CN108488881A - 一种基于水地双热源的热源存储控制*** - Google Patents

一种基于水地双热源的热源存储控制*** Download PDF

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CN108488881A CN201810291676.9A CN201810291676A CN108488881A CN 108488881 A CN108488881 A CN 108488881A CN 201810291676 A CN201810291676 A CN 201810291676A CN 108488881 A CN108488881 A CN 108488881A
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李昌明
陈登科
徐广远
张红晓
孙燕
王璁
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Abstract

本发明所提供的一种基于水地双热源的热源存储控制***，包括有第一换热器、第二换热器、地热源、水热源、使用侧和蓄能箱，所述使用侧包括单独在第一换热器内与水热源热交换、在第一换热器和第二换热器内同时与水热源热交换、在第一换热器和第二换热器内分别与水热源和地热源热交换的三种热交换，根据水热源和地热源的实际换热效率选择合适的热源进行热交换，所述蓄能箱包括可在第一换热器内与水热源热交换，从而通过蓄能箱实现对热能进行储存备用，以便于对使用侧的供冷或供热进行补充。

Description

一种基于水地双热源的热源存储控制***
技术领域
本发明涉及热泵设备的技术领域，尤其是指一种基于水地双热源的热源存储控制***。
背景技术
目前在一些住宅场所使用的热泵技术，一般为单一的水源热泵机组或地源热泵机组的方式，单个***自身具有一定局限性，在制冷/制冷的过程中会出现单个***热源换热效率不高的情况；其次，目前的热泵技术上中缺少一个能均衡调控的结构，无法充分利用热源或地源的热源，造成一定的资源浪费，不具备有对热源进行储存，并在热源效率不高的时候对使用侧进行补充的功能。。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于水地双热源的热源存储控制***。
为了实现上述的目的，本发明所提供的一种基于水地双热源的热源存储控制***，包括有第一换热器、第二换热器、地热源、水热源、使用侧和蓄能箱，其中，所述蓄能箱包括有接口A和接口B，还包括有第一截止阀M1、第二截止阀M2、第三截止阀C1、第四截止阀C2、第五截止阀C3和第六截止阀C4，其中，所述接口A分别与第一截止阀M1和第四截止阀C2相连通，所述接口B分别与第二截止阀M2和第三截止阀C1相连通，所述第六截止阀C4一端分别与第三截止阀C1和第四截止阀C2相连通且所述第六截止阀C4另一端与第一换热器的入口端相连通，所述第五截止阀C3一端分别与第三截止阀C1和第四截止阀C2相连通且所述第五截止阀C3另一端与使用侧的供水端相连通，所述第一换热器的出口端分别与第一截止阀M1和第二截止阀M2相连通；所述水热源的供水端分别与第一换热器的入口端和第二换热器的入口端相连通且所述水热源的回水端分别与第一换热器的出口端和第二换热器的出口端相连通，所述地热源的供水端与第二换热器的入口端相连通且所述地热源的回水端与第二换热器的出口端相连通，所述使用侧的回水端分别与第一换热器的入口端和第二换热器的入口端相连通且所述使用侧的供水端分别与第一换热器的出口端和第二换热器的出口端相连通，所述使用侧包括单独在第一换热器内与水热源热交换、在第一换热器和第二换热器内同时与水热源热交换、在第一换热器和第二换热器内分别与水热源和地热源热交换的三种热交换，所述蓄能箱包括可在第一换热器内与水热源热交换。
进一步，所述第一换热器的入口端与水热源的供水端、使用侧的回水端、第六截止阀C4之间均配置有第一入口截止阀K，所述第一换热器的出口端与水热源的回水端、使用侧的供水端、第一截止阀M1和第二截止阀M2之间均配置第一出口截止阀L。
进一步，所述第二换热器的入口端与水热源的供水端、使用侧的回水端、地热源的供水端均配置有第二入口截止阀P，所述第一换热器的出口端与水热源的回水端、使用侧的供水端、地热源的回水端之间均配置第二出口截止阀Q。
进一步，所述蓄能箱包括有蓄冷模式、放冷模式、蓄热模式、放热模式以及基载模式，其中，当第一截止阀M1关闭、第二截止阀M2开启、第三截止阀C1关闭、第四截止阀C2开启、第五截止阀C3关闭、第六截止阀C4开启时，所述蓄能箱处于蓄冷模式；当第一截止阀M1开启且开度可调、第二截止阀M2开启且开度可调、第三截止阀C1开启、第四截止阀C2关闭、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱处于放冷模式；当第一截止阀M1开启、第二截止阀M2关闭、第三截止阀C1开启、第四截止阀C2关闭、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱处于蓄热模式；当第一截止阀M1开启且开度可调、第二截止阀M2开启且开度可调、第三截止阀C1关闭、第四截止阀C2开启、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱处于放热模式；当第一截止阀M1关闭、第二截止阀M2关闭、第三截止阀C1关闭、第四截止阀C2关闭、第五截止阀C3关闭、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱处于基载模式。
本发明采用上述的方案，其有益效果在于：采用由水热源和地热源组成的双热源***，从而以便于***根据水热源和地热源的实际换热效率选择合适的热源进行热交换，确保使用侧的正常供热或供冷；同时，通过蓄能箱实现对热能进行储存备用，以便于对使用侧的供冷或供热进行补充。
附图说明
图1为本发明的控制***的结构示意图。
其中，1-第一换热器，2-第二换热器，3-地热源，4-水热源，5-使用侧，6-蓄能箱。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
参见附图1所示，在本实施例中，一种基于水地双热源的热源存储控制***，包括有第一换热器1、第二换热器2、地热源3、水热源4、使用侧5和蓄能箱6，其中，蓄能箱6包括有接口A和接口B。
在本实施例中，还包括有第一截止阀M1、第二截止阀M2、第三截止阀C1、第四截止阀C2、第五截止阀C3和第六截止阀C4，其中，接口A分别与第一截止阀M1和第四截止阀C2相连通，接口B分别与第二截止阀M2和第三截止阀C1相连通，第六截止阀C4一端分别与第三截止阀C1和第四截止阀C2相连通且第六截止阀C4另一端与第一换热器1的入口端相连通，第五截止阀C3一端分别与第三截止阀C1和第四截止阀C2相连通且第五截止阀C3另一端与使用侧5的供水端相连通，第一换热器1的出口端分别与第一截止阀M1和第二截止阀M2相连通，通过上述连接组成构成了蓄能箱6与第一换热器1、使用侧5之间的连通关系。其次，通过控制上述截止阀的开关，从而让蓄能箱6具有蓄冷模式、放冷模式、蓄热模式、放热模式以及基载模式；
当第一截止阀M1关闭、第二截止阀M2开启、第三截止阀C1关闭、第四截止阀C2开启、第五截止阀C3关闭、第六截止阀C4开始时，所述蓄能箱6处于蓄冷模式；
当第一截止阀M1开启且开度可调、第二截止阀M2开启且开度可调、第三截止阀C1开启、第四截止阀C2关闭、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱6处于放冷模式；
当第一截止阀M1开启、第二截止阀M2关闭、第三截止阀C1开启、第四截止阀C2关闭、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱6处于蓄热模式；
当第一截止阀M1开启且开度可调、第二截止阀M2开启且开度可调、第三截止阀C1关闭、第四截止阀C2开启、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱6处于放热模式；
当第一截止阀M1关闭、第二截止阀M2关闭、第三截止阀C1关闭、第四截止阀C2关闭、第五截止阀C3关闭、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱6处于基载模式。
在本实施例中，第一换热器1的入口端与水热源4的供水端、使用侧5的回水端、第六截止阀C4之间均配置有第一入口截止阀K，所述第一换热器1的出口端与水热源4的回水端、使用侧5的供水端、第一截止阀M1和第二截止阀M2之间均配置第一出口截止阀L。第二换热器2的入口端与水热源4的供水端、使用侧5的回水端、地热源3的供水端均配置有第一入口截止阀P，所述第一换热器1的出口端与水热源4的回水端、使用侧5的供水端、地热源3的回水端之间均配置第一出口截止阀Q。进而根据所需的功能开启所对应的第一入口截止阀K、第一出口截止阀L、第二入口截止阀P以及第二出口截止阀Q。
在本实施例中，水热源4主要为井水或地下水热源4；水热源4的供水端分别与第一换热器1的入口端和第二换热器2的入口端相连通，且水热源4回水端分别与第二换热器2的出口端相连通；其中，水热源4可单独在第一换热器1内蒸发吸热或者冷凝放热、还可同时在第一换热器1和第二换热内蒸发吸热或者冷凝放热。地热源3的供水端与第二换热器2的入口端相连通且地热源3的回水端与第二换热器2的出口相连通，其中，地热源3可在第二换热器2内蒸发吸热或冷凝放热；为了确保***能够正常运行及***所处的环境下，地热源3及水热源4的热交换状态为相同状态（即，当水热源4进行蒸发吸热状态时，地热源3也为蒸发吸热），为了避免水热源4与地热源3相互干扰，在启用地热源3在第二换热器2内热交换时，水热源4不会再第二换热器2内热交换。因此，在启动水热源4及地热源3时包括有以下几种热交换情况：
情况一：水热源4仅在第一换热器1内进行热交换（蒸发吸热或者冷凝放热），地热源3不启用(单热源单换热器热交换，适用于水热源4换热效率高的情况)，开启与水热源4所对应第一入口截止阀K和第一出口截止阀L；
情况二：水热源4同时在第一换热器1和第二换热器2内进行热交换（蒸发吸热或者冷凝放热），地热源3不启用(单热源双换热器热交换，适用于水热源4效率一般的情况，以增加水热源4热交换量)，开启与水热源4所对应第一入口截止阀K、第一出口截止阀L、第二入口截止阀P以及第二出口截止阀Q；
情况三：水热源4不启用，地热源3仅在第二换热器2内进行热交换（蒸发吸热或者冷凝放热）（单热源单换热器热交换，适用于地热源3效率高的情况），开启与地热源3所对应的第二入口截止阀P和第二出口截止阀Q；
情况四：水热源4在第一换热器1内进行热交换，地热源3在第二换热器2内进行热交换，（双热源双换热器热交换，适用于水热源4和地热源3换热器效率高的情况）；开启与水热源4所对应第一入口截止阀K和第一出口截止阀L，开启与地热源3所对应的第二入口截止阀P和第二出口截止阀Q。
另外，为了便于对本申请的第一换热器1及第二换热器2的理解，本实施例的第一换热器1包括有接口E、接口F、接口G和接口H（接口E和接口F作为入口端，接口G和接口H作为出口端，接口E与接口G在第一换热器1内相通且接口F与接口H在第一换热器1内相通）；本实施例的第二换热器2包括有接口I、接口J、接口X和接口Z（接口I和接口J作为入口端，接口X和接口Z作为出口端，接口I与接口X在第二换热器2内相通且接口J与接口Z在第二换热器2内相通）；其次，第一换热器1的接口E和接口G分别与水热源4的供水端和回水端相连通，第二换热器2的接口I和接口X分别与水热源4的供水端和回水端相连通，第二换热器2的接口I和接口X还分别与地热源3的供水端和回水端相连通。
在本实施例中，使用侧5的回水端分别与第一换热器1的入口端（本实施例为接口F）和第二换热器2的入口端（本实施为接口J）相连通，且使用侧5的供水端分别与第一换热器1的出口端（本实施例为接口H）和第二换热器2的出口端（本实施例为接口Z）相连通，通过这样的方式，从而便于使用侧5可单独在第一换热器1内冷凝放热或蒸发吸热，还可同时在第一换热器1和第二换热器2内冷凝放热或蒸发吸热，因此，使用侧5的水从使用侧5的回水端流回至第一换热器1或第二换热器2内与水热源4、地热源3进行热交换，使用侧5的热交换方式包括有以下情况：
情况一：使用侧5仅在第一换热器1内与水热源4进行热交换，其中，当使用侧5在第一换热器1内冷凝放热时，水热源4则在第一换热器1内蒸发吸热，反之，当使用侧5在第一换热器1内蒸发吸热时，水热源4则在第一换热器1内冷凝放热。（开启与使用侧5所对应的第一入口截止阀K和第一出口截止阀L）
情况二：使用侧5经在第一换热器1和第二换热器2内同时与水热源4进行热交换，其中，当使用侧5在第一换热器1和第二换热器2内冷凝放热时，水热源4则在第一换热器1和第二换热器2内蒸发吸热，反之，当使用侧5在第一换热器1和第二换热器2内蒸发吸热时，水热源4则在第一换热器1和第二换热器2内冷凝放热。（开启与使用侧5所对应第一入口截止阀K、第一出口截止阀L、第二入口截止阀P以及第二出口截止阀Q）
情况三：使用侧5仅在第二换热器2内与地热源3进行热交换，其中，当使用侧5在第二换热器2内冷凝放热时，地热源3则在第二换热器2内蒸发吸热，反之，当使用侧5在第二换热器2内蒸发吸热时，地热源3则在第二换热器2内冷凝放热。（开启与使用侧5所对应的第二入口截止阀P和第二出口截止阀Q）
情况四：使用侧5经在第一换热器1和第二换热器2内分别与水热源4和地热源3进行热交换，其中，当使用侧5在第一换热器1和第二换热器2内冷凝放热时，水热源4和地热源3分别在第一换热器1和第二换热器2内蒸发吸热，反之，当使用侧5在第一换热器1和第二换热器2内蒸发吸热时，水热源4和地热源3分别在第一换热器1和第二换热器2内冷凝放热。（开启与使用侧5所对应第一入口截止阀K、第一出口截止阀L、第二入口截止阀P以及第二出口截止阀Q）
进一步，上述使用侧5所处的四种情况，蓄能箱6均处于基载模式下，即蓄能箱6不会对使用侧5的热交换造成影响。
在本实施例中，当需要蓄能箱6启用蓄冷模式，则需要关闭使用侧5的回水端和供水端，同时，关闭第一截止阀M1、开启第二截止阀M2、关闭第三截止阀C1、开启第四截止阀C2、关闭第五截止阀C3、开启第六截止阀C4，蓄能箱6存储的水从接口A流出，依次经过第二截止阀M2和第四截止阀C2进入第一换热器1（接口F）内进行冷凝放热，待冷凝放热后从第一换热器1（接口H）流出，经过第六截止阀C4流回蓄能箱6（接口B）内，从而完成蓄冷的功能；其次，在蓄能箱6处于蓄能模式下，水热源4为低温低压状态，水热源4在第一换热器1内与蓄能箱6所流出水进行热交换，以达到吸收蓄能箱6热量的效果。
在本实施例中，当需要蓄能箱6启动放冷模式，则需要关闭使用侧5的回水端以及开启使用侧5的供水端，同时，第一截止阀M1开启且开度可调、第二截止阀M2开启且开度可调、第三截止阀C1开启、第四截止阀C2关闭、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭，从而使蓄能箱6所存储的低温低压的冷水从接口A和接口B流出，依次经过第三截止阀C1和第五截止阀C3流向使用侧5的供水端，以便于将冷水输送至使用侧5进行使用，达到放冷补充的效果；另外，通过对第一截止阀M1以及第二截止阀M2的开度进行调节以控制从蓄能箱6所流出的冷水量。
在本实施例中，当需要蓄能箱6启用蓄热模式，则需要关闭使用侧5的回水端和供水端，同时，第一截止阀M1开启、第二截止阀M2关闭、第三截止阀C1开启、第四截止阀C2关闭、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭，蓄能箱6存储的水从接口B流出，依次经过第三截止阀C1和第六截止阀C4进入第一换热器1（接口F）内进行冷凝放热，待冷凝放热后从第一换热器1（接口H）流出，经过第一截止阀M1流回蓄能箱6（接口A）内，从而完成蓄热的功能；其次，在蓄能箱6处于蓄能模式下，水热源4为高温高压状态，水热源4在第一换热器1内与蓄能箱6所流出水进行热交换，以达到释放热量供蓄能箱6储存的效果。
在本实施例中，当需要蓄能箱6启动放热模式，则需要关闭使用侧5的回水端以及开启使用侧5的供水端，同时，第一截止阀M1开启且开度可调、第二截止阀M2开启且开度可调、第三截止阀C1关闭、第四截止阀C2开启、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭，从而使蓄能箱6所存储的高温高压的热水从接口A和接口B流出，依次经过第四截止阀C2和第五截止阀C3流向使用侧5的供水端，以便于将热水输送至使用侧5进行使用，达到放热补充的效果；另外，通过对第一截止阀M1以及第二截止阀M2的开度进行调节以控制从蓄能箱6所流出的热水量。
以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本发明的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于水地双热源的热源存储控制***，包括有第一换热器（1）、第二换热器（2）、地热源（3）、水热源（4）、使用侧（5）和蓄能箱（6），其中，所述蓄能箱（6）包括有接口A和接口B，其特征在于：还包括有第一截止阀M1、第二截止阀M2、第三截止阀C1、第四截止阀C2、第五截止阀C3和第六截止阀C4，其中，所述接口A分别与第一截止阀M1和第四截止阀C2相连通，所述接口B分别与第二截止阀M2和第三截止阀C1相连通，所述第六截止阀C4一端分别与第三截止阀C1和第四截止阀C2相连通且所述第六截止阀C4另一端与第一换热器（1）的入口端相连通，所述第五截止阀C3一端分别与第三截止阀C1和第四截止阀C2相连通且所述第五截止阀C3另一端与使用侧（5）的供水端相连通，所述第一换热器（1）的出口端分别与第一截止阀M1和第二截止阀M2相连通；所述水热源（4）的供水端分别与第一换热器（1）的入口端和第二换热器（2）的入口端相连通且所述水热源（4）的回水端分别与第一换热器（1）的出口端和第二换热器（2）的出口端相连通，所述地热源（3）的供水端与第二换热器（2）的入口端相连通且所述地热源（3）的回水端与第二换热器（2）的出口端相连通，所述使用侧（5）的回水端分别与第一换热器（1）的入口端和第二换热器（2）的入口端相连通且所述使用侧（5）的供水端分别与第一换热器（1）的出口端和第二换热器（2）的出口端相连通，
所述使用侧（5）包括单独在第一换热器（1）内与水热源（4）热交换、在第一换热器（1）和第二换热器（2）内同时与水热源（4）热交换、在第一换热器（1）和第二换热器（2）内分别与水热源（4）和地热源（3）热交换的三种热交换，所述蓄能箱（6）包括可在第一换热器（1）内与水热源（4）热交换。
2.根据权利要求1所述的一种基于水地双热源的热源存储控制***，其特征在于：所述第一换热器（1）的入口端与水热源（4）的供水端、使用侧（5）的回水端、第六截止阀C4之间均配置有第一入口截止阀K，所述第一换热器（1）的出口端与水热源（4）的回水端、使用侧（5）的供水端、第一截止阀M1和第二截止阀M2之间均配置第一出口截止阀L。
3.根据权利要求1所述的一种基于水地双热源的热源存储控制***，其特征在于：所述第二换热器（2）的入口端与水热源（4）的供水端、使用侧（5）的回水端、地热源（3）的供水端均配置有第二入口截止阀P，所述第一换热器（1）的出口端与水热源（4）的回水端、使用侧（5）的供水端、地热源（3）的回水端之间均配置第二出口截止阀Q。
4.根据权利要求1所述的一种基于水地双热源的热源存储控制***，其特征在于：所述蓄能箱（6）包括有蓄冷模式、放冷模式、蓄热模式、放热模式以及基载模式，其中，
当第一截止阀M1关闭、第二截止阀M2开启、第三截止阀C1关闭、第四截止阀C2开启、第五截止阀C3关闭、第六截止阀C4开启时，所述蓄能箱（6）处于蓄冷模式；
当第一截止阀M1开启且开度可调、第二截止阀M2开启且开度可调、第三截止阀C1开启、第四截止阀C2关闭、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱（6）处于放冷模式；
当第一截止阀M1开启、第二截止阀M2关闭、第三截止阀C1开启、第四截止阀C2关闭、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱（6）处于蓄热模式；
当第一截止阀M1开启且开度可调、第二截止阀M2开启且开度可调、第三截止阀C1关闭、第四截止阀C2开启、第五截止阀C3开启、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱（6）处于放热模式；
当第一截止阀M1关闭、第二截止阀M2关闭、第三截止阀C1关闭、第四截止阀C2关闭、第五截止阀C3关闭、第六截止阀C4关闭时，所述蓄能箱（6）处于基载模式。
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