CN201032233Y - 蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机 - Google Patents

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Abstract

蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机，属于中央空调领域。包括地源热泵、蓄热装置、蓄冷装置和空调，其特征在于：地源热泵通过设有阀门的管道分别与蓄热装置、蓄冷装置和空调连接，空调通过设有阀门的管道分别与蓄热装置和蓄冷装置连接。具有比传统空调***运行效率提高40％以上，节省运行费用40％以上，节省配套设施基建投资，冷凝器夏季吸收恒定的地下土壤温度，蒸发器利用水作为载冷剂，制冷能力可达普通空调的2－3倍；蒸发器冬季吸收恒定的地下土壤温度，冷凝器利用水作为载热剂；制热能力可达普通空调的1.5－2倍，并且其用电费用至少可降低50％，节能效果显著等优点。

Description

蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机
技术领域
本实用新型涉及中央空调领域，具体涉及一种蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机。
背景技术
随着科技进步的发展，人们对生活水平的要求越来越高，特别是对环境的要求更为重视，节能的观念也不断增强，寻找一种节能、环保、平衡电网负荷、减少发电投入，既利国又利民的地源热泵与蓄冷(热)集成装置，是解决各***分散和控制难，给整个***带来工程造价高及运行费用不经济的关键。
地源热泵技术是利用大地作为低位热源，通常是利用地球表面浅层水源如地下水、河流、湖泊中吸收的太阳能和地热能，并应用热泵原理，对建筑物进行冬季供暖、夏季制冷。
蓄冷蓄热技术就是在夜间电网低谷时间(同时也是空调负荷很低的时间)，地源热泵制冷主机开机制冷制热并由蓄冷蓄热装置将能量储存起来，待白天电网高峰用电时间(同时也是空调负荷高峰时间)，再将能量释放出来，满足高峰空调负荷的需要或生产工艺的需求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种节能、环保、经济、稳定的蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：该蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机，包括地源热泵、蓄热装置、蓄冷装置和空调，其特征在于：地源热泵通过设有阀门的管道分别与蓄热装置、蓄冷装置和空调连接，空调通过设有阀门的管道分别与蓄热装置和蓄冷装置连接。
地源热泵包括冷凝器和蒸发器，蒸发器通过设有阀门的管道分别与蓄冷装置、空调和地埋换热器连接，冷凝器通过设有阀门的管道分别与蓄热装置、空调和地埋换热器连接。且地源热泵空调机不需要四通阀转换制冷剂方向，只需要转换冷凝器和蒸发器水路的阀们即可，从而使热泵空调机的结构更简单、运行更稳定。
地埋换热器28包括2条进水总管、1条回水总管，多个间隔排列的地下井、进水井内管和回水井内管，进水井内管与回水井内管位于地下井内，多个地下井内的进水井内管分别与2条进水总管相联接，多个地下井内的回水井内管的上端与回水总管相联接，2条进水总管、1条回水总管与地源热泵相联接，进水井内管的下端与回水井内管的下端通过U型弯头连接。
工作过程：(1)夏季运行：
a.地源热泵直接供冷时：蒸发器的冷水通过循环泵和管道送入空调内的风机盘管，再回到蒸发器，使室内降温达到舒适度；而冷凝器的冷却水通过循环泵和管道进入地埋换热器进行热交换，然后回到冷凝器。
b、地源热泵在夜间低谷段蓄冷时：蒸发器的冷水通过循环泵和管道，送入蓄冷装置进行蓄冷，再回到蒸发器；而冷凝器的冷却水通过循环泵和管道进入地埋换热器进行热交换，然后回到冷凝器。
c、蓄冷装置供冷时：蓄冷装置的冷量在白天峰电时，再通过循环泵和管道将冷量送入空调内的风机盘管，再回到蓄冷装置。
(2)冬季运行：
a、地源热泵直接供热，冷凝器热水通过循环泵和管道将热水送入空调内的风机盘管，然后回到冷凝器，而蒸发器的循环水则通过循环泵和管道进入地埋换热器进行热交换，然后回到蒸发器。
b、地源热泵在夜间低谷电段蓄热时：热水通过循环泵和管道先进入蓄热装置进行蓄热后再回到冷凝器；而蒸发器的循环水则通过循环泵和管道进入地埋换热器进行热交换，然后回到蒸发器。
c、蓄热装置供热时：蓄热装置储存的热能，通过循环泵和管道送入空调内的风机盘管，交换后的热水回到蓄热装置。
与现有技术相比本实用新型所具有的有益效果是：
(1)本实用新型的蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机，把地源热泵与蓄冷蓄热进行了集成，使热泵与蓄冷蓄热达到一体化，更节能、更环保、更经济、更稳定；
(2)热源稳定，效果显著：地热能的利用属可再生资源利用技术，地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳能，比人类每年利用能量的500倍还多，机组的热源可采用地下水、或采用地下埋管的形式利用地下土壤温度进行换热，热源稳定，不受季节影响。
(3)具备制冷、制热及生活用水的功能，制冷水温在7--15℃，制热水温在45--55℃，生活用水在-42℃以上，充分保证了空调的使用效果。
(4)节省投资，经济实用：属经济有效的节能技术，地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气高，夏季比环境空气低，这种温度特性使之比传统空调***运行效率要高40％以上，能节省运行费用40％以上，该地源热泵蓄冷蓄热集成中央空调形式不需要专门的冷冻水间、冷却塔等相应的配套设施，省去了基建费用，***具备极高的能效比，冷凝器夏季吸收恒定的地下土壤温度，蒸发器利用水作为载冷剂，从而大大提高了制冷量，效率可达普通空调的2-3倍；蒸发器冬季吸收恒定的地下土壤温度，冷凝器利用水作为载热剂，从而大大提高了制热量，效率可达普通空调的1.5-2倍，并且其用电费用至少可降低50％，节能效果显著。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图中：1冷凝器  2压缩机  3蒸发器  4循环泵  5-16、18、19、21、22、27、29阀门  17蓄冷装置  20蓄热装置  23循环泵  24风机盘管空调  25调节阀  26截流阀  28地埋换热器  30地源热泵空调机  31循环泵。
具体实施方式
如图1所示，蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机，由冷凝器1、压缩机2、蒸发器3、循环泵4、阀门5-16、18、19、21、22、27、29、蓄冷装置17、蓄热装置20、循环泵23、风机盘管空调24、调节阀25、截流阀26、地埋换热器28、地源热泵空调机30、循环泵31组成。地源热泵空调机30中的蒸发器3通过设有阀门的管道分别与蓄冷装置17、风机盘管空调26和地埋换热器28连接；冷凝器1通过设有阀门的管道分别与蓄热装置20、风机盘管空调24和地埋换热器28连接；风机盘管空调24通过设有阀门的管道分别与蓄热装置20和蓄冷装置17连接；地源热泵空调机30连接地埋换热器28。地埋换热器28包括2条进水总管、1条回水总管，多个间隔排列的地下井、进水井内管和回水井内管，进水井内管与回水井内管位于地下井内，多个地下井内的进水井内管分别与2条进水总管相联接，多个地下井内的回水井内管的上端与回水总管相联接，2条进水总管、1条回水总管与地源热泵相联接，进水井内管的下端与回水井内管的下端通过U型弯头连接。
工作过程：(1)夏季运行：
a.地源热泵空调机直接供冷时：蒸发器3的冷水通过循环泵4和管道(阀门10、11开启6、8、9、12、15、16关闭)送入风机盘管，再回到蒸发器，使室内降温达到舒适度；而冷凝器的冷却水通过循环泵31和管道(阀门27、29开启5、6、7、8关闭)进入地埋换热器28进行热交换，然后回到冷凝器1。
b、地源热泵空调机在夜间低谷段蓄冷时：蒸发器3的冷水通过循环泵4和管道(阀门15、16开启6、8、10、11关闭)，送入蓄冷装置17进行蓄冷，再回到蒸发器3；而冷凝器1的冷却水通过循环泵31和管道(阀门27、29开启5、6、7、8关闭)进入地埋换热器28进行热交换，然后回到冷凝器1。
c、蓄冷装置供冷时：蓄冷装置的冷量在白天峰电时，再通过循环泵23和管道(阀门18、19开启9、10、11、12、21、22关闭)将冷量送入风机盘管，再回到蓄冷装置。
(2)冬季运行：
a、地源热泵空调机直接供热，冷凝器热水通过循环泵31和管道(阀门5、7、9、12开启10、11、13、、14、27、29关闭)将热水送入风机盘管，然后回到冷凝器。而蒸发器的循环水则通过循环泵4和管道(阀门6、8开启10、11、15、16、27、29关闭)进入地埋换热器进行热交换，然后回到蒸发器。
b、地源热泵空调机在夜间低谷电段蓄热时：热水通过循环泵31和管道(阀门5、7、13、14开启9、12、27、29关闭)先进入蓄热装置进行蓄热后再回到冷凝器；而蒸发器的循环水则通过循环泵4和管道(阀门6、8开启10、11、15、16、27、29关闭)进入地埋换热器进行热交换，然后回到蒸发器。
c、蓄热装置供热时：蓄热装置储存的热能，通过循环泵23和管道(阀门21、22开启9、10、11、12、18、19关闭)送入风机盘管，交换后的热水回到蓄热装置。

Claims (3)

1.蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机，包括地源热泵、蓄热装置、蓄冷装置和空调，其特征在于：地源热泵通过设有阀门的管道分别与蓄热装置、蓄冷装置和空调连接，空调通过设有阀门的管道分别与蓄热装置和蓄冷装置连接。
2.根据权利要求1所述的蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机，其特征在于：地源热泵(30)包括冷凝器(1)和蒸发器(3)，蒸发器(3)通过设有阀门的管道分别与蓄冷装置(17)、空调和地埋换热器(28)连接，冷凝器(1)通过设有阀门的管道分别与蓄热装置(20)、空调和地埋换热器(28)连接。
3.根据权利要求2所述的蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机，其特征在于：地埋换热器(28)包括2条进水总管、1条回水总管，多个间隔排列的地下井、进水井内管和回水井内管，进水井内管与回水井内管位于地下井内，多个地下井内的进水井内管分别与2条进水总管相联接，多个地下井内的回水井内管的上端与回水总管相联接，2条进水总管、1条回水总管与地源热泵相联接，进水井内管的下端与回水井内管的下端通过U型弯头连接。
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