CN212320142U - 一种地源热泵热平衡和热回收*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种地源热泵热平衡和热回收***，属于地源热泵***技术领域，该地源热泵热平衡和热回收***包括热泵主机、循环水泵、地埋管、能源塔热泵、冷水箱、热水箱和温差发电器，热泵主机、循环水泵、热水箱、地埋管和热水箱依次连接形成第一回路，热泵主机、循环水泵、冷水箱、地埋管和热水箱依次连接形成第二回路，能源塔热泵的一端连接在地埋管与热水箱之间且另一端连接在地埋管与冷水箱之间，温差发电器连接在冷水箱和热水箱之间，采用该结构，通过设置两条回路和能源塔热泵来调节地埋管周围的冷热平衡，提高了热泵主机的运行效率，温差发电器利用循环水两端之间的温差来发电，充分回收***热量，降低了能耗，节约了能源。

Description

一种地源热泵热平衡和热回收***

技术领域

本实用新型属于地源热泵***技术领域，特别涉及一种地源热泵热平衡和热回收***。

背景技术

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调***。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能)，实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。现有的地源热泵采用地埋管集散热量，不能调节地下冷热平衡，夏季时候地下温度过高，循环水无法在地埋管中散热，冬季时候地下温度过低，循环水无法在地面管中吸热，因此容易因地下冷热量失衡而造成热泵效率低下，地源热泵的冷热水循环时大量热能没有得到回收利用就白白散发掉。

因此，一种调节地下冷热平衡、回收利用循环水温差发电的地源热泵热平衡和热回收***亟待出现。

实用新型内容

本实用新型提供一种地源热泵热平衡和热回收***，用以解决现有技术中的地源热泵***不能节地下冷热平衡、不能回收利用循环水热量的技术问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种地源热泵热平衡和热回收***，包括热泵主机、循环水泵、地埋管、能源塔热泵、冷水箱、热水箱和温差发电器，所述热泵主机、循环水泵、热水箱、地埋管和热水箱依次连接形成第一回路，所述热泵主机、循环水泵、冷水箱、地埋管和热水箱依次连接形成第二回路，所述能源塔热泵的出水管与所述地埋管的进水管连接，所述能源塔热泵的进水管与所述地埋管的出水管连接，所述温差发电器连接在所述冷水箱和热水箱之间。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述循环水泵与所述热水箱之间设有第一阀门，所述热泵主机与所述冷水箱之间设有第二阀门，所述热泵主机与所述热水箱之间设有第三阀门，所述能源塔热泵的出水管上设有第四阀门，还包括第五阀门，所述第五阀门的进水端连接在所述循环水泵与第一阀门之间，所述第五阀门的出水端连接在所述冷水箱与第二阀门之间。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，还包括控制器，所述温差发电器与所述控制器电连接，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门均与所述控制器电连接。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，所述温差发电器设有导热片和导冷片，所述温差发电器的热面端通过所述导热片与所述热水箱连接，所述温差发电器的冷面端通过所述导冷片与所述冷水箱连接。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，还包括蓄电池，所述蓄电池与所述温差发电器的输出端电连接。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，还包括逆变器，所述逆变器与所述蓄电池的输出端电连接。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，还包括温度传感器，所述冷水箱和所述热水箱上均设有所述温度传感器，所述温度传感器与所述控制器信号连接。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，所述控制器为微型计算机。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门均为电磁阀。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，所述循环水泵为变频水泵。

本实用新型相较于现有技术具有以下有益效果：

本实用新型提供的地源热泵热平衡和热回收***包括热泵主机、循环水泵、地埋管、能源塔热泵、冷水箱、热水箱和温差发电器，热泵主机、循环水泵、热水箱、地埋管和热水箱依次连接形成第一回路，热泵主机、循环水泵、冷水箱、地埋管和热水箱依次连接形成第二回路，能源塔热泵的一端连接在地埋管与热水箱之间且另一端连接在地埋管与冷水箱之间，温差发电器连接在冷水箱和热水箱之间，采用该结构，通过设置两条回路和能源塔热泵来调节地埋管周围的冷热平衡，冬季时候能源塔热泵配合第一回路输出热水给地埋管以提高地埋管周围的温度，夏季时候能源塔热泵配合第二回路输出冷水给地埋管以降低地埋管周围的温度，从而散掉地下不平衡的冷量或热量，从而提高热泵主机的运行效率，通过在***的循环路径中设置冷水箱和热水箱，在冷水箱和热水箱之间设置温差发电器，利用循环水进出两端之间的温差来发电，充分回收***热量，降低了能耗，节约了能源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型中的地源热泵热平衡和热回收***的工作示意图；

图2是本实用新型中的第一回路的工作示意图；

图3是本实用新型中的第二回路的工作示意图。

图中：

1-热泵主机；2-循环水泵；3-地埋管；4-能源塔热泵；5-冷水箱；6-热水箱；7-温差发电器；8-第一阀门；9-第二阀门；10-第三阀门；11-第四阀门；12-第五阀门；13-蓄电池。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例1：

本实施例中，一种地源热泵热平衡和热回收***，如图1所示，包括热泵主机1、循环水泵2、地埋管3、能源塔热泵4、冷水箱5、热水箱6和温差发电器7，上述热泵主机1、循环水泵2、热水箱6、地埋管3和热水箱6依次连接形成第一回路，上述热泵主机1、循环水泵2、冷水箱5、地埋管3和热水箱6依次连接形成第二回路，上述能源塔热泵4的一端连接在上述地埋管3与上述热水箱6之间且另一端连接在上述地埋管3与上述冷水箱5之间，上述能源塔热泵4冬天可制热夏天可制冷，上述温差发电器7连接在上述冷水箱5和上述热水箱6之间可利用两端的温差进行发电，上述循环水泵2优选为可自动调节流量的变频水泵。

采用该结构，通过设置两条回路和上述能源塔热泵4来调节上述地埋管3周围的冷热平衡，冬季时候上述能源塔热泵4配合上述第一回路输出热水给上述地埋管3以提高上述地埋管3周围的温度，夏季时候上述能源塔热泵4配合上述第二回路输出冷水给上述地埋管3以降低上述地埋管3周围的温度，从而散掉地下不平衡的冷量或热量，进而提高上述热泵主机1的运行效率，通过在***的循环路径中设置上述冷水箱5和上述热水箱6，在上述冷水箱5和上述热水箱6之间设置上述温差发电器7，利用循环水进出两端之间的温差来发电，充分回收***热量，降低了能耗，节约了能源。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，本实施例中，如图1所示，上述循环水泵2与上述热水箱6之间设有第一阀门8，上述热泵主机1与上述冷水箱5之间设有第二阀门9，上述热泵主机1与上述热水箱6之间设有第三阀门10，上述能源塔热泵4的出水管上设有第四阀门11，还包括第五阀门12，上述第五阀门12的进水端连接在上述循环水泵2与第一阀门8之间，上述第五阀门12的出水端连接在上述冷水箱5与第二阀门9之间，采用该结构，夏季时，如图2所示，开启上述第一阀门8、第二阀门9和第四阀门11，关闭上述第三阀门10和第五阀门12，使上述第一回路保持通路，上述循环水泵2泵出的温度较高的循环水经过上述热水箱6进入上述地埋管3中换热吸收地下的冷量降温，返回经过上述冷水箱5后进入上述热泵主机1，上述能源塔热泵4保持开启可提供冷却水进入到循环水中以冷却上述地埋管3周围的温度，从而提高换热效率，上述温差发电器7利用循环水刚出上述循环水泵2时的高热量与循环水经上述地面管换热冷却后的高冷量进行温差发电，降低能耗。

如图3所示，冬季时，开启上述第三阀门10、第四阀门11和第五阀门12，关闭上述第一阀门8和第二阀门9，使上述第二回路保持通路，上述循环水泵2泵出的温度降低的循环水经过上述冷水箱5进入上述地埋管3中换热吸收地下的热量升温，返回经过上述热水箱6后进入上述热泵主机1，上述能源塔热泵4保持开启可提供热水进入到循环水中以提高上述地埋管3周围的温度，从而提高换热效率，上述温差发电器7利用循环水刚出上述循环水泵2时的高冷量与循环水经上述地面管换热升温后的高热量进行温差发电，降低能耗。

本实施例中，还包括控制器，上述温差发电器7与上述控制器电连接，上述第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门11和第五阀门12均与上述控制器电连接，上述第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门11和第五阀门12均为电磁阀，从而通过上述控制器控制阀门的自动启闭和上述温差发电器7的启停，上述控制器优选为微信计算机，当然也可以用可编程的单片机或PLC控制器来控制。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上做进一步优化，本实施例中，上述温差发电器7设有导热片和导冷片，上述温差发电器7的热面端通过上述导热片与上述热水箱6连接，上述温差发电器7的冷面端通过上述导冷片与上述冷水箱5连接，上述温差发电器7的发电原理为现有技术，故在此不再对其做重复的赘述。

本实施例中，还包括蓄电池13，上述蓄电池13与上述温差发电器7的输出端电连接，从而将所发的直流电存储起来。

进一步的，还包括逆变器，上述逆变器与上述蓄电池13的输出端电连接，上述逆变器用以将上述蓄电池13存储的直流电改变为交流电，从而可以输出使用。

作为本实施例的一种更优实施方式，还包括温度传感器，上述冷水箱5和上述热水箱6上均设有上述温度传感器，上述温度传感器与上述控制器信号连接，上述温度传感器将上述冷水箱5和上述热水箱6的温度数据收集后传输给上述控制器，上述控制器处理得到上述冷水箱5和上述热水箱6的温差大小，当上述温差太小不足以满足上述温差发电器7的工作要求或发电效率过低时，上述控制器可自动关闭上述温差发电器7，避免浪费。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种地源热泵热平衡和热回收***，其特征在于：包括热泵主机、循环水泵、地埋管、能源塔热泵、冷水箱、热水箱和温差发电器，所述热泵主机、循环水泵、热水箱、地埋管和热水箱依次连接形成第一回路，所述热泵主机、循环水泵、冷水箱、地埋管和热水箱依次连接形成第二回路，所述能源塔热泵的一端连接在所述地埋管与热水箱之间且另一端连接在所述地埋管与冷水箱之间，所述温差发电器连接在所述冷水箱和热水箱之间。

2.根据权利要求1所述的一种地源热泵热平衡和热回收***，其特征在于：所述循环水泵与所述热水箱之间设有第一阀门，所述热泵主机与所述冷水箱之间设有第二阀门，所述热泵主机与所述热水箱之间设有第三阀门，所述能源塔热泵的出水管上设有第四阀门，还包括第五阀门，所述第五阀门的进水端连接在所述循环水泵与第一阀门之间，所述第五阀门的出水端连接在所述冷水箱与第二阀门之间。

3.根据权利要求2所述的一种地源热泵热平衡和热回收***，其特征在于：还包括控制器，所述温差发电器与所述控制器电连接，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门均与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种地源热泵热平衡和热回收***，其特征在于：所述温差发电器设有导热片和导冷片，所述温差发电器的热面端通过所述导热片与所述热水箱连接，所述温差发电器的冷面端通过所述导冷片与所述冷水箱连接。

5.根据权利要求4所述的一种地源热泵热平衡和热回收***，其特征在于：还包括蓄电池，所述蓄电池与所述温差发电器的输出端电连接。

6.根据权利要求5所述的一种地源热泵热平衡和热回收***，其特征在于：还包括逆变器，所述逆变器与所述蓄电池的输出端电连接。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的一种地源热泵热平衡和热回收***，其特征在于：还包括温度传感器，所述冷水箱和所述热水箱上均设有所述温度传感器，所述温度传感器与所述控制器信号连接。

8.根据权利要求6所述的一种地源热泵热平衡和热回收***，其特征在于：所述控制器为微型计算机。

9.根据权利要求8所述的一种地源热泵热平衡和热回收***，其特征在于：所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门均为电磁阀。

10.根据权利要求1所述的一种地源热泵热平衡和热回收***，其特征在于：所述循环水泵为变频水泵。

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