冷热联供的水环热泵空调系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冷热联供的水环热泵空调系统及其实现方法，包括生活热水子系统、新风子系统、水-水热泵源与汇混合环路子系统以及设置在室内的风机盘管；所述生活热水子系统包括第一板式换热器、第二板式换热器、第三板式换热器、储热水罐、快速加热器以及水泵，所述新风子系统包括新风机组、回风机、热回收装置、多个新风口以及多个回风口，在同一室内设置一个新风口和一个回风口，所述水-水热泵源与汇混合环路子系统包括水-水热泵机组，所述水-水热泵机组分别与第三板式换热器和风机盘管连接。本发明专利技术系统可以将余热回收进行利用，通过各种子系统的相互配合，不仅可以在夏季供冷和提供热水，也可以在冬季供热和提供热水，满足了用户的需求。

【技术实现步骤摘要】
冷热联供的水环热泵空调系统及其实现方法
本专利技术涉及一种水环热泵空调系统，尤其是一种冷热联供的水环热泵空调系统及其实现方法，属于空调系统

技术介绍
水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应用方式，即用水环路将小型的水/热泵机组并联在一起，形成一个封闭环路，构成一套回收建筑物内部余热作为其低位热源的热泵供暖、供冷的空调系统。在夏季，目前的水环热泵空调系统中的水/空气热泵机组基本按制冷工况运行，其冷凝热通过散热设备释放。但这种方式浪费了大量的冷凝热量，还对城市热岛现象产生不良影响，这也是所有空调系统中值得注意的问题，如果把这多余的热量进行回收，不仅能减轻城市热岛现象，还可以为供热系统节约不少能源。因此，提供能将余热回收利用的带热水供应系统的水环热泵空调系统已成为当前的一种趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便，可以将余热回收进行利用的冷热联供的水环热泵空调系统。本专利技术的另一目的在于提供一种冷热联供的水环热泵空调系统的实现方法。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：冷热联供的水环热泵空调系统，包括生活热水子系统、新风子系统、水-水热泵源与汇混合环路子系统以及设置在室内的风机盘管；所述生活热水子系统包括第一板式换热器、第二板式换热器、第三板式换热器、储热水罐、快速加热器以及水泵，所述第一板式换热器、第二板式换热器、第三板式换热器和储热水罐依次连接，所述水泵分别与第一板式换热器和储热水罐连接，所述第一板式换热器还通过第一管路与自来水进口连接；所述新风子系统包括新风机组、回风机、热回收装置、多个新风口以及多个回风口，在同一室内设置一个新风口和一个回风口，所述新风机组通过送风管道与新风口连接，所述回风机通过回风管道与回风口连接，所述热回收装置分别与新风机组、回风机、第一板式换热器和第三板式换热器连接；所述水-水热泵源与汇混合环路子系统包括水-水热泵机组，所述水-水热泵机组分别与第三板式换热器和风机盘管连接。作为一种优选方案，所述新风机组包括新风阀、空气过滤器、预热器、空气换热器、再热器、风机、第一压缩机、四通换向阀、水-制冷剂换热器、气液分离器、高压储液器、干燥过滤器、第一节流阀、第二节流阀、再热阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀以及第四电磁阀；所述新风阀、空气过滤器、预热器、空气换热器、再热器和风机依次连接，所述风机通过送风管道与新风口连接，所述水-制冷剂换热器具有冷冻水进出口，该冷冻水进出口与热回收装置连接；在新风机组供冷时，第一电磁阀和第三电磁阀关闭，第二电磁阀和第四电磁阀开启，所述第一压缩机、四通换向阀、再热阀、再热器、水-制冷剂换热器、第四电磁阀、高压储液器、干燥过滤器、第二电磁阀、第一节流阀、空气换热器、四通换向阀、气液分离器和第一压缩机依次相连通；在新风机组供热时，第一电磁阀和第三电磁阀开启，第二电磁阀和第四电磁阀关闭，所述第一压缩机、四通换向阀、空气换热器、第一电磁阀、高压储液器、干燥过滤器、第三电磁阀、第二节流阀、水-制冷剂换热器、再热阀、四通换向阀、气液分离器和第一压缩机依次相连通。作为一种优选方案，所述新风机组还包括热气管电磁阀和热气旁通阀，所述第一压缩机与四通换向阀相连通的管路为第二管路，所述第一节流阀与空气换热器相连通的管路为第三管路，所述热气管电磁阀的一端与第二管路连接，所述述热气管电磁阀的另一端与热气旁通阀的一端连接，所述热气旁通阀的另一端与第三管路连接。作为一种优选方案，所述水-水热泵机组包括第二压缩机、电子膨胀阀、第四板式换热器、第五板式换热器、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门以及第八阀门，所述风机盘管与水-水热泵机组之间设有第一循环泵，所述第三板式换热器与水-水热泵机组之间设有依次连接的第九阀门、第十阀门和第二循环泵；在水-水热泵机组以制冷机工况运行时，所述第一阀门、第四板式换热器、第二阀门、第一循环泵和风机盘管依次连接构成冷冻水回路，所述第二压缩机、第四板式换热器、电子膨胀阀和第五板式换热器依次连接构成制冷循环回路；在水-水热泵机组以热泵机工况运行时，所述第五阀门、第五板式换热器、第六阀门、第一循环泵和风机盘管依次连接构成高温热水循环回路，所述第二压缩机、第四板式换热器、电子膨胀阀和第五板式换热器依次连接构成制热循环回路。作为一种优选方案，所述水环热泵空调系统还包括冷却水子系统，所述冷却水子系统包括冷却塔、第三循环泵、第六板式换热器、第十一阀门以及第十二阀门，所述冷却塔、第三循环泵和第六板式换热器依次连接构成冷却循环回路，所述第六板式换热器还通过第十一阀门和第十二阀门连接在第十阀门的两端；在水-水热泵机组以制冷机工况运行时，所述第五板式换热器、第四阀门、第三板式换热器、第九阀门、冷却水子系统、第二循环泵和第三阀门依次连接构成冷却水回路。作为一种优选方案，所述水环热泵空调系统还包括地热子系统，所述地热子系统包括第十三阀门、第十四阀门以及地埋管，所述地埋管分别通过第十三阀门和第十四阀门连接在第九阀门的两端；在水-水热泵机组以热泵机工况运行时，所述第四板式换热器、第八阀门、第三板式换热器、地热子系统、第二循环泵和第七阀门依次连接构成低温热水循环回路。作为一种优选方案，所述生活热水子系统还包括太阳能集热器，所述太阳能集热器与第二板式换热器连接。作为一种优选方案，所述生活热水子系统还包括补水阀，所述补水阀与水泵连接。本专利技术的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：冷热联供的水环热泵空调系统的实现方法，其特征在于所述方法包括：在生活热水子系统，在管网压力正常时，自来水进入第一管路后，依次通过第一板式换热器、第二板式换热器和第三板式换热器处理后存储在储热水罐中，储热水罐中的水经过快速加热器加热后供应热水给用户；在管网压力不足时，经过补水阀的自来水和储热水罐的水一起由水泵进行输送，依次通过第一板式换热器、第二板式换热器和第三板式换热器处理后回到储热水罐中，储热水罐中的水经过快速加热器加热后供应热水给用户；在热水供应停止时，储热水罐的水由水泵进行输送，依次通过第一板式换热器、第二板式换热器和第三板式换热器处理后回到储热水罐中，完成热水的储存；在新风子系统，室外空气经新风阀进入新风机组内，先经空气过滤器进行净化，然后进行供冷或供热处理，达到送风状态点后利用风机送风，通过新风口送入室内，室内空气通过回风口被回风机抽出去，经热回收装置进行余热回收后传送到第一板式换热器进行余热利用；在水-水热泵源与汇混合环路子系统，水-水热泵机组的第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门构成一组阀门，所述水-水热泵机组的第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门构成另一组阀门，通过两组阀门的关闭与开启切换制热或制冷工况。作为一种优选方案，所述新风机组的供冷处理过程为：再热器和水-制冷剂换热器为冷凝器，空气换热器为蒸发器，第一电磁阀和第三电磁阀关闭，第二电磁阀和第四电磁阀开启，第一压缩机对气态制冷剂进行压缩后，依次经过四通换向阀、再热阀、再热器、水-制冷剂换热器、第四电磁阀、高压储液器、干燥过滤器、第二电磁阀、第一节流阀和空气换热器，经四通换向阀进入气液分离器进行气液分离后回到第一压缩机，完成制冷过程；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
冷热联供的水环热泵空调系统，其特征在于：包括生活热水子系统、新风子系统、水‑水热泵源与汇混合环路子系统以及设置在室内的风机盘管；所述生活热水子系统包括第一板式换热器、第二板式换热器、第三板式换热器、储热水罐、快速加热器以及水泵，所述第一板式换热器、第二板式换热器、第三板式换热器和储热水罐依次连接，所述水泵分别与第一板式换热器和储热水罐连接，所述第一板式换热器还通过第一管路与自来水进口连接；所述新风子系统包括新风机组、回风机、热回收装置、多个新风口以及多个回风口，在同一室内设置一个新风口和一个回风口，所述新风机组通过送风管道与新风口连接，所述回风机通过回风管道与回风口连接，所述热回收装置分别与新风机组、回风机、第一板式换热器和第三板式换热器连接；所述水‑水热泵源与汇混合环路子系统包括水‑水热泵机组，所述水‑水热泵机组分别与第三板式换热器和风机盘管连接。

【技术特征摘要】
1.冷热联供的水环热泵空调系统，其特征在于：包括生活热水子系统、新风子系统、水-水热泵源与汇混合环路子系统以及设置在室内的风机盘管；所述生活热水子系统包括第一板式换热器、第二板式换热器、第三板式换热器、储热水罐、快速加热器以及水泵，所述第一板式换热器、第二板式换热器、第三板式换热器和储热水罐依次连接，所述水泵分别与第一板式换热器和储热水罐连接，所述第一板式换热器还通过第一管路与自来水进口连接；所述新风子系统包括新风机组、回风机、热回收装置、多个新风口以及多个回风口，在同一室内设置一个新风口和一个回风口，所述新风机组通过送风管道与新风口连接，所述回风机通过回风管道与回风口连接，所述热回收装置分别与新风机组、回风机、第一板式换热器和第三板式换热器连接；所述水-水热泵源与汇混合环路子系统包括水-水热泵机组，所述水-水热泵机组分别与第三板式换热器和风机盘管连接。2.根据权利要求1所述的冷热联供的水环热泵空调系统，其特征在于：所述新风机组包括新风阀、空气过滤器、预热器、空气换热器、再热器、风机、第一压缩机、四通换向阀、水-制冷剂换热器、气液分离器、高压储液器、干燥过滤器、第一节流阀、第二节流阀、再热阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀以及第四电磁阀；所述新风阀、空气过滤器、预热器、空气换热器、再热器和风机依次连接，所述风机通过送风管道与新风口连接，所述水-制冷剂换热器具有冷冻水进出口，该冷冻水进出口与热回收装置连接；在新风机组供冷时，第一电磁阀和第三电磁阀关闭，第二电磁阀和第四电磁阀开启，所述第一压缩机、四通换向阀、再热阀、再热器、水-制冷剂换热器、第四电磁阀、高压储液器、干燥过滤器、第二电磁阀、第一节流阀、空气换热器、四通换向阀、气液分离器和第一压缩机依次相连通；在新风机组供热时，第一电磁阀和第三电磁阀开启，第二电磁阀和第四电磁阀关闭，所述第一压缩机、四通换向阀、空气换热器、第一电磁阀、高压储液器、干燥过滤器、第三电磁阀、第二节流阀、水-制冷剂换热器、再热阀、四通换向阀、气液分离器和第一压缩机依次相连通。3.根据权利要求2所述的冷热联供的水环热泵空调系统，其特征在于：所述新风机组还包括热气管电磁阀和热气旁通阀，所述第一压缩机与四通换向阀相连通的管路为第二管路，所述第一节流阀与空气换热器相连通的管路为第三管路，所述热气管电磁阀的一端与第二管路连接，所述热气管电磁阀的另一端与热气旁通阀的一端连接，所述热气旁通阀的另一端与第三管路连接。4.根据权利要求1所述的冷热联供的水环热泵空调系统，其特征在于：所述水-水热泵机组包括第二压缩机、电子膨胀阀、第四板式换热器、第五板式换热器、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门以及第八阀门，所述风机盘管与水-水热泵机组之间设有第一循环泵，所述第三板式换热器与水-水热泵机组之间设有依次连接的第九阀门、第十阀门和第二循环泵；在水-水热泵机组以制冷机工况运行时，所述第一阀门、第四板式换热器、第二阀门、第一循环泵和风机盘管依次连接构成冷冻水回路，所述第二压缩机、第四板式换热器、电子膨胀阀和第五板式换热器依次连接构成制冷循环回路；在水-水热泵机组以热泵机工况运行时，所述第五阀门、第五板式换热器、第六阀门、第一循环泵和风机盘管依次连接构成高温热水循环回路，所述第二压缩机、第四板式换热器、电子膨胀阀和第五板式换热器依次连接构成制热循环回路。5.根据权利要求4所述的冷热联供的水环热泵空调系统，其特征在于：所述水环热泵空调系统还包括冷却水子系统，所述冷却水子系统包括冷却塔、第三循环泵、第六板式换热器、第十一阀门以及第十二阀门，所述冷却塔、第三循环泵和第六板式换热器依次连接构成冷却循环回路，所述第六板式换热器还通过第十一阀门和第十二阀门连接在第十阀门的两端；在水-水热泵机组以制冷机工况运行时，所述第五板式换热器、第四阀门、第三板式换热器、第九阀门、冷却水子系统、第二循环泵和第三阀门依次连接构成冷却水回路。6.根据权利要求5所述的冷热联供的水环热泵空调系统，其特征在于：所述水环热泵空调系统还包括地热子系统，所述地热子系统包括第十三阀门、第十四阀门以及地埋管，所述地埋管分别通过第十三...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋海鹰，周卫，谢敏，林婷婷，吴浠，梁朝开，潘海成，黄楚瑜，
申请(专利权)人：广东技术师范学院，
类型：发明
国别省市：广东;44