一种土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统及方法，包括土壤源换热器、土壤源热泵机组、空调机组和主动式冷梁；主动式冷梁的空调水出口上安装有主动式冷梁循环水泵，空调机组的空调水出口安装有空调循环水泵；空调机组通过风管与主动式冷梁连接；所有的出口与入口均通过设置有阀门的管道连通。该空调系统不仅满足了正常的使用需求、实用性强、便于推广使用，并且能够有效的减少碳排放量、降低空调运行能耗，具有显著的节能效益和环保效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑暖通设计领域，具体涉及一种土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统及方法。
技术介绍
在当今世界，节能环保已经成为时代主题，我国建筑能耗占了全社会总能耗的27.8％以上，其中空调采暖能耗列居首位。因此如何在有效合理利用清洁能源的基础上大幅降低能源消耗已经越来越为人们关注。通常情况下，现有的空调系统多需要消耗大量的电能、天然气等常规能源，以实现制冷或制热的要求。空调技术的广泛应用，不仅增加了空调系统的能源消耗，更进一步激化了能源的供求矛盾。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术不足，提供一种土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统及方法。该空调系统不仅满足了正常的使用需求、实用性强、便于推广使用，并且能够有效的减少碳排放量、降低空调运行能耗，具有显著的节能效益和环保效益。为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术措施：一种土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统，包括：土壤源换热器、土壤源热泵机组、空调机组和主动式冷梁；所述的土壤源热泵机组包括第一土壤源热泵机和第二土壤源热泵机，所述的土壤源换热器与循环水泵串联连接；循环水泵的出水管一分二，其中一路再分开后分别连接主动式冷梁和空调机组的空调水入口，另一路再分开后分别连接第一土壤源热泵机和第二土壤源热泵机的循环水入口；第一土壤源热泵机和第二土壤源热泵机的循环水出口均连接土壤源换热器的进水口；第一土壤源热泵机和第二土壤源热泵机的空调水出口分别连接空调机组和主动式冷梁的空调水入口，第一土壤源热泵机和第二土壤源热泵机的空调水入口分别连接空调机组和主动式冷梁的空调水出口，空调机组和主动式冷梁的空调水出口均连接土壤源换热器的进水口；主动式冷梁的空调水出口上安装有主动式冷梁循环水泵，空调机组的空调水出口安装有空调循环水泵；空调机组通过风管与主动式冷梁连接；所有的出口与入口均通过设置有阀门的管道连通。所述的主动式冷梁包括静压箱、喷嘴、混合腔、换热器和导流槽；所述的风管连接静压箱，静压箱的下部设置喷嘴，喷嘴连通混合腔，混合腔内设置有换热器，混合腔的底部设置有用于吸进室内空气的孔板；导流槽设置在换热器外周且与混合腔连通。所述的空调机组包括风机盘管和新风机组，新风机组与风管连通。所有的管道均为无缝钢管。所述的循环水泵设置有多个，多个水泵并联组成水泵组。所述的土壤源热泵机组是由多个土壤源热泵并联组成。所述的主动式冷梁在室内设置多台，多台主动式冷梁并联后与风管连接。所述的阀门均为电动阀门，电动阀门与空调系统控制器连接。所有的出口与入口上均设置有温度采集器，温度采集器均与空调系统控制器连接。一种土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统的控制方法，包括以下步骤：在夏季时，开启循环水泵连接土壤源热泵机组的阀门，同时关闭循环水泵连接主动式冷梁和空调机组的阀门，使土壤源换热器从地下完成热量交换后的循环水通过循环水泵进入土壤源热泵机组中进行水温升降处理；第一土壤源热泵机组处理后的循环水通过循环水泵进入空调机组进行制冷，制冷后空调水回流至第一土壤源热泵机组，经过热交换后循环水流回土壤源换热器；第二土壤源热泵机组处理后的循环水通过循环水泵进入主动式冷梁进行制冷，制冷后空调水回流至第二土壤源热泵机组，经过热交换后循环水流回土壤源换热器；主动式冷梁制冷温度设置高于空调机组的制冷温度；在过渡季节里，关闭连接土壤源热泵机组的阀门，同时开启连接空调机组和主动式冷梁的阀门，土壤源换热器从地下完成热量交换后的循环水通过循环水泵直接进入主动式冷梁和空调机组中作为冷媒水使用，循环完成后流回土壤源换热器。在冬季时，开启循环水泵连接土壤源热泵机组的阀门，同时关闭循环水泵连接主动式冷梁和空调机组的阀门，使土壤源换热器从地下完成热量交换后的循环水通过循环水泵进入土壤源热泵机组中进行水温升降处理；处理后的循环水分别进入主动式冷梁和空调机组进行制热，制热后空调水回流至土壤源热泵机组，经过热交换后循环水流回土壤源换热器。相对于现有技术，本专利技术具有以下优点：本发提供一种土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统，采用土壤源热泵和主动式冷梁的组合模式，该空调系统不仅满足了正常的使用需求、实用性强、便于推广使用，并且能够有效的减少碳排放量、降低空调运行能耗，具有显著的节能效益和环保效益。另外本专利技术的系统还可以根据季节的变化选择是否需要开启土壤源热泵机组，通过阀门的远程控制，实现两种模式的切换，充分体现了节约能源、资源综合利用的理念，具有显著的节能效益和环保效益，不仅大大地降低了建筑能耗，同时还提供了健康舒适的空调系统。另外，(1)主动式冷梁热传递经过辐射换热进行，人体感觉更加舒适。在人体可以获得同样的舒适性时，室内设计温度可比其它空调系统提高2℃，这可以大幅降低整个空调系统的能耗。(2)采用高温冷水作冷媒用，提高了冷水机组的COP值。(3)在干工况下运行，新风分布均匀，没有凝结水产生，提高了室内的空调品质。(4)系统无运转部件，无过滤器，室内噪音低，维护工作量极小。本专利技术的控制方法，通过简单的电子阀门的切换，实现了针对不同季节选择不同来源的空调机组冷媒水，实现两种模式(是否开启土壤源热泵机组)的切换，可以根据季节的变换进行相应的制冷制热切换，充分体现了节约能源、资源综合利用的理念，具有显著的节能效益和环保效益，不仅大大地降低了建筑能耗，同时还提供了健康舒适的空调系统。【附图说明】图1为本专利技术系统框图；图2为本专利技术系统的过渡季节工作原理图；图3为本专利技术系统的夏季节工作原理图；图4为本专利技术系统的冬季节工作原理图；图5为本专利技术系统室内安装示意图；图6为本专利技术防结露单元的控制图；其中，100为主动式冷梁；101为静压盖；102为主动式冷梁循环水泵；103为风管；104为喷嘴；105为混合腔；106为换热器；107为孔板；200为空调机组；201为风机盘管；202为新风机组；203为空调循环水泵；300为土壤源热泵机组；301为第一土壤源热泵机组；302为第二土壤源热泵机组；400为土壤源换热器；401为循环水泵；500为第一阀门；501为第二阀门；502为第三阀门；503为第四阀门；504为第五阀门；505为第六阀门；506为第七阀门；507为第八阀门；402为无缝钢管；10为冷梁控制器；11为电动阀门；12为冷吊顶；13为水温传感器；14为温度湿度传感器。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明，本专利技术不限于以下实施例。如图1所示，本专利技术一种土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统，包括：土壤源换热器400、土壤源热泵机组300、空调机组200和主动式冷梁100；所述的土壤源热泵机组300包括第一土壤源热泵机301和第二土壤源热泵机302，所述的土壤源换热器400与循环水泵401串联连接；循环水泵401的出水管一分二，其中一路再分开后分别连接主动式冷梁100和空调机组200的空调水入口，另一路再分开后分别连接第一土壤源热泵机301和第二土壤源热泵机302的循环水入口；第一土壤源热泵机301和第二土壤源热泵机302的循环水出口均连接土壤源换热器400的进水口；第一土壤源热泵机301和第二土壤源热泵机302的空调水出口分别连接空调机组200和主动式冷梁100的空调水入口，第一土壤源热泵机301和第二土壤源热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统，其特征在于，包括：土壤源换热器(400)、土壤源热泵机组(300)、空调机组(200)和主动式冷梁(100)；所述的土壤源热泵机组(300)包括第一土壤源热泵机(301)和第二土壤源热泵机(302)，所述的土壤源换热器(400)与循环水泵(401)串联连接；循环水泵(401)的出水管一分二，其中一路再分开后分别连接主动式冷梁(100)和空调机组(200)的空调水入口，另一路再分开后分别连接第一土壤源热泵机(301)和第二土壤源热泵机(302)的循环水入口；第一土壤源热泵机(301)和第二土壤源热泵机(302)的循环水出口均连接土壤源换热器(400)的进水口；第一土壤源热泵机(301)和第二土壤源热泵机(302)的空调水出口分别连接空调机组(200)和主动式冷梁(100)的空调水入口，第一土壤源热泵机(301)和第二土壤源热泵机(302)的空调水入口分别连接空调机组(200)和主动式冷梁(100)的空调水出口，空调机组(200)和主动式冷梁(100)的空调水出口均连接土壤源换热器(400)的进水口；主动式冷梁(100)的空调水出口上安装有主动式冷梁循环水泵(102)，空调机组(200)的空调水出口安装有空调循环水泵(203)；空调机组(200)通过风管(103)与主动式冷梁(100)连接；所有的出口与入口均通过设置有阀门的管道连通。...

【技术特征摘要】
1.一种土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统，其特征在于，包括：土壤源换热器(400)、土壤源热泵机组(300)、空调机组(200)和主动式冷梁(100)；所述的土壤源热泵机组(300)包括第一土壤源热泵机(301)和第二土壤源热泵机(302)，所述的土壤源换热器(400)与循环水泵(401)串联连接；循环水泵(401)的出水管一分二，其中一路再分开后分别连接主动式冷梁(100)和空调机组(200)的空调水入口，另一路再分开后分别连接第一土壤源热泵机(301)和第二土壤源热泵机(302)的循环水入口；第一土壤源热泵机(301)和第二土壤源热泵机(302)的循环水出口均连接土壤源换热器(400)的进水口；第一土壤源热泵机(301)和第二土壤源热泵机(302)的空调水出口分别连接空调机组(200)和主动式冷梁(100)的空调水入口，第一土壤源热泵机(301)和第二土壤源热泵机(302)的空调水入口分别连接空调机组(200)和主动式冷梁(100)的空调水出口，空调机组(200)和主动式冷梁(100)的空调水出口均连接土壤源换热器(400)的进水口；主动式冷梁(100)的空调水出口上安装有主动式冷梁循环水泵(102)，空调机组(200)的空调水出口安装有空调循环水泵(203)；空调机组(200)通过风管(103)与主动式冷梁(100)连接；所有的出口与入口均通过设置有阀门的管道连通。2.根据权利要求1所述的土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统，其特征在于：所述的主动式冷梁(100)包括静压箱(101)、喷嘴(104)、混合腔(105)、换热器(106)和导流槽；所述的风管(103)连接静压箱(101)，静压箱(101)的下部设置喷嘴(104)，喷嘴(104)连通混合腔(105)，混合腔(105)内设置有换热器(106)，混合腔(105)的底部设置有用于吸进室内空气的孔板(107)；导流槽设置在换热器(106)外周且与混合腔(105)连通。3.根据权利要求1所述的土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统，其特征在于：所述的空调机组(200)包括风机盘管(201)和新风机组(202)，新风机组(202)与风管(103)连通。4.根据权利要求1所述的土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统，其特征在于：所有的管道均为无缝钢管(402)。5.根据权利要求1所述的土壤源热泵与主动式冷梁结合的空调系统，其特征在于：所述的循环水泵(401)设置有多个，多个水泵并联组成水泵组。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪欣，邢超，王福松，
申请(专利权)人：中联西北工程设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61