基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统技术方案

本发明专利技术属于地源热泵技术领域，尤其涉及一种基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。本基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统，包括热泵主机，在热泵主机上连接有冷却水循环换热子系统和冷冻水循环换热子系统，在冷冻水循环换热子系统上连接有温度处理子系统和连接在温度处理子系统上的湿度处理子系统，所述的冷却水循环换热子系统和冷冻水循环换热子系统之间相连且在冷却水循环换热子系统与冷冻水循环换热子系统之间设有换热机构。与现有的技术相比，本发明专利技术优点在于：1、减少了热泵主机制冷和制热的负荷；2、改善了热泵主机的冷凝温度或蒸发温度，进而提升了热泵主机工作的稳定性。

Ground source heat pump air conditioning system based on independent control of temperature and humidity

The invention belongs to the ground source heat pump technical field, in particular to a ground source heat pump air conditioning system based on independent control of temperature and humidity. The utility model solves the technical problems that the prior art design is not reasonable enough. The independent control of temperature and humidity based on ground source heat pump air conditioning system, including heat pump, heat pump in the machine is connected with the cooling water circulation heat transfer system and chilled water loop heat exchange subsystem in chilled water circulating heat transfer system is connected with a temperature processing subsystem and connected to the temperature and humidity treatment system the cooling water circulation system, heat transfer system and chilled water circulating heat exchange between subsystems and connected in between and frozen water cycle heat transfer system with heat transfer mechanism of heat exchanger in cooling water circulation system of the. Compared with the prior art, the invention has the advantages that: 1, reduce the heat pump cooling and heating load; 2, improve the condensing temperature or evaporation temperature of heat pump, and thus enhance the stability of the heat pump main work.

【技术实现步骤摘要】
基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统
本专利技术属于地源热泵
，尤其涉及一种基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统。
技术介绍
地源热泵系统利用清洁的可再生能源，对环境无污染，且高效节能，属于绿色环保技术和装置，符合目前我国能源、环保的基本政策。近几年，地源热泵在城乡得到越来越多的应用，而地源热泵机组主要包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀四部分组成，四通阀控制系统的冷热模式切换，地源热泵系统主要是通过地源热泵机组的工质（制冷剂）进行热力循环；常规的温湿度独立控制与地源热泵联合运行的空调系统中包含的两个系统分别完成不同的任务，但是现有的温湿度独立控制空调系统其负荷由热泵主机承担，热泵主机的负荷较大，也就是说，常规的温湿度独立控制系统和地源热泵系统的耦合仅仅停留在一个简单的集成层面上，两者之间相互不影响，另外，热泵主机的运行稳定性较差，冷凝温度和蒸发温度之间控制较差，其次，系统运行能耗较高，节能效果较差。为了能提高空调系统的稳定性和降低系统的运行能耗，为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种地源热泵机组[申请号：200720047098.1]，包括压缩机、气液分离器、干燥过滤器、膨胀阀、感温包、四通换向阀、室内换热器和相应管道构成的主机，其特征是所述的机组设置盘管结构的地下换热器，地下换热器的一端与主机中的干燥过滤器连接，地下换热器的另一端与主机中的四通换向阀连接。另外，中国专利文献公开了一种蓄热的温湿度独立调节空调系统[申请号：201120211423.X]，它包括:散热器、新风机组、换热器、水源井和回灌井,散热器安装在各独立空调区的屋顶上,新风机组通过管道与各独立空调区相通,换热器包括:放热段和吸热段,其中:水源井通过热水泵和管道与换热器的放热段的进水口相连,放热段的出水口通过管道和电磁阀与回灌井相连,换热器的吸热段的出水口通过管道与各散热器的进水口相连,各散热器的出水口通过管道和冷水泵与吸热段的进水口相连。上述的两种方案在一定程度上改进了现有技术，但上述的方案无法实现温湿度独立控制系统和地源热泵系统之间的交叉影响，整个系统的节能效果差（制冷和制热效率低），另外，该系统其运行稳定性差（系统制冷或制热负荷完全由热泵主机承担），系统运行能耗较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种设计更合理且节能效果显著的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：本基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统，包括热泵主机，在热泵主机上连接有冷却水循环换热子系统和冷冻水循环换热子系统，在冷冻水循环换热子系统上连接有温度处理子系统和连接在温度处理子系统上的湿度处理子系统，所述的冷却水循环换热子系统和冷冻水循环换热子系统之间相连且在冷却水循环换热子系统与冷冻水循环换热子系统之间设有换热机构。所述的冷却水循环换热子系统和冷冻水循环换热子系统之间相连包括并联和串联两种相连结构，本申请在使用过程中，冷却水循环换热子系统和冷冻水循环换热子系统之间可以交叉影响，可进一步地对整个空调系统的节能挖掘，另外，降低了热泵主机的负荷（夏季制冷和冬季制热）量，不仅可避免热泵主机的频繁启停和超负荷工作，而且还提升了热泵主机运行的稳定性，真正达到了节能的目的。在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的热泵空调系统，其特征在于，所述的冷却水循环换热子系统包括冷却水地埋管，在冷却水地埋管和热泵主机之间设有冷却水循环管路，在冷却水循环管路上设有冷却水循环动力机构，在冷却水循环管路上还设有分别位于冷却水地埋管进口和出口处的冷却水分水器与冷却水集水器。冷却水循环动力机构包括至少一个冷却水循环泵。在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的冷冻水循环换热子系统包括冷冻水地埋管，所述的冷冻水地埋管和热泵主机之间设有冷冻水循环管路，在冻水循环管路上设有冷冻水循环动力机构，在冷冻水循环管路上还设有分别位于冷冻水地埋管进口和出口处的冷冻水分水器与冷冻水集水器，所述的温度处理子系统连接在冷冻水循环管路上。冷冻水循环动力机构包括至少一个冷冻水循环泵。在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的换热机构包括设置在冷却水循环管路和冷冻水循环管路之间的换热器，在冷却水循环管路上设有位于换热器两侧的冷却水旁通阀，在冷冻水循环管路上设有位于换热器两侧的冷冻水旁通阀，在冷却水循环管路和冷冻水循环管路之间设有当冷却水旁通阀和冷冻水旁通阀全部关闭时能将所述的冷却水循环管路与冷冻水循环管路连通的连通结构。在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的连通结构包括设置在冷却水循环管路与冷冻水循环管路之间的出水支管和回水支管，在出水支管和回水支管上分别设有连通阀。在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的冷冻水循环管路回水侧设有第一旁通阀，在冷冻水循环管路回水侧和出水侧之间设有旁通管，在旁通管上设有第二旁通阀，所述的旁通管连接在第一旁通阀的进水端。在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的冷冻水循环管路上设有位于热泵主机和温度处理子系统之间的终端分水器、以及设置在冷冻水循环管路回水侧的终端集水器。在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的温度处理子系统包括与冷冻水循环管路相连的新风处理机组、以及与新风处理机组相连且用于向室内送风的干风机盘管，在干风机盘管的进风端设有用于将室内的风回送至干风机盘管内的回风机，所述的新风处理机组与新风机相连。新风机向新风处理机组内送室外新风。在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的湿度处理子系统包括设置在新风处理机组和干风机盘管之间的除湿机。在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的换热器为逆流式板式换热器。在本申请的工作原理如下：室内余湿完全由新风处理机组承担，新风通过湿度处理子系统进行除湿后送入室内以达到处理室内余湿的目的；室内的余热由高温冷水承担，高温冷水经由终端分水器分别进入新风处理机组和干风机盘管，这样处理室内余热就存在两个热交换过程：①在新风处理机组内新风与高温冷水进行热交换降温后送入湿度处理子系统进行除湿；②在室内干风机盘管内部其新风与室内回风混合后与高温冷水进行热交换降温后送入至室内；空调终端侧的冷冻水回水（新风处理机组和干风机盘管）汇集入终端集水器，从热泵主机的冷凝器出来的冷却水汇集入冷却水分水器，经由冷却水地埋管降温后汇入冷却水集水器；而来自冷却水集水器的冷却水与来自终端集水器的冷冻水经换热器实现热交换，从而达到升高冷冻水水温和降低冷却水温度的目的，降温后的冷却水由冷却水循环动力机构提供动力进入热泵主机冷凝器从而完成冷却侧的循环过程和热交换过程，由于热泵主机的冷凝器入水水温降低因而可降低热泵主机工作时的冷凝温度，从而大幅提高制冷效率；另一方面，经过升温后的冷冻水汇集入冷冻水分水器进入冷冻水地埋管向地下散热，散热后汇入冷冻水集水器由冷冻水循环动力机构提供动力进入热泵主机的蒸发器从而完成冷冻侧的循环过程和热交换过程，由于升温后的冷冻水和地下温度的温差加大就可更便于向地下散热，并且向地下散发的热量大于冷冻水经换热器吸收的热量，因而可以分担部分热泵主机的制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统，包括热泵主机(1)，在热泵主机(1)上连接有温度处理子系统(4)和连接在温度处理子系统(4)上的湿度处理子系统(5)，其特征在于，所述的热泵主机(1)上连接有冷却水循环换热子系统(2)和冷冻水循环换热子系统(3)，所述的温度处理子系统(4)连接在冷冻水循环换热子系统(3)上，所述的冷却水循环换热子系统(2)和冷冻水循环换热子系统(3)之间相连且在冷却水循环换热子系统(2)与冷冻水循环换热子系统(3)之间设有换热机构(6)；所述的冷却水循环换热子系统(2)包括冷却水地埋管(21)，在冷却水地埋管(21)和热泵主机(1)之间设有冷却水循环管路(22)，在冷却水循环管路(22)上设有冷却水循环动力机构(23)，在冷却水循环管路(22)上还设有分别位于冷却水地埋管(21)进口和出口处的冷却水分水器(24)与冷却水集水器(25)；所述的冷冻水循环换热子系统(3)包括冷冻水地埋管(31)，所述的冷冻水地埋管(31)和热泵主机(1)之间设有冷冻水循环管路(32)，在冷冻水循环管路(32)上设有冷冻水循环动力机构(33)，在冷冻水循环管路(32)上还设有分别位于冷冻水地埋管(31)进口和出口处的冷冻水分水器(34)与冷冻水集水器(35)，所述的温度处理子系统(4)连接在冷冻水循环管路(32)上；所述的换热机构(6)包括设置在冷却水循环管路(22)和冷冻水循环管路(32)之间的换热器(61)，在冷却水循环管路(22)上设有位于换热器(61)两侧的冷却水旁通阀(62)，在冷冻水循环管路(32)上设有位于换热器(61)两侧的冷冻水旁通阀(63)，在冷却水循环管路(22)和冷冻水循环管路(32)之间设有当冷却水旁通阀(62)和冷冻水旁通阀(63)全部关闭时能将所述的冷却水循环管路(22)与冷冻水循环管路(32)连通的连通结构(64)；所述的连通结构(64)包括设置在冷却水循环管路(22)与冷冻水循环管路(32)之间的出水支管(64a)和回水支管(64b)，在出水支管(64a)和回水支管(64b)上分别设有连通阀(64c)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统，包括热泵主机(1)，在热泵主机(1)上连接有温度处理子系统(4)和连接在温度处理子系统(4)上的湿度处理子系统(5)，其特征在于，所述的热泵主机(1)上连接有冷却水循环换热子系统(2)和冷冻水循环换热子系统(3)，所述的温度处理子系统(4)连接在冷冻水循环换热子系统(3)上，所述的冷却水循环换热子系统(2)和冷冻水循环换热子系统(3)之间相连且在冷却水循环换热子系统(2)与冷冻水循环换热子系统(3)之间设有换热机构(6)；所述的冷却水循环换热子系统(2)包括冷却水地埋管(21)，在冷却水地埋管(21)和热泵主机(1)之间设有冷却水循环管路(22)，在冷却水循环管路(22)上设有冷却水循环动力机构(23)，在冷却水循环管路(22)上还设有分别位于冷却水地埋管(21)进口和出口处的冷却水分水器(24)与冷却水集水器(25)；所述的冷冻水循环换热子系统(3)包括冷冻水地埋管(31)，所述的冷冻水地埋管(31)和热泵主机(1)之间设有冷冻水循环管路(32)，在冷冻水循环管路(32)上设有冷冻水循环动力机构(33)，在冷冻水循环管路(32)上还设有分别位于冷冻水地埋管(31)进口和出口处的冷冻水分水器(34)与冷冻水集水器(35)，所述的温度处理子系统(4)连接在冷冻水循环管路(32)上；所述的换热机构(6)包括设置在冷却水循环管路(22)和冷冻水循环管路(32)之间的换热器(61)，在冷却水循环管路(22)上设有位于换热器(61)两侧的冷却水旁通阀(62)，在冷冻水循环管路(32)上设有位于换热器(61)两侧的冷冻水旁通阀(63)，在冷却水循环管路(22)和冷冻水循环管路(32)之间设有当冷却水旁通阀(62)和冷冻...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚洲，周传辉，石磊，王盼，邵梦琳，
申请(专利权)人：浙江陆特能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33