潜水式水源热泵系统技术方案

潜水式水源热泵系统属于热泵系统利用工程的范畴，尤其属于一种水下水源热泵系统利用领域。潜水式水源热泵系统，包括水井、冷凝器、压缩机模块、压缩机模块室、蒸发器、控制器，其特征是；冷凝器下部装配压缩机模块室，压缩机模块室内装配压缩机模块，压缩机模块室下方装配蒸发器，整体构成水下热泵模块；水下热泵模块利用吊索悬挂在水井的水面以下，控制器设置于水井上面。该发明专利技术可以潜入水下工作，冬季制热，夏季制冷，节能效益极高。

【技术实现步骤摘要】
潜水式水源热泵系统
该专利技术属于热泵系统利用工程的范畴，尤其属于一种水下水源热泵系统利用领域。
技术介绍
地源热泵、水源热泵节能效果都非常明显，已经越来越被认可。不同类型的热泵压缩机机组都形体和结构各异，通用型不强，往往造成资源浪费；再则,地上循环水泵的长期运行，易造成劳损，同时损耗电能增加使用成本。冬季，热泵机组防护也存在困难，地上设置占用空间，也有噪音污染。因此，公司设计研发了悬浮式井下水源热泵系统，但在实际开发过程中，该系统存在实质性缺点，该系统悬浮在井下水面上运行，冬天制热效果很好；但是，到了夏天需要制冷时，该系统受到结构制约，只能依靠设置在井底的集热交换器模块交换井底冷域的冷量，制冷效果不理想；因此，设计冬季能制热，夏季能制冷的井下水源热泵系统很有必要。
技术实现思路
针对以上所需，公司研发人员经过精心筹划设计，特设计了这种潜水式水源热泵系统。本专利技术的解决方案是：潜水式水源热泵系统，包括水井、冷凝器、压缩机模块、压缩机模块室、蒸发器、控制器，其特征是；冷凝器下部装配压缩机模块室，压缩机模块室内装配压缩机模块，压缩机模块室下方装配蒸发器，整体构成水下热泵模块；水下热泵模块利用吊索悬挂在水井的水面以下，控制器设置于水井上面。如上所述，冷凝器属于管壳式结构，管壳上部预留出水口和进水口，外敷保温层，内部设置热交换芯，热交换芯的介质进口和介质出口导出管壳外部。如上所述，压缩机模块室属于密封性筒体，预留蒸发器介质管路导引孔和线缆导出孔；压缩机模块由压缩机、四通阀、膨胀阀组成；在压缩机模块室两侧或冷凝器顶部设置吊耳，用于穿挂吊索。如上所述，压缩机模块室外侧选择性加装调压气囊；调压气囊属于软体密闭气囊，内腔通过气口与压缩机模块室内部导通；由于调压气囊的匹配，使压缩机模块室无论出于水下的深度怎样变换，内部和外部的压力持平，避免外压过大，引起压缩机模块室渗漏进水。如上所述，蒸发器属于直接交换式热交换器，直接置于水中交换水中热量。如上所述，冷凝器出水口连接出水管路，进水口连接回水管路，出水管路和回水管路都导出水井井口外面。如上所述，压缩机的介质出口和介质出口连接四通阀的两个输入端口，四通阀低的两个切换端口分别连接冷凝器的介质进口和蒸发器的介质进口，冷凝器的介质出口和蒸发器的介质出口连接到膨胀阀组成闭合回路；控制器通过控制线缆穿过压缩机模块室预留的线缆导出孔与压缩机、冷凝器上的温度感应探头、四通阀连接。如上所述，冬季需要制热时，把水下热泵模块悬吊在水井中井水的上部，再把冷凝器的出水管路和回水管路与室内热交换利用终端组成闭合循环管路，利用循环泵进行强制循环；热交换利用终端给控制器发出制热指令信息，控制器启动压缩机模块，冷凝器中的水被加热，通过闭合循环管路把热量传递到室内得以利用；冷凝器中水的温度达到设定的上限温度时，温度感应探头会把信息传递给控制器关闭压缩机；通过热量交换，冷凝器中的水温降到设定的下限温度，温度感应探头会把信息传递给控制器启动压缩机；蒸发器吸收水里的热量后，井水变冷，冷水比重大会沉积于井底，并与井下的水系发生对流置换，从而在水井下部形成巨大的冷域；冷域中蓄积大量的冷量，为夏季制冷提供基础温度。如上所述，夏季需要制冷时，把水下热泵模块悬吊在水井中井水的下部，再把冷凝器的出水管路和回水管路与室内热交换利用终端组成闭合循环管路，利用循环泵进行强制循环；热交换利用终端给控制器发出制冷指令信息，同时，控制器给四通阀发出切换信息，控制器启动压缩机模块，水下热泵模块内的介质反向运转，冷凝器中的水被制冷，通过闭合循环管路把冷量传递到室内得以利用；控制器重新设定启停温度，冷凝器中水的温度达到设定的下限温度时，温度感应探头会把信息传递给控制器关闭压缩机；通过冷量交换，冷凝器中的水温升到设定的上限温度，温度感应探头会把信息传递给控制器启动压缩机；蒸发器吸收水里的冷量后，同时释放出热量，从而使井水变热，热水比重小会悬浮于井水上部，并与水井上部的水系发生对流置换，从而在水井上部形成巨大的热域；热域中蓄积大量的热量，为冬季制热提供基础温度。如上所述，水井下方能够预置地源热泵井用自控换水泵；如果水井与周围水系通透性不好，水井里的水与周围水系对流速度慢，这样，在蒸发器的作用下，井内的水温会下降或升高地很快，从而影响压缩机工作效率；地源热泵井用自控换水泵有根据设定感应温度自启动功能，井内水温下降或升高到设定的初阶感应温度后，地源热泵井用自控换水泵会自动启动把井内的水抽到远处的回流井或作为生活用水，水井周围水系的高温水会在大气压的作用下强制流入井内补充，井内的水温度恢复到设定的后阶温度后，地源热泵井用自控换水泵停止工作，从而使水下热泵模块工作效率得到改善。该专利技术的有益效果是：该专利技术可以潜入水下工作，冬季制热，夏季制冷，节能效益极高。附图说明下面结合附图对该专利技术进一步说明。附图1是该专利技术的剖视图。图中1水井11水面12冷域13热域2冷凝器21出水管路22回水管路23管壳24热交换芯3压缩机模块31压缩机32膨胀阀33四通阀4压缩机模块室41蒸发器介质管路导引孔42线缆导出孔43调压气囊5蒸发器6控制器61控制线缆7吊索71吊耳。具体实施方式潜水式水源热泵系统，包括水井（1）、冷凝器（2）、压缩机模块（3）、压缩机模块室（4）、蒸发器（5）、控制器（6），其特征是；冷凝器（2）下部装配压缩机模块室（4），压缩机模块室（4）内装配压缩机模块（3），压缩机模块室（4）下方装配蒸发器（5），整体构成水下热泵模块；水下热泵模块利用吊索（7）悬挂在水井（1）的水面（11）以下，控制器（6）设置于水井（1）上面。如上所述，冷凝器（2）属于管壳式结构，管壳（23）上部预留出水口和进水口，外敷保温层，内部设置热交换芯（24），热交换芯（24）的介质进口和介质出口导出管壳（23）进入压缩机模块室（4）内部。如上所述，压缩机模块室（4）属于密封性筒体，预留蒸发器介质管路导引孔（41）和线缆导出孔（42）；压缩机模块（3）由压缩机（31）、四通阀（33）、膨胀阀（32）组成；在压缩机模块室（（4））两侧或冷凝器（2）顶部设置吊耳（71），用于穿挂吊索（7）。如上所述，压缩机模块室（4）外侧选择性加装调压气囊（43）；调压气囊（43）属于软体密闭气囊，内腔通过气口与压缩机模块室（4）内部导通；由于调压气囊（43）的匹配，使压缩机模块室（4）无论处于水下的深度怎样变换，内部和外部的压力持平，避免外压过大，引起压缩机模块室（4）渗漏进水。如上所述，蒸发器（5）属于直接交换式热交换器，直接置于水中交换水中热量。如上所述，冷凝器2出水口连接出水管路（21），进水口连接回水管路（22），出水管路（21）和回水管路（22）都导出水井（1）井口外面。如上所述，压缩机（31）的介质出口和介质出口连接四通阀（33）的两个输入端口，四通阀（33）的两个切换端口分别连接冷凝器（2）的介质进口和蒸发器（5）的介质进口，冷凝器（2）的介质出口和蒸发器（5）的介质出口连接到膨胀阀（32）组成闭合回路；控制器（6）通过控制线缆（61）穿过压缩机模块室（4）预留的线缆导出孔（42）与压缩机（31）、冷凝器（2）上的温度感应探头、四通阀（33）连接。如上所述，冬季需要制热时，把水下热泵模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.潜水式水源热泵系统，包括水井（1）、冷凝器（2）、压缩机模块（3）、压缩机模块室（4）、蒸发器（5）、控制器（6），其特征是；冷凝器（2）下部装配压缩机模块室（4），压缩机模块室（4）内装配压缩机模块（3），压缩机模块室（4）下方装配蒸发器（5），整体构成水下热泵模块；水下热泵模块利用吊索（7）悬挂在水井（1）的水面（11）以下，控制器（6）设置于水井（1）上面。

【技术特征摘要】
1.潜水式水源热泵系统，包括水井（1）、冷凝器（2）、压缩机模块（3）、压缩机模块室（4）、蒸发器（5）、控制器（6），其特征是；冷凝器（2）下部装配压缩机模块室（4），压缩机模块室（4）内装配压缩机模块（3），压缩机模块室（4）下方装配蒸发器（5），整体构成水下热泵模块；水下热泵模块利用吊索（7）悬挂在水井（1）的水面（11）以下，控制器（6）设置于水井（1）上面。2.根据权利要求1所述的潜水式水源热泵系统，其特征是：冷凝器（2）属于管壳式结构，管壳（23）上部预留出水口和进水口，外敷保温层，内部设置热交换芯（24），热交换芯（24）的介质进口和介质出口导出管壳（23）进入压缩机模块室（4）内部。3.根据权利要求1所述的潜水式水源热泵系统，其特征是：压缩机模块室（4）属于密封性筒体，预留蒸发器介质管路导引孔（41）和线缆导出孔（42）；压缩机模块（3）由压缩机（31）、四通阀（33）、膨胀阀（32）组成；在压缩机模块室（（4））两侧或冷凝器（2）顶部设置吊耳（71），用于穿挂吊索（7）。4.根据权利要求1所述的潜水式水源热泵系统，其特征是：压缩机模块室（4）外侧选择性加装调压气囊（43）；调压气囊（43）属于软体密闭气囊，内腔通过气口与压缩机模块室（4）内部导通；由于调压气囊（43）的匹配，使压缩机模块室（4）无论处于水下的深度怎样变换，内部和外部的压力持平，避免外压过大，引起压缩机模块室（4）渗漏进水。5.根据权利要求1所述的潜水式水源热泵系统，其特征是：蒸发器（5）属于直接交换式热交换器，直接置于水中交换水中热量。6.根据权利要求1所述的潜水式水源热泵系统，其特征是：冷凝器2出水口连接出水管路（21），进水口连接回水管路（22），出水管路（21）和回水管路（22）都导出水井（1）井口外面。7.根据权利要求1所述的潜水式水源热泵系统，其特征是：压缩机（31）的介质出口和介质出口连接四通阀（33）的两个输入端口，四通阀（33）的两个切换端口分别连接冷凝器（2）的介质进口和蒸发器（5）的介质进口，冷凝器（2）的介质出口和蒸发器（5）的介质出口连接到膨胀阀（32）组成闭合回路；控制器（6）通过控制线缆（61）穿过压缩机模块室（4）预留的线缆导出孔（42）与压缩机（31）、冷凝器（2）上的温度感应探头、四通阀（33）连接。8.根据权利要求1所述的潜水式水源热泵系统，其特征是：冬季需要制热时，把水下热泵模块悬吊在水井（1）中井水的上部，再把冷凝器（2）的出水管路（21）和回水管路（22）与室内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，
申请(专利权)人：山东省滨州市火努鸟新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37