利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统及调节方法技术方案

本发明专利技术提供一种利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统及调节方法，所述系统包括调节池、调蓄设施、热泵机组，所述系统的取水口和低位热源输入口之间设置有调节池，所述调节池与热泵机组相连接，所述热泵机组与调蓄设施、建筑物末端供能水管路分别相连接，所述调蓄设施与建筑物末端供能水管路相连接。本发明专利技术将热泵系统中的调节池与调蓄设施耦合，主要是解决能源利用不充分的问题，从而降低能源站供能设备的投资，减小调节池占地面积，提高建筑物末端供能系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统及调节方法
本专利技术涉及一种热泵系统，尤其是涉及一种利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统及调节方法。
技术介绍
目前本专利技术可以涉及热泵系统、调节池、调蓄设施。1)热泵系统环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题，如何在享受的同时付出最少得代价逐渐成为人类的共识，在这种背景下以环保和健康为主要特征的绿色建筑应运而生。尽可能少地消耗能源为建筑物创造舒适环境已经成为空调的发展方向，开发利用天然的冷热源能为空调带来节能和环保双重效益。城市污水、河流和地下水等是一个巨大的天然资源，其热惰性极大，全年的温度波动很小，这种温度特性使得热泵比传统空调系统运行效率要高。热泵的主要工作原理是借助热泵机组，消耗少量电能，在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来，为用户供热和制取生活热水，夏季则把室内的热量“提取”出来，释放到水中，从而降低室温，达到制冷的效果。2)调节池利用河流等水源作为低位热源时，为了给热泵机组提供稳定水量和良好的水质，需在取水口和低位热源输入口之间设置有调节池，对水源进行缓冲、调节、沉淀、分离、过滤等作用。3)调蓄设施由于负荷是影响设备选型、系统运行及系统经济性的主要因素,根据室外温度变化可测算出建筑物空调的负荷分布是很不均匀的，采用热泵系统时，热泵机组的选择必须满足峰值负荷的要求。一般达到设计负荷50％以下的运行时间占全年运行时间的70％，所以按照峰值负荷设计热泵机组时，使其大部分时间没有满负荷运行从而造成设备投资较大。而采用蓄能技术，设置调蓄设施可减少热泵系统投资，可充分利用夜间时间，转移高峰负荷，在实行峰谷电价的地区亦可节省电费开支。
技术实现思路
本专利技术提供了一种利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统及调节方法，将热泵系统中的调节池与调蓄设施耦合，主要是解决能源利用不充分的问题。从而降低能源站供能设备的投资，减小调节池占地面积，提高建筑物末端供能系统的稳定性。若利用调节池来保证输出水量完全稳定，所需调节池体积较大；若在能源站供能系统中，采用蓄能技术，设置调蓄设施不仅可降低热泵机组负荷配置及投资，还减少能源站源侧所需水量，从而使调节池体积减小。其技术方案如下所述：一种利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统，包括调节池、调蓄设施、热泵机组，所述调蓄设施、热泵机组共同形成低位热源，在系统前端的取水口和低位热源输入口之间设置有调节池，所述调节池与热泵机组相连接，所述热泵机组与调蓄设施、建筑物末端供能水管路分别相连接，所述调蓄设施与建筑物末端供能水管路相连接。所述调节池与热泵机组之间设置有提升泵，所述调节池与提升泵的吸水口连接，热泵机组与出水口连接。所述热泵机组包括空调末端进出口、低位热源进出口，所述建筑物末端供能水管路包括进管口、出管口，所述热泵机组的空调末端进出口通过第一管道与建筑物末端供能水管路的进管口相连接；所述建筑物末端供能水管路的出管口通过第二管道与热泵机组的建筑物末端进出口相连接；所述第二管道上设置有空调侧循环泵。所述调蓄设施包括蓄热进口、蓄冷进口，所述蓄热进口和蓄冷进口之间设置有并联的两条支管，分别是第一支管和第二支管，所述第一支管设置有第一阀门和第二阀门，且第一阀门和第二阀门之间设置有用于连通的第一节点，所述第二支管设置有第三阀门和第四阀门，且第三阀门和第四阀门之间设置有用于连通的第二节点；所述蓄冷进口的两端分别为第二阀门和第三阀门，所述蓄热进口的两端分别为第一阀门和第四阀门。所述第一节点和第一管道、第二管道分别相连接，所述第一节点与第一管道之间设置有第七阀门，所述第一节点与第二管道之间设置有第八阀门；所述第二节点和第一管道、第二管道分别相连接，所述第二节点与第一管道之间设置有第六阀门，所述第二节点与第二管道之间设置有第五阀门；所述第二节点通过蓄能释能循环泵和第一管道、第二管道相连接。一种利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统的调节方法，热泵机组供热包括以下步骤：S1：水源从取水口进入，在调节池中水量大于建筑物热负荷所需水量时，多余的水量储存在调节池中；S2：在建筑物热负荷所需水量较小时，将调节池中储存的水量释放出来；S3：水量通过提升泵输送到热泵机组，把存于水中的低位热能提取出来；S4：热泵机组通过空调侧循环泵为建筑物供热；S5：热泵机组供热能力大于建筑物所需热负荷时，调蓄设施通过蓄能释能循环泵将多余的热量储存在调蓄设施体内。在室外温度较低时，用户热负荷大于热泵机组的供热能力，通过热泵机组和调蓄设施联合供热，调蓄设施通过蓄能释能循环泵把热量释放出来，将储存在调蓄设施体内的热量与热泵机组恒定的供热量共同供给用户。进一步的，热泵机组供冷包括以下步骤：S1：水源从取水口进入，在调节池中水量大于建筑物冷负荷所需水量时，多余的水量储存在调节池中；S2：在建筑物冷负荷所需水量较小时，将调节池中储存的水量释放出来；S3：水量通过提升泵输送到热泵机组，热泵机组通过空调侧循环泵把室内的热量提取出来释放到水中，实现为建筑物供冷；S4：热泵机组供冷能力大于建筑物所需冷负荷，调蓄设施通过蓄能释能循环泵将多余的冷量储存在调蓄设施体内。在室外温度较高时，热泵机组供冷能力不能满足用户冷负荷需求，热泵机组和调蓄设施联合供冷，所述调蓄设施通过蓄能释能循环泵把冷量释放出来，将储存在调蓄设施体内的冷量与热泵机组恒定的供冷量共同供给用户。所述利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统及调节方法具有以下有益效果：(1)降低能源站供能设备的投资；(2)减小调节池的占地面积；(3)实现根据末端的需求，利用调蓄设施做到按需供能；(4)利用调节池与调蓄设施耦合，提高建筑物末端供能系统的稳定性；(5)充分利用水源的可再生清洁能源。附图说明图1是所述利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统的结构示意图；图2是热泵机组供热的示意图；图3是调蓄设施蓄热的示意图；图4是热泵机组和调蓄设施联合供热的示意图；图5是热泵机组供冷的示意图；图6是调蓄设施蓄冷的示意图；图7是热泵机组和调蓄设施联合供冷的示意图。图中各标号：1-调节池；2-提升泵；3-调蓄设施；4-热泵机组；5-蓄能释能循环泵；6-空调侧循环泵；A-取水口；B-出水口；C-建筑物末端供能水管路。具体实施方式本专利技术提供了一种利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统及调节方法，通过利用调节池与调蓄设施耦合的方式，进而解决能源利用不充分问题，如图1所示，本专利技术包括调节池1、提升泵2、调蓄设施3、热泵机组4、蓄能释能循环泵5、空调侧循环泵6。所述取水口A和低位热源输入口之间设置有调节池1，所述调节池1与热泵机组4相连接，所述调节池1与热泵机组4之间设置有提升泵2，所述调节池1和热泵机组4都与出水口B相连接。具体的说，所述调节池1的进口与水源进水口A相连接，所述调节池1的出口与热泵机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统，其特征在于：包括调节池、调蓄设施、热泵机组，所述调蓄设施、热泵机组共同形成低位热源，在系统前端的取水口和低位热源输入口之间设置有调节池，所述调节池与热泵机组相连接，所述热泵机组与调蓄设施、建筑物末端供能水管路分别相连接，所述调蓄设施与建筑物末端供能水管路相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统，其特征在于：包括调节池、调蓄设施、热泵机组，所述调蓄设施、热泵机组共同形成低位热源，在系统前端的取水口和低位热源输入口之间设置有调节池，所述调节池与热泵机组相连接，所述热泵机组与调蓄设施、建筑物末端供能水管路分别相连接，所述调蓄设施与建筑物末端供能水管路相连接。


2.根据权利要求1所述的利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统，其特征在于：所述调节池与热泵机组之间设置有提升泵，所述调节池与提升泵的吸水口连接，热泵机组与提升泵的出水口连接。


3.根据权利要求1或2任一所述的利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统，其特征在于：所述热泵机组包括空调末端进出口、低位热源进出口，所述建筑物末端供能水管路包括进管口、出管口，所述热泵机组的空调末端进出口通过第一管道与建筑物末端供能水管路的进管口相连接；所述建筑物末端供能水管路的出管口通过第二管道与热泵机组的建筑物末端进出口相连接；所述第二管道上设置有空调侧循环泵。


4.根据权利要求3所述的利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统，其特征在于：所述调蓄设施包括蓄热进口、蓄冷进口，所述蓄热进口和蓄冷进口之间设置有并联的两条支管，分别是第一支管和第二支管，所述第一支管设置有第一阀门和第二阀门，且第一阀门和第二阀门之间设置有用于连通的第一节点，所述第二支管设置有第三阀门和第四阀门，且第三阀门和第四阀门之间设置有用于连通的第二节点；所述蓄冷进口的两端分别为第二阀门和第三阀门，所述蓄热进口的两端分别为第一阀门和第四阀门。


5.根据权利要求4所述的利用调节池与调蓄设施耦合的热泵系统，其特征在于：所述第一节点和第一管道、第二管道分别相连接，所述第一节点与第一管道之间设置有第七阀门，所述第一节点与第二管道之间设置有第八阀门；所述第二节点和第一管道、第二管道分别相连接，所述第二节点与第一管道之间设置有第六阀门，所述第二节点与第二管道之间设置有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，李凯，杨静静，
申请(专利权)人：北京华清元泰新能源技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11