一种间接空气源热泵冷热水系统技术方案

本发明专利技术公开了一种间接空气源热泵冷热水系统，该系统利用载能剂结合相关技术手段优化地从环境取能，然后通过热泵高效提升，系统具有节能高效经济实用，安全可靠等特点，为中央空调等应用场合提供了一种新型的冷/热水系统，具有广泛的市场应用前景。具有广泛的市场应用前景。具有广泛的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种间接空气源热泵冷热水系统


[0001]本专利技术涉及一种间接空气源热泵冷热水系统，尤其涉及一种通过载能剂从环境取能器取能的间接空气源热泵冷热水系统。

技术介绍

[0002]目前，大型冷水机组一般采用冷却塔作为冷源，没有制热功能，冷水机组大都与燃气锅炉配合使用，而燃气锅炉的能源使用效率远低于热泵，使用费也大大高于热泵。
[0003]为了取消燃气锅炉，一种所谓的热源塔的系统近年来得到非常有限的应用，之所以不能普及，主要原因如下：
[0004]对于开式热源塔，制热时采用盐水与空气直接接触换热，制冷时换用水，即相当于冷却塔，该系统主要问题是盐水有较强的腐蚀性，盐水与空气接触导致环境污染，盐水再生系统复杂。
[0005]对于闭式热源塔，采用防冻液密闭运行，闭式热源塔结构相当于闭式冷却塔，不同点在于匹配了融霜功能，其主要问题是闭式冷却塔或闭式热源塔的结构是基于冷却塔的结构，而冷却塔的风量有限，其单位风量的焓值变化远远大于风冷热泵的焓值，因此冷却塔可以采用较小的风量实现较大的散热，而冷却塔转为热源塔后，由于空气的潜热变化很小，甚至可以忽略，仅靠空气显热，热源塔制热时需要比冷却塔大得多的风量获得与冷却塔制冷时冷量相当的热量。
[0006]闭式热源塔实际上在制冷时喷水到换热管表面实现蒸发制冷，换热管表面往往容易结垢，当换热管为翅片换热管时，更容易结垢，目前闭式冷却塔一般采用光管，而光管换热面积小，当闭式热源塔和闭式冷却塔一样采用光管时，其冬天制热时仅靠光管表面换热，其换热面积远远不够。当然也有闭式冷却塔采用翅片管形式，这带来结垢堵塞等风险，其可靠性低。
[0007]目前的闭式热源塔不仅风量不够，其换热面积也不够，因此导致制热效果差。
[0008]目前的冷水机组在有些情况下，如地源或水源的情况下，通过水路转换成热泵使用，即冷水机组本身结构不变，通过水路转换，冬天，冷水机组冷凝器对末端提供热水，蒸发器与水源相连；夏天则反之，即蒸发器对末端提供冷水，冷凝器与水源相连，但水路切换系统相当复杂，理想的方式是冷媒切换，而目前主流冷水机组大都无冷媒切换。
[0009]空气源热泵系统的结霜导致性能下降且耗能，需要找到一种经济有效的融霜方式，实现热泵的连续运行，且改善热泵性能。
[0010]目前的冷却塔方式作为冷水机组的标准配置，实际上也存在许多问题，如水处理，水资源浪费，漂水，产生白雾，维修维护工作量大等问题，也需要有更好的替代方式。
[0011]目前主流的大型中央空调系统，采用冷水机/冷却塔制冷，燃气锅炉制热，制冷效果以耗水耗电为代价来保证，制热效果以耗燃气为代价来保证。即当制冷需求量大时，以加大耗水耗电为代价，制热需求大，以多消耗燃气为代价。这是一种简单粗放，资源消耗的方式，事实上，完全可以通过负荷平衡的方式实现能量的精细化利用，不仅提高制热制冷效
果，同时提高能源效率和设备的温度运行可靠性。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种新的间接空气源热泵冷热水系统。
[0013]本专利技术采用的技术方案具体如下：
[0014]一种间接空气源热泵冷热水系统，系统含有冷媒压缩循环装置、环境取能器和载能剂泵，所述冷媒压缩循环装置包含压缩机、冷媒/水换热器、冷媒/载能剂换热器、节流装置和冷媒换向装置；所述的环境取能器含有风机、载能剂/空气换热器；其中，压缩机的出口与冷媒换向装置的第一接口相连，冷媒换向装置的第二接口与冷媒/水换热器的冷媒侧第一接口相连，冷媒/水换热器的冷媒侧第二接口与节流装置的第一接口相连，节流装置的第二接口与冷媒/载能剂换热器的冷媒侧第一接口相连，冷媒/载能剂换热器的冷媒侧第二接口与冷媒换向装置的第三接口相连，冷媒换向装置的第四接口与压缩机进口相连，所述的冷媒/载能剂换热器的载能剂侧进出口与载能剂/空气换热器的载能剂侧进出口相连，构成载能剂回路，载能剂泵设置于载能剂回路的管路上，用于驱动载能剂循环；所述的冷媒/水换热器的水侧通过水管道与末端相连，对末端供冷或供热，风机用于驱动空气进入载能剂/空气换热器的空气侧。
[0015]进一步地，系统含有多个冷媒压缩循环装置，每个冷媒压缩循环装置的冷媒/载能剂换热器的载能剂侧进出口均与载能剂/空气换热器的载能剂侧进出口相连，构成载能剂回路；多个冷媒压缩循环装置部分运行或全部运行，冷媒压缩循环部分运行时，环境取能器满负荷运行。
[0016]进一步地，系统还含有负荷均衡系统，负荷均衡系统含有载能剂储罐和载能剂/水换热器，其中载能剂储罐的进口接入冷媒/载能剂换热器的载能剂侧的第一接口与载能剂/空气换热器的载能剂侧的第一接口相连的管路上，载能剂储罐的出口接入冷媒/载能剂换热器的载能剂侧的第二接口与载能剂/空气换热器的载能剂侧的第二接口相连的管路上，相连的各段管路上安装有阀门，载能剂/水换热器的水侧进口与来自末端的水管相连，载能剂/水换热器的水侧出口与冷媒/水换热器的水侧进口相连；载能剂/水换热器置于载能剂储罐内或置于载能剂储罐外，置于载能剂储罐外时，载能剂/水换热器的载能剂侧的进出口与载能剂储罐的进出口相连形成回路。
[0017]进一步地，系统还含有设置于位于载冷剂/冷媒换热器与节流装置之间的过冷器，过冷器冷媒侧的两个接口分别与冷媒/水换热器的第二接口和节流装置的第一接口连接，过冷器的另一侧为载能剂侧，过冷器的载能剂侧出口通过载能剂管道与载能剂/空气换热器的载能剂侧的第一接口相连，管路上设有阀门，过冷器的载能剂侧进口通过载能剂管道与载能剂/空气换热器的载能剂侧的第二接口相连，管路上设有阀门和泵；通过阀门切换选择环境取能器的载能剂/空气换热器与过冷器相连或与冷媒/载能剂换热器相连，第二泵驱动载能剂在过冷器与载能剂/空气换热器之间的循环，对载能剂/空气换热器融霜。
[0018]进一步地，系统还含有空气预处理器，空气预处理器用于对进入环境取能器的空气的温度进行调节。
[0019]进一步地，所述的空气预处理器为燃气热风空气的混合器
[0020]进一步地，所述的空气预处理器为蒸发冷却等焓加湿器。
[0021]进一步地，所述的空气预处理器为蒸发冷却加湿器，所述的加湿器既可以等焓加湿，也可以增焓加湿。
[0022]进一步地，所述的环境取能器还设有第二空气进口。
[0023]进一步地，系统还含有辅助加热器，对进入载能剂/空气换热器的载能剂的温度进行调节。
[0024]本专利技术提供的一种新的间接空气源热泵冷热水系统，通过载能剂循环，利用环境取能器优化的从环境取能，其主要创新点如下，首先摒弃冷却塔，热源塔的概念，大幅度提高风量和换热面积，同时将现有冷却塔或热源塔传热传质混合，即传热与蒸发合一的技术途径，改变为传热传质分离，即换热与蒸发分离，干与湿分离，从而避免目前冷却塔热源塔的一些问题，如结垢腐蚀等问题。
[0025]其二，利用载能剂循环的灵活性，系统的冗余性(一般系统都匹配有多余的热泵主机)，和冷热负荷的特点(即大部分条件下系统在部分负荷下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种间接空气源热泵冷热水系统，其特征在于，系统含有冷媒压缩循环装置、环境取能器和载能剂泵，所述冷媒压缩循环装置包含压缩机、冷媒/水换热器、冷媒/载能剂换热器、节流装置和冷媒换向装置；所述的环境取能器含有风机、载能剂/空气换热器；其中，压缩机的出口与冷媒换向装置的第一接口相连，冷媒换向装置的第二接口与冷媒/水换热器的冷媒侧第一接口相连，冷媒/水换热器的冷媒侧第二接口与节流装置的第一接口相连，节流装置的第二接口与冷媒/载能剂换热器的冷媒侧第一接口相连，冷媒/载能剂换热器的冷媒侧第二接口与冷媒换向装置的第三接口相连，冷媒换向装置的第四接口与压缩机进口相连，所述的冷媒/载能剂换热器的载能剂侧进出口与载能剂/空气换热器的载能剂侧进出口相连，构成载能剂回路，载能剂泵设置于载能剂回路的管路上，用于驱动载能剂循环；所述的冷媒/水换热器的水侧通过水管道与末端相连，对末端供冷或供热，风机用于驱动空气进入载能剂/空气换热器的空气侧。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，系统含有多个冷媒压缩循环装置，每个冷媒压缩循环装置的冷媒/载能剂换热器的载能剂侧进出口均与载能剂/空气换热器的载能剂侧进出口相连，构成载能剂回路；多个冷媒压缩循环装置部分运行或全部运行，冷媒压缩循环部分运行时，环境取能器满负荷运行。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，系统还含有负荷均衡系统，负荷均衡系统含有载能剂储罐和载能剂/水换热器，其中载能剂储罐的进口接入冷媒/载能剂换热器的载能剂侧的第一接口与载能剂/空气换热器的载能剂侧的第一接口相连的管路上，载能剂储罐的出口接入冷媒/载能剂换热器的载能剂侧的第二接口与载能剂/空气换热器的载能剂侧的第二接口相连的管路上，相连的各段管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁一军，
申请(专利权)人：湖南麦思克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：