本发明专利技术公开了一种适用于地下水电站的水库水源热泵空调机组系统，包括由取水头、取水管、除污器、取水泵构成的取水系统，由第一电动调节阀、第一表冷器、第二电动调节阀、取水系统及其之间连接的管路构成的直接供冷系统，由第一换热器、压缩机、四通阀、第二换热器、冷冻水循环水泵、第二表冷器、第一膨胀阀、第一单向阀、第二膨胀阀、第二单向阀、第三电动调节阀、第四电动调节阀及其相互连接的管路构成的热泵供冷供热系统，由第一表冷器、第二表冷器、转轮除湿机构成的空气处理系统，可保证地下水电站洞室群全年时段制冷、制热、除湿等各种功能的良好运行，并且在过渡季节节约大量能源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种地表水源热泵中央空调机组，特别涉及一种地下水电站洞室热湿环境调控的水库水源热泵机系统，特别适用于水电站地下洞室群工作环境。
技术介绍
水电站具有装机容量大、机组台数多、电气设备多和发热量大、地下洞室传湿显著等特点，所以全年大多数时间需对洞室群室内空气进行供冷与除湿，由此造成了很大的能源消耗。利用地表水(江水、湖水、海水)或地下水作为冷却水从冷凝器处取走冷凝排热，是一项节能低碳的制冷技术。目前所用的地表水源热泵机组工作原理图如图I与图2所示。 其中图I给出的是制冷工况时系统的工作原理图，图2给出的是制热工况时系统的工作原理图。制冷时，经压缩机压缩的制冷工质，进入冷凝器放热，放出的热量被冷却水(地表水)带走，然后通过电子膨胀阀绝热膨胀，产生的低温工质直接进入蒸发器制取冷水(送入用户进行制冷)，其后再被压缩机吸入进行压缩，如此循环往复。制热时，经压缩的制冷工质，进入冷凝器放热制取高温热水(送入用户进行供热)，然后通过电子膨胀阀绝热膨胀，产生的低温工质直接进入蒸发器吸取地表水中的热量，其后工质再被压缩机吸入进行压缩，如此循环往复。中国专利申请(申请号为200610102097. 2)公开了一种适合江、河、湖、海低水温的高效水源热泵机组，其根据输入水源的温度确定适宜的第一级水源热泵的蒸发温度和冷凝温度，为第二级水源热泵提供合适的水源输入温度，从而解决了水源热泵机组在低于2°C的低温水源下的工作效率问题。中国专利申请(申请为201110033862. 0)公开了一种用于空调系统的海水源水环热泵装置，该装置通过一个海水板式换热器进行换热介质与海水之间的热量交换，避免了海水进入水-水热泵机组，解决的是海水对水源热泵机组设备腐蚀的问题。中国专利申请(申请号为03112165. 9)公开了一种可利用海水源的热泵机组，其工作时海水走管程，工质走壳程。海水经过的部分能方便可行的进行防腐处理，避开了不易防腐处理的壳程，解决的仍然是海水热源的防腐问题。目前尚未见到专门针对地下水电站环境温湿度调控的地表水源热泵机组。事实上，地下水电站温湿度环境的调控具有其特殊性，主要表现在如下方面一是其在过渡季节往往仍然需要制冷以消除发电机组等设备产生的余热与壁面散发的余湿；二是水电站周围拥有巨大的水源(水库水)可作为冷热源；三是水库水在过渡季节一定的水深度时，水温为ire左右(如图3为某地下水电站水库水不同深度全年水温曲线图)，这是较为适宜的免费供冷水温；四是地下洞室群位置较低，取水水泵能耗较低，免费供冷的经济性较高。但其在炎热的夏季，由于负荷加大，水温变高，免费供冷则不适宜，同时在寒冷的冬季时，也需要供热。而且在免费供冷期间，由于水温达不到除湿所需的露点温度，除湿也存在问题。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
存在的缺陷或不足，本专利技术的目的在于，提供一种地下水电站的水库水源热泵空调机系统。为了实现上述任务，本专利技术采用如下技术解决方案予以实现一种地下水电站的水库水源热泵空调机组，其特征在于，由取水系统、直接供冷系统、热泵供冷供热系统和空气处理系统构成，其中取水系统包括水泵房安装的取水泵、除污器，取水管和取水头，其中，取水泵一端与第一电动调节阀和第三电动调节阀并联的节点管路连接，取水泵另一端通过管路连接除污器，除污器通过取水管连接取水头，取水头置于水库最低水位之下；直接供冷系统包括第一电动调节阀、第一表冷器、第二电动调节阀及其和取水系 统连接的管路，其中，第一电动调节阀的一端与取水系统连接，另一端与第一表冷器连接，第一表冷器的另一端与第二电动调节阀连接，第二电动调节阀的另一端连接到回水管路上；热泵供冷供热系统包括第一换热器、压缩机、四通阀、第二换热器、冷冻水循环水泵、第二表冷器、第一膨胀阀(14)、第一单向阀、第二膨胀阀、第二单向阀、第三电动调节阀、第四电动调节阀及其相互连接的管路，其中，第三电动调节阀的一端通过管路连接到连接第一电动调节阀和取水泵出口的管路上，另一端通过管路连接到第一换热器上；第四电动调节阀的两端分别通过管路连接到第一换热器和回水管上；第一换热器、第二换热器分别与四通阀的两端通过管路连接，压缩机的两端与四通阀的另外两端通过管路连接；第一换热器与第二换热器直接通过管路串联第一膨胀阀与第二膨胀阀；第一单向阀与第一膨胀阀并联，第二单向阀与第二膨胀阀并联；第二换热器与第二表冷器、冷冻水循环泵通过管路串联形成环路；空气处理系统包括空气过滤器、第一表冷器、第二表冷器和转轮除湿机，其中，沿空气过滤器之后依次安装第一表冷器和第二表冷器，转轮除湿机位于第二表冷器之后。本专利技术的地下水电站的水库水源热泵空调机系统，可保证地下水电站洞室群在全年时段满足制冷、制热、除湿等各种功能的良好运行，并且在过渡季节节约大量能源。附图说明图I为传统制冷工况时系统的工作原理图。图2为传统制热工况时系统的工作原理图。图3某地下水电站水库水不同深度全年水温曲线图。图4为本专利技术的地下水电站的水库水源热泵空调机系统结构原理示意图。以下结合附图对本专利技术的具体内容作进一步详细说明。具体实施例方式参见图4，本实施例给出一种地下水电站的水库水源热泵空调机系统，包括以下四部分由取水头I、取水管2、除污器3、取水泵4构成的取水系统；其中，取水泵4 一端与第一电动调节阀6和第三电动调节阀5并联管路的节点通过管路连接，取水泵4另一端与除污器3通过管路连接，除污器3与取水头I通过取水管2连接，取水头I置于水库最低水位之下。由第一电动调节阀6、第一表冷器7、第二电动调节阀10及其之间连接的管路构成的直接供冷系统；其中，第一电动调节阀6的一端与取水系统连接，另一端与第一表冷器7连接，第一表冷器7的另一端与第二电动调节阀 10连接,第二电动调节阀10的另一端连接到回水管路上。由第一换热器18、压缩机19、四通阀20、第二换热器13、冷冻水循环水泵12、第二表冷器8、第一膨胀阀14、第一单向阀15、第二膨胀阀17、第二单向阀16、第三电动调节阀5、第四电动调节阀11及其相互连接的管路构成的热泵供冷供热系统；其中，第三电动调节阀5的一端通过管路连接到连接第一电动调节阀6和取水泵4出口的管路上，另一端通过管路连接到第一换热器18上，第四电动调节阀11的两端分别通过管路连接到第一换热器18和回水管上；第一换热器18、第二换热器13分别与四通阀20的两端通过管路连接，压缩机19的两端与四通阀20的另外两端通过管路连接；第一换热器18与第二换热器13直接通过管路串联第一膨胀阀14与第二膨胀阀17 ;第一单向阀15与第一膨胀阀14并联，第二单向阀16与第二膨胀阀17并联；第二换热器13与第二表冷器8、冷冻水循环泵12通过管路串联形成环路。由空气过滤器、第一表冷器7、第二表冷器8、转轮除湿机9构成的空气处理系统。其中，沿空气过滤器之后依次安装第一表冷器7和第二表冷器8，转轮除湿机9位于第二表冷器8之后。本实施例的地下水电站的水库水源热泵空调机系统工作原理是过渡季节工况时，关闭第三电动调节阀5与第四电动调节阀11，打开第一电动调节阀6与第二电动调节阀10，关闭压缩机19与冷冻水循环泵12，此时热泵供冷供热系统处于停止工作状态。110C的水库水通过取水系统取水泵4的作用，流入取水头I,再经过取水管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种地下水电站的水库水源热泵空调机系统，其特征在于，由取水系统、直接供冷系统、热泵供冷供热系统和空气处理系统构成，其中：取水系统包括水泵房安装的取水泵（4）、除污器（3），取水管（2）和取水头（1），其中，取水泵（4）一端与第一电动调节阀（6）和第三电动调节阀（5）并联的节点管路连接，取水泵（4）另一端通过管路连接除污器（3），除污器（3）通过取水管（2）连接取水头（1），取水头（1）置于水库最低水位之下；直接供冷系统包括第一电动调节阀（6）、第一表冷器（7）、第二电动调节阀（10）及其和取水系统连接的管路，其中，第一电动调节阀（6）的一端与取水系统连接，另一端与第一表冷器（7）连接，第一表冷器（7）的另一端与第二电动调节阀（10）连接，第二电动调节阀（10）的另一端连接到回水管路上；热泵供冷供热系统包括第一换热器（18）、压缩机（19）、四通阀（20）、第二换热器（13）、冷冻水循环水泵（12）、第二表冷器（8）、第一膨胀阀（14）、第一单向阀（15）、第二膨胀阀（17）、第二单向阀（16）、第三电动调节阀（5）、第四电动调节阀（11）及其相互连接的管路，其中，第三电动调节阀（5）的一端通过管路连接到连接第一电动调节阀（6）和取水泵（4）出口的管路上，另一端通过管路连接到第一换热器（18）上；第四电动调节阀（11）的两端分别通过管路连接到第一换热器（18）和回水管上；第一换热器（18）、第二换热器（13）分别与四通阀（20）的两端通过管路连接，压缩机（19）的两端与四通阀（20）的另外两端通过管路连接；第一换热器（18）与第二换热器（13）直接通过管路串联第一膨胀阀（14）与第二膨胀阀（17）；第一单向阀（15）与第一膨胀阀（14）并联，第二单向阀（16）与第二膨胀阀（17）并联；第二换热器（13）与第二表冷器（8）、冷冻水循环泵（12）通过管路串联形成环路；空气处理系统包括空气过滤器、第一表冷器（7）、第二表冷器（8）和转轮除湿机（9），其中，沿空气过滤器之后依次安装第一表冷器（7）和第二表冷器（8），转轮除湿机（9）位于第二表冷器（8）之后。...
【技术特征摘要】
1.一种地下水电站的水库水源热泵空调机系统，其特征在于，由取水系统、直接供冷系统、热泵供冷供热系统和空气处理系统构成，其中 取水系统包括水泵房安装的取水泵(4)、除污器(3)，取水管(2)和取水头(1)，其中，取水泵(4) 一端与第一电动调节阀(6)和第三电动调节阀(5)并联的节点管路连接，取水泵(4)另一端通过管路连接除污器(3)，除污器(3)通过取水管(2)连接取水头(1)，取水头(I)置于水库最低水位之下； 直接供冷系统包括第一电动调节阀(6)、第一表冷器(7)、第二电动调节阀(10)及其和取水系统连接的管路，其中，第一电动调节阀(6)的一端与取水系统连接，另一端与第一表冷器(7)连接，第一表冷器(7)的另一端与第二电动调节阀(10)连接，第二电动调节阀(10)的另一端连接到回水管路上； 热泵供冷供热系统包括第一换热器(18)、压缩机(19)、四通阀(20)、第二换热器(13)、冷冻水循环水泵(12)、第二表冷器(8)、第一膨胀阀(14)、第一单向阀(15)、第二膨胀阀(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李安桂，司鹏飞，张莹，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：
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