多源热泵调温装置及节能控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多源热泵调温装置及节能控制方法，多源热泵调温装置，包括水冷空调热泵机组、室温控制器、高位水箱、散热器、电加热器、地下污水源换热器、地源换热器、管道循环泵、深井泵，其特征是：水冷空调热泵机组是由安装在开式箱体中的双压缩机空调装置构成，双压缩机空调装置由双压缩机、四通换向阀、蒸发器、冷凝器、过滤器、单向阀、节流阀和温控元件相互连接组成，在压缩机、四通换向阀上连接有空调控制器，开式箱体中装有防冻液，双压缩机空调装置运行发热单元和发热管路浸泡在防冻液中。其优点是：充分利用可再生能源（地下水、排放的污水和蕴藏在土壤中的低品位能源）为主，电加热为辅，节能环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于空调
，主要适用于不具备集中供暖的中小型エ厂、乡村别墅和农村用户。
技术介绍
能源与环境问题是当今世界所面临的两大问题，2007年我国城乡建筑面积达到了420亿平方米，其中农村建筑面积234亿平方米，建筑能耗在我国能源消耗总量中的比例达到了 27.6%，大部分用于空调采暖。国家进行城镇化建设需要大量的建设资金和漫长的周期，多数农民在长时间内依然維持独门独户的居住现状。改革开放使农村居住条件有了较大改善，80%农户设有深水井，污水沉淀池，安装了土暖气或地暖，10%富裕家庭还安装了家用空调。但水井的単一用途，空调的高投入和高电耗，农村利用率很低；多数土暖气采用蜂 窝煤简易锅炉热水自然循环，烟尘和炉渣排放污染严重，冬季供暖不足，夏季不能降温。无法从根本上改善农村居住舒适条件。在全国推广低碳循环经济，加快节能减排技术改造的今天，天然气(沼气)已进入城镇，而地源热泵和水源热泵也仅在大城市新建住宅中得到了部分应用，农村应用还是空白。户用水源和地源热泵品种少，且一次性建设投资3-5万元农民无法接受。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对当前地源热泵、水源热泵和家用空气源空调在北方农村单独使用投资大、冬季制热能效低、庭院地质要求高的不足之处，提供ー种充分利用可再生能源(地下水、排放的污水和蕴藏在土壌中的低品位能源)为主，电加热为辅的ー种适用于不具备集中供暖的中小型エ厂、乡村别墅、广大北方农村户用的。本专利技术的目的是由以下方式实现的本专利技术的多源热泵调温装置包括水冷空调热泵机组、室温控制器、高位水箱、散热器、电加热器、地下污水源换热器、地源换热器、管道循环泵、深井泵，其特征是水冷空调热泵机组是由安装在开式箱体中的双压缩机空调装置构成，双压缩机空调装置由双压缩机、四通换向阀、蒸发器、冷凝器、过滤器、单向阀、节流阀和温控元件相互连接组成，在压缩机、四通换向阀上连接有空调控制器，开式箱体中装有防冻液，双压缩机空调装置运行发热单元和热管路浸泡在防冻液中，双压缩机空调装置的蒸发器安装在一个密闭的容器中构成蒸发换热器，双压缩机空调装置的冷凝器安装在开式箱体的下部，构成冷凝换热器，在冷凝换热器的箱体中设有铜盘管热交換管，热交换管与散热器闭合连接，深井泵的出口管路与蒸发换热器连接，蒸发换热器的出水管路与地下污水源换热器连接，污水源换热器与地源换热器连接，地源换热器末端连接ー个喷淋冷却器；深井泵的出口管路通过电磁阀组分别与冷凝器、蒸发器、散热器和高位水箱连接，使得深井泵与蒸发换热器、冷凝换热器、散热器形成相对独立的三套净水循环系统，室温控制器与两个压缩机、四通换向阀、管道循环泵和电磁阀组电气连接。所述水冷空调热泵机组的做功原件是浸在冷冻液中的压缩机和热循环管路；所述散热器和热交换管构成的水循环系统中设有管道循环泵；所述地下污水源换热器由缠绕在污水井内的PE地暖管构成；所述地下污水源换热器与喷淋冷却器之间连接有地源换热器；所述地源换热器由埋设在冻土层以下的金属容器构成。本专利技术的节能控制方法是将现有水井深水泵的出ロ管路与水冷空调热泵机组蒸发换热器连接，正常冬季节室温控制器设置在常热模式，热泵机组切换到制热エ况，蒸发换热器吸收井水的热量使压缩机制冷液升温气化，同时水质降温变成深冷水，完成第一次热交換；蒸发换热器出水管路与地下污水源换热器连接，深冷水流动时吸收了地下污水管道、 地下污水池的余热和土壤中的地源换热器转换的地热变成冷水，完成第二次热交换；多路冷水在井口的喷淋冷却器汇流混合后以扇状喷淋，与水源井中自然上升的热气对流、与井壁浅层渗水混合变成温水，完成第三次热交换；滴落到水面的温水在深水泵的虹吸下完成与深层水混合达到井水初始温度，完成第四次热交换；热泵机组的冷凝器释放的热量通过防冻液传导给铜盘管，铜盘管中的水质吸收防冻液热量，变成采暖热水，在管道循环泵的驱动下不断的将热水送到室内各散热器，散热器回水再回到冷凝换热器二次加热，以此实现室内供暖；寒冬季节室温控制器设置在强热模式，热泵机组启动双机工作制热，如果室温控制器的测温元件检测达不到室内温度，冷凝换热器中设置的电加热装置将自动启动，电加热由热水温度和时钟控制器双重控制，PLC优先选择在用电谷段启动；正常夏季室温控制器设置在常冷模式，热泵机组和循环泵不工作，深井泵将冷水直接送入室内各散热器，散热器释放冷量降低室温，吸热后变成的温水陆续进入污水源、地源换热器释放热量，管道节流、金属容器内膨胀制冷、喷淋、空气中散热多次降温后，接近井水温度返回到井底。炎热盛夏室温控制器设置在强冷模式，热泵机组自动切換到制冷エ况工作，循环泵工作，冷凝换热器快速释放冷量降低防冻液温度，防冻液不断将冷量传导给铜盘管，使铜盘管内循环水变成深冷水供给室内散热器，快速降低室内温度。热泵机组通过制冷剂循环将热量送到蒸发换热器中，密闭容器中的水吸热变成热水，一路供给生活使用，一路经过常冷模式相同方式多次降温后，再回流到井底。本专利技术的优点如下I、该装置利用家用空调改装热泵，将水源热泵、地源热泵、空气源热泵技术优化组合，ー套装置即完成了深层地下水、污水和浅层土壤的低品位能量回收，又将热泵空调机组运行发热能量回收利用，其制备的冷量和热量同时回收利用，其能效比(EER)高于任何単一热泵，在内蒙古和河北地区冬季运行测试能效比可达到6以上。2、地源换热器和水源换热器都是利用的土壌和水体中储藏的太阳能资源，属于可再生的清洁能源。3、深层井水温度与地表空气温差大，波动小，使热泵运行更稳定可靠，解决了寒冷冬季家用空调不能开机和夏季反复除霜増加耗电的技术难题；克服了冬季地源热泵制热能效低的缺点。4、该装置用一眼水井，替代水源热泵的四眼水井(需要新增三眼以上回流水井)，打井投资节约3/4，地源换热器埋深I. 5-2m，仅为地埋管换热器埋深的1/2，管道用量減少1/3，节约地理管投资1/3。热泵装置多数利用旧空调节能改造，同面积供暖与新购热泵机组投资比较减少4/5。一次性综合投资是水源热泵空调的1/3，地理管地源热泵空调的1/4，空气源热泵空调的1/5。全年运行费用仅为三项平均费用的1/2。5、该装置体积小，热泵机组蒸发和冷凝换热器集成设计，可分列和立体叠加组合安装，仅需家用冰箱空间，节省了建筑面积；多単元地源换热器和挠性地暖管可以任意埋设，不扰动建筑地基，不占用地表面积，也不影响庭院种植和美观。采用地暖管做散热器舒适性好、即整洁美观又节省居室面积，。6、该装置具有多种实用功能。为居室冬季供暖、夏季降温，提供生活和洗浴热水，提供温水灌溉还可提高蔬菜产量和营养品位。7、该装置的节能控制采用PLC人机对话，面板按钮和遥控双模式操作。冬季制热设计了常热和强热两种模式，热泵、循环泵、电加热根据室温要求自动控制，热泵制热和电加热采用了时钟控制器切換，充分利用了 23:00-7:00波谷优惠电价。夏季制冷设置了常冷 和强冷两种模式。夏季灌溉和生活用水量越大，热泵制冷能效比越高。冬季污水排放量越多，热泵制热效果越好。7、该装置回收利用城市垃圾(废弃物)，有利于环境保护。随着城镇居民生活水平的提高和电价上涨，城镇办公和居民早期安装的空气源定频空调陆续被节能型变频空调取代，目前拆下的空调多数流入旧家电市场被解体卖铜，即造成了二次冶炼的能源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多源热泵调温装置，包括水冷空调热泵机组、室温控制器、高位水箱、散热器、电加热器、地下污水源换热器、地源换热器、管道循环泵、深井泵，其特征是：水冷空调热泵机组是由安装在开式箱体中的双压缩机空调装置构成，双压缩机空调装置由双压缩机、四通换向阀、蒸发器、冷凝器、过滤器、单向阀、节流阀和温控元件相互连接组成，在压缩机、四通换向阀上连接有空调控制器，开式箱体中装有防冻液，双压缩机空调装置运行发热单元和管路浸泡在防冻液中，双压缩机空调装置的蒸发器安装在一个密闭的容器中构成蒸发换热器，双压缩机空调装置的冷凝器安装在开式箱体的下部，构成冷凝换热器，在冷凝换热器的箱体中设有铜盘管热交换管，热交换管与散热器闭合连接，深井泵的出口管路与蒸发换热器连接，蒸发换热器的出水管路与地下污水源换热器连接，污水源换热器与地源换热器连接，地源换热器末端连接一个喷淋冷却器；深井泵的出口管路通过电磁阀组分别与冷凝器、蒸发器、散热器和高位水箱连接，使得深井泵与蒸发换热器、冷凝换热器、散热器形成相对独立的三套净水循环系统，室温控制器与两个压缩机、四通换向阀、管道循环泵和电磁阀组电气连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯印亭，
申请(专利权)人：冯印亭，
类型：发明
国别省市：