地源热泵中央空调高效地埋管换热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种地源热泵中央空调高效地埋管换热系统，属于中央空调设备领域，包括冷热水机组、地埋管换热器、多个水泵、多个阀门及中央空调，其特征在于：还包括辅助冷却装置、辅助集热装置；所述的冷热水机组包括压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。与现有技术相比较，本实用新型专利技术将地源热泵技术与土壤蓄热技术有机地结合起来，平衡冬夏负荷，减小埋管的占地面积和初装成本。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种地源热泵中央空调高效地埋管换热系统，属于中央空调设备领域，包括冷热水机组、地埋管换热器、多个水泵、多个阀门及中央空调，其特征在于：还包括辅助冷却装置、辅助集热装置；所述的冷热水机组包括压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。与现有技术相比较，本技术将地源热泵技术与土壤蓄热技术有机地结合起来，平衡冬夏负荷，减小埋管的占地面积和初装成本。【专利说明】地源热泵中央空调高效地埋管换热系统
本技术涉及一种中央空调，特别是一种地源热泵中央空调高效地埋管换热系统。
技术介绍
地源热泵(GSHP:Ground Source Heat Pump)包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的系统，是一种机械蒸汽压缩制冷循环的运行系统，该系统将热量排入地表层或从地表层吸收热量。地源热泵主要有垂直地埋管土壤地源热泵系统、水平地埋管土壤地源热泵系统、地下水地源热泵系统、地表水地源热泵系统。与传统空调系统相比，地源热泵系统使用的地热作为空调的冷源和热源，节省了对不可再生能源的消耗，同时在能耗费用和维护费用方面也具有较大优势。但在实际使用上GSHP存在以下缺陷:①冬夏负荷不平衡导致地温变化埋管换热器的占地面积较大；③系统与辅助热源或冷却水塔之间匹配的复杂性加大了设计与运行难度初投资较大。其中，冬夏负荷不平衡在现实之中广泛存在，往往地下储存的热量/冷量往往不足以匹配中央空调的热/冷负荷，造成供热/制冷不足。而利用太阳能、工业废热、余热以及低价冷量的长期或短期存储，是解决负荷不平衡的良好途径由此能显著降低地区的co2、NOx, SOx及CFC排放量与平衡电网峰谷负荷，起到电力削峰填谷的作用。
技术实现思路
本技术的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种可以解决负荷不平衡的地源热泵中央空调高效地埋管换热系统。本技术解决其技术问题的技术方案是:一种地源热泵中央空调高效地埋管换热系统，包括冷热水机组、地埋管换热器9、多个水泵、多个阀门及中央空调10，其特征在于:还包括辅助冷却装置7、辅助集热装置8 ;所述的冷热水机组包括压缩机1、冷凝器2、节流阀3、蒸发器4，其连接关系为:压缩机1、冷凝器2、节流阀3、蒸发器4顺序相连形成串联回路；蒸发器4、水泵6、阀门16、辅助冷却装置7、阀门15相连形成串联回路；地埋管换热器9、阀门25、阀门20、冷凝器2、阀门19、水泵5、阀门21、阀门24、阀门26顺序相连形成串联回路；水泵6与阀门16之间有一支路通过阀门13连接到阀门12与阀门24之间的管路；地埋管换热器9与阀门25之间有一支路通过阀门17连接蒸发器4与水泵6之间的管路；地埋管换热器9与阀门26之间有一支路通过阀门18连接阀门15与蒸发器4之间的管路；蒸发器4与阀门18之间有一支路通过阀门14与水泵5和阀门11之间的管路连接；阀门25与阀门20之间有一支路通过阀门23与阀门19和水泵5入口之间的管路连接；水泵5出口、阀门11、中央空调10、阀门12、阀门24、阀门26顺序相连；水泵5出口、阀门21、阀门27、辅助集热装置8、阀门28、阀门26、地埋管换热器9顺序相连；地埋管换热器9、阀门26、阀门22、阀门25、地埋管换热器9相连形成串联回路。上述的辅助冷却装置为闭式冷却塔。上述的辅助集热装置为太阳能板，或者余热收集器。上述的阀门为电磁阀，电磁阀电路连接自动控制装置。上述的自动控制装置为TPC4-4TD型定时程序控制器。与现有技术相比较，本技术具有以下突出的有益效果:1、结合地源热泵技术推广中存在的问题和地下蓄能技术的优点，将地源热泵技术与土壤蓄热技术有机地结合起来，充分利用土壤蓄存能量大和土壤耦合热泵系统的优点，将蓄能装置转移到地源热泵系统的地埋管换热器系统中，使地埋管换热器与蓄能装置合二为一，各取所长，互补其短；2、减少了热泵辅助能源，平衡电网峰谷负荷，起到电力削峰填谷的作用，是平衡冬夏负荷非常有效的途径，提高系统的运行寿命；3、利用辅助冷却装置、辅助集热装置，在保证冷/热效应的同时，减小埋管换热器的尺寸与容量，减小埋管的占地面积；4、地埋管换热器在夏季运行时兼做蓄冷装置，在冬季运行时兼做蓄热装置，将蓄能(冷/热)装置与埋管换热器合二为一，使系统简单化，减少了初装成本。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的结构组成示意图。【具体实施方式】下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本技术进一步说明。如图1所示，本技术包括冷热水机组、地埋管换热器9、辅助冷却装置7、辅助集热装置8、多个水泵、多个阀门及中央空调10组成，通过外侧水环路的切换来实现集成系统的蓄能、供冷与供热功能。所述的冷热水机组包括压缩机1、冷凝器2、节流阀3、蒸发器4，其连接关系如图1所示:压缩机1、冷凝器2、节流阀3、蒸发器4顺序相连形成串联回路；蒸发器4、水泵6、阀门16、辅助冷却装置7、阀门15相连形成串联回路；地埋管换热器9、阀门25、阀门20、冷凝器2、阀门19、水泵5、阀门21、阀门24、阀门26顺序相连形成串联回路；水泵6与阀门16之间有一支路通过阀门13连接到阀门12与阀门24之间的管路；地埋管换热器9与阀门25之间有一支路通过阀门17连接蒸发器4与水泵6之间的管路；地埋管换热器9与阀门26之间有一支路通过阀门18连接阀门15与蒸发器4之间的管路；蒸发器4与阀门18之间有一支路通过阀门14与水泵5和阀门11之间的管路连接；阀门25与阀门20之间有一支路通过阀门23与阀门19和水泵5入口之间的管路连接；水泵5出口、阀门11、中央空调10、阀门12、阀门24、阀门26顺序相连；水泵5出口、阀门21、阀门27、辅助集热装置8、阀门28、阀门26、地埋管换热器9顺序相连；地埋管换热器9、阀门26、阀门22、阀门25、地埋管换热器9相连形成串联回路。其中所述的辅助冷却装置为闭式冷却塔，所述的辅助集热装置为太阳能板，或者余热收集器。所述的阀门为电磁阀，电磁阀电路连接自动控制装置。本实施例中所述的自动控制装置为TPC4-4TD定时程序控制器。其操作流程为:夏季白天运行时，由于此时属于电力高峰时段，机组适宜避峰停止运行，此时开启水泵5、阀门11、阀门12、阀门23、阀门24、阀门25、阀门26，其余阀门均关闭；此时工作介质在地埋管换热器9 -阀门25 -阀门23 -水泵5 -阀门11 -阀门12-阀门24 -阀门26 -地埋管换热器9中循环流动与埋管周围的土壤进行热交换，将蓄存于土壤中的冷量提取出来供给中央空调10使用；而夏季夜晚运行时，利用晚间电网低谷电力制备冷量，关闭阀门2、阀门12、阀门13、阀门14、阀门17、阀门18、阀门22、阀门23、阀门27、阀门28，其他阀门和水泵开启，辅助冷却装置进入排热循环，即蒸发器4 -阀门15 -辅助冷却装置7 -阀门16 -水泵6 -蒸发器4，而地埋管换热器9的蓄冷循环则为冷凝器2 -阀门19 -水泵5 -阀门21 -阀门24 -阀门26 -地埋管换热器9 -阀门25 -阀门20 -冷凝器2，通过辅助冷却装置7和地埋管换热器9蓄冷将冷量部分或全部地贮存到地下土壤中。而冬季运行时，开启水泵5、水泵6、阀门11、阀门12、阀门21、阀门23、阀门24、阀门25、阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地源热泵中央空调高效地埋管换热系统，包括冷热水机组、地埋管换热器（9）、多个水泵、多个阀门及中央空调（10），其特征在于：还包括辅助冷却装置（7）、辅助集热装置（8）；所述的冷热水机组包括压缩机（1）、冷凝器（2）、节流阀（3）、蒸发器（4），其连接关系为：压缩机（1）、冷凝器（2）、节流阀（3）、蒸发器（4）顺序相连形成串联回路；蒸发器（4）、水泵（6）、阀门（16）、辅助冷却装置（7）、阀门（15）相连形成串联回路；地埋管换热器（9）、阀门（25）、阀门（20）、冷凝器（2）、阀门（19）、水泵（5）、阀门（21）、阀门（24）、阀门（26）顺序相连形成串联回路；水泵（6）与阀门（16）之间有一支路通过阀门（13）连接到阀门（12）与阀门（24）之间的管路；地埋管换热器（9）与阀门（25）之间有一支路通过阀门（17）连接蒸发器（4）与水泵（6）之间的管路；地埋管换热器（9）与阀门（26）之间有一支路通过阀门（18）连接阀门（15）与蒸发器（4）之间的管路；蒸发器（4）与阀门（18）之间有一支路通过阀门（14）与水泵（5）和阀门（11）之间的管路连接；阀门（25）与阀门（20）之间有一支路通过阀门（23）与阀门（19）和水泵（5）入口之间的管路连接；水泵（5）出口、阀门（11）、中央空调（10）、阀门（12）、阀门（24）、阀门（26）顺序相连；水泵（5）出口、阀门（21）、阀门（27）、辅助集热装置（8）、阀门（28）、阀门（26）、地埋管换热器（9）顺序相连；地埋管换热器（9）、阀门（26）、阀门（22）、阀门（25）、地埋管换热器（9）相连形成串联回路。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苗为佳，张文，袁晓利，
申请(专利权)人：山东佳源空调设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：