專利名稱：一種應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的江南模式系統(tǒng)及其操控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的"江南模式"系統(tǒng)及其操控方法。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)江以南地區(qū)(本發(fā)明所說(shuō)的區(qū)域，實(shí)際上不應(yīng)絕對(duì)地以長(zhǎng)江為界，就江蘇而言， 完全可以延伸到蘇中以南地區(qū)，包括南通、揚(yáng)州、泰州、鹽城，只不過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算負(fù)荷和考慮各 種參數(shù)時(shí)，在量化和數(shù)值上要體現(xiàn)出來(lái)；本發(fā)明研究區(qū)域的重點(diǎn)是蘇南、上海及浙北部分地 區(qū)，而絕大部分資料、參數(shù)及負(fù)荷計(jì)算均以蘇州地區(qū)為準(zhǔn))夏熱冬冷，從暖通空調(diào)的角度來(lái) 講，既需要夏季制冷，又需要冬季供暖，夏季制冷時(shí)間長(zhǎng)，冬季供暖時(shí)間短；空調(diào)工況下，蘇 州地區(qū)夏季冷負(fù)荷相當(dāng)于冬季熱負(fù)荷的2倍以上，這是江南地區(qū)的氣候特點(diǎn)賦予暖通空調(diào) 行業(yè)的現(xiàn)實(shí)；江南地區(qū)湖網(wǎng)密布，地表水資源豐富，蘇州有"東方水城"、"東方威尼斯"的美 譽(yù)，但絕大部分湖(河)水因保護(hù)生態(tài)環(huán)境，被限制使用。長(zhǎng)江水除南京、鎮(zhèn)江外，遠(yuǎn)離城市， 鞭長(zhǎng)莫及。江南地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平較高，城市及工業(yè)污水處理的規(guī)模較大，應(yīng)該說(shuō)發(fā) 展污水源熱泵的潛力很大，但由于種種原因，目前真正能上污水源熱泵的項(xiàng)目很少。

發(fā)明內(nèi)容
為了科學(xué)合理地解決好地下熱平衡，特別是開(kāi)發(fā)利用"消化"全年地下熱平衡多余
的熱量，最大限度地將多余的熱量從排放的"廢棄物"回收為寶貴的熱能資源，使之從劣勢(shì)
變?yōu)楠?dú)特優(yōu)勢(shì)，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的"江南模式"及其操控方法。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的"江南模
式"系統(tǒng)，具有熱泵機(jī)組、室內(nèi)空調(diào)器、熱水箱、地源側(cè)分水器、地源側(cè)集水器及冷卻塔組成；
通過(guò)管路連接，在熱泵機(jī)組和室內(nèi)空調(diào)器形成空調(diào)循環(huán)回路、熱泵機(jī)組和地源側(cè)分水器、冷
卻塔、地源側(cè)集水器形成地源側(cè)循環(huán)回路、熱泵機(jī)組和熱水箱形成熱水供給回路。 進(jìn)一步地所述熱泵機(jī)組包括冷凝器、蒸發(fā)器及熱回收器。 為了達(dá)到節(jié)能減排的效果，解決地下熱平衡的同時(shí)生產(chǎn)大量的熱水供日常生活使 用，進(jìn)一步地所述熱水箱上設(shè)置有冷水進(jìn)口和熱水出口。 為了給系統(tǒng)提供良好的管路水循環(huán)的動(dòng)力，進(jìn)一步地所述空調(diào)循環(huán)回路、地源側(cè) 循環(huán)回路及熱水供給回路上分別設(shè)置有循環(huán)水泵。 為了方便對(duì)管路內(nèi)的水流路徑根據(jù)不同模式進(jìn)行調(diào)整控制，進(jìn)一步地在地源側(cè) 集水器與蒸發(fā)器連接管路上設(shè)置有第一切換閥門，在地源側(cè)集水器與冷凝器連接管路上設(shè) 置有第二切換閥門，在室內(nèi)空調(diào)器與冷凝器連接管路上設(shè)置有第三切換閥門，在室內(nèi)空調(diào) 器與蒸發(fā)器連接管路上設(shè)置有第四切換閥門，在蒸發(fā)器與地源側(cè)分水器連接管路上設(shè)置有 第五切換閥門，在冷凝器與地源側(cè)分水器連接管路上設(shè)置有第六切換閥門，在冷凝器與室 內(nèi)空調(diào)器連接管路上設(shè)置有第七切換閥門，在蒸發(fā)器與室內(nèi)空調(diào)器連接管路上設(shè)置有第八 切換閥門，在地源側(cè)分水器與冷卻塔連接管路上設(shè)置有第九切換閥門，在冷卻塔與地源側(cè) 集水器連接管路上設(shè)置有第十切換閥門。
本發(fā)明為了充分發(fā)揮地源熱泵系統(tǒng)高效、節(jié)能、環(huán)保和多功能的綜合優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)資 源價(jià)值利用的最大化和負(fù)面影響的最小化，進(jìn)一步地根據(jù)氣候環(huán)境選擇性采用最佳模式 和基本模式達(dá)到地下熱平衡，所述最佳模式為在空調(diào)循環(huán)回路、地源側(cè)循環(huán)回路及熱水供 給回路間形成熱交換，停用冷卻塔，水由地源側(cè)集水器經(jīng)過(guò)熱回收機(jī)組后進(jìn)入地源側(cè)分水 器存留；所述基本模式為在空調(diào)循環(huán)回路、地源側(cè)循環(huán)回路間形成熱交換，停用熱水供給回 路。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是充分發(fā)揮了地源熱泵系統(tǒng)高效、節(jié)能、環(huán)保和多功能的綜合優(yōu) 勢(shì)，有效解決了地下熱平衡，這種做法符合國(guó)家削峰填谷的用電政策，也是國(guó)家積極倡導(dǎo)推 廣的新技術(shù)，不僅節(jié)能，而且使用起來(lái)更加省錢。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明作的"基本模式"的系統(tǒng)示意圖；
圖2是本發(fā)明作的"最佳模式"的系統(tǒng)示意圖。 圖中1、熱泵機(jī)組；2、冷凝器；3、蒸發(fā)器；4、冷卻塔；5、室內(nèi)空調(diào)器；6、地源側(cè)分 水器；7、地源側(cè)集水器；8、循環(huán)水泵；9、切換閥門；10、熱回收器；11、熱水箱；12、冷水進(jìn) 口 ；13、熱水出口 ；14、第一切換閥門；15、第二切換閥門；16、第三切換閥門；17、第四切換閥 門；18、第五切換閥門；19、第六切換閥門；20、第七切換閥門；21、第八切換閥門；22、第九切 換閥門；23、第十切換閥門。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合圖1、2所示的一種應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的"江南模式"系統(tǒng)，具有熱泵收機(jī)組1、 室內(nèi)空調(diào)器5 、熱水箱11 、地源側(cè)分水器6 、地源側(cè)集水器7及冷卻塔4組成；通過(guò)管路連接， 在熱泵機(jī)組1和室內(nèi)空調(diào)器5形成空調(diào)循環(huán)回路、熱泵機(jī)組1和地源側(cè)分水器7、冷卻塔4、 地源側(cè)集水器7形成地源側(cè)循環(huán)回路、熱泵機(jī)組1和熱水箱11形成熱水供給回路，所述熱 泵機(jī)組1包括冷凝器2、蒸發(fā)器3及熱回收器10。為了達(dá)到節(jié)能減排的效果，解決地下熱平 衡的同時(shí)生產(chǎn)大量的熱水供日常生活使用，所述熱水箱ll上設(shè)置有冷水進(jìn)口 12和熱水出 口 13。為了給系統(tǒng)提供良好的管路水循環(huán)的動(dòng)力，所述空調(diào)循環(huán)回路、地源側(cè)循環(huán)回路及熱 水供給回路上分別設(shè)置有循環(huán)水泵8。為了便對(duì)管路內(nèi)的水流路徑根據(jù)不同模式進(jìn)行調(diào)整 控制，在地源側(cè)集水器7與蒸發(fā)器3連接管路上設(shè)置有第一切換閥門14，在地源側(cè)集水器7 與冷凝器2連接管路上設(shè)置有第二切換閥門15，在室內(nèi)空調(diào)器5與冷凝器2連接管路上設(shè) 置有第三切換閥門16，在室內(nèi)空調(diào)5器與蒸發(fā)器3連接管路上設(shè)置有第四切換閥門17，在 蒸發(fā)器3與地源側(cè)分水器6連接管路上設(shè)置有第五切換閥門18，在冷凝器2與地源側(cè)分水 器6連接管路上設(shè)置有第六切換閥門19，在冷凝器2與室內(nèi)空調(diào)器5連接管路上設(shè)置有第 七切換閥門20，在蒸發(fā)器3與室內(nèi)空調(diào)器5連接管路上設(shè)置有第八切換閥門21，在地源側(cè) 分水器6與冷卻塔4連接管路上設(shè)置有第九切換閥門22，在冷卻塔4與地源側(cè)集水器7連 接管路上設(shè)置有第十切換閥門23。 根據(jù)氣候環(huán)境選擇性采用最佳模式和基本模式達(dá)到地下熱平衡，所述最佳模式為 在空調(diào)循環(huán)回路、地源側(cè)循環(huán)回路及熱水供給回路間形成熱交換，停用冷卻塔5，水由地源側(cè)集水器7經(jīng)過(guò)熱回收機(jī)組后進(jìn)入地源側(cè)分水器6存留；所述基本模式為在空調(diào)循環(huán)回路、 地源側(cè)循環(huán)回路間形成熱交換，停用熱水供給回路。 下面結(jié)合具體附圖，對(duì)本發(fā)明的操控方法作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。"基本模式"是以滿足冬季熱負(fù)荷為基礎(chǔ)安排空調(diào)和供暖，采用復(fù)合式補(bǔ)充冷源滿 足夏季制冷需求，實(shí)現(xiàn)地下熱平衡的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用模式。 如圖1 ，本模式由熱泵機(jī)組1 ，冷卻塔4，室內(nèi)空調(diào)器5，地源側(cè)分水器6，地源側(cè)集水 器7，循環(huán)水泵8，以及管道上的第一至第十切換閥門(即切換閥門V1 V10)組成。系統(tǒng) 在夏季運(yùn)行時(shí)，切換閥門V1、V3、V5、V7、V9、V10開(kāi)啟，V2、 V4、 V6、 V8關(guān)閉，熱泵機(jī)組1的蒸 發(fā)器3產(chǎn)生的冷水被送到室內(nèi)空調(diào)器5，熱泵機(jī)組1的冷凝器2產(chǎn)生的熱水被分別送到冷卻 塔4和地源側(cè)分水器6，由冷卻塔5和地埋管換熱器共同散熱；系統(tǒng)在冬季運(yùn)行時(shí)，切換閥 門VI 、 V3、 V5、 V7、 V9、 V10關(guān)閉，V2、 V4、 V6、 V8開(kāi)啟，冷卻塔4停止使用，熱泵機(jī)組1的冷凝 器2產(chǎn)生的熱水被送到室內(nèi)空調(diào)器5，熱泵機(jī)組1的蒸發(fā)器3產(chǎn)生的冷水被送到地源側(cè)分水 器6 ，進(jìn)入地埋管換熱器換熱。"最佳模式"是以滿足夏季冷負(fù)荷為基礎(chǔ)安排空調(diào)與供暖，利用熱回收的方式，生 產(chǎn)生活熱水或增加轉(zhuǎn)移到其他建筑物空調(diào)、地板采暖所需的熱量，"消化"系統(tǒng)排出的多余 熱量，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)地下溫度場(chǎng)的熱平衡，實(shí)現(xiàn)資源價(jià)值利用的最大化及負(fù)面影響最小化 的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用模式。 如圖2，本系統(tǒng)由熱泵機(jī)組l，熱水箱ll，室內(nèi)空調(diào)器5，地源側(cè)分水器6，地源側(cè)集 水器7，循環(huán)水泵8，以及管道上的第一至第八切換閥門(即切換閥門V1 V8)組成。系統(tǒng) 在夏季運(yùn)行時(shí)，切換閥門VI 、 V3、 V5、 V7關(guān)閉，V2、 V4、 V6、 V8開(kāi)啟，熱泵機(jī)組1的蒸發(fā)器3產(chǎn) 生的冷水被送到室內(nèi)空調(diào)器5，熱泵機(jī)組1的冷凝器2產(chǎn)生的熱水被送到地源側(cè)分水器6， 進(jìn)入地埋管換熱器散熱，熱泵機(jī)組1的熱回收器IO產(chǎn)生的熱水送到熱水箱ll，供日常生活 使用；系統(tǒng)在冬季運(yùn)行時(shí)，切換閥門VI、 V3、 V5、 V7開(kāi)啟，V2、 V4、 V6、 V8關(guān)閉，熱泵機(jī)組1的 冷凝器2產(chǎn)生的熱水被送到室內(nèi)空調(diào)器5，熱泵機(jī)組1的蒸發(fā)器3產(chǎn)生的冷水被送到地源側(cè) 分水器6，進(jìn)入地埋管換熱器換熱，熱泵機(jī)組1的熱回收器10產(chǎn)生的熱水被送到熱水箱11， 供日常生活使用。 需要強(qiáng)調(diào)的是以上實(shí)施例僅是本發(fā)明比較有代表性的例子。本發(fā)明并不局限 于上述例子，還可以有很多其他形式，比如，還可以使用系統(tǒng)熱回收的方式回收廢熱或用冰 (水)蓄冷(熱)的方式節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
權(quán)利要求
一種應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的“江南模式”系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)具有熱泵機(jī)組(1)、室內(nèi)空調(diào)器(5)、熱水箱(12)、地源側(cè)分水器(6)、地源側(cè)集水器(7)及冷卻塔(4)組成；通過(guò)管路連接，在熱回收機(jī)組(1)和室內(nèi)空調(diào)器(5)形成空調(diào)循環(huán)回路、熱泵機(jī)組(1)和地源側(cè)分水器(6)、冷卻塔(4)、地源側(cè)集水器(7)形成地源側(cè)循環(huán)回路、熱泵機(jī)組(1)和熱水箱(11)形成熱水供給回路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的"江南模式"系統(tǒng)，其特征是所述熱泵 機(jī)組(1)包括冷凝器(2)、蒸發(fā)器(3)及熱回收器(10)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的"江南模式"系統(tǒng)，其特征是所述熱水 箱(11)上設(shè)置有冷水進(jìn)口 (12)和熱水出口 (13)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的"江南模式"系統(tǒng)，其特征是所述空調(diào) 循環(huán)回路、地源側(cè)循環(huán)回路及熱水供給回路上分別設(shè)置有循環(huán)水泵(8)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的"江南模式"系統(tǒng)，其特征是在地源側(cè) 集水器(7)與蒸發(fā)器(3)連接管路上設(shè)置有第一切換閥門(14)，在地源側(cè)集水器(7)與冷 凝器(2)連接管路上設(shè)置有第二切換閥門(15)，在室內(nèi)空調(diào)器(5)與冷凝器(2)連接管路 上設(shè)置有第三切換閥門(16)，在室內(nèi)空調(diào)器(5)與蒸發(fā)器(3)連接管路上設(shè)置有第四切換 閥門(17)，在蒸發(fā)器(3)與地源側(cè)分水器(6)連接管路上設(shè)置有第五切換閥門(1S)，在冷 凝器(2)與地源側(cè)分水器(6)連接管路上設(shè)置有第六切換閥門(19)，在冷凝器(2)與室內(nèi) 空調(diào)器(5)連接管路上設(shè)置有第七切換閥門(20)，在蒸發(fā)器(3)與室內(nèi)空調(diào)器(5)連接管 路上設(shè)置有第八切換閥門(21)，在地源側(cè)分水器(6)與冷卻塔(4)連接管路上設(shè)置有第九 切換閥門(22)，在冷卻塔(4)與地源側(cè)集水器(7)連接管路上設(shè)置有第十切換閥門(23)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的"江南模式"系統(tǒng)的操控方法，其特征 是根據(jù)氣候環(huán)境選擇性采用最佳模式和基本模式達(dá)到地下熱平衡，所述最佳模式為在空 調(diào)循環(huán)回路、地源側(cè)循環(huán)回路及熱水供給回路間形成熱交換，停用冷卻塔，水由地源側(cè)集水 器經(jīng)過(guò)熱回收機(jī)組后進(jìn)入地源側(cè)分水器存留；所述基本模式為在空調(diào)循環(huán)回路、地源側(cè)循 環(huán)回路間形成熱交換，停用熱水供給回路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的“江南模式”系統(tǒng)及其操控方法。一種應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的“江南模式”系統(tǒng)，具有熱泵機(jī)組、室內(nèi)空調(diào)器、熱水箱、地源側(cè)分水器、地源側(cè)集水器及冷卻塔組成；通過(guò)管路連接，在熱泵機(jī)組和室內(nèi)空調(diào)器形成空調(diào)循環(huán)回路、熱回收機(jī)組和地源側(cè)分水器、冷卻塔、地源側(cè)集水器形成地源側(cè)循環(huán)回路、熱泵機(jī)組和熱水箱形成熱水供給回路，根據(jù)氣候環(huán)境選擇性采用最佳模式和基本模式達(dá)到地下熱平衡。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是充分發(fā)揮了地源熱泵系統(tǒng)高效、節(jié)能、環(huán)保和多功能的綜合優(yōu)勢(shì)，有效解決了地下熱平衡，這種做法符合國(guó)家削峰填谷的用電政策，也是國(guó)家積極倡導(dǎo)推廣的新技術(shù)，不僅節(jié)能，而且使用起來(lái)更加省錢。
文檔編號(hào)F24F12/00GK101776316SQ20101010144
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者劉忠誠(chéng) 申請(qǐng)人:蘇州際能環(huán)境能源技術(shù)有限公司