專利名稱：地表水源熱泵回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種地表水源熱泵的輔助加熱裝置，屬于可再生能源利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在冬季極端氣候條件下，地表水溫度可能低于水源熱泵機(jī)組最低要求進(jìn)水溫度時(shí)，地表水源熱泵可能無(wú)法開(kāi)啟和正常運(yùn)行，此時(shí)需采取必要的輔助加熱措施，通?？刹捎萌?xì)?、燃油鍋爐、電輔助加熱等補(bǔ)熱方案。傳統(tǒng)熱源缺點(diǎn)有燃?xì)馀c燃油污染性較大，且需要新設(shè)置燃?xì)?、燃油鍋爐裝置，因?yàn)殄仩t機(jī)房防火要求較高，需另考慮建造鍋爐機(jī)房。電輔助加熱需增加配電要求，投資大幅度增加，能量利用效率只有0. 8，運(yùn)行費(fèi)用大幅度增加。另外在極限水溫下，采用直接輔助加熱方案，往往輔助加熱容量需近似滿負(fù)荷設(shè)計(jì)。由于輔助加熱的運(yùn)行時(shí)間較短，滿負(fù)荷配輔助熱源，造成熱源設(shè)備大部分時(shí)間內(nèi)閑置，另外采用大量傳統(tǒng)熱源與水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初衷相背，節(jié)能意義削弱。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的是提供一種水源熱泵回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置，把熱泵主機(jī)水源側(cè)的進(jìn)水溫度提高到機(jī)組最低進(jìn)水溫度以上要求，保證熱泵機(jī)組正常開(kāi)啟與穩(wěn)定運(yùn)行。技術(shù)方案本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案—種地表水源熱泵回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置，包括熱泵主機(jī)、設(shè)置在空調(diào)側(cè)的空調(diào)冷熱水泵、 末端用戶、設(shè)置在水源側(cè)的水源泵、輔助加熱器、調(diào)節(jié)閥，閥門(mén)、溫度傳感器，地表水換熱器； 調(diào)節(jié)閥的一端與熱泵主機(jī)水源側(cè)的出口相連，另一端與空調(diào)冷熱水泵泵后的管道連接；閥門(mén)一端與熱泵主機(jī)水源側(cè)的水源泵泵后的管道相連，另一端與熱泵主機(jī)空調(diào)側(cè)的出口管道連接。所述的地表水換熱器為閉式拋管型地表水換熱器或帶中間換熱器地表水換熱器。作為一種優(yōu)化方式所述熱泵主機(jī)的數(shù)量多臺(tái)。有益效果1)本發(fā)明在管道把熱泵主機(jī)的空調(diào)側(cè)出水與水源側(cè)進(jìn)水相連，管道上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，利用空調(diào)側(cè)旁通一部分40 45°C熱水進(jìn)入水源側(cè)，與地表水換熱器的出水混合，提高熱泵主機(jī)的進(jìn)水溫度?？紤]到水量平衡，用管道把熱泵主機(jī)的空調(diào)側(cè)進(jìn)水與水源側(cè)出水連接，管道上設(shè)置一閥門(mén)，閥門(mén)有開(kāi)啟或關(guān)閉兩個(gè)狀態(tài)。地表水源熱泵在冬季運(yùn)行中，對(duì)蒸發(fā)器內(nèi)出水溫度有最低要求，這是因?yàn)闊岜脵C(jī)組利用水源熱泵的能力受限于供熱模式的主機(jī)水源側(cè)的出水溫度，為防止熱泵主機(jī)內(nèi)的蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)冰，一般機(jī)組需要保證出水溫度在4°C以上，而一些很好的機(jī)組可以將這一極限降低到2°C，按3度利用溫差和一定誤差保證，主機(jī)進(jìn)水溫度達(dá)到5. 5°C以上，水源熱泵才能正常開(kāi)啟與穩(wěn)定運(yùn)行。而在長(zhǎng)江和長(zhǎng)江以北地區(qū)，冬季一部分時(shí)間內(nèi)，江、湖、河等地表水水溫可能低于熱泵機(jī)組要求的最低進(jìn)水溫度。為保證機(jī)組在種情況下正常開(kāi)啟與穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)需采取必要的輔助加熱裝置。一般項(xiàng)目是采用傳統(tǒng)熱源裝置直接加熱水源側(cè)進(jìn)水的方案，而熱泵回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置方案是對(duì)熱泵機(jī)組自身能源的合理利用，在不利水溫下保證熱泵系統(tǒng)正常開(kāi)啟和穩(wěn)定運(yùn)行。熱泵回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置是合理采用熱泵機(jī)組自身的能源作為輔助熱源，不同于傳統(tǒng)的直接加熱方案，系統(tǒng)的能源利用率高，減少了一次能源或電能消耗。2)本發(fā)明技術(shù)中輔助熱源只起到開(kāi)啟機(jī)組的目的，系統(tǒng)開(kāi)啟運(yùn)行穩(wěn)定運(yùn)行后，電加熱可關(guān)閉，因此不同于直接加熱方案，本技術(shù)發(fā)明可有效減少傳統(tǒng)熱源加熱功率，即減少電加熱、燃?xì)?、燃油加熱設(shè)備的容量。3)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，完全能保證機(jī)組在地表水溫度低的工況下正常開(kāi)啟與穩(wěn)定運(yùn)行。4)閉式水源熱泵系統(tǒng)可比開(kāi)式水源熱泵系統(tǒng)節(jié)省一套板式換熱器。
圖1是本實(shí)用新型的閉式水源熱泵系統(tǒng)的補(bǔ)熱裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的帶間接換熱器的水源熱泵系統(tǒng)的補(bǔ)熱裝置；圖中標(biāo)號(hào)1-熱泵主機(jī)，2-空調(diào)冷熱水泵，3-末端用戶，4-水源泵，5-輔助加熱器，6-調(diào)節(jié)閥，7-閥門(mén)，8-溫度傳感器，9-閉式拋管型地表水換熱器，10-帶中間換熱器地表水換熱器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1和2對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例1利用熱泵主機(jī)空調(diào)側(cè)的產(chǎn)生的熱水加熱水源側(cè)進(jìn)水，把水源側(cè)進(jìn)水溫度提高到熱泵主機(jī)要求水溫最低進(jìn)水溫度以上，對(duì)于閉式地表水源熱泵系統(tǒng)，如圖1所示一種地表水源熱泵回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置，包括熱泵主機(jī)1、設(shè)置在空調(diào)側(cè)的空調(diào)冷熱水泵 2、末端用戶3、設(shè)置在水源側(cè)的水源泵4、輔助加熱器5、調(diào)節(jié)閥6，閥門(mén)7、溫度傳感器8，地表水換熱器；調(diào)節(jié)閥6的一端與熱泵主機(jī)1水源側(cè)的出口相連，另一端與空調(diào)冷熱水泵)泵后的管道連接；閥門(mén)7 —端與熱泵主機(jī)1水源側(cè)的水源泵4泵后的管道相連，另一端與熱泵主機(jī)1空調(diào)側(cè)的出口管道連接。所述熱泵主機(jī)1的數(shù)量多臺(tái)。具體連接關(guān)系如下1)用管道把熱泵主機(jī)1的空調(diào)側(cè)出水與水源側(cè)進(jìn)水相連，管道上設(shè)置閥門(mén)7，該閥門(mén)為通斷閥，閥門(mén)有開(kāi)啟或關(guān)閉兩個(gè)狀態(tài)，利用空調(diào)側(cè)旁通一部分40 45°C熱水進(jìn)入水源側(cè)，與閉式拋管型地表水換熱器9的出水混合，提高熱泵主機(jī)的進(jìn)水溫度?？紤]到水量平衡，用管道把熱泵主機(jī)1的空調(diào)側(cè)進(jìn)水與水源側(cè)出水連接，管道上還設(shè)置調(diào)節(jié)閥6。2)在水源側(cè)設(shè)置輔助加熱器5，目的是在熱泵主機(jī)1開(kāi)啟時(shí)起到水源側(cè)進(jìn)水進(jìn)行預(yù)熱；A、當(dāng)熱泵主機(jī)水源側(cè)的進(jìn)水溫度低于5. 5°C，啟動(dòng)電加熱器，把地表水溫加熱到 5. 5°C，熱泵主機(jī)1啟動(dòng)；[0027]B、熱泵主機(jī)1啟動(dòng)后，啟用機(jī)組回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置，熱泵空調(diào)側(cè)的熱水開(kāi)始加熱水源側(cè)的進(jìn)水溫度，穩(wěn)定后停止電加熱器；C、水源溫度變化時(shí)，通過(guò)閥門(mén)7調(diào)節(jié)回?zé)嵫a(bǔ)熱的熱水流量調(diào)節(jié)補(bǔ)熱量；D、當(dāng)水溫較低時(shí)，運(yùn)行時(shí)回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置與電加熱同時(shí)使用。實(shí)施例2利用熱泵主機(jī)空調(diào)側(cè)的產(chǎn)生的熱水加熱水源側(cè)進(jìn)水，把水源側(cè)進(jìn)水溫度提高到熱泵主機(jī)要求水溫最低進(jìn)水溫度以上，對(duì)于閉式地表水源熱泵系統(tǒng)，如圖2所示一種地表水源熱泵回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置，包括熱泵主機(jī)1、設(shè)置在空調(diào)側(cè)的空調(diào)冷熱水泵 2、末端用戶3、設(shè)置在水源側(cè)的水源泵4、輔助加熱器5、調(diào)節(jié)閥6，閥門(mén)7、溫度傳感器8，地表水換熱器；調(diào)節(jié)閥6的一端與熱泵主機(jī)1水源側(cè)的出口相連，另一端與空調(diào)冷熱水泵)泵后的管道連接；閥門(mén)7 —端與熱泵主機(jī)1水源側(cè)的水源泵4泵后的管道相連，另一端與熱泵主機(jī)1空調(diào)側(cè)的出口管道連接。所述熱泵主機(jī)1的數(shù)量多臺(tái)。所述熱泵主機(jī)1的數(shù)量多臺(tái)。具體連接關(guān)系如下1)用管道把熱泵主機(jī)1的空調(diào)側(cè)出水與水源側(cè)進(jìn)水相連，管道上設(shè)置閥門(mén)7，該閥門(mén)為通斷閥，閥門(mén)有開(kāi)啟或關(guān)閉兩個(gè)狀態(tài)，利用空調(diào)側(cè)旁通一部分40 45°C熱水進(jìn)入水源側(cè)，與帶中間換熱器地表水換熱器10的出水混合，提高熱泵主機(jī)的進(jìn)水溫度?？紤]到水量平衡，用管道把熱泵主機(jī)1的空調(diào)側(cè)進(jìn)水與水源側(cè)出水連接，管道上還設(shè)置調(diào)節(jié)閥6。2)在水源側(cè)設(shè)置輔助加熱器5，目的是在熱泵主機(jī)1開(kāi)啟時(shí)起到水源側(cè)進(jìn)水進(jìn)行預(yù)熱；A、當(dāng)熱泵主機(jī)水源側(cè)的進(jìn)水溫度低于5. 5°C，啟動(dòng)電加熱器，把地表水溫加熱到 5. 5°C，熱泵主機(jī)1啟動(dòng)；B、熱泵主機(jī)1啟動(dòng)后，啟用機(jī)組回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置，熱泵空調(diào)側(cè)的熱水開(kāi)始加熱水源側(cè)的進(jìn)水溫度，穩(wěn)定后停止電加熱器；C、水源溫度變化時(shí)，通過(guò)閥門(mén)7調(diào)節(jié)回?zé)嵫a(bǔ)熱的熱水流量調(diào)節(jié)補(bǔ)熱量；D、當(dāng)水溫較低時(shí)，運(yùn)行時(shí)回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置與電加熱同時(shí)使用。
權(quán)利要求1.一種地表水源熱泵回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置，其特征在于包括熱泵主機(jī)(1)、設(shè)置在空調(diào)側(cè)的空調(diào)冷熱水泵(2)、末端用戶(3)、設(shè)置在水源側(cè)的水源泵(4)、輔助加熱器(5)、調(diào)節(jié)閥(6)， 閥門(mén)(7)、溫度傳感器(8)，地表水換熱器；調(diào)節(jié)閥(6)的一端與熱泵主機(jī)(1)水源側(cè)的出口相連，另一端與空調(diào)冷熱水泵(2)泵后的管道連接；閥門(mén)(7) —端與熱泵主機(jī)(1)水源側(cè)的水源泵(4 )泵后的管道相連，另一端與熱泵主機(jī)(1)空調(diào)側(cè)的出口管道連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地表水源熱泵回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置，其特征在于所述的地表水換熱器為閉式拋管型地表水換熱器(9 )或帶中間換熱器地表水換熱器(10 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表水源熱泵回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置，其特征在于所述熱泵主機(jī)的數(shù)量多臺(tái)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種地表水源熱泵的輔助加熱裝置，屬于可再生能源利用技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型提供一種地表水源熱泵回?zé)嵫a(bǔ)熱裝置，包括熱泵主機(jī)、設(shè)置在空調(diào)側(cè)的空調(diào)冷熱水泵、末端用戶、設(shè)置在水源側(cè)的水源泵、輔助加熱器、調(diào)節(jié)閥，閥門(mén)、溫度傳感器，地表水換熱器；調(diào)節(jié)閥的一端與熱泵主機(jī)水源側(cè)的出口相連，另一端與空調(diào)冷熱水泵泵后的管道連接；閥門(mén)一端與熱泵主機(jī)水源側(cè)的水源泵泵后的管道相連，另一端與熱泵主機(jī)空調(diào)側(cè)的出口管道連接。利用空調(diào)側(cè)的熱水把湖水側(cè)進(jìn)水溫度加熱到5.5℃，保證熱泵機(jī)組正常開(kāi)啟與穩(wěn)定運(yùn)行，本補(bǔ)熱裝置合理采用熱泵機(jī)組空調(diào)側(cè)產(chǎn)生的能量作為水源側(cè)的補(bǔ)熱熱源。
文檔編號(hào)F24F5/00GK202066137SQ20112002859
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者劉榮向, 李躍, 楊濤, 柴代勝, 郁松濤, 馬宏權(quán) 申請(qǐng)人:南京豐盛新能源科技股份有限公司