本發(fā)明涉及中央空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及全回收水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)，是熱泵的一種，熱泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的設(shè)備，地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方；通常熱泵都是用來做為空調(diào)制冷或者采暖用的；地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，但現(xiàn)有技術(shù)的地源熱泵系統(tǒng)地埋管施工由于要做鉆井施工，所以安裝地源熱泵的建筑必須要有場(chǎng)地能夠?yàn)殂@井，地埋管系統(tǒng)施工時(shí)鉆孔與鉆孔之間需要保持足夠的距離，為了保證地源熱泵向地下輸入的熱量和冷量能夠被大地吸收，不能將鉆孔布置的過于相近，所以需要鉆孔的花園面積較大，否則會(huì)導(dǎo)致地下能量失衡，造成地埋管路相接觸的巖土層溫度升高或降低以后不能恢復(fù)到正常水平，導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降，能耗上升，且現(xiàn)有技術(shù)的地源熱泵系統(tǒng)在夏季制冷和冬季制熱時(shí)長(zhǎng)差異加大的地區(qū)使用時(shí)，高緯度區(qū)域在夏季排入地下的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于冬季提取出來的熱量，這會(huì)導(dǎo)致地埋管周圍的巖土層溫度常年呈下降趨勢(shì)，地源熱泵想要從低溫下的巖土層中提取出熱量將會(huì)變得非常困難，導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降明顯，制熱溫度達(dá)不到使用需求，低緯度區(qū)域由于夏季制冷時(shí)長(zhǎng)的遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于冬季供暖的時(shí)間，甚至于部分區(qū)域冬季不需要供暖，這會(huì)使得地源熱泵地埋管系統(tǒng)周圍的巖土層溫度快速升高，導(dǎo)致效率下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服在現(xiàn)有技術(shù)的地源熱泵系統(tǒng)在夏季制冷和冬季制熱時(shí)長(zhǎng)差異較大的地區(qū)使用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生排入地下的熱量和提取出的熱量差異較大，導(dǎo)致地源熱泵想要從巖土層中提取出熱量和冷量將會(huì)變得非常困難，導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降明顯，制熱制冷溫度達(dá)不到使用需求，且地源熱泵系統(tǒng)安裝地埋管系統(tǒng)時(shí)鉆孔與鉆孔之間需要保持足夠的距離，需要面積較大的區(qū)域進(jìn)行施工，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)下的地源熱泵系統(tǒng)安裝限制明顯。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：全回收水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，包括有：

3、溫度發(fā)生模塊，用于將產(chǎn)生的高溫?zé)崴ㄟ^管路送入室內(nèi)，并接入換熱模塊；

4、換熱模塊，用于通過換熱設(shè)備對(duì)接入換熱模塊的高溫?zé)崴M(jìn)行換熱，并將熱水送入熱交換模塊，進(jìn)一步降低空調(diào)能耗；

5、熱交換模塊，用于將從換熱模塊導(dǎo)入的高溫?zé)崴ㄟ^換熱器進(jìn)行再次換熱，再次降低空調(diào)能耗；

6、輔助制冷模塊，用于將水源熱泵源側(cè)回水管內(nèi)的液體通過管路導(dǎo)入輔助制冷模塊，并通過噴淋降溫的方式對(duì)進(jìn)水溫度進(jìn)行控制以輔助制冷；

7、降溫模塊，用于將輔助制冷模塊導(dǎo)出的低溫水通過管路送入主機(jī)，并將主機(jī)制取的冷凍水送入室內(nèi)對(duì)室內(nèi)進(jìn)行降溫處理；

8、供水模塊，用于將市政自來水送入室內(nèi)各個(gè)用水點(diǎn)；

9、輔助制熱模塊，用于在冬季采用采用輔助熱源給水源熱泵側(cè)水進(jìn)行輔助加熱。

10、優(yōu)選的，通過溫度發(fā)生模塊將產(chǎn)生的高溫?zé)崴ㄟ^管路送入室內(nèi)，并接入換熱模塊，通過換熱模塊對(duì)接入換熱模塊的高溫?zé)崴M(jìn)行換熱，并將熱水送入熱交換模塊，進(jìn)一步降低空調(diào)能耗，通過熱交換模塊將從換熱模塊導(dǎo)入的高溫?zé)崴ㄟ^換熱器進(jìn)行再次換熱，再次降低空調(diào)能耗，通過輔助制冷模塊將水源熱泵源側(cè)回水管內(nèi)的液體通過管路導(dǎo)入輔助制冷模塊，并通過噴淋降溫的方式對(duì)進(jìn)水溫度進(jìn)行控制以輔助制冷，通過降溫模塊將輔助制冷模塊導(dǎo)出的低溫水通過管路送入主機(jī)，并將主機(jī)制取的冷凍水送入室內(nèi)對(duì)室內(nèi)進(jìn)行降溫處理，通過供水模塊將市政自來水送入室內(nèi)各個(gè)用水點(diǎn)，通過輔助制熱模塊在冬季采用采用輔助熱源給水源熱泵側(cè)水進(jìn)行輔助加熱。

11、作為優(yōu)選，溫度發(fā)生模塊包括有水源熱泵主機(jī)、熱交換水箱和三通閥，水源熱泵主機(jī)用于將室內(nèi)回水的熱量傳遞給主機(jī)，在利用熱泵循環(huán)工作的原理將低溫?zé)嵩刺岣呱秊楦邷責(zé)崴?，進(jìn)一步通過管路和三通閥輸送到熱交換水箱的熱交換盤管中；

12、溫度發(fā)生模塊工作時(shí)，包括以下步驟：

13、s11：與室內(nèi)空氣換熱后的回水通過水源熱泵主機(jī)的蒸發(fā)器流經(jīng)，并與主機(jī)內(nèi)的制冷劑進(jìn)行換熱，回水的熱量會(huì)被傳遞給制冷劑，使其蒸發(fā)成氣態(tài)；

14、s12：氣態(tài)的制冷劑會(huì)被壓縮機(jī)抽取并進(jìn)行壓縮，制冷劑的溫度和壓力明顯提高；

15、s13：高溫高壓的制冷劑會(huì)流向冷凝器，制冷劑與冷凝器熱交換盤管中的熱水進(jìn)行換熱，使熱水的溫度升高，而制冷劑則冷卻并變成液態(tài)；

16、s14：冷凝后的液態(tài)制冷劑會(huì)經(jīng)過節(jié)流閥，降低其壓力，并重新進(jìn)入蒸發(fā)器；

17、s15：重復(fù)s11-s14，實(shí)現(xiàn)將地下水的熱量轉(zhuǎn)化為高溫?zé)崴难h(huán)；

18、s16：高溫?zé)崴ㄟ^管路輸送到熱交換水箱中的熱交換盤管；

19、s17：當(dāng)高溫?zé)崴?jīng)過熱交換盤管時(shí)，熱量會(huì)通過管壁傳遞到水箱中的水分子上，使其溫度升高，同時(shí)，冷卻后的熱水會(huì)繼續(xù)流動(dòng)，以保持熱交換的持續(xù)進(jìn)行；

20、s18：高溫?zé)崴跓峤粨Q水箱內(nèi)與水箱內(nèi)的生活用水進(jìn)行換熱后通過管路接入換熱模塊。

21、作為優(yōu)選，換熱模塊包括有換熱排風(fēng)機(jī)和冷凝水換熱器，高溫?zé)崴跓峤粨Q水箱內(nèi)與水箱內(nèi)的生活用水進(jìn)行換熱后分別接入換熱排風(fēng)機(jī)和冷凝水換熱器，換熱排風(fēng)機(jī)通過排風(fēng)機(jī)內(nèi)部的集成換熱盤管將溫度發(fā)生模塊送入的熱水進(jìn)行二次換熱處理，換熱排風(fēng)機(jī)利用排風(fēng)過程中的廢熱能，將熱水的溫度降低；通過冷凝水換熱器的冷凝換熱結(jié)構(gòu)對(duì)溫度發(fā)生模塊送入的熱水進(jìn)行二次換熱處理，冷凝水換熱器利用空調(diào)制冷時(shí)產(chǎn)生的低溫冷凝水與熱水換熱；再將二次換熱后的熱水經(jīng)過管道送入至熱交換模塊。

22、優(yōu)選的，通過換熱排風(fēng)機(jī)和冷凝水換熱器把排風(fēng)、冷凝水等室內(nèi)多個(gè)可以帶走熱量的系統(tǒng)充分利用起來與主機(jī)產(chǎn)生的熱水換熱，進(jìn)一步降低空調(diào)能耗。

23、作為優(yōu)選，熱交換模塊包括有水景換熱器和泳池底部換熱器；通過水景換熱器和泳池底部換熱器將二次換熱后的熱水進(jìn)行再次換熱；泳池底部換熱器通過將水景裝置中的水與泳池中的熱水進(jìn)行熱交換，進(jìn)而將泳池中的熱水溫度再次提高，泳池底部裝置中的水在經(jīng)過熱交換后降溫，實(shí)現(xiàn)了能量的回收和再利用，同時(shí)，泳池底部換熱器能夠通過水的循環(huán)過程將水體分散均勻，保證泳池中的溫度分布均勻，提升整體的熱能利用效率。

24、優(yōu)選的，通過水景換熱器和泳池底部換熱器將二次換熱后的熱水進(jìn)行再次換熱，使室外的水景和泳池也充分利用，與主機(jī)產(chǎn)生的高溫水換熱，從而再次降低空調(diào)能耗。

25、作為優(yōu)選，輔助制冷模塊包括有閉式冷卻塔、補(bǔ)水箱、感溫探頭、風(fēng)機(jī)馬達(dá)、冷卻水循環(huán)泵換和冷卻塔溫控器；水源熱泵源側(cè)回水管經(jīng)過管路進(jìn)入閉式冷卻塔，冷卻塔進(jìn)水管上安裝感溫探頭，與冷卻塔的風(fēng)機(jī)馬達(dá)和冷卻水循環(huán)泵聯(lián)動(dòng)，通過冷卻塔溫控器控制冷卻塔的風(fēng)機(jī)馬達(dá)和冷卻水循環(huán)泵，當(dāng)進(jìn)水溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，通過冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水循環(huán)泵啟動(dòng)，給水管內(nèi)的高溫水噴淋降溫，熱量通過風(fēng)機(jī)馬達(dá)帶走，當(dāng)進(jìn)水溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，通過冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水循環(huán)泵保持關(guān)閉狀態(tài)。

26、作為優(yōu)選，輔助制冷模塊工作時(shí)包括以下步驟：

27、s21：在冷卻塔的進(jìn)水管上安裝感溫探頭，并確保探頭與冷卻塔風(fēng)機(jī)馬達(dá)及冷卻水循環(huán)泵的控制器連接良好；

28、s22：通過溫控器設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度，目標(biāo)溫度正常設(shè)定為30℃；

29、s23：溫控器實(shí)時(shí)接收感溫探頭監(jiān)測(cè)到的進(jìn)水溫度數(shù)據(jù)，并與設(shè)定的目標(biāo)溫度進(jìn)行比較；當(dāng)監(jiān)測(cè)到的進(jìn)水溫度高于設(shè)定的目標(biāo)溫度時(shí)，進(jìn)入s24；當(dāng)監(jiān)測(cè)到的進(jìn)水溫度低于設(shè)定的目標(biāo)溫度時(shí)，進(jìn)入s26；

30、s24：當(dāng)監(jiān)測(cè)到的進(jìn)水溫度高于設(shè)定的目標(biāo)溫度時(shí)，溫控器發(fā)出信號(hào)使風(fēng)機(jī)馬達(dá)和冷卻水循環(huán)泵啟動(dòng)；

31、s25：?jiǎn)?dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)增加空氣流通，同時(shí)使冷卻水循環(huán)泵工作，將高溫水通過冷卻塔進(jìn)行噴淋和散熱，通過空氣和水的直接接觸進(jìn)行熱交換，使水溫下降；

32、s26：如果監(jiān)測(cè)到的進(jìn)水溫度低于設(shè)定的目標(biāo)溫度，冷卻塔溫控器將保持冷卻塔風(fēng)機(jī)馬達(dá)和冷卻水循環(huán)泵的關(guān)閉狀態(tài)；

33、s27：重復(fù)s23-s26，該系統(tǒng)會(huì)持續(xù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和相應(yīng)的溫度控制操作，確保冷卻塔能夠高效地對(duì)流過的水進(jìn)行冷卻。

34、優(yōu)選的，冷卻塔為最后的降溫措施，通過熱交換模塊和換熱模塊進(jìn)行多次降溫處理，使冷卻塔的結(jié)構(gòu)可以小型化，從而使冷卻塔更方便安裝，也更加節(jié)能，多個(gè)換熱設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際條件組合設(shè)置，靈活方便，最大限度的做到節(jié)能的同時(shí)使系統(tǒng)簡(jiǎn)單化。

35、作為優(yōu)選，降溫模塊包括有三通閥、水源測(cè)循環(huán)泵和室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管；從冷卻塔出來的低溫水通過管路和三通閥，經(jīng)過水源側(cè)循環(huán)泵送入水源熱泵主機(jī)，水源熱泵主機(jī)制取的冷凍水通過管路與室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行循環(huán)換熱從而給室內(nèi)降溫。

36、作為優(yōu)選，降溫模塊工作時(shí)包括以下步驟：

37、s31：冷卻塔冷卻的低溫水通過管路流動(dòng)，經(jīng)過可根據(jù)系統(tǒng)需求調(diào)節(jié)流向三通閥；

38、s32：水源側(cè)循環(huán)泵將低溫水送入水源熱泵主機(jī)，為其提供必要的冷卻水源；

39、s33：水源熱泵主機(jī)內(nèi)部進(jìn)行熱量交換，通過制冷劑吸收水的熱量，制取出冷凍水；

40、s34：制取出的冷凍水被輸送到室內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管中；

41、s35：室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管通過空氣與冷凍水之間的換熱作用，將室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到冷凍水中，從而實(shí)現(xiàn)降低室內(nèi)溫度的目的；

42、s36：經(jīng)過換熱后溫度上升的水再次返回到冷卻塔進(jìn)行冷卻，完成一個(gè)循環(huán)；

43、s37：重復(fù)s31-s36，進(jìn)行循環(huán)換熱。

44、作為優(yōu)選，供水模塊包括有總水表和生活用水變頻恒壓泵；市政自來水通過總水表后通過管進(jìn)入熱交換水箱，與水源熱泵源側(cè)的高溫?zé)崴畵Q熱后送入室內(nèi)生活用水點(diǎn)，生活用水通過生活用水變頻恒壓泵送入各用水點(diǎn)。

45、優(yōu)選的，通過換熱水箱與室內(nèi)生活用水系統(tǒng)相結(jié)合，制冷模式下室內(nèi)用水時(shí)，自來水會(huì)補(bǔ)充入換熱水箱，補(bǔ)進(jìn)來低溫自來水通過水箱內(nèi)的換熱盤管與水源熱泵源側(cè)產(chǎn)生的高溫水換熱，從而把室內(nèi)用水充分利用起來，讓生活用水排水的同時(shí)帶走一部分水源熱泵主機(jī)產(chǎn)生的熱量，降低空調(diào)能耗，同時(shí)換熱后的高溫自來水送入熱水器后會(huì)降低熱水器的能耗，熱交換水箱既可以給主機(jī)和生活用水換熱，又可以對(duì)生活用水起到緩沖和穩(wěn)壓作用，增強(qiáng)室內(nèi)生活用水的穩(wěn)定性。

46、作為優(yōu)選，輔助制熱模塊包括有冬季輔助熱源、輔助熱源控制器、三通閥和感溫探頭；冬季輔助熱源為燃?xì)鉅t、空氣源熱泵或太陽能設(shè)備，輔助熱源控制器通過兩組三通閥可以切換制熱制冷時(shí)的管道水流方向，輔助熱源控制器通過感溫探頭感測(cè)的水溫來控制輔助熱源的啟停，當(dāng)水箱內(nèi)水溫低于15℃時(shí)，輔助熱源啟動(dòng)給水箱內(nèi)水加熱，當(dāng)水箱內(nèi)水溫高與30℃時(shí)，輔助熱源關(guān)閉停止給水箱內(nèi)水加熱；

47、輔助制熱模塊工作時(shí)包括有以下步驟：

48、s41：感溫探頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水箱內(nèi)的水溫，并將這個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送到輔助熱源控制器；

49、s42：控制器評(píng)估，輔助熱源控制器根據(jù)感溫探頭提供的水溫?cái)?shù)據(jù)，判斷當(dāng)前的水溫是否在設(shè)定的溫度范圍之內(nèi)，水溫溫度范圍設(shè)定為15℃-30℃；

50、s43：如果水箱內(nèi)的水溫低于最低設(shè)定溫度(15℃)，輔助熱源控制器發(fā)出指令，啟動(dòng)冬季輔助熱源，如燃?xì)鉅t或太陽能設(shè)備，開始給水箱內(nèi)的水加熱；

51、s44：控制器同時(shí)操控兩組三通閥，調(diào)整水流方向，確保輔助熱源提供的熱能能夠進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)；

52、s45：當(dāng)水箱內(nèi)的水溫達(dá)到或超過設(shè)定的高溫閾值(30℃)時(shí)，輔助熱源控制器指令輔助熱源停止加熱；

53、s46：三通閥再切換，當(dāng)需要關(guān)閉輔助熱源時(shí)，則控制器確保三通閥處于關(guān)閉輔助熱源流動(dòng)路徑的位置；

54、s47：重復(fù)s41-s46進(jìn)行循環(huán)判斷，輔助熱源控制器繼續(xù)接收來自感溫探頭的信息，并根據(jù)水溫的變化周期性地評(píng)估是否需要激活或停止輔助熱源。

55、本發(fā)明的有益效果：

56、1、相較于現(xiàn)有技術(shù)的地源熱泵系統(tǒng)在夏季制冷和冬季制熱時(shí)長(zhǎng)差異較大的地區(qū)使用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生排入地下的熱量和提取出的熱量差異較大，導(dǎo)致地源熱泵想要從巖土層中提取出熱量和冷量將會(huì)變得非常困難，導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降明顯，制熱制冷溫度達(dá)不到使用需求，且地源熱泵系統(tǒng)安裝地埋管系統(tǒng)時(shí)鉆孔與鉆孔之間需要保持足夠的距離，需要面積較大的區(qū)域進(jìn)行施工，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)下的地源熱泵系統(tǒng)安裝限制明顯，該系統(tǒng)在夏季制冷和冬季制熱時(shí)，通過輔助制冷和輔助制熱的方式在制冷和制熱時(shí)進(jìn)行輔助，提高了系統(tǒng)從巖土層中提取熱量和冷量時(shí)的效率，使系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行，通過多組換熱結(jié)構(gòu)對(duì)與主機(jī)產(chǎn)生的高溫水換熱降低空調(diào)能耗，使冷卻塔結(jié)構(gòu)可以小型化，讓不具備地源熱泵鉆井條件的房屋也可以使用這套系統(tǒng)，從而減少該系統(tǒng)安裝施工時(shí)的限制性，提高該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍；

57、2、水源熱泵源側(cè)回水管經(jīng)過管路進(jìn)入閉式冷卻塔，冷卻塔進(jìn)水管上安裝感溫探頭，與冷卻塔的風(fēng)機(jī)馬達(dá)和冷卻水循環(huán)泵聯(lián)動(dòng)，通過冷卻塔溫控器控制冷卻塔的風(fēng)機(jī)馬達(dá)和冷卻水循環(huán)泵，當(dāng)進(jìn)水溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，通過冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水循環(huán)泵啟動(dòng)，給水管內(nèi)的高溫水噴淋降溫，熱量通過風(fēng)機(jī)馬達(dá)帶走，當(dāng)進(jìn)水溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，通過冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水循環(huán)泵保持關(guān)閉狀態(tài)，冬季輔助熱源為燃?xì)鉅t或太陽能設(shè)備，輔助熱源控制器通過兩組三通閥可以切換制熱制冷時(shí)的管道水流方向，輔助熱源控制器通過感溫探頭感測(cè)的水溫來控制輔助熱源的啟停，當(dāng)水箱內(nèi)水溫低于15℃時(shí)，輔助熱源啟動(dòng)給水箱內(nèi)水加熱，當(dāng)水箱內(nèi)水溫高與30℃時(shí)，輔助熱源關(guān)閉停止給水箱內(nèi)水加熱，從而通過輔助制冷和輔助制熱的方式在制冷和制熱時(shí)進(jìn)行輔助，提高了系統(tǒng)從巖土層中提取熱量和冷量時(shí)的效率，使系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行；

58、3、通過換熱水箱與室內(nèi)生活用水系統(tǒng)相結(jié)合，制冷模式下室內(nèi)用水時(shí)，自來水會(huì)補(bǔ)充入換熱水箱，補(bǔ)進(jìn)來低溫自來水通過水箱內(nèi)的換熱盤管與水源熱泵源側(cè)產(chǎn)生的高溫水換熱，從而把室內(nèi)用水充分利用起來，讓生活用水排水的同時(shí)帶走一部分水源熱泵主機(jī)產(chǎn)生的熱量，降低空調(diào)能耗，同時(shí)換熱后的高溫自來水送入熱水器后會(huì)降低熱水器的能耗，熱交換水箱既可以給主機(jī)和生活用水換熱，又可以對(duì)生活用水起到緩沖和穩(wěn)壓作用，增強(qiáng)室內(nèi)生活用水的穩(wěn)定性，通過換熱排風(fēng)機(jī)和冷凝水換熱器把排風(fēng)、冷凝水等室內(nèi)多個(gè)可以帶走熱量的系統(tǒng)充分利用起來與主機(jī)產(chǎn)生的熱水換熱，進(jìn)一步降低空調(diào)能耗，通過水景換熱器和泳池底部換熱器將二次換熱后的熱水進(jìn)行再次換熱，使室外的水景和泳池也充分利用，與主機(jī)產(chǎn)生的高溫水換熱，從而再次降低空調(diào)能耗，冷卻塔為最后的降溫措施，通過熱交換模塊和換熱模塊進(jìn)行多次降溫處理，使冷卻塔的結(jié)構(gòu)可以小型化，從而使冷卻塔更方便安裝，也更加節(jié)能，多個(gè)換熱設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際條件組合設(shè)置，靈活方便，最大限度的做到節(jié)能的同時(shí)使系統(tǒng)簡(jiǎn)單化。