本發(fā)明屬于冷暖能源供應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地水氣三源一體熱泵機(jī)組。

背景技術(shù)：

建筑及工業(yè)工藝中，廣泛使用電動熱泵冷(熱)源機(jī)組，用以向所服務(wù)對象提供冷源，如0～20℃的冷水或者熱源，如35～50℃的熱水。其工作的前提條件是電動壓縮機(jī)只是一種能量提升轉(zhuǎn)換裝置，高壓高溫一側(cè)視為放熱一側(cè)，稱為供熱，另一側(cè)需要吸取周邊水中/空氣中/土壤中的熱量，稱為制冷降溫。根據(jù)階段性目的不同，冷/熱端可互換角色運行。

傳統(tǒng)的這類機(jī)器被設(shè)計成專用規(guī)格，如吸熱(放熱)的對象是大氣(空氣源)，稱為空氣源熱泵，又如吸熱(放熱)的對象是水(地表水-江河湖泊、地源水-地下水/埋地管換熱水)，稱為水源熱泵。他們都各自有地域或氣候區(qū)的使用限制條件。近年出現(xiàn)的為突破傳統(tǒng)熱泵的使用條件限制，將只能夏天用于散熱的空氣源冷卻塔改為加鹽水溶液的方式后，夏天可用于散熱冷卻后，冬天低溫時也可用于從空氣中吸熱，使同一機(jī)組可實現(xiàn)冬季供暖，一機(jī)多用。但是這種方式下冷卻塔氣流中的鹽霧散發(fā)，造成對周邊環(huán)境的污染，又成了新的難題。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，人們進(jìn)行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案，例如，中國專利文獻(xiàn)公開了一種自復(fù)疊式能源塔熱泵系統(tǒng)[申請?zhí)枺?01410463489.6]：該自復(fù)疊式能源塔熱泵系統(tǒng)包括制冷劑回路、溶液回路、空氣回路和冷熱水回路。本發(fā)明在保證55℃熱水溫度的前提下，利用自復(fù)疊系統(tǒng)低的蒸發(fā)溫度完成從低溫高濕環(huán)境吸收低品位能源和制冰濃縮乙二醇噴淋液的任務(wù),進(jìn)而通過能源塔更高效的提取空氣中的低位熱源。

上述方案雖然在一定程度上緩解了熱泵機(jī)組功能單一的問題，但是該方案依然存在著：無法靈活的運用可再生能源來源，無法實現(xiàn)一機(jī)多用等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種能靈活的運用可再生能源來源的地水氣三源一體熱泵機(jī)組。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：本地水氣三源一體熱泵機(jī)組，其特征在于，本熱泵機(jī)組包括具有室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口和室內(nèi)用戶側(cè)出水管口的室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)出水管，所述的室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)出水管上并聯(lián)有地表水源進(jìn)出口管，所述的室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口和室內(nèi)用戶側(cè)出水管口之間分別連接有間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組、制冰蓄能機(jī)組以及風(fēng)機(jī)水噴淋塔體，且所述的間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組、制冰蓄能機(jī)組以及風(fēng)機(jī)水噴淋塔體中任意兩個相互連接。

在上述的地水氣三源一體熱泵機(jī)組中，所述的風(fēng)機(jī)水噴淋塔體包括塔體，所述的塔體上端設(shè)有風(fēng)機(jī)，下端設(shè)有水盤，所述的水盤下端與室內(nèi)用戶側(cè)出水管口相連，在塔體內(nèi)設(shè)有用于放置填料的填充區(qū)域，所述的塔體內(nèi)設(shè)有位于風(fēng)機(jī)和填充區(qū)域之間且與室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口相連的塔內(nèi)噴淋管，且所述的塔內(nèi)噴淋管上設(shè)有若干與水盤相對應(yīng)的噴淋頭。

在上述的地水氣三源一體熱泵機(jī)組中，所述的水盤下端與排冰槽相連，且所述的排冰槽與地表水源進(jìn)出口管的地表水源出口管口相連通，且所述的地表水源進(jìn)出口管的地表水源進(jìn)口管口和地表水源出口管口均與室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口相連。

在上述的地水氣三源一體熱泵機(jī)組中，所述的塔內(nèi)噴淋管上并聯(lián)有若干外融冰水管，且所述的外融冰水管上設(shè)有外融冰噴頭。

在上述的地水氣三源一體熱泵機(jī)組中，所述的水盤內(nèi)設(shè)有水盤液位控制器，且所述的水盤連接有水質(zhì)控制器。

在上述的地水氣三源一體熱泵機(jī)組中，所述的制冰蓄能機(jī)組包括位于排冰槽上方的制冰機(jī)，所述的制冰機(jī)一端與蓄熱罐雙向連通，且所述的蓄熱罐與室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口相連，所述的制冰機(jī)另一端通過冰水循環(huán)泵與水盤相連，所述的水盤分別與制冰機(jī)和蓄熱罐并聯(lián)接。

在上述的地水氣三源一體熱泵機(jī)組中，所述的間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組包括空氣源壓縮機(jī)，所述的空氣源壓縮機(jī)一側(cè)設(shè)有分別與室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口和室內(nèi)用戶側(cè)出水管口相連的冷凝器，所述的空氣源壓縮機(jī)另一側(cè)分別與制冰蓄能機(jī)組和風(fēng)機(jī)水噴淋塔體相連的蒸發(fā)組件。

在上述的地水氣三源一體熱泵機(jī)組中，所述的蒸發(fā)組件包括設(shè)置在空氣源壓縮機(jī)一側(cè)的蒸發(fā)器，所述的蒸發(fā)器一端通過不凍液循環(huán)水泵連接在制冰機(jī)和蓄熱罐之間，且所述的不凍液循環(huán)水泵分別與外融冰水管相連，所述的蒸發(fā)器另一端連接有若干位于塔體內(nèi)的水翅片盤管換熱器，蒸發(fā)器兩端通過切換閥門相連且切換閥門連接有變溫控制器，所述的水翅片盤管換熱器位于水盤上方且分別位于填充區(qū)域兩側(cè)，且所述的水翅片盤管換熱器分別連接在制冰機(jī)和蓄熱罐之間。

在上述的地水氣三源一體熱泵機(jī)組中，所述的水翅片盤管換熱器以直立方式置于風(fēng)機(jī)水噴淋塔體的進(jìn)風(fēng)口處。

在上述的地水氣三源一體熱泵機(jī)組中，所述的塔體由若干玻璃鋼板體拼合而成，且所述的蓄熱罐設(shè)置在風(fēng)機(jī)水噴淋塔體的下端。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：1.可最大限度的以小的機(jī)體提供冷熱能源；2.可適用于嚴(yán)酷的環(huán)境；3.環(huán)境友好，無污染；4.最大限度利用可再生能源；5.一機(jī)多用，可廣泛用于緯度小20～50℃的干旱或溫?zé)岬臍夂驇в米鹘ㄖ?工業(yè)廠房的冷熱空調(diào)場合，市場空間廣闊。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；

圖中，空氣源壓縮機(jī)1、蒸發(fā)器2、冷凝器3、水翅片盤管換熱器4、不凍液循環(huán)水泵5、制冰機(jī)6、蓄熱罐7、冰水循環(huán)泵8、風(fēng)機(jī)9、填料10、水盤11、塔體12、室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)出水管13、室內(nèi)用戶側(cè)出水管口13a、室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口13b、地表水源進(jìn)出口管14、地表水源進(jìn)口管口14a、地表水源出口管口14b、水盤液位控制器15、塔內(nèi)噴淋管16、噴淋頭161、排冰槽17、水質(zhì)控制器18、外融冰水管19、外融冰噴頭191、變溫控制器20、間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組21、制冰蓄能機(jī)組22、風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23、切換閥門24。

具體實施方式

如圖1所示，本地水氣三源一體熱泵機(jī)組，包括具有室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口13b和室內(nèi)用戶側(cè)出水管口13a的室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)出水管13，室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)出水管13上并聯(lián)有地表水源進(jìn)出口管14，室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口13b和室內(nèi)用戶側(cè)出水管口13a之間分別連接有間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組21、制冰蓄能機(jī)組22以及風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23，且間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組21、制冰蓄能機(jī)組22以及風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23中任意兩個相互連接。

本實施例中的風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23包括塔體12，塔體12優(yōu)選由若干玻璃鋼板體拼合而成，塔體12上端設(shè)有風(fēng)機(jī)9，下端設(shè)有水盤11，水盤11下端與室內(nèi)用戶側(cè)出水管口13a相連，在塔體12內(nèi)設(shè)有用于放置填料10的填充區(qū)域，塔體12內(nèi)設(shè)有位于風(fēng)機(jī)9和填充區(qū)域之間且與室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口13b相連的塔內(nèi)噴淋管16，且塔內(nèi)噴淋管16上設(shè)有若干與水盤11相對應(yīng)的噴淋頭161。

這里的水盤11下端與排冰槽17相連，且排冰槽17與地表水源進(jìn)出口管14的地表水源出口管口14b相連通，且地表水源進(jìn)出口管14的地表水源進(jìn)口管口14a和地表水源出口管口14b均與室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口13b相連。

優(yōu)選地，這里的塔內(nèi)噴淋管16上并聯(lián)有若干外融冰水管19，且外融冰水管19上設(shè)有外融冰噴頭191，水盤11內(nèi)設(shè)有水盤液位控制器15，且水盤11連接有水質(zhì)控制器18。

進(jìn)一步地，這里的制冰蓄能機(jī)組22包括位于排冰槽17上方的制冰機(jī)6，制冰機(jī)6一端與蓄熱罐7雙向連通，且蓄熱罐7與室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口13b相連，制冰機(jī)6另一端通過冰水循環(huán)泵8與水盤11相連，水盤11分別與制冰機(jī)6和蓄熱罐7并聯(lián)接。

這里的間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組21包括空氣源壓縮機(jī)1，空氣源壓縮機(jī)1一側(cè)設(shè)有分別與室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口13b和室內(nèi)用戶側(cè)出水管口13a相連的冷凝器3，空氣源壓縮機(jī)1另一側(cè)分別與制冰蓄能機(jī)組22和風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23相連的蒸發(fā)組件。優(yōu)選地，這里的蒸發(fā)組件包括設(shè)置在空氣源壓縮機(jī)1一側(cè)的蒸發(fā)器2，蒸發(fā)器2一端通過不凍液循環(huán)水泵5連接在制冰機(jī)6和蓄熱罐7之間，且不凍液循環(huán)水泵5分別與外融冰水管19相連，蒸發(fā)器2另一端連接有若干位于塔體12內(nèi)的水翅片盤管換熱器4，蒸發(fā)器2兩端通過切換閥門24相連且切換閥門24連接有變溫控制器20，水翅片盤管換熱器4位于水盤11上方且分別位于填充區(qū)域兩側(cè)，且水翅片盤管換熱器4分別連接在制冰機(jī)6和蓄熱罐7之間。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征之一是，間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組21、制冰蓄能機(jī)組22、風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23三個功能模塊各自獨立，但又可以相互拼裝而成為地水氣三源一體熱泵機(jī)組，在有地源側(cè)換流水、地表水源、空氣源之任一種的條件下，本機(jī)組均能可靠運行，尤其是三種都有時，其經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)，適應(yīng)性更強(qiáng)。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征之二是，間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組21中，采用了防凍液循環(huán)翅片盤管空氣換熱器，在冬季供暖模式下，具有更好的融霜化霜特性，因此適合于高溫低溫氣候區(qū)高效地從空氣中提取能源。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征之三是，間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組21中，蒸發(fā)器和冷凝器的聯(lián)接管路，通過閥門的開關(guān)組合切換使外部管路的冷熱流向換向運行。如用塔內(nèi)噴淋管16作為夏季冷卻降溫之用。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征之四是，制冰蓄能機(jī)組22中，制冰機(jī)僅在地表水源在零度左右且以此為冬季的供暖主模式時，擴(kuò)大了地表水源的使用溫度范圍。

本發(fā)明的熱泵機(jī)組性能為：①夏季可通過室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)出水管13，提供5～15℃冷水，冬季可提供35～45℃熱水。②機(jī)組外部環(huán)境條件可適合于地源5～45℃溫度范圍，地表水源溫度-5～30℃溫度范圍，空氣源溫度范圍-30～45℃。

這里的水翅片盤管換熱器4以直立方式置于風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23的進(jìn)風(fēng)口處，這里的制冰機(jī)6的蓄能罐7置于風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23內(nèi)下部區(qū)。本間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組21以一個獨立完整的箱體為外殼可與風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23聯(lián)為一體成為三源一體熱泵機(jī)組的一部分，亦可在必要時分隔開一定距離安裝，并不影響其功能。制冰蓄能機(jī)組22也可以一個獨立完整的箱體為外殼與風(fēng)機(jī)噴淋塔體23聯(lián)為一體成為三源一體熱泵機(jī)組的一部分，亦可在必要時分開隔一定距離安裝，并不影響其功能。

當(dāng)本發(fā)明的三源一體熱泵機(jī)組運行時：

1、夏季用于冷卻目的使用方式：第一優(yōu)先順序是風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23以大氣水霧蒸發(fā)冷卻方式工作，第二優(yōu)先順序是地源水地表水循環(huán)冷卻方式工作。當(dāng)需要深度冷卻時，亦可追加運行間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組21。

2、秋季用于冷卻目的使用方式：第一優(yōu)先順序是風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23以大氣水霧蒸發(fā)冷卻方式工作。

3、冬季用于供暖目的使用方式：

a.空氣源優(yōu)先方式：運行間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組21，水翅片盤管換熱器4從氣流中吸收熱量，進(jìn)而轉(zhuǎn)移至用戶側(cè)管路中的升溫效應(yīng)。由于蒸發(fā)器回路中的乙二醇水溶液回路和制冰機(jī)回路的蓄能功能，可使水翅片盤管換熱器4處于高效換熱狀態(tài)，且能適于低溫高溫氣候區(qū)。

b.地表水源優(yōu)先方式：運行江河湖海地表水源，當(dāng)水溫低至0℃以下時，可同時運行制冰蓄能機(jī)組22，將冰塊/片排放至出水回路并進(jìn)入水源地水體中，因此本機(jī)組的效能是建筑物內(nèi)接水溫的幅度提高3～5℃以上。

c.地源水源優(yōu)先方式：運行地源水(地埋管換熱(地?zé)崴背檠h(huán))，本機(jī)組其他模塊處于備用或補(bǔ)充方式下運行，以提高單位機(jī)組的最大供冷熱能力和穩(wěn)定性。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了空氣源壓縮機(jī)1、蒸發(fā)器2、冷凝器3、水翅片盤管換熱器4、不凍液循環(huán)水泵5、制冰機(jī)6、蓄熱罐7、冰水循環(huán)泵8、風(fēng)機(jī)9、填料10、水盤11、塔體12、室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)出水管13、室內(nèi)用戶側(cè)出水管口13a、室內(nèi)用戶側(cè)進(jìn)水管口13b、地表水源進(jìn)出口管14、地表水源進(jìn)口管口14a、地表水源出口管口14b、水盤液位控制器15、塔內(nèi)噴淋管16、噴淋頭161、排冰槽17、水質(zhì)控制器18、外融冰水管19、外融冰噴頭191、變溫控制器20、間接式空氣源熱泵冷熱水機(jī)組21、制冰蓄能機(jī)組22、風(fēng)機(jī)水噴淋塔體23、切換閥門24等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。