[实用新型]一种土壤源热泵能量平衡补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土壤源热泵能量平衡补偿系统，属于暖通空调领域。

背景技术

土壤源热泵系统因其运行费用低、节能可靠，环保无污染得到越来越广泛的应用。但是地源热泵系统在使用过程中如果设计不当很容易产生冷、热不平衡的问题，从而使地下土壤，因冷、热累积，造成地源热泵系统吸热或者排热困难，降低了系统的运行效率，甚至系统不能正常工作。对于冬季的吸热量远大于夏季放热量的地源热泵系统和单采暖的地源热泵系统，解决方法主要是增加埋管的数量或增加辅助太阳能等，但是此类方法造价较高，局限性较大。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是针对土壤源热泵系统的吸热量大于放热量的缺陷，提供一种实用性强，运行成本低、可解决土壤源热泵系统热量不平衡的土壤源热泵能量平衡补偿系统。

为了解决上述问题，本实用新型采用一下技术方案：

一种土壤源热泵能量平衡补偿系统，包括地埋管换热器、热源侧循环泵、水源热泵机组、空调循环泵、冷热用户，所述地埋管换热器通过热源侧循环泵与水源热泵机组相连；水源热泵机组通过空调循环泵与冷热用户相连。

以下是本实用新型对上述方案的进一步改进：

所述地埋管换热器与水源热泵机组连通的回路上设有与水源热泵机组并联的支路，在该支路上设有翅片式空气换热器。

进一步改进：

与水源热泵机组并联的支路的其中一端与热源侧循环泵和水源热泵机组之间的管路连接，另一端与地埋管换热器和水源热泵机组之间的管路连接。

进一步改进：

所述翅片式空气换热器上设有风机，使地埋管的循环介质与室外空气强制换热，减小了翅片式空气换热器的体积，使翅片式空气换热器结构更加紧凑。

在春、夏、秋三季室外空气的温度，比地下土壤的温度高5-20℃左右，这就为较低代价的直接从室外空气中吸收热量，向地下土壤排放放热提供了可能。

本实用新型在系统中安装了带风机的翅片式空气换热器，在春、夏、秋三季从室外空气中吸收热量并向地下土壤放热，补偿地源热泵系统在冬季从地下土壤热量过大的问题。该设备相对于其他的土壤平衡补热措施，如太阳能集热器等，具有结构紧凑、初始投资小、运行可靠高效等特点。

本实用新型装置在春、夏、秋三季节为地埋管换热系统补热，解决了因土壤源热泵系统吸热量大于放热量，导致地下过冷，从而引起的水源热泵机组效率下降甚至不能正常工作的问题。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

附图说明

附图为本实用新型实施例中土壤源热泵能量平衡补偿系统图。

图中：1-地埋管换热器；2-翅片式空气换热器；3-热源侧循环泵；4-水源热泵机组；5-空调循环泵；6-冷热用户；7-风机；K1、K2、K3、K4-阀门。

具体实施方式

实施例，如图所示，一种土壤源热泵能量平衡补偿系统，包括地埋管换热器1、热源侧循环泵3、水源热泵机组4、空调循环泵5、冷热用户6，包括地埋管换热器1，所述地埋管换热器1跟地下土壤进行换热后通过管道跟热源侧循环泵3相连，然后分成两路，其中一路与阀门K1、水源热泵机组4、阀门K2相连，另一路与阀门K3、翅片式空气换热器2、阀门K4相连，再合成一路回到地埋管换热器1，构成热源侧系统。所述水源热泵机组4与翅片式空气换热器2并联，所述通翅片式空气换热器2和水源热泵机组4上分别设有与地埋管换热器1连通的回路。水源热泵机组4的水管接空调循环泵5后，水管再接到冷热用户6，换热后在回到水源热泵机组4构成空调侧循环系统。

所述翅片式空气换热器2上设有风机7，使地埋管的循环介质与室外空气强制换热，减小了翅片式空气换热器的体积，使翅片式空气换热器结构更加紧凑。

当冷热用户6采暖或制冷时，对于冬季工况，热源侧循环泵3开启，通过热源循环水将热量通过地埋管换热器1传到水源热泵机组4的蒸发器，通过水源热泵机组4制热循环压缩做功后，热量从冷凝器释放出来，通过空调循环泵5将热量释放给热用户6，实现系统的制热循环；对于夏季工况，空调循环泵5开启，冷用户6的热量被水源热泵机组4的蒸发器吸收，过水源热泵机组4制冷循环压缩做功后，热量从冷凝器释放出来，通过开启的热源侧循环泵3，将水源热泵机组4的冷凝器释放出的热量通过地埋管换热器1释放到地下。

当冷热用户6不采暖也不制冷时，阀门K1、阀门K2关闭，阀门K3、阀门K4打开，如果外界温度高于地埋管循环水温10℃时，热源循环泵3开启，地埋管循环水通过翅片式空气换热器2与外界空气间接换热，同时翅片式空气换热器2的风机开启，地埋管循环水吸收空气的热量，释放到地下，为大地土壤补热。如果外界温度小于地埋管循环水温3℃时，热源循环泵3关闭，同时翅片式空气换热器2的风机关闭，完成一次循环。