[发明专利]带加热装置和变频泵的制热用地源热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及空调领域，具体讲是一种带加热装置和变频泵的制热用地源热泵系统。

背景技术

地源热泵系统是指，从地源如土壤、地下水中吸收热量或冷量，并采用热泵原理，向需要的地方如目标建筑物中转移热量或冷量的空调系统。地源热泵既可以制冷也能制热，一般冬季将热量从地源转移到建筑物中，夏季将冷量从地源转移到建筑物中。而本发明涉及的，是冬季制热模式下的地源热泵系统。由于冬季土壤比空气平均温度要高17度左右，是优秀的热泵热源，该温度特性使得其热效率比传统空调要高很多，故高效节能。

制热用地源热泵系统包括三大部分，即地源吸热管路循环系统、地源热泵机组和用户供暖管路循环系统。

地源热泵机组包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，压缩机的出口端与冷凝器一端连通，冷凝器的另一端与节流装置的一端连通，节流装置的另一端与蒸发器的一端连通，蒸发器的另一端与压缩机的入口连通，冷凝器中设有第一换热盘管，蒸发器中设有第二换热盘管。冷媒在压缩机的作用下循环，先被压缩机压缩成高温高压气体，在冷凝器的第一换热盘管中对用户供暖管路循环系统放热并冷凝成液态冷媒，再经过节流装置节流，然后在蒸发器的第二换热盘管中从地源吸热管路循环系统吸热，并蒸发成气体，最后进入压缩机，完成循环。

地源吸热管路循环系统包括用于与蒸发器的第二换热盘管换热的第三换热盘管、第一出水管、第一回水管和地埋换热管，第三换热盘管的出口与第一出水管的入口连通，第一出水管与地埋换热管的入口连通，地埋换热管的出口与第一回水管连通，第一回水管的出口与第三换热盘管的入口连通。水作为工质在第三换热盘管、第一出水管、地埋换热管和第一回水管中循环流动，且水在地埋换热管中从地源吸收热量，而水在第三换热盘管中时，向蒸发器的第二换热盘管放热。第一出水管上还设有流量调节阀和驱动水循环的定频泵，人们通过调节流量调节阀的开度大小，调节水的流量，以调控地源吸热管路循环系统的换热量。

用户供暖管路循环系统包括用于与冷凝器的第一换热盘管换热的第四换热盘管、第二出水管、第二回水管和地暖管，第四换热盘管的出口与第二出水管的入口连通，第二出水管的出口与地暖管入口连通，地暖管出口与第二回水管入口连通，第二回水管的出口与第四换热盘管的入口连通。水作为工质在第四换热盘管、第二出水管、地暖管和第二回水管中循环流动，水位于地暖管中时会向用户的房间放热供暖，而水位于第四换热盘管中时，会从冷凝器的第一换热盘管中吸热。第二出水管上也同样设有流量调节阀和驱动水循环的定频泵，人们通过调节流量调节阀的开度大小，调节水的流量，以调控用户供暖管路循环系统的换热量。

但现有技术的制热用地源热泵系统存在以下缺陷：首先，供暖的方式比较单一，只能经地暖管向建筑物室内供暖，无法满足人们生活中使用热水的需要；其次，在地源吸热管路循环系统和用户供暖管路循环系统中，都是通过调节流量调节阀的开度来调节系统的换热量的，但实际使用中，需要降低换热量将阀体开度调至最小时，系统内的压力过大，容易出现高压故障，而在严寒的冬季用户需要的供暖量特别大时，尽管已经将阀体开度调节到最大使得流量最大，但仍不能满足系统换热量的需求，导致供暖量不足；再次，地源热泵机组是安装在空调壳体内的，每次需要检修时，必须拆开壳体，十分不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种既能满足建筑物供暖又能满足人们生活用热水的需要且能防止高压故障并保证在低温环境仍然能满足用户供暖需求的带加热装置和变频泵的制热用地源热泵系统。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的带加热装置和变频泵的制热用地源热泵系统，它包括地源吸热管路循环系统、地源热泵机组和用户供暖管路循环系统，用户供暖管路循环系统包括用于与地源热泵机组的冷凝器的第一换热盘管换热的第四换热盘管、第二出水管、地暖管和第二回水管，第二回水管的出口与第四换热盘管的入口连通，第四换热盘管的出口与第二出水管的入口连通，它还包括两个三通阀、一个水箱和一根用于与水箱换热的第五换热盘管，第二出水管的出口、第五换热盘管的入口、地暖管的入口经一个三通阀连通，第二回水管的入口、第五换热盘管的出口、地暖管的出口经另一个三通阀连通；第二出水管上串联有第二变频泵，第二出水管上设有功率为9kw的电热丝，而地源吸热管路循环系统的第一出水管上串联有第一变频泵。

采用以上结构后，本发明带加热装置和变频泵的制热用地源热泵系统与现有技术相比，具有以下优点：