[实用新型]带热泵热水器的地源热泵空调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空调机组，尤其是一种利用地热作为制冷和制热动力的空调系统，具体地说是一种带热泵热水器的地源热泵空调系统。 

背景技术

利用大地土壤、地表水（如江、河、 湖、海水）及地下水吸收的太阳能形成的低位能源，通过先进的热泵机组使其变为可以利用的高位能，向建筑物供冷或供热，还可以提供卫生热水，是一种利用可再生能源的高效节能、环保的新型空调系统。 

大地和水源是良好的太阳能蓄热库，温度一年四季相对稳定，波动范围很小。地源热泵就是利用其相对稳定的特点来作为空调的冷库和热源。冬季通过热泵把大地或水源中的热量提出对建筑物供热，同时大地或水源吸收并蓄存了冷量供夏季使用；夏季通过热泵将建筑物中热量转移到大地或水源中，从而实现对建筑物的降温，同时也蓄存了热能供冬季使用，这两个过程中能量的季节转换也实现了大地动态能量平衡。 

发明内容

本实用新型的目的是针对地热四季恒温的特点，设计一种能充分利用地热资源进行冬天制热夏天制冷的带热泵热水器的地源热泵空调系统。 

本实用新型的技术方案是： 

一种带热泵热水器的地源热泵空调系统，其特征是它包括压缩机1、四通阀2、汽液分离器3、冷凝器5、空调电子膨胀阀7、热泵热水器11、空调蒸发器12、用户侧水泵13和排气电磁阀14，压缩机1排气管设有两个出口，一个出口接四通阀2，另外一个出口接进行制热的热泵热水器11，热泵热水器11进口端安装有热水器电磁阀4，出口端安装有热水器电子膨胀阀8；四通阀2的三个出口分别接冷凝器5、汽液分离器3及空调蒸发器12，汽液分离器3的出气端与压缩机1的回气口相连通，冷凝器5连接有地源侧水泵6，空调蒸发器12连接有用户侧水泵13，空调电子膨胀阀7安装在连通冷凝器5和空调蒸发器12的管路上。

在热水器11的进口端安装有热水器气管接口9，在热水器11的出口端安装有热水器液管接口10。 

本实用新型的有益效果： 

本实用新型采用热泵工作原理，利用压缩机驱动制冷剂进行制冷(热)循环，充分吸取利用地源中的用之不竭能量，然后通过优质高效的换热器直接进行热交换，从而达到提供高品质的生活热水或空调热水或空调冷水等一机多用功能，热泵只需要输入少量的电能，还可以利用废热制造卫生热水(夏季免费获得)，相比常规空调系统可全年节能50%左右。

传统的空调系统不论是水冷还是风冷，由于它的换热器必须置于暴露的空气中，因此会对建筑造型造成不好的影响，破坏建筑的外观；而地源热泵把换热器埋于地下，且远离主建筑物，故不会对其造型产生影响。 

风冷换热器与水冷换热器的换热环境均为大气，故不可避免地受到环境条件变化的影响，会明显降低换热效率；而地源热泵换热器是和大地换热，换热对象是1m以下的地层，其初始温度大约等于年平均温度，基本不受外界环境的影响。这种温度特性使地源热泵比传统空调运行效率要高40％～60％。 

普通空调对环境的影响是很严重的，它不仅对臭氧层造成严重的破坏和产生令人难以忍受的噪音，还由于夏季将废热排入大气，冬季吸收大气中的热量而使大气、住宅周围的环境更加恶劣；而地源热泵可以利用大地的蓄热能力，把夏季多余的排入大地的热能在冬季取用，把冬季多余的冷能在夏季取用，以达到冬夏两季室内的供暖与供冷。同时该装置的运行几乎没有排放物和废弃物，所以不仅对大气没有影响，还能使大地不至于过冷和过热。 

 影响地源热泵使用经济性的因素很多，如国家能源政策、环保政策、电与燃料价格、建筑环境、使用者和气候条件等。根据我国目前的现状，由于这些方面的因素而导致的运行费还有待进一步研究，难以获得准确的结论，但是可以借鉴美国等发达国家的经验，世界环境保护组织在一份有关空调未来的报告中得出结论：设计安装良好的地源热泵，可以节约30％～40％甚至更高的供热制冷空调的综合运行费用。 

由于技术方面的优势，可以节省运行费用40％～60％。 

地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一身。—套热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统，从而也增加了经济性。由此可得出结论：地源热泵系统虽然由于室外部分比较复杂，初次投资高于普通空调系统，但普通空调的运行费用远高于地源热泵系统，—般周年时间就可以将增加的初次投资回收。 

普通空调寿命一般在15年左右，而地源热泵的地下换热器由于采用高强度惰件材料，埋地寿命至少50年。因此，从使用寿命和运行费用来考虑，地源热泵系统的经济性是高于普通空调系统的。