[实用新型]一种蓄热型地源热泵装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蓄热型地源热泵装置，是一种供能系统，属于一种可再生能源高效利用技术领域。

背景技术

近年来，地源热泵系统由于其具有系统能效比和自动化程度高，可同时满足采暖、空调、及热水供应的需求，得到了广泛的应用。

现在常用的地源热泵包括地下埋管、水路循环管、空调主机以及用户端；其中，空调主机由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀四部分组成，通过让液态工质（制冷机或者冷媒）不断完成：蒸发-压缩-冷凝-节流-再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水路循环管中的水中，或者将水路循环管中的热量转移到环境里。

但是，目前广泛应用的地源热泵技术大多采用昼夜同步运行的模式，由于办公建筑的供能特点，供暖和空调负荷主要集中在白天上班时间，其它时间断冷热负荷较小，如果采用地源热泵同步运行作为热源或者冷源，则由于白天是用电高峰时段，电价较高，势必会造成供热和制冷成本较高。如公开号为CN 10275916 A的中国专利中公开的一种地源热泵及其储能的方法，公开号为CN 101634468 A的中国专利中公开的地源热泵蓄热供热的方法，以及公开号为CN 102997362 A的中国专利中公开的一种新型联合供能系统等专利，都针对地源热泵提出了蓄能方法，但都只是在用户端前一环节进行蓄热水，不仅在冷凝环节热量损失，而且蓄水池体积庞大，使原本简单灵活的地源热泵系统占地面积增加，投资成本也升高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，能够进一步提高可再生能源的利用率，减少煤炭等化石燃料的使用，达到节能减排的目的，同时相对于蓄热水池，可以大大缩小蓄热箱体的占地面积的蓄热型地源热泵装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该蓄热型地源热泵装置包括地下埋管、蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀、用户端、工质流动回路管、工质流动阀、蒸发器连接管和冷凝器连接管，所述蒸发器、压缩机、工质流动阀、冷凝器和节流阀依次安装在工质流动回路管上，所述地下埋管通过蒸发器连接管连接在蒸发器上，所述用户端通过冷凝器连接管连接在冷凝器上，其结构特点在于：还包括蓄热室、旁路管、旁路阀和蓄热室连接管，所述旁路管的两端均连接在工质流动回路管上，该旁路管的两端分别位于工质流动阀的两侧，所述蓄热室和旁路阀均安装在旁路管上，所述蓄热室和用户端之间通过蓄热室连接管连接。

作为优选，本实用新型所述蓄热室包括蓄热室保温层、数根安装有相变材料的蓄热管、工质进口、工质出口、供热换热器、进水口、出水口和取热换热器，所述取热换热器、数根蓄热管和供热换热器从上往下依次安装在蓄热室保温层中，所述工质进口和工质出口分别连接在供热换热器的两端，该工质进口和工质出口均连接在旁路管上，所述进水口和出水口分别连接在取热换热器的两端，该进水口和出水口均连接在蓄热室连接管上。

作为优选，本实用新型所述压缩机、旁路阀和蓄热室依次排列。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单，设计合理，能进一步提高可再生能源的利用率，减少煤炭等化石燃料的使用，达到节能减排的目的，同时相对于蓄热水池，可以大大缩小蓄热箱体的占地面积。蓄热室的加入，不影响原地源热泵蒸发-压缩-冷凝-节流-再蒸发的热力循环过程，仅在工质流动回路管上开通旁路管，靠阀门调节地源热泵和相变蓄热系统的运行工况。

本实用新型利用低谷电驱动地源热泵，进行热量储存。在白天峰电时段，由相变蓄热系统对用户端进行供热，或者相变蓄热系统和原地源热泵系统同时供热。

本实用新型蓄热室中的蓄热管通常是交叉叠放的，也就是说相变材料封装于蓄热管中交叉叠放，并设有供热换热器和取热换热器，热泵工质经压缩机压缩成高温高压气体通入供热换热器，对相变材料进行充热，工质降温后再经冷凝器形成回路；冷水或冷空气流经取热换热器与相变材料进行热交换后，直接给用户端供热水或暖气。蓄热管中的相变材料包括有机相变材料、无机水合盐相变材料以及复合相变材料，相变温度范围60-100℃，相变储热材料储能密度高，是传统显热储能介质（水）在相同温度变化范围内的4-20倍，且储能温度范围广，可满足不同的应用要求。

很明显，本实用新型与现有的地源热泵系统相比较，能够有效的结合地源热泵，有效的减小占地面积，具有更好的经济性，低谷电驱动地源热泵产生的热量用于峰电时段，实现削峰填谷。

附图说明

图1是本实用新型实施例中蓄热型地源热泵装置的结构示意图。