[发明专利]一种分级式自循环水源热泵区域能源节能输配系统

说明书

技术领域

本发明属于流体区域能源供能领域，具体涉及一种分级式自循环水源热泵区域能源节能输配系统。

背景技术

目前，大多数水源热泵区域能源输配系统沿用了较为传统的输配模式，主要包含取排水部分、水源热泵机组、循环水泵以及用户端等，具体如附图1所示，图中箭头表示水流方向。水源水通过取水泵进入水源热泵主机，通过机房内的循环泵实现内循环，压差旁通阀起调节整个系统压力的作用，确保系统稳定。每个用户端均安装平衡阀，起调节用户端流量的作用，取排水、水源热泵机房、用户端形成了一个完整的区域能源输配系统。

采用这种模式的输配系统存在缺陷，循环水泵安装于机房内，负责整个系统水流的循环，用户侧水流循环必须经过该循环泵，导致循环泵扬程必须按最不利工况进行设计，功率增大，能耗增加，整个供能系统的能效比降低。当系统负荷较小时，无法完成自循环运行，造成能源浪费。

发明内容

针对以上问题，为了确保输配系统能效比较高、能耗降低、水泵扬程减小，避免水泵扬程较大、功率较大及能耗高等问题，本发明提供一种分级式自循环水源热泵区域能源节能输配系统，能够在用户侧实现自循环。

本发明的技术方案如下：一种分级式自循环水源热泵区域能源节能输配系统，包括取水管道、退水管道、取水泵、水源热泵主机、空调侧输送管道、空调侧一级循环泵、二通阀一、单向阀一、调节阀、单向阀二、二通阀二、冷却水泵；

水流通过取水泵由取水管道进入水源热泵主机；经水源热泵主机处理后，空调侧一级循环泵将水通过空调侧输送管道送入用户侧；

在用户侧并联设置二通阀一、单向阀一和调节阀及单向阀二、二通阀二；其中单向阀一和单向阀二的流通方向相反设置；

在每个用户端单独设置冷却水泵及换热器。

本发明的分级式自循环水源热泵区域能源节能输配系统包括2个自循环系统，一是水源热泵主机自循环系统，这个系统由空调侧输送管道、二通阀一、单向阀一及退水管道组成，在该循环过程中，调节阀、单向阀二及二通阀二处于关闭状态；二是用户侧自循环系统，该系统由用户侧进水管道、单向阀二、二通阀二及退水管道组成，在该循环过程中，二通阀一、单向阀一及调节阀处于关闭状态。此外，在任意一个自循环过程中，均可通过调节阀来调控整个系统的流量。

本发明的有益效果如下：

(1)传统水源热泵区域能源输配系统通过安装于机房内的水泵实现循环，用户侧并未安装对应的水泵，系统只能实现一种循环，但是增加两组二通阀、单向阀及调节阀之后，在用户侧需求低或者无需求时，机房内可通过正向二通阀实现自循环。在机房不运转时，用户侧可通过二次水泵及反向二通阀实现自循环，依此降低主机开机时间，节约能源。

(2)分级式输配模式。传统水源热泵区域能源输配系统通过一组水泵运行，其他分支通过平衡阀进行调节，系统水泵按整个系统最大流量，最不利扬程进行设计，在部分负荷情况下，严重浪费能源。分级式输配系统，一次侧水泵只实现机房内自循环，功率较低。二次侧水泵根据各用能单位负荷大小及距离远近，分级设计水泵，满足各自需求，从而实现降低能源，减少系统损耗。

(3)传统水源热泵区域能源输配系统并不具备图2中由二通阀、单向阀、调节阀部分组成的自循环结构，这一部分也有别于普通流体输送系统，将自循环部分与水源热泵区域能源输配系统相结合，彻底改变了传统输配系统，系统能效比大大增加。

(4)流入板式换热器的热(冷)水均会通过二通阀、单向阀、调节阀部分，这一部分就相当于整个用户侧的控制系统，通过带有自循环功能的控制系统实现了分级匹配水泵，而传统水源热泵区域能源输配系统却较为单一，用户侧水流无法实现自循环，也缺少影响整个系统能效比的控制系统。由二通阀、单向阀、调节阀共同组成的用户侧水流控制系统对于整个分级式水源热泵区域能源输配系统至关重要。

附图说明

图1是传统水源热泵区域能源输配系统结构示意图

图2是本发明分级式自循环水源热泵区域能源节能输配系统结构示意图

附图标号说明

取水管道1、取水泵2、水源热泵主机3、空调侧输送管道4、空调侧一级循环泵5、二通阀一6、单向阀一7、调节阀8、单向阀二9、二通阀二10、冷却水泵11、板式换热器12、退水管道13。

具体实施方式