[实用新型]多功能地下水资源空调装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及热泵空调技术领域，尤其是地下水空调装置。

背景技术：

地下水资源空调系统，即地下水源热泵系统。地下水以其独特的基本恒温条件，使用可靠，从而使得其整个系统的能效比明显高于其他空调系统，节能效果显著。但地下水的水量随季节变化较大，很多地方枯水季节的抽水量仅仅只有丰水季节供水量的一半左右，而且，每年都会发生周期变化。本实用新型为适应这种变化，特设计了一套多功能地下水资源空调装置，在丰水季节使系统能效比最高，在枯水季节水量较少时也能保证空调设备的正常运行。

实用新型内容：

本实用新型提供一种水源热泵机组与冷水机组优势互补的充分利用地下水能量的空调系统。为了能高效利用地下水资源，特别是在地下水水量不足的情况下，将水源热泵机组和冷水机组串联起来使用，而在丰水季节，通过切换阀门组，可以将串联的两台机组改变成并联或串并联方式，每台机组的换热效率最佳，达到整个空调系统节能的目的。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是：

在夏热冬冷地区，地下水源热泵系统冬夏均运行，通常热泵系统地下需水量取夏季和冬季需水量的大值，但有些地区地下水取水量有限，可以根据地下水温度情况，在能满足热泵系统冬季运行负荷和运行安全(地下水不冻结)的条件下，夏季制冷工况选取较大取回水温差，通过热泵机组和冷水机组的串并联系统复合方式，解决夏季空调高峰负荷问题，同时，解决部分负荷运行需要。

本装置配置1台水源热泵机组和1台冷水机组，水源侧供水串并联结合，冬季水源热泵机组运行，满足冬季空调负荷需求；夏季空调高峰负荷时水源热泵机组和冷水机组并联(地下水量丰沛时)，同时运行，或水源热泵机组和冷水机组串联(地下水量相对有限时)，同时运行，较大空调负荷时水源热泵机组单机运行，较小空调负荷时冷水机组单机运行，水源侧通过串并联方式以阀门调整水流通道，实现运行目标。

工程项目冬季所需地下水量由水源热泵机组的性能，地下水水温及热负荷等因素决定。冬季热泵机组按制热工况运行，地下水需水量为

mgwd=Qccρ(tgw1-tgw2)COP-1COP---(1)]]>

式中，m_gwd为热泵机组制热工况运行时的地下水需水量，kg/s；Q_c为建筑物空调热负荷，kW；COP为热泵机组的制热性能系数；t_gw1为进入热泵机组的地下水水温，℃；t_gw2为回灌水水温，即离开热泵机组的地下水水温，℃；c_ρ为水的比定压热容，通常取4.18kJ/(kg.℃)。

基于装置的基本形式，夏季以水源热泵机组(Q_e1)和冷水机组(Q_e2)串联运行为关键条件，总的冷负荷：

Q_e＝Q_e1+Q_e2(2)

以其中的主要设备，即水源热泵机组确定地下水需水量，需水量m_gwx为