[实用新型]利用土壤实现太阳能综合利用与跨季节储能的热源塔热泵

说明书

技术领域

本实用新型属于制冷空调系统设计和制造领域，涉及一种利用土壤实现太阳能综合利用与跨季节储能的热源塔热泵。

背景技术

传统的建筑冷热源方案主要有三种：冷水机组加锅炉，空气源热泵，水地源热泵。冷水机组加锅炉的方案冬夏季均存在设备闲置的问题（夏季锅炉闲置、冬季冷水机组限制），且锅炉一次能源利用率较低、污染环境；空气源热泵在冬季制热运行出现结霜时，其效率及供热能力衰减严重并影响运行安全，且夏季机组制冷效率远低于水冷冷水机组；水地源热泵虽然冬夏季制冷制热效率较高，但其受地理地质条件限制严重且初投资较高。热源塔热泵系统作为一种新型的建筑冷热源方案，突破了上述传统冷热源方案的局限性，实现了冬夏两用且制冷制热双高效，冬季制热无结霜问题，不受地理地质条件限制，初投资远低于水地源热泵，是一种具有发展前景的建筑冷热源方案。

常规建筑空调系统是按照最恶劣工况下的建筑最大负荷来设计选型，由此导致常规热泵机组装机容量过大，造成初投资增加，对热源塔热泵机组也存在同样问题，同时当冬季室外温度较低时，建筑供热负荷需求显著增加，而热源塔热泵机组的供热能力与效率随着空气温度的降低而下降，热源塔热泵机组冬季运行时还存在因空气中水分进入溶液导致的溶液浓度再生问题，溶液再生通常需要消耗额外的能源，进而影响系统的综合效率。同时与太阳能等可再生能源相结合，是减少建筑能源需求，提高空调系统能效的有效途径。因此如何在满足最恶劣的工况条件下降低建筑空调机组总装机容量，高效解决热源塔热泵机组溶液再生的热源问题，有效结合可再生能源，提高热源塔热泵空调系统的全年综合能效，设计出一种新型高效的热源塔热泵系统成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

实用新型内容

技术问题：本实用新型提供一种解决热源塔热泵系统因兼顾最恶劣工况导致热泵装机容量过大，且随运行环境温度下降而引起系统性能快速衰减的问题，同时高效解决机组溶液再生热源问题的利用土壤实现太阳能综合利用与跨季节储能的热源塔热泵。该系统将太阳能引入热泵空调系统实现高效利用及利用土壤进行跨季节储能，从而实现全年综合高能效。

技术方案：本实用新型的一种利用土壤实现太阳能综合利用与跨季节储能的热源塔热泵，包括制冷剂回路、热源塔回路、土壤蓄能回路、太阳能蓄能回路、溶液再生回路和冷热水回路。其中，制冷剂回路包括压缩机、四通换向阀、气液分离器、储液器、过滤器、膨胀阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第一换热器、第二换热器。制冷剂回路中，压缩机的输出端与四通换向阀第一输入端相连，四通换向阀第一输出端与第二换热器制冷剂侧输入端相连，第二换热器制冷剂侧输出端同时与第二单向阀的入口和第四单向阀的出口相连，第二单向阀的出口与第一单向阀的出口汇合后同时连接到储液器的入口，第四单向阀的入口同时与第三单向阀的入口和膨胀阀的出口相连，所述过滤器连接设置于储液器和膨胀阀之间，第一单向阀的入口和第三单向阀的出口均与第一换热器制冷剂侧输入端相连，第一换热器制冷剂侧输出端与四通换向阀第二输入端相连，四通换向阀第二输出端与气液分离器的入口相连，气液分离器的出口与压缩机的入口相连,所述第一换热器同时是冷热水回路的组成部件，所述第二换热器同时是热源塔回路和土壤蓄能回路的组成部件；

热源塔回路包括第二换热器、热源塔、第一泵、第一电磁阀、第二电磁阀。热源塔回路中，第二换热器溶液侧输出端经第二电磁阀分别与热源塔第一输入端和热源塔第三输入端相连，热源塔第一输出端经第一电磁阀与第一泵的入口相连，第一泵的出口与第二换热器溶液侧输入端相连；

土壤蓄能回路包括第二换热器、第三换热器、地埋管、第二泵、第三电磁阀、第四电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第十电磁阀。土壤蓄能回路中，第二换热器溶液侧输出端通过第三电磁阀与第二泵的入口相连，热源塔第一输出端还通过第四电磁阀与第二泵的入口相连，第三换热器溶液侧输出端通过第七电磁阀也与第二泵的入口相连，第二泵的出口与地埋管的入口相连，地埋管的出口通过第六电磁阀与第二换热器溶液侧输入端相连，地埋管的出口同时通过第十电磁阀与第三换热器溶液侧输入端相连，所述地埋管、第二泵同时是太阳能蓄能回路、溶液再生回路的组成部件，所述第四电磁阀同时是溶液再生回路的组成部件，所述第七电磁阀同时是太阳能蓄能回路的组成部件，所述第三换热器同时是冷热水回路的组成部件；