[发明专利]基于热源塔与地埋管联合运行的大温差双机头热泵系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种基于热源塔与地埋管联合运行的大温差双机头热泵系统，属于制冷空调系统设计和制造技术领域。

【背景技术】

我国夏热冬冷地区涉及包括上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、重庆、四川、贵州省（市）等14个省（直辖市）的部分地区，由于其沿长江流域，其气候特点是夏季酷热，冬季湿冷，空气湿度较大。目前在该区域传统的大型建筑供冷/热方式主要有三种：水冷冷水机组+锅炉；水/地源热泵和风冷热泵。风冷热泵能够同时实现供冷/热，然而供冷/热的能效相对来说较低；水/地源热泵能同时实现供冷/热且效率均较高，然而受到地理环境及初投资高的限制；水冷冷水机组+锅炉供冷/热方式其夏季运行效率高，而冬季采用锅炉供热，一次能源利用率低；随着节能减排全面推广与开展，热源塔热泵系统在该地区迅速发展起来，其夏季通过热源塔转化为冷却塔实现机组供冷。冬季热源塔从空气中吸热，并将热量释放到蒸发器中，通过冷凝器为用户提供热量。

热源塔热泵系统与传统的水冷冷水机组+锅炉和风冷热泵相比，其初投资和运行费用均有所降低，但与地源热泵相比能效则有所偏低。

【发明内容】

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于热源塔与地埋管联合运行的大温差双机头热泵系统，充分利用地埋管在冬季能够获取较高的冷水温度，在夏季能够获取较低的冷却水温度的特点，通过热源塔与地埋管联合运行，以大温差双机头串联逆流热泵机组为基础，一方面通过大温差来降低热泵系统的水泵的功耗，另一方面大温差双机头串联逆流的方式可以实现热源塔和地埋管的换热能够很好的利用，同时机组能效得到较大的提高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明所述的一种基于热源塔与地埋管联合运行的大温差双机头热泵系统，包括两个独立的热泵系统、热源塔和地埋管联合运行系统和用户，所述的两个独立的热泵系统即热泵系统一和热泵系统二均包括冷凝器和蒸发器，所述的冷凝器之间通过冷凝器管道相连，所述的蒸发器之间通过蒸发器管道相连；其中在制冷模式下，所述其中之一的冷凝器通过管道连接热源塔，热源塔连接地埋管，通过地埋管放热后连接另一冷凝器，所述其中之一的蒸发器通过管道连接用户，经用户使用后通过管道与另一蒸发器相连，完成冷水循环；在制热模式下，所述其中之一的冷凝器通过管道连接用户，经用户使用后通过管道连接另一冷凝器，完成热水循环，所述其中之一的蒸发器通过管道连接热源塔换热，热源塔连接地埋管，通过地埋管换热后连接另一蒸发器。

在本发明中：所述的热泵系统一包括压缩机一、冷凝器一、干燥过滤器一、经济器一、电子膨胀阀一和蒸发器一，高温高压的制冷剂气体从压缩机一排气口排出进入冷凝器一，高温高压制冷剂气体冷凝为常温高压制冷剂液体，常温高压制冷剂液体流入干燥过滤器一，常温高压制冷剂在干燥过滤器一出口分为三路，一部分制冷剂通过电磁阀二、节流阀二流入压缩机一的吸气口，另一部分制冷剂通过电磁阀一、节流阀一进入经济器一的辅侧，然后流入到压缩机一的经济器接口，大部分制冷剂经电磁阀三通过经济器一的主侧，流入电子膨胀阀一，常温高压制冷剂液体节流变为低温低压的气液混合物进入蒸发器一，低温低压的制冷剂液体在蒸发器一中沸腾，变为低温低压制冷剂气体后流回压缩机一的吸入口。

在本发明中：所述的热泵系统二包括压缩机二、冷凝器二、干燥过滤器二、.经济器二、电子膨胀阀二和蒸发器二，高温高压的制冷剂气体从压缩机二排气口排出进入冷凝器二，高温高压制冷剂气体冷凝为常温高压制冷剂液体，常温高压制冷剂液体流入干燥过滤器二，常温高压制冷剂在干燥过滤器二出口分为三路，一部分制冷剂通过电磁阀五、节流阀四流入压缩机二的吸气口，另一部分制冷剂通过电磁阀四、节流阀三进入经济器二的辅侧，然后流入到压缩机二的经济器接口，最后的大部分制冷剂经电磁阀六通过经济器二的主侧，流入电子膨胀阀二，常温高压制冷剂液体节流变为低温低压的气液混合物进入蒸发器二，低温低压的制冷剂液体在蒸发器二中沸腾，变为低温低压制冷剂气体后流回压缩机二的吸入口。

在本发明中：所述的热泵系统一和热泵系统二采用大温差双机头串联逆流方式，在制冷工况下，冷凝器一冷凝温度低，在制热工况下，蒸发器二蒸发温度高。

在本发明中：所述的冷凝器二的出口设有冷却水泵；所述的蒸发器一的出口设有冷媒水泵。

在本发明中：所述的热源塔和地埋管联合运行系统包括热源塔和地埋管，热源塔和地埋管通过管道连接，所述的地埋管采用预制水泥固定且与热源塔相邻而设，以便提高地埋管换热效率和减少热源塔与地埋管之间的输送损失。