[实用新型]一种基于地源热泵的区域水域热能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于地源热泵的区域水域热能系统。

背景技术

地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低品位热能向高品位热能转移。地源热泵供能系统主要分三部分：地能换热系统、地源热泵机组和换热末端系统。由于地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供能系统。地源热泵的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧、没有排烟、也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。

对于类似游泳池、养殖池这种有恒温需求的区域水域，通常采用空气源热泵、水源热泵和地源热泵进行加热，相对于空气源和水源热泵，因为作为热源的土壤温度比较稳定，热容量大，地源热泵制热系数高、且运行平稳。

而传统的地源热泵区域水域热能系统在运行过程中，存在下述不足：

第一、地源热泵端差较高，主机会频繁启动，从而降低热泵COP，提高了系统运行能耗。

第二、区域水域的能量损失较快。

第三、水域温度不稳定，控制不精确。

第四、通常采用区域水域中水进入热泵一端的换热器进行换热，此时若区域水域的水质有严格要求或存留污染，则会造成热泵一端换热器的结垢，长久运行不但换热效率降低，更有可能造成热泵换热器不可修复的损坏。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种基于地源热泵的区域水域热能系统，地源热泵内循环水和区域水域壁面可储存热量/冷量，地源热泵端差较低，主机不会频繁启动，从而进一步提升热泵COP，降低了系统运行能耗；进一步的，避免区域水域的能量损失；进一步的，实现精确控制水域温度恒定和可避免热交换造成的区域水域水质污染。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种基于地源热泵的区域水域热能系统，包括相连的地源热泵模块和地埋管，相连的排水/补水全热换热器和控制器，以及设置在区域水域外侧的区域水域外防护层，所述区域水域外防护层内部设置有埋入式换热模块，所述埋入式换热模块包括埋入式壁面换热管道和埋入式地板加热模块，所述区域水域内设置有与控制器相连的温度采集模块，所述地源热泵模块通过管道与埋入式换热模块相连形成内循环水系统，所述排水/补水全热换热器通过管道与区域水域连接形成排水且排水/补水全热换热器通过管道与埋入式换热模块补水管路连接形成补水换热系统。

优选，所述埋入式换热模块和区域水域外防护层之间还设置有保温层。

优选，所述控制器进行温度信息采集并控制排水/补水全热换热器的补水/排水电机和阀门，系统通过控制器进行数据远传和手机app控制。

优选，所述温度采集模块包括埋入式温度传感器和浮动式温度传感器，所述埋入式温度传感器嵌入在区域水域四周的混凝土结构层中，所述浮动式温度传感器设置在区域水域的不同深度处。

本实用新型的有益效果是：

第一、地源热泵内循环水和区域水域壁面可储存热量/冷量，地源热泵端差较低，主机不会频繁启动，从而进一步提升热泵COP，降低了系统运行能耗。

第二、区域水域的补水和排水通过排水/补水全热换热器完成，实现排水的能量回收，可进一步降低系统运行能耗。

第三、区域水域四周的混凝土结构层外布置有保温层，减缓区域水域的能量损失。

第四、系统通过控制器控制埋入式换热模块实现区域水域与地源热泵内循环水端的传导换热，实现精确控制水域温度恒定和可避免热交换造成的区域水域水质污染。

附图说明

图1是本实用新型一种基于地源热泵的区域水域热能系统的结构示意图；

图2是本实用新型区域水域四周混凝土结构层中换热管道及补水管道布置示意图；

附图的标记含义如下：

1：地源热泵地埋管区；2：地源热泵模块；3：区域水域外防护层；4：区域水域外层土壤层；5：保温层；6：埋入式换热模块；7：区域水域混凝土结构层；8：底层埋入式换热管；9：控制器；10：排水/补水全热换热器；11：埋入式温度传感器；12：浮动式温度传感器；13：埋入式补水换热管；14：埋入式热泵循环换热管。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。