[发明专利]一种用于夏热冬冷地区的地源热泵热平衡调节系统

说明书

本发明公开了一种用于夏热冬冷地区的地源热泵热平衡调节系统，涉及到地源热泵技术领域。该系统包括景观蓄水池、蓄水池盘管组、地源热泵机组、常用地埋管井组、备用地埋管井组、多个温度探头、多个阀门、土壤源分水器、土壤源集水器、空调冷媒水分水器、空调冷媒水集水器。一种地源热泵热平衡调节系统运行模式包括，夏季时根据地源热泵机组进出口水温变化，在夜间采用循环水分流一部分与蓄水池中的水换热，最后与地埋管循环水合流进入地源热泵机组，降低机组进口水温；过渡季节和冬季时根据全年土壤温度变化，通过开启阀门实现蓄水池中的水与备用地埋管井组循环水进行换热，降低周围土壤温度。

技术领域

本发明涉及一种调节系统，具体涉及一种夏热冬冷地区的地源热泵热平衡调节系统，属于地源热泵技术领域。

背景技术

地源热泵因其具有节能环保等优势被广泛应用于暖通空调设计中，然而在实际应用存在着系统热不平衡的问题。在我国的夏热冬冷地区，地源热泵系统全年向土壤的排热量大于向土壤的取热量，这就会造成土壤温度逐年升高，严重影响地埋管换热器的换热效果。造成这样的问题的原因包括夏热冬冷地区建筑冷负荷要大于建筑热负荷，制冷季时长多余供暖季时长，气候影响土壤散热等。

目前解决地源热泵系统热平衡问题主要是增设冷却塔装置，利用冷却塔将土壤的热量排放到周围空气中。这种方法虽然可以解决土壤温升的问题，当也会带来巨大的冷却塔建设费用以及运行费用，同时也会占用较大建筑面积来安放冷却塔。

近年来，建筑的设计理念更注重舒适、自然，景观喷泉、人造池塘、人造湖泊等人工蓄水池也被广泛设计，这样的蓄水池是一个天然的冷却装置。尤其是在冬季时候，受室外气温影响蓄水池水温较低，这样可以很好的储存冷量。如果将这种蓄水储冷设施应用到解决地源热泵系统热平衡问题中，可以减少因布置冷却塔带来的初投资及运行成本。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种用于夏热冬冷地区的地源热泵热平衡调节系统，该方案解决了夏热冬冷地区地源热泵系统存在的“热堆积”问题，整体结构简单紧凑，成本较低，便于进一步的推广应用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种用于夏热冬冷地区的地源热泵热平衡调节系统，所述调节系统包括地源热泵机组、景观蓄水池、蓄水池盘管组、空调冷媒水分水器、空调冷媒水集水器、备用地埋管井组、其他地埋管井组、地源侧循环水泵以及蓄水池循环水泵；所述蓄水池盘管组设置在景观蓄水池的下部，备用地埋管井组与其他地埋管井组连接在地源侧的分集水器上，空调冷媒水分水器和空调冷媒水集水器7的一端均通过管道连接在地源热泵机组上，另一端连接到空调末端；地源侧循环水泵设置在土壤源集水器和地源热泵机组之间，所述蓄水池循环水泵设置在景观蓄水池和蓄水池循环水泵之间。

作为本发明的一种改进，所述地源侧的分集水器包括土壤源分水器和土壤源集水器。

作为本发明的一种改进，所述备用地埋管井组与土壤源分水器和土壤源集水器之间设置阀门V11、阀门V12，所述备用地埋管井组又与蓄水池盘管组相连，管路之间设置阀门V13、阀门V14。

作为本发明的一种改进，热平衡调节系统还包括多个温度探头，包括用于监测土壤全年温度变化的土壤温度探头T1、用于监测蓄水池水温的蓄水池温度探头T2、用于监测室外空气温度的室外温度探头T3、以及地源热泵机组进口温度探头T4。所述的温度探头可将温度信号反馈到控制系统，根据反馈的温度信号，通过控制相应阀门的启闭，实现不同的热平衡调节模式。

作为本发明的一种改进，所述蓄水池盘管组上设置有阀门。

一种用于夏热冬冷地区的地源热泵热平衡调节系统的调节方法，所述调节方法如下：

模式1：夏季时，根据地源热泵机组进出口水温变化，系统可实现夜间将地源热泵地源侧循环水分流一部分通过蓄水池盘管组与蓄水池中的水换热，最后与地埋管循环水合流进入地源热泵机组；