[实用新型]一种地源热泵系统地下岩土热量补充装置

说明书

本实用新型公开了一种地源热泵系统地下岩土热量补充装置，涉及地源热泵系统热量补充技术领域，包括热泵机组、用能端、热量补充系统和地埋管换热器；热量补充系统是补充热量的来源，用于向地下岩土补充热量和为热泵机组提供部分低品位热量，地埋管换热器和热量补充系统均与热泵机组连接，热泵机组的输出端与用能端通过供热管道连接。本实用新型一种地源热泵系统地下岩土热量补充装置，运用把废热和环境本身热量进行集中收集，收集后与地埋管换热器和热泵机组相连通，并通过管路和阀门进行循环环路的转换，非常的环保，投资成本低，且可以为地下岩土体进行供热和供冷，保证岩土体温度的稳定，保证了地源热泵系统的稳定正常的运行。

技术领域

本实用新型涉及地源热泵系统热量补充技术领域，具体是一种地源热泵系统地下岩土热量补充装置。

背景技术

地源热泵是以岩土体为冷热源，由热泵机组、地埋管换热器和用能端组成，通过消耗少量的高品位能源实现低品位热能向高品位热能转移的装置。地埋管换热器与岩土体耦合，当用能端制冷时，热泵机组通过地埋管换热器向地下岩土体排入热量；当用能端制热时，热泵机组通过地埋管换热器向地下岩土体吸取热量。岩土体主要发挥低品位热量的存储功能，当热泵机组向岩土体排入和吸取的热量差距在一定范围之内时，通过岩土体之间的传热，也能实现其温度自我恢复，但当热泵机组向岩土体排入和吸取的热量差距超过一定范围时，岩土体的温度将逐步变化，从而影响地源热泵的运行。热泵机组向用户端提取冷量向岩土体排入热量的过程即为岩土体的吸热过程，热泵机组向用户端提取热量向岩土体吸取热量的过程即为地下岩土体的放热过程，吸热过程和放热过程一年内各集中进行一次，并以年为周期进行循环。

现阶段地源热泵使用量广，但部分项目地下岩土体温度逐年降低，对地源热泵的能效造成负面影响，同时当岩土体温度低于一定值时，地源热泵将不能工作。造成岩土体温度降低的主要原因包括：部分项目实际使用中用能端热量需求远大于冷量需求，造成岩土体温度降低；部分项目因地埋管换热器竖井回填不密实、泄漏和深度不足等施工质量问题，造成与地埋管换热器耦合的岩土体体积不足，引起局部岩体温度逐年降低；部分项目设计为仅向用能端提取热量，或冷热量需求不平衡，但未采取合理的设计方法，造成的地下岩土体逐年降低。

为解决地下岩土温度下降的问题现有的方法包括：采用高品位热源补充，主要的形式包括电锅炉、电加热器和天然气锅炉等，该形式效率低、费用高；采用热源塔吸收外界的热量进行热量补充，该方式耗水量大，且需要增加有害物质，不环保；更换地源热泵机组，采用蒸汽补焓增压压缩机的地源热泵机组，该机组可在更低的岩土温度下运行，但需要向地埋管换热器添加防冻液，且岩土体温度仍然会不断降低；通过安装换热器，将地源热泵用能端的热量补充到地埋管换热器，防止热泵机组报警，该方法实则未向岩土体补充额外的热量，且地源热泵效率将降低，岩土体温度也会逐年降低。

为良好地解决运行项目地下岩土体温度降低对地源热泵系统的正常运行的影响，急需要一种运行经济和安装方便的热量补充装置。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的不足和缺陷，本实用新型提供了一种地源热泵系统地下岩土热量补充装置，通过向地埋管换热器补充热量，进而可提高地下岩土温度，或可降低地下岩土向地源热泵机组承担热源量的比例，以保障地源热泵系统正常运行。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种地源热泵系统地下岩土热量补充装置，包括热泵机组、用能端、热量补充系统和地埋管换热器；所述热量补充系统是补充热量的来源，用于向地下岩土补充热量和为热泵机组提供部分低品位热量，所述热量补充系统包括工厂电厂的废热收集管道、太阳能集热板、空气源热泵和深层热井集热管道，所述工厂电厂的废热收集管道、所述太阳能集热板、所述空气源热泵和所述深层热井集热管道串联且均分别与热量补充系统的供热管道和回流管道连通；所述地埋管换热器和所述热量补充系统均与所述热泵机组连接，所述热泵机组的输出端与用能端通过管道连接。