[发明专利]季节蓄能地源热泵制冷采暖方法及其系统

说明书

本发明为季节蓄能地源热泵制冷采暖方法及其系统，在夏季采用地源热泵系统满足建筑供冷需求；在冬季采用地源热泵系统满足建筑供暖需求；并且现有季节蓄能地源热泵技术进行改进，通过增加双效生活热水系统以及电价差蓄能系统，对热库能量进行充分利用，提高生活用水供给效率，减少冗余能量排放；电价差蓄能系统可以对利用峰谷时电价差进行蓄能辅助制冷及制热，大大降低能源使用成本。

技术领域

本发明涉及地源热泵应用技术领域。具体是一种能够利用太阳近地期和远地期的应季气温及建筑物表面蓄温与地温之差，依托建筑物热工条件设计创新低成本低费用集热和换热的季节蓄能地源热泵制冷采暖方法及其系统。

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实现由低品位热能向高品位热能转移的装置。地源热泵是以岩土体、地层土壤、地下水或地表水为低温热源，由水地源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热中央空调系统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。

传统地源热泵系统是应用原始岩土地温并以此为设计应用平衡点，经由地埋换热器为热泵设备提供热源。在其系统设计中超过原始地温平衡点的夏季冗余设备冷凝热量必经冷却塔排放到大气中。其缺点在于，将夏季冗余的热量经过冷却塔向大气中排放较为浪费，减少了热泵的蓄能；并且排放时产生的热湿气流，聚集会导致城市热岛的产生，同时也会增加城市雾霾，对环境有害无益。

中国发明专利CN101893350A中提出了一种季节蓄能地源热泵供暖或供冷方法及其装置，利用太阳近地期和远地期的应季气温及建筑物表面蓄温与地温之差进行供冷或供暖的同时，增设可切换的能量交换单元，实现气水换热、建筑外挂板换热、硬地面换热、水景观换热，蓄存能量的同时可以平衡能量应用，减少能量冗余及排放。但是在实际的建造应用中，过多的能量交换单元会增加系统的建设成本，同时热水供应也是建筑供能的一个重要部分，发明中对这些问题的处理考虑欠佳。

因此，为了解决先前季节蓄能地源热泵方案中存在的问题，需要提出一种新的地源热泵应用方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于，提出季节蓄能地源热泵制冷采暖方法及其系统，解决现有地源热泵能量应用不充分的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：季节蓄能地源热泵制冷采暖系统，包括地下蓄能装置和能源站；

地下蓄能装置由分集水器和多个地埋管换热器组成；能源站包括热水机组、热泵机组、冷水机组、换热器、蓄能水池及循环设备；所述地下蓄能装置与能源站连接。

优选的是，所述能源站中的热泵机组与热水机组及循环设备配合组成双效生活热水系统。

优选的是，所述双效生活热水系统在制冷期，利用空调冷冻回水作为热源进入蒸发器，吸收氟利昂工质热经压缩机增压升温，再经冷凝器高温氟利昂工质与热水箱循环水换热，供给生活用热水；

系统制热时热泵机组和热水机组同时应用蓄能后的热库，热泵机组为建筑供热，热水机组为热水箱供热水。

优选的是，所述能源站中的蓄能水池与换热器及热水机组配合组成电价差水蓄能系统。

优选的是，所述电价差水蓄能系统在供暖期电价谷时阶段利用电加热方式对水箱内的水进行电加热；在供暖期电价峰时阶段，水箱中的热水通过换热器向末端提供热源；

电价差水蓄能系统在供冷期电价谷时阶段进行蓄冷操作；在供冷期电价峰时阶段通过换热器向末端提供冷源。

优选的是，所述地埋管换热器中的地埋管为U型。

使用季节蓄能地源热泵制冷采暖系统进行制冷采暖的方法，包括以下步骤：