[发明专利]一种地热能、空气能组合式供热供冷系统

说明书

本发明提一种地热能、空气能组合式供热供冷系统，包括空气源热泵系统、地源热泵系统及用户侧用能系统，所述空气源热泵系统可选择的与所述地源热泵系统连通，所述空气源热泵系统与所述地源热泵系统至少一个系统与所述用户侧用能系统连通。本申请通过空气源热泵系统和地源热泵系统两种组合为用户侧用能系统供热或者供冷，在保留两者各自所特有的经济、环保特性。通过空气源热泵系统与地源热泵系统组合方式为用户侧用能系统供能，兼具有“取长补短，合理补给”的优势，提高系统效率，在减少能源消耗的前提下，保证供热供冷效果。

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，具体涉及一种地热能、空气能组合式供热供冷系统。

背景技术

空气能是一种取之不尽的绿色能源，空气源热泵供热就是通过吸收屋外空气中的低品位热能，依据热泵原理，利用少量的电力经过压缩机，压缩做功后产生高温热能，将水温加热到不高于60℃(一般的水温在35-50℃)的一种供热系统，其产生的热水通过热水管道输送至建筑物进行采暖。空气源热泵供冷就是通过液体制冷剂在蒸发器中吸收室内空气热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向室外空气放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化，制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环，达到循环制冷的目的。但空气源热泵有两个明显不足:一是能流密度低；二是其供热供冷效果受室外环境参数的影响较大，在北方寒冷地区存在极寒天气下冬季制热量不满足热负荷的情况。

地源热泵是一种利用地下地热资源的供能技术，通过输入少量的高品位电能，即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。冬季将地热能“取”出，通过热泵提高温度后，供给建筑取暖；夏季则把室内的热量“取”出，通过热泵释放到土壤中去。地源热泵技术包含了地下水式、埋管式。

地源热泵制冷原理：地源热泵系统在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，使其进行汽液转化，通过蒸发器将室内空气热量吸收至冷媒中，冷媒在循环过程中将热量带至冷凝器，最终通过室外地热换热系统转移至地下水或土壤中。

地源热泵制热原理：地源热泵系统在制热状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，并通过四通阀将冷媒流向进行换向。由室外地热换热系统吸收地下水或土壤里的热量，通过热泵机组系统内冷媒蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时在冷凝器中放热，加热室内空气进行供暖。

但地源热泵长期运行将会使土壤温度场得不到恢复，蒸发温度和冷凝温度波动大，机组运行效率低。因此，如何克服空气源热泵系统和地源热泵系统的缺陷成为了新的研究方向。

发明内容

因此，本发明提供一种地热能、空气能组合式供热供冷系统，能够克服现有技术中空气源热泵系统受室外环境参数限制及地源热泵系统对土壤温度场破坏的不足。

为了解决上述问题，本发明提供一种地热能、空气能组合式供热供冷系统，包括空气源热泵系统、地源热泵系统及用户侧用能系统，所述空气源热泵系统可选择的与所述地源热泵系统连通，所述空气源热泵系统与所述地源热泵系统至少一个系统与所述用户侧用能系统连通；

所述地热能、空气能组合式供热供冷系统还包括第一连接管路，所述第一连接管路的一端与所述空气源热泵系统的空气源换热装置连接，所述第一连接管路的另一端与所述地源热泵系统的第一地源换热装置连接，以使所述空气源换热装置内的换热水流入所述第一地源换热装置进行二次换热后流入所述用户侧用能系统，形成空气源热泵与地源热泵串联水循环；

所述地热能、空气能组合式供热供冷系统还包括第二连接管路，所述第二连接管路的一端与所述空气源换热装置连接，所述第二连接管路的另一端与所述所述地源热泵系统的第二地源换热装置连接，以形成所述空气源换热装置内的换热水与所述第二地源换热装置内的换热水进行热交换的循环回路。