一種水源熱泵空調系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水熱資源利用技術和空調技術領域，具體涉及一種水源熱泵空調系統。
【背景技術】
[0002]目前的水源熱泵空調系統主要由源水取水系統、水源熱泵機組和末端機組(用戶端的新風機組、空調機組等)構成。其環保性主要體現在充分利用了土壤的蓄熱性能和源水(例如地下水、地表水等)的恒溫性，將源水作為冷熱量載體，實現機組與大地之間的熱量交換。具體是，冬季時，源水在源水取水系統(主要由取水泵、旋流除沙器、水處理儀等設備組成)的驅動下進入水源熱泵機組中的蒸發器，利用源水從土壤中吸收的熱量，供給水源熱泵機組供制冷劑蒸發，從而將水源熱泵機組產生的熱量供給用戶端的末端機組使用，為用戶室內供熱；夏季時，源水在源水取水系統的驅動下進入熱泵機組中的冷凝器，通過冷凝器的熱交換帶走廢熱，再由水源熱泵機組將冷量提供給用戶端的末端機組使用，為用戶室內制冷。
[0003]但是，在我國一些地區，特別是山地城市高海拔區域和高瑋度北方地區，夏季源水取水的溫度僅有15°C甚至更低。在常規工況下冷凝溫度越低，水源熱泵空調系統中的機組效率越高，但進水溫度低于15°C與目前市場的水源熱泵機組的標準運行工況差距較大，熱泵機組中壓縮機在冷凝溫度過低時節流裝置兩端壓差過小，使得通過節流裝置的制冷劑流量急劇減少，運行效率下降，且影響回油等功能，導致水源熱泵機組使用壽命減短。這導致了我國很多地區溫度在15°C以下的低溫源水能源無法得到有效利用。并且，現有的水源熱泵空調系統中，由于水源熱泵機組一個運行工況下只能提供一個溫度的空調冷凍水(一般7°C左右)，若要實現溫濕度獨立控制，一般有如下四種方式:1)新風除濕系統和空調末端分別設置水源熱泵機組，該方式導致系統構架復雜，設備利用率低，增加初投資；2)采用冷熱水混合方式，向空調末端供所需的高溫冷凍水(18~22°C)，該方式造成冷量浪費、增大水泵能耗；3)設置中間換熱器，向空調末端供高溫冷凍水，該方式同樣造成了冷量浪費；4)利用溶液除濕裝置負責處理新風，使之承擔建筑的全部潛熱負荷、控制室內濕度，但溶液除濕需設置溶液再生器，雖然可以回收利用機組冷凝熱作為再生熱源，但系統設計較為復雜，且熱回收效率不高。可見，現有的水源熱泵空調系統要實現溫濕度獨立控制，都存在初投資成本較高、運行能耗較大、能源利用率較低等問題。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術中存在的上述不足，本實用新型的目的在于提供一種水源熱泵空調系統，其通過系統構架優化，一方面實現了溫濕度獨立控制，并且能夠降低機組容量配置要求，初投資成本較低，另一方面還能夠在夏季適用于取水溫度在15°C以下的源水，并提高了系統運行效率，降低系統中機組容量配置，增強系統運行穩定性，能夠實現對低熱源水能源的有效利用。
[0005]一種水源熱泵空調系統，包括源水取水子系統、水源熱泵機組、換熱器、新風機組和空調機組；
[0006]所述源水取水子系統的源水出水管道通過第一閥門選通結構選擇連通至熱泵源水輸送管道或所述換熱器中第一換熱端的進水口，換熱器中第一換熱端的出水口連通至熱泵源水輸送管道；
[0007]所述空調機組中換熱末端的出水管通過第一循環水泵連通至空調回水輸送管道，經由空調回水輸送管道通過第一開關閥連通至換熱器中第二換熱端的進水口，換熱器中第二換熱端的出水口通過第二開關閥連通至空調供水輸送管道，再經由空調供水輸送管道連通至空調機組中換熱末端的進水管；
[0008]所述新風機組的出水管通過第二循環水泵連通至熱泵機組回水輸送管道，所述熱泵機組回水輸送管道還通過空調回水開關閥與空調回水輸送管道相連通；新風機組的進水管連通至熱泵機組供水輸送管道，所述熱泵機組供水輸送管道還通過空調供水開關閥與空調供水輸送管道相連通；
[0009]所述水源熱泵機組中蒸發器的進水口通過第二閥門選通結構選擇連通至熱泵源水輸送管道或熱泵機組回水輸送管道，水源熱泵機組中蒸發器的出水口通過第三閥門選通結構選擇連通至源水排水管道或熱泵機組供水輸送管道；水源熱泵機組中冷凝器的進水口通過第四閥門選通結構選擇連通至熱泵源水輸送管道或熱泵機組回水輸送管道，水源熱泵機組中冷凝器的出水口通過第五閥門選通結構選擇連通至源水排水管道或熱泵機組供水輸送管道。
[0010]上述的水源熱泵空調系統中，作為一種改進方案，所述空調機組中換熱末端的出水管與進水管之間設有空調供回水壓差平衡閥；所述新風機組的出水管與進水管之間設有新風供回水壓差平衡閥。
[0011]上述的水源熱泵空調系統中，作為一種可選擇方案，每個閥門選通結構采用一個三通閥來實現。
[0012]上述的水源熱泵空調系統中，作為一種可選擇方案，每個閥門選通結構采用一個三通管道和兩個開關閥來實現，所述兩個開關閥分別設置在三通管道的兩個選通支路上。
[0013]上述的水源熱泵空調系統中，作為一種可選擇方案，所述空調機組的換熱末端為干式風機盤管。
[0014]上述的水源熱泵空調系統中，作為一種可選擇方案，所述空調機組的換熱末端為毛細管網；所述空調回水輸送管道上靠近空調機組一側還設有空調回水流量調節閥；所述空調回水輸送管道與空調供水輸送管道之間靠近空調機組一側還設有回流管道，且在該回流管道上設有回流流量調節閥。
[0015]相比于現有技術，本實用新型具有以下有益效果:
[0016]1、本實用新型的水源熱泵空調系統，通過較為簡單的系統構架結構即實現了溫濕度獨立控制，不需要設置兩組水源熱泵機組，也不需要增加溶液除濕裝置，對系統的機組容量配置要求相對較低，因此有助于降低初投資成本；
[0017]2、本實用新型的水源熱泵空調系統，在夏季能夠對源水的冷量加以階梯級利用，提高了系統運行效率，即使源水溫度在15°C以下，也能夠保持系統穩定運行，從而實現對低熱源水能源的有效利用。
[0018]3、本實用新型的水源熱泵空調系統控制操作簡便，換熱循環過程簡單，循環路徑短，有利于提高系統與運行效率和穩定性，并且控制靈活性高，能夠根據新風負荷及室內負荷的變化獨立控制，提高系統運行效率，降低運行能耗。
[0019]4、本實用新型的水源熱泵空調系統解決了現有技術中在夏季無法對溫度在15°C以下的低熱源水能源加以有效利用的技術問題，擴展了水源熱泵空調系統的市場應用前景。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的水源熱泵空調系統一種實施結構在夏季提供降溫和除濕處理的系統構架示意圖。
[0021]圖2為本實用新型的水源熱泵空調系統另一種實施結構在夏季提供降溫和除濕處理的系統構架示意圖。
[0022]圖3為本實用新型的水源熱泵空調系統一種實施結構在冬季提供供暖處理的系統構架示意圖。
[0023]圖4為本實用新型的水源熱泵空調系統另一種實施結構在冬季提供供暖處理的系統構架示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案作進一步說明。
[0025]本實用新型提供了一種水源熱泵空調系統，如圖1所示，包括源水取水子系統1、水源熱泵機組2、換熱器3、新風機組4和空調機組5。其中，源水取水子系統I的源水出水管道通過第一閥門選通結構6選擇連通至熱泵源水輸送管道7或所述換熱器3中第一換熱端的進水口，換熱器3中第一換熱端的出水口連通至熱泵源水輸送管道7。空調機組5中換熱末端的出水管通過第一循環水泵8連通至空調回水輸送管道9，經由空調回水輸送管道9通過第一開關閥10連通至換熱器3中第二換熱端的進水口，換熱器3中第二換熱端的出水口通過第二開關閥11連通至空調供水輸送管道12，再經由空調供水輸送管道12連通至空調機組5中換熱末端的進水管。新風機組4的出水管通過第二循環水泵13連通至熱泵機組回水輸送管道15，所述熱泵機組回水輸送管道15還通過空調回水開關閥16與空調回水輸送管道9相連通；新風機組4中的進水管連通至熱泵機組供水輸送管道18，所述熱泵機組供水輸送管道18還通過空調供水開關閥19與空調供水輸送管道12相連通。水源熱泵機組2中蒸發器的進水