專利名稱：多源熱泵空調的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水源熱泵空調，是一種利用多熱源水取代井水提供熱源的多源熱泵空調。
背景技術：
水源熱泵空調系統利用抽取地下井水為水源熱泵提供熱源水，由于具有高效、節能、運行費用低廉等優點，被認為是性能優良的節能空調系統。但在許多城市因打井受到嚴格限制，以及在貧水地區地下水缺乏，某些地區地下水質存在嚴重的腐蝕性等問題，使這種通過地下井水提取地球表面低溫熱能的水源熱泵空調系統的使用受到制約。而為避免打井取水提供熱源而采用埋設土壤換熱器的地源熱泵式空調，又因施工工藝復雜，造價昂貴和需要占用大面積土地等問題，難以普遍采用。
實用新型內容本實用新型的目的在于針對上述問題，提供一種不需打井及埋設地下土壤換熱器的多源熱泵空調。該空調采用多種熱源水取代井水，為水源熱泵提供熱能，并充分利用發電廠峰谷電差價，使用夜間廉價的低谷電通過高效水源熱泵機組存蓄熱水或冷水，供平電和峰電時放熱或放冷，從而最大限度地提高機組工作的能效比和降低空調系統的運行費用。
實現上述目的的技術方案是一種包括有水源熱泵機組的多源熱泵空調，在水源熱泵機組的輸入端經分別配置水泵的管路連接有埋地水池和混水水箱，其混水水箱經分別配置水泵的管路連接有太陽能集熱器、電加熱器和蓄能水罐；水源熱泵機組的輸出端經配置水泵的管路連接蓄能水罐和末端空調設備；在水源熱泵機組和埋地水池連接管路的回水管上經管路并聯連接有冷卻水塔。
本實用新型的技術方案還包括經管路與太陽能集熱器相連接設置有衛生熱水水箱，衛生熱水水箱經配置水泵的管路連接衛生熱水換熱器的輸出放熱端，衛生熱水換熱器的輸入吸熱端經配置水泵的管路分別與末端空調設備的供熱回路和熱泵機組的輸入端及埋地水池連接水源熱泵機組輸入端的回路相連接。
本實用新型采用埋地水池、配置太陽能集熱器和電加熱器的混水水箱及蓄能水罐作為水源熱泵的冷、熱水源，不需打井提取地下水源，解決了城市打水井受到限制和貧水地區地下水源缺乏及某些地區地下水水質腐蝕性嚴重給水源熱泵空調應用帶來的困難，以及埋設地下換熱器施工工藝復雜的問題，并可通過蓄能工作方式充分利用電廠峰谷電差價降低空調系統的運行費用，為水源熱泵空調的廣泛應用開辟了一個行之有效的新途徑。
附圖是本多源熱泵空調結構示意圖。
具體實施方式
結合附圖對本多源熱泵空調的具體實施方式
作詳細說明如附圖給出的，本多源熱泵空調包括有水源熱泵機組1，其熱泵機組具有輸入回路接口和輸出回路接口兩個外接設備端，通過配置的八個閥門的轉換，可使熱泵機組的輸入、輸出端由分別對應蒸發器、冷凝器轉換為輸入端對應冷凝器、輸出端對應蒸發器，完成水源熱泵機組冬季制熱與夏季制冷的轉換。在水源熱泵機組1的輸入端經配置水泵19的管路連接埋地水池4，經配置水泵11的管路連接混水水箱2。埋地水池可以采用一般建筑配備的消防水池、已有的自來水池，或者人造地下貯水池。由于水池置于地下，土壤熱能便會通過水池的混凝土結構將地溫緩慢的傳給池中的水，相當于一個土壤換熱器，當蓄存水容量充足時，可完全取代打井取地下水作為熱泵機組的水源。混水水箱2經配置水泵12的管路連接太陽能集熱器5、經配置水泵13的管路連接電加熱器6、經配置水泵14的管路連接蓄能水罐3。通過太陽能集熱器收集太陽能可向混水水箱提供熱水，在陰天、夜間太陽能熱量不足時，用電加熱器在供電低谷時向混水水箱提供熱能。通過蓄能水罐存蓄的冷、熱水調節混水水箱的水溫，為水源熱泵提供最佳溫度的水源，可控制熱泵機組達到最高效率，從而降低空調運行費用。在水源熱泵機組的輸出端經配置水泵17的管路連接蓄能水罐3和末端空調設備8的風機盤管或暖氣片，經該回路利用夜間廉價的低谷電由熱泵機組向蓄能水罐蓄存熱水或冷水，用于調節混水水箱內的水溫，為熱泵機組提供合適溫度的水源，以及通過風機盤管或暖氣片用于空調。其蓄能水罐3與末端空調設備8之間有配置水泵15的管路連接，構成蓄能水罐直接采暖、制冷回路。為配合夏季降低埋地水池內的工作水溫，在水源熱泵機組1輸入端與埋地水池4連接管路的回水管上并聯連接有冷卻水塔7，用于構成夏季機組工作當埋地水池水溫升高時作為回水的放熱回路。
本實用新型具體實施時，可配置衛生熱水供水系統，其構成為利用水泵12并經管路與太陽能集熱器5相連接設置衛生熱水水箱9，衛生熱水水箱9經配置水泵16的管路連接衛生熱水換熱器10的放熱端，衛生熱水換熱器10的吸熱端經配置水泵15的管路分別與末端空調設備的供熱回路和熱泵機組1的輸入端及埋地水池4連接水源熱泵機組輸入端的回路相連接。衛生熱水水箱9經配置水泵18的管路連接至洗浴噴頭20，同時連接自來水管。
本實用新型各系統工作控制及各回路的通斷由閥門F1～F26完成。
本熱泵空調的各工作回路及工作過程說明如下一、冬季蓄熱、放熱、供熱過程冬季使用夜間低谷廉價電供電(一般為2300～700)，由熱泵向蓄能水罐(此時蓄能水罐為蓄熱水罐)蓄存廉價的熱水，其蓄熱回路由水泵17經熱泵機組1輸出端冷凝器至閥門F5經蓄能水箱3至閥門F6回至水泵17。蓄存于蓄能水罐中的熱水由水泵14、閥門F2至混水水箱2、經閥門F1至蓄能水罐3構成的放熱回路向混水水箱2內輸送熱水。與混水水箱配置有由太陽能集熱器5經水泵12、閥門F23至混水水箱2及閥門F24至太陽能集熱器5構成的太陽能集熱系統，用于吸收太陽能為混水水箱提供熱能。電加熱系統由與混水水箱2配置的電加熱器6、水泵13構成，用于在陰天、夜間太陽能熱量不足時，用電加熱器在低谷電價時間向混水水箱提供熱能。熱泵機組水源回路一路由混水水箱2經水泵11、閥門F3至熱泵機組1蒸發器經閥門F4回至混水水箱2構成；另一路由埋地水池4經水泵19、閥門F16至熱泵機組1蒸發器、經閥門F17至埋地水池構成。冬季采暖供熱回路由水泵17經熱泵機組1冷凝器至閥門F7經末端空調設備8的風機盤管或暖氣片至閥門F8回至水泵17構成。也可由蓄能水罐3經閥門F10至水泵15至閥門F15至末端空調設備8，經閥門F9回至蓄能水罐3回路構成用蓄熱水直接供暖系統。蓄熱期間將閥門F7、F8打開，可在蓄熱的同時進行采暖供熱，此時閥門F7、F8可采用溫度控制的電動閥門。冬季衛生熱水系統供熱回路由閥門F11經水泵15至閥門F19經衛生熱水換熱器10至閥門F12構成。自來水經衛生熱水水箱9經水泵16至衛生熱水換熱器10回至衛生熱水水箱加熱，由水泵18至洗浴噴頭20構成衛生熱水供水系統。
二、夏季制冷、蓄冷、放冷過程夏季熱泵機組經配置的八個閥門將熱泵機組由原冬季蒸發器與輸入端相接、冷凝器與輸出端相接轉換為輸入端與冷凝器相接、輸出端與蒸發器相接，完成冬季制熱轉換為夏季制冷系統。其制冷回路由水泵17經熱泵機組1蒸發器至閥門F7經末端空調設備8的風機盤管至閥門F8回至水泵17，構成夏季制冷系統。蓄冷時由水泵17經熱泵機組蒸發器至閥門F5經蓄能水罐3至閥門F6回至水泵17。蓄冷時可將閥門F7、F8打開，在蓄冷的同時進行制冷運行。熱泵機組制冷時，熱泵機組冷凝器需要冷卻系統，其回路由埋地水池4經水泵19至閥門F16經熱泵機組1冷凝器至閥門F17回至埋地水池，構成冷卻系統。當埋地水池水溫升高大于28℃時，閥門F22打開，閥門F17關閉，熱泵機組冷凝器冷卻水先經閥門F22至冷卻水塔7經閥門F21回至埋地水池，使冷卻水由冷卻水塔將熱量散發至大氣中后再流回埋地水池。
在夜間低谷電價時段，由熱泵機組將7℃冷水蓄存在蓄能水罐中，白天由閥門F10經水泵15經閥門F15至末端空調設備8的風機盤管至閥門F9至蓄能水罐3至閥F10回至水泵15構成用蓄冷水制冷系統。當用蓄冷水制冷水溫回升超過17℃時，可利用蓄能水罐低溫水經水泵14至閥門F2經混水水箱2至閥門F1回至蓄能水罐回路向混水水箱放冷，再由混水水箱2將低溫水經水泵11至閥門F3與埋地水池水在熱泵機組冷凝器混合，降低埋地水池供給熱泵水源溫度，模擬井水低溫冷卻效果，提高制冷運行能效比，達到節能目的。
夏季衛生熱水正常情況下不用熱泵機組供熱，由太陽能集熱器5經水泵12至閥門F25至衛生熱水水箱9經閥門F26回至太陽能集熱器，構成太陽能供衛生熱水系統。一旦遇陰雨天氣和夜間時，由熱泵機組供衛生熱水，其回路一由水泵15至閥門F19經衛生熱水換熱器10至閥門F18經熱泵機組1冷凝器至閥門F14回至水泵15構成衛生熱水供熱系統；其回路二由埋地水池4經水泵19至閥門F16經熱泵機組1冷凝器至閥門F13經衛生熱水換熱器10至閥門F20回至埋地水池。回路二衛生熱水供熱系統要求水泵19設置變頻器，通過改變水泵19電機頻率可控制水流量，用于控制衛生熱水的供水溫度。
權利要求1.一種多源熱泵空調，包括有水源熱泵機組(1)，其特征是水源熱泵機組(1)的輸入端經分別配置水泵的管路連接有埋地水池(4)和混水水箱(2)，其混水水箱(2)經分別配置水泵的管路連接有太陽能集熱器(5)、電加熱器(6)和蓄能水罐(3)；水源熱泵機組(1)的輸出端經配置水泵的管路連接蓄能水罐(3)和末端空調設備(8)；在水源熱泵機組(1)與埋地水池(4)連接管路的回水管上經管路并聯連接有冷卻水塔(7)。
2.根據權利要求1所述的多源熱泵空調，其特征是經管路與太陽能集熱器(5)相連接設置有衛生熱水水箱(9)，衛生熱水水箱(9)經配置水泵的管路連接衛生熱水換熱器(10)的輸出放熱端，衛生熱水換熱器(10)的輸入吸熱端經配置水泵的管路分別與末端空調設備(8)的供熱回路和熱泵機組(1)的輸入端及埋地水池(4)連接水源熱泵機組(1)輸入端的回路相連接。
專利摘要本實用新型提供了一種利用多熱源水取代井水提供熱源的多源熱泵空調，它包括有水源熱泵機組，在熱泵機組的輸入端經分別配置水泵的管路連接有埋地水池和混水水箱，其混水水箱經分別配置水泵的管路連接有太陽能集熱器、電加熱器和蓄能水罐；在水源熱泵機組的輸出端經配置水泵的管路連接蓄能水罐和末端空調設備；在連接水源熱泵機組與埋地水池管路的回水管上連接有冷卻水塔。本實用新型采用埋地水池、配置太陽能集熱器和電加熱器的混水水箱及蓄能水罐作為水源熱泵的冷、熱水源，解決了以往需打井提取地下水源所帶來的諸多問題，并通過蓄能工作方式充分利用電廠峰谷電差價降低空調系統的運行費用，為水源熱泵空調的廣泛應用開辟了一個行之有效的新途徑。
文檔編號F25B30/06GK2593132SQ03242649
公開日2003年12月17日 申請日期2003年3月28日 優先權日2003年3月28日
發明者王全齡 申請人:王全齡