[發明專利]多用戶地源熱泵空調系統

有效

• 申請號: 201210348807.5
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102829520A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 胡金良
• 申請（專利權）人: 胡金良
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25B30/06
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

本發明涉及熱泵空調系統，詳細講是一種使用成本低廉、節約能源的多用戶地源熱泵空調系統。

背景技術

我們知道，地源熱泵是一種利用淺層地熱資源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等）既可供熱又可制冷的高效節能空調設備。熱泵的熱源為地表水（江水、湖水、河水、海水）、地下水和土壤。目前樓房用的多用戶地源熱泵空調系統的具體結構為：設有地源換熱器、主機房和室內末端機，其中地源換熱器根據熱源的不同分為地表水源或地下水源換熱器和地埋管換熱器，能源分別取自地表水、地下水和土壤；主機房內安裝熱泵機組，熱泵機組包括壓縮機、能源側換熱器、使用側換熱器、膨脹罐，壓縮機經四通閥與能源側換熱器制冷劑管路一端相連接，能源側換熱器制冷劑管路另一端經熱力膨脹閥與使用側換熱器制冷劑管路一端相連接，使用側換熱器制冷劑管路另一端經四通閥與壓縮機相連接；能源側換熱器的循環水管路經水泵與地源換熱器相連，使用側換熱器的循環水管路的出水口和進水口上設有供水主管和回水主管，供水主管上設有供水泵,?回水主管上設有補水定壓裝置；每個用戶的室內末端機分別經控制閥與供水主管和回水主管相連，。這種地源熱泵空調系統由主機房內的機組統一制出冷熱通過管道輸送到用戶末端系統供其使用；使用時，供水泵工作，用戶只需打開控制閥，供水主管內的水就會進入用戶的室內末端機釋放能量后返回回水主管，因此對水泵的功率、揚程等參數要求較高，供水主管與回水主管間必須存在一定的余壓來保證系統的正常工作，使得系統壓力增高，特別是在高層建筑集中供熱時，系統壓力高，供水主管及用戶末端機管路容易爆裂，存在安全隱患。水泵功率大，運行費用高。同時存在如下問題：主機房建設需要投資，主機房占建筑區域的有效建設面積。管道在冷熱的輸送過程中會有大量的損失，造成浪費。熱泵機組為統一集中供冷或供熱，用戶不能隨意的選擇。對于投資者來說一次性投資大；只有部分用戶使用也要開啟整個大機組，運行費用高；機組配件大，維護費用高。不能分戶計量，只能均攤，收費不合理，限制了該系統的使用；運行費用如需分戶計量，只能額外投資增加設備，如流量表等設備，加以計量；但仍存在后期的維修保養費用無法分攤計量的問題。主機維修保養，所有用戶需全部停止使用。需要配備機房的管理人員。而且大型中央主機需要大功率的配電設施，投資費用大。

如果地源換熱器采用地表水源或地下水源換熱器，建筑物屬于高層建筑，使用側和能源側都需要配備大揚程水泵，水泵功率大，耗電量大；如采用土壤源換熱器，地埋管換熱器的安裝區域一般選擇在主機房的周圍，井的數量多且密集，冬夏季統一制冷或統一制熱，能量不易交換，換熱速度慢，也不能完全依賴地下土壤的溫度達到熱平衡，冬天容易形成凍土，不利于機組的運行，機組效率低。如采用分散打井，需增加管道的鋪設費用，而且能量損失較大，能源利用率低。高層地埋管換熱器系統內需要配備大功率的循環水泵，費用計量需增加額外計量設備。

發明內容

本發明的目的是解決上述現有技術的不足，提供一種無公攤費用，使用成本低廉，節約能源，系統管路內壓力低、不存在安全隱患的多用戶地源熱泵空調系統。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種多用戶地源熱泵空調系統，包括地源換熱器、供水主管、回水主管和補水定壓裝置，地源換熱器的出水口和回水口直接與供水主管和回水主管相連，回水主管上設有補水定壓裝置，其特征在于各用戶分別安裝一臺小型的熱泵機組，熱泵機組包括機體、壓縮機、能源側換熱器、使用側換熱器?和膨脹罐；熱泵機組的能源側換熱器的循環水管路進水口和出水口分別與供水主管和回水主管相連，能源側換熱器的循環水管路進水口或出水口上設有室外循環泵，熱泵機組的使用側換熱器的循環水管路進水口和出水口與室內末端機相連，使用側換熱器的循環水管路進水口或出水口上設有室內循環泵。

本發明中所述的地源換熱器為水源換熱器，水源換熱器使用側循環水管路的進水口和出水口與供水主管和回水主管相連，能源側循環水管路經換熱泵與水源相連通。

本發明中所述的水源換熱器為板式換熱器。

本發明中所述的地源換熱器為土壤源換熱器。土壤源換熱器通常為深埋地下的換熱管路。

本發明中所述的地源換熱器包括土壤源換熱器和板式換熱器，板式換熱器的能源側循環水管路經換熱泵與土壤源換熱器連通，板式換熱器使用側循環水管路的出水口和回水口分別連接供水主管和回水主管。這種土壤源地源換熱器適用于高層建筑，可以減少系統壓力和室外循環泵對揚程的要求，換熱泵用低揚程水泵即可，從而縮減了投資，減少了室外循環泵的使用費用。