[實(shí)用新型]一種三用型地源吸收式熱泵系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320711731.8
• 申請(qǐng)日: 2013-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN203687444U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李先庭;吳偉;游田;石文星;王寶龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B29/00
• 分類號(hào): F25B29/00;F25B15/02;F25B41/04;F25B41/06
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種三用型地源吸收式熱泵系統(tǒng)，屬于供熱空調(diào)領(lǐng)域。本技術(shù)既可以提高傳統(tǒng)系統(tǒng)的一次能源效率，又能長(zhǎng)年維持穩(wěn)定可靠的供熱空調(diào)性能，特別適用于冬季采暖、夏季空調(diào)和全年供生活熱水，且燃料供應(yīng)充足的地區(qū)。?

背景技術(shù)

北方城鎮(zhèn)主要采用基于化石燃料燃燒的集中采暖方式，該方式由于總體能效不高造成了較大的能源消耗，并且伴隨著大量的污染性氣體及可吸入顆粒物的排放。地源熱泵系統(tǒng)作為一種清潔高效的采暖空調(diào)方式得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但應(yīng)用于熱負(fù)荷主導(dǎo)的寒冷地區(qū)可能出現(xiàn)冬季取熱量大于夏季排熱量，長(zhǎng)年運(yùn)行將導(dǎo)致土壤溫度逐年下降，從而造成機(jī)組制熱性能的大幅衰減，甚至根本無法正常運(yùn)行。對(duì)于有全年生活熱水需求的系統(tǒng)，其土壤熱不平衡會(huì)更加嚴(yán)重。通過增加埋管間距或埋管數(shù)量可以緩解該問題，但需要較大的用地面積和埋管投資，且無法從根本上削減熱不平衡。以鍋爐作為輔助熱源的復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)是一種可行方案，但鍋爐的使用在一定程度上降低了地源熱泵的優(yōu)勢(shì)；且當(dāng)熱負(fù)荷和冷負(fù)荷的差異很大時(shí)，就退化為大鍋爐+小地源熱泵的系統(tǒng)。而與太陽能結(jié)合的復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)其可靠性較差，且需要較大的安裝空間和初投資。?

如何有效解決北方基于燃料燃燒供熱方式能效低、污染大，以及傳統(tǒng)地源熱泵在北方寒冷地區(qū)的熱不平衡問題，對(duì)建筑領(lǐng)域的節(jié)能減排意義重大。?

實(shí)用新型內(nèi)容

基于上述問題，本實(shí)用新型提出一種三用型地源吸收式熱泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)將基于燃料燃燒的供熱系統(tǒng)與地源吸收式熱泵結(jié)合，提供冬季采暖、夏季空調(diào)和全年生活熱水；并能根據(jù)各部分負(fù)荷特征，實(shí)現(xiàn)多種不同的運(yùn)行模式。夏季可以在制冷的同時(shí)回收吸收器排熱和(或)冷凝器排熱用于制取生活熱水。傳統(tǒng)電熱泵用于北方寒冷地區(qū)會(huì)由于取熱多、排熱少而導(dǎo)致土壤溫度逐年下降，熱泵性能逐漸衰減。相比于電熱泵，吸收式熱泵制熱時(shí)從土壤取熱較少量、制冷時(shí)向土壤排熱較大，而全年生活熱水的需求能進(jìn)一步增加取熱量，夏季熱回收能進(jìn)一步減少排熱量，故能有效縮小全年熱不平衡率。三用型地源吸收式熱泵既可以提高傳統(tǒng)系統(tǒng)的一次能源效率，又能長(zhǎng)年維持穩(wěn)定可靠的供熱空調(diào)性能。?

本實(shí)用新型的下技術(shù)方案如下：?

一種三用型地源吸收式熱泵系統(tǒng)，包括吸收式熱泵、地埋管、采暖空調(diào)用戶和生活熱水箱；所述吸收式熱泵包含發(fā)生器、吸收器、冷凝器、蒸發(fā)器、溶液熱交換器、溶液泵、第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥；所述發(fā)生器的溶液出口依次與溶液熱交換器的熱端、第一節(jié)流閥和吸?收器溶液入口相連；所述吸收器溶液出口依次與溶液泵、溶液熱交換器的冷端和發(fā)生器的溶液入口相連；所述發(fā)生器的蒸汽出口依次與冷凝器、第二節(jié)流閥、蒸發(fā)器和吸收器的蒸汽入口相連；所述地埋管出口經(jīng)過地埋管泵后分為地源側(cè)制冷回路和地源側(cè)制熱回路，地源側(cè)制冷回路依次連接第六閥門、冷凝器、第九閥門和第五閥門回到地埋管，地源側(cè)制熱回路依次連接第三閥門、蒸發(fā)器和第二閥門回到地埋管；所述采暖空調(diào)用戶出口經(jīng)過用戶泵后分為用戶側(cè)制冷回路和用戶側(cè)制熱回路，用戶側(cè)制冷回路依次連接第四閥門、蒸發(fā)器和第一閥門后回到采暖空調(diào)用戶，用戶側(cè)制熱回路依次連接第八閥門、冷凝器、第九閥門和第七閥門后回到采暖空調(diào)用戶；所述生活熱水箱出口依次連接第十四閥門、生活熱水泵、吸收器和第十五閥門后回到生活熱水箱，構(gòu)成生活熱水回路；其特征在于：所述三用型地源吸收式熱泵系統(tǒng)還包括板式換熱器、切換泵、第十閥門、第十一閥門、第十二閥門和第十三閥門；所述板式換熱器的冷凝器側(cè)出口經(jīng)過切換泵后分為采暖串聯(lián)支路和生活熱水串聯(lián)支路，生活熱水串聯(lián)支路依次連接第十閥門、冷凝器和板式換熱器的冷凝器側(cè)入口，采暖串聯(lián)支路通過第十一閥門與第九閥門的出口相連；所述板式換熱器的吸收器側(cè)出口與生活熱水泵入口相連；所述板式換熱器的吸收器側(cè)入口通過第十三閥門與吸收器出口相連，構(gòu)成全采暖支路，并通過第十二閥門與生活熱水箱出口相連，構(gòu)成全生活熱水支路。?

本實(shí)用新型所述的三用型地源吸收式熱泵系統(tǒng)，其特征在于：所述吸收式熱泵的循環(huán)形式包括多級(jí)循環(huán)、單效循環(huán)、多效循環(huán)或GAX循環(huán)。?

本實(shí)用新型所述的三用型地源吸收式熱泵系統(tǒng)，其特征在于：所述吸收式熱泵的驅(qū)動(dòng)熱源包括太陽能、地?zé)崮堋U熱、蒸汽、高溫?zé)崴⒒剂虾蜕镔|(zhì)能中的一種或幾種的組合。?

本實(shí)用新型與現(xiàn)有供熱空調(diào)系統(tǒng)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：?

①采用現(xiàn)有集中供熱系統(tǒng)或者燃料直接燃燒驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵，從土壤中提取低品位熱能，顯著提高了供熱的一次能源效率，降低了污染物排放；實(shí)現(xiàn)了熱能或燃料制冷，大面積應(yīng)用后不會(huì)增加電網(wǎng)壓力；采用天然制冷劑，不會(huì)破壞臭氧層；?