[發(fā)明專利]一種以地源熱泵為熱源的高低區(qū)分區(qū)采暖系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811647679.8
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN109737476B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉凱;王楠;李楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)建筑西北設(shè)計(jì)研究院有限公司;西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F24D3/18
• 分類號(hào): F24D3/18;F24D19/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明涉及新能源應(yīng)用領(lǐng)域，具體為一種以地源熱泵為熱源的高低區(qū)分區(qū)采暖系統(tǒng)及方法，包括供暖側(cè)的熱源井、熱源側(cè)循環(huán)泵和熱泵機(jī)組，以及采暖側(cè)的低區(qū)循環(huán)泵和高區(qū)循環(huán)泵；熱泵機(jī)組包括通過熱媒回路連通的冷凝器和蒸發(fā)器；蒸發(fā)器進(jìn)水入口通過進(jìn)水管道連接熱源側(cè)循環(huán)泵出水口，回水出口通過回水管道與熱源井注水口連接，熱源井出水口與熱源側(cè)循環(huán)泵進(jìn)水口連接；冷凝器內(nèi)部設(shè)有換熱銅管，兩端設(shè)有端蓋，端蓋上設(shè)有高區(qū)供暖出口、高區(qū)供暖進(jìn)口、低區(qū)供暖出口和低區(qū)供暖進(jìn)口；冷凝器端蓋處設(shè)有分隔擋板，分隔擋板將換熱銅管組成的管束分成高區(qū)供暖和低區(qū)供暖兩組獨(dú)立的水系統(tǒng)，分別連接高區(qū)循環(huán)泵和低區(qū)循環(huán)泵用于高區(qū)采暖用戶和低區(qū)采暖用戶的供暖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源應(yīng)用領(lǐng)域，具體為一種以地源熱泵為熱源的高低區(qū)分區(qū)采暖系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

能源供應(yīng)的缺口和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不合理決定了能源問題的重要性與緊迫性，中央為此于2006年1月頒布與實(shí)施了《可再生能源法》，從此水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿瓤裳h(huán)利用的清潔能源在建筑行業(yè)的應(yīng)用日益得到研究人員的重視。其中，利用地源熱泵進(jìn)行供熱是一種廣泛應(yīng)用的可再生能源利用方式。

在利用地源熱泵為高層建筑提供熱源的時(shí)候，面對(duì)高層供暖系統(tǒng)中的高區(qū)與低區(qū)兩個(gè)獨(dú)立的水系統(tǒng)以及兩個(gè)系統(tǒng)不同的靜水壓力要求，傳統(tǒng)的解決辦法是對(duì)熱泵冷凝器熱出水進(jìn)行分流并分別換熱加壓，使換熱后的熱水分別適用于高、低區(qū)采暖系統(tǒng)的要求。但從節(jié)能的角度出發(fā)可以發(fā)現(xiàn)，這樣的解決方式會(huì)帶來(lái)一些問題，即分別對(duì)用于高、低區(qū)的熱水進(jìn)行換熱加壓的過程一方面會(huì)帶來(lái)能量的損失，另一方面換熱加壓設(shè)備的增加也會(huì)增加初投資成本，這些都違背了研發(fā)可再生能源的初衷。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種以地源熱泵為熱源的高低區(qū)分區(qū)采暖系統(tǒng)，設(shè)計(jì)合理，適應(yīng)性強(qiáng)，節(jié)能效果顯著，實(shí)際利用價(jià)值高，能有效解決以地源熱泵為熱源的高低區(qū)分區(qū)供暖問題，不損失額外的能量不增加額外的設(shè)備。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種以地源熱泵為熱源的高低區(qū)分區(qū)采暖系統(tǒng)，包括供暖側(cè)的熱源井、熱源側(cè)循環(huán)泵和熱泵機(jī)組，以及采暖側(cè)的低區(qū)循環(huán)泵和高區(qū)循環(huán)泵；

所述的熱泵機(jī)組包括通過熱媒回路連通的冷凝器和蒸發(fā)器；所述的蒸發(fā)器的進(jìn)水入口通過進(jìn)水管道連接熱源側(cè)循環(huán)泵出水口，回水出口通過回水管道與熱源井注水口連接，熱源井出水口通過管路與熱源側(cè)循環(huán)泵進(jìn)水口連接；

所述的冷凝器的內(nèi)部設(shè)置有換熱銅管，兩端設(shè)置有端蓋，端蓋上設(shè)置有高區(qū)供暖出口、高區(qū)供暖進(jìn)口、低區(qū)供暖出口和低區(qū)供暖進(jìn)口；冷凝器的端蓋處還設(shè)置有分隔擋板，分隔擋板將換熱銅管組成的管束分成高區(qū)供暖和低區(qū)供暖兩組獨(dú)立的水系統(tǒng)，分別連接高區(qū)循環(huán)泵和低區(qū)循環(huán)泵用于高區(qū)采暖用戶和低區(qū)采暖用戶的供暖；高區(qū)供暖水系統(tǒng)的靜水壓力大于低區(qū)供暖水系統(tǒng)的靜水壓力。

優(yōu)選的，所述的高區(qū)循環(huán)泵的進(jìn)水口，與高區(qū)供暖出口連通，出水口接入高區(qū)采暖用戶的進(jìn)水管道；所述的高區(qū)采暖用戶的回水管道與高區(qū)供暖進(jìn)口連通；

所述的低區(qū)循環(huán)泵的進(jìn)水口，與低區(qū)供暖出口連通，出水口接入低區(qū)采暖用戶的進(jìn)水管道；所述的低區(qū)采暖用戶的回水管道與低區(qū)供暖進(jìn)口連通。

獨(dú)立區(qū)域的分布情況有如下三種。

分隔擋板設(shè)置在冷凝器的一端端蓋處，分隔擋板將端蓋分隔成四個(gè)獨(dú)立區(qū)域，高區(qū)供暖出口、高區(qū)供暖進(jìn)口、低區(qū)供暖出口和低區(qū)供暖進(jìn)口分別位于同一端的四個(gè)獨(dú)立區(qū)域內(nèi)。

分隔擋板分別設(shè)置在冷凝器的兩端端蓋處；高區(qū)供暖進(jìn)口和低區(qū)供暖進(jìn)口分別位于同一端的兩個(gè)獨(dú)立區(qū)域內(nèi)、高區(qū)供暖出口和低區(qū)供暖出口位于另一端的兩個(gè)獨(dú)立區(qū)域內(nèi)；或者高區(qū)供暖進(jìn)口和低區(qū)供暖出口分別位于同一端的兩個(gè)獨(dú)立區(qū)域內(nèi)、高區(qū)供暖出口和低區(qū)供暖進(jìn)口分別位于同一端的兩個(gè)獨(dú)立區(qū)域內(nèi)。

優(yōu)選的，所述的熱泵機(jī)組共設(shè)置兩組，且各管路并聯(lián)設(shè)置互為備用。