[實用新型]一種嚴寒地區的空氣源與地下凍土源熱泵系統

有效

• 申請號: 201920709675.1
• 申請日: 2019-05-17
• 公開（公告）號: CN210292429U
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 馮永勝;李麗;李艷敏
• 申請（專利權）人: 保定開源制冷設備安裝工程有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B41/04;F25B41/00;F24D19/00
• 代理公司: 保定市燕趙恒通知識產權代理事務所 13121
• 代理人: 王葶葶

本實用新型公開了一種嚴寒地區的空氣源與地下凍土源熱泵系統，包括鹽塔熱泵、鹽塔、地下換熱系統、板式換熱器和鹽水箱；鹽塔熱泵包括蒸發器和冷凝器；鹽塔熱泵的蒸發器通過循環管路連接鹽塔，鹽塔熱泵蒸發器與鹽塔之間連接有地下換熱系統，地下換熱系統與板式換熱器連接，鹽塔熱泵與地下換熱系統、鹽塔、板式換熱器通過單向閥門的切換，構成雙熱源熱泵系統；所述鹽水水箱進水側與鹽塔相連接；述鹽塔液位高點與鹽水箱連接。本實用新型結構簡單，能耗低，占用空間小，初投資低，運行費用低，環保節能，在嚴寒地區也能使用，適應性更加廣泛，不需要抽取地下水，節省水資源。

技術領域

本實用新型涉及一種適用于嚴寒地區的采暖制冷系統。

背景技術

近年來，隨著國家節能減排政策的深入貫徹，空氣源熱泵、地源熱泵等清潔能源技術得到了快速發展。最新發布的“十三五”節能減排綜合工作方案已明確提出要以提高能源利用率和改善生態環境為目標。

在嚴寒地區采暖與制冷的冷熱源通常有以下幾種：空氣源熱泵以空氣作為冷熱源，安裝使用方便，可以充分利用空氣中的能源，是一種高效、節能的空調設備；但空氣源熱泵在室外溫度低時容易結霜，甚至不能運行，在嚴寒地區，空氣源熱泵機組為應對室外低溫，多采用復疊式熱泵機組，或使用帶經濟器的技術手段來保證設備的正常使用，但室外氣溫較低時，制熱效率會有大幅衰減，當室外環境溫度低于-10℃時，空氣源熱泵的一次能源利用效率低于燃煤鍋爐；同時，為應對極端低溫，機組選型過大，隨之帶來較大經濟投入和運行的不節能。

地源熱泵系統是將在土壤內打孔，埋換熱地埋管的方式，利用地埋管內的低溫水來提取儲存于地表淺層的地熱能，具有高效節能，運行費用低的優點。考慮到我國幅員遼闊，不同區域冷熱負荷相差較大，在嚴寒地區長期使用易導致土壤吸排熱不均衡，無法保證使用效果和高效節能。同時，地源熱泵由于打孔數量多，需要有較大空間布置地埋孔。故該系統在實際使用中受到一定的限制。

水源熱泵的使用由于會對地下水資源有一定影響，出于保護地下水資源、保護環境的國家政策，目前使用受到限制。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決現有技術中存在的上述問題，提供一種嚴寒地區的空氣源與地下凍土源熱泵系統，該系統與常用空氣源熱泵系統相比，結構簡單，能耗低，與常用地源熱泵相比，占用空間小，初投資低，運行費用低，環保節能，在嚴寒地區也能使用，適應性更加廣泛，不需要抽取地下水，節省水資源。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種嚴寒地區的空氣源與地下凍土源熱泵系統，包括鹽塔熱泵、鹽塔、地下換熱系統、板式換熱器和鹽水箱；鹽塔熱泵包括蒸發器和冷凝器；鹽塔的鹽水進口由管道通過單向閥門Ⅰ后，一路連接鹽塔熱泵的蒸發器的鹽水出口，另一路通過液體循環泵Ⅰ連接鹽水箱的鹽水出口，第三路通過單向閥門a后一路通過單向閥門Ⅱ連接鹽塔的鹽水出口，另一路通過液體循環泵Ⅱ后一路通過單向閥門Ⅲ后連接地下換熱系統的鹽水進口，另一路通過單向閥門b后一路連接鹽塔熱泵的蒸發器的鹽水進口，另一路通過單向閥門Ⅳ連接在地下換熱系統的鹽水出口；地下換熱系統的鹽水出口還連接板式換熱器的一次鹽水進口，其鹽水進口還通過液體循環泵Ⅲ連接板式換熱器的一次鹽水出口；末端供水一路通過單向閥門Ⅴ連接鹽塔熱泵的冷凝器的出水口，另一路通過單向閥門Ⅵ連接板式換熱器的二次出水口；末端回水通過液體循環泵Ⅴ后一路通過單向閥門Ⅶ連接鹽塔熱泵的冷凝器的進水口，另一路通過單向閥門Ⅷ連接板式換熱器的二次進水口；在鹽塔熱泵的鹽水進口與鹽塔的鹽水出口的連接管道上安裝有鹽水密度在線監測儀，鹽水密度在線監測儀的控制連接液體循環泵Ⅰ的流量；所述地下換熱系統各相鄰埋管之間的間距為2—3米。

進一步優選地，所述地下換熱系統的埋管與土壤之間的縫隙內添加有回填土，回填土內添加有水。增加土壤含水率以保證更足夠的凍土凝固熱。

進一步優選地，所述地下換熱系統各相鄰埋管之間的間距最佳為2—2.5米。

進一步優選地，所述鹽塔液位高點由溢流管連接鹽水箱的鹽水回口；