专利名称：适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于地源热泵空调技术领域，涉及节能型地源热泵系统，尤其是涉及一种适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统。
背景技术：
随着社会的发展，全国各地出现不少别墅类居住建筑或公共建筑。这类建筑若采用常规的房间空调器，则室外机数量多，影响美观；且房间空调器能效比不高，所以以采用中央空调为主。别墅中央空调，目前常用有三种型式一种是变制冷剂流量多联式空调系统(俗称VRF系统)；第二种是空气源热泵系统；第三种是地源热泵系统。由于一年四季气候的变化和居住人数的变化，别墅空调负荷变化比较大，且大部分时间处于很低负荷的状态。由于别墅空调负荷大部分时间较低，而空调系统的制冷与制热能力较大，容易造成主机(亦称地源热泵机组、水源热泵机组)频繁启停。主机频繁启停既会影响主机的寿命，又使 系统运行能耗显著增加。现有的应用于别墅类建筑的地源热泵主机采用一台或二台压缩机，公知的技术是当一台压缩机无法进行能量(制冷量或制热量)调节时，采用两台压缩机，而采用两台压缩机还只能对主机进行二级能量调节，此方案还是存在主机频繁启停现象，能源浪费严重。为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种地源热泵中央空调节能机组[申请号200820201018. 8]，包括由气液分离器、压缩机、四通换向阀、室内换热器、膨胀阀以及干燥过滤器通过管道串接而成的主机，所述的地源热泵机组还设置有埋于土壤里的换热器，换热器的一端与干燥过滤器连接，另一端与四通换向阀连接，换热器在土壤中呈U形状。上述方案在一定程度上改进了现有技术，使主机频繁启动的频率有所降低。但是，仍然无法从根本上解决主机在低负荷情况下的频繁启停等问题，导致空调的使用寿命缩短。
发明内容本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，合理存储和利用热能且能效比高，系统工作稳定，调节效果好，使用寿命长的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统。为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案本适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，包括地源热泵子系统和连接于地源热泵子系统的调温子循环系统，所述的调温子循环系统通过进水管和出水管与地源热泵子系统相连，其特征在于，所述的出水管和地源热泵子系统之间还连接有并联设置的第一支管和第二支管，在第一支管上设有第一截止机构，在第二支管上设有串联设置的保温蓄能罐和第二截止机构。由于设置了保温蓄能罐，当空调负荷较大或刚投入运行需尽快达到空调效果时，保温蓄能罐被旁路，系统快速进行空调制冷或制热；当空调负荷较低或其它因素可能导致主机频繁启停时，保温蓄能罐被接通，增加了空调冷(热)媒系统的水容量，延长主机停机时间，同时也延长了空调的使用寿命。在上述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统中，所述的第一截止机构包括第一电动阀和分别设置在第一电动阀两侧的第一阀门。在上述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统中，所述的第二截止机构包括分别设置在保温蓄能罐两侧的第二阀门和设置在保温蓄能罐出水端与第二阀门之间的第二电动阀。在上述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统中，所述的地源热泵子系统上还连接有热水供应子循环系统。在上述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统中，所述的热水供应子循 环系统包括通过热水循环管路连接在地源热泵子系统上的热水箱。根据需要可随时获取热水。系统制冷时无需消耗其余能量即可通过热回收的方式制取热水。在上述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统中，所述的调温子循环系统包括若干组并联设置在进水管和出水管之间的空调末端设备。在上述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统中，所述的地源热泵子系统包括地源热泵机组和通过地源侧循环管路连接于地源热泵机组上的地源侧热交换循环机构，所述的调温子循环系统和热水供应子循环系统分别连接在地源热泵机组上。在上述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统中，所述的第一支管上连接有第一膨胀水箱，所述的地源侧循环管路上连接有第二膨胀水箱。当水膨胀时水进入第一或第二膨胀水箱，这样可防止把水管胀破；在第一或第二膨胀水箱内事先放入水，水不足时第一或第二膨胀水箱内的水也可起到补充水的作用。在上述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统中，所述的地源热泵机组为自带循环水泵的自主循环式地源热泵机组。作为另一种方案，在上述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统中，所述的地源热泵机组为不带循环水泵的无循环动力式地源热泵机组，所述的出水管上设有调温循环泵，所述的热水循环管路上设有热水供应循环泵，所述的地源侧循环管路上设有地源侧循环泵。与现有的技术相比，本适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统的优点在于设计合理，结构简单，合理存储热能利用热能且能效比高，系统工作稳定，调节效果好，使用寿命长。
图I是本实用新型提供的实施例一结构示意图。图2是本实用新型提供的实施例二结构示意图。图中，地源热泵子系统I、调温子循环系统2、进水管3、出水管4、第一支管5、第二支管6、第一截止机构51、保温蓄能罐61、第二截止机构62、第一电动阀5la、第一阀门51b、第二阀门62a、第二电动阀62b、热水供应子循环系统7、热水循环管路71、热水箱72、空调末端设备21、地源热泵机组11、地源侧循环管路12、地源侧热交换循环机构13、第一膨胀水箱52、第二膨胀水箱12a、调温循环泵41、热水供应循环泵71a、地源侧循环泵12b。
具体实施方式
以下是实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。实施例一如图I所示，本适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，包括地源热泵子系统I和连接于地源热泵子系统I的调温子循环系统2，该调温子循环系统2通过进水管3和出水管4与地源热泵子系统I相连，在出水管4和地源热泵子系统I之间还连接有并联设置的第一支管5和第二支管6，在第一支管5上设有第一截止机构51，在第二支管6上设有串联设置的保温蓄能罐61和第二截止机构62。具体的，所述的第一截止机构51包括第一电动阀51a和分别设置在第一电动阀51a两侧的第一阀门51b ;第二截止机构62包括分别 设置在保温蓄能罐61两侧的第二阀门62a和设置在保温蓄能罐61出水端与第二阀门62a之间的第二电动阀62b。具体的，在地源热泵子系统I上还连接有热水供应子循环系统7。该热水供应子循环系统7包括通过热水循环管路71连接在地源热泵子系统I上的热水箱72。调温子循环系统2包括若干组并联设置在进水管3和出水管4之间的空调末端设备21。空调末端设备21可以是风机盘管、新风机、冷热辐射板或多种形式的组合。更具体的，地源热泵子系统I包括地源热泵机组11和通过地源侧循环管路12连接于地源热泵机组11上的地源侧热交换循环机构13，所述的调温子循环系统2和热水供应子循环系统7分别连接在地源热泵机组11上。在第一支管5上连接有第一膨胀水箱52，在地源侧循环管路12上连接有第二膨胀水箱12a。该地源热泵机组11为自带循环水泵的自主循环式地源热泵机组。本实施例的工作原理如下设空调处于制冷季节，空调系统开机后，第一截止机构51的第一电动阀51a打开,第二截止机构62的第二电动阀62b关闭,保温蓄能罐61被旁路，地源热泵机组11根据冷(热)媒水系统回水温度或出水温度高低，投入运行；冷媒水开始降温，当降到设定温度时地源热泵机组11停止，由于地源热泵机组11采用自带循环水泵，自带的循环水泵保持运行，此时冷(热)媒水系统温度逐渐上升，当温度回升到设定温度时，地源热泵机组11自动又开机投入运行。由控制系统根据水温变化速度及开停机温差，判别地源热泵机组11开机与前一次停机之间的时间差，若时间差小于设定值(如10分钟，设定值可调)，则关闭第一电动阀51a，打开第二电动阀62b，使保温蓄能罐61接入冷媒水系统工作，系统水容量增加，可显著延长主机停机时间。根据日常生活需要，还可以将热水箱72连接在热泵机组11上，以获取生活用的热水。空调系统制冷时，机组11不消耗其它能源即可制取热水。实施例二如图2所不,本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于地源热泵机组11为不带循环水泵的无循环动力式地源热泵机组，在出水管4上设有调温循环泵41，在热水循环管路71上设有热水供应循环泵71a，在地源侧循环管路12上设有地源侧循环泵12b。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了地源热泵子系统I、调温子循环系统2、进水管3、出水管4、第一支管5、第二支管6、第一截止机构51、保温蓄能罐61、第二截止机构62、第一电动阀51a、第一阀门51b、第二阀门62a、第二电动阀62b、热水供应子循环系统7、热水循环管路71、热水箱72、空调末端设备21、地源热泵机组11、地源侧循环管路12、地源侧热交换循环机构13、第一膨胀水箱52、第二膨胀水箱12a、调温循环泵41、热水供应循环泵71a、地源侧循环泵12b等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便 地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，包括地源热泵子系统(I)和连接于地源热泵子系统(I)的调温子循环系统(2)，所述的调温子循环系统(2)通过进水管(3)和出水管(4)与地源热泵子系统(I)相连，其特征在于，所述的出水管(4)和地源热泵子系统(I)之间还连接有并联设置的第一支管(5)和第二支管(6)，在第一支管(5)上设有第一截止机构(51)，在第二支管(6)上设有串联设置的保温蓄能罐(61)和第二截止机构(62)。
2.根据权利要求I所述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，其特征在于，所述的第一截止机构(51)包括第一电动阀(51a)和分别设置在第一电动阀(51a)两侧的第一阀门(51b)。
3.根据权利要求I所述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，其特征在于，所述的第二截止机构(62)包括分别设置在保温蓄能罐(61)两侧的第二阀门(62a)和设置在保温蓄能罐(61)出水端与第二阀门(62a)之间的第二电动阀(62b )。
4.根据权利要求I或2或3所述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，其特征在于，所述的地源热泵子系统(I)上还连接有热水供应子循环系统(J)。
5.根据权利要求4所述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，其特征在于，所述的热水供应子循环系统(7)包括通过热水循环管路(71)连接在地源热泵子系统(I)上的热水箱(72)。
6.根据权利要求5所述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，其特征在于，所述的调温子循环系统(2)包括若干组并联设置在进水管(3)和出水管(4)之间的空调末端设备(21)。
7.根据权利要求5所述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，其特征在于，所述的地源热泵子系统(I)包括地源热泵机组(11)和通过地源侧循环管路(12)连接于地源热泵机组(11)上的地源侧热交换循环机构(13)，所述的调温子循环系统(2)和热水供应子循环系统(7)分别连接在地源热泵机组(11)上。
8.根据权利要求7所述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，其特征在于，所述的第一支管(5)上连接有第一膨胀水箱(52)，所述的地源侧循环管路(12)上连接有第二膨胀水箱(12a)。
9.根据权利要求8所述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，其特征在于，所述的地源热泵机组(11)为自带循环水泵的自主循环式地源热泵机组。
10.根据权利要求8所述的适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统，其特征在于，所述的地源热泵机组(11)为不带循环水泵的无循环动力式地源热泵机组，所述的出水管(4)上设有调温循环泵(41)，所述的热水循环管路(71)上设有热水供应循环泵(71a)，所述的地源侧循环管路(12)上设有地源侧循环泵(12b)。
专利摘要本实用新型属于地源热泵空调技术领域，涉及节能型地源热泵系统，尤其是涉及一种适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。包括地源热泵子系统和连接于地源热泵子系统的调温子循环系统，该调温子循环系统通过进水管和出水管与地源热泵子系统相连，在出水管和地源热泵子系统之间还连接有并联设置的第一支管和第二支管，在第一支管上设有第一截止机构，在第二支管上设有串联设置的保温蓄能罐和第二截止机构。与现有的技术相比，本适合于别墅类建筑使用的节能型地源热泵系统的优点在于设计合理，结构简单，合理存储热能利用热能且能效比高，系统工作稳定，调节效果好，使用寿命长。
文档编号F24D3/18GK202546899SQ201220051010
公开日2012年11月21日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日
发明者潘金文, 许阳 申请人:浙江陆特能源科技有限公司