热能系统和操作方法_3

文档序号:8344455阅读:来源:国知局
换热器系统32连接以提供补充的热能。切换阀机构82以提供支线83上的输入管线85和太阳能集热器74的输入管线80之间的流体连接。切换阀机构38和56以提供第一埋管换热器系统32和第一换热器52的输入侧50之间的直接流体连接。
[0056]接着参照图3,在这种操作模式下,第一埋管换热器系统32具有提供所需要的供暖需求足够的存储的地热能而第二埋管换热器系统92不具有提供所需要的制冷需求足够的地热能存储容量,第一埋管换热器系统32可以独立地操作以提供所需要的供暖需求,并且可以操作热泵系统以从建筑物和第二埋管换热器系统吸取热量,从而提供所需要的制冷需求。
[0057]控制热泵8以通过在热泵8的输入侧或主输入侧10吸取热量并且将所吸取的热量传输到热泵8的输出侧或次输出侧14来提供额外的制冷。所吸取的热量的量由控制器122基于所需要的额外的制冷量来控制以通过制冷环路120实现所需要的总的制冷。在图3中,将在热泵8的输出侧或次输出侧14所吸取的热量提供给供暖环路30,其将热量传递到建筑系统6。所吸取的热量用来自第一埋管换热器系统32的热量加满以向建筑系统6提供所需要的总的供暖。这种配置使用热泵8来提供额外的制冷,并且所吸取的热量相应地降低了从第一埋管换热器系统32吸取的热量的量以向建筑物提供所需要的供暖。
[0058]然而,可选择地,如果不需要从输出侧14向建筑物提供任何热量,那么阀68和72可以构造成将输出侧14与第一换热器52连接,并且阀38和56可以构造成将第一换热器52与第一埋管换热器系统32连接。这些连接使得已被热泵8吸取的来自制冷环路120的热量能够被传递到并存储在第一埋管换热器系统32中以作为有用的免费热能用于后续的吸取。
[0059]如图3所示,切换阀机构42以在第二换热器102的输入管线106和热泵系统8的输入管线20之间提供流体流,并且切换阀机构62以在热泵系统8的输出管线22和第二埋管换热器系统92的输入管线112之间提供流体流。切换阀机构95以在第二埋管换热器系统92的输出管线96和第二换热器102的输入管线98之间提供流体流。切换阀机构68和72以在热泵系统8的输出侧14和建筑系统6之间提供流体流。将热能从建筑系统6以及从第二埋管换热器系统92取走以提供所需要的制冷,并送到热泵系统8的输入侧10。操作热泵系统8以将该热能作为热能工作流体环路30中有用的热能提供回建筑系统6。建筑系统6的供暖需求超过制冷需求。第一埋管换热器系统32具有提供所需要的供暖需求足够的存储的地热能并且基本上如图2所示与建筑系统6连接,并且来自热泵系统8的额外的热能由来自第一埋管换热器系统32的地热能加满。因此,也切换阀机构68和72以在第一换热器系统52的输出侧63和建筑系统6之间提供流体流。如图所示,太阳能集热器74任选地与第一埋管换热器系统32连接以提供补充的热能。切换阀机构82以在支线83上的输入管线85和太阳能集热器74的输入管线80之间提供流体连接,并且切换阀机构38和56以在第一埋管换热器系统32和第一换热器52的输入侧50之间提供流体连接。
[0060]接着参照图4,在这种操作模式下,第一埋管换热器系统32不具有提供所需要的供暖需求足够的存储的地热能而第二埋管换热器系统92具有提供所需要的制冷需求足够的地热能存储容量,第二埋管换热器系统92可以独立地操作以提供所需要的制冷需求,并且可以操作热泵系统以除了向建筑物提供来自第一埋管换热器系统的热量之外还向其提供其他热量,从而提供所需要的供暖需求。
[0061]如图4所示,切换阀机构42和62以在输入管线106和输出管线111之间提供流体流。从具有提供所需要的制冷需求足够的地热能存储容量的第二埋管换热器系统92绕开了热泵系统8的输入侧10。
[0062]切换阀机构38和56以及阀机构42和62以在第一埋管换热器系统32和热泵系统8的输入侧10之间提供直接流体连接。切换阀机构95以在第二埋管换热器系统92的输出管线96和第二换热器102的输入管线98之间提供流体流。绕开了第一换热器52。切换阀机构68和72以在热泵系统8的输出侧14和建筑系统6之间提供封闭流体流环路。热泵系统8被起动,因为第一埋管换热器系统32不具有提供所需要的供暖需求足够的存储的地热能。将热能从第一埋管换热器系统32取走并送到热泵系统8的输入侧10。操作热泵系统8以提供用于补充地热能的来自热泵系统8的额外的热能,并且将总的热能作为热能工作流体环路30中有用的热能供给到建筑系统6。
[0063]如图所示,太阳能集热器74任选地与第一埋管换热器系统32连接以提供补充的热能。切换阀机构82以在管线88和太阳能集热器74的输入管线80之间提供流体连接。
[0064]接着参照图5,在这种操作模式下,可以同时采用第一和第二埋管换热器系统32和92以吸取存储的地热能,并且可以操作热泵系统以除了向建筑物提供来自第一和第二埋管换热器系统的热量之外还向其提供其他热量,从而提供所需要的供暖需求。
[0065]如图5所示,切换阀机构42和62以在第二埋管换热器系统92和热泵系统8的输入侧10之间提供直接流体连接。切换阀机构95以在第二埋管换热器系统92的输出管线96和阀机构42的输入管线99之间提供流体流。绕开了制冷环路120。绕开了第二换热器102。也切换阀机构38和56以及阀机构42和62以在第一埋管换热器系统32和热泵系统8的输入侧10之间提供直接流体连接。绕开了第一换热器52。切换阀机构68和72以在热泵系统8的输出侧14和建筑系统6之间提供封闭流体流环路。热泵系统8被起动,并且第二埋管换热器系统92也与热泵系统8的输入侧10连接,因为第一埋管换热器系统32不具有提供所需要的供暖需求足够存储的地热能。热能从第一和第二埋管换热器系统32和92取走并送到热泵系统8的输入侧10。操作热泵系统8以提供用于补充地热能的来自热泵系统8的额外的热能,并且将总的热能作为热能工作流体环路30中有用的热能供给到建筑系统6。
[0066]如图所示,与图4 一样,太阳能集热器74任选地与第一埋管换热器系统32连接以提供补充的热能。切换阀机构82以在管线88和太阳能集热器74的输入管线80之间提供流体连接。
[0067]接着参照图6,在这种操作模式下,第一埋管换热器系统32不具有足够的存储的地热能,并且地热能可以以非峰值能量传输模式从第二埋管换热器系统92传输到第一埋管换热器系统32。这在第一埋管换热器系统32中提供了一种较高等级的能量储存,当输入来自第一埋管换热器系统32的热能时,这提高了热泵系统的效率。
[0068]如图6所示,切换阀机构42和62以在第二埋管换热器系统92和热泵系统8的输入侧10之间提供直接流体连接。切换阀机构95以在第二埋管换热器系统92的输出管线96和阀机构42的输入管线99之间提供流体流。绕开了制冷环路120。绕开了第二换热器
102。切换阀机构68和72以在热泵系统8的输出侧14和第一换热器52的输出侧63 (在这种模式下作为输入侧)之间提供封闭流体流环路。绕开了建筑系统6。也切换阀机构38和56以在第一换热器52的输入侧50 (在这种模式下作为输出侧)和第一埋管换热器系统32之间提供直接流体连接。热泵系统8被起动,并且与热泵系统8的输入侧10连接的第二埋管换热器系统92向第一埋管换热器系统32提供热能。操作热泵系统8以提供补充第二埋管换热器系统92的地热能的来自热泵系统8的额外的热能,并且在上文所述的模式下将总的热能作为建筑系统6的有用的热能供给到第一埋管换热器系统32以供后续使用。
[0069]如图所示,太阳能集热器74任选地与第一埋管换热器系统32连接以提供补充的热能。切换阀机构82以在支线83和太阳能集热器74的输入管线80之间提供流体连接。
[0070]本文所述的本发明的实施方案纯粹是示例性的,并且不限制权利要求的保护范围。例如,阀可以由其他流体切换装置取代;并且其他操作模式可以基于各种其他埋管换热器和/或建筑系统的特定特性确定。
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