专利名称：一种分置式水/地能热泵机组的制作方法
技术领域：
本实用新型属于空调设备领域，尤其涉及一种分置式水/地能热泵机组领域，更具体地说，是一种涉及将冷凝器或蒸发器分置在水或土壤中并利用水能或地能直接与冷媒换热的热泵机组。
背景技术：
建筑能耗已经占到社会总能耗的40%以上，而建筑能耗中采暖、制冷和制生活热水的能耗又占到建筑能耗的70%。因此，利用清洁再生能源降低采暖、制冷和制生活热水的能耗和排放是全社会实现节能减排的关键。目前，利用地表水、地下水或地热能作为冷热源的地源热泵空调系统，具有显著节能(一般至少能节省50%以上能耗)、舒适环保、能效比高、零空气排放零污染、不受气候影响等优点。现已在世界范围得到广泛应用，成为新能源领域最具可靠性、经济性、实用性的清洁再生能源产品。中国中央政府及地方政府已大力扶持推广此项新能源技术的应用，设立多项基金奖励应用地源热泵中央空调系统。但是现有地源热泵中央空调采用低效率的水环管路换热原理具有极大的局限性，其在利用地表水时因需要的水体水量大易受季节和其他环境因素影响，不能确保长期稳定的运行；利用地下水时因需要的水量大易造成地面沉降和受到政府政策限制，同时还有地下水带来的管路堵塞腐蚀难以避免；利用地下埋管受地质水文环境限制，需占用大量土地资源和增加巨额工程造价。现有地源热泵中央空调机组的工作原理也使其能效比在4. (Γ5. 0附近形成难以突破的瓶颈。现有地源热泵中央空调的局限性极大地影响了它的使用范围。利用空气显热吸收冷媒的气化前热的风冷冷水机组具有安装方便、适应性广、模块化设计，且可安装在屋顶、阳台等建筑场所，不占用有效建筑面积，节省了土建投资，目前风冷冷水机组在全国各地都有广泛的应用。但由于风冷热泵自身的特点，其也受到了限制多方面限制1、空气源热泵的性能随室外气候变化明显。室外空气温度高于40-45°C或低于-5 -15°C时，热泵机组不能正常工作；2、风冷热泵能效比约为2. 5-3. 2，换热效率低， 耗能大；3、热泵机组的噪音较大，对环境及相邻房间有一定影响。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种分置式水/地能热泵机组，旨在解决现有技术中运用地源热泵中央空调带来的换热效率低、水环管路能耗大、占用水土资源多及工程造价高的问题。本实用新型是这样实现的，一种分置式水/地能热泵机组，在选择制冷模式时，经压缩机压缩的制冷剂变为高温高压气体后在分置式水/地能换热器放热冷凝为制冷剂液体，通过膨胀节流后，流向空调侧换热器，制冷剂在空调侧换热器吸热蒸发为气体后再流向压缩机进入下一循环，在选择加热模式时，经压缩机压缩的制冷剂变为高温高压气体后在空调侧换热器放热冷凝为制冷剂液体，通过膨胀节流后，流向分置式水/地能换热器，制冷剂在水/地能换热器吸热蒸发为气体后再流向压缩机进入下一循环。具体方案是这样的，一种分置式水/地能热泵机组，包括用管道按顺序连接的压缩机1、电磁四通换向阀2、分置式水/地能换热器3、第一单向阀4、干燥过滤器7、第二单向阀8、空调侧换热器11，所述空调侧换热器11再与电磁四通换向阀2连接，所述电磁四通换向阀2经汽液分离器12再与压缩机连接，将串接的第一热力膨胀阀5和第一电磁阀6与所述第一单向阀4并联连接，将串接的第二热力膨胀阀10和第二电磁阀9与所述第二单向阀 8并联连接。上述分置式水/地能换热器3采用不锈钢管换热器、镍铜管换热器、钛合金或耐高温高传导非金属换热器。上述空调侧换热器11包括冷水换热的板式换热器、套管式换热器、壳管式换热器及空气换热的翅片式换热器、直膨式换热器。上述述空调侧换热器11包括空调循环泵13、空调回水管14和空调供水管15，它们连接到空调组成水路系统进行热量交换。上述分置式水/地能换热器为土壤填埋式换热器、湖泊水源换热器、深井水源换热器、废水换热器或海洋水源换热器。采用上述技术方案，本实用新型将水或土壤作为冷媒的直接冷热源，在制冷季节利用分散安置在水体或土壤中的换热器作为冷凝器，直接冷凝冷媒放热；采暖季节利用分散安置在水体或土壤中的换热器作为蒸发器，直接蒸发冷媒吸热，换热效率大幅度提高，彻底改变了现有地源热泵用安置水中或土壤中的水环管路系统换热的原理和方法，首创用长距氟路直接在水中或土壤中冷凝或蒸发，克服了现有水/地源热泵因中间介质的多次换热带来的换热效率损失问题，大大减少了水土资源占用面积体量及工程造价，系统能效比和稳定性成倍提高，彻底突破了地理地质水文环境对热泵的限制，极大地拓展了水/地能热泵的应用范围，具有极其重大深远的社会经济价值。
图1是本实用新型实施例提供的系统原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参照图1，为本实用新型的一较佳实施例，该分置式水/地能热泵机组包括压缩机1、电磁四通换向阀2、分置式水/地能换热器3、第一单向阀4、第一热力膨胀阀5、第一电磁阀6、干燥过滤器7、第二单向阀8、第二电磁阀9、第二热力膨胀阀10、空调侧换热器11、 汽液分离器12。请参照图1，所述压缩机1依次连接电磁四通换向阀2、分置式水/地能换热器3、 第一单向阀4、干燥过滤器7、第二电磁阀9、第二热力膨胀阀10、空调侧换热器11连接，所述空调侧换热器11与电磁四通换向阀2、汽液分离器12与压缩机连接，所述第一热力膨胀阀5、第一电磁阀6、与第一单向阀4并联连接，所述第二单向阀8与第二电磁阀9及第二热力膨胀阀10并联连接，形成一个可使冷媒可在其中循环运转的系统，完成分置式水/地能热泵机组的供暖、制冷的功能。请参阅图1，分置式水/地能换热器3为不锈钢管换热器，其也可以为镍铜管换热器、钛合金或其他合金换热器或耐高温高传导非金属换热器等，它们均是利用了水体或土壤冷热源直接与换热器中的制冷剂进行热量交换来达到节能的目的。请参阅图1，所述空调侧换热器11为板式换热器，其也可以为壳管式换热器、套管式换热器等。所述空调侧换热器11，其通过空调循环泵13、空调回水管14和空调供水管15 连接到空调使用侧组成的水路系统进行热量交换。本实施例具有以下两种工作状况，在这两种工作状态中，所述分置式水/地能换热器3为防腐金属或非金属换热器，所述空调侧换热器11为板式换热器。一、空调制冷运行 请参阅图1，分置式水/地能热泵热泵机组接通电源后，压缩机1开始工作，通过压缩机1做功，制冷剂由低温低压气体变为高温高压的气体后，流向电磁四通换向阀2，流向分置式水/地能换热器3，制冷剂在分置式水/地能换热器3放热冷凝为制冷剂液体后流向第一单向阀4，再流向干燥过滤器7，流向第二电磁阀9，通过第二热力膨胀阀10节流，流向空调侧换热器11，制冷剂在空调侧换热器11吸热蒸发为气体后流向电磁四通换向阀2，再由电磁四通换向阀2流向汽液分离器12，再流向压缩机1进入下一循环。所述循环中，第一电磁阀6关闭，第二电磁阀9打开。空调水系统在空调循环泵13的带动下由空调回水管14流入空调侧换热器(蒸发器)11进行热交换，温度变低后经空调供水管15流向用户风机盘管，为用户提供冷量[0024]二、空调制热运行请参阅图1，分置式水/地能热泵热泵机组接通电源后，压缩机1开始工作，通过压缩机1做功，制冷剂由低温低压气体变为高温高压的气体后，流向电磁四通换向阀2，流向空调侧换热器11，制冷剂在空调侧换热器11放热冷凝为制冷剂液体后流向第二单向阀8， 再流向干燥过滤器7，流向第一电磁阀6，通过第一热力膨胀阀5节流，流向地能换器3，制冷剂在分置式水/地能换热器3中吸热蒸发为气体后流向电磁四通换向阀2，再由电磁四通换向阀2流向汽液分离器12，再流向压缩机1进入下一循环。所述循环中，第二电磁阀9关闭，第一电磁阀6打开。空调水系统在空调循环泵13的带动下由空调回水管14流入空调侧换热器(冷凝器)11进行热交换，温度升高后经空调供水管15流向用户风机盘管，为用户提供热量。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种分置式水/地能热泵机组，其特征在于包括用管道按顺序连接的压缩机(1)、 电磁四通换向阀(2)、分置式水/地能换热器(3)、第一单向阀(4)、干燥过滤器(7)、第二单向阀(8)、空调侧换热器(11)，所述空调侧换热器(11)再与电磁四通换向阀(2)连接，所述电磁四通换向阀(2)经汽液分离器(12)再与压缩机连接，将串接的第一热力膨胀阀(5)和第一电磁阀(6)与所述第一单向阀(4)并联连接，将串接的第二热力膨胀阀(10)和第二电磁阀(9)与所述第二单向阀(8)并联连接。
2.如权利要求1所述的一种分置式水/地能热泵机组，其特征在于所述分置式水/地能换热器(3)采用不锈钢管换热器、镍铜管换热器、钛合金或耐高温高传导非金属换热器。
3.如权利要求1所述的一种分置式水/地能热泵机组，其特征在于所述空调侧换热器(11)包括冷水换热的板式换热器、套管式换热器、壳管式换热器及空气换热的翅片式换热器、直膨式换热器。
4.如权利要求3所述的一种分置式水/地能热泵机组，其特征在于所述空调侧换热器(11)包括空调循环泵(13)、空调回水管(14)和空调供水管(15)。
5.如权利要求1所述的一种分置式水/地能热泵机组，其特征在于所述分置式水/地能换热器(3)为土壤填埋式换热器、湖泊水源换热器、深井水源换热器、废水换热器或海洋水源换热器。
专利摘要本实用新型适用于空调领域，提供了一种分置式水/地能热泵机组，其包括压缩机、电磁四通换向阀、分置式水/地能换热器、单向阀、热力膨胀阀、电磁阀、干燥过滤器、空调侧换热器、汽液分离器用管道串联连接。采用上述技术方案，将水或土壤作为冷媒的直接冷热源，在制冷季节利用分散安置在水体或土壤中的换热器作为冷凝器，直接冷凝冷媒放热；采暖季节利用分散安置在水体或土壤中的换热器作为蒸发器，直接蒸发冷媒吸热，换热效率大幅度提高，首创用长距氟路直接在水中或土壤中冷凝或蒸发，克服了现有水/地源热泵因中间介质的多次换热带来的换热效率损失，突破了地理地质水文环境对使用热泵的限制，极大地拓展了水/地能热泵的应用范围。
文档编号F25B41/06GK202083060SQ20112015921
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者巢民强 申请人:巢民强