专利名称：满液式变流量地下水水源热泵机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用地下水作为制冷制热介质的空调机组，尤其是一种满液式水源热泵中央空调系统，具体地说是一种满液式变流量地下水水源热泵机组。
背景技术：
20世纪70年代的全球能源危机，中央空调系统这一能源消耗大户面临严重考验， 节能降耗成为空调系统设计的关键环节。据统计，我国建筑能耗约占全国总能能耗的35%， 空调能耗又约占建筑能耗的50% 60%左右。由此可见，空调建筑节能特别是建筑中的空调系统节能已成为节能领域中的一个重点和热点。针对于北方地区，多采用水源热泵中央空调系统，其热源系统分为地下水、地表水、地埋管等形式。常规的地下水水源热泵采用定地下水水流量设计(流量按机组最大运行负荷设计)，由于热源温度全年恒定，当机组在部分负荷运行时，制冷模式下回灌水温较低， 制热模式下回灌水温较高，地下水没有得到充分利用，同时系统运行费用较高，对地下水资源造成巨大浪费。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的地下水水源热泵中央空调系统存在的部分负荷运行时，制冷模式下回灌水温较低，制热模式下回灌水温较高，地下水没有得到充分利用， 同时系统运行费用较高，对地下水资源造成巨大浪费的问题，设计一种能根据负荷量调节蝶阀开启并使用变频水泵实现变流量运行的满液式变流量地下水水源热泵机组。本实用新型的技术方案是一种满液式变流量地下水水源热泵机组，其特征是它包括蒸发器1、冷凝器2、系统水泵3、水源水泵4、末端分水器5、末端集水器6、旋流式除沙器7、第一蝶阀8、第二蝶阀 9、第三蝶阀10、第四蝶阀11、第五蝶阀12、第六蝶阀13、第七蝶阀14、第八蝶阀15、除污器 17、排污阀18、抽水井19和回灌井20，蒸发器1水路出口与第四蝶阀11、第八蝶阀15的进口连接，蒸发器1的水路进口与第二蝶阀9及第六蝶阀13的进口连接，冷凝器2的水路出口与第三蝶阀10及第七蝶阀14的进口连接，冷凝器2的水路进口与第一蝶阀8及第五蝶阀12的进口连接，第一蝶阀8与第二蝶阀9与末端集水器6连接，第三蝶阀10与第四蝶阀 11与末端分水器5连接，第五蝶阀12与第六蝶阀13与除污器17连接，除污器17与旋流式除沙器7连接，旋流式除沙器7与排污阀18连接，排污阀18与变流量水源水泵4连接，变流量水源水泵4位于抽水井19中；第七蝶阀14与第八蝶阀15与回灌井20连接；所述的系统水泵3安装在末端集水器6的出口管道上，末端集水器6的进口端与室内空调管道的回水口相连。在除污器17的出口端管路上安装有水处理仪16。所述的变流量水源水泵4为变频率控制的潜水泵。本实用新型的有益效果
3[0010]本实用新型通过变流量控制实现了节水节能的目的，系统结构简单，制造方便，节能效果好。本实用新型能根据满液主机在不同负荷下的运行特性要求，通过主机能效与水泵能耗的对比，自动匹配最佳地下水流量，达到整体中央空调系统的节能要求。本实用新型的主机能根据运行工况分析，自动调节地下水流量需求，对水流量进行变流量调节。本实用新型的制冷制热模式可通过水路阀门对蒸发器及冷凝器进行水路切换实现换热处理。
图1是本实用新型的结构示意图。图中21为地下水回水管路，22为地下水进水管路，23为系统回水管路，M为系统送水管，25表示接室内空调管道(供水)，沈表示接室内空调管道(回水)，A表示出口，B表示进口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1所示。一种满液式变流量地下水水源热泵机组，它包括蒸发器1、冷凝器2、系统水泵3、 水源水泵4、末端分水器5、末端集水器6、旋流式除沙器7、第一蝶阀8、第二蝶阀9、第三蝶阀10、第四蝶阀11、第五蝶阀12、第六蝶阀13、第七蝶阀14、第八蝶阀15、除污器17、排污阀 18、抽水井19和回灌井20，蒸发器1水路出口与第四蝶阀11、第八蝶阀15的进口连接，蒸发器1的水路进口与第二蝶阀9及第六蝶阀13的进口连接，冷凝器2的水路出口与第三蝶阀10及第七蝶阀14的进口连接，冷凝器2的水路进口与第一蝶阀8及第五蝶阀12的进口连接，第一蝶阀8与第二蝶阀9与末端集水器6连接，第三蝶阀10与第四蝶阀11与末端分水器5连接，第五蝶阀12与第六蝶阀13与除污器17连接，除污器17与旋流式除沙器7连接，旋流式除沙器7与排污阀18连接，排污阀18与水处理仪16相连，水处理仪16与变流量水源水泵4连接，变流量水源水泵4位于抽水井19中；第七蝶阀14与第八蝶阀15与回灌井20连接；所述的系统水泵3安装在末端集水器6的出口管道上，末端集水器6的进口端与室内空调管道的回水口相连，所述的变流量水源水泵4应采用变频率控制的潜水泵， 潜水泵的频率可由控制中心的控制柜加以控制。本实用新型的工作原理是制冷工况水源水泵4将水从抽水井19中提出，通过水路，经过排污阀18与旋流式除沙器7相接，进行简单处理后与除污器17、水处理仪16连接，第五蝶阀12打开、第六蝶阀13关闭，并与冷凝器2进口连接，经过冷凝器2换热后，从冷凝器2出口排除，并与第七蝶阀14进行连接，第七蝶阀14打开、第八蝶阀15关闭，回灌至回灌井20。制热工况水源水泵4将水从抽水井19中提出，通过水路，经过排污阀18与旋流式除沙器7相接，进行简单处理后与除污器17、水处理仪16连接，第五蝶阀12关闭、第六蝶阀13打开，并与冷凝器2进口连接，经过冷凝器2换热后，从冷凝器2出口排除，并与第七蝶阀14进行连接，第七蝶阀14关闭、第八蝶阀15打开，回灌至回灌井20。[0021]系统运行过程中，主机控制系统对水源水泵4低压控制柜内的变频器进行变频率控制，以达到调节水流量。具体调节量需要机组现场进行自整定设置后，方可确定。中央空调系统节能主要集中在中央空调主机和系统运行两个方面。下面就从主机与运行两大方面对新型节能系统进行阐述(1)满液式水源热泵机组结合了水源热泵和满液式蒸发器两大技术，在制冷、制热性能上比传统的空气源热泵要提高80%左右，将中央空调主机的能效提高到了一个颠峰， 并在北方地区得到广泛的应用，本方案采用一次换热式地下水水源热泵系统，通过对水源热泵机组在不同负荷工况下的变流量运行特性，建立地下水水泵变频率运行功耗模型，最终得出具有较高系统综合性能运行方案。为此申请人针对满液式水源热泵机组进行了变流量性能测试，得出如下性能曲线。制冷工况空调水出水7。C，地下水进水18°C ；制热工况空调水出水45 °C，地下水进水15°C ；机组在某一负荷百分数下，随着地下流量的降低，机组性能系数逐渐降低，且机组负荷越小，机组性能系数降低的速率越小。当机组冷量为75%、50%、25%时，地下水流量从 100%至40%，制冷性能系数降低24%、12%,6%,制热性能系数降低16%、7%、3%。制热工况与制冷工况性能变化较小。由此可见，机组输出冷(热)量越小，地下水变流量系统对机组性能的影响也越小， 对于固定换热面积容器来说，低负荷工况下的换热面积过大，削弱了流量对主机系统的影响。(2)水源热泵系统变流量的性能变化。水源热泵机组在地下水变流量工况下运行时，由于空调水水流量为恒定值，因此不同负荷百分数和地下水流量，空调水系统的功耗基本相同，而地下水流量的降低将直接影响地下水泵的功耗。 制冷工况或制热工况，在100%负荷情况下，随着地下水流量从100% 40%的逐渐降低，系统性能系数逐渐降低，在机组75%、50%、25%负荷时，系统性能系数先增大后减小， 且存在一个最大值。综上所述，中央空调水源热泵系统，主机在部分负荷运行的情况下，通过减小地下水流量，可实现水源热泵系统的整体节能。( 3 )热泵变流量自整定控制算法机组运行过程，开启节水节能自整定功能，并输入水泵相应运行参数，主机运算系统根据性能要求，采用逐次渐进运算法则对水系统进行变流量设置，同时运算主机性能参数，自动进行能效分析，匹配当前负荷下的最佳水流量，满足整体性能要求。同时根据外界环境的变化，机组可随时进行自整定运行，满足节能需求。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求1.一种满液式变流量地下水水源热泵机组，其特征是它包括蒸发器(1)、冷凝器(2)、 系统水泵(3)、水源水泵(4)、末端分水器(5)、末端集水器(6)、旋流式除沙器(7)、第一蝶阀 (8)、第二蝶阀(9)、第三蝶阀(10)、第四蝶阀(11)、第五蝶阀(12)、第六蝶阀(13)、第七蝶阀 (14)、第八蝶阀(15)、除污器(17)、排污阀(18)、抽水井(19)和回灌井(20)，蒸发器(1)水路出口与第四蝶阀(11)、第八蝶阀(15)的进口连接，蒸发器(1)的水路进口与第二蝶阀(9) 及第六蝶阀(13)的进口连接，冷凝器(2)的水路出口与第三蝶阀(10)及第七蝶阀(14)的进口连接，冷凝器(2)的水路进口与第一蝶阀(8)及第五蝶阀(12)的进口连接，第一蝶阀 (8)与第二蝶阀(9)与末端集水器(6)连接，第三蝶阀(10)与第四蝶阀(11)与末端分水器 (5)连接，第五蝶阀(12)与第六蝶阀(13)与除污器(17)连接，除污器(17)与旋流式除沙器 (7)连接，旋流式除沙器(7)与排污阀(18)连接，排污阀(18)与变流量水源水泵(4)连接， 变流量水源水泵(4)位于抽水井(19)中；第七蝶阀(14)与第八蝶阀(15)与回灌井(20)连接；所述的系统水泵(3)安装在末端集水器(6)的出口管道上，末端集水器(6)的进口端与室内空调管道的回水口相连。
2.按照权利要求1所述的满液式变流量地下水水源热泵机组，其特征是在除污器(17) 的出口端管路上安装有水处理仪(16)。
3.按照权利要求1所述的满液式变流量地下水水源热泵机组，其特征是所述的变流量水源水泵(4)为变频率控制的潜水泵。
专利摘要一种满液式变流量地下水水源热泵机组，其特征是它包括蒸发器(1)、和冷凝器(2)，蒸发器(1)水路出口与第四蝶阀(11)、第八蝶阀(15)的进口连接，蒸发器(1)的水路进口与第二蝶阀(9)及第六蝶阀(13)的进口连接，冷凝器(2)的水路出口与第三蝶阀(10)及第七蝶阀(14)的进口连接，冷凝器(2)的水路进口与第一蝶阀(8)及第五蝶阀(13)的进口连接，第一蝶阀(8)与第二蝶阀(9)与末端集水器(6)连接，第三蝶阀(10)与第四蝶阀(11)与末端分水器(5)连接，第五蝶阀(12)与第六蝶阀(13)与除污器(17)连接，除污器(17)通过旋流式除沙器(7)和排污阀接变流量水源水泵(4)；第七蝶阀(14)与第八蝶阀(15)与回灌井(20)连接。本实用新型结构简单，节能效果好。
文档编号F25B30/06GK202209820SQ20112027782
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者丛明龙, 伍文, 程卓明 申请人:南京天加空调设备有限公司