一种地源热泵制冷供暖系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种地源热泵制冷供暖系统，所述系统在现有系统的基础上还包括：加热装置(8)，安装于用户侧分水管道上，用于对用户侧水进行加热；以及控制装置(9)，与所述加热装置(8)相连接，用于启停所述加热装置。本实用新型通过在现有系统上加装加热装置与控制装置，解决了在极端寒冷的天气状况下供暖不足的问题。
【专利说明】一种地源热泵制冷供暖系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制冷供暖系统，具体地，涉及一种地源热泵制冷供暖系统。
【背景技术】
[0002]起源于1912年的地源热泵技术是一种非常先进的技术。目前环保呼声愈来愈高、环保要求愈来愈严、加之有型能源(如油、气、煤)的日益枯竭及其价格愈来愈高、电价逐步降低等多种因素促使人们不得不舍弃传统取暖与传统取冷的方式，采用更加先进与更加节能的空调设备以及更为先进的技术与更为节能的运行方案。现有的地源热泵制冷供暖系统充分利用浅层地能，达到了节约能源和保护环境的双重效果。
[0003]图1是现有的地源热泵制冷供暖系统的结构示意图。如图1所示，在冬季时现有的地源热泵制冷供暖系统通过地源侧集水器2聚集地源侧水。此时的地源侧水相对于外界环境具有一定的热量。地源侧集水器2将聚集的地源侧水送入冷热切换箱3。图4是地源热泵制冷供暖系统中冷热切换箱的内部结构的示意图。如图4所示，冬季时冷热切换箱3的阀门k3、k4、k5、k6是关闭的，而阀门kl、k2、k7、k8是打开的。进入冷热切换箱3的地源侧水经阀门kl由地源热泵机组4左边的内侧水管进入地源热泵机组。通过地源热泵机组4中的蒸发器的作用将地源侧水的热量传递给用户侧水。获取热量的用户侧水由地源热泵机组4右边的内侧水管经阀门k7进入用户侧分水管，再由用户侧分水管进入用户侧分水器7供用户使用。交换热量后的地源侧水从地源热泵机组4左边的外侧水管经阀门k2进入地源侧分水器1，并被地源侧分水器I送入地埋井。用户侧集水器6聚集交换热量后的用户侧水，并将交换热量后的用户侧水由用户侧集水管道经阀门k8通过地源热泵机组4右边的外侧水管送入地源热泵机组4以获取热量。如此地源侧水与用户侧水在现有的地源热泵制冷供暖系统中循环流动以使用户达到利用浅层地能的目的，从而实现了节约能源和保护环境的双重效果。
[0004]然而，由于浅层地能通过热量传递的方式使用户侧水的温度上升有限，现有的地源热泵制冷供暖系统在极端寒冷的天气状态下不足以满足用户的供暖需求。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种地源热泵制冷供暖系统，该系统通过在现有系统上加装加热装置与控制装置，解决了在极端寒冷的天气状况下供暖不足的问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种地源热泵制冷供暖系统，该系统包括:地源侧集水器，用于聚集地源侧水；地源侧分水器，用于将交换热量后的地源侧水送入地埋井；地源热泵机组，用于提供动力促进地源侧水在所述地源侧集水器和地源侧分水器中流动，并将地源侧水的热量传递给用户侧水；用户侧集水器，用于聚集用户侧水；水泵，用于提供动力促进用户侧水流入所述地源热泵机组，以与所述地源侧水进行热量交换；以及用户侧分水器，用于将进行热量交换后的用户侧水送给用户，所述系统还包括:加热装置，安装于用户侧分水管道上，用于对进行热量交换后用户侧水进行加热；以及控制装置，与所述加热装置相连接，用于启停所述加热装置。
[0007]其中，所述地源热泵机组还用于将地源侧水的冷量传递给用户侧水。
[0008]其中，所述系统还包括:冷热切换箱，用于切换所述系统的夏季运行工况与冬季运行工况，其中，在夏季运行工况，所述地源热泵机组将地源侧水的冷量传递给用户侧水；在冬季运行工况，所述地源热泵机组将地源侧水的热量传递给用户侧水。
[0009]其中，所述系统还包括:定压机组，与用户侧集水管道相连接，用于保证所述系统中的水压稳定。
[0010]其中，所述加热装置包括:备用热源接口，用于接入备用热源；以及冷水/冷气出口，用于排出交换热量后的水或气体。
[0011]其中，所述备用热源包括以下中的至少一者:热水，热气、太阳能、电能。
[0012]其中，所述控制装置包括:电动二通阀，与所述加热装置相连；温度传感器，用于测量获取热量后的用户侧水的温度值；以及控制器，与所述温度传感器相连接，用于将测量温度值与预设温度值进行比较，并根据比较结果发送指令以控制电动二通阀导通或关闭，以启停所述加热装置。
[0013]其中，所述控制器在所述测量温度值低于所述预设温度值的情况下控制所述电动二通阀导通以启动所述加热装置进行工作，并且在所述测量温度值高于所述预设温度值的情况下控制所述电动二通阀关闭以停止所述加热装置进行工作。
[0014]相应地，本实用新型还提供一种用于地源热泵制冷供暖系统的控制方法，所述系统包括:地源侧集水器，用于聚集地源侧水，并将地源侧水送入地源热泵机组；地源侧分水器，用于将交换热量后的地源侧水送入地埋井；地源热泵机组，用于提供动力促进地源侧水在所述地源侧集水器和地源侧分水器中流动，并将地源侧水的热量传递给用户侧水；用户侧集水器，用于聚集用户侧水；水泵，用于提供动力促进用户侧水流入所述地源热泵机组，以与所述地源侧水进行热量交换；用户侧分水器，用于将进行热量交换后的用户侧水送给用户；以及加热装置，安装于用户侧分水管道上，用于对用户侧水进行加热，所述方法包括:接收进行热量交换后的用户侧水的温度值；将该温度值与预设温度值进行比较；以及根据比较结果启停所述加热装置。
[0015]其中，所述方法还包括:在所述测量温度值低于所述预设温度值的情况下，启动所述加热装置进行工作；在所述测量温度值高于所述预设温度值的情况下，停止所述加热装置进行工作。
[0016]本实用新型在现有系统加装加热装置与控制装置的基础上通过控制装置测量获取热量后的用户侧水的温度值并根据所测温度值控制加热装置启停，解决了在极端寒冷的天气状况下供暖不足的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0018]图1是现有的地源热泵制冷供暖系统的结构示意图；
[0019]图2是根据本实用新型提供的地源热泵制冷供暖系统的结构示意图；
[0020]图3是根据本实用新型提供的用于地源热泵制冷供暖系统的控制方法的流程图；以及
[0021]图4是地源热泵制冷供暖系统中冷热切换箱的内部结构的示意图。
[0022]附图标记说明
[0023]I 地源侧分水器2地源侧集水器
[0024]3 冷热切换箱4地源热泵机组
[0025]5 冷冻水泵6用户侧集水器
[0026]7 用户侧分水器8加热装置
[0027]9 控制装置10定压机组
[0028]11备用热源接口12冷水/冷气出口
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0030]图2是根据本实用新型提供的地源热泵制冷供暖系统的结构示意图。如图2所示，本实用新型提供的地源热泵制冷供暖系统包括:地源侧集水器2，用于聚集地源侧水；地源侧分水器1，用于将交换热量后的地源侧水送入地埋井；地源热泵机组4，用于提供动力促进地源侧水在所述地源侧集水器2和地源侧分水器I中流动，并将地源侧水的热量传递给用户侧水；用户侧集水器6，用于聚集用户侧水；水泵5，用于提供动力促进用户侧水流入所述地源热泵机组4，以与所述地源侧水进行热量交换；以及用户侧分水器7，用于将进行热量交换后的用户侧水送给用户，所述系统还包括:加热装置8，安装于用户侧分水管道上，用于对进行热量交换后用户侧水进行加热；以及控制装置9，与所述加热装置8相连接，用于启停所述加热装置。
[0031]优选地，所述地源热泵机组4还用于将地源侧水的冷量传递给用户侧水。藉此，用户通过地源热泵制冷供暖系统既能够在冬季又能够在夏季利用浅层地能。
[0032]优选地，所述系统还包括:冷热切换箱3，用于切换所述系统的夏季运行工况与冬季运行工况，其中，在夏季运行工况，所述地源热泵机组4将地源侧水的冷量传递给用户侧水；在冬季运行工况，所述地源热泵机组4将地源侧水的热量传递给用户侧水。藉此，系统易于在冬季与夏季进行工作切换。
[0033]优选地，所述系统还包括:定压机组10，与用户侧集水管道相连接，用于保证所述系统中的水压稳定。藉此，系统能够安全稳定地运行。
[0034]优选地，所述加热装置8包括:备用热源接口 11，用于接入备用热源；以及冷水/冷气出口 12，用于排出交换热量后的水或气体。藉此，本领域技术人员可根据系统所在地区的情况接入合适的备用热源。
[0035]其中，所述备用热源包括以下中的至少一者:热水，热气、太阳能、电能。
[0036]优选地，所述控制装置9包括:电动二通阀，与所述加热装置相连；温度传感器，用于测量获取热量后的用户侧水的温度值；以及控制器，与所述温度传感器相连接，用于将测量温度值与预设温度值进行比较，并根据比较结果发送指令以控制电动二通阀导通或关闭，以启停所述加热装置。藉此，所述系统可方便地根据获取热量后的用户侧水的温度值启停所述加热装置。
[0037]其中，所述控制器在所述测量温度值低于所述预设温度值的情况下控制所述电动二通阀导通以启动所述加热装置进行工作，并且在所述测量温度值高于所述预设温度值的情况下控制所述电动二通阀关闭以停止所述加热装置进行工作。
[0038]图3是根据本实用新型提供的用于地源热泵制冷供暖系统的控制方法的流程图。在本实用新型提供的地源热泵制冷供暖系统中，系统根据如图3所示的控制方法来加热获取热量后的用户测水以解决在极端寒冷的天气状况下供暖不足的问题。该方法包括:在步骤1001中，接收进行热量交换后的用户侧水的温度值；在步骤1002中，将该温度值与预设温度值进行比较；在步骤1003中，根据比较结果启停所述加热装置。在所述测量温度值低于所述预设温度值的情况下，启动所述加热装置进行工作；在所述测量温度值高于所述预设温度值的情况下，停止所述加热装置进行工作。
[0039]如图2所示，在夏季时本实用新型提供的地源热泵制冷供暖系统通过地源侧集水器2聚集地源侧水。此时的地源侧水的温度低于外界环境。地源侧集水器2将聚集的地源侧水送入冷热切换箱3。图4是地源热泵制冷供暖系统中冷热切换箱的内部结构的示意图。如图4所示，夏季时冷热切换箱3的阀门kl、k2、k7、k8是关闭的，而阀门k3、k4、k5、k6是打开的。进入冷热切换箱3的地源侧水经阀门k3由地源热泵机组4(包括冷凝器与蒸发器)右边的内侧水管进入地源热泵机组4。通过地源热泵机组4中的冷凝器的作用将用户侧水的热量传递给地源侧水。获取冷量的用户侧水由地源热泵机组4左边的内侧水管经阀门k5进入用户侧分水管，再由用户侧分水管进入用户侧分水器7供用户使用。吸取热量后的地源侧水从地源热泵机组4右边的外侧水管经阀门k4进入地源侧分水器I，并被地源侧分水器I送入地埋井。用户侧集水器6聚集吸取热量后的用户侧水，并将吸取热量后的用户侧水由用户侧集水管道经阀门k6通过地源热泵机组4左边的外侧水管送入地源热泵机组4以释放热量。在这个过程中，控制装置9与加热装置8停止工作。如此地源侧水与用户侧水在本实用新型提供的地源热泵制冷供暖系统中循环流动以使用户达到利用浅层地能的目的，从而实现了节约能源和保护环境的双重效果。
[0040]如图2所示，在冬季时本实用新型提供的地源热泵制冷供暖系统通过地源侧集水器2聚集地源侧水。此时的地源侧水相对于外界环境具有一定的热量。地源侧集水器2将聚集的地源侧水送入冷热切换箱3。图4是地源热泵制冷供暖系统中冷热切换箱的内部结构的示意图。如图4所示，冬季时冷热切换箱3的阀门k3、k4、k5、k6是关闭的，而阀门kl、k2、k7、k8是打开的。进入冷热切换箱3的地源侧水经阀门kl由地源热泵机组4左边的内侧水管进入地源热泵机组4。通过地源热泵机组4中的蒸发器的作用将地源侧水的热量传递给用户侧水。获取热量的用户侧水由地源热泵机组4右边的内侧水管经阀门k7进入用户侧分水管，再由用户侧分水管进入用户侧分水器7供用户使用。交换热量后的地源侧水从地源热泵机组4左边的外侧水管经阀门k2进入地源侧分水器I，并被地源侧分水器I送入地埋井。用户侧集水器6聚集交换热量后的用户侧水，并将交换热量后的用户侧水由用户侧集水管道经阀门k8通过地源热泵机组4右边的外侧水管送入地源热泵机组4以获取热量。在这个过程中，控制装置9与加热装置8进行工作。控制装置9中的温度传感器测量获取热量后的用户侧水的温度值。控制装置9中的控制器将测量的温度值与预设温度值进行比较。在测量温度值低于预设温度值的情况下，控制器控制电动二通阀导通以启动加热装置8进行工作。在测量温度值高于预设温度值的情况下，控制器控制电动二通阀关闭以停止加热装置8进行工作。如此地源侧水与用户侧水在现有的地源热泵制冷供暖系统中循环流动以使用户达到利用浅层地能的目的，从而实现了节约能源和保护环境的双重效果。
[0041]其中，冷热切换箱3包括8个阀门，它们分别是kl、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8。
[0042]本实用新型在现有系统加装加热装置与控制装置的基础上通过控制装置测量获取热量后的用户侧水的温度值并根据所测温度值控制加热装置启停，解决了在极端寒冷的天气状况下供暖不足的问题。
[0043]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0044]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0045]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种地源热泵制冷供暖系统，该系统包括: 地源侧集水器(2)，用于聚集地源侧水； 地源侧分水器(I)，用于将交换热量后的地源侧水送入地埋井； 地源热泵机组(4)，用于提供动力促进地源侧水在所述地源侧集水器(2)和地源侧分水器(I)中流动，并将地源侧水的热量传递给用户侧水； 用户侧集水器(6)，用于聚集用户侧水； 水泵(5)，用于提供动力促进用户侧水流入所述地源热泵机组(4)，以与所述地源侧水进行热量交换；以及 用户侧分水器(7)，用于将进行热量交换后的用户侧水送给用户， 其特征在于，所述系统还包括: 加热装置(8)，安装于用户侧分水管道上，用于对进行热量交换后用户侧水进行加热；以及 控制装置(9)，与所述加热装置(8)相连接，用于启停所述加热装置。
2.根据权利要求1所述的制冷供暖系统，其特征在于， 所述地源热泵机组(4)还用于将地源侧水的冷量传递给用户侧水。
3.根据权利要求2所述的制冷供暖系统，其特征在于，所述系统还包括: 冷热切换箱(3)，用于切换所述系统的夏季运行工况与冬季运行工况， 其中，在夏季运行工况，所述地源热泵机组(4)将地源侧水的冷量传递给用户侧水；在冬季运行工况，所述地源热泵机组(4)将地源侧水的热量传递给用户侧水。
4.根据权利要求1或2所述的制冷供暖系统，其特征在于，所述系统还包括: 定压机组(10)，与用户侧集水管道相连接，用于保证所述系统中的水压稳定。
5.根据权利要求1所述的制冷供暖系统，其特征在于，所述加热装置(8)包括: 备用热源接口(13)，用于接入备用热源；以及 冷水/冷气出口(14)，用于排出交换热量后的水或气体。
6.根据权利要求5所述的制冷供暖系统，其特征在于，所述备用热源包括以下中的至少一者:热水、热气、太阳能、电能。
7.根据权利要求1所述的制冷供暖系统，其特征在于，所述控制装置(9)包括: 电动二通阀，与所述加热装置相连； 温度传感器，用于测量获取热量后的用户侧水的温度值；以及控制器，与所述温度传感器相连接，用于将测量温度值与预设温度值进行比较，并根据比较结果发送指令以控制电动二通阀导通或关闭，以启停所述加热装置。
8.根据权利要求7所述的制冷供暖系统，其特征在于，所述控制器在所述测量温度值低于所述预设温度值的情况下控制所述电动二通阀导通以启动所述加热装置进行工作，并且在所述测量温度值高于所述预设温度值的情况下控制所述电动二通阀关闭以停止所述加热装置进行工作。
【文档编号】F24F11/02GK204214077SQ201420640457
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】李根英, 于立军, 聂大刚, 白绍文, 秦伟 申请人:神华集团有限责任公司, 中国节能减排有限公司