一种地源热泵开式冷却塔热平衡系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种地源热泵开式冷却塔热平衡系统。包括空调回水管、空调供水管、地源出水管、地源进水管、第五连接管、第六连接管、多个冬季切换阀、多个夏季切换阀、第一热泵机组、第二热泵机组，空调回水管、空调供水管、地源出水管、地源进水管均与第一热泵机组、第二热泵机组连接，空调供水管与地源进水管连接，空调回水管与地源出水管连接，开式冷却塔的顶部通过设有夏季切换阀的管道与第六连接管连接，开式冷却塔的底部通过依次设有冷却塔综合水处理器、循环水泵、夏季切换阀的管道与第五连接管连接，第五连接管、第六连接管上均设有冬季切换阀。有益效果是：热泵机组与开式冷却塔形成独立的制冷循环系统，降低了成本，提高了经济效益。
【专利说明】一种地源热泵开式冷却塔热平衡系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地源热泵空调领域，尤其涉及一种地源热泵开式冷却塔热平衡系统。
【背景技术】
[0002]地源热泵空调是近几年发展的新型供热、供冷的空调冷热源形式，是典型的实用性可再生能源项目之一。地源热泵空调系统采用的土壤换热器是地源热泵系统的核心。由于空调系统按人们的需要开启夏季制冷或者冬季制热，土壤换热器冬季取热与夏季释热会存在不平衡，各种类型的建筑、各个地区的建筑不平衡率存在较大的差别。根据规范规定不平衡率大于20%，必须有平衡措施。土壤换热器平衡措施一般采用闭式冷却塔与土壤换热器并联运行，但闭式冷却塔造价较高，是开式冷却塔的10倍左右。目前也有采用开式冷却塔系统加板式换热器与土壤换热器系统并联，但增加板式换热器及其循环系统，造价和运行费均需要增加。若土壤换热器直接与开式冷却塔并联会使土壤换热器系统水质污染，严重会堵塞土壤换热器，使土壤换热器部分报废。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种地源热泵开式冷却塔热平衡系统，克服了容易损坏土壤换热器、土壤换热器冬季取热和夏季释热不平衡、费用成本高的缺陷。
[0004]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种地源热泵开式冷却塔热平衡系统，包括空调回水管、空调供水管、地源出水管、地源进水管、第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、第五连接管、第六连接管、多个冬季切换阀(所谓的冬季切换阀是指冬季处于开启使用状态的切换阀。)、多个夏季切换阀(所谓夏季切换阀是指夏季处于开启使用状态的切换阀。)、第一热泵机组、第二热泵机组、开式冷却塔、冷却塔综合水处理器、循环水泵，所述第一热泵机组的一端通过管道与所述空调回水管、所述空调供水管连接，所述第一热泵机组的另一端通过管道与所述地源出水管、所述地源进水管连接，所述第二热泵机组的一端通过管道与所述空调回水管、所述空调供水管连接，所述第二热泵机组的另一端通过所述第五连接管、所述第六连接管分别与所述地源出水管、所述地源进水管相连接，所述空调供水管的两端通过所述第一连接管、所述第三连接管分别与所述地源进水管的两端连接，所述空调回水管的两端通过所述第二连接管、所述第四连接管分别与所述地源出水管的两端连接，所述开式冷却塔的顶部、底部通过管道分别与所述第六连接管、所述第五连接管相连接，在所述开式冷却塔的顶部与所述第六连接管相连接的管道上安装有所述夏季切换阀，在所述开式冷却塔的底部与所述第五连接管相连接的管道上依次安装有所述冷却塔综合水处理器、循环水泵、夏季切换阀，所述第五连接管上靠近与所述地源出水管连接处安装有所述冬季切换阀，所述第六连接管上靠近与所述地源进水管连接处安装有所述冬季切换阀。
[0005]本实用新型的有益效果是:通过两个热泵机组独立工作实现了热平衡系统在夏季制冷时热泵机组可以与外界土壤换热器脱离形成独立的制冷循环系统，降低了成本，提高了经济效益。
[0006]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0007]进一步，所述第一连接管、所述第二连接管、所述第三连接管、所述第四连接管上均设有冬季切换阀，所述空调供水管靠近与所述第一连接管的连接处安装有夏季切换阀，所述空调回水管靠近与所述第二连接管的连接处安装有夏季切换阀，所述地源出水管靠近与所述第四连接管的连接处安装有夏季切换阀，所述地源进水管靠近与所述第三连接管的连接处安装有夏季切换阀。
[0008]采用上述进一步方案的有益效果是:通过安装各个切换阀，可以通过调整切换阀的开启闭合状态从而方便控制各个连接管内液体的流通情况。
[0009]进一步，所述开式冷却塔的底部还安装有自来水引入管道，所述自来水引入管道与所述开式冷却塔连接处设有手动补水管道、自动补水管道，所述手动补水管道、所述自动补水管道的一端分别与所述自来水引入管道连接，所述手动补水管道、所述自动补水管道的另一端均伸入到所述开式冷却塔的底部内。
[0010]采用上述进一步方案的有益效果是:方便对开式冷却塔内的水适时进行补充，提供充足的冷却水。
[0011]进一步，所述开式冷却塔的底部还安装有排水管道，所述开式冷却塔的中部安装有溢水管道。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果是:便于开式冷却塔中的冷却水的排放，同时为了防止冷却水过多，通过溢水管道可以排出多余的冷却水。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的一种地源热泵开式冷却塔平衡系统结构示意图。
[0014]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0015]1、空调回水管，2、空调供水管，3、地源出水管，4、地源进水管，5、冷却塔综合水处理器，6、手动补水管道，7、自动补水管道，8、开式冷却塔，9、排水管道，10、溢水管道，11、循环水泵，12、自来水引入管道，13、第一热泵机组，14、冬季切换阀，15、夏季切换阀，16、第一连接管，17、第二连接管，18、第三连接管，19、第四连接管、20、第二热泵机组，21、第五连接管，22、第六连接管。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0017]如图1所示，本实用新型包括空调回水管1、空调供水管2、地源出水管3、地源进水管4、第一连接管16、第二连接管17、第三连接管18、第四连接管19、第五连接管21、第六连接管22、多个冬季切换阀14、多个夏季切换阀15、第一热泵机组13、第二热泵机组20、开式冷却塔8、冷却塔综合水处理器5、循环水泵11。第一热泵机组13的一端通过管道与空调回水管1、空调供水管2连接，第一热泵机组13的另一端通过管道与地源出水管3、地源进水管4连接。第二热泵机组20的一端通过管道与空调回水管1、空调供水管2连接，第二热泵机组20的另一端通过第五连接管21、第六连接管22分别与地源出水管3、地源进水管4相连接，即第五连接管21与地源出水管3相连接，第六连接管22与地源进水管4相连接。地源进水管4、地源出水管3分别与外界的土壤换热器连接，地源出水管3将外界的土壤换热器中的水引入进来，地源进水管4将水输出到外界的土壤换热器中。
[0018]如图1所示，空调供水管2的两端通过第一连接管16、第三连接管18分别与地源进水管4的两端连接。空调回水管I的两端通过第二连接管17、第四连接管19分别与地源出水管3的两端连接。第一连接管16、第三连接管18、第二连接管17、第四连接管19上均安装有冬季切换阀14用于保持第一连接管16、第三连接管18、第二连接管17、第四连接管19内的液体在冬季处于流通、在夏季处于静止状态。开式冷却塔8的顶部、底部分别通过管道与第六连接管22、第五连接管21相连接，即开式冷却塔8的顶部通过管道与第六连接管22相连接，开式冷却塔的底部通过管道与第五连接管21相连接。在开式冷却塔8的顶部与第六连接管22相连接的管道上安装有夏季切换阀15，在开式冷却塔8的底部与第五连接管21相连接的管道上依次安装有冷却塔综合水处理器5、循环水泵11、夏季切换阀15，当夏季切换阀15开启时，开式冷却塔8中的水可以输送到第二热泵机组20中，同时第二热泵机组20中的水也可以流回到开式冷却塔8中，形成一个独立的制冷循环系统。第五连接管21上靠近与地源出水管3连接处安装有冬季切换阀14，第六连接管22上靠近与地源进水管4连接处安装有冬季切换阀14，当冬季切换阀14关闭处于关闭状态同时夏季切换阀15处于开启状态时，可以使得第二热泵机组20内的水无法流到外界的土壤换热器中转而流到开式冷却塔8中形成独立的制冷循环系统。冷却塔主要有开式和闭式两种，本使用新型采用的冷却塔为开式冷却塔，采用开式冷却塔8的有益效果主要是:在满足热平衡的条件下同时降低了经济成本，提高了经济效益。
[0019]如图1所示，空调供水管2上靠近与第一连接管16的连接处安装有夏季切换阀15，空调回水管I上靠近与第二连接管17的连接处安装有夏季切换阀15。地源出水管3上靠近与第四连接管19的连接处安装有夏季切换阀15，地源进水管4上靠近与第三连接管18的连接处安装有夏季切换阀15。当夏季切换阀15均处于开启状态同时冬季切换阀14均处于关闭状态时，空调回水管I中的水可以分别流到第一热泵机组13、第二热泵机组20中，第二热泵机组20中的水可以流到开式冷却塔8中形成独立的制冷循环系统，第一热泵机组13中的水可以流到外界的土壤换热器中，若不需要流到外界土壤换热器时，关闭第一热泵机组13即可。可以根据实际热量的需求来开启或者关闭第一热泵机组13、第二热泵机组20。
[0020]空调开式冷却塔8的底部还安装有自来水引入管道12，自来水引入管道12与开式冷却塔8的连接处设有手动补水管道6、自动补水管道7，即手动补水管道6、自动补水管道7的一端分别与自来水引入管道12连接，手动补水管道6、自动补水管道7的另一端均伸入到开式冷却塔8的底部内。开式冷却塔8的底部还安装有排水管道9，开式冷却塔8的中部安装有溢水管道10，排水管道9用于排放开式冷却塔8中的废水，溢水管道10用于排放开式冷却塔8中超过水量设置标准多余的水。
[0021]其工作过程为:当夏季需要制冷时，夏季切换阀15全部开启，冬季切换阀14全部关闭，自来水从自来水引入管道12引入通过开式冷却塔8和管道输送到第二热泵机组20里，经过第二热泵机组20输送到空调供水管2，空调使用过后的水通过空调回水管I输送到第二热泵机组20，第二热泵机组20通过第六连接管22将水输送到与第六连接管22相连接的管道，水通过管道输送回开式冷却塔8的顶部，通过调整管路上的冬季切换阀14、夏季切换阀15的开启关闭状态使得第二热泵机组20可以脱离外界的土壤换热器形成独立的制冷循环系统，调整热平衡。当冬季需要取暖时，夏季切换阀15全部关闭且冬季切换阀14全部打开，地源出水管3将外界的土壤换热器中的水引入进来流经第四连接管19、第四连接管19上的冬季切换阀14、空调回水管I后分别输送到第一热泵机组13、第二热泵机组20，水经过第一热泵机组13、第二热泵机组20之后通过管道输送到地源进水管4，由于地源进水管4上的夏季切换阀15处于关闭状态，水便流经第一连接管16、第一连接管16上处于开启状态的冬季切换阀14后输送到空调供水管2里面。
[0022]本实用新型可以根据夏季土壤温度的控制需求独立开启制冷循环系统，可以与外界的土壤换热器完全脱离同时实现土壤换热器热平衡的效果，降低了成本。
[0023]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种地源热泵开式冷却塔热平衡系统，其特征在于，包括空调回水管、空调供水管、地源出水管、地源进水管、第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、第五连接管、第六连接管、多个冬季切换阀、多个夏季切换阀、第一热泵机组、第二热泵机组、开式冷却塔、冷却塔综合水处理器、循环水泵，所述第一热泵机组的一端通过管道与所述空调回水管、所述空调供水管连接，所述第一热泵机组的另一端通过管道与所述地源出水管、所述地源进水管连接，所述第二热泵机组的一端通过管道与所述空调回水管、所述空调供水管连接，所述第二热泵机组的另一端通过所述第五连接管、所述第六连接管分别与所述地源出水管、所述地源进水管相连接，所述空调供水管的两端通过所述第一连接管、所述第三连接管分别与所述地源进水管的两端连接，所述空调回水管的两端通过所述第二连接管、所述第四连接管分别与所述地源出水管的两端连接，所述开式冷却塔的顶部、底部通过管道分别与所述第六连接管、所述第五连接管相连接，在所述开式冷却塔的顶部与所述第六连接管相连接的管道上安装有所述夏季切换阀，在所述开式冷却塔的底部与所述第五连接管相连接的管道上依次安装有所述冷却塔综合水处理器、循环水泵、夏季切换阀，所述第五连接管上靠近与所述地源出水管连接处安装有所述冬季切换阀，所述第六连接管上靠近与所述地源进水管连接处安装有所述冬季切换阀。
2.根据权利要求1所述的一种地源热泵开式冷却塔热平衡系统，其特征在于，所述第一连接管、所述第二连接管、所述第三连接管、所述第四连接管上均设有冬季切换阀，所述空调供水管靠近与所述第一连接管的连接处安装有夏季切换阀，所述空调回水管靠近与所述第二连接管的连接处安装有夏季切换阀，所述地源出水管靠近与所述第四连接管的连接处安装有夏季切换阀，所述地源进水管靠近与所述第三连接管的连接处安装有夏季切换阀。
3.根据权利要求1或2所述的一种地源热泵开式冷却塔热平衡系统，其特征在于，所述开式冷却塔的底部还安装有自来水引入管道，所述自来水引入管道与所述开式冷却塔连接处设有手动补水管道、自动补水管道，所述手动补水管道、所述自动补水管道的一端分别与所述自来水引入管道连接，所述手动补水管道、所述自动补水管道的另一端均伸入到所述开式冷却塔的底部内。
4.根据权利要求1或2所述的一种地源热泵开式冷却塔热平衡系统，其特征在于，所述开式冷却塔的底部还安装有排水管道，所述开式冷却塔的中部安装有溢水管道。
【文档编号】F25B41/04GK203837169SQ201420177663
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】王其庆, 鲁超峰, 杨武, 韩兆海 申请人:河南省建筑设计研究院有限公司