一种地下水水源热泵补热装置的制作方法

文档序号:12528998阅读:317来源:国知局

本实用新型属于清洁能源设备技术领域,特别是涉及一种地下水水源热泵补热装置。



背景技术:

随着科技的发展和人们生活水平的提高,能源的消耗也在逐步提高,而绝大部分的能源又都是通过矿物燃料的燃烧得到的,但由于矿物燃料资源的有限性和全球环境压力的增加,世界上许多国家都提高了对可再生能源重要性的认识,并采取了一系列行动,出台了许多新的政策和措施,目的是加快可再生能源开发利用的速度,使其尽快在能源供应系统中发挥重要作用。在这种大环境下,水源热泵技术应运而生,其在环保、节能方面有着较强的优势,在我国也在大力推展中。

地下水水源热泵作为水源热泵技术中的一个分支,其水源分别作为夏季室内制冷的冷源和冬季室内供暖的热源,即在夏季将室内的热量释放到水源中去,达到室内制冷的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,将水源中的热量提取出来,用于室内的采暖。上述水源热泵是基于地下水水温恒定的前提下设计和工作的,但是在实际使用过程中人们发现,地下水的水温并不是一成不变的,尤其是在我国的北方地区,由于冬天漫长而夏天短暂,这就使得在这些地区工作的地下水水源热泵在一年中有将近五个月的时间在从地下水中提取热量,而只有短短两三个月的时间在往地下水中补充热量,这就使得地下水中被提取出的热量不能得到有效的补充,使地下水的水温呈逐年降低的趋势。而地下水水源热泵机组在冬季制热工况下运行是有水温条件限制的,当水源温度过低的时候,热泵机组将进入低温保护,无法正常启动,这也就意味着,如果周围地下水的水温持续降低而无法得到补充的话,将势必会造成热泵机组的失灵,因此,亟需一种装置来解决现有技术中存在的上述问题。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本实用新型提供一种地下水水源热泵补热装置,该热泵补热装置可以在室外空气的露点温度高于地下水水温时,为提取的地下水补充热量,提升水温。

为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种地下水水源热泵补热装置,包括地下水井,所述地下水井中设置有取水泵,所述取水泵通过第一管道连接于主进水管,所述主进水管的一端连接于热泵工作机组的进水端,另一端连接于升温塔的进水端,所述热泵工作机组的回水端与所述升温塔的回水端通过主回水管连接,所述主回水管通过第二管道连接于所述地下水井。

所述主进水管靠近所述升温塔的所述进水端处设置有第一阀门,所述主回水管靠近所述升温塔的所述回水端处设置有第二阀门,当室外空气的露点温度高于地下水水温时,所述第一阀门与所述第二阀门处于开启状态,通过所述取水泵提取出来的地下水有一部分通过所述主进水管与所述第一阀门进入到所述升温塔,并从所述升温塔的所述进水端喷出,喷出的低温地下水与高温的室外空气接触发生热交换,热交换后的地下水经所述升温塔的所述回水端和所述主回水管,回灌到所述地下水井;当室外空气的露点温度低于地下水水温时,所述第一阀门与所述第二阀门处于关闭状态。

所述热泵工作机组包括连接于用户工作机的第三管道和第四管道,所述第三管道与所述主进水管之间并联有第五管道和第六管道,所述第五管道设置有第三阀门和第四阀门,所述第三阀门和所述第四阀门可选择的打开其一,所述第五管道在所述第三阀门与所述第四阀门之间连接有第七管道,所述第七管道连接于蒸发器;所述第六管道设置有第五阀门和第六阀门,所述第五阀门和所述第六阀门可选择的打开其一,所述第六管道在所述第五阀门与所述第六阀门之间连接有第八管道,所述第八管道连接于冷凝器;

所述第四管道与所述主回水管之间并联有第九管道和第十管道,所述第九管道设置有第七阀门和第八阀门,所述第七阀门和所述第八阀门可选择的打开其一,所述第九管道在所述第七阀门与所述第八阀门之间连接有第十一管道,所述第十一管道连接于所述蒸发器;所述第十管道设置有第九阀门和第十阀门,所述第九阀门和所述第十阀门可选择的打开其一,所述第十管道在所述第九阀门与所述第十阀门之间连接有第十二管道,所述第十二管道连接于所述冷凝器。

本实用新型的有益效果:

本实用新型提供一种地下水水源热泵补热装置,该补热装置结构简单、运行有效,在室外空气的露点温度高于地下水水温时,通过取水泵提取出来的地下水有一部分通过主进水管进入到升温塔,从升温塔的进水端喷出,喷出的低温地下水与高温的室外空气接触发生热交换,吸收热量,进入升温塔的地下水也可根据实际情况,在升温塔中贮存一段时间,以接收太阳光的辐射,提升水温,之后,经升温塔的回水端和主回水管,回灌到地下水井,并与水井中的地下水发生热交换,从而提升所在工作区域内的地下水整体水温,保证热泵机组在冬季对室内进行供暖时能够正常运行。

附图说明

图1是本实用新型地下水水源热泵补热装置的结构示意图;

图中:1-地下水井,2-取水泵,3-第一管道,4-主进水管,5-升温塔,6-进水端,7-回水端,8-主回水管,9-第二管道,10-第一阀门,11-第二阀门,12-第三管道,13-第四管道,14-第五管道,15-第六管道,16-第三阀门,17-第四阀门,18-第七管道,19-蒸发器,20-第五阀门,21-第六阀门,22-第八管道,23-冷凝器,24-第九管道,25-第十管道,26-第七阀门,27-第八阀门,28-第十一管道,29-第九阀门,30-第十阀门,31-第十二管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示,一种地下水水源热泵补热装置,属于清洁能源设备,用于在室外空气的露点温度高于地下水水温时,为提取的地下水补充热量,提升水温。

本实用新型的地下水水源热泵补热装置包括地下水井1,地下水井1中设置有取水泵2,用于抽取地下水井1中的地下水,取水泵2通过第一管道3连接于主进水管4,主进水管4的一端连接于热泵工作机组的进水端,另一端连接于升温塔5的进水端6,热泵工作机组的回水端与升温塔5的回水端7通过主回水管8连接,主回水管8通过第二管道9连接于地下水井1。

主进水管4靠近升温塔5的进水端6处设置有第一阀门10,主回水管8靠近升温塔5的回水端7处设置有第二阀门11,当室外空气的露点温度高于地下水的水温时,第一阀门10与第二阀门11处于开启状态,使通过取水泵2提取出来的地下水有一部分通过主进水管4与第一阀门10进入到升温塔5,在本实施例中,进入到升温塔5中的地下水从升温塔5的进水端6喷出,以对取用的地下水进行补热升温,在其他实施例中,进水端6处可设置有若干喷淋装置,以增大地下水与高温空气的接触范围;当室外空气的露点温度低于地下水的水温时,第一阀门10与第二阀门11处于关闭状态。

热泵工作机组包括连接于用户工作机的第三管道12和第四管道13,第三管道12与主进水管4之间并联有第五管道14和第六管道15,第五管道14设置有第三阀门16和第四阀门17,第三阀门16和第四阀门17可选择的打开其一,第五管道14在第三阀门16与第四阀门17之间连接有第七管道18,第七管道18连接于蒸发器19;第六管道15设置有第五阀门20和第六阀门21,第五阀门20和第六阀门21可选择的打开其一,第六管道15在第五阀门20与第六阀门21之间连接有第八管道22,第八管道22连接于冷凝器23;

第四管道13与主回水管8之间并联有第九管道24和第十管道25,第九管道24设置有第七阀门26和第八阀门27,第七阀门26和第八阀门27可选择的打开其一,第九管道24在第七阀门26与第八阀门27之间连接有第十一管道28,第十一管道28连接于蒸发器19;第十管道25设置有第九阀门29和第十阀门30,第九阀门29和第十阀门30可选择的打开其一,第十管道25在第九阀门29与第十阀门30之间连接有第十二管道31,第十二管道31连接于冷凝器23。

下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程。

如图1所示,当室外空气的露点温度高于地下水水温时,开启第一阀门10与第二阀门11,此时通过取水泵2提取出来的地下水有一部分会通过主进水管4与第一阀门10进入到升温塔5,并从升温塔5的进水端6喷出,喷出的低温地下水与高温的室外空气接触发生热交换,进入升温塔的地下水可根据实际情况,在升温塔中贮存一段时间,以接收太阳光的辐射,进一步提升水温,热交换后的地下水经升温塔5的回水端7和主回水管8,回灌到地下水井1中;当室外空气的露点温度低于地下水水温时,关闭第一阀门10与第二阀门11。由于有第一阀门10和第二阀门11的阻断,所以升温塔5对热泵工作机组的正常工作并不会产生任何的影响。

当夏天室内需要供冷时,热泵工作机组的第四阀门17、第五阀门20、第八阀门27和第九阀门29开启,第三阀门16、第六阀门21、第七阀门26和第十阀门30关闭,经取水泵2提取的地下水通过主进水管4进入到第六管道15,经过第五阀门20和第八管道22进入冷凝器23,冷凝器23内的制冷剂冷凝放热,将热量释放到地下水中去,完成热交换之后,地下水通过第十二管道31进入第十管道25,经第九阀门29流入到主回水管8,并通过第二管道9回灌到地下水井1中;与此同时,用户工作机的回水通过第三管道12进入第五管道14,经第四阀门17和第七管道18进入蒸发器19,蒸发器19内的制冷剂蒸发,从水体中提取热量,使水温降低,完成热交换之后,用户工作机回水通过第十一管道28进入第九管道24,经第八阀门27和第四管道13流进用户工作机,为室内提供制冷时所需的冷媒。

当冬天室内需要供热时,热泵工作机组的第四阀门17、第五阀门20、第八阀门27和第九阀门29关闭,第三阀门16、第六阀门21、第七阀门26和第十阀门30开启,经取水泵2提取的地下水通过主进水管4进入到第五管道14,经过第三阀门16和第七管道18进入蒸发器19,蒸发器19内的制冷剂蒸发,从地下水中提取热量,完成热交换之后,地下水通过第十一管道28进入第九管道24,经第七阀门26流入到主回水管8,并通过第二管道9回灌到地下水井1中;与此同时,用户工作机的回水通过第三管道12进入第六管道15,经第六阀门21和第八管道22进入冷凝器23,冷凝器23内的制冷剂冷凝放热,将热量释放到水体中去,使水温升高,完成热交换之后,用户工作机回水通过第十二管道31进入第十管道25,经第十阀门30和第四管道13流进用户工作机,为室内提供制热时所需的热媒。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

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