一种热源塔与地埋管联合的地源热泵系统的制作方法

本实用新型属于制冷空调技术和可再生能源利用领域，涉及一种以热源塔和地埋管联合提供冷却水实现夏季和冬季均能够高效运行的地源热泵系统。

背景技术：

地源热泵系统利用埋设在岩土体中载有流体的U形地埋管从大地吸取冷量或热量提供冷却水，以实现利用浅层低品位地能资源进行供冷供热的空调系统。由于地源热泵系统具有地域适宜性强、高效节能等优点，在大多数地区广泛应用开来。但敷设地埋管需要一定范围大小的可用地表面积，对于土地资源十分珍贵和供地形式十分紧张的市区，限制了地源热泵系统所能提供供冷供热量，难以满足建筑物的负荷需求。不足部分的供冷供热需求，通常做法就是增设锅炉等设备加大供热量，增设散热设备加大制冷量，这样就增加了两套系统，整个供冷供热系统更加复杂，既增加了初投资，也必然会占据更多的机房面积和管路空间，本已短缺的建筑用地问题将会更加突出。同时，锅炉工作时会产生能源利用率低、排放出污染物影响环境等问题。

以冷却塔作为辅助冷却设备与地埋管联合为主机提供冷却水，制取所需的冷量满足建筑物制冷需求，这种复合式地源热泵系统是夏热冬冷地气候区工程中最常见的解决制冷量不足问题的最经济可靠的方法，通过合理制定运行策略也可以很好地解决地埋管在岩土体中换热的热平衡问题。因此，如何拓展冷却塔与空气换热过程中能够吸取热量作为热泵的低位热源实现供热功能，减少因地埋管埋设用地面积不足而需要增加多套冷热源系统所带来的不利影响，对于冷却塔和地埋管联合供冷供热的热泵系统应用范围进一步加大具有重要意义。

基于此，提出了热源塔和地埋管联合的地源热泵系统，既可以实现埋管敷设用地面积不足的情况下供冷供热需求，同时不同时间调节运行也很好地克服了较低温度下热源塔因供热性能衰减所带来的装机容量增加和效率难以提升问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种热源塔与地埋管联合的地源热泵系统，其结合合理，能够在地埋管敷设用地面积不足的情况下实现一套系统满足供冷供热需求，保障地埋管在岩土体中换热过程冷热量平衡，同时兼顾运行环境温度下降时热源塔的取热性能衰减的情形下通过调整运行实现系统高效可靠运行。

为了实现本实用新型目的，本实用新型提供一种热源塔与地埋管联合的地源热泵系统，主要由地埋管单元、冷却塔单元、热源塔单元、主机单元、用户侧单元五部分组成，地埋管单元和主机单元相连接，热源塔单元和主机单元相连接，用户侧单元与主机单元连接，其中主机单元由地源热泵主机单元、热源塔主机单元、水冷主机单元组成。

所述地源热泵主机单元含有1台或多台主机（即二台以上主机），每台主机包括第一压缩机、第一油分离器、第一四通换向阀、第一冷冻水侧换热器、第一节流阀、第一冷却水侧换热器、第一气液分离器以及相关冷媒连接管道，所述第一冷冻水侧换热器与用户侧单元连接，第一冷却水侧换热器与地埋管单元相连接。所述第一压缩机具有冷媒输入端和输出端，第一油分离器具有冷媒输入端和输出端，第一四通换向阀具有冷媒进出的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口，第一冷冻水侧换热器具有冷冻水进出的第一端口、第二端口以及冷媒进出的第三端口、第四端口，第一节流阀具有冷媒输入端和输出端，第一冷却水侧换热器具有冷媒进出的第一端口、第二端口以及冷却水进出的第三端口、第四端口，第一气液分离器具有输入端和输出端。在地源热泵主机单元中，第一压缩机的输出端与第一油分离器输入端连接，第一油分离器输出端与第一四通换向阀第一端口连接，第一四通换向阀第四端口与第一冷冻水侧换热器第三端口连接，第一冷冻水侧换热器第一端口与用户侧单元回水管通过第一阀门连接，第一冷冻水侧换热器第二端口与用户侧单元供水管通过第二阀门连接，第一冷冻水侧换热器第四端口与第一节流阀输入端连接，第一节流阀输出端与第一冷却水侧换热器第一端口连接，第一冷却水侧换热器第三端口与地埋管输入端连接，第一冷却水侧换热器第四端口与第二水泵输出端连接，第一冷却水侧换热器第二端口与第一四通换向阀第二端口连接，第一四通换向阀第三端口与第一气液分离器输入端连接，第一气液分离器输出端与第一压缩机输入端连接。

所述热源塔主机单元含有1台或多台主机，每台主机包括第二压缩机、第二油分离器、第二四通换向阀、第二冷冻水侧换热器、第二节流阀、第二冷却水侧换热器、第二气液分离器以及相关冷媒连接管道，第二冷冻水侧换热器与用户侧单元连接，第二冷却水侧换热器与地埋管单元相连接。所述第二压缩机具有冷媒输入端和输出端，第二油分离器具有冷媒输入端和输出端，第二四通换向阀具有冷媒进出的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口，第二冷冻水侧换热器具有冷冻水进出的第一端口、第二端口以及冷媒进出的第三端口、第四端口，第二节流阀具有冷媒输入端和输出端，第二冷却水侧换热器具有冷媒进出的第一端口、第二端口以及冷却水进出的第三端口、第四端口，第二气液分离器具有输入端和输出端。在热源塔主机单元中，第二压缩机的输出端与第二油分离器输入端连接，第二油分离器输出端与第二四通换向阀第一端口连接，第二四通换向阀第四端口与第二冷冻水侧换热器第三端口连接，第二冷冻水侧换热器第一端口与用户侧单元冷冻水回水管通过第五阀门连接，第二冷冻水侧换热器第二端口与用户侧单元冷冻水供水管通过第六阀门连接，第二冷冻水侧换热器第四端口与第二节流阀输入端连接，第二节流阀输出端与第二冷却水侧换热器第一端口连接，第二冷却水侧换热器第三端口与热源塔输入端连接，第二冷却水侧换热器第四端口与第一溶液泵输出端连接，第二冷却水侧换热器第二端口与第二四通换向阀第二端口连接，第二四通换向阀第三端口与第二气液分离器输入端连接，第二气液分离器输出端与第二压缩机输入端连接。

所述水冷主机单元含有1台或多台主机，每台主机包括第三压缩机、第三油分离器、第三冷冻水侧换热器、第三节流阀、第三冷却水侧换热器、第三气液分离器以及相关冷媒连接管道，第三冷冻水侧换热器与用户侧单元连接，第三冷却水侧换热器与冷却塔单元相连接。所述第三压缩机具有冷媒输入端和输出端，第三油分离器具有冷媒输入端和输出端，第三冷冻水侧换热器具有冷冻水进出的第一端口、第三端口以及冷媒进出的第三端口、第四端口，第三节流阀具有冷媒输入端和输出端，第三冷却水侧换热器具有冷媒进出的第一端口、第二端口以及冷却水进出的第三端口、第四端口，第三气液分离器具有输入端和输出端。在水冷主机单元中，第三压缩机的输出端与第三油分离器输入端连接，第三油分离器输出端与第三冷却水侧换热器第二端口连接，第三冷却水侧换热器第三端口与冷却塔输入端连接，第三冷却水侧换热器第四端口与第三水泵输出端连接，第三冷却水侧换热器第一端口与节流阀输入端连接，节流阀输出端与第三冷冻水侧换热器第四端口连接，第三冷冻水侧换热器第一端口与用户侧单元冷冻水回水管通过第七阀门连接，第三冷冻水侧换热器第二端口与用户侧单元冷冻水供水管通过第八阀门连接，第三冷冻水侧换热器第四端口与气液分离器输入端连接，气液分离器输出端与第三压缩机输入端连接。

所述地埋管单元包括地埋管、第二水泵及相关连接管道，地埋管与地源热泵主机单元相连接，第二水泵与地源热泵主机单元相连接。所述地埋管具有输入端和输出端，第二水泵具有输入端和输出端，地埋管输出端与第二水泵输入端连接，第二水泵输出端与第一冷却水侧换热器第四端口连接，地埋管输入端与第一冷却水侧换热器第三端口连接。

所述热源塔单元包括热源塔、溶液浓缩装置、浓溶液储液器、第一溶液泵、第二溶液泵、第九阀门及相关连接管道，热源塔与热源塔主机单元相连接，第一溶液泵与热源塔主机单元相连接，溶液浓缩装置与用户侧单元连接。所述热源塔具有溶液进出的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口，溶液浓缩装置具有冷冻水进出的第一端口、第二端口以及溶液进出的第三端口、第四端口，第一溶液泵具有溶液进出的输入端和输出端，第二溶液泵具有溶液进出的输入端和输出端。在热源塔单元中，热源塔第一端口与第二冷却水侧换热器第三端口连接，热源塔第二端口与第一溶液泵输入端连接，第一溶液泵输出端与第二冷却水侧换热器第四端口连接，热源塔第三端口与第二溶液泵输入端连接，第二溶液泵输出端与溶液浓缩装置第三端口连接，溶液浓缩装置第四端口与浓溶液储液器输入端连接，浓溶液储液器输出端通过第九阀门与热源塔第四端口连接，溶液浓缩装置第一端口与用户侧单元冷冻水回水管通过第三阀门连接，溶液浓缩装置第二端口与用户侧单元冷冻水供水管通过第四阀门连接。

所述用户侧单元包括供水管、回水管、第一水泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门以及相关连接管道，第一水泵安装在回水管上。供水管通过第一阀门与第一冷冻水侧换热器第一端口连接，通过第三阀门与溶液浓缩装置第一端口连接，通过第五阀门与第二冷冻水侧换热器第一端口连接，通过第七阀门与第三冷冻水侧换热器第一端口连接；回水管通过第二阀门与第一冷冻水侧换热器第二端口连接，通过第四阀门与溶液浓缩装置第二端口连接，通过第六阀门与第二冷冻水侧换热器第二端口连接，通过第八阀门与第三冷冻水侧换热器第二端口连接。

进一步的，本实用新型系统中，地源热泵主机单元2台及以上主机的第一冷却水侧换热器第三端口之间并联连接，第四端口之间并联连接，第一冷冻水侧换热器第一端口之间并联连接，第二端口之间并联连接；热源塔主机单元2台及以上主机的第二冷却水侧换热器第三端口之间并联连接，第四端口之间并联连接，第二冷冻水侧换热器第一端口之间并联连接，第二端口之间并联连接；水冷主机单元2台及以上主机的第三冷却水侧换热器第三端口之间并联连接，第四端口之间并联连接，第三冷冻水侧换热器第一端口之间并联连接，第二端口之间并联连接。

进一步的，本实用新型系统中，地埋管之间距离在3米~6米，地埋管埋设深度60米~120米，保障地埋管换热效果。

进一步的，本实用新型系统中，溶液浓缩装置具有热源进口，所述地源热泵主机单元、热源塔主机单元和/或水冷主机单元具有热水出口，热水出口通过用户侧单元的供水管和回水管连接溶液浓缩装置的热源进口。

进一步的，本实用新型系统中，供冷负荷需要满足前提下，可减去第三主机单元和冷却塔单元。

由于本实用新型基于一种热源塔与地埋管联合的地源热泵系统通过热源塔夏季排热和冬季吸热实现地埋管敷设用地面积不足的情况下一套冷却水系统满足供冷供热需求，同时避免了热源塔在较低温度下性能衰减问题和地埋管岩土体换热不平衡问题，高效、经济的解决了热源塔冬季溶液浓缩再生热源，提高了系统综合性能，因此本实用新型方法和系统能够解决地埋管敷设用地面积不足的情况下地源热泵系统安全高效运行，且节省机房用地面积，降低投资和运行费用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构和流程示意图。

其中，101―第一压缩机；102―第一油分离器；103―第一四通换向阀；103a―第一四通换向阀第一端口；103b―第一四通换向阀第二端口；103c―第一四通换向阀第三端口；103d―第一四通换向阀第四端口；104―第一冷冻水侧换热器；104a―第一冷冻水侧换热器第一端口；104b―第一冷冻水侧换热器第二端口；104c―第一冷冻水侧换热器第三端口；104d―第一冷冻水侧换热器第四端口；105―第一节流阀；106―第一冷却水侧换热器；106a―第一冷却水侧换热器第一端口；106b―第一冷却水侧换热器第二端口；106c―第一冷却水侧换热器第三端口；106d―第一冷却水侧换热器第四端口；107―第一气液分离器；108―地埋管；109―第二水泵；201―第二压缩机；202―第二油分离器；203―第二四通换向阀；203a―第二四通换向阀第一端口；203b―第二四通换向阀第二端口；203c―第二四通换向阀第三端口；203d―第二四通换向阀第四端口；204―第二冷冻水侧换热器；204a―第二冷冻水侧换热器第一端口；204b―第二冷冻水侧换热器第二端口；204c―第二冷冻水侧换热器第三端口；204d―第二冷冻水侧换热器第四端口；205―第二节流阀；206―第二冷却水侧换热器；206a―第二冷却水侧换热器第一端口；206b―第二冷却水侧换热器第二端口；206c―第二冷却水侧换热器第三端口；206d―第二冷却水侧换热器第四端口；207―第二气液分离器；208―热源塔；208a―热源塔第一端口；208b―热源塔第二端口；208c―热源塔第三端口；208d―热源塔第四端口；209―溶液浓缩装置；209a―溶液浓缩装置第一端口；209b―溶液浓缩装置第二端口；209c―溶液浓缩装置第三端口；209d―溶液浓缩装置第四端口；210―浓溶液储液器；211―第九阀门；212―第一溶液泵；213―第二溶液泵；301―第三压缩机；302―第三油分离器；303―第三气液分离器；304―第三冷冻水侧换热器；304a―第三冷冻水侧换热器第一端口；304b―第三冷冻水侧换热器第二端口；304c―第三冷冻水侧换热器第三端口；304d―第三冷冻水侧换热器第四端口；305―第三节流阀；306―第三冷却水侧换热器；306a―第三冷却水侧换热器第一端口；306b―第三冷却水侧换热器第二端口；306c―第三冷却水侧换热器第三端口；306d―第三冷却水侧换热器第四端口；307―第三水泵；308―冷却塔。401―第一水泵；402―第一阀门；403―第二阀门；404―第三阀门；405―第四阀门；406―第五阀门；407―第六阀门；408―第七阀门；409―第八阀门。

具体实施方式

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种热源塔与地埋管联合的地源热泵系统，参照图1，其揭示了本实用新型热源塔与地埋管联合提供冷热水进行供冷供热的实施例，在本实施例中，基于一种热源塔与地埋管联合的地源热泵系统包括地源热泵主机单元、热源塔主机单元、水冷主机单元、地埋管单元、热源塔、冷却塔单元、用户侧单元及相关连接管道。各单元具体的连接方式如下：

在地源热泵主机单元中，第一压缩机101的输出端与第一油分离器102输入端连接，第一油分离器102输出端与第一四通换向阀103第一端口103a连接，第一四通换向阀103第四端口103d与第一冷冻水侧换热器104第三端口104c连接，第一冷冻水侧换热器104第一端口104a与用户侧单元回水管通过第一阀门402连接，第一冷冻水侧换热器第二端口与用户侧单元供水管通过第二阀门403连接，第一冷冻水侧换热器104第四端口104d与第一节流阀105输入端连接，第一节流阀105输出端与第一冷却水侧换热器106第一端口106a连接，第一冷却水侧换热器106第三端口106c与地埋管108输入端连接，第一冷却水侧换热器106第四端口106d与第二水泵109输出端连接，第一冷却水侧换热器106第二端口106b与第一四通换向阀103第二端口103b连接，第一四通换向阀103第三端口103c与第一气液分离器107输入端连接，第一气液分离器107输出端与第一压缩机101输入端连接。

在热源塔主机单元中，第二压缩机201的输出端与第二油分离器202输入端连接，第二油分离器202输出端与第二四通换向阀203第一端口203a连接，第二四通换向阀203第四端口203d与第二冷冻水侧换热器204第三端口204c连接，第二冷冻水侧换热器204第一端口204a与用户侧单元冷冻水回水管通过第五阀门406连接，第二冷冻水侧换热器204第二端口204b与用户侧单元冷冻水供水管通过第六阀门407连接，第二冷冻水侧换热器204第四端口204d与第二节流阀205输入端连接，第二节流阀205输出端与第二冷却水侧换热器206第一端口206a连接，第二冷却水侧换热器206第三端口206c与热源塔208输入端连接，第二冷却水侧换热器206第四端口206d与第一溶液泵212输出端连接，第二冷却水侧换热器206第二端口206b与第二四通换向阀203第二端口203b连接，第二四通换向阀203第三端口203c与第二气液分离器207输入端连接，第二气液分离器207输出端与第二压缩机201输入端连接。

在水冷主机单元中，第三压缩机301的输出端与第三油分离器302输入端连接，第三油分离器302输出端与第三冷却水侧换热器306第二端口306b连接，第三冷却水侧换热器306第三端口306c与冷却塔308输入端连接，第三冷却水侧换热器306第四端口306d与第三水泵307输出端连接，第三冷却水侧换热器306第一端口306a与节流阀305输入端连接，节流阀305输出端与第三冷冻水侧换热器304第四端口304d连接，第三冷冻水侧换热器304第一端口304a与用户侧单元冷冻水回水管通过第七阀门408连接，第三冷冻水侧换热器304第二端口304b与用户侧单元冷冻水供水管通过第八阀门409连接，第三冷冻水侧换热器304第四端304d口与气液分离器305输入端连接，气液分离器305输出端与第三压缩机301输入端连接。

在地埋管单元中，地埋管108输出端与第二水泵109输入端连接，第二水泵109输出端与第一冷却水侧换热器106第四端口106d连接，地埋管108输入端与第一冷却水侧换热器106第三端口106c连接。

在热源塔单元中，热源塔208第一端口208a与第二冷却水侧换热器206第三端口206c连接，热源塔208第二端口208b与第一溶液泵212输入端连接，第一溶液泵212输出端与第二冷却水侧换热器206第四端口206d连接，热源塔208第三端口208c与第二溶液泵213输入端连接，第二溶液泵2013输出端与溶液浓缩装置209第三端口209c连接，溶液浓缩装置209第四端口209d与浓溶液储液器210输入端连接，浓溶液储液器210输出端通过第九阀门211与热源塔208第四端口208d连接，溶液浓缩装置209第一端口209a与用户侧单元冷冻水回水管通过第三阀门404连接，溶液浓缩装置209第二端口209b与用户侧单元冷冻水供水管通过第三阀门405连接。

在用户侧单元中，第一水泵401安装在回水管上。供水管通过第一阀门402与第一冷冻水侧换热器104第一端口104a连接，通过第三阀门404与溶液浓缩装置209第一端口209a连接，通过第五阀门406与第二冷冻水侧换热器204第一端口204a连接，通过第七阀门408与第三冷冻水侧换热器304第一端口304a连接；回水管通过第二阀门403与第一冷冻水侧换热器104第二端口104b连接，通过第四阀门405与溶液浓缩装置209第二端口209b连接，通过第六阀门407与第二冷冻水侧换热器204第二端口204b连接，通过第八阀门409与第三冷冻水侧换热器304第二端口304b连接。

当热源塔与地埋管联合的地源热泵系统处于制冷工况时，根据冷却水的负荷变化和环境温度变化有热源塔＋冷却塔＋地埋管排热模式、热源塔＋冷却塔排热模式。热源塔＋冷却塔＋地埋管排热模式是在环境温度较高和冷却负荷较大时，热源塔和冷却塔散热能力受到限制，将导致主机制冷量衰减幅度较大，制冷效率降低，利用地埋管不受环境温度影响良好换热性能提高主机单元综合制冷效率。

在地源热泵主机单元中，低温低压的制冷剂气体从第一气液分离器107中被第一压缩机101吸入压缩后变成高温高压过热蒸汽进入油分离器102排出，经过第一四通换向阀103的第一端口103a、第二端口103b进入第一冷却水侧换热器106第二端口106b中，制冷剂与冷却水换热降温，冷凝变成液体，从第一冷却水侧换热器106第一端口106a中流出，经过第一节流阀105后变成低温低压的气液两相，再进入第一冷冻水侧换热器104中吸热蒸发，制取冷冻水，而制冷剂完全蒸发后变成过热气体从第一冷冻水侧换热器104出来经过第一四通换向阀103第四端口103d、第三端口103c进入第一气液分离器107，然后再次被吸入第一压缩机101，从而完成制冷循环，实现制取建筑物制冷所需的冷冻水。同样地，在热源塔主机单元中，低温低压的制冷剂气体从第二气液分离器207中被第二压缩机201吸入压缩后变成高温高压过热蒸汽进入油分离器202排出，经过第二四通换向阀203的第一端口203a、第二端口203b进入第二冷却水侧换热器206第二端口206b中，制冷剂与冷却水换热降温，冷凝变成液体，从第二冷却水侧换热器206第一端口206a中流出，经过第二节流阀205后变成低温低压的气液两相，再进入第二冷冻水侧换热器204中吸热蒸发，制取冷冻水，而制冷剂完全蒸发后变成过热气体从第二冷冻水侧换热器204出来经过第二四通换向阀203第四端口203d、第三端口203c进入第二气液分离器207，然后再次被吸入第二压缩机201，从而完成制冷循环，实现制取建筑物制冷所需的冷冻水。在水冷主机单元，低温低压的制冷剂气体从第三气液分离器303中被第三压缩机301吸入压缩后变成高温高压过热蒸汽进入油分离器302排出，直接进入第三冷却水侧换热器306第二端口306b中，制冷剂与冷却水换热降温，冷凝变成液体，从第三冷却水侧换热器306第一端口306a中流出，经过第三节流阀305后变成低温低压的气液两相，再进入第三冷冻水侧换热器304中吸热蒸发，制取冷冻水，而制冷剂完全蒸发后变成过热气体从第三冷冻水侧换热器304出来进入到第三气液分离器303，然后再次被吸入第三压缩机301，从而完成制冷循环，实现制取建筑物制冷所需的冷冻水。

在地埋管单元中，地埋管108中的冷却水由输出端流出后经过第二水泵109加压进入第一冷却水侧换热器106的第四端口，冷却水与制冷剂充分换热，温度升高后从第一冷却水侧换热器106的第三端口106c流出返回至地埋管108的输入端，冷却水进入地埋管108后在其中与周边岩土体进行换热，经岩土体将热量向四周扩散，而自身温度得以降低后再次流出地埋管108输出端，实现主机向外排热的目的。

此时热源塔单元中，除浓溶液储液器210外都充灌着冷却水，其功能相当于冷却塔散热。冷却水在热源塔208与空气热交换将热量排放至空气后从热源塔208输出端出来后被第一溶液泵212吸入，经过第一溶液泵212加压后进入第二冷却水侧换热器206中与制冷剂吸收热量，冷却水温度升高后从第二冷却水侧换热器206流出进入热源塔208，冷却水在热源塔208中温度降低后再次从热源塔208输出端流出，实现主机排热目的。此过程中溶液浓缩装置、浓溶液储液器、第九阀门、第二溶液泵都不工作。

同样地，在冷却塔单元中，冷却水在冷却塔308与空气热交换将热量排放至空气后从冷却塔308输出端出来后被第三水泵307吸入，经过第三水泵307加压后进入第三冷却水侧换热器306中与制冷剂交换热量，冷却水温度升高后从第三冷却水侧换热器306流出进入冷却塔308，冷却水在冷却塔308中温度降低后再次从冷却塔308输出端流出，实现主机排热目的。

在用户侧单元中，来自于建筑物吸热升温后的冷冻水经第一水泵401加压后在回水管中分成三路，第一路经由第一阀门402进入第一冷冻水侧换热器104中，冷冻水在其中与制冷剂换热，温度降低，经由第二阀门403从第一冷冻水侧换热器104出来后进入供水管中流向建筑物中实现制冷目的；第二路经由第五阀门406进入第二冷冻水侧换热器204中，冷冻水在其中与制冷剂换热，温度降低，经由第六阀门407从第二冷冻水侧换热器204出来后进入供水管中流向建筑物中实现制冷目的；第三路经由第七阀门408进入第三冷冻水侧换热器304中，冷冻水在其中与制冷剂换热，温度降低，经由第八阀门409从第三冷冻水侧换热器304出来后进入供水管中流向建筑物中实现制冷目的。

热源塔＋冷却塔排热模式是环境温度不太高和冷却负荷不太大时，以热源塔＋冷却塔来承担全部主机的排热量，而地埋管单元停止工作，这样使得岩土体得到间歇性的热平衡恢复期以保障地埋管后期换热效果。此时，地源热泵主机单元停止工作，热源塔主机单元、水冷主机单元的工作流程与地埋管+热源塔＋冷却塔排热模式相同；作为排热设备的热源塔单元和冷却塔单元的工作流程与地埋管+热源塔＋冷却塔排热模式相同；用户侧单元的工作流程与地埋管+热源塔＋冷却塔排热模式相同，只是第一路停止工作。

当热源塔与地埋管联合的地源热泵系统处于制热工况时，根据低位热源负荷变化和环境温度变化有地埋管＋热源塔取热模式、热源塔取热模式。地埋管＋热源塔取热模式是在环境温度较低和热源负荷较大时，热源塔在空气中取热能力受到限制，将导致主机制热量衰减幅度较大，制热效率降低，利用地埋管不受环境温度影响良好换热性能提高主机单元综合制热效率。

在地源热泵主机单元中，第一气液分离器107中低温低压的制冷剂气体被第一压缩机101吸入压缩后变成高温高压过热蒸汽进入油分离器102排出，通过第一四通换向阀103第一端口103a、第四端口103d进入第一冷冻水侧换热器104，制冷剂在第一冷冻水侧换热器104中放出热量，制取热水，同时自身冷凝成液体，然后由端口104d经过第一节流阀105进入第一冷却水侧换热器106，在第一冷却水侧换热器106中与低位热源换热，进行吸热蒸发，制冷剂完全蒸发后从第一冷却水侧换热器106出来流经第一四通换向阀103的第二端口103b、第三端口103c进入第一气液分离器107，最后再次被第一压缩机101吸入，从而完成制热循环，制取热水，实现制取建筑物供热所需的热水。同样地，在热源塔主机单元中，第二气液分离器207中低温低压的制冷剂气体被第二压缩机201吸入压缩后变成高温高压过热蒸汽进入油分离器202排出，通过第二四通换向阀203第一端口203a、第四端口203d进入第二冷冻水侧换热器204，制冷剂在第二冷冻水侧换热器204中放出热量，制取热水，同时自身冷凝成液体，然后由端口204d经过第二节流阀205进入第二冷却水侧换热器206，在第二冷却水侧换热器206中与低位热源换热，进行吸热蒸发，制冷剂完全蒸发后从第二冷却水侧换热器206出来流经第二四通换向阀203的第二端口1203b、第三端口203c进入第二气液分离器207，最后再次被第二压缩机201吸入，从而完成制热循环，制取热水，实现制取建筑物供热所需的热水。此时，水冷主机单元停止工作，对应冷却塔单元停止工作。

在地埋管单元中，地埋管108中的冷却水（此过程中水吸热升温，为简便仍成为冷却水）由输出端流出后经过第二水泵109加压进入第一冷却水侧换热器106的第四端口，冷却水与制冷剂充分换热，温度升高后从第一冷却水侧换热器106的第三端口106c流出返回至地埋管108的输入端，冷却水进入地埋管108后在其中与周边岩土体进行换热，从岩土体中吸取热量，而自身温度得以升高后再次流出地埋管108输出端，实现主机从外取热的目的。

此时热源塔单元中，溶液在热源塔208与空气热交换将热量排放至空气后从热源塔208输出端出来后被第一溶液泵212吸入，经过第一溶液泵212加压后进入第二冷却水侧换热器206中与制冷剂交换热量，溶液温度降低后从第二冷却水侧换热器206流出进入热源塔208，溶液在热源塔中与空气换热，吸收空气中的显热和潜热（吸收潜热将导致溶液浓度变稀），溶液温度升高后再次从热源塔208输出端流出，实现主机从外取热的目的。此过程中，热源塔208中的溶液将经过第二溶液泵213后进入溶液浓缩装置209中，溶液浓缩装置209通过提取用户侧单元的供水管热水热量提升溶液温度并实现浓缩再生，溶液浓度将提高变浓，浓溶液从溶液浓缩装置209流出后进入浓溶液储液器210，当热源塔208中溶液浓度低于设定值或液位降低时，打开第九阀门211，浓溶液由浓溶液储液器210进入热源塔208中，继续实现制取热水过程。

在用户侧单元中，来自于建筑物排热降温后的热水经第一水泵401加压后在回水管中分成三路，第一路经由第一阀门402进入第一冷冻水侧换热器104中，热水在其中与制冷剂换热，温度升高，经由第二阀门403从第一冷冻水侧换热器104出来后进入供水管中流向建筑物中实现供热目的；第二路经由第三阀门404进入溶液浓缩装置209中，热水放出热量实现溶液浓缩再生，温度降低，经由第四阀门405从溶液浓缩装置209出来后进入供水管中，此过程中热水使用量较少不影响供热效果；第三路经由第五阀门406进入第二冷冻水侧换热器204中，热水在其中与制冷剂换热，温度升高，经由第六阀门407从第二冷冻水侧换热器204出来后进入供水管中流向建筑物中实现供热目的；

热源塔取热模式是当环境温度不太低时，以热源塔208作为热泵的全部低位热源可满足主机取热负荷需求，而地埋管单元停止工作，这样使得岩土体得到间歇性的热平衡恢复期以保障地埋管后期换热效果。此时，地源热泵主机单元、第三主机停止工作，冷却塔308停止工作，热源塔主机单元的工作流程与地埋管+热源塔取热模式相同；作为取热设备的热源塔单元的工作流程与地埋管+热源塔取热模式相同；用户侧单元的工作流程与地埋管+热源塔取热模式相同，只是第一路停止工作。

当热源塔热泵208冬季供热即将结束时，可将溶液回路中的溶液全部经过溶液浓缩装置209浓缩后存储于浓溶液储液器210中，溶液回路其余部分在夏季制冷时充入冷却水，冬季再次制热时，可将溶液从浓溶液储液器210中再次放出。

本实施例的一种热源塔与地埋管联合的地源热泵系统通过热源塔夏季排热和冬季吸热实现地埋管敷设用地面积不足的情况下一套冷却水系统满足供冷供热需求，同时避免了热源塔208在较低温度下性能衰减问题和地埋管108岩土体换热不平衡问题，高效、经济的解决了热源塔冬季溶液浓缩再生热源，提高了系统综合性能，因此本系统能够解决地埋管敷设用地面积不足的情况下地源热泵系统安全高效运行，且节省机房用地面积，降低投资和运行费用。

本实用新型系统中，为实际节能控制与运行优化的方便，地源热泵主机单元、热源塔主机单元和/或水冷主机单元可以具有2台及以上主机。地源热泵主机单元中的各主机的第一冷却水侧换热器第三端口之间并联连接，第四端口之间并联连接，第一冷冻水侧换热器第一端口之间并联连接，第二端口之间并联连接。热源塔主机单元中的各主机的第二冷却水侧换热器第三端口之间并联连接，第四端口之间并联连接，第二冷冻水侧换热器第一端口之间并联连接，第二端口之间并联连接。水冷主机单元中的各主机的第三冷却水侧换热器第三端口之间并联连接，第四端口之间并联连接，第三冷冻水侧换热器第一端口之间并联连接，第二端口之间并联连接。

以上仅为本实用新型优先选用的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效功效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理落入在本实用新型的专利保护范围内。