一种墙形能源站及其建造方法与流程

本发明涉及能源技术设备技术领域，尤其涉及一种墙形能源站及其建造方法。

背景技术：

空气源热泵是目前世界上最先进、能效比最高的热水设备之一。目前传统空气源热泵清洁能源站由于设备需要与空气换热，机组需要在室外寻找足够的占地面积摆放，传统机组的配套设备通常与空气源热泵分体设置，需要额外的空间摆放配套设备。此外，现有的清洁能源在除安装主机设备外，还需要建造泵房等配套设施，安装工期较长。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种墙形能源站，该墙形能源站的占地面积较小，安装周期较短。

本发明的另一个目的在于提出一种墙形能源站的建造方法，采用该方向建造的墙形能源站的占地面的较小，建造周期较短。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种墙形能源站，包括：地基，所述地基位于地面以下；热泵模组，所述热泵模组的蒸发器位于地面以上，所述热泵模组被配置为加热或者制冷水，以使所述墙形能源站输出热水或者冷冻水；辅助模块，所述辅助模块连接在所述热泵模组和所述地基之间，所述辅助模块通过连接件与所述地基相连；或者，所述热泵模组与所述地基相连，所述辅助模块所述热泵模组相连。

在一些实施例中，所述辅助模块包括储能模组，所述储能模组包括储能壳体和储能件，所述储能壳体通过所述连接件与所述地基相连，且所述热泵模组的冷媒管道可与所述储能件换热，以使得所述储能件可辅助所述热泵模组化霜以及辅助所述热泵模组加热水。

在一些可选的实施例中，所述储能件位于地下。

在一些实施例中，所述辅助模块还包括：动力模组，所述动力模组具有动力壳体和驱动件，所述动力壳体与所述热泵模组相连，所述驱动件为所述墙形能源站和外部环境之间的水循环提供动力。

在一些具体的实施例中，所述辅助模块还包括储能模组，所述储能模组可辅助所述热泵模组化霜以及辅助所述热泵模组加热水，所述动力模组包括：供水管，所述供水管与所述储能模组相连，所述供水管被配置为将热水或者冷冻水输出所述墙形能源站；回水管，所述回水管与所述热泵模组相连，所述回水管被配置为将所述外部环境的水输入所述墙形能源站；连接管，所述连接管设在所述储能模组与所述热泵模组之间，所述连接管被配置为将与所述热泵模组换热后的水输送至所述储能模组，使其与所述储能模组换热。

在一些实施例中，所述驱动件包括设在所述回水管上的循环水泵。

在一些实施例中，所述动力模组还包括：补水管，所述补水管被配置为将外部水源的水补入所述墙形能源站内；所述驱动件还包括设在所述补水管上的补水泵。

在一些实施例中，所述地基为混凝土基础，所述连接件为地脚螺栓。

在一些实施例中，所述热泵模组还包括热泵壳体、冷凝器、压缩机和控制阀组，所述热泵壳体内限定出第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于所述第二腔室的上方，所述蒸发器位于所述第一腔室内，在由下到上的方向上，所述第一腔室的横截面积逐渐增大，所述压缩机、冷凝器和控制阀组位于所述第二腔室内。

一种墙形能源站的建造方法，所述墙形能源站包括由上至下依次设置的热泵模组、动力模组，储能模组、地基和智能控制系统，所述智能控制系统包括与动力模组相连的动力控制柜和与所述热泵模组相连的热泵控制柜，所述建造方法包括如下步骤：

s1：在地面以下建造地基；

s2：通过地脚螺栓将所述储能模组的储能壳体连接在所述地基上；

s3：通过连接螺栓将所述动力模组的动力壳体与所述储能壳体相连；

s4：通过连接螺栓将所述动力模组的动力壳体与所述储能壳体相连；

本发明的墙形能源站，由于地基、辅助模块以及热泵模组采用拼接的方式形成为墙形，减小了墙形能源站的占地面积，缩短了墙形能源站的建造周期。

本发明的墙形能源站的建造方法，由于采用了地基、储能模组、动力模组以及热泵模组由下至上依次拼接的建造工艺，减小了墙形能源站的占地面积，缩短了墙形能源站的建造周期。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的墙形能源站的结构示意图。

图2是本发明具体实施方式提供的墙形能源站的另一结构示意图。

图3是本发明具体实施方式提供的热泵模组、储能模组及动力模组的连接关系示意图。

图4是本发明具体实施方式提供的墙形能源站的建造方法的流程图。

附图标记：

1、地基；

2、热泵模组；21、第一腔体；22、第二腔体；

3、辅助模块；

31、动力模组；

311、循环水泵；312、补水泵；313、回水管；

314、供水管；315、补水管；316、连接管；

32、储能模组；

33、智能控制系统；

331、热泵控制柜；332、动力控制柜。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图3描述本发明实施例的墙形能源站的具体结构。

如图1-图3所示，本发明的墙形能源站包括地基1、热泵模组2和辅助模块3。地基1位于地面以下，热泵模组2的蒸发器位于地面以上，热泵模组2被配置为加热或者制冷水，以使墙形能源站输出热水或者冷冻水，辅助模块3连接在热泵模组2和地基1之间，辅助模块3通过连接件与地基1相连；或者热泵模组2与地基1相连，辅助模块3与热泵模组2相连。

可以理解的是，本发明的地基1、辅助模块3以及热泵模组2拼接为墙形，减少了墙形能源站的占地面积，墙形能源站可以代替小区的围墙使用。与此同时，整个墙形能源站由三个模块拼接形成，能够缩短墙形能源站的建造周期。此外，在实际建造过程中还可以根据实际需要选择热泵模组2以及辅助模块3的个数，使得墙形能源站可以根据实际负载进行拼装，从而使得墙形能源站更好地符合实际工况。

本发明的墙形能源站，由于地基1、辅助模块3以及热泵模组2采用拼接的方式形成为墙形，减小了墙形能源站的占地面积，缩短了墙形能源站的建造周期。

需要额外说明的是，由于传统空气源热泵占地面积过大，部分小区因土地资源紧张，能源站的安装位置过于靠近住宅，使得噪声源距离用户过近，降低了用户使用满意度。而本发明的墙形能源站拥有占地面积小，形体瘦高，可作为墙体等摆放在小区距离住宅最远端，使得噪声源距离用户足够远，从而降低了墙形能源站的工作噪音对小区住户的影响。

在一些实施例中，如图1-图2所示，辅助模块3包括储能模组32，储能模组32包括储能壳体和储能件，储能壳体通过连接件与地基1相连，且热泵模组2的冷媒管道可与储能件换热，以使得储能件可辅助热泵模组2化霜以及辅助热泵模组2加热。

可以理解的是，储能壳体通过连接件与地基1相连，方便了储能壳体与地基1的连接，从而缩短了整个墙形能源站的建造周期。在本发明中，连接件可以是地脚螺栓、连接钢筋等结构，连接件的具体类型可以根据实际情况做出选择，在此不对连接件的具体类型做出限定。

与此同时，储能件可以辅助热泵模组2化霜，这样避免了在极端天气下热泵模组2因为蒸发器结霜而影响制热效率的现象。这里需要说明的是，储能件的化霜方式可以是直接与蒸发器接触以实现化霜，也可以是储能件具有与蒸发器接触的换热管。在此，不对储能件的化霜方式做出具体限定。此外，储能件可以与热泵模组2的冷凝器串联，当水流流过冷凝器与冷凝器内的冷媒换热后流向储能件，使得水流能够和储能件的储能元件进一步换热，从而提高了整个墙形能源站的制热效率。

在一些可选的实施例中，储能件位于地下。可以理解的是，储能件位于地下能够避免储能件的能量损失。这里需要说明的是，储能件的热量可以来源于太阳能、污水源、热泵模组2的余热等等，在此不对储能件的热量来源进行限定，储能件的热量来源可以根据实际需要做出选择。

在一些实施例中，如图1-图2所示，辅助模块3还包括动力模组31，动力模组31具有动力壳体和驱动件，动力壳体与热泵模组2相连，驱动件为墙形能源站和外部环境之间的水循环提供动力。可以理解的是，动力模组31的动力壳体与热泵模组2相连，方便地实现了动力模组31、热泵模组2和地基1之间的连接，从而缩短了墙形能源站的建造周期。此外，驱动件的存在能够保证墙形能源站稳定地输出热水/冷冻水，保证了墙形能源站的工作稳定性。

在一些具体的实施例中，如图3所示，辅助模块3还包括储能模组32，储能模组32可辅助热泵模组2化霜以及辅助热泵模组2加热动力模组31包括供水管314、回水管313和连接管316，供水管314与储能模组32相连，供水管314被配置为将热水或者冷冻水输出墙形能源站，回水管313与热泵模组2相连，回水管313被配置为将外部环境的水输入墙形能源站，连接管316设在储能模组32与热泵模组2之间，连接管316被配置为将与热泵模组2换热后的水输送至储能模组32，使其与储能模组32换热。

可以理解的是，供水管314可以将经过热泵模组2加热的热水朝向外部环境输出，从而保证了墙形能源站能够稳定地输出热水或者冷冻水。回水管313可以将外部环境使用完的热水/冷冻水送回墙形能源站，从而保证了墙形能源站与外部环境之间形成稳定的水循环，保证了外部环境能够稳定的利用墙形能源站输出的热量或者冷量。连接管316被配置为将与热泵模组2换热后的水输送至储能模组32，使其与储能模组32换热。连接管316的存在能够使得水流流过冷凝器与冷凝器内的冷媒换热后流向储能模组32，使得水流能够和储能模组32的储能件进一步换热，从而提高了整个墙形能源站的制热效率。

在一些实施例中，如图3所示，驱动件包括设在回水管313上的循环水泵311。循环水泵311的存在能够保证水流在外部环境与墙形能源站之间稳定的流动，避免了水流不稳导致的制热量/制冷量不稳定的现象发生。

在一些实施例中，如图3所示，动力模组31还包括补水管315，补水管315被配置为将外部水源的水补入墙形能源站内，驱动件还包括设在补水管315上的补水泵312。补水泵312的存在能够保证墙形能源站和外部环境之间有足够的水进行循环，从而保证了外部环境对热量或者冷量的需要。

需要额外说明的是，本发明的外部环境可以是居民住宅，此时墙形能源站可实现居民住宅的供冷或者供暖。本发明的外部环境还可以转轮除湿机等工业设备，此时墙形能源站作为冷却塔使用。因此，本发明的墙形能源站能够用于生活或者工业中需要制冷或者制热的场景，在此不对墙形能源站的使用环境做出限定。

在一些实施例中，地基1为混凝土基础，连接件为地脚螺栓。由此，既保证了墙形能源站的稳定性，较好地避免了墙形能源站发生侧翻的现象，又方便了辅助模块3与地基1的连接，缩短了墙形能源站的建造周期。

在一些实施例中，热泵模组2还包括热泵壳体、冷凝器、压缩机和控制阀组，热泵壳体内限定出第一腔室21和第二腔室22，第一腔室21位于第二腔室22的上方，蒸发器位于第一腔室21内，在由下到上的方向上，第一腔室21的横截面积逐渐增大，压缩机、冷凝器和控制阀组位于第二腔室22内。

可以理解的是，热泵模组2的主要噪声为蒸发器的散热风机产生的噪声。在本发明中，蒸发器位于第一腔室21内，压缩机、冷凝器和控制阀组位于第二腔室22，这样在提高了热泵模组2的集成程度，从而在一定程度上缩小了热泵模组2的占地面积。此外，在本发明中，第一腔室21的两侧布置翅片表冷器作为蒸发器，呈v字形放置，这样的布置方式能够增大蒸发器的面积，在保证空气流量的同时，降低了空气流速要求，从而降低风机静压，大幅减少风机产生的噪音。

在一些实施例中，墙形能源站还包括智能控制系统33，该模组主要包括数据采集模组、能效分析模组和调节执行模组。数据采集模组可以采集墙形能源站的输出水温，压缩机的压力、冷媒的温度等工作参数。调节执行模组包括热泵控制柜331和动力控制柜332，调节执行模组调整循环水泵311、补水泵312的开度、还可调整压缩机的供电频率。通过数据采集反馈至能效分析模组，由能效分析模组进行能效分析后控制调节执行模组合理调节分配负荷，使整个模组做到自动运行、无人值守、智能保存运行数据。当模组出现异常时，能效分析模组经过短时分析，对模组进行自动调节。如果调节执行模组的调节数据超出正常范围，模组会自动报警，反馈至运维中心，以最低的运行成本达到最好的效果。

此外，智能控制系统33还可根据大数据对墙形能源站进行模糊控制。同时对供水温度、回水温度、压力等参数进行实时监测，根据实时采集的室外温度及典型房间室内温度对墙形能源站及入户流量进行智能修正，从而实现对用户室内温度的精准控制，满足用户舒适生活的需求。

实施例：

下面参考图1-图3描述本发明一个具体的实施例的墙形能源站的具体结构。

如图1-图3所示，本发明的墙形能源站包括地基1、热泵模组2和辅助模块3。地基1位于地面以下，热泵模组2包括热泵壳体、蒸发器、压缩机、冷凝器、控制阀组以及热泵控制柜331，蒸发器位于地面以上，热泵控制柜331设在热泵壳体的侧壁上。热泵模组2被配置为加热或者制冷水，以使墙形能源站输出热水或者冷冻水。

辅助模块3包括储能模组32和动力模组31，储能模组32包括储能壳体和储能件，储能壳体通过连接件与地基1相连，且热泵模组2的冷媒管道可与储能件换热，以使得储能件可辅助热泵模组2化霜以及辅助热泵模组2加热。动力模组31具有动力壳体、驱动件和动力控制柜332，动力控制柜332设在动力壳体的侧壁上，动力壳体与热泵壳体及储能壳体分别相连，驱动件为墙形能源站和外部环境之间的水循环提供动力。

动力模组31包括供水管314、回水管313、连接管316、补水管315、循环水泵311和补水泵312。供水管314与储能模组32相连，供水管314被配置为将热水或者冷冻水输出墙形能源站，回水管313与热泵模组2相连，回水管313被配置为将外部环境的水输入墙形能源站，连接管316设在储能模组32与热泵模组2之间，连接管316被配置为将与热泵模组2换热后的水输送至储能模组32，使其与储能模组32换热，补水管315被配置为将外部水源的水补入墙形能源站内。循环水泵311设在回水管313上，补水泵312设在补水管315上。

本实施例的墙形能源站具有以下优点：

1、设备占地面积小；

2、设备噪声小；

3、设备输出效果稳定，可采用多种能源；

4、模块化拼接，安装简单快捷；

5、可精准智能控制，精准供热(冷)。

如图3所示，一种墙形能源站的建造方法，墙形能源站包括由上至下依次设置的热泵模组2、动力模组31，储能模组32、地基1和智能控制系统33，智能控制系统33包括与动力模组31相连的动力控制柜332和与热泵模组2相连的热泵控制柜331，建造方法包括如下步骤：

s1：在地面以下建造地基1；

s2：通过地脚螺栓将储能模组32的储能壳体连接在地基1上；

s3：通过连接螺栓将动力模组31的动力壳体与储能壳体相连；

s4：通过连接螺栓将热泵模组2的热泵壳体与动力壳体相连。

本发明的墙形能源站的建造方法，由于采用了地基1、储能模组32、动力模组31以及热泵模组2由下至上依次拼接的结构，减小了墙形能源站的占地面积，缩短了墙形能源站的建造周期。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。