具有热平衡主动恢复功能的土壤源燃气热泵系统技术方案

本发明专利技术涉及一种具有热平衡主动恢复功能的土壤源燃气热泵系统，包括水源燃气热泵机组，其特征在于：所述水源燃气热泵机组分别通过热泵机组地源水电动阀、热泵机组电动阀和热回收检修关断阀连接有地埋管换热器、风机盘管和生活热水换热水箱，所述风机盘管连接有新风机组，所述生活热水换热水箱连接有太阳能集热器。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术利用地埋管换热系统作为燃气热泵的冷热源，可提高系统运行效率，节约系统能耗；可利用新风机组进行地埋管换热器的热平衡主动恢复，可消除地埋管换热器冷热积聚,延长地埋管换热器高效运行的寿命周期；本发明专利技术设有系统控制器，可科学合理控制系统制取生活热水和进行热平衡恢复。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种具有热平衡主动恢复功能的土壤源燃气热泵系统，包括水源燃气热泵机组，其特征在于：所述水源燃气热泵机组分别通过热泵机组地源水电动阀、热泵机组电动阀和热回收检修关断阀连接有地埋管换热器、风机盘管和生活热水换热水箱，所述风机盘管连接有新风机组，所述生活热水换热水箱连接有太阳能集热器。本专利技术的有益效果为：本专利技术利用地埋管换热系统作为燃气热泵的冷热源，可提高系统运行效率，节约系统能耗；可利用新风机组进行地埋管换热器的热平衡主动恢复，可消除地埋管换热器冷热积聚,延长地埋管换热器高效运行的寿命周期；本专利技术设有系统控制器，可科学合理控制系统制取生活热水和进行热平衡恢复。【专利说明】具有热平衡主动恢复功能的土壤源燃气热泵系统
本专利技术涉及热泵
，尤其涉及一种具有热平衡主动恢复功能的土壤源燃气热泵系统。
技术介绍
地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的高效节能环保的新型空调技术。地源热泵是利用地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，通过深埋于建筑物周围或底板下的管路系统，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移，使地下岩土体与建筑物完成热交换的一种技术。地源热泵空调系统主要分为三个部分:室外地埋管换热系统、热泵机组系统和室内采暖空调末端系统。通过室外地埋管换热系统，冬季，热泵机组从地下岩土体中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地地下岩土体中，实现建筑物空调制冷。由于地埋管换热系统为热泵机组提供的冷源水和热源水的温度接近地下温度，在夏季低于室外空气温度，在冬季高于室外空气温度，所以地源热泵相较传统的风冷热泵空调系统，能效比更高，能够显著节约能源。地埋管换热器的热平衡和温度恢复问题，对于整个地源热泵空调系统的节能效果和经济效益，有着关键性的影响。现有的地源热泵地埋管换热器，在运行当中极易出现向地下排热或取热的不平衡问题，导致地下土壤出现热积聚或冷积聚，地下温度无法恢复合理的范围，地埋管换热器的供回水温度在供冷季偏高、在供暖季偏低，从而严重降低现有地源热泵系统的运行效率，甚至导致系统失效。在当前有关地源热泵的研究和实践中，如何使地源热泵地埋管换热器排热和取热平衡，恢复所在地下土壤的温度场是亟待解决的关键问题。燃气水源热泵:燃气水源热泵采用燃气发动机驱动压缩机，采用地下水、地表水、污水等作为冷热源，具有较高的节能效果，其优点为:①燃气发动机驱动的热泵机组相对于传统热泵机组，能更充分利用燃料，具有较高的一次能源利用率。②燃气发动机驱动的压缩机可以连续改变转速，实现制冷量的连续调节，而且制冷压缩机的性能系数保持不变，因此燃气一水源热泵的变负荷调节能力很强。③由于天然气是清洁燃料，在燃烧过程中不产生灰渣，燃烧后的排放物较少，能够减少温室气体及大气污染物的排放量。④发展燃气空调，可以弥补城市在夏季燃气用量的低谷，起到调峰作用。⑤冬季运行时，利用燃气发动机废热除霜，可以减少甚至免除制冷剂逆向流动融霜，提高了热泵机组供热质量及运行可靠性，提高了热泵机组的制热性能系数。能够在更低的环境温度下运行，适用于我国绝大部分地区。⑥比空气源热泵具有更高的能效比。电驱动水源热泵与地埋管换热器组合形成的土壤源热泵系统已得到广泛应用，土壤源热泵系统中水源热泵机组使用的水源为经地埋管换热器与土壤进行换热后的循环水。水源燃气热泵的缺点:1、地下水源燃气热泵不易通过政府审批，极易破坏、污染地下水资源，地下水量、水质不易达标，回灌难度大；2、地表水源燃气热泵在建筑项目附近不易找到全年稳定、丰富、水质温度适宜的地表水资源，且地表水的温度一般与室外空气温度比较接近，机组运行效率不高。太阳能热水集热器:吸收太阳辐射并将产生的热能传递到水以制取热水的装置。常用的有平板型集热器和真空管集热器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有热平衡主动恢复功能的土壤源燃气热泵系统，以解决现有的地源热泵地埋管换热器，在运行当中极易出现向地下排热或取热的不平衡，导致地下土壤出现热积聚或冷积聚，地下温度无法恢复合理的范围的问题，进而提高地源热泵系统的运行效率。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现: 一种具有热平衡主动恢复功能的土壤源燃气热泵系统，包括水源燃气热泵机组，所述水源燃气热泵机组分别通过热泵机组地源水电动阀、热泵机组电动阀和热回收检修关断阀连接有地埋管换热器、风机盘管和生活热水换热水箱，水源燃气热泵机组上设有排烟管，所述水源燃气热泵机组与地埋管换热器之间设有地埋管循环泵，水源燃气热泵机组与风机盘管之间设有空调水循环泵，所述空调水循环泵连接有风机盘管和新风机组，新风机组通过新风机组地源水电动阀与地源水连接，所述风机盘管和新风机组处分别设有风盘系统总电动阀和新风机组空调水电动阀，所述生活热水换热水箱连接有太阳能集热器，生活热水换热水箱和太阳能集热器之间设有太阳能检修关断阀和太阳能集热循环泵，生活热水换热水箱通过空调水制热水电动阀与所述风机盘管和新风机组连接；所述地埋管换热器、生活热水换热水箱、太阳能集热器上分别安装有地埋管换热器温度传感器、生活热水箱温度传感器和太阳辐射传感器；所述空调水制热水电动阀、热泵机组电动阀、风盘系统总电动阀、新风机组空调水电动阀、新风机组地源水电动阀、热泵机组地源水电动阀、热回收检修关断阀、太阳能检修关断阀、生活热水箱温度传感器、地埋管换热器温度传感器、太阳辐射传感器均与系统控制器连接并由所述系统控制器控制，所述系统控制器连接有室外温度传感器。进一步的，所述生活热水换热水箱内置有热回收盘管换热器、太阳能盘管换热器和空调热水盘管换热器。 进一步的，所述空调水制热水电动阀、热泵机组电动阀均为电动调节阀。进一步的，所述排烟管内设置有有毒有害气体报警器。进一步的，所述系统控制器为基于通用PLC的智能控制器。本专利技术的有益效果为: 1、运行效率高，节约能耗。相较现有燃气热泵系统，本专利技术使用经地埋管换热器与土壤进行换热后的循环水作为水源，将燃气热泵的系统和土壤源热泵系统的优点结合起来，在直接使用燃气、提高一次能源利用效率的同时，节约能源。由于地下土壤冬暖夏凉，使用地埋管换热器的循环水作为水源，可提升燃气热泵运行的效率，从而减少电力消耗。2、不损害地下水资源。相较现有水源燃气热泵系统，本专利技术使用经地埋管换热器与土壤进行换热后的循环水作为水源，不开采地下水，不使用地表水，不损害地下水资源，避免了常用水源热泵系统破坏地下水和地表水资源的通病，在节能的同时保护了水环境。3、适用性广。相较现有水源燃气热泵系统，本专利技术不需使用地下水、地表水，只要建筑周边有一定的空地就可采用。4、自动化程度高。各传感器可对系统的各个组件进行智能控制，相较现有水源燃气热泵系统，热回收和制取生活热水的自动化程度高，控制科学、合理。5、具有太阳能制热水功能，热水制备三重保险。相较现有技术，本专利技术可在过渡季机组停机时或机组余热不足时利用太阳能制取热水。当在冬季机组的回收热量也不足且太阳能受天气影响也集热不足时，本专利技术也可直接利用水源燃气热泵机组制取的空调循环水通过进入生活热水换热水箱制取热水。6、具有地埋管换热器热平衡主动恢复功能。相较现有技术，本专利技术设有新风机组地源水电动阀及其相应管路、还设有地埋管换热器温度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘政，王宽，林学友，方宏伟，张淑莉，张向东，
申请(专利权)人：中铁建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：