液位控制的地源热泵机组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种液位控制的地源热泵机组，它包括地源循环管路、热泵机组和用户循环管路；地源循环管路包括在蒸发器(3)和地源换热盘管(6)之间换热的第一回路、在冷凝器(2)和地源换热盘管(6)之间换热的第二回路；用户循环管路包括在用户房间和冷凝器(2)之间换热的第三回路、在用户房间和蒸发器(3)之间换热的第四回路、在水箱(30)与冷凝器(2)之间换热的第五回路；蒸发器(3)为壳管式换热器，蒸发器(3)的外壳上设有一根连通管，连通管内设有一个浮球，连通管上设有用于检测浮球高度的液位传感器。该机组能满足建筑物供暖、供冷，又能满足人们生活用热水的需要。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及空调领域，具体讲是一种液位控制的地源热泵机组。
技术介绍
地源热泵机组是指，从地源如土壤、地下水中吸收热量或冷量，并采用热泵原理，向需要的地方如目标建筑物中转移热量或冷量的空调系统。地源热泵既可以制冷也能制热，一般冬季将热量从地源转移到建筑物中，夏季将冷量从地源转移到建筑物中。由于冬季土壤比空气平均温度要高很多，是优秀的热泵热源，而夏季土壤比空气温度又要低很多，是优秀的冷源，该温度特性使得其热效率比传统空调要高很多，故高效节能。现有技术的地源热泵机组包括三大部分，即地源循环管路、热泵机组和用户循环管路。热泵机组包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，压缩机的出口与冷凝器入口连通，冷凝器出口与节流装置入口连通，节流装置出口与蒸发器入口连通，蒸发器出口与压缩机入口连通。冷媒在压缩机的作用下循环，先被压缩机压缩成高温高压气体，在冷凝器中放热并冷凝成液态冷媒，再经过节流装置节流，然后在蒸发器中吸热蒸发成气体，最后进入压缩机，完成循环。地源循环管路为由与热泵机组换热的第一换热盘管、第一出水管、第一回水管和与地下土壤换热的地埋换热管构成的水循环回路。用户循环管路为由与热泵机组换热的第二换热盘管、第二出水管、第二回水管和与用户房间换热的第三换热盘管构成的水循环回路。但现有技术的地源热泵系统存在以下缺陷：首先，供暖的方式比较单一，只能经地暖管向建筑物室内供暖，无法制备热水以满足人们生活所需，尤其是夏季给房间制冷时，更不可能制备出热水。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种既能满足建筑物供暖、供冷，又能满足人们生活用热水的需要的液位控制的地源热泵机组。本技术的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的液位控制的地源热泵机组，它包括地源循环管路、热泵机组和用户循环管路；热泵机组包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；地源循环管路包括与蒸发器换热的第一换热盘管和与地源换热的地源换热盘管；用户循环管路包括与冷凝器换热的第二换热盘管和与用户房间换热的第三换热盘管；地源循环管路还包括与冷凝器换热的第四换热盘管、第一出水管、第二出水管，第一总出水管、第一回水管、第二回水管和第一总回水管；地源换热盘管、第一总出水管、第一出水管、第一换热盘管、第一回水管、第一总回水管和地源换热盘管依次连通构成第一回路，第一出水管和第一回水管上均设有第一截止阀；地源换热盘管、第一总出水管、第二出水管、第四换热盘管、第二回水管、第一总回水管和地源换热盘管依次连通构成第二回路，第二出水管和第二回水管上均设有第二截止阀；第一总出水管或第一总回水管上设有第一泵；用户循环管路还包括与蒸发器换热的第五换热盘管，第三出水管、第四出水管，第二总出水管、第三回水管、第四回水管和第二总回水管；第三换热盘管、第二总出水管、第三出水管、第二换热盘管、第三回水管、第二总回水管和第三换热盘管依次连通构成第三回路，第三出水管和第三回水管上均设有第三截止阀；第三换热盘管、第二总出水管、第四出水管、第五换热盘管、第四回水管、第二总回水管和第三换热盘管依次连通构成第四回路，第四出水管和第四回水管上均设有第四截止阀；第二总出水管或第二总回水管上设有第二泵；用户循环管路还包括一个带补水管的水箱、第五进水管、第五出水管和与冷凝器换热的第六换热盘管，水箱、第五出水管、第六换热盘管、第五进水管和水箱依次连通构成第五回路，第五进水管或第五出水管上设有第五截止阀，第五进水管或第五出水管上设有第三泵，水箱内设有温度传感器；热泵机组的蒸发器为壳管式换热器，蒸发器的外壳上设有一根连通管，连通管内设有一个浮球，连通管内设有用于检测浮球高度的液位传感器。分五个状态在阐述该机组的工作过程。一、启动压缩机，启动第一泵和第二泵，打开第一截止阀使第一回路通路，打开第三截止阀使第三回路通路，机组从地源吸热，将热量散发到用户房间，该状态即冬季制热状态。二、启动压缩机，启动第一泵和第三泵，打开第一截止阀使第一回路通路，打开第五截止阀使第五回路通路，机组从地源吸热，将热量散发到水箱中，该状态即冬季单独制备热水，水箱中的水在第五回路中循环并从冷凝器中吸热，如果水箱中水少则用补水管补水，通过温度传感器测量水箱内水温，并通过调节压缩机的转速、第三泵的输出功率和补水管补水来综合调节水箱内的水温。三、启动压缩机，启动第一泵、第二泵和第三泵，打开第一截止阀使第一回路通路，打开第三截止阀使第三回路通路，打开第五截止阀使第五回路通路，机组从地源吸热，将热量同时散发到用户房间和水箱中，以同时满足冬季制热供暖和制备热水的需求。四、启动压缩机，启动第一泵和第二泵，打开第二截止阀使第二回路通路，打开第四截止阀使第四回路通路，机组从用户房间吸热并将热量散发到地源，该状态为夏天单独为用户房间制冷。五、启动压缩机，启动第二泵和第三泵，打开第四截止阀使第四回路通路，打开第五截止阀使第五回路通路，机组从用户房间吸热并将热量散发到水箱中以制备热水，该状态为夏季制冷时同时制备热水的状态。由以上分析可知，本技术液位控制的地源热泵机组与现有技术相比，具有以下优点：该机组具备五种工作状态，能满足冬季供暖、夏季供热、给用户制备热水的需求，尤其是，该机组在夏季机组制冷时仍然能制备出热水，便于人们使用。而且，由于蒸发器为壳管式且蒸发器外壳上设有一根连通管，连通管内设有一个浮球，连通管内设有用于检测浮球高度的液位传感器，具体的说，该液位传感器能测出浮球高度，而根据连通器原理浮球高度就等于液面高度，这样，液位传感器可以精确测得蒸发器的壳管内的液面高度，并将检测到的液位信号转换为电信号反馈给PLC芯片，PLC芯片通过分析反馈信号与设定值的差值以此控制节流装置的开大、关小或保持。如果检测液位偏低则将节流装置如电子膨胀阀开大，如果检测液位偏高则将电子膨胀阀开度关小，如果检测液位高度正好则电子膨胀阀开度保持原开度不做调节，故依靠该装置，能根据实际液位来调节制冷剂供液量，控制整个机组的制热量或制冷量。附图说明图1是本技术液位控制的地源热泵机组的系统原理图。图2是本技术液位控制的地源热泵机组的蒸发器的侧视结构示意图。图中所示1、压缩机，2、冷凝器，3、蒸发器，4、第三泵，5、第一换热盘管，6、地源换热盘管，7、第二换热盘管，8、第三换热盘管，9、第四换热盘管，10、第一出水管，11、第二出水管，12、第一总出水管，13、第一回水管，14、第二回水管，15、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液位控制的地源热泵机组，它包括地源循环管路、热泵机组和用户循环管路；热泵机组包括压缩机(1)、冷凝器(2)、节流装置(36)和蒸发器(3)；地源循环管路包括与蒸发器(3)换热的第一换热盘管(5)和与地源换热的地源换热盘管(6)；用户循环管路包括与冷凝器(2)换热的第二换热盘管(7)和与用户房间换热的第三换热盘管(8)；其特征在于：地源循环管路还包括与冷凝器(2)换热的第四换热盘管(9)、第一出水管(10)、第二出水管(11)，第一总出水管(12)、第一回水管(13)、第二回水管(14)和第一总回水管(15)；地源换热盘管(6)、第一总出水管(12)、第一出水管(10)、第一换热盘管(5)、第一回水管(13)、第一总回水管(15)和地源换热盘管(6)依次连通构成第一回路，第一出水管(10)和第一回水管(13)上均设有第一截止阀(16)；地源换热盘管(6)、第一总出水管(12)、第二出水管(11)、第四换热盘管(9)、第二回水管(14)、第一总回水管(15)和地源换热盘管(6)依次连通构成第二回路，第二出水管(11)和第二回水管(14)上均设有第二截止阀(17)；第一总出水管(12)或第一总回水管(15)上设有第一泵(18)；用户循环管路还包括与蒸发器(3)换热的第五换热盘管(19)，第三出水管(20)、第四出水管(21)，第二总出水管(22)、第三回水管(23)、第四回水管(24)和第二总回水管(25)；第三换热盘管(8)、第二总出水管(22)、第三出水管(20)、第二换热盘管(7)、第三回水管(23)、第二总回水管(25)和第三换热盘管(8)依次连通构成第三回路，第三出水管(20)和第三回水管(23)上均设有第三截止阀(26)；第三换热盘管(8)、第二总出水管(22)、第四出水管(21)、第五换热盘管(19)、第四回水管(24)、第二总回水管(25)和第三换热盘管(8)依次连通构成第四回路，第四出水管(21)和第四回水管(24)上均设有第四截止阀(27)；第二总出水管(22)或第二总回水管(25)上设有第二泵(28)；用户循环管路还包括一个带补水管(29)的水箱(30)、第五进水管(31)、第五出水管(32)和与冷凝器(2)换热的第六换热盘管(33)，水箱(30)、第五出水管(32)、第六换热盘管(33)、第五进水管(31)和水箱(30)依次连通构成第五回路，第五进水管(31)或第五出水管(32)上设有第五截止阀(34)，第五进水管(31)或第五出水管(32)上设有第三泵(4)，水箱(30)内设有温度传感器(35)；热泵机组的蒸发器(3)为壳管式换热器，蒸发器(3)的外壳上设有一根连通管(37)，连通管(37)内设有一个浮球(38)，连通管(37)上设有用于检测浮球(38)高度的液位传感器(39)。...

【技术特征摘要】
1.一种液位控制的地源热泵机组，它包括地源循环管路、热泵机组和用户循环管路；
热泵机组包括压缩机(1)、冷凝器(2)、节流装置(36)和蒸发器(3)；地源循环管路
包括与蒸发器(3)换热的第一换热盘管(5)和与地源换热的地源换热盘管(6)；用户
循环管路包括与冷凝器(2)换热的第二换热盘管(7)和与用户房间换热的第三换热盘
管(8)；其特征在于：
地源循环管路还包括与冷凝器(2)换热的第四换热盘管(9)、第一出水管(10)、
第二出水管(11)，第一总出水管(12)、第一回水管(13)、第二回水管(14)和第一总
回水管(15)；地源换热盘管(6)、第一总出水管(12)、第一出水管(10)、第一换热盘
管(5)、第一回水管(13)、第一总回水管(15)和地源换热盘管(6)依次连通构成第
一回路，第一出水管(10)和第一回水管(13)上均设有第一截止阀(16)；地源换热盘
管(6)、第一总出水管(12)、第二出水管(11)、第四换热盘管(9)、第二回水管(14)、
第一总回水管(15)和地源换热盘管(6)依次连通构成第二回路，第二出水管(11)和
第二回水管(14)上均设有第二截止阀(17)；第一总出水管(12)或第一总回水管(15)
上设有第一泵(18)；
用户循环管路还包括与蒸发器(3)换热的第五换热盘管(19)，第三出水管(20)、
第四出水管(21)，第二总出水管(22)、第三回水管...

【专利技术属性】
技术研发人员：武幸涛，罗力成，
申请(专利权)人：宁波沃弗圣龙环境技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33