采用地下水库与热泵的储能式变温空调装置制造方法及图纸

采用地下水库与热泵的储能式变温空调装置，包括由带地下水库的水源性热源、水源热泵回路、变温空调负载回路、循环载热介质及连接管路，还包括由多个相互并联的储能水箱单元组成的储能水箱组，水源热泵回路与储能水箱组的各单元输入端并联连接，变温空调负载回路与储能水箱组的各单元输出端并联连接，由此，使得系统具有较高的系统冷热量输出储备容量与较高的系统运行可靠性，并能通过储能运行使变温空调保持连续输出与输出温度平稳。并具有充足的地下水源性热源储存容量和较低的运行能耗成本。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水源热泵空调系统，尤其是涉及一种采用地下水库与热泵 的储能式变温空调装置技术。
技术介绍
水源热泵系统是一种利用地下浅层地能，包括地下水、或地表水等的既可 供热又可制冷的高效建筑节能空调系统，水源热泵技术利用地下水以及地表水 源的过程当中，因存在打井和地下水回灌的高成本问题、地表水受环境温度影 响较大、换热对水体生态环境的影响等问题，使其应用受到了一定的限制。土壤埋管式水源热泵系统是通过埋设土壤换热器来实现载热介质与岩壤的 换热，浅层埋管深度浅，受地表气温、太阳辐射等因素影响较大，系统稳定性低；深层的垂直埋管采用高承压聚乙烯塑料U型管，相应的相关材料费用与地 孔钻掘费用大。土壤埋管式水源热泵系统对土壤换热器的材质及地质结构的要 求比较高，在单位面积上地热换热能量级别低，系统投资较其它水源热泵方式 要高，所以一般适用于温控标准较低、面积较小的居住类单体建筑，在温控可 靠与标准要求较高的大型空调工程中应用相对困难。随着空调节能技术的进步，人们又对温控可靠性与标准要求较高的场合根 据需要温控的特性提出在不同时间段内要求输出不同空调温度的变温空调节能 运行模式，采用变温供暖与制冷时，要求输出温度保持平稳，并且系统运行的 可靠性高，即当主要供暖与制冷的热泵发生故障时，系统仍能保证温控对象不 受影响，适合这种应用场合的情况有高档宾馆、人工气候室、植物工厂甚至农 用温室等要求较高温控可靠性与标准的大型空调工程，并要求系统带有储备热 泵等，因而热泵功率要求大、设备投资也大。由于水源热泵是一种间隙式工作的变功率输出设备，现有技术仅仅通过间 隙式直接输送次级循环载热介质的换热方式提供空调冷热能量，即水源热泵在 供暖与制冷运行的同时不能进行储能运行，因而不能实现可靠与稳定的连续输 出，难以满足温控可靠性与标准要求较高场合的变温空调节能运行模式要求； 此外，现有技术热源部分容量低、升温快也是导致输入温度变动大、设备功耗 大的直接原因，对于采用现有的带地下水库的循环地热换热装置等进行变温空 调运行时，也需要进一步增加水源性热源的地下储存容量，同时减少施工复杂 性与影响占地面积，为此，还需要寻找一种能够降低变温空调运行水源热泵投 资成本和提高系统运行可靠性的方法。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种采用地下水库与热泵的储能式变温空调装置，该装置可以降低设备的投资及运行成本，提高空调系统的效率、可靠性和 实现非间歇性的温度平稳连续输出。本技术提供一种采用地下水库与热泵的储能式变温空调装置，由地下 水库、与地下水库相连接的水源热泵，和与水源热泵相连接的空调负载，及多 个相互并联的储能水箱祖等所组成，其特征是每个储能水箱通过一个输入选 通开关阀与所述水源热泵的输出端相连接，且每个储能水箱通过一个输出选通 开关阀与所述变温空调负载相连接。所述的储能水箱组是由一个或以上的储能水箱所组成，多个储能水箱间相 互并联连接。所述的地下水库中设有吸热单元和散热单元，吸热单元和散热单元经选择 与所述的水源热泵相连通。所述的水源热泵是包括一个或一个以上相互并联连 接的水源热泵，水源热泵与至少二个循环输送泵、若干个开关阀门组成可换向 连接输出供冷或供热能量的水源热泵回路。所述的地下水库是经非开挖的爆炸施工成形的地下水库、或者是由经非开 挖水平钻进与顶管施工方式成形的地下埋管等所组成的地下水库、或者上述的组合。所述的地下埋管至少是从金属管、或塑料管、或玻璃纤维管、或钢筋混凝 土预制管中选择其一，或是选择上述的组合。所述的地下埋管由内、外套管组成，其内套管与外套管之间设有保温材料。 所述的地下水库由沿地层深度方向上的多层组成，每相邻两层之间的管壁间距为3米到8米。本技术的采用地下水库与热泵的储能式变温空调装置的优点是由于 系统采用了包括由多个相互并联的储能水箱单元组成的储能水箱组，且每个储 能水箱通过一个输入选通开关阀与所述水源热泵的输出端相连接，使得系统在 温控可靠性与温控标准要求较高的变温空调运行时，具有充足的地下水源性热 源储存容量和较低的运行能耗成本，且水源热泵与系统设备投资成本比现有技 术大幅度降低，运行效率比现有技术提高；又由于系统采用了每个储能水箱通 过一个输出选通开关阀与所述变温空调负载相连接，使得系统具有较高的系统 冷热量输出储备容量与较高的系统运行可靠性，并能通过储能运行使变温空调 保持连续输出与输出温度平稳。附图说明图1是本技术实施例的采用地下水库和水源热泵的储能式变温空调系 统的工作循环流程示意图。图2是本技术一种带地下水库的水源热泵变温空调装置应用于一个设 施农业的应用实施例。图3是本技术一种带地下水库的水源热泵变温空调装置应用于一个城 市民用建筑的应用实施例。图4是本技术中采用爆炸施工成形的地下水库的结构示意图。图5是本技术中采用非开挖水平钻进与顶管施工成形的她下水库的结 构示意图。具体实施说明以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。 变温空调是根据空调对象的需要特性可在不同时间段内输出不同空调温度 的节能技术。如在白天需要的输出较大，夜晚需要的输出较小，或者相反，要 求变温输出较大时温度保持平稳，通常需要按照最大输出功率配置热泵，考虑 系统运行可靠性要求时还必须增加储备热泵的设置，典型的应用工况包括如植 物工厂等农用建筑。降低变温空调运行中的运行能耗、提高可靠性与输出温度 稳定性等的关键是提高系统的储能特性，通过提高系统的储能特性，还可以减少热泵的配置数量或与配置功率。如图l、图2、图5所示是本技术一种带地下水库的水源热泵储能式变温空调装置设或备构成农用建筑或农用温室内应用的一个实施例，由地下水库 1、水源热泵回路2、循环载热介质3、地热换热循环供水回路4、空调负载回路 5、工作水箱6、储能水箱组B、控制器8、电控与手动换向阔组等组成。其中， 地下水库包括钻迸与顶管地下水库102、埋地连通管lll、保湿渗水管112、维 修人孔113、保温材料层114;其中循环载热介质3包括次级循环载热介质311 和终级循环载热介质312;电控与手动换向阀组包括加热循环通路开关阀Kl、 制冷循环通路开关阀K2、储能水箱输入选通开关阀K3-1、 K3-2、 K3-3、储能水 箱输出选通开关阀K4、 K5、 K6;地热换热循环供水回路4中包括地下水库1、 供水管道401、除污装置411、单向阀412、供水泵413、工作水箱6、电控与手 动换向阀组等。所述的水源热泵回路2是由一个或一个以上相互并联连接的热 泵201、至少两个循环输送泵及若干个开关阀门等组成的，其至少两个循环输送 泵、若干个开关阀门与热泵201之间形成可换向输出供冷或供热能量的水源热 泵回路。所述的储能水箱组B是由一个或多个储能水箱7所组成，储能水箱输 入选通开关阀K3-1、 K3-2、 K3-3、输出选通开关阀K4、 K5、 K6与储能水箱7经 相互连接成为并联式储能水箱组B。空调负载回路5包括一般的空调负载回路和采用变温空调方法调控负载输 出温度的变温空调负载回路，变温空调负载回路还包括间隙性工作的变温空调 负载回路和非间隙地连续工作的变温空调负载回路。变温空调负载回路中包括 变温空调循环管路或采暖与制本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用地下水库与热泵的储能式变温空调装置，由地下水库、与地下水库相连接的水源热泵，和与水源热泵相连接的空调负载，及多个相互并联的储能水箱组所组成，其特征是：每个储能水箱通过一个输入选通开关阀与所述水源热泵的输出端相连接，且每个储能水箱通过一个输出选通开关阀与所述变温空调负载相连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：潘戈，
申请(专利权)人：潘戈，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]