System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统技术方案_技高网
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一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统技术方案

技术编号:43344899 阅读:1 留言:0更新日期:2024-11-15 20:42
本发明专利技术提供了一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,包括:用户末端、空气源热泵复合热管机组、水/水热泵和地埋管换热器;本申请充分考虑了空气热源、浅层土壤热源与建筑负荷特性的匹配关系,通过空气源热泵复合热管机组和水/水热泵间管路的灵活切换,实现了空气热能和土壤热能的深度高效利用,减少了从土壤中的取热量,有效减少埋管数量,降低投资成本,缩小占地面积。此外,该系统在炎热夏季可以有效利用自然冷源高效供冷,同时利用空气源热泵复合热管机组的重力热管模式将室外的热高效存储到土壤中,大幅度降低蓄热运行成本的同时有效避免了冷量堆积,保障了土壤的热平衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及换热系统,尤其涉及一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统


技术介绍

1、在北方地区,绝大部分建筑在冬季都需要使用供暖空调系统,尤其是北方严寒地区,在供暖季热负荷强度偏大,需要稳定高效的供热来源。

2、空气源热泵系统将空气作为热源用于供暖,相比于传统供暖方式结构简单,维修方便,成本较低。但空气源热泵的供热能力在室外气温较低时下降严重,能效比会急剧降低,使用条件受到环境温度极大的限制。

3、地源热泵系统是以土壤热能作为热源,在全年运行能效上通常比空气源热泵等其他类型的热泵更为节能和经济,具有更大的发展潜力。但在严寒地区,冬季供暖期长、热负荷很大,而夏季制冷期相对较短,冷负荷较小。在这种应用场景下,如果使用单一的地源热泵系统,一方面存在地埋管容量需求大导致的铺设成本高、占地面积大的问题;另一方面,冬季土壤取热量和夏季土壤补热量难以达到平衡,长时间运行时土壤热环境恶化,影响热泵制热性能系数。

4、针对北方严寒地区供热和制冷的需要,单一地源热泵系统或空气源热泵系统均存在其局限性。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于由于不同地区供热和制冷的需要,克服其单一地源热泵系统或空气源热泵系统所存在的局限性的技术问题。

2、为此,本专利技术提及了一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,包括:

3、用户末端、空气源热泵复合热管机组、水/水热泵和地埋管换热器;

4、其中,用户末端用于为室内供暖或供冷、空气源热泵复合热管机组以空气能作为低温热源用于加热换热介质、水/水热泵用于将热量提取并输送给用户;地埋管换热器用于换热介质和土壤的换热;

5、在第一供热模式下,换热介质在地埋管换热器换热后,输送至空气源热泵复合热管机组进一步被加热并输送至水/水热泵的热源侧参与换热,而后输送回地埋管换热器,形成一条通路;

6、换热介质由水/水热泵的用户侧输送至用户末端供热再输送回水/水热泵,形成另一条通路;

7、两条通路内的换热介质通过水/水热泵进行热量的提取和输送;

8、在第二供热模式下,换热介质在空气源热泵复合热管机组被加热后输送至用户末端供热,再输送回空气源热泵复合热管机组,形成通路;

9、在制冷被动蓄热模式下,换热介质由用户末端输送至部分地埋管换热器内的管路参与换热后,再输送回用户末端供冷,形成通路;

10、在热管主动蓄热模式下,换热介质在空气源热泵复合热管机组中换热后,输送至部分地埋管换热器内的管路进行储热,再输送回空气源热泵复合热管机组,形成通路。

11、进一步地,空气源热泵复合热管机组包括:冷凝器、节流机构、蒸发器、气液分离器、压缩机、油分离器;

12、在第一供热模式、第二供热模式下,空气源热泵复合热管机组换热介质依次流经冷凝器、节流机构、蒸发器、气液分离器、压缩机和油分离器形成蒸气压缩循环。

13、进一步地,空气源热泵复合热管机组还包括:储液器、第一热泵阀门、蒸发器和第二热泵阀门;

14、在热管主动蓄热模式下,换热介质依次流经冷凝器、储液器、第一热泵阀门、蒸发器和第二热泵阀门形成重力热管循环。

15、进一步地,地埋管换热器包括:第一部分地埋管换热器和第二部分地埋管换热器;

16、水/水热泵的热源侧的出口端与第一部分地埋管换热器的入口端通过管路连通,在第一部分地埋管换热器入口处设置支路连通第二部分地埋管换热器的入口端,并在支路上设置第三阀门;

17、第一部分地埋管换热器的出口端和第二部分地埋管换热器的出口端分别连通于第二水泵,第二水泵连通于空气源热泵复合热管机组的入口端,并在第二水泵和第一部分地埋管换热器的出口端连通的管路上设置第四阀门。

18、进一步地,在由用户末端的出口端向水/水热泵的用户侧入口端连通的管路上设置第一水泵;

19、在由空气源热泵复合热管机组的出口端向用户末端的入口端连通的管路上设置第八阀门;

20、在由用户末端的入口端向所述水/水热泵的用户侧出口端连通的管路上设置第一阀门。

21、进一步地,空气源热泵复合热管机组的出口端与水/水热泵的热源侧的入口端通过管路连通,并在管路上设置第九阀门。

22、进一步地,用户末端的出口端与第一水泵、第二阀门、第五阀门、第二水泵和空气源热泵复合热管机组的入口端依次连通。

23、进一步地,空气源热泵复合热管机组的出口端和第二部分地埋管换热器的入口端通过管路连通,并管路上设置第七阀门。

24、进一步地,在由第一部分地埋管换热器出口端向用户末端连通的管路上依次设置第四阀门和第六阀门。

25、进一步地,在用户末端的出口端与第一部分地埋管换热器的入口端连通的管路上依次设置第一水泵、第二阀门;

26、在第二水泵进出口处设置旁通支路,并在旁通支路上设置第十阀门。

27、本申请的有益效果为:

28、本专利技术提供了一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,包括:用户末端、空气源热泵复合热管机组、水/水热泵和地埋管换热器;在第一供热模式下,换热介质在地埋管换热器换热后,输送至空气源热泵复合热管机组进一步被加热并输送至水/水热泵的热源侧参与换热,而后输送回地埋管换热器,形成一条通路;换热介质由水/水热泵的用户侧输送至用户末端供热再输送回水/水热泵,形成另一条通路;两条通路内的换热介质通过水/水热泵进行热量的提取和输送;在第二供热模式下,换热介质在空气源热泵复合热管机组的冷凝侧被加热后输送至用户末端供热,再输送回空气源热泵复合热管机组,形成通路;在制冷被动蓄热模式下,换热介质由用户末端输送至部分地埋管换热器内的管路参与换热后,再输送回用户末端供冷,形成通路;在热管主动蓄热模式下,换热介质在空气源热泵复合热管机组中换热后,输送至部分地埋管换热器内的管路进行储热,再输送回空气源热泵复合热管机组,形成通路。

29、本专利技术有机结合了两种不同热泵的优势,通过阀门的开闭实现空气源热泵和地源热泵间管路的灵活切换,在不同运行工况下采用不同模式,实现系统的高能效运作。系统最大化利用了各种热泵的制热能力,进一步减少了地埋管数量,削减了投资成本,缩小了占地面积,降低了系统复杂性,同时利用空气源热泵中复合的重力热管将炎热季节室外的热主动存储到土壤中,有效降低蓄热能耗的同时保障了土壤的热平衡。

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【技术保护点】

1.一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

6.根据权利要求4所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

7.根据权利要求5所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

8.根据权利要求4所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

9.根据权利要求5所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

10.根据权利要求7所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的一种严寒地区空气能跨季补热的多能互补供热制冷系统,其特征在于,

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【专利技术属性】
技术研发人员:韩宗伟邱宝奇程逸时杨记林
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:

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