基于辐射供冷暖的地源热泵空调装置是实现地源热泵系统高效率制冷运行的同时，又充分利用地源水直接向室内供冷，同时又解决地板/顶板辐射供冷结露及其启动慢、预热时间长、控制复杂等问题，该装置包括地源水回路、热泵机组及供冷/暖回路；在热泵机组及供冷/暖回路上，制取冷冻水时，小温差换热器（8）与第二热泵机组（7）、第一热泵机组（6）可实现串联运行，分段降低冷冻水的温度；制取供热水时，第二热泵机组（7）与第一热泵机组（6）串联运行或并联运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于地源热泵，利用地板/顶板辐射向室内供冷供暖的地源热泵空调系统，属于制冷空调系统设计和制造的
技术介绍
随着城市化进程的不断加快，以及人们生活水平的逐渐提高，建筑能源消耗已经占到全社会能源总消耗的30%以上，并且增长迅速。而在建筑能源消耗中，为提高建筑室内舒适性而使用的空调系统能耗又占总建筑能耗的50%以上。因此降低建筑空调系统能耗对缓解能源紧张，实现节能减排具有重要意义。地源热泵以地下土壤作为冷热量来源，使得热泵制冷时有较低的冷凝温度，制热时具有较高蒸发温度，从而使地源热泵具有较高的制冷、制热效率。同时较低温度的地源水也为在过渡季节直接将其作为冷源供给建筑室内提供了可能。但地源热泵系统存在在保证热泵高效运行同时，又实现高效利用地源水直接向室内供冷的难题。地板/顶板辐射供冷供暖方式是一种舒适性好、节能的供冷供暖方式，但地板辐射供冷因为存在地板结露问题，需要增加额外的装置(如置换通风装置等)，使得系统复杂、 初投资大且较难应用，目前地板/顶板辐射主要用于供暖。同时常规的地板辐射供冷供暖装置存在启动慢、预冷(热)时间长等不足。因此，如何实现地源热泵系统高效率制冷运行的同时又充分利用地源水直接向室内供冷，同时又解决地板/顶板辐射供冷结露及其启动慢、预热时间长、控制复杂等问题， 设计出高效的辐射供冷暖的地源热泵空调系统成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是实现地源热泵系统高效率制冷运行的同时又充分利用地源水直接向室内供冷，同时又解决地板/顶板辐射供冷结露及其启动慢、预热时间长、控制复杂等问题，设计出高效的辐射供冷暖的地源热泵空调装置。技术方案本专利技术基于辐射供冷暖的地源热泵空调装置包括地源水回路、热泵机组及供冷供暖回路。地源水回路包括地下换热盘管、第一水泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一热泵机组、第二热泵机组和小温差换热器及其相关连接管道。地下换热盘管的出口分三路，一路通过第一电磁阀接小温差换热器的第一输入端，一路通过第二电磁阀接第二热泵机组第一输入端，另外一路通过第三电磁阀接第一热泵机组的第一输入端，小温差换热器的第一输出端、第二热泵机组的第一输出端和第一热泵机组的第一输出端都与第一水泵的输入端相连，第一水泵的输出端接地下换热盘管的进口 ；热泵机组及供冷暖回路包括第一热泵机组，第二热泵机组，小温差换热器，第四电磁阀，第五电磁阀，第六电磁阀，第七电磁阀，第八电磁阀，第九电磁阀，第十电磁阀，第i^一电磁阀，电动三通调节阀，除湿型表冷器，地板/顶板辐射供冷暖系统，第二水泵及其相关连接管道组成。第二水泵的出口3分成两路，一路通过第四电磁阀接小温差换热器第二输入端，另外一路通过第五电磁阀与小温差换热器第二输出端合并后又分成两路，一路通过第六电磁阀接第二热泵机组第二输入端，另外一路经过第七电磁阀后又分成两路，其中一路通过第十电磁阀接第一热泵机组的第二输入端，另外一路通过第十一电磁阀与第一热泵机组的第二输出端合并后接电动三通调节阀的输入端，同时第二热泵机组的第二输出端分成两路，一路通过第九电磁阀与第一热泵机组的第二输入端相接，另外一路通过第八电磁阀也与电动三通调节阀的输入端相连，电动三通调节阀的第一输出端接除湿型表冷器的输入端，电动三通调节阀的第二输出端与除湿型表冷器的输出端合并后接地板/顶板辐射供冷/暖系统的输入端，地板/顶板辐射供冷/暖系统的输出端接第二水泵的入口。本专利技术装置包括地源水回路、热泵机组及供冷供暖回路。可实现四种运行模式 “免费”供冷模式，联合供冷模式，热泵机组单独供冷模式，制热模式。在“免费”供冷模式下，地源水回路中第二电磁阀、第三电磁阀关闭，第一热泵机组和第二热泵都不工作，此时地源水从地下换热盘管流出后经过第一电磁阀进入小温差换热器，地源水在小温差换热器中吸收热量，温度升高后，从小温差换热器流出，进入第一水泵的入口，被第一水泵加压后进入地下换热盘管，在其中与地下土壤换热，地源水放出热量， 温度降低后再次从地下换热盘管流出；热泵机组及供冷供暖回路中第五电磁阀、第六电磁阀、第Λ电磁阀、第九电磁阀、第十电磁阀关闭，第四电磁、第七电磁阀、第i^一电磁阀打开， 此时冷冻水从第二水泵流出后经过第四电磁阀进入小温差换热器，冷冻水在其中与地源水换热，冷冻水温度降低后从小温差换热器出来，经过第七电磁阀、第十一电磁阀后，进入电动三通调节阀，在电动三通调节阀中，被分成两路，一路进入除湿型表冷器，在除湿型表冷器中冷却空气，并除去空气中部分水分，然后流出与另外一路混合后进入地板/顶板辐射供冷/暖系统，冷冻水在其中进行辐射换热，温度升高后流出地板/顶板辐射供冷/暖系统，被第二水泵吸入加压后，再次循环。在联合供冷模式下，地源水回路中第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀都打开， 此时地源水从地下换热盘管流出后分成三路，一路经过第一电磁阀进入小温差换热器，地源水在小温差换热器中吸收热量，温度升高后，从小温差换热器流出；一路经过第二电磁阀进入第二热泵机组，地源水在机组中冷却制冷剂，吸收热量，温度升高后从机组流出；另外一路经过第三电磁阀进入第一热泵机组，地源水在机组中与制冷剂换热，吸收热量，温度升高后从机组流出；三路地源水流出后混合共同进入第一水泵，被加压后进入地下换热盘管与地下土壤换热，地源水放出热量，温度降低后再次从地下换热盘管流出；热泵机组及供冷供暖回路中第五电磁阀、第七电磁阀、第Λ电磁阀、第十电磁阀、第十一电磁阀关闭，第四电磁阀、第六电磁阀、第九电磁阀打开，此时冷冻水从第二水泵流出后经过第四电磁阀进入小温差换热器，在其中与地源水换热，冷冻水温度降低后从小温差换热器出来，经过第六电磁阀进入第二热泵机组，冷冻水在热泵中与制冷剂换热，温度降低后经过第九电磁阀进入第一热泵机组，冷冻水在其中再次与制冷剂换热，温度进一步降低后流出第一热泵机组，进入电动三通调节阀，在电动三通调节阀中，被分成两路，一路进入除湿型表冷器，在其中空气换热，除去空气中水分，然后流出与另外一路混合后进入地板/顶板辐射供冷/暖系统，冷冻水在其中进行辐射换热，温度升高后流出地板/顶板辐射供冷/暖系统，被第二水泵吸入加压后，再次循环。如果空调系统负荷较小时，此时热泵机组及供冷供暖回路中只运行第二热泵机组，第九电磁阀关闭，第八电磁阀打开，则冷冻水从第二热泵机组流出后，不经过第九电磁阀，而是直接从第八电磁阀进入电动三通调节阀，其余都不变。在热泵机组单独供冷模式下，地源水回路中第一电磁阀关闭，第二电磁阀、第三电磁阀打开，此时地源水从地下换热盘管流出后分成二路，一路经过第二电磁阀进入第二热泵机组，地源水在机组中冷却制冷剂，吸收热量，温度升高后从机组流出；另外一路经过第三电磁阀进入第一热泵机组，地源水在机组中与制冷剂换热，吸收热量，温度升高后从机组流出；二路地源水流出后混合共同进入第一水泵，被加压后进入地下换热盘管与地下土壤换热，地源水放出热量，温度降低后再次从地下换热盘管流出；热泵机组及供冷供暖回路中第四电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第十电磁阀、第i^一电磁阀关闭，第五电磁阀、第六电磁阀、第九电磁阀打开，此时冷冻水从第二水泵流出后经过第五电磁阀、第六电磁阀进入第二热泵机组，冷冻水在热泵中与制冷剂换本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁彩华，张小松，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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