大容量水池蓄能式间接换热自来水热泵系统技术方案

本实用新型专利技术属于能量利用与建筑节能减排技术领域，具体涉及一种大容量水池蓄能式间接换热自来水热泵系统。本实用新型专利技术包括一个装有热交换媒介水的大容量蓄能水池，蓄能水池内置有一个排管式热交换器，热交换器的各排管两端分别设有自来水管进水端和自来水管出水端；蓄能水池上部一端的媒介水出水端与一热泵机组的媒介水进水端联通，蓄能水池底部另一端的媒介水进水端则通过一循环水泵与该热泵机组的媒介水出水端联通；所述热泵机组的供水管与回水管与末端用户设备联通；所述蓄能水池的顶部一侧通过水管连接到补水箱上，补水箱与补水管相连。本实用新型专利技术通过延长热交换时间、增大热交换面积、增强热交换效果，达到提取自来水中冷量或热量的目的。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于能量利用与建筑节能减排
，具体涉及一种从自来水中提取冷量或热量来用于小型建筑供冷供热的大容量水池蓄能式间接换热自来水热泵系统。
技术介绍
生产或生活所使用的自来水中蕴含大量的冷量与热量，通常情况下仅能随自来水流走，如何抽取其中的冷热量成为一个值得研究的方向。自来水比较清洁，如果做为水源热泵的冷热源，则相对于地表水、地下水、海水等 不易结垢，热交换效率较高。但必须保证自来水不被污染，即只能采用间接热交换，以便不影响自来水的使用。另一个需要解决的问题是自来水的水量一般较小，可能造成系统供冷量或供热量不足。基于以上背景，如何采用有效的方法来实现自来水冷热量的有效利用，成为一个亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于针对自来水冷热量利用中所存在的供冷量或供热量不足的问题，提出一种采用大容量水池蓄能、排管式热交换器间接换热的自来水热泵系统。本技术的目的是通过如下的技术方案来实现的该大容量水池蓄能式间接换热自来水热泵系统，它包括一个装有热交换媒介水的大容量蓄能水池，蓄能水池内置有一个排管式热交换器，热交换器的各排管两端分别设有自来水管进水端和自来水管出水端；蓄能水池上部一端的媒介水出水端与一热泵机组的媒介水进水端联通，蓄能水池底部另一端的媒介水进水端则通过一循环水泵与该热泵机组的媒介水出水端联通；所述热泵机组的供水管与回水管与末端用户设备联通；所述蓄能水池的顶部一侧通过水管连接到补水箱上，补水箱与补水管相连。夏季时，为了进一步降低热交换媒介水温度，提高热泵效率，所述蓄能水池的顶部设置有一个强化蒸发散热风机和一个蒸发散热出风口。本技术具有如下的有益效果(I)本技术使用自来水做为空调冷热源，与以往的水源热泵采用江河水、水库水、地下水、海水、污水等形式相比，因自来水普遍存在于人们工作和生活场所中，因此适用地点多、灵活性强。(2)本技术的热交换器不易结垢。由于自来水比较清洁，其热交换器表面不易结成污垢，热交换效率比较高。(3)本技术使用大容量蓄水池，产生蓄能效果，增加了换热量。由于自来水流量及其中含有的冷热量有限，无法与其他水源热泵形式相比，所以必须延长热交换时间、增大自来水量来弥补这一缺陷。因此，本系统中设置大容量水体，在非空调工作时间与自来水进行热交换，蓄集冷热量，在工作时间再释放出来。(4)本技术使用排管式换热器来增强换热效果。由于使用了自来水做冷热源，热交换器就可采用孔径较小的排管式换热器，以增加换热面积，提高换热效率。(5)本技术能效比高，节约用电。由于使用了比较清洁的自来水，其换热效率相对其他形式的水源热泵高。再者，水源热泵比空气源热泵效率高，进一步节约了电能消耗。附图说明图I是本技术的热(冷)量传递示意框图。图2是本技术实施例的原理结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细的描述。参见图2，本实施例包括装有热交换媒介水的大容量蓄能水池1，蓄能水池I内置有排管式热交换器2，热交换器2的各排管两端分别设有自来水管进水端3和自来水管出水端4 ;蓄能水池I上部一端的媒介水出水端6与热泵机组13的媒介水进水端联通,蓄能水池I底部另一端的媒介水进水端5则通过循环水泵12与热泵机组13的媒介水出水端联通；热泵机组13的供水管14和回水管16与末端用户设备15联通；蓄能水池I的顶部一侧通过水管10连接到补水箱9上，补水箱9与补水管11相连。由图2中还可见，蓄能水池I的顶部设置有强化蒸发散热风机7和蒸发散热出风口 8。本技术的工作过程是自来水被分为多股，由自来水管进水端3进入排管式热交换器2，再由自来水管出水端4流出。蓄能水池I中充满热交换媒介水，排管式热交换器2则浸泡其中。水从媒介水进水端5进入蓄能水池1，再从媒介水出水端6流出，随后进入热泵机组13，再从另一侧流出，通过循环水泵12驱动，经媒介水进水端5再回到蓄能水池Io当处于夏季工况时，生产或生活自来水流经排管式热交换器，蓄能水池中的热量被自来水吸收并带走，水池中的水被降温，形成冷却水。冷却水经由媒介水出水端进入热泵机组，此时机组工况处于水冷热泵状态，氟利昂系统将冷却水中的冷量传递给冷冻水系统(夏季称为冷冻水，冬季则称为供热热水)，冷冻水经由冷冻水供水管，进入用户末端设备，比如风机盘管或冷风机，为用户端提高冷却降温的服务，用过的冷冻水再经由冷冻水回水管回到热泵机组。另一方面，用过的冷却水由循环水泵再次进入蓄能水池，重复以上循环。此时，为了增加水池的降温效果，可开启强化蒸发散热风机7，对水池中的冷却水进行强制对流，增加其蒸发量，水蒸气从蒸发散热出风口 8排出。在以上夏季工况中，整个系统近似于间接式水冷热泵机组。由于存在比较大的蒸发量，水池需要时刻补水，此时补水箱9将发挥作用。当总水位下降时，补水管11将自动向蓄能水池I中补水。当处于冬季工况时，自来水流经排管式热交换器时，其中的热量被蓄能水池中的载热水(冬季称为载热水，夏季称为冷却水)吸收。为了达到保温的效果，强化蒸发散热风机与蒸发散热出风口此时处于关闭状态。由于循环水泵的作用，载热水同样经载热水出水端进入热泵机组。热泵机组处于水源热泵供热状态，将载热水中热量通过氟利昂系统传递给供暖热水，供热热水再被输送至用户末端，如散热器或暖风机，达到为建筑供暖的作用。用过的载热水又回到蓄能水池，再循环以上过程。在以上两种的工况中，蓄能水池的作用是延长热交换时间、增大热交换面积、增强热交换效果，从而达到提取自来水中冷量或热量的目的。由于自来水较为清洁，不易结垢， 且使用了排管式换热器，增大了换热面积，水源热泵比地表水、地下水、污水等类型的水源热泵的效率更高，因此达到进一步节能的效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种大容量水池蓄能式间接换热自来水热泵系统，其特征在于它包括ー个装有热交換媒介水的大容量蓄能水池，蓄能水池内置有ー个排管式热交換器，热交換器的各排管两端分别设有自来水管进水端和自来水管出水端；蓄能水池上部一端的媒介水出水端与一热泵机组的媒介水进水端联通，蓄能水池底部另一端的媒介水进水端则通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷维，刘荣华，王海桥，李轶群，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：实用新型
国别省市：