[实用新型]地源热泵空调/制冷复合系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及的是一种以地埋管地源热泵为冷热源的地源热泵空调/制冷复合系统，属于建筑环境与设备工程及制冷工程技术领域。

背景技术：

地源热泵系统是一种利用地下浅层地热资源(包括地下水、地下岩土或地表水等)，既可供热又可制冷的高效节能装置。其中地埋管地源热泵系统较少受环境条件的限制，因而正日益受到重视。它利用地下土壤温度相对稳定的特性，在投入少量高位能的基础上，通过埋在地下的地埋管换热器与大地进行冷热交换，实现夏季制冷、冬季供暖，还可以提供生活用热水。

在地源热泵空调系统全年运行过程中，冬季通过热泵从地下吸收热量后对建筑供热，同时地下埋管周围的温度降低；夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时地下埋管周围的温度升高。如果在一年中冬季从地埋管换热器中抽取的热量与夏季向地埋管换热器输入的热量平衡，则地埋管换热器在数年的长时间运行后，地下的年平均温度没有变化，对地埋管换热器的长期性能没有影响。但是，在很多情况下地埋管换热器全年的冷热负荷是不平衡的。例如在北方建筑物冬季的供暖负荷和供暖时间远大于夏季的空调负荷和空调时间，而在南方情况则相反。在这种情况下，地埋管换热器的吸热和放热不平衡，多余的热量(或冷量)就会在地下积累，引起地下年平均温度的变化，进而影响地埋管换热器的出力。

冷负荷占优的地源热泵复合系统是在普通的地源热泵系统中加入辅助散热装置构成。开式冷却塔和闭式冷却塔是冷负荷占优地区复合式地源热泵系统中最常见的辅助散热装置，技术上较容易实现。

热负荷占优的地源热泵复合系统由于从地下的吸热大于向地下的排热，需要寻求辅助热源。一种设想是采用太阳能作为辅助热源，但地源热泵+太阳能集热器复合系统的经济性较差，而且存在设置太阳能集热器需占空间的限制。另一种可用的办法是地源热泵+锅炉辅助加热，它的缺点是需要消耗较多的常规化石燃料。本专利是针对以上背景提出的一种适合热负荷占优的地源热泵系统的新的解决方案。

在超市，尤其在一些大型超市中，已广泛采用空气调节系统，同时还有大量冷藏柜、冷藏货架等制冷设备。在餐饮业，包括快餐店，也常常有制冰机、冷藏柜等制冷设备。冷藏库和冷冻食品加工更是使用大规模的制冷设备。这些制冷设备都会产生大量的热量。在这些需要制冷的场合中，中小型的制冰机和冷柜常常采用风冷的冷却方式，而且制冷系统常常通过冷凝器将热量直接排入室内空调空间，增加了室内空调负荷。大型的制冷设备通常通过风冷或水冷(冷却塔)将热量排到室外大气中，排放的热量不能进行有效利用。在这种情况下，提出一种将空调系统与制冷系统相结合，并且利用地源热泵作为冷热源的复合系统，即地源热泵空调/制冷复合系统。它的最主要的特点是把各种制冷设备的冷凝器都采用水冷方式，并在夏季向地源热泵系统的地埋管换热器排放制冷的废热，增加向大地的排热量；冬季将制冷排放的废热回收利用为空调用热泵机组供热，提高空调热泵的热效率，以实现或改善热负荷占优的地源热泵空调系统的全年的冷热负荷平衡。

在已有空调制冷技术专利中，如02271552《带冷藏柜的柜式空调器》、200520104609《空调、冷冻、冷藏、保鲜一体机》等诸多的空调冷藏一体机，仅能够在夏季使用。在冬季空调需要供热，而冷冻、冷藏、保鲜需要的仍然是制冷时，该一体机就无法进行工作。在90104316《电冰箱空调器》中，空调器制冷系统和电冰箱制冷系统间断交替工作。另外，已有的这些专利都是小型装置，不是大型的系统装置，而且都不涉及地埋管换热器。而在已有的地源热泵技术中，多为地源热泵空调技术，或将地源与太阳能相结合的技术，没有将地源热泵空调技术与制冷系统联合应用。

实用新型内容：

本实用新型的目的就是为了克服已有技术的不足，提供一种能满足可持续发展对制冷空调行业在节能和环保上的要求，且具有结构简单，使用方便等优点的地源热泵空调/制冷复合系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种地源热泵空调/制冷复合系统，它包括地埋管换热器系统、空调热泵系统、空调末端系统、制冷系统和换热介质循环系统五个子系统，所述地埋管换热器系统为地埋管地源热泵的主要冷热源，并使热负荷占优的地源热泵系统能够在复合系统内有辅助热源提供，从而满足全年的空调用户和制冷用户需要；其中，地埋管换热器系统通过换热介质循环系统的管路分别与空调热泵系统和制冷系统连接，空调热泵系统通过换热介质循环系统的管路与空调末端系统连接；通过换热介质循环系统的调整，实现冷热量传递的控制。