[实用新型]实现分级处理的地源热泵空调装置

说明书

技术领域

本实用新型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领域。 

背景技术

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。 

发明内容

技术问题：本实用新型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：本实用新型实现分级处理的地源热泵空调装置包括地源水回路、热泵机组及供冷/暖回路；地源水回路中，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第一输入端，小温差换热器第一输出端、第二热泵机组第一输出端和第一热泵机组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/暖回路中，第二水泵的出口分成两路，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，另外一路通过第七电磁阀后又分成两路，一路通过第十电磁阀接第一热泵机组第二输入端，另外一路通过第十一电磁阀与第一热泵机组第二输出端合并后接电动三通调节阀输入端，同时第二热泵机组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输入端相连，电动三通调节阀第一输出端接除湿型表冷器输入端，电动三通调节阀第二输出与除湿型表冷器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。 

在热泵机组及供冷/暖回路上，制取冷冻水时，小温差换热器与第二热泵机组、第一热泵机组可实现串联运行，分段降低冷冻水的温度。 

在热泵机组及供冷/暖回路上，制取供热水时，第二热泵机组与第一热泵机组串联运行或并联运行。 

装置中除湿型表冷器安装在室内风机盘管中，或安装在新风处理设备中。 

第一热泵机组为可实现变容量调节的热泵机组，第二热泵机组为冷冻水出水温度可调的热泵机组。 

小温差换热器采用板式换热器或套管式换热器。 

本实用新型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