[发明专利]多用户地源热泵空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及热泵空调系统，详细讲是一种使用成本低廉、节约能源的多用户地源热泵空调系统。

背景技术

我们知道，地源热泵是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）既可供热又可制冷的高效节能空调设备。热泵的热源为地表水（江水、湖水、河水、海水）、地下水和土壤。目前楼房用的多用户地源热泵空调系统的具体结构为：设有地源换热器、主机房和室内末端机，其中地源换热器根据热源的不同分为地表水源或地下水源换热器和地埋管换热器，能源分别取自地表水、地下水和土壤；主机房内安装热泵机组，热泵机组包括压缩机、能源侧换热器、使用侧换热器、膨胀罐，压缩机经四通阀与能源侧换热器制冷剂管路一端相连接，能源侧换热器制冷剂管路另一端经热力膨胀阀与使用侧换热器制冷剂管路一端相连接，使用侧换热器制冷剂管路另一端经四通阀与压缩机相连接；能源侧换热器的循环水管路经水泵与地源换热器相连，使用侧换热器的循环水管路的出水口和进水口上设有供水主管和回水主管，供水主管上设有供水泵, 回水主管上设有补水定压装置；每个用户的室内末端机分别经控制阀与供水主管和回水主管相连，。这种地源热泵空调系统由主机房内的机组统一制出冷热通过管道输送到用户末端系统供其使用；使用时，供水泵工作，用户只需打开控制阀，供水主管内的水就会进入用户的室内末端机释放能量后返回回水主管，因此对水泵的功率、扬程等参数要求较高，供水主管与回水主管间必须存在一定的余压来保证系统的正常工作，使得系统压力增高，特别是在高层建筑集中供热时，系统压力高，供水主管及用户末端机管路容易爆裂，存在安全隐患。水泵功率大，运行费用高。同时存在如下问题：主机房建设需要投资，主机房占建筑区域的有效建设面积。管道在冷热的输送过程中会有大量的损失，造成浪费。热泵机组为统一集中供冷或供热，用户不能随意的选择。对于投资者来说一次性投资大；只有部分用户使用也要开启整个大机组，运行费用高；机组配件大，维护费用高。不能分户计量，只能均摊，收费不合理，限制了该系统的使用；运行费用如需分户计量，只能额外投资增加设备，如流量表等设备，加以计量；但仍存在后期的维修保养费用无法分摊计量的问题。主机维修保养，所有用户需全部停止使用。需要配备机房的管理人员。而且大型中央主机需要大功率的配电设施，投资费用大。

如果地源换热器采用地表水源或地下水源换热器，建筑物属于高层建筑，使用侧和能源侧都需要配备大扬程水泵，水泵功率大，耗电量大；如采用土壤源换热器，地埋管换热器的安装区域一般选择在主机房的周围，井的数量多且密集，冬夏季统一制冷或统一制热，能量不易交换，换热速度慢，也不能完全依赖地下土壤的温度达到热平衡，冬天容易形成冻土，不利于机组的运行，机组效率低。如采用分散打井，需增加管道的铺设费用，而且能量损失较大，能源利用率低。高层地埋管换热器系统内需要配备大功率的循环水泵，费用计量需增加额外计量设备。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种无公摊费用，使用成本低廉，节约能源，系统管路内压力低、不存在安全隐患的多用户地源热泵空调系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种多用户地源热泵空调系统，包括地源换热器、供水主管、回水主管和补水定压装置，地源换热器的出水口和回水口直接与供水主管和回水主管相连，回水主管上设有补水定压装置，其特征在于各用户分别安装一台小型的热泵机组，热泵机组包括机体、压缩机、能源侧换热器、使用侧换热器 和膨胀罐；热泵机组的能源侧换热器的循环水管路进水口和出水口分别与供水主管和回水主管相连，能源侧换热器的循环水管路进水口或出水口上设有室外循环泵，热泵机组的使用侧换热器的循环水管路进水口和出水口与室内末端机相连，使用侧换热器的循环水管路进水口或出水口上设有室内循环泵。

本发明中所述的地源换热器为水源换热器，水源换热器使用侧循环水管路的进水口和出水口与供水主管和回水主管相连，能源侧循环水管路经换热泵与水源相连通。

本发明中所述的水源换热器为板式换热器。

本发明中所述的地源换热器为土壤源换热器。土壤源换热器通常为深埋地下的换热管路。

本发明中所述的地源换热器包括土壤源换热器和板式换热器，板式换热器的能源侧循环水管路经换热泵与土壤源换热器连通，板式换热器使用侧循环水管路的出水口和回水口分别连接供水主管和回水主管。这种土壤源地源换热器适用于高层建筑，可以减少系统压力和室外循环泵对扬程的要求，换热泵用低扬程水泵即可，从而缩减了投资，减少了室外循环泵的使用费用。