[发明专利]基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统

说明书

技术领域

本发明属于地源热泵技术领域，尤其涉及一种基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统。

背景技术

地源热泵系统利用清洁的可再生能源，对环境无污染，且高效节能，属于绿色环保技术和装置，符合目前我国能源、环保的基本政策。近几年，地源热泵在城乡得到越来越多的应用，而地源热泵机组主要包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀四部分组成，四通阀控制系统的冷热模式切换，地源热泵系统主要是通过地源热泵机组的工质（制冷剂）进行热力循环；常规的温湿度独立控制与地源热泵联合运行的空调系统中包含的两个系统分别完成不同的任务，但是现有的温湿度独立控制空调系统其负荷由热泵主机承担，热泵主机的负荷较大，也就是说，常规的温湿度独立控制系统和地源热泵系统的耦合仅仅停留在一个简单的集成层面上，两者之间相互不影响，另外，热泵主机的运行稳定性较差，冷凝温度和蒸发温度之间控制较差，其次，系统运行能耗较高，节能效果较差。为了能提高空调系统的稳定性和降低系统的运行能耗，为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。

例如，中国专利文献公开了一种地源热泵机组[申请号：200720047098.1]，包括压缩机、气液分离器、干燥过滤器、膨胀阀、感温包、四通换向阀、室内换热器和相应管道构成的主机，其特征是所述的机组设置盘管结构的地下换热器，地下换热器的一端与主机中的干燥过滤器连接，地下换热器的另一端与主机中的四通换向阀连接。另外，中国专利文献公开了一种蓄热的温湿度独立调节空调系统[申请号：201120211423.X]，它包括:散热器、新风机组、换热器、水源井和回灌井,散热器安装在各独立空调区的屋顶上,新风机组通过管道与各独立空调区相通,换热器包括:放热段和吸热段,其中:水源井通过热水泵和管道与换热器的放热段的进水口相连,放热段的出水口通过管道和电磁阀与回灌井相连,换热器的吸热段的出水口通过管道与各散热器的进水口相连,各散热器的出水口通过管道和冷水泵与吸热段的进水口相连。

上述的两种方案在一定程度上改进了现有技术，但上述的方案无法实现温湿度独立控制系统和地源热泵系统之间的交叉影响，整个系统的节能效果差（制冷和制热效率低），另外，该系统其运行稳定性差（系统制冷或制热负荷完全由热泵主机承担），系统运行能耗较高。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计更合理且节能效果显著的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统，包括热泵主机，在热泵主机上连接有冷却水循环换热子系统和冷冻水循环换热子系统，在冷冻水循环换热子系统上连接有温度处理子系统和连接在温度处理子系统上的湿度处理子系统，所述的冷却水循环换热子系统和冷冻水循环换热子系统之间相连且在冷却水循环换热子系统与冷冻水循环换热子系统之间设有换热机构。所述的冷却水循环换热子系统和冷冻水循环换热子系统之间相连包括并联和串联两种相连结构，本申请在使用过程中，冷却水循环换热子系统和冷冻水循环换热子系统之间可以交叉影响，可进一步地对整个空调系统的节能挖掘，另外，降低了热泵主机的负荷（夏季制冷和冬季制热）量，不仅可避免热泵主机的频繁启停和超负荷工作，而且还提升了热泵主机运行的稳定性，真正达到了节能的目的。

在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的热泵空调系统，其特征在于，所述的冷却水循环换热子系统包括冷却水地埋管，在冷却水地埋管和热泵主机之间设有冷却水循环管路，在冷却水循环管路上设有冷却水循环动力机构，在冷却水循环管路上还设有分别位于冷却水地埋管进口和出口处的冷却水分水器与冷却水集水器。冷却水循环动力机构包括至少一个冷却水循环泵。

在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的冷冻水循环换热子系统包括冷冻水地埋管，所述的冷冻水地埋管和热泵主机之间设有冷冻水循环管路，在冻水循环管路上设有冷冻水循环动力机构，在冷冻水循环管路上还设有分别位于冷冻水地埋管进口和出口处的冷冻水分水器与冷冻水集水器，所述的温度处理子系统连接在冷冻水循环管路上。冷冻水循环动力机构包括至少一个冷冻水循环泵。

在上述的基于温湿度独立控制的地源热泵空调系统中，所述的换热机构包括设置在冷却水循环管路和冷冻水循环管路之间的换热器，在冷却水循环管路上设有位于换热器两侧的冷却水旁通阀，在冷冻水循环管路上设有位于换热器两侧的冷冻水旁通阀，在冷却水循环管路和冷冻水循环管路之间设有当冷却水旁通阀和冷冻水旁通阀全部关闭时能将所述的冷却水循环管路与冷冻水循环管路连通的连通结构。