[实用新型]一种水源热泵空调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水热资源利用技术和空调技术领域，具体涉及一种水源热泵空调系统。

背景技术

目前的水源热泵空调系统主要由源水取水系统、水源热泵机组和末端机组（用户端的新风机组、空调机组等）构成。其环保性主要体现在充分利用了土壤的蓄热性能和源水（例如地下水、地表水等）的恒温性，将源水作为冷热量载体，实现机组与大地之间的热量交换。具体是，冬季时，源水在源水取水系统（主要由取水泵、旋流除沙器、水处理仪等设备组成）的驱动下进入水源热泵机组中的蒸发器，利用源水从土壤中吸收的热量，供给水源热泵机组供制冷剂蒸发，从而将水源热泵机组产生的热量供给用户端的末端机组使用，为用户室内供热；夏季时，源水在源水取水系统的驱动下进入热泵机组中的冷凝器，通过冷凝器的热交换带走废热，再由水源热泵机组将冷量提供给用户端的末端机组使用，为用户室内制冷。

但是，在我国一些地区，特别是山地城市高海拔区域和高纬度北方地区，夏季源水取水的温度仅有15℃甚至更低。在常规工况下冷凝温度越低，水源热泵空调系统中的机组效率越高，但进水温度低于15℃与目前市场的水源热泵机组的标准运行工况差距较大，热泵机组中压缩机在冷凝温度过低时节流装置两端压差过小，使得通过节流装置的制冷剂流量急剧减少，运行效率下降，且影响回油等功能，导致水源热泵机组使用寿命减短。这导致了我国很多地区温度在15℃以下的低温源水能源无法得到有效利用。并且，现有的水源热泵空调系统中，由于水源热泵机组一个运行工况下只能提供一个温度的空调冷冻水（一般7℃左右），若要实现温湿度独立控制，一般有如下四种方式：1）新风除湿系统和空调末端分别设置水源热泵机组，该方式导致系统构架复杂，设备利用率低，增加初投资；2）采用冷热水混合方式，向空调末端供所需的高温冷冻水（18~22℃），该方式造成冷量浪费、增大水泵能耗；3）设置中间换热器，向空调末端供高温冷冻水，该方式同样造成了冷量浪费；4）利用溶液除湿装置负责处理新风，使之承担建筑的全部潜热负荷、控制室内湿度，但溶液除湿需设置溶液再生器，虽然可以回收利用机组冷凝热作为再生热源，但系统设计较为复杂，且热回收效率不高。可见，现有的水源热泵空调系统要实现温湿度独立控制，都存在初投资成本较高、运行能耗较大、能源利用率较低等问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种水源热泵空调系统，其通过系统构架优化，一方面实现了温湿度独立控制，并且能够降低机组容量配置要求，初投资成本较低，另一方面还能够在夏季适用于取水温度在15℃以下的源水，并提高了系统运行效率，降低系统中机组容量配置，增强系统运行稳定性，能够实现对低热源水能源的有效利用。

一种水源热泵空调系统，包括源水取水子系统、水源热泵机组、换热器、新风机组和空调机组；

所述源水取水子系统的源水出水管道通过第一阀门选通结构选择连通至热泵源水输送管道或所述换热器中第一换热端的进水口，换热器中第一换热端的出水口连通至热泵源水输送管道；

所述空调机组中换热末端的出水管通过第一循环水泵连通至空调回水输送管道，经由空调回水输送管道通过第一开关阀连通至换热器中第二换热端的进水口，换热器中第二换热端的出水口通过第二开关阀连通至空调供水输送管道，再经由空调供水输送管道连通至空调机组中换热末端的进水管；

所述新风机组的出水管通过第二循环水泵连通至热泵机组回水输送管道，所述热泵机组回水输送管道还通过空调回水开关阀与空调回水输送管道相连通；新风机组的进水管连通至热泵机组供水输送管道，所述热泵机组供水输送管道还通过空调供水开关阀与空调供水输送管道相连通；

所述水源热泵机组中蒸发器的进水口通过第二阀门选通结构选择连通至热泵源水输送管道或热泵机组回水输送管道，水源热泵机组中蒸发器的出水口通过第三阀门选通结构选择连通至源水排水管道或热泵机组供水输送管道；水源热泵机组中冷凝器的进水口通过第四阀门选通结构选择连通至热泵源水输送管道或热泵机组回水输送管道，水源热泵机组中冷凝器的出水口通过第五阀门选通结构选择连通至源水排水管道或热泵机组供水输送管道。

上述的水源热泵空调系统中，作为一种改进方案，所述空调机组中换热末端的出水管与进水管之间设有空调供回水压差平衡阀；所述新风机组的出水管与进水管之间设有新风供回水压差平衡阀。

上述的水源热泵空调系统中，作为一种可选择方案，每个阀门选通结构采用一个三通阀来实现。