[发明专利]空气电能双级供热制冷系统及供热制冷方法

权利要求书

1.一种空气电能双级供热制冷系统，其特征在于，包括能源塔(1)、能源塔热泵机组(2)、蓄热水箱(3)、水源热泵机组(4)、冷却塔(7)以及负荷侧(8)，能源塔(1)、能源塔热泵机组(2)及负荷侧(8)通过进回水管路串联构成闭合循环回路，能源塔(1)、能源塔热泵机组(2)、蓄热水箱(3)、水源热泵机组(4)以及负荷侧(8)通过进回水管路串联构成闭合循环回路，冷却塔(7)、水源热泵机组(4)及负荷侧(8)通过进回水管路串联构成闭合循环回路。

2.根据权利要求1所述的空气电能双级供热制冷系统，其特征在于，所述能源塔热泵机组(2)的进回水管道与第一水力转换模块(5)连接，第一水力转换模块(5)的一侧通过溶液进回水管路与能源塔(1)连接，第一水力转换模块(5)的另一侧通过进回水管路与负荷侧(8)连接，能源塔(1)还包括溶液浓缩装置(9)，能源塔(1)通过进出水管路与浓缩装置(9)连接，能源塔(1)上方设置有第一电磁补水阀(15)，能源塔(1)底部设置有阀门m(29)。

3.根据权利要求2所述的空气电能双级供热制冷系统，其特征在于，所述能源塔(1)向第一水力转换模块(5)的进水管路上设置有溶液循环泵(11)，负荷侧(8)向第一水力转换模块(5)的进水管路上设置有第一循环水泵(12)，能源塔(1)向溶液浓缩装置(9)的回水管路上设置有浓缩泵(10)，负荷侧(8)向第一水力转换模块(5)的进回水管路上分别设置有阀门e(21)和阀门h(24)。

4.根据权利要求1所述的空气电能双级供热制冷系统，其特征在于，所述水源热泵机组(4)的进出水管道连接有第二水力转换模块(6)，所述蓄热水箱(3)的一侧通过进回水管路与第一水力转换模块(5)连接，蓄热水箱(3)的另一侧通过进回水管路与第二水力转换模块(6)连接，第二水力转换模块(6)通过进回水管路与负荷侧(8)连接。

5.根据权利要求4所述的空气电能双级供热制冷系统，其特征在于，所述蓄热水箱(3)向能源塔热泵机组(2)的进回水管路分别与负荷侧(8)向第一水力转换模块(5)的进回水管路连通，并且蓄热水箱(3)向能源塔热泵机组(2)的进回水管路上分别设置有阀门b(18)和阀门a(17)，蓄热水箱(3)向第二水力转换模块(6)的进水管路上设置有第二循环水泵(13)，在蓄热水箱(3)向第二水力转换模块(6)的进水管路上设置有阀门d(20)和阀门j(26)，在蓄热水箱(3)向第二水力转换模块(6)的回水管路上设置有阀门c(19)和阀门i(25)；第二水力转换模块(6)向负荷侧(8)的回水管路上设置有第三循环水泵(14)，第二水力转换模块(6)向负荷侧(8)的进回水管路上分别设置有阀门f(22)和阀门g(23)。

6.根据权利要求5所述的空气电能双级供热制冷系统，其特征在于，所述冷却塔(7)的一侧通过进回水管路与第二水力转换模块(6)连接，冷却塔(7)的另一侧设置有第二电磁补水阀(16)和阀门n(30)。

7.根据权利要求6所述的空气电能双级供热制冷系统，其特征在于，所述冷却塔(7)向第二水力转换模块(6)的进回水管路分别与蓄热水箱(3)向第二水力转换模块(6)的进回水管路连通，并且冷却塔(7)向第二水力转换模块(6)的进回水管路上分别设置有阀门l(28)和阀门k(27)。

8.根据权利要求7所述的空气电能双级供热制冷系统，其特征在于，所述第一循环水泵(12)、第二循环水泵(13)及第三循环水泵(14)均并联设置一个备用循环水泵。

9.根据权利要求8所述的空气电能双级供热制冷系统，其特征在于，所述能源塔(1)采取半闭式或闭式能源塔的一种，并且能源塔(1)还设置有防漂装置，所述蓄热水箱(3)外设置有溢流及检修放水装置，溢流及检修放水装置通过放水管与蓄热水箱底部连通，所述水源热泵机组(4)为低温满液式机组。

10.如权利要求1-9任一项所述的空气电能双级供热制冷系统的供热制冷方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：判断负荷侧需要采取供热模式还是制冷模式；当负荷侧需要采取供热模式时，实施步骤2；当负荷侧需要采取制冷模式时，实施步骤5；

步骤2：判断空气电能双级供热制冷系统所处的环境温度是否高于0℃时；当空气电能双级供热制冷系统所处的环境温度高于0℃时，实施步骤3；当空气电能双级供热制冷系统所处的环境温度低于0℃时，实施步骤4；

步骤3：空气电能双级供热制冷系统在环境温度0℃以上的供热方法，具体步骤如下：

步骤3.1：将阀门e(21)、阀门h(24)开启，其他阀门关闭，将第一水力转换模块(5)的模式设置为制热模式；

步骤3.2：向溶液浓缩装置(9)中注入换热溶液，所述换热溶液的pH值为6.8～7.8，所述换热溶液为氯化钙、乙二醇和甲醇中的一种；

步骤3.3：负荷侧(8)的水通过能源塔(1)、能源塔热泵机组(2)加热至35℃～50℃后通过进水管路输送至负荷侧(8)；

步骤4：空气电能双级供热制冷系统在环境温度0℃以下的供热方法，具体步骤如下：

步骤4.1：将阀门a(17)，阀门b(18)，阀门c(19)，阀门d(20)，阀门f(22)，阀门g(23)，阀门i(25)，阀门j(26)开启，其他阀门关闭；

步骤4.2：将第一水力转换模块(5)和第二水力转换模块(6)设置为制热模式；

步骤4.3：换热后水源热泵机组(4)通过逆卡诺循环后将负荷侧(8)的回水加热至45℃～60℃，并将加热后水通过进水管路输送至负荷侧(8)；

步骤5：空气电能双级供热制冷系统的制冷方法，具体步骤如下：

步骤5.1：将阀门e(21)，阀门f(22)，阀门g(23)，阀门h(24)，阀门i(25)，阀门j(26)，阀门k(27)和阀门l(28)开启，其他阀门关闭；

步骤5.2：将第一水力转换模块(5)和第二水力转换模块(6)设置为制冷模式；

步骤5.3：负荷侧(8)的12℃的水通过分别通过第一循环水泵(12)和第三循环水泵(14)输送至能源塔热泵机组(2)和水源热泵机组(4)内，在能源塔热泵机组(2)和水源热泵机组(4)内进行换热降温至7℃，再通过供水管路输送至负荷侧(8)用于制冷。