[发明专利]一种地铁复合能源多功能末端热泵系统和方法

说明书

本发明涉及一种采用毛细管换热器的地铁复合能源多功能末端热泵系统，包括能源端和用户末端、蓄热水箱，第一能源端包括铺设于隧道围岩内的毛细管前端换热器和地铁毛细管热泵机组，第二能源端包括太阳能集热板，第三能源端包括风冷热泵机组，用户末端包括空调器末端、热水供应末端、地板辐射采暖末端、散热器采暖末端，第一能源端、第二能源端、第三能源端分别与蓄热水箱的入水口连接，蓄热水箱的出水口分别与空调器末端、热水供应末端、地板辐射采暖末端、散热器采暖末端连接，空调器末端、地板辐射采暖末端、散热器采暖末端的出水口分别通过第一回水管路和蓄热水箱与第一能源端、第二能源端、第三能源端连接。实现了复合能源的多用途末端供能。

技术领域

本发明属于复合能源多功能末端系统领域，具体涉及一种采用毛细管换热器的地铁复合能源多功能末端热泵系统和方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着经济和城市化的快速发展，地铁由于其便利、快捷的特点越来越来受人们的欢迎，各大城市都在积极地进行地铁的建设，如今已成为大多数人上班出行的必乘交通工具。

在地铁运营过程中，由于列车制动、机车空调及机电设备等产生热量，加之特有的活塞风，地铁隧道内存在大量废热。目前，比较普遍的做法是设置冷却塔降温，或采用土壤源热泵。由于地上空间限制和城市美观要求，往往无法大量设置冷却塔，且存在噪音污染和卫生隐患，而土壤源热泵的地埋管打孔施工比较困难。

由于经济发展和生活水平提高，人们用能需求日益多样化。除采暖、空调用能，生活热水用能也不可或缺。不同用途的末端设备，对能源需求不同。目前地铁隧道内的废热并不能实现多用途末端供能。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的一个目的是提供一种地铁复合能源多功能末端热泵系统和方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种地铁复合能源多功能末端热泵系统，包括能源端和用户末端、蓄热水箱，第一能源端包括铺设于隧道围岩内的毛细管前端换热器和地铁毛细管热泵机组，第二能源端包括太阳能集热板，第三能源端包括风冷热泵机组，用户末端包括空调器末端、热水供应末端、地板辐射采暖末端、散热器采暖末端，第一能源端、第二能源端、第三能源端与蓄热水箱的入水口连接，蓄热水箱的出水口分别与空调器末端、热水供应末端、地板辐射采暖末端、散热器采暖末端连接，空调器末端、地板辐射采暖末端、散热器采暖末端的出水口分别通过第一回水管路与蓄热水箱连接，空调器末端的出水口通过第二回水管路与第三能源端连接，第三能源端通过供冷管路与空调器末端连接。

本发明的技术方案利用毛细管换热器解决了地铁隧道内的热量堆积问题，又将废热进行了充分利用，地铁隧道内的废热，联同太阳能、空气能构成复合能源，通过管路连接实现复合能源多用途末端供能的功能，第一能源端利用的是地铁隧道内的废热，第二能源端利用的是太阳能，第三能源端利用的是空气能，所实现的多用途包括空调、热水、地板辐射采暖和散热器采暖，在冬季时，三个能源端产生的热量转换为热水，热水进入蓄热水箱，再分别进入各个用户末端进行换热；

上述供能过程可以分为四个季节进行调节，同时风冷热泵机组可与空调用户末端单独连接，同时实现夏季的供冷。

上述供能过程实现了水的循环回用，用户端换热后的水循环回能源端，进行再次的能源循环。

在一些实施例中，第一能源端还包括第一循环水泵、第二循环水泵、第一阀门、第二阀门，毛细管前端换热器的出口通过第一循环水泵、第一阀门与地铁毛细管热泵机组连接，蓄热水箱与地铁毛细管热泵机组通过第二循环水泵、第二阀门连接。

在一些实施例中，第二能源端还包括第三循环水泵、第三阀门、第四阀门，太阳能集热板通过第三阀门、第四阀门、第三循环水泵与蓄热水箱连接。