[发明专利]一种双热源耦合式热泵系统

说明书

本发明公开了一种双热源耦合式热泵系统，包括若干土壤源地埋井换热器、若干热泵主机蒸发器、若干热泵主机冷凝器和若干空气源热泵主机，若干土壤源地埋井换热器的回水端和供水端通过管道分别与地埋井换热集水器和地埋井换热分水器连接，地埋井换热集水器的进水端连接有地源侧回水子系统，地源侧回水子系统的进水端与若干热泵主机蒸发器的出水端连接，地埋井换热分水器的出水端连接有地源侧供水子系统，地源侧供水子系统的出水端与若干热泵主机蒸发器的进水端连接，本发明一种双热源耦合式热泵系统，通过以地源热泵系统为主，空气源热泵系统为辅，进行选择性的利用本身最高能效时段，达到双方互补的目的。

技术领域

本发明涉及耦合式热泵系统技术领域，具体为一种双热源耦合式热泵系统。

背景技术

随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，公共建筑和住宅的供热和制冷空调已成为普遍的需求。目前，建筑供热和制冷空调的能耗大约已占社会总能耗的25%~30%。随着我国建筑业的迅猛发展，建筑节能的要求越来越高。降低空调系统的能耗、节约能源是建筑节能和暖通空调工作者一直追求的目标，对于大多数建筑，尤其是高档宾馆酒店、大型商场、高档办公楼、大型公共建筑等，空调和热水平均耗电约为建筑能耗的50%~60%。因此，运行节能不能只停留在口头，而是关系大把真金白银的大事。

2014年6月7日，国务院办公厅以国办发〔2014〕31号印发《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》。该《行动计划》主要任务之一为优化能源结构。积极发展天然气、核电、可再生能源等清洁能源，降低煤炭消费比重，推动能源结构持续优化。按照输出与就地消纳利用并重、集中式与分布式发展并举的原则，加快发展可再生能源。到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%。积极发展地热能、生物质能和海洋能。坚持统筹兼顾、因地制宜、多元发展的方针，有序开展地热能、海洋能资源普查，制定生物质能和地热能开发利用规划，积极推动地热能、生物质和海洋能清洁高效利用，推广生物质能和地热供热，开展地热发电和海洋能发电示范工程。

2021年4月，国家能源局编制的《关于促进地热能开发利用的若干意见》中指出，到2025年，地热能供暖（制冷）面积比2020年增加50%；到2035年，地热能供暖（制冷）面积比2025年翻一番。重点任务：根据资源情况和市场需求，大力推进地下水供暖，鼓励推广“地热能+”多能互补的供暖形式。保障措施：各级能源主管部门编制地热能开发利用规划并做好衔接；鼓励各级政府及所属部门出台有利于地热能开发利用的价格、财政、金融政策等，明确各职能部门的职责分工，营造有利于地热能开发利用的政策环境。

国家能源局2021年1月27日发布的《关于因地制宜做好可再生能源供暖工作的通知》（国能发新能〔2021〕3号）将地热能开发利用摆到了更加重要的位置，要求重点推进地热能供暖，实施总量控制，分区分类管理，以集中与分散相结合的方式推进地热能供暖。

当前，发展低碳清洁能源已成为能源转型的大势所趋。截至2019年，我国非化石能源占能源消费总量比重达15.3%，已提前完成2020年非化石能源占能源比重达到15%的目标任务。在2020年12月巴黎协定签署5周年之际，我国宣布，要到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右。大力实施地下水供暖（制冷）替代传统化石能源，降低化石能源的使用比例，对改善我省能源结构、走生态优先绿色发展高质量新路具有重大意义。

在如雨后春笋般兴起的供暖、制冷形式中地源热泵和空气源热泵脱颖而出，但仍有许多不足。

地源热泵系统利用中的不足：

土壤源地埋井换热器场地限制：地源热泵热交换是在地下进行的，必须通过打井才能进行热量传输，场地不够大就无法完整完成整个过程。因此没有足够的场地就不能实现能量交换，因此使用将会受地场地的限制。