[发明专利]一种地源热泵辐射空调系统及其新风处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及种空调制冷技术领域。

背景技术

现有技术中，以“辐射末端装置”加“独立新风系统”的辐射空调形式越来越受到行业的关注。其辐射末端装置可采用辐射吊顶或辐射地埋管，辐射末端可带走室内的显热负荷，其独立新风系统可带走新风的全热负荷和室内潜热负荷，为空调房间提供冷/热新鲜空气而使室内环境非常舒适。这类辐射空调的新风机组均采用热泵机组制取的冷/热水对新风进行处理，由于室外新风的全热负荷由热泵机组承担，当室内外温差较大时，热泵机组的负载较大而导致能耗较高。

随着全球性的能源危机、环境问题和充分利用可再生能源的可持续发展的大趋势下，地源热泵供冷供热技术逐渐兴起并得到极大的重视和发展。地源热泵系统是一种利用地球表面浅层地热资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地源热泵系统从浅层地热资源中吸热或向其排热，浅层地热资源来源于太阳能，它永无枯竭，是一种可再生能源。地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境温度低，是最好的热泵热源和空调冷源。地能具有温度较恒定的特性使得地源热泵机组运行更稳定可靠，也保证了系统的高效性和经济性。

现有的地下水地源热泵都是利用地下水来直接冷却地源热泵机组的冷凝器或加热地源热泵机组的蒸发器，虽然地源热泵机组制冷效率或制热效率较空气源热泵机组或其他冷水机组（如采用冷却塔冷却方式）都有较大提高，然而，就现有技术的地下水地源热泵而言，地下水所储存天热冷量或热能并没有被直接用于冷却高温室外新风或加热低温室外新风，这样就造成原本可直接用于供冷或供热的地下水的冷量/热能损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种地能利用的能效比较高的地源热泵辐射空调系统及其新风处理方法。

为实现上述目的，本发明的地源热泵辐射空调系统采用如下技术方案：一种地源热泵辐射空调系统，包括地源热泵机组、以地下水为冷/热源的地源换热器、新风机组、辐射采暖地盘管、冷辐射吊顶装置，所述新风机组的风道中在送风方向上先后设有第一热质交换设备、第二热质交换设备、新风风机，所述地源热泵机组具有内、外换热器；地源换热器的出口端分出两路，一路接入通过夏开冬闭阀门控制的冷辐射吊顶装置，另一路接入第一热质交换设备，冷辐射吊顶装置和第一热质交换设备的出口均接至地源热泵机组的外换热器，外换热器出口通过第一循环泵接回到地源换热器的入口；地源热泵机组的内换热器的出口端分出两路，一路接入通过冬开夏闭阀门控制的辐射采暖地盘管，另一路接入第二热质交换设备，然后辐射采暖地盘管和第二热质交换设备通过第二循环泵接回到地源热泵机组的内换热器。

所述冷辐射吊顶装置由混合箱、冷辐射吊顶板通过管道及第三循环泵连接成的循环装置，所述地源换热器的出口端接至混合箱的进口端，冷辐射吊顶板的出口端分成两路，一路接混合箱的进口端，另一路通过夏开冬闭阀接地源热泵机组外换热器的进口端。

所述新风机组的第二热质交换设备与新风风机之间设有加湿器。

所述第一热质交换设备和第二热质交换设备为直接接触式热质交换设备或间接接触式热质交换设备。

本发明的地源热泵辐射空调系统的新风处理方法的技术方案是，在新风机组风道中的依次设置由地下水提供冷/热源的第一热质交换设备、由地源热泵机组提供冷/热源的第二热质交换设备，新风经第一、二热质交换设备依次处理后经风机加压送入空调房间内。

本发明利用第一介质与地下水之间间接换热所获得冷量/热能首先向室外新风供冷或供热，然后再用于冷却或加热地源热泵机组的外换热器，制冷工况下，与地下水换热后的第一介质还是冷辐射吊顶的冷源，所储存天热冷量直接用于承担室外新风全部负荷及大部分房间显热负荷，地源热泵机组仅需承担室内湿负荷，从而大大节省地源热泵机组制冷量和压缩机的耗电量；供热工况下，地下水所储存天然热量直接用于承担室外新风部分显热负荷，也节省了地源热泵机组的制热量和压缩机的耗电量。本发明具有利用低品位地下水所储存的冷量/热能的优点，高效节能，系统运行稳定可靠，清洁卫生，地下水不受污染，在地下水资源丰富的冬冷夏热地区应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明提供的一种地源热泵辐射空调系统原理图。

图2是本发明提供的一种地源热泵辐射空调系统供冷工况新风处理过程在焓湿图上表示（h-d图）。

图3是本发明提供的一种地源热泵辐射空调系统供热工况新风处理过程在焓湿图上表示（h-d图）。