[实用新型]增效防冻水源热泵装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于热交换技术领域，是一种水源热泵装置。

背景技术：

水源热泵技术以其节约化石能源和环保等优势在欧美等国家早已广泛应用，它采用热泵机组、进水管、排水管、水泵和单向阀构成，水泵通过进水管将地下热水送到热泵机组内，进行热交换，获得热能，之后，冷水从排水管返回地下。近年来，水源热泵技术在我国发展也很迅速，但在使用过程中也出现了许多问题。我国北方地区是冬季供暖需求最多的地区，大部分地区水源热泵系统地抽水井的出水温度在10℃，在东北及新疆北部地区出水温度会低到6℃，此时，只有将排水温度设置在1-3℃才能进行热交换。这一情况极大的影响了水源热泵的使用效率，系统断电时，残余冷量会将热泵机组盘管冻损，造成设备的损毁。

发明内容：

本实用新型要解决的技术问题是公开一种在进水温度较低情况下能够安全使用的增效防冻水源热泵装置。

本实用新型解决技术问题的方案是采用热泵机组、进水管、排水管和水泵构成增效防冻水源热泵装置，在水泵与热泵机组之间的进水管上装有单向阀，热泵机组的上方装有高位水箱，高位水箱上安装有上水管和下水管，上水管和下水管的另一端均连接在单向阀与热泵机组之间的进水管上，下水管上装有反常规电磁阀。其中反常规电磁阀是在正常工作情况下关闭，系统断电时开启的阀门。

开始工作时，启动水泵，地下热水先通过进水管和上水管灌满高位水箱，再通过进水管进入热泵机组进行热交换，当系统断电时，反常规电磁阀开启，由于进水管上有单向阀，高位水箱中的热水冲入热泵机组，将热泵机组内的冷水排出，防止热泵机组盘管冻损。

安置热泵机组的泵房的室内温度为15℃，地热抽水井能抽的水量为200t·h^-1，抽水井的出水温度为7℃。在未安装本装置前，从抽水井中抽出的水经过水源热泵机组循环盘管，被排回到排水井中。在突然断电时，热泵机组蒸发器盘管内的制冷仍然在蒸发吸热，为了使残存在水源热泵机组循环盘管内的水不至于被冻结，将水源热泵机组冻损，水源热泵机组的出水保护温度设置为3℃。所以热泵机组一小时提取的热量最多为Q＝200×10³×4200×(7-3)＝3.32×10⁷J。安装本装置后，在系统正常运行的情况下，反常规电磁阀处于关闭状态，从抽水井中抽出的水经过单向阀，进入高位水箱，经过一段时间后，水箱内的水达到室温15℃。在突然断电时，循环管路内的水停止循环，反常规电磁阀处于开启状态，高位水箱中的水进入水源热泵机组循环盘管，热泵机组蒸发器盘管内的制冷仍然在蒸发吸热，进入水源热泵机组循环盘管正好提供了这个热源，使水源热泵机组循环盘管不至于被冻结。由于有了这套保护装置，可以将热泵机组的最低出水保护温度设置为1℃，在相同流量的情况下，一小时可提取的热量最多为Q＝200×10³×4200×(7-1)＝4.48×10⁷J，相比没安装此装置的水源热泵系统，效率提高50％以上，并将预防水源热泵机组冻损的策略由被动预防转变成的主动预防，可避免水源热泵机组被冻损，保证供暖正常进行。

在高位水箱的上水管入口处装有自控阀，可以使高位水箱加满水后自动关闭上水管。

本实用新型可以提高热泵机组的最低出水保护温度，在相同流量的情况下，提取的热量增大，提高了水源热泵机组的效率，避免了水源热泵机组被冻损。

附图说明：

附图为本实用新型示意图。

具体实施方式：

本实用新型由热泵机组1、进水管2、排水管3和水泵4构成，在水泵4与热泵机组1之间的进水管2上装有单向阀5，热泵机组1的上方装有高位水箱6，高位水箱6上安装有上水管7和下水管8，上水管7和下水管8的另一端均连接在单向阀5与热泵机组1之间的进水管2上，下水管8上装有反常规电磁阀9，在高位水箱6的上水管7入口处装有自控阀10。