[发明专利]基于温湿度独立控制的地源热泵耦合水蓄冷空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种空调系统，尤其涉及一种基于温湿度独立控制的地源热泵耦合水蓄冷空调系统。

背景技术

随着我国经济社会的发展和环境资源压力越来越大，节能减排形势日益严峻。建筑能耗占社会总能耗比例逐年提高，据住建部测算，2030年左右，我国建筑能耗将占总能耗的30%-40%，达到欧美目前的比例，超过工业能耗，成为全社会第一能耗大户。目前我国大型公共建筑能耗高的问题日益突出，有关专家调研统计分析，国家机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%，每平方米耗电量为普通住宅的10~20倍之多，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5~2倍；我国大型公共建筑用能系统能效普遍较低、能源浪费严重，是不争的事实和普遍存在的现象。所以抓好建筑领域的节能尤其是公共建筑领域的节能，是重中之重。空调能耗占公共建筑总能耗的60%以上，为公共建筑的能耗大户，是建筑节能的重点系统。推行绿色建筑、实现节能减排时下成为本届政府面临的重要命题，空调系统节能设计理应引起广大暖通空调设计工程师重点的关注，面临迫切的任务。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种健康、舒适、绿色、环保、节能、高效的基于温湿度独立控制的地源热泵耦合水蓄冷空调系统。

本发明所采用的技术方案是：它包括温度控制系统和湿度控制系统，分别控制室内的温度及湿度；

所述的湿度控制系统是采用独立的溶液调湿型新风机组来处理室外新风，并将处理后的新风送入室内；

所述的温度控制系统包括空调冷热源和空调末端；

所述的空调冷热源采用以地源热泵空调技术与大温差水蓄冷技术为基础构成的显热冷热源联合体，所述的显热冷热源联合体包括室外侧换热系统(1)、高温离心式冷水机组(2)、双工况热泵机组(3)、蓄冷消防水池(4)、蓄冷/释冷板换系统(5)、管路阀门及设备(6)、控制系统(7)；显热冷热源联合体制备的空调冷水或热水通过分水器(8)、集水器(9)分配至空调末端；空调末端采用空气处理机组，并在管道上设置电动阀门。

本发明的优点

本发明的整体设计理念为：

通过整合空调新型节能技术的优点，提出空调冷热源的新型复合型式及运行模式，大幅提高空调系统的综合运行能效。结合消防水池利用夜间低谷电价时段进行蓄冷，削峰填谷平衡电网负荷、降低设备装机功率，同时用户可以享受电价优惠政策，实现节电节能运行，具有良好的社会效益和经济效益；过渡季节充分利用室外低焓全新风实现免费供冷，减少空调冷源开启的时间。该系统可实现节能减排、节电、省运行费用的目的。

1.利用热泵式溶液调湿型新风机组控制室内湿度，克服了冷冻除湿需要采用低温冷水的缺点。系统供冷时，设置高温冷水系统（供回水温度14~19℃），通过提高高温离心式冷水机组和双工况热泵机组的蒸发温度的方式，提高系统的能效。

2.结合地源热泵空调可再生能源节能技术本身的优势。夏季制冷时降低了高温离心式冷水机组和双工况热泵机组冷凝温度，提高系统的能效；冬季供热时，双工况热泵机组从室外取热，高效运行。达到节能减排的目的。

3.夏季在夜间用电低谷时期，结合消防水池进行蓄冷。充分利用低谷优惠电价时段进行水蓄冷（蓄冷起止温度18~5℃），双工况热泵机组的制冷效率仍处于高效区，降低系统运行成本。

4.夏季白天蓄冷水池与高温离心式冷水机组联合供冷，降低用电设备的装机功率。以水池的释冷量补充高温离心式冷水机组，保证高温离心式冷水机组在高效率区间运行。冬季双工况热泵机组切换为供热模式，从室外取热向室内供热。

5.空调末端的空气处理机组考虑在过渡季节利用室外低焓空气为室内去热除湿，减少冷热源开启时间。

为了使本发明结构更加清楚完整，下面结合附图、列举实施例对本发明做进一步描述。

附图说明：

图1是基于温湿度独立控制的地源热泵耦合水蓄冷空调系统流程图；

图1a是基于温湿度独立控制的地下水源热泵耦合水蓄冷空调系统流程图；

图1b基于温湿度独立控制的地表水源热泵耦合水蓄冷空调系统流程图；

图1c基于温湿度独立控制的土壤源热泵耦合水蓄冷空调系统流程图；

图2基于温湿度独立控制的地源热泵耦合水蓄冷空调系统原理图；

图2a夏季夜间蓄冷模式原理图；

图2b夏季白天联合供冷模式原理图；

图2c冬季白天供热模式原理图；

图3夏季设计日冷热源联合体运行策略曲线图；

图4夏季非设计日冷热源联合体运行策略曲线图；