[实用新型]以地热能为单一辅助冷热源的水环热泵式空调装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种以地热能为单一辅助冷热源的、优化的水环热泵式空调装置，特别适用于建筑内年冷热负荷结构变化较大的公共建筑与民用建筑。

背景技术

传统的水环热泵空调装置由室内的小型水/空气热泵机组、水循环环路、辅助设备（如冷却塔、加热设备、蓄热装置等）三部分组成，具有有效利用建筑内余热，节省常规空调所需的冷热源设备和机房空间等优点。水环热泵空调装置是供热时以循环水为加热源，制冷时以其为排热源，因此当水环热泵空调装置制热运行的吸热量小于制冷运行的放热量时，循环环路中的水温升高，反之会降低，为了维持系统保持一定的性能系数，则需增设辅助加热和冷却装置。

因此，虽然目前的水环热泵空调装置能够满足部分同事供热制冷需求，但是还存在以下主要问题：系统需设置冷却塔、锅炉等辅助加热制冷装置，而这是有悖于能量分级利用的，严重浪费了高位能并导致设备复杂化，从而不利于监测控制；用户端采用单元式机组，压缩机在室内，导致其室内噪声甚至大于风机盘管的噪声；传统的水环热泵控制方法是采用冷却塔、加热设备、蓄热装置相配合，根据循环水系统的温度划分功能区进行控制，但是因为用户端采用的是分散的单元式机组，不同用户的空调使用情况差异较大，因此直接导致控制不利，降低系统性能。

因此，如何改进辅助冷热源系统以及用户空调装置形式，提高系统性能和用户使用灵活性具有十分重要的意义。

发明内容

技术问题：本实用新型为了解决目前水环热泵空调装置需要设置高品位辅助冷热源装置，且用户端采用分散的单元式机组造成的控制、噪声、性能等方面的问题，提供了一种以地热能为单一辅助冷热源的水环热泵式空调装置，可以采用低品位地热能作为辅助冷热源、优化的水环热泵空调装置。

技术方案：为解决上述技术问题， 本实用新型提供了一种以地热能为单一辅助冷热源的水环热泵式空调装置，该空调装置包括地源端系统、与地源端系统连通的用户端空调装置、接收用户端空调装置排热量和吸热量的闭式循环水系统和用于控制地源端和用户端空调装置的自动控制系统；

其中地源端系统包括压缩机、四通阀、气液分离器，以及由水-水换热器、蒸发换热器、冷凝换热器、膨胀阀、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门组成的功能切换区；

用户端空调装置包括供热端换热器和制冷端换热器；

闭式循环水系统为接受水-水换热器、蒸发换热器、以及末端用户供热端换热器和制冷端换热器排热量和吸热量的循环水系统，其中安装有温度传感器用以控制循环水温度；

自动控制系统包括温度传感器、控制面板和控制程序电路板；其中，

压缩机出口与四通阀第一端口连接，四通阀的第二端口与气液分离器入口相连，气液分离器的出口与压缩机入口相连；

四通阀的第三端口和第四端口分别与蒸发换热器和冷凝换热器相连，蒸发换热器与冷凝换热器通过膨胀阀相连；蒸发换热器循环水的出口端与供热端换热器和制冷端换热器相连，并通过第二阀门回到蒸发换热器；

地源端循环水通过第三阀门与水-水换热器相连，通过第四阀门与冷凝换热器相连；

水-水换热器的用户端分别与供热端换热器和制冷端换热器通过第一阀门连接，接受用户端的吸热和放热量；

温度传感器的温度探头接入闭式循环水系统中，并布置在供热端换热器和制冷端换热器入口的上游干管区域，使功能切换时温度传感器的探头端监测在水-水换热器用户端与土壤进行热交换后的水温。

优选的，蒸发换热器、冷凝换热器内的换热工质分别为循环水和制冷工质，水-水换热器中换热工质一端为循环水，另一端为地源端循环水；

优选的，水-水换热器采用板式换热器，蒸发换热器、冷凝换热器采用板式、套管式换热器。

优选的，地源端取热方式采用垂直埋管或者水平埋管。

优选的，用户端空调装置采用传统的水环热泵系统中用户单体制冷机组，或采用制冷供热分开、根据用户需求划分的半集中式空调机组中任一种。

优选的，半集中式空调机组采用风冷式空调器或用多联机变频空调器。

有益效果：该优化水环热泵空调装置中，可根据用户需求和冷热负荷结构的不同采用冷热集中式、半集中式空调机组，满足不同的空调末端功能、使用时间和控制需求；并且空调机组可采用风冷式空调器，也可采用多联机变频空调器，具有更大的灵活性，能够满足不同的末端需求。

附图说明

图1为本实用新型的以地热能为单一辅助冷热源的优化的水环热泵空调装置结构示意图。