[发明专利]一种基于水蓄能的热源塔热泵系统的运行方法

说明书

本发明公开了一种基于水蓄能的热源塔热泵系统，包括制冷剂回路、热源塔回路、溶液再生回路、水蓄热回路、水蓄热供水回路、水蓄热供再生回路。本发明在夜间蓄冷(热)模式下可以将能量贮存在水槽之中；在白天保持机组正常运行的时候利用夜间贮存的能量用以补足白天高峰制冷(热)负荷。本发明利用了水蓄能的负荷调峰作用，利用夜间(指夜间22时至第二天早晨8时)比较便宜的电力蓄存冷(热)水，白天通过换热器将冷(热)水送到用户端的各个部分。这种蓄存系统利于管理，平衡了电网的峰谷负荷，减小了机组的装机负荷，实现系统全天的高效、稳定、节能的系统运行。

技术领域

本发明属于制冷空调系统设计和制造领域，设计一种利用水蓄能来实现日间调峰，跨日夜蓄能以及溶液再生的热源塔热泵系统的运行方法。

背景技术

传统的建筑冷热源方案可分为三类：冷水机组加锅炉，空气源热泵，水地源热泵。冷水机组加锅炉的方案冬夏季均存在设备闲置的问题，且锅炉一次能源利用率低、污染环境；空气源热泵在冬季出现结霜时，其效率及供热能力衰减严重，且夏季机组效率远低于冷水机组；水地源热泵虽然冬夏季效率较高，但其受地理地质条件限制严重且初投资较高。热源塔热泵系统作为一种新型的建筑冷热源方案，突破了上述传统冷热源方案的局限性，实现了冬夏两用且双高效，冬季无结霜问题，不受地理地质条件限制，初投资远低于水地源热泵，是一种具有发展前景的建筑冷热源方案。

热源塔热泵系统在选型设计、安装及后期运行中，存在以下问题：1）为满足恶劣工况下的稳定运行，选取容量较大的机组，造成初投资增加；2）不能充分使用设备，系统工作时满负荷运行比例较低，从而降低了热泵设备的COP值和机组的效率；3）热源塔热泵机组溶液再生需要的热量取自热泵机组过热段/过冷段，造成机组供热能力下降，或者单独的热泵机组供应，增加了初投资。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种解决热源塔热泵系统因兼顾最恶劣工况导致热泵装机容量过大，且随运行环境温度下降而引起系统性能快速衰减的问题以及缓和白天用电高峰的问题，利用水蓄槽可以储存大量能量的特点，将夜间储存的能量保存在水蓄槽之中实现跨日夜蓄能的热源塔热泵系统的运行方法。

技术方案：本发明的基于水蓄能的热源塔热泵系统，包括制冷剂回路、冷热水回路、热源塔回路、溶液再生回路、水蓄热回路、水蓄热供水回路、水蓄热供再生回路，制冷剂回路通过消耗输入功使热量自发性的从低温物体转移到高温物体，冷热水回路通过制冷剂回路产生的冷或热量通过水路提供给用户端，水蓄热供水回路通过蓄水槽储蓄的冷或热量提供给用户端，水蓄热回路通过制冷剂回路产生的冷或热量储存在蓄水槽中，水蓄热供再生回路利用蓄水槽中储存的能量为再生装置提供能量，热源塔回路从制冷剂回路中吸收或释放的热或冷量排放到大气中，用来降低或提高水温，溶液再生回路利用溶液再生提高溶液质量分数来防止热源塔的结霜。

优选的，制冷剂回路包括压缩机、四通换向阀、气液分离器、储液器、过滤器、膨胀阀、第一换热器、第二换热器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；压缩机的输出端与四通换向阀的第一输入端相连，四通换向阀的第一输出端与第二换热器制冷剂输入端相连，第二换热器制冷剂输出端分为两路，一路与第二单向阀的输入端相连，另一路和第四单向阀的输入端相连，第二单向阀的输出端一路与第一单向阀的输入端相连，另一路和储液器的输入端相连，储液器的输出端与过滤器的输入端相连，过滤器的输出端与膨胀阀的输入端相连，膨胀阀的输出端和第四单向阀的输出端均与第三单向阀的输入端相连，第一单向阀的输出端和第三单向阀的输出端同时与第一换热器制冷剂输入端相连，第一换热器制冷剂输出端与四通换向阀的第二输入端相连，四通换向阀的第二输出端与气液分离器的输入端相连，气液分离器的输出端与压缩机的输入端相连。

优选的，冷热水回路包括供水端、回水端和第一电磁阀，冷热水回路中的供水端一路与第一电磁阀的输入端相连，另一路与水蓄热供水回路中的第二电磁阀的输入端相连，，第一电磁阀的输出端与制冷剂回路中的第一换热器的水侧输入端相连，第一换热器的水侧输出端与冷热水回路中的回水端相连。