[发明专利]一种热源塔热泵系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种热源塔热泵系统及其工作方法，包括：热泵主机，其包括相互连通的压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器等，蒸发器内的制冷剂蒸汽经过压缩机压缩后进入冷凝器，经冷凝器与用户侧供水换热，冷凝器内制冷剂液体经过节流阀节流降压进入蒸发器，经蒸发器与热源塔内循环溶液换热；热源塔内设置有循环溶液，热源塔的循环溶液出口通过管道与蒸发器入口连通或者与冷凝器入口连通；水泵，包括用户侧泵以及与热源塔连通的源侧泵；阀门组，连通在热泵主机与热源塔之间，包括不同时开启的制热阀门组和制冷阀门组。本发明系统具有供冷、供热两种运行模式。本发明系统稳定、高效运行，同时能避免现有技术中热源塔内盐溶液结冰及腐蚀带来的缺陷。

技术领域

本发明涉及供暖空调技术领域，尤其涉及一种热源塔热泵系统及其工作方法。

背景技术

随着我国经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，南方地区对建筑的供暖需求越来越大。以夏热冬冷地区为例，其气候特征表现为夏季闷热，冬季湿冷，人们对供暖的需求更为迫切。

冷水机组+锅炉是中央空调系统较早采用的冷热源方案之一。在夏季，冷水机组配备有冷却塔这一水循环冷却设备，用以散去冷凝器中的热量；冬季，采用锅炉进行供暖。不仅一次能源利用率低且污染环境，同时冷水机组和冷却塔等设备处于闲置状态，设备利用率较低。针对该问题，发展出了一种新型热泵——热源塔热泵系统。该系统在夏季以冷水机组的供冷模式运行，而在冬季则以热泵的供热模式运行，冷却塔转化为吸热设备——热源塔。

目前，传统热源塔热泵系统技术存在许多弊端：1)冬季制热时，热源塔系统中的盐溶液吸湿后，浓度降低，冰点升高，造成系统出现结冰风险，需要不断的加盐，成本高；2)盐溶液腐蚀严重，造成系统运行寿命降低。

发明内容

为弥补现有技术中存在的不足，本发明提供一种热源塔热泵系统及其工作方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明一方面提供了一种热源塔热泵系统，包括：

热泵主机，包括相互连通的压缩机、节流阀、冷凝器和蒸发器，所述蒸发器内的制冷剂蒸汽经过压缩机压缩升温升压后进入所述冷凝器，经所述冷凝器与用户侧供水换热，得到制冷剂液体；以及，所述冷凝器内制冷剂液体经过节流阀节流降压后进入所述蒸发器，经所述蒸发器与热源塔内循环溶液换热，得到制冷剂蒸汽；

热源塔，所述热源塔内设置有循环溶液，其中，制热时，所述循环溶液为盐溶液，制冷时，所述循环溶液为水，所述热源塔的循环溶液出口通过管道与所述蒸发器入口连通；或者，所述热源塔的循环溶液出口通过管道与所述冷凝器入口连通；

水泵，包括用户侧泵以及与热源塔连通的源侧泵；

阀门组，连通在所述热泵主机与热源塔之间，包括不同时开启的制热阀门组和制冷阀门组；其中，

制热阀门组开启，制冷阀门组关闭，盐溶液在热源塔内与空气换热升温后，进入所述蒸发器，与蒸发器内低温低压的制冷剂液体换热，使得制冷剂液体吸热再经所述压缩机压缩得到高温高压的制冷剂蒸汽，所述制冷剂蒸汽进入所述冷凝器与用户侧供水换热，构成制热回路；

制冷阀门组开启，制热阀门组关闭，水在热源塔内与空气换热降温后，进入所述冷凝器，与冷凝器内高温高压的制冷剂蒸汽进行换热，使得制冷剂蒸汽降温变成常温高压的制冷剂液体，经降压后回到蒸发器，与用户供水侧的水进行热交换，构成制冷回路。

根据本发明的系统，所述制热回路中还包括：制冷剂蒸汽进入所述冷凝器与用户侧供水换热后，变成液体并经节流阀降压后变成低温低压的制冷剂液体后进入所述蒸发器内，完成冬季制热循环。

根据本发明的系统，所述制冷回路中还包括：制冷剂液体进入所述蒸发器内与用户侧供水进行换热后，变成蒸汽并经压缩机压缩成高温高压的制冷剂蒸汽进入所述冷凝器内，完成夏季制冷循环。