[实用新型]一种严寒地区的空气源与地下冻土源热泵系统

说明书

本实用新型公开了一种严寒地区的空气源与地下冻土源热泵系统，包括盐塔热泵、盐塔、地下换热系统、板式换热器和盐水箱；盐塔热泵包括蒸发器和冷凝器；盐塔热泵的蒸发器通过循环管路连接盐塔，盐塔热泵蒸发器与盐塔之间连接有地下换热系统，地下换热系统与板式换热器连接，盐塔热泵与地下换热系统、盐塔、板式换热器通过单向阀门的切换，构成双热源热泵系统；所述盐水水箱进水侧与盐塔相连接；述盐塔液位高点与盐水箱连接。本实用新型结构简单，能耗低，占用空间小，初投资低，运行费用低，环保节能，在严寒地区也能使用，适应性更加广泛，不需要抽取地下水，节省水资源。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于严寒地区的采暖制冷系统。

背景技术

近年来，随着国家节能减排政策的深入贯彻，空气源热泵、地源热泵等清洁能源技术得到了快速发展。最新发布的“十三五”节能减排综合工作方案已明确提出要以提高能源利用率和改善生态环境为目标。

在严寒地区采暖与制冷的冷热源通常有以下几种：空气源热泵以空气作为冷热源，安装使用方便，可以充分利用空气中的能源，是一种高效、节能的空调设备；但空气源热泵在室外温度低时容易结霜，甚至不能运行，在严寒地区，空气源热泵机组为应对室外低温，多采用复叠式热泵机组，或使用带经济器的技术手段来保证设备的正常使用，但室外气温较低时，制热效率会有大幅衰减，当室外环境温度低于-10℃时，空气源热泵的一次能源利用效率低于燃煤锅炉；同时，为应对极端低温，机组选型过大，随之带来较大经济投入和运行的不节能。

地源热泵系统是将在土壤内打孔，埋换热地埋管的方式，利用地埋管内的低温水来提取储存于地表浅层的地热能，具有高效节能，运行费用低的优点。考虑到我国幅员辽阔，不同区域冷热负荷相差较大，在严寒地区长期使用易导致土壤吸排热不均衡，无法保证使用效果和高效节能。同时，地源热泵由于打孔数量多，需要有较大空间布置地埋孔。故该系统在实际使用中受到一定的限制。

水源热泵的使用由于会对地下水资源有一定影响，出于保护地下水资源、保护环境的国家政策，目前使用受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种严寒地区的空气源与地下冻土源热泵系统，该系统与常用空气源热泵系统相比，结构简单，能耗低，与常用地源热泵相比，占用空间小，初投资低，运行费用低，环保节能，在严寒地区也能使用，适应性更加广泛，不需要抽取地下水，节省水资源。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种严寒地区的空气源与地下冻土源热泵系统，包括盐塔热泵、盐塔、地下换热系统、板式换热器和盐水箱；盐塔热泵包括蒸发器和冷凝器；盐塔的盐水进口由管道通过单向阀门Ⅰ后，一路连接盐塔热泵的蒸发器的盐水出口，另一路通过液体循环泵Ⅰ连接盐水箱的盐水出口，第三路通过单向阀门a后一路通过单向阀门Ⅱ连接盐塔的盐水出口，另一路通过液体循环泵Ⅱ后一路通过单向阀门Ⅲ后连接地下换热系统的盐水进口，另一路通过单向阀门b后一路连接盐塔热泵的蒸发器的盐水进口，另一路通过单向阀门Ⅳ连接在地下换热系统的盐水出口；地下换热系统的盐水出口还连接板式换热器的一次盐水进口，其盐水进口还通过液体循环泵Ⅲ连接板式换热器的一次盐水出口；末端供水一路通过单向阀门Ⅴ连接盐塔热泵的冷凝器的出水口，另一路通过单向阀门Ⅵ连接板式换热器的二次出水口；末端回水通过液体循环泵Ⅴ后一路通过单向阀门Ⅶ连接盐塔热泵的冷凝器的进水口，另一路通过单向阀门Ⅷ连接板式换热器的二次进水口；在盐塔热泵的盐水进口与盐塔的盐水出口的连接管道上安装有盐水密度在线监测仪，盐水密度在线监测仪的控制连接液体循环泵Ⅰ的流量；所述地下换热系统各相邻埋管之间的间距为2—3米。

进一步优选地，所述地下换热系统的埋管与土壤之间的缝隙内添加有回填土，回填土内添加有水。增加土壤含水率以保证更足够的冻土凝固热。

进一步优选地，所述地下换热系统各相邻埋管之间的间距最佳为2—2.5米。

进一步优选地，所述盐塔液位高点由溢流管连接盐水箱的盐水回口；