本實(shí)用新型涉及熱泵裝置,特別是一種結(jié)合了地源熱泵和空氣源熱泵的復(fù)合型熱泵裝置。
背景技術(shù):
熱泵(Heat Pump)是一種將低位熱源的熱能轉(zhuǎn)移到高位熱源的裝置,也是近年來在全世界倍受關(guān)注的新能源技術(shù)。熱泵通常是先從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能,經(jīng)過電力做功,然后再向人們提供可被利用的高品位熱能。
熱泵在供暖時,低溫的制冷劑在室外換熱器(蒸發(fā)器)中從室外空氣(例如常溫空氣或低溫環(huán)境)中吸取熱量并得以蒸發(fā)氣化成低壓蒸氣,被壓縮機(jī)吸入、壓縮,變成高溫高壓制冷劑蒸氣,并被輸送到室內(nèi)換熱器(冷凝器)中,高溫的制冷劑蒸氣在此將熱量傳遞給熱媒循環(huán)水,使之溫度升高,而制冷劑自身被冷卻凝結(jié)成液體,經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流降壓后,再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸收室外空氣的熱量,完成熱泵循環(huán)。
熱泵的性能一般用制冷系數(shù)(COP性能系數(shù))來評價(jià)。制冷系數(shù)的定義為由低溫物體傳到高溫物體的熱量與所需的動力之比。通常熱泵的制冷系數(shù)為3-4左右,也就是說,熱泵能夠?qū)⒆陨硭枘芰康?到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體。所以熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置,工作時它本身消耗很少一部分電能,卻能從環(huán)境介質(zhì)(水、空氣、土壤等)中提取4-7倍于電能的裝置,提升溫度進(jìn)行利用,這也是熱泵節(jié)能的原因。
目前市場上的熱泵設(shè)備種類有很多,主要有:地源熱泵、空氣源熱泵等。地源熱泵是利用土壤換熱器得到的一定溫度的水(20℃以上)作為熱源,以制冷劑為媒介,將地源中的熱量吸收后經(jīng)壓縮機(jī)壓縮制熱,通過熱交換器與冷水交換熱量以達(dá)到取暖和制取熱水的目的,地源熱泵必須有足夠的面積來布置土壤換熱器,來保證恒定溫度和流量的水;空氣源熱泵以地源熱泵類似的方法從空氣獲取熱量來加熱水。兩種熱泵中,空氣源熱泵受到的條件限制最小,地源熱泵的制熱效率最高,兩者各有優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提出一種復(fù)合型熱泵裝置,制熱效率高,且不受使用面積的限制,能夠廣泛推廣和使用。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種復(fù)合型熱泵裝置,其包括空氣源熱泵機(jī)組、地源熱泵機(jī)組、集水器、風(fēng)機(jī)盤管、分水器,所述空氣源熱泵機(jī)組的出口和所述地源熱泵機(jī)組的出口通過所述分水器連接至所述風(fēng)機(jī)盤管的入口,所述風(fēng)機(jī)盤管的出口通過所述集水器連接至所述空氣源熱泵機(jī)組的入口和所述地源熱泵機(jī)組的入口一個所述地源熱泵機(jī)組對應(yīng)連接有一個土壤換熱器。
如上所述的復(fù)合型熱泵裝置,其中,所述空氣源熱泵機(jī)組的出口與所述分水器之間連接有第一循環(huán)水泵。
如上所述的復(fù)合型熱泵裝置,其中,所述地源熱泵機(jī)組與的出口所述分水器之間連接有第二循環(huán)水泵。
如上所述的復(fù)合型熱泵裝置,其中,所述地源熱泵機(jī)組和所述土壤換熱器均包括熱交換入口和熱交換出口,且所述地源熱泵機(jī)組的熱交換出口連接所述土壤換熱器的熱交換入口,所述地源熱泵機(jī)組的熱交換入口連接所述土壤換熱器的熱交換出口。
如上所述的復(fù)合型熱泵裝置,其中,所述地源熱泵機(jī)組的熱交換出口與所述土壤換熱器的熱交換入口之間連接有第三循環(huán)水泵。
如上所述的復(fù)合型熱泵裝置,其中,所述風(fēng)機(jī)盤管為蛇形翅片扁平管。
本實(shí)用新型的有益效果是:
相比現(xiàn)有的、單一的空氣源熱泵技術(shù)或者地源熱泵技術(shù),本實(shí)用新型的復(fù)合型熱泵裝置通過將現(xiàn)有技術(shù)的所述空氣源熱泵機(jī)組和所述地源熱泵機(jī)組并聯(lián)于所述風(fēng)機(jī)盤管,占用的室外空間和機(jī)房面積較小,并具有更高的供熱效率和更好的節(jié)能性能,具有更廣泛的適用范圍,更利于市場推廣。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的連接示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
1、空氣源熱泵機(jī)組,21、第一循環(huán)水泵,22、第二循環(huán)水泵,23、第三循環(huán)水泵,3、地源熱泵機(jī)組,4、土壤換熱器,5、集水器,6、風(fēng)機(jī)盤管,7、分水器。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
如圖1所示,本實(shí)用新型提出了一種復(fù)合型熱泵裝置,其包括空氣源熱泵機(jī)組1、地源熱泵機(jī)組3、集水器5、風(fēng)機(jī)盤管6、分水器7,所述空氣源熱泵機(jī)組1的出口和所述地源熱泵機(jī)組3的出口通過所述分水器7連接至所述風(fēng)機(jī)盤管6的入口,所述風(fēng)機(jī)盤管6的出口通過所述集水器5連接至所述空氣源熱泵機(jī)組1的入口和所述地源熱泵機(jī)組3的入口一個所述地源熱泵機(jī)組3對應(yīng)連接有一個土壤換熱器4。
在使用過程中,所述空氣源熱泵機(jī)組1內(nèi)的熱交換介質(zhì)和所述地源熱泵機(jī)組3內(nèi)的熱交換介質(zhì)均通過所述分水器7輸送到所述風(fēng)機(jī)盤管6,經(jīng)過所述風(fēng)機(jī)盤管6換熱后的熱交換介質(zhì)通過所述集水器5返回所述空氣源熱泵機(jī)組1和所述地源熱泵機(jī)組3。相比現(xiàn)有的、單一的空氣源熱泵技術(shù)或者地源熱泵技術(shù),本實(shí)用新型的復(fù)合型熱泵裝置通過將現(xiàn)有技術(shù)的空氣源熱泵機(jī)組1和地源熱泵機(jī)組3并聯(lián)于風(fēng)機(jī)盤管6,占用的室外空間和機(jī)房面積較小,并具有更高的供熱效率和更好的節(jié)能性能,具有更廣泛的適用范圍,更利于市場推廣?;诖耍鲲L(fēng)機(jī)盤管6可以選用換熱特性較好的蛇形翅片扁平管,以提高所述復(fù)合型熱泵裝置的供熱速度。
在一個具體實(shí)施方式中,所述空氣源熱泵機(jī)組1的出口與所述分水器7之間連接有第一循環(huán)水泵21;所述地源熱泵機(jī)組3與的出口所述分水器7之間連接有第二循環(huán)水泵22;所述地源熱泵機(jī)組3和所述土壤換熱器4均包括熱交換入口和熱交換出口,且所述地源熱泵機(jī)組3的熱交換出口連接所述土壤換熱器4的熱交換入口,所述地源熱泵機(jī)組3的熱交換入口連接所述土壤換熱器4的熱交換出口;所述地源熱泵機(jī)組3的熱交換出口與所述土壤換熱器4的熱交換入口之間連接有第三循環(huán)水泵23。
在實(shí)際使用中,所述復(fù)合型熱泵裝置內(nèi)的熱交換介質(zhì)可以為水,而且第一循環(huán)水泵21、第二循環(huán)水泵22、第三循環(huán)水泵23、土壤換熱器4、集水器5、風(fēng)機(jī)盤管6、分水器7的具體結(jié)構(gòu)和功能均屬于本領(lǐng)域公知技術(shù),在此不再贅述,圖中也并未顯示。其中,空氣源熱泵機(jī)組1包括一個空氣源熱泵或者多個并聯(lián)的空氣源熱泵,所述空氣源熱泵可以是晴樂SKJ-98H-150、萬家樂KFXRS-19II、萬家樂KFXRS-10I、TCL KFX-38/2、紐恩泰NERS-G10D或者其他適于實(shí)用的空氣源熱泵。地源熱泵機(jī)組3包括一個地源熱泵或者多個并聯(lián)的地源熱泵,所述地源熱泵的型號可以是富爾達(dá)LSQWR-30D或者其他適于實(shí)用的地源熱泵。
下面舉例說明本實(shí)用新型的復(fù)合型熱泵裝置的工作過程:
系統(tǒng)在供暖工況下,在空氣源熱泵部分,由所述空氣源熱泵機(jī)組1將所述集水器5從所述風(fēng)機(jī)盤管6中收集回來的40℃的低溫?zé)崴訜岬?5℃,并輸送給所述分水器7;地源熱泵部分先由所述土壤換熱器4為所述地源熱泵機(jī)組3提供20℃常溫水,再由所述地源熱泵機(jī)組3把20℃常溫水中的熱量通過熱交換將集水器循環(huán)回來的40℃低溫?zé)崴嵘?5℃,并輸送到所述分水器7。從所述空氣源熱泵機(jī)組1和所述地源熱泵機(jī)組3輸送來的45℃的熱水通過所述分水器7分配給所述風(fēng)機(jī)盤管6進(jìn)行熱交換,將熱量交換給室內(nèi)空氣,并成為40℃低溫?zé)崴祷厮黾?。低溫?zé)崴ㄟ^所述集水器5收集后分別返回所述空氣源熱泵機(jī)組1和所述地源熱泵機(jī)組3,完成供暖循環(huán)。
最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。