一種基于新能源的全熱能空調系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種基于新能源的全熱能空調系統，包括新能源模塊、熱力外網、吸收式地源熱泵、新風處理和室內降溫設備、蓄能罐和其它附屬部件；新能源模塊包括太陽能集熱器、地埋管換熱器和熱力外網；新風處理和室內降溫設備包括熱空調獨立調濕新風機組、室內送風口和室內低溫輻射末端；蓄能罐出液管路和所述熱空調獨立調濕新風機組相連；熱空調獨立調濕新風機組通過新風管與室內送風口相連。本實用新型專利技術從根本上改變了空調方式，空調系統的熱泵主機熱泵無需直接耗費電力或化石燃料，其夏季所需低品位驅動熱源僅僅是熱力管網內的熱電廠必須排除的廉價“廢熱”，具有顯見的節能、健康、環保與經濟優勢。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于新能源和空調
，特別是涉及一種基于新能源的全熱能空調系統。
技術介紹
商業和民用建筑的空調供冷與采暖能耗在建筑能耗中所占比例越來越大，如果不對空調方式和觀念進行根本性地調整，這一趨勢將無可阻擋，為適應這一社會實際需求的變化，迫切需要就空調方式探尋全新的技術路線，以實現大幅降低整體能耗，從根本上改變目前大量消耗電力和化石能源的現狀。為有效降低空調能耗需求，目前在空調系統方案與設備層面具發展了很多專項技術，例如提高建筑整體熱工性能以降低負荷需求，采用溶液調濕或吸附式除濕技術的熱空調獨立除濕空調系統方案，采用太陽能、地熱能進行采暖和供冷，采用多種蓄能技術以提高能源利用效率，優化水/風系統管路設計與運行調節控制措施，采用更高效的末端和氣流組織設計等，上述技術的正確應用均可有效降低能耗水平及運行費用。但是，限于工程實際條件與需求、各利益主體的不同經濟利益等問題，單純采用某一項或幾項技術或設備往往難以取得整體空調能耗的根本性降低，并且設計不當還可能導致投入使用后存在潛在隱患。同時，目前發展太陽能、地熱能和空氣能等天然能源綜合利用技術已成為能源可持續發展的主要方向之一，但目前實際工程中將太陽能應用于空調供冷和采暖尚存在技術與經濟可行性問題而難以規模應用，地熱能、空氣能等往往又需要其熱泵主機耗費電力這一高品位能源形式，因此其能源綜合利用效率不高。另外，在城市有集中熱網的區域其夏季用熱量遠遠小于冬季，因而存在熱電廠的廉價余熱在夏季無法使用而白白浪費的問題。因此，有必要從根本技術路線上進行整體空調方式的調整，并結合各類具體節能技術措施更有效地降低電能和化石能源需求。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種基于新能源的全熱能空調系統，本實用新型有效解決了現有空調系統能源單一、能源綜合利用效率不高且低品位能源浪費的技術問題。本技術通過以下技術方案實現：一種基于新能源的全熱能空調系統，包括新能源模塊、熱力外網、吸收式地源熱泵、新風處理和室內降溫設備、蓄能罐和其它附屬部件；所述新能源模塊包括太陽能集熱器、地埋管換熱器和熱力外網，所述太陽能集熱器和蓄能罐之間、熱力外網和蓄能罐之間設置熱液管路和冷液管路；所述地埋管換熱器和吸收式地源熱泵之間、熱力外網和吸收式地源熱泵之間設置進水管路和出水管路；所述新風處理和室內降溫設備包括熱空調獨立調濕新風機組、室內送風口和室內低溫輻射末端；所述蓄能罐出液管路和所述熱空調獨立調濕新風機組相連；所述熱空調獨立調濕新風機組通過新風管與室內送風口相連；所述地埋管換熱器、熱空調獨立調濕新風機組和室內低溫輻射末端通過管道形成水循環回路。所述熱力外網包括熱網供水端、熱網回水端、熱網換熱器和熱網循環水泵；熱網供水端與熱網換熱器連接后與吸收式地源熱泵的驅動熱源入口相連，熱網回水端與熱網換熱器和熱網循環水泵依次連接后與吸收式地源熱泵的驅動熱源出口相連。所述吸收式地源熱泵包括蒸發器、吸收器、發生器、冷凝器、節流閥和溶液泵，將它們配管連接分別形成吸收液及制冷劑的循環路徑。所述吸收器的冷卻進水管分別于地埋管換熱器的出水管和所述熱空調獨立調濕新風機組的回水管相連，出口與冷凝器的冷卻水進口相連；冷凝器的冷卻水出口分別與地埋管換熱器的進水管和所述室內低溫輻射末端的供水管相連；蒸發器的冷凍水側分別于地埋管換熱器和熱空調獨立調濕新風機組供回水管相連；發生器的驅動熱源側與熱力外網相連。所述地埋管換熱器包括第Ⅰ地埋管換熱器和第Ⅱ地埋管換熱器，所述第Ⅰ地埋管換熱器的進水管和第Ⅱ地埋管換熱器的進水管通過管道相連；所述第Ⅰ地埋管換熱器的出水管和第Ⅱ地埋管換熱器的出水管通過管道相連。所述熱空調獨立調濕新風機組5采用無內置熱泵式溶液調濕新風機組結構。所述熱空調獨立調濕新風機組包括依次順序連接的新風入口、預冷器、除濕單元、表冷器、末級表冷器、風機和送風口，所述除濕單元還和再生單元相連，所述預冷器和表冷器之間形成一循環回路。其它附屬部件包括循環水泵、溶液泵和節流閥。所述蓄能罐冷液管路出口處設置循環水泵。太陽能集熱器采用高溫真空管結構或平板結構。相對于現有技術，本技術有如下優點：1)本技術用于空調供冷和采暖能量主要來自于太陽能和地熱能，屬于可再生能源，而作為驅動熱泵主機供冷的能源也采用集中熱網供應的低品位熱能，因此形成全熱能驅動空調方式，并且全年運行均可保持極高的能源利用水平，而由天然能源承擔全年累計負荷值70～80%以上，且有效提升室內舒適性，而其初投資基本上與常規的地源熱泵系統相當或略有增加，成為可普遍推廣的新能源空調方案。2)本技術實現了地埋管換熱器出水直接進入空調末端承擔主要冷負荷部分。3)本技術實現了全年供冷、采暖均采用20～25℃這一很低能量品位的能源承擔主要冷、熱負荷，其意義在于供冷直接采用地下巖土冷量，采暖采用如此低品位能源可使太陽能或地源熱泵等熱源的能量轉化和綜合利用效率成極大提高，從而在設備容量及其初投資、運行費用兩方面均獲得極佳經濟效益。4)本技術從根本上改變了空調方式，空調系統的熱泵主機熱泵無需直接耗費電力或化石燃料，其夏季所需低品位驅動熱源僅僅是熱力管網內的熱電廠必須排除的廉價“廢熱”，具有顯見的節能、健康、環保與經濟優勢，其運行費用可降低到常規地源熱泵的15～25%，便于生產、安裝，適于大規模生產和應用，體現了節能環保的時代主題。附圖說明圖1是本技術的全熱能空調系統的結構示意圖。其中，附圖標記說明如下：1、太陽能集熱器；2、吸收式地源熱泵；2a、發生器；2b、吸收器；2c、蒸發器；2d、冷凝器；3、蓄能罐；4、再生單元；5、熱空調獨立調濕新風機組；6、新風管；7、送風口；8、室內低溫輻射末端；9、風機；10、末級表冷器；11、表冷器；12、除濕單元；13、預冷器；14、第Ⅰ地埋管換熱器；15、第Ⅱ地埋管換熱器；16、熱網換熱器；A、新風；B、送風；C、熱網供水；D、熱網回水。具體實施方式如圖1所示，根據本技術的一種基于新能源的全熱能空調系統，包括新能源模塊、熱力外網、吸收式地源熱泵2、新風處理和室內降溫設備、蓄能罐3和其它附屬部件；其它附屬部件包括循環水泵、溶液泵和節流閥；蓄能罐冷液管路出口處設置循環水泵。新能源模塊包括太陽能集熱器1、地埋管換熱器14、15和熱力外網，太陽能集熱器1和蓄能罐3之間、熱力外網和蓄能罐3之間設置熱液管路和冷液管路；地埋管換熱器14、15和吸收式地源熱泵2之間、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于新能源的全熱能空調系統，其特征在于：包括新能源模塊、熱力外網、吸收式地源熱泵、新風處理和室內降溫設備和蓄能罐；所述新能源模塊包括太陽能集熱器、地埋管換熱器和熱力外網，所述太陽能集熱器和蓄能罐之間、熱力外網和蓄能罐之間設置熱液管路和冷液管路；所述地埋管換熱器和吸收式地源熱泵之間、熱力外網和吸收式地源熱泵之間設置進水管路和出水管路；所述新風處理和室內降溫設備包括熱空調獨立調濕新風機組、室內送風口和室內低溫輻射末端；所述蓄能罐出液管路和所述熱空調獨立調濕新風機組相連；所述熱空調獨立調濕新風機組通過新風管與室內送風口相連；所述地埋管換熱器、熱空調獨立調濕新風機組和室內低溫輻射末端通過管道形成水循環回路。

【技術特征摘要】
1.一種基于新能源的全熱能空調系統，其特征在于：包括新能源模塊、熱力外網、吸收
式地源熱泵、新風處理和室內降溫設備和蓄能罐；
所述新能源模塊包括太陽能集熱器、地埋管換熱器和熱力外網，所述太陽能集熱器和
蓄能罐之間、熱力外網和蓄能罐之間設置熱液管路和冷液管路；所述地埋管換熱器和吸收
式地源熱泵之間、熱力外網和吸收式地源熱泵之間設置進水管路和出水管路；
所述新風處理和室內降溫設備包括熱空調獨立調濕新風機組、室內送風口和室內低溫
輻射末端；所述蓄能罐出液管路和所述熱空調獨立調濕新風機組相連；所述熱空調獨立調
濕新風機組通過新風管與室內送風口相連；所述地埋管換熱器、熱空調獨立調濕新風機組
和室內低溫輻射末端通過管道形成水循環回路。
2.如權利要求1所述的一種基于新能源的全熱能空調系統，其特征在于：所述熱力外網
包括熱網供水端、熱網回水端、熱網換熱器和熱網循環水泵；熱網供水端與熱網換熱器連接
后與吸收式地源熱泵的驅動熱源入口相連，熱網回水端與熱網換熱器和熱網循環水泵依次
連接后與吸收式地源熱泵的驅動熱源出口相連。
3.如權利要求1所述的一種基于新能源的全熱能空調系統，其特征在于：所述吸收式地
源熱泵包括蒸發器、吸收器、發生器、冷凝器、節流閥和溶液泵，將它們配管連接分別形成吸
收液及制冷劑的循環路徑。
4.如權利要求3所述的一種基于新能源的全熱能空調系統，其特征在于：所述吸收器的
冷卻進水管分別于地埋管換熱器的出水管和所述熱空調獨立調濕新風機組的回水管相...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王書祥，鄭超泉，韓岳如，谷建輝，
申請(專利權)人：鄭州恒博科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：河南;41