本實用新型涉及空調技術領域,具體涉及一種水蓄能設備。
背景技術:
水蓄能技術是利用價格低廉、使用方便的水作為蓄能介質,利用水的顯熱進行冷量儲存,它具有設備投資少、維修方便的特點,備受歡迎。目前常用的蓄能空調形式多為水冷冷水機組+電鍋爐蓄能空調系統,由于電鍋爐的能效低,造成運行費用相比較高。空氣源熱泵蓄能空調系統,系統在-20℃時能效比只有1.81,水源熱泵需要打井。然而,隨時社會發展,越來越多的地方禁止打井,導致水源熱泵水蓄能系統無法工作,無法很好地滿足需求。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種水蓄能設備,該設備結構簡單,成本低,能效高,更加節能、環保,且保證終端設備溫度、濕度恒定。
為了實現以上目的,本實用新型采用如下技術方案:
一種水蓄能設備,包括冷熱水機組、水箱、水源熱泵機組和終端設備,所述終端設備為空調設備或暖氣設備;所述冷熱水機組包括第一壓縮機、第一換熱器和第二換熱器,所述第一壓縮機一端與第一換熱器連接,另一端與第二換熱器連接;
所述水源熱泵機組包括蒸發器、冷凝器和第二壓縮機,所述蒸發器和冷凝器均與壓縮機連接;
所述第二換熱器具有進水口和出水口,所述第二換熱器的進水口與功能水箱的出水口連通,所述第二換熱器的出水口與水源熱泵機組的蒸發器或冷凝器的進水口連通,所述水源熱泵機組的蒸發器或冷凝器與終端設備的回水管路連通;
所述水源熱泵機組的出口與終端設備連通。
可選的,所述水箱和冷熱水機組之間設有功能水泵。
可選的,所述冷熱水機組為空氣能冷熱水機組,所述第一換熱器為空氣能換熱器。
可選的,所述水源熱泵機組與終端設備之間設有循環泵。
可選的,所述水蓄能設備外部罩設有吸熱膜。
本實用新型提供的水蓄能設備,通過第一換熱器儲存能量,并將其傳遞給第二換熱器,然后使水箱中的水流經冷熱水機組中的第二換熱器,進行冷、熱量交換,然后繼續流向水源熱泵機組,在水源熱泵機組內的蒸發器、冷凝器、壓縮機的共同作用下,產生高階熱量或冷能后,經末端出口輸出至終端設備,如風機盤管、地暖系統、暖氣片系統、空調系統等。
具體工作原理如下:
夏季制冷模式時,冷熱水機組開啟制冷模式,水箱里的水經冷熱水機組制冷后得冷卻水,并使其進入水源熱泵機組的冷凝器,同時高溫高壓的制冷劑氣體從第二壓縮機流出并進入冷凝器,制冷劑向冷凝器中的冷卻水中放出熱量,形成高溫高壓液體,并使冷卻水水溫升高。制冷劑再經過膨脹閥膨脹成低溫低壓液體,進入蒸發器吸收冷凍水(建筑制冷后回水)中的熱量,蒸發成低壓蒸汽,并使冷凍水水溫降低。低壓制冷劑蒸汽又進入壓縮機壓縮成高溫高壓氣體,如此循環在蒸發器中獲得冷凍水,以實現將冷能傳遞給終端設備。
冬季制冷模式時,冷熱水機組開啟制熱模式,水箱里的水經冷熱水機組制熱后得低溫熱水,并使其進入水源熱泵機組的蒸發器,同時,高溫高壓的制冷劑氣體從壓縮機出來進入冷凝器,制冷劑向冷凝器中的建筑供暖回水中放出熱量而冷卻成高壓液體,并使建筑供暖回水水溫升高。制冷劑再經過膨脹閥膨脹成低溫低壓液體,進入蒸發器吸收低溫熱水中的熱量,蒸發成低壓蒸汽,并使低溫熱源水水溫降低。低壓制冷劑蒸汽又進入壓縮機壓縮成高溫高壓氣體,如此循環在冷凝器中獲得供熱水,以實現將熱能傳遞給終端設備。
本實用新型提供的水蓄能設備,能效高,更加節能、環保,成本低,且終端設備恒溫恒濕,調節溫度效果好。
本實用新型還在水蓄能設備外部罩設用于吸收太陽能的高效吸熱膜,冬天時可以在白天吸收太陽能,保證夜間膜內空氣溫度較高,提高空氣源熱泵制熱效率。夏天可以直接將膜去掉或將膜敞開即可。
同時本實用新型還限定第一換熱器為空氣能換熱器,通過空氣能換熱器吸收外界空氣能量,節電、省點,同時也更加綠色、節能環保。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例1提供的水蓄能設備的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1
如圖1所示的一種水蓄能設備,包括空氣能冷熱水機組1、功能水泵6、功能水箱7、水源熱泵機組11、末端循環泵14、終端設備,所述終端設備為風機盤管15、地暖16或散熱器17,所述冷熱水機組包括第一壓縮機5、第一換熱器2和第二換熱器3,所述第一換熱器為空氣能換熱器,所述第二換熱器為水能換熱器,所述第一壓縮機一端與第一換熱器連接,另一端與第二換熱器連接,所述第一換熱器、第二換熱器和第一壓縮機之間設有第一四通轉換閥4;所述水源熱泵機組包括蒸發器8、冷凝器10和第二壓縮機12,所述蒸發器和冷凝器均與壓縮機連接,所述蒸發器、冷凝器和第二壓縮機之間設有第二四通轉換閥13;所述第二換熱器具有進水口和出水口,所述第二換熱器的進水口與功能水箱的出水口之間通過功能水泵6連通,所述第二換熱器的出水口與水源熱泵機組的蒸發器或冷凝器的進水口連通;所述水源熱泵機組的蒸發器或冷凝器與終端設備的回水管路連通;所述水源熱泵機組的出口與終端設備通過末端循環泵14連通。
所述水能換熱器的出水口與蒸發器和冷凝器的進水口之間、所述蒸發器和冷凝器的進水口與終端設備的回水管路之間均設有控制閥9,通過控制閥的切換來控制功能水箱中的水以及終端設備回水的流向。
本實施例提供的水蓄能設備,工作流程為:
夏季供冷首先開啟功能水泵2,從功能水箱3中將功能轉換水供向空氣能冷熱水機組1,空氣能冷熱水機組1開啟制冷模式,功能轉換水經過空氣能冷熱水機組1制冷并供向水源熱泵機組4的冷凝器后,最后回到功能水箱;同時開啟末端循環泵5,將水源熱泵機組4產生的冷能供向空調末端,完成供冷。
冬季供暖首先開啟功能水泵2,從功能水箱3中將功能轉換水供向空氣能冷熱水機組1,空氣能冷熱水機組1開啟制熱模式,功能轉換水經過空氣能冷熱水機組1制熱并供向水源熱泵機組4的蒸發器后,回到功能水箱;同時開啟末端循環泵5,將水源熱泵機組4產生的熱能供向空調末端,完成制熱。
該水蓄能設備利用空氣能冷熱水機組(cop=2.9)從空氣中提取能量,進而產生高熱量的功能轉換水,利用水源熱泵機組(cop=6)從功能轉換水中提取更多地能量。