一种地源热泵机组专用水力模块的制作方法
【专利摘要】一种地源热泵机组专用水力模块，包括钣金壳体、固定装置在钣金壳体内的地源侧水系统A、用户侧水系统B和生活热水系统C，是一种恒压供水的箱体式结构设计，将地源侧水系统A、用户侧水系统B、生活热水系统C融合一体，集成水泵、过滤器、流量开关、安全阀、止回阀、膨胀罐、自动补水装置、排污装置、减震隔音装置、压力表、球阀等。本实用新型方案解决了现冷热水型地源热泵机组水系统安装现场作业量大，工序繁琐，施工不便，质量难于保证，安装周期长，工程造价高，运行监测不便的缺点，同时拥有功能齐全、结构紧凑、外形美观、质量可靠、运行噪声小、性价比高优点，适合工程推广应用。
【专利说明】一种地源热泵机组专用水力模块
【技术领域】
[0001]本实用新型属于制冷与空调换热系统领域，具体为一种地源热泵机组专用水力模块。
【背景技术】
[0002]浅层地热能是一绿色可再生能源，蕴藏丰富，在全球节能减排环保压力驱动下，近年来以地热能为冷热源的地源热泵空调新技术得到大力发展，地源热泵机组已广泛应用于宾馆酒店、办公大楼、医院、住宅小区、会所别墅等舒适性空调场合，成为建筑节能减排的重要举措。地源热泵机组工程应用时，必须配置与地源热泵主机相匹配的水系统，对于较为舒适的冷热水型地源热泵至少包括一套与室内空调末端相连的用户侧水系统，一套与地埋管换热器相连接的地源侧水系统。每一种水系统均有很多设备部件构成，一般包括循环水泵、关断阀门、止回阀、过滤器、定压装置、补水装置、水流量开关、温度计、压力表、管道、减震器等，因而在紧凑的空调机房内进行水系统配管设计及施工均相当复杂繁琐，普遍存在作业量大、安装困难、安装周期长；同时因水系统零部件品种多，接口规格多样，连接点多，漏点隐患多，安装质量难于保证，导致水系统调试费劲，维修不方便。此外，水系统温度与压力监测仪表配置分散，不利于操作人员实时监测。针对以上缺点，空调业界已推出集成水系统动力输配设备的水力模块来解决，这一整体集成方案让工程施工变得简单容易。
[0003]目前市场上现有的的地源热泵水力模块，具有以下不足:
[0004]水路系统单元相互独立，没有统一补水设计，增加了补水环节设备管件安装量及维护量。
[0005]补水模式单一，要么是常规水设计，要么是按防冻液工况设计，适应性差。
[0006]户式地源热泵水力模块采用镀锌管路管件，一般为螺纹方式连接，因丝牙配合不良易造成接口漏水；镀锌管材耐腐蚀性差，易结垢、易渗漏、施工繁杂、隐患多、使用寿命不长，不适合热水系统使用。
[0007]现有水力模块中配置集成度有待强化，往往没有配置生活热水系统单元部件。
[0008]现有生活热水系统循环模块单元定压补水方式，要么只适用内部无换热盘管的生活热水箱系统，要么适合内部有换热盘管的生活热水箱系统，没有将两者合二为一设计。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种功能齐全、结构紧凑、夕卜形美观、质量可靠、运行噪声小、性价比高的地源热泵机组专用水力模块。
[0010]为了实现上述目的，本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0011]一种地源热泵机组专用水力模块，包括钣金壳体、与地埋管和地源热泵机组地源侧水循环口连接的地源侧水系统A、与空调末端和地源热泵机组用户侧水循环口连接的用户侧水系统B和与生活热水箱和地源热泵机组热水侧水循环口连接的生活热水系统C ；所述地源侧水系统A、用户侧水系统B和生活热水系统C均固定设置在钣金壳体内；所述地源侧水系统A包括水泵Al、膨胀罐A9、以及与水泵Al连接的进水管和出水管；所述地源侧水系统A中的进水管上设置有一支管，膨胀罐A9与支管连接，支管上安装有压力表AS，支管分别与防冻液补水进口 A13和补水口 C13连接，支管与补水口 C13之间的管路上安装有球阀A14和止回阀AlO ;所述用户侧水系统B包括有水泵B1、膨胀罐B9、以及与水泵BI连接的水泵BI进水管和水泵BI出水管；所述用户侧水系统B中的进水管上设有一支管，膨胀罐B9与支管连接，支管上安装有压力表B8，支管与补水口 C13连接，支管与补水口 C13之间的管路上安装有止回阀BlO ;所述生活热水系统C包括水泵Cl、膨胀罐C9、以及与水泵Cl连接的出水管和进水管；所述生活热水系统C中的进水管上设有一支路，膨胀罐C9与支路连接，支路上安装有压力表C8，支路与补水口 C13连接，支路与补水口 C13之间的管道上安装有球阀C14和止回阀ClO ;所述地源侧水系统A、用户侧水系统B和生活热水系统C上的支管相互连接形成补水管路，补水管路对各水系统中的供水由各个水系统上安装的止回阀控制流入；所述水泵Al、水泵BI和水泵Cl的入口处分别安装有排水球阀A15、排水球阀B15和排水球阀C15，排水球阀A15、排水球阀B15和排水球阀C15由管路依次连通，并经安全阀排水橡皮软A16汇合至排水口 Al7。
[0012]进一步，所述地源侧水系统A中的进水管连接有地埋管接水口 All，地源侧水系统A中的进水管和地埋管接水口 All之间的管道上安装有过滤器A2和水泵进水口减震装置A3。
[0013]进一步，所述地源侧水系统A中的出水管连接有地源热泵机组地源侧接水口 A12，地源侧水系统A中的出水管和地源热泵机组地源侧接水口 A12之间的管道上安装有水泵出水口减震装置A4、止回阀A5、安全阀A6和水流开关A7。
[0014]进一步，所述用户侧水系统B中的进水管连接有空调末端回水管接水口 B11，用户侧水系统B中的进水管与空调末端回水管接水口 BI之间的管道上安装有过滤器B2和水泵进水口减震装置B3。
[0015]进一步，所述用户侧水系统B中的出水管连接有地源热泵机组用户侧接水口 B12，用户侧水系统B中的出水管与地源热泵机组用户侧接水口 B12之间的管道上安装有水泵出水口减震装置B4、止回阀B5、安全阀B6和水流开关B7。
[0016]进一步，所述生活热水系统C中的进水管连接有生活热水箱回水管接水口 C11，生活热水系统C中的进水管和生活热水箱回水管接水口 Cll之间的管道上安装有过滤器C2和水泵进水口减震装置C3。
[0017]进一步，所述生活热水系统C中的出水管连接有地源热泵机组热水侧接水口 C12，生活热水系统C中的出水管与地源热泵机组热水侧接水口 C12之间的管道上安装有水泵出水口减震装置C4、止回阀C5、安全阀C6和水流开关C7。
[0018]进一步，所述水泵Al、水泵BI和水泵Cl固定在水泵防水箱内，水泵防水箱固定在钣金壳体的底部。
[0019]进一步，所述水泵Al、水泵BI和水泵Cl位于钣金壳体的底层，膨胀罐A9、膨胀罐B9和膨胀罐C9均位于钣金壳体的中层，地源热泵机组地源侧接水口 A12、地源热泵机组用户侧接水口 B12和地源热泵机组热水侧接水口 C12均位于钣金壳体的顶层。
[0020]进一步，所述壳体内壁贴附有吸音材料层。
[0021]有益效果
[0022]本实用新型是一种恒压供水的箱体式结构设计，将地源侧水系统A、用户侧水系统B、生活热水系统C融合一体，集成水泵、过滤器、流量开关、安全阀、止回阀、膨胀罐、自动补水装置、排污装置、减震隔音装置、压力表、球阀等，可在工厂实现标准化组装，工程现场只需简单地连接水管，电气配线即可使用。本实用新型方案解决了现冷热水型地源热泵机组水系统安装现场作业量大，工序繁琐，施工不便，质量难于保证，安装周期长，工程造价高，运行监测不便的缺点，同时拥有功能齐全、结构紧凑、外形美观、质量可靠、运行噪声小、性价比高优点，适合工程推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型系统图；
[0024]图2为本实用新型结构示意图；
[0025]图3为本实用新型水力模块示意图；
[0026]图4为本实用新型所述地源侧水系统A结构示意图；
[0027]图5为本实用新型所述用户侧水系统B结构示意图；
[0028]图6为本实用新型所述水生活热水系统C结构示意图；
[0029]图7为本实用新型补水系统示意图；
[0030]图8为本实用新型排水系统示意图；
[0031]图9为本实用新型所述水泵防水箱安装示意图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0033]如图1-9所示，一种地源热泵机组专用水力模块，包括钣金壳体、与地埋管和地源热泵机组地源侧水循环口连接的地源侧水系统A、与空调末端和地源热泵机组用户侧水循环口连接的用户侧水系统B和与生活热水箱和地源热泵机组热水侧水循环口连接的生活热水系统C ;所述壳体内壁贴附有吸音材料层；所述地源侧水系统A、用户侧水系统B和生活热水系统C均固定设置在钣金壳体内；所述地源侧水系统A包括水泵Al、膨胀罐A9、以及与水泵Al连接的进水管和出水管；所述地源侧水系统A中的进水管上设置有一支管，膨胀罐A9与支管连接，支管上安装有压力表A8，支管分别与防冻液补水进口 A13和补水口 C13连接，支管与补水口 C13之间的管路上安装有球阀A14和止回阀AlO ;所述用户侧水系统B包括有水泵B1、膨胀罐B9、以及与水泵BI连接的水泵BI进水管和水泵BI出水管；所述用户侧水系统B中的进水管上设有一支管，膨胀罐B9与支管连接，支管上安装有压力表B8，支管与补水口 C13连接，支管与补水口 C13之间的管路上安装有止回阀BlO ;所述生活热水系统C包括水泵Cl、膨胀罐C9、以及与水泵Cl连接的出水管和进水管；所述生活热水系统C中的进水管上设有一支路，膨胀罐C9与支路连接，支路上安装有压力表CS，支路与补水口 C13连接，支路与补水口 C13之间的管道上安装有球阀C14和止回阀ClO ;所述地源侧水系统A、用户侧水系统B和生活热水系统C上的支管相互连接形成补水管路，补水管路与补水口 C13,水系统A、用户侧水系统B和生活热水系统通过各水系统中的止回阀A10、止回阀BlO和止回阀ClO控制水的流入，防止各个水系统之间相互串通；所述水泵Al、水泵BI和水泵Cl的入口处分别安装有排水球阀A15、排水球阀B15和排水球阀C15，排水球阀A15、排水球阀B15和排水球阀C15由管路依次连通后与安全阀排水橡皮软A16合并，最终汇合于排水口 A17。
[0034]其中，地源侧水系统A中的进水管连接有地埋管接水口 Al I，地源侧水系统A中的进水管和地埋管接水口 All之间的管道上安装有过滤器A2和水泵进水口减震装置A3，地源侧水系统A中的出水管连接有地源热泵机组地源侧接水口 A12，地源侧水系统A中的出水管和地源热泵机组地源侧接水口 A12之间的管道上安装有水泵出水口减震装置A4、止回阀A5、安全阀A6和水流开关A7 ;用户侧水系统B中的进水管连接有空调末端回水管接水口B11，用户侧水系统B中的进水管与空调末端回水管接水口 BI之间的管道上安装有过滤器B2和水泵进水口减震装置B3，用户侧水系统B中的出水管连接有地源热泵机组用户侧接水口 B12，用户侧水系统B中的出水管与地源热泵机组用户侧接水口 B12之间的管道上安装有水泵出水口减震装置B4、止回阀B5、安全阀B6和水流开关B7 ;生活热水系统C中的进水管连接有生活热水箱回水管接水口 C11，生活热水系统C中的进水管和生活热水箱回水管接水口 Cll之间的管道上安装有过滤器C2和水泵进水口减震装置C3，生活热水系统C中的出水管连接有地源热泵机组热水侧接水口 C12连接，生活热水系统C中的出水管与地源热泵机组热水侧接水口 C12之间的管道上安装有水泵出水口减震装置C4、止回阀C5、安全阀C6和水流开关C7 ;所述水泵Al、水泵BI和水泵Cl固定在水泵防水箱内，水泵防水箱固定在钣金壳体的底部，水泵Al、水泵BI和水泵Cl位于钣金壳体的底层，膨胀罐A9、膨胀罐B9和膨胀罐C9均位于钣金壳体的中层，地源热泵机组地源侧接水口 A12、地源热泵机组用户侧接水口 B12和地源热泵机组热水侧接水口 C12均位于钣金壳体的顶层。
[0035]工作时，将地源侧水系统A中的地埋管接水口 All与地埋管系统对应接口连接，地源热泵机组地源侧接水口 A12与地源热泵机组对应接口连接；将用户侧水系统B中的空调末端回水管接水口 Bll与空调末端系统对应接口连接，地源热泵机组用户侧接水口 B12与地源热泵机组对应接口连接；将生活热水系统C中的生活热水箱回水管接水口 Cll与空调末端系统对应接口连接，地源热泵机组热水侧接水口 C12与地源热泵机组对应接口连接；将水力模块中的防冻液补水进口 A13、补水口 C13和排水口 A17分别与相对应的外围设备水管接口连接；完成上述接管后，再进行电气连接，然后对水力模块三个水系统进行注水排空排污，达到要求后开启电控部分启动水力模块。
[0036]在循环水泵的作用下，地埋管内的水被抽上来，沿接通的循环水路进入地源热泵机组进行换热，交换的热量再由循环水送至地埋管与土壤换热，由此构成一封闭水循环。空调末端和生活热水依据类似原理构成循环。
[0037]自动补水装置的原理:当某一模块单元水系统因水量流失而使该水系统压力低于补水压力时，通过补水管路向该水循环系统补水。该水循环系统与补水管路压力达到平衡时，补水自动停止。
[0038]该地源热泵水力模块的两种补水模式:
[0039]1、纯水工况:开启统一自动补水阀门即可向三个水系统单元同时补水，通过补水管路上设置的止回阀，防止各个模块单元水系统串通。
[0040]2、防冻液工况:关闭球阀A14，开启地源侧防冻液补水进口 A13，实现地源侧水系统地埋管单独补水，避免与其余两个水系统单元水串通。开启统一自动补水阀门可对用户侧水系统与生活热水侧水系统补水。
[0041]本实用新型中的水循环系统管路均为PPR材质管件及黄铜零部件，相较于以往工程所采用的镀锌管水系统，具有无毒、质轻、耐压、耐腐蚀、耐高温、使用寿命长、不结垢、不渗漏、施工便捷、经济实惠等优点。该地源热泵水力模块的生活热水系统C可根据生活热水箱有无盘管设计可选择开启或关闭生活热水侧膨胀罐前的球阀C14，来达到定压补水的目的。当生活热水箱内部设置有换热盘管时，则打开球阀C14，由膨胀罐C9定压；若生活热水箱无盘管时则关闭球阀C14，由外部热水箱供水回路定压。
[0042]该地源热泵水力模块的电控部分可以和中央空调主机联控，保护主机和系统的安全运行，也可以单独控制运行。其中电控系统有六大保护分别是:缺水保护、水泵过载保护、相序保护、缺相保护、电压异常保护、低温保护。有了配套水力模块的中央空调机组，不需另外再设置循环水泵及水泵控制系统，可以在中央空调机组主机界面直接启动水力模块中的水泵。
[0043]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种地源热泵机组专用水力模块，其特征是，包括钣金壳体、与地埋管和地源热泵机组地源侧水循环口连接的地源侧水系统A、与空调末端和地源热泵机组用户侧水循环口连接的用户侧水系统B和与生活热水箱和地源热泵机组热水侧水循环口连接的生活热水系统C;所述地源侧水系统A、用户侧水系统B和生活热水系统C均固定设置在钣金壳体内；所述地源侧水系统A包括水泵Al、膨胀罐A9、以及与水泵Al连接的进水管和出水管；所述地源侧水系统A中的进水管上设置有一支管，膨胀罐A9与支管连接，支管上安装有压力表A8，支管分别与防冻液补水进口 A13和补水口 C13连接，支管与补水口 C13之间的管路上安装有球阀A14和止回阀AlO ;所述用户侧水系统B包括有水泵B1、膨胀罐B9、以及与水泵BI连接的水泵BI进水管和水泵BI出水管；所述用户侧水系统B中的进水管上设有一支管，膨胀罐B9与支管连接，支管上安装有压力表B8，支管与补水口 C13连接，支管与补水口 C13之间的管路上安装有止回阀BlO ;所述生活热水系统C包括水泵Cl、膨胀罐C9、以及与水泵Cl连接的出水管和进水管；所述生活热水系统C中的进水管上设有一支路，膨胀罐C9与支路连接，支路上安装有压力表C8，支路与补水口 C13连接，支路与补水口 C13之间的管道上安装有球阀C14和止回阀ClO ;所述地源侧水系统A、用户侧水系统B和生活热水系统C上的支管相互连接形成补水管路；所述水泵Al、水泵BI和水泵Cl的入口处分别安装有排水球阀A15、排水球阀B15和排水球阀C15，排水球阀A15、排水球阀B15和排水球阀C15由管路依次连通，并经安全阀排水橡皮软A16汇合于排水口 A17。
2.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组专用水力模块，其特征是，所述地源侧水系统A中的进水管连接有地埋管接水口 All，地源侧水系统A中的进水管和地埋管接水口All之间的管道上安装有过滤器A2和水泵进水口减震装置A3。
3.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组专用水力模块，其特征是，所述地源侧水系统A中的出水管连接有地源热泵机组地源侧接水口 A12，地源侧水系统A中的出水管和地源热泵机组地源侧接水口 Al2之间的管道上安装有水泵出水口减震装置A4、止回阀A5、安全阀A6和水流开关A7。
4.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组专用水力模块，其特征是，所述用户侧水系统B中的进水管连接有空调末端回水管接水口 B11，用户侧水系统B中的进水管与空调末端回水管接水口 BI之间的管道上安装有过滤器B2和水泵进水口减震装置B3。
5.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组专用水力模块，其特征是，所述用户侧水系统B中的出水管连接有地源热泵机组用户侧接水口 B12，用户侧水系统B中的出水管与地源热泵机组用户侧接水口 B12之间的管道上安装有水泵出水口减震装置B4、止回阀B5、安全阀B6和水流开关B7。
6.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组专用水力模块，其特征是，所述生活热水系统C中的进水管连接有生活热水箱回水管接水口 Cl I，生活热水系统C中的进水管和生活热水箱回水管接水口 Cll之间的管道上安装有过滤器C2和水泵进水口减震装置C3。
7.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组专用水力模块，其特征是，所述生活热水系统C中的出水管连接有地源热泵机组热水侧接水口 C12，生活热水系统C中的出水管与地源热泵机组热水侧接水口 C12之间的管道上安装有水泵出水口减震装置C4、止回阀C5、安全阀C6和水流开关C7。
8.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组专用水力模块，其特征是，所述水泵Al、水泵BI和水泵Cl固定在水泵防水箱内，水泵防水箱固定在钣金壳体的底部。
9.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组专用水力模块，其特征是，所述水泵Al、水泵BI和水泵Cl位于钣金壳体的底层，膨胀罐A9、膨胀罐B9和膨胀罐C9均位于钣金壳体的中层，地源热泵机组地源侧接水口 A12、地源热泵机组用户侧接水口 B12和地源热泵机组热水侧接水口 C12均位于钣金壳体的顶层。
10.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组专用水力模块，其特征是，所述壳体内壁贴附有吸音材料层。
【文档编号】F25B30/06GK204043239SQ201420402343
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】季海军, 吴锋, 龙清泳, 杨佼, 陈继斌 申请人:江西挪宝电器有限公司