一种适用于南方高校的空调热水系统的制作方法

本发明涉及地源热泵和空气源热泵耦合应用技术领域，公开了一种适用于南方高校的空调热水系统。

背景技术：

随着人们的生活水平日益提高，南方地区的供热需求日益迫切，但是南方地区由于地形原因，不适宜进行大规模供热管网的敷设，且南方建筑物夏季冷负荷要远远大于冬季热负荷，单纯使用地源热泵机组进行全年空调就会造成土壤温度逐年升高，一般情况下是通过冷却塔把土壤的余热进行散发，这就会造成低品位能源的白白浪费。空气源热泵作为洗浴热水的热源，技术已逐渐成熟，但是由于空气源热泵的先天性不足，导致在冬季室外气温较低时，其制热能效很低，为了不降低其制热效果，就会增加耗电量，且高校学生洗浴时间存在明显的波动，在工作日的白天，洗浴人员很少，在工作日的夜晚或者休息日的全天，洗浴人员很多，这就会多空气源热泵的设备选型造成困扰。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种适用于南方高校的空调热水系统，能很好地解决南方地区高校供热问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种适用于南方高校的空调热水系统，包括地源热泵机组、空气源热泵机组，其特征在于：地源热泵机组的冷凝器端和空气源热泵机组的冷凝器端通过第一四通阀和第二四通阀连接，其中地源热泵机组的冷凝器端与第一四通阀的a端和第二四通阀的a端连接，空气源热泵机组的冷凝器端与第一四通阀的c端和第二四通阀的c端连接，第一四通阀的b端与自来水管连接，第一四通阀的d端与空调回水管连接，第二四通阀的b端与洗浴热水供水管连接，第二四通阀的d端与空调供水管连接，所述空调回水管和空调供水管分别连接至室内排风口，空气源热泵机组的蒸发器端外侧设置第一盘管换热器，第一盘管换热器的一端接排污管，另一端接三通阀的b端，三通阀的c端接污水循环管，三通阀的a端接换热水箱，地源热泵机组的蒸发器端接地源热泵机组回水管，地源热泵机组回水管内串设有第二盘管换热器，第二盘管换热器设置于换热水箱内。进一步地，所述污水循环管连接洗浴废水排放口。

在制冷季时，第一四通阀和第二四通阀的a、d方向连通，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向关闭，地源热泵机组为作为空调的冷源，空气源热泵机组作为洗浴热水的热源。

在春秋季节，第一四通阀和第二四通阀的a、d方向关闭，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向关闭，空气源热泵机组作为洗浴热水的热源，地源热泵机组关闭。

在空气源热泵机组的冷凝器端设温度探测仪，在采暖季的白天且温度探测仪t1≥40℃时，第一四通阀和第二四通阀的a、d方向连通，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向打开，地源热泵机组为作为空调的热源，空气源热泵机组作为洗浴热水的热源；在采暖季的夜晚或者温度探测仪t1＜40℃时，第一四通阀和第二四通阀的a、b方向连通，a、d方向连通，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向打开，地源热泵机组为作为空调和洗浴热水的热源，空气源热泵机组作为洗浴热水的热源。

利用上述阀门的切换和机组的启停，解决了地源热泵机组冷热不平衡问题，延长了机组的使用寿命。利用洗浴废水中的余热，使得空气源热泵机组的冬季制热能效高达4.6，地源热泵机组的制热能效高达6.3。

有益效果：通过本发明，解决了南方地区高校供热问题，且将地源热泵作为洗浴热水的热源之一，避免了土壤出现冷热不平衡问题，同时也解决了由于洗浴人员的波动原因出现的空气源热泵选型大小的问题，冬季回收洗浴废水中的余热，分别加热进入到空气源热泵蒸发器的空气温度和地源热泵机组回水管中循环液的温度，提高机组能效。

附图说明

图1是一种适用于南方高校的空调热水系统图。

具体实施方式

参照附图1与实施例，对本发明作进一步详细描述：

图中1地源热泵机组，2空气源热泵机组，3第一盘管换热器，4排污管1，5自来水管，6洗浴热水供水管，7污水循环管，8排污管2，9换热水箱，10第二盘管换热器，11地源热泵机组回水管，12地源热泵机组供水管，13空调回水管，14空调供水管。

一种适用于南方高校的空调热水系统，其特征在于：包括地源热泵机组1、空气源热泵机组2、第一盘管换热器3、第二盘管换热器10、换热水箱9，第一四通阀s1的a、b、c、d四个方向分别连接地源热泵机组1、自来水管5、空气源热泵机组2、空调回水管13，第二四通阀s2的a、b、c、d四个方向分别连接地源热泵机组1、洗浴热水供水管6、空气源热泵机组2、空调供水管14，第一盘管换热器3和换热水箱9通过三通阀s3并联连接，第二盘管换热器10置于换热水箱9内。

在制冷季时，四通阀s1、s2的a、d方向连通，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向关闭，1地源热泵机组为作为空调的冷源，2空气源热泵机组作为洗浴热水的热源。

在春秋季节，四通阀s1、s2的a、d方向关闭，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向关闭，2空气源热泵机组作为洗浴热水的热源，1地源热泵机组关闭。

在采暖季的白天且温度探测仪t1≥40℃时，第一四通阀s1、第二四通阀s2的a、d方向连通，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向打开，1地源热泵机组为作为空调的热源，2空气源热泵机组作为洗浴热水的热源。

在采暖季的夜晚或者温度探测仪t1＜40℃时，第一四通阀s1、第二四通阀s2的a、b方向连通，a、d方向连通，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向打开，1地源热泵机组为作为空调和洗浴热水的热源，2空气源热泵机组作为洗浴热水的热源。

利用上述阀门的切换和机组的启停，解决了1地源热泵机组冷热不平衡问题，延长了机组的使用寿命。

利用洗浴废水中的余热，使得2空气源热泵机组的冬季制热能效高达4.6，1地源热泵机组的制热能效高达6.3。

实施例

实施例1：在制冷季时，第一四通阀s1、第二四通阀s2的a、d方向连通，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向关闭，地源热泵机组1为作为空调的冷源，空气源热泵机组2作为洗浴热水的热源。地源热泵机组1通过空调供水管14为建筑内的空调末端（即室内排风口处）提供7℃冷冻水，空调回水管13将升温至12℃的冷冻水重新送回至地源热泵机组1进行降温，自来水进入到空气源热泵机组2，被加热至45℃左右，通过洗浴热水供水管6送至洗浴末端。

实施例2：在春秋季节，第一四通阀s1、第二四通阀s2的a、d方向关闭，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向关闭，此时室内人员没有制冷采暖需求，所以地源热泵机组1关闭，空气源热泵机组2作为热源，为人员提供适宜温度的洗浴热水。

实施例3：在采暖季的白天且温度探测仪t1≥40℃时，第一四通阀s1、第二四通阀s2的a、d方向连通，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向打开，地源热泵机组1作为空调的热源，利用制冷季时土壤的蓄热和电能，为室内空调末端（即室内排风口处）提供45℃的热水，此时空气源热泵机组2的制热能效相对较高，可以承担全部的洗浴热水热负荷，空气源热泵机组2作为洗浴热水的唯一热源。

实施例4：在采暖季的夜晚或者温度探测仪t1＜40℃时，第一四通阀s1、第二四通阀s2的a、b方向连通，a、d方向连通，b、c方向连通，三通阀a、b、c方向打开，由于南方建筑夏季冷负荷要远远大于冬季热负荷，所以地源热泵机组1如果只作为空调的冷热源，就会造成给土壤的热量要远远大于从土壤中提取的热量，使得土壤温度逐年升高，制冷能效逐年降低，直至地源热泵机组1不能制冷，而空气源热泵机组2在冬季夜晚由于室外温度较低，制热能效较低，而在夜晚的洗浴人数远远大于白天的人数，所以单纯使用空气源热泵机组2无法满足洗浴要求，所以将空气源热泵机组2作为空调和洗浴的热源，既解决了土壤出现冷热不平衡问题，同时也解决了空气源热泵机组2的洗浴制热能力不足问题。

在实施例3和实施例4中，将洗浴废水中的低品位热能，分别加热进入到空气源热泵机组2的空气温度和地源热泵机组回水管11中循环液的温度，使得空气源热泵机组2的冬季制热能效高达4.6，地源热泵机组1的制热能效高达6.3，减少电能消耗，同时也避免了洗浴热水随意排放造成的热污染现象。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。