本實(shí)用新型涉及熱泵系統(tǒng)的利用裝置，具體涉及一種基于空氣源耦合地源熱泵的供熱空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

地源熱泵系統(tǒng)是利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)的環(huán)保能源利用系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)通常是轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方，還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，一個(gè)年度形成一個(gè)冷熱循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的功能。

現(xiàn)有技術(shù)中，地源熱泵系統(tǒng)是以巖土體、地下水或地表水為低溫?zé)嵩?，由水源熱泵機(jī)組、地?zé)峤粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。雖然地源熱泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了制熱和制冷的功能，但是仍然存在的問題為：僅僅使用地源熱泵系統(tǒng)來制熱或者制冷，在實(shí)際應(yīng)用中會受到地域氣候特征和建筑用能特征的限制，土壤源熱泵系統(tǒng)在長期運(yùn)行中，土壤的熱失衡問題是制約單一熱源熱泵系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的重要問題。

同時(shí)，空氣源熱泵在夏熱冬冷地區(qū)具有廣泛的應(yīng)用，但是在寒冷地區(qū)僅僅使用空氣源熱泵會因結(jié)霜問題會嚴(yán)重影響其運(yùn)行效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于空氣源耦合地源熱泵的供熱空調(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了地源換熱裝置與空氣源換熱裝置的耦合使用，彌補(bǔ)了單一使用地源換熱系統(tǒng)或單一使用空氣源換熱系統(tǒng)存在的缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案：

一種基于空氣源耦合地源熱泵的供熱空調(diào)系統(tǒng)，包括：

復(fù)合換熱單元，其由空氣源換熱裝置的兩工質(zhì)端與地源換熱裝置的兩工質(zhì)端并聯(lián)形成；

供熱空調(diào)單元，其用于向末端用熱裝置供熱或制冷；

四通閥，其用于實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)和供熱循環(huán)的切換；

壓縮機(jī)；以及

膨脹閥；

其中，復(fù)合換熱單元一并聯(lián)端通過膨脹閥與供熱空調(diào)單元一工質(zhì)端連通，復(fù)合換熱單元另一并聯(lián)端與四通閥的B端連通，壓縮機(jī)的輸入端與四通閥的A端連通，壓縮機(jī)的輸出端與四通閥的D端連通，供熱空調(diào)單元另一工質(zhì)端與四通閥的C端連通。

優(yōu)選的是，空氣源換熱裝置為工質(zhì)/空氣換熱器。

優(yōu)選的是，地源換熱裝置包括：

第一工質(zhì)/水換熱器，其兩工質(zhì)端與工質(zhì)/空氣換熱器兩工質(zhì)端并聯(lián)；

土壤換熱裝置，其輸出端和輸入端分別與第一工質(zhì)/水換熱器的熱媒水輸入端和熱媒水輸出端連通；以及

第一循環(huán)泵，其設(shè)置于土壤換熱裝置的輸出端與第一工質(zhì)/水換熱器的熱媒水輸入端之間連通的管道上。

優(yōu)選的是，土壤換熱裝置還包括：

兩第一開關(guān)閥，兩第一開關(guān)閥分別設(shè)置于第一工質(zhì)/水換熱器的熱媒水輸入端和熱媒水輸出端上；

兩第一溫度傳感器，兩第一溫度傳感器分別設(shè)置于土壤換熱裝置的輸出端和輸入端上；以及

第一流量傳感器，其設(shè)置于土壤換熱裝置的輸入端上。

優(yōu)選的是，在復(fù)合換熱單元一并聯(lián)端與供熱空調(diào)單元一工質(zhì)端連接處、復(fù)合換熱單元另一并聯(lián)端與四通閥的B端連接處均設(shè)置有轉(zhuǎn)換閥。

優(yōu)選的是，供熱空調(diào)單元包括：

第二工質(zhì)/水換熱器，其一工質(zhì)端與復(fù)合換熱單元一并聯(lián)端連通，其另一工質(zhì)端與四通閥D端連通；

末端用熱裝置，其輸入端和輸出端分別與第二工質(zhì)/水換熱器的熱媒水輸出端和熱媒水輸入端連通；以及

第二循環(huán)泵，其設(shè)置于末端用熱裝置輸入端與第二工質(zhì)/水換熱器的熱媒水輸出端連通管道上。

優(yōu)選的是，供熱空調(diào)單元還包括：

兩第二溫度傳感器，兩第二溫度傳感器分別設(shè)置于末

端用熱裝置的輸入端和輸出端上；以及

第二流量傳感器，其設(shè)置于末端用熱裝置的輸出端上。

優(yōu)選的是，末端用熱裝置包括：毛細(xì)管排、地板輻射盤管以及風(fēng)機(jī)盤管，毛細(xì)管排、地板輻射盤管以及風(fēng)機(jī)盤管的輸入端連接后形成末端用熱裝置的輸入端，毛細(xì)管排、地板輻射盤管以及風(fēng)機(jī)盤管的輸出端連接后形成末端用熱裝置的輸出端，毛細(xì)管排的輸入端和輸出端上均連接有第二開關(guān)閥，地板輻射盤管的輸入端和輸出端上均連接有第三開關(guān)閥，風(fēng)機(jī)盤管的輸入端和輸出端上均連接有第四開關(guān)閥。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

實(shí)現(xiàn)了地源換熱裝置與空氣源換熱裝置的耦合使用，彌補(bǔ)了單一使用地源換熱系統(tǒng)或單一使用空氣源換熱系統(tǒng)存在的缺陷，很大程度上可以解決地源熱泵熱吸食失衡及空氣源熱泵低溫條件運(yùn)行受限的問題。

附圖說明

圖1為基于空氣源耦合地源熱泵的供熱空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中地源換熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中供熱空調(diào)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型提出了一種基于空氣源耦合地源熱泵的供熱空調(diào)系統(tǒng)，包括：

復(fù)合換熱單元，其由空氣源換熱裝置的兩工質(zhì)端與地源換熱裝置1得的兩工質(zhì)端并聯(lián)形成(即是：空氣源換熱裝置的一工質(zhì)端與地源換熱裝置1的一工質(zhì)端連接形成復(fù)合換熱單元的一并聯(lián)端，空氣源換熱裝置的另一工質(zhì)端與地源換熱裝置1的另一工質(zhì)端連接形成復(fù)合換熱單元的另一并聯(lián)端)；

供熱空調(diào)單元2，其用于向末端用熱裝置21供熱或制冷；

四通閥3，其用于實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)和供熱循環(huán)的切換；

壓縮機(jī)4；以及

膨脹閥6；

其中，復(fù)合換熱單元一并聯(lián)端通過膨脹閥6與供熱空調(diào)單元2一工質(zhì)端連通，復(fù)合換熱單元另一并聯(lián)端與四通閥3的B端連通，壓縮機(jī)4的輸入端與四通閥3的A端連通，壓縮機(jī)4的輸出端與四通閥3的D端連通，供熱空調(diào)單元2另一工質(zhì)端與四通閥3的C端連通。

為了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單的空氣源換熱裝置，空氣源換熱裝置為工質(zhì)/空氣換熱器5。

如圖2以及圖1所示，為了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單的地源換熱裝置1，地源換熱裝置1包括：

第一工質(zhì)/水換熱器11，其兩工質(zhì)端與工質(zhì)/空氣換熱器5兩工質(zhì)端并聯(lián)；

土壤換熱裝置12，其輸出端和輸入端分別與第一工質(zhì)/水換熱器11的熱媒水輸入端和熱媒水輸出端連通；以及

第一循環(huán)泵13，其設(shè)置于土壤換熱裝置12的輸出端與第一工質(zhì)/水換熱器11的熱媒水輸入端之間連通的管道上。

為了對土壤換熱裝置12輸入端和輸出端的溫度檢測，以及檢測流通土壤換熱裝置12熱媒水的流量，土壤換熱裝置12還包括：

兩第一開關(guān)閥14，兩第一開關(guān)閥14分別設(shè)置于第一工質(zhì)/水換熱器11的熱媒水輸入端和熱媒水輸出端上；

兩第一溫度傳感器15，兩第一溫度傳感器15分別設(shè)置于土壤換熱裝置12的輸出端和輸入端上；以及

第一流量傳感器16，其設(shè)置于土壤換熱裝置12的輸入端上。

為了滿足在使用時(shí)可以切換使用地源換熱裝置1以及空氣源換熱裝置，以滿足僅使用地源換熱裝置1或僅使用空氣源換熱裝置或地源換熱裝置1以及空氣源換熱裝置同時(shí)使用的需要，在復(fù)合換熱單元一并聯(lián)端與供熱空調(diào)單元2一工質(zhì)端連接處、復(fù)合換熱單元另一并聯(lián)端與四通閥3的B端連接處均設(shè)置有轉(zhuǎn)換閥。

如圖3以及圖1所示，為了提供結(jié)構(gòu)簡單的供熱空調(diào)單元2，供熱空調(diào)單元2包括：

第二工質(zhì)/水換熱器22，其一工質(zhì)端與復(fù)合換熱單元一并聯(lián)端連通，其另一工質(zhì)端與四通閥3D端連通；

末端用熱裝置21，其輸入端和輸出端分別與第二工質(zhì)/水換熱器22的熱媒水輸出端和熱媒水輸入端連通；以及

第二循環(huán)泵24，其設(shè)置于末端用熱裝置21輸入端與第二工質(zhì)/水換熱器22的熱媒水輸出端連通管道上。

為了實(shí)現(xiàn)對末端用熱裝置21的輸入端和輸出端進(jìn)行溫度檢測以及同時(shí)對末端用熱裝置21供熱或制冷量的監(jiān)控，供熱空調(diào)單元2還包括：

兩第二溫度傳感器26，兩第二溫度傳感器26分別設(shè)置于末端用熱裝置21的輸入端和輸出端上；以及

第二流量傳感器25，其設(shè)置于末端用熱裝置21的輸出端上。

為了滿足不同的需要(不同的需要即是：僅使用毛細(xì)管排、僅使用地板輻射盤管、僅使用風(fēng)機(jī)盤管、毛細(xì)管排與地板輻射盤管并聯(lián)使用、風(fēng)機(jī)盤管與毛細(xì)管排并聯(lián)使用、地板輻射盤管與風(fēng)機(jī)盤管并聯(lián)使用)，末端用熱裝置21包括：毛細(xì)管排211、地板輻射盤管212以及風(fēng)機(jī)盤管213，毛細(xì)管排211、地板輻射盤管212以及風(fēng)機(jī)盤管213的輸入端連接后形成末端用熱裝置21的輸入端，毛細(xì)管排211、地板輻射盤管212以及風(fēng)機(jī)盤管213的輸出端連接后形成末端用熱裝置21的輸出端，毛細(xì)管排211的輸入端和輸出端上均連接有第二開關(guān)閥214，地板輻射盤管212的輸入端和輸出端上均連接有第三開關(guān)閥215，風(fēng)機(jī)盤管213的輸入端和輸出端上均連接有第四開關(guān)閥216。通過開關(guān)第二開關(guān)閥214、第三開關(guān)閥215以及第四開關(guān)閥216就可以滿足不同的需要，從而實(shí)現(xiàn)多元化使用。

本實(shí)施例的工作原理：圖1中虛線箭頭為制冷工質(zhì)循環(huán)回路，實(shí)線箭頭為制熱工質(zhì)循環(huán)回路。制冷工況下，四通閥的BC端、AD端導(dǎo)通，第二工質(zhì)/水換熱器22作為蒸發(fā)器，氣相工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)升溫提高壓力后經(jīng)過四通閥進(jìn)入第一工質(zhì)/水換熱器，隨后進(jìn)入到“工質(zhì)/空氣換熱器中，或者進(jìn)入兩者之一，放熱后之后經(jīng)過膨脹閥6再次回到的第二工質(zhì)/水換熱器22中。制熱工況下，四通閥的AB端、CD端導(dǎo)通，第二工質(zhì)/水換熱器22作為冷凝器，氣相工質(zhì)由第一工質(zhì)/水換熱器及工質(zhì)/空氣換熱器，或兩者之一進(jìn)入壓縮機(jī)，提高壓力升高溫度后進(jìn)入第二工質(zhì)/水換熱器22，放熱后經(jīng)膨脹閥6回至第一工質(zhì)/水換熱器及工質(zhì)/空氣換熱器，或者進(jìn)入兩者之一。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。