一种地表水源冷热供应系统的制作方法

本发明涉及供冷供暖，具体是一种地表水源冷热供应系统。

背景技术：

1、以湖水、河水、生活污水及工业废水等地表水为低品位能源，通过电力提升向周边建筑供热、供冷，不仅可以利用地表水容量大、换热率高、冬暖夏冷等优点，而且地表水分布广，可以因地制宜、就地取热，具有良好的节能降碳效益。

2、现有技术中有利用水源实现供热供冷的系统，其结构大多如中国专利公开号为cn100494826c的名称为城市污水集中供热、供冷装置的文本中记载的，通过污水提升泵将污水导出，并在污水的流动路径上，连接有蒸发器、压缩机和冷凝器。通过在冬季和夏季时污水分别流动至蒸发器和冷凝器，空调系统的回水管路分别与冷凝器和蒸发器连接，则可分别实现对空调系统的回水管路的升温和降温，由此实现冬季供暖和夏季供冷。该方案中，采取污水与制冷剂直接换热的方式，由于地表水的水质复杂，不满足直接进入两器的标准，且在寒冷地区，地表水冬季温度可能接近零下，有结冰的风险。

技术实现思路

1、为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种地表水源冷热供应系统，管路布局合理，且具有良好的供冷供热效果。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种地表水源冷热供应系统，包括分别与地表水取能换热器的第一换热腔室和第二换热腔室连接的地表水循环管路和中间介质循环管路；所述中间介质循环管路上并联有与蒸发器的第一管程和冷凝器的第二管程连通的第一循环支管和第二循环支管；所述供应系统还包括将制冷剂在蒸发器的蒸发壳程和冷凝器的冷凝壳程之间循环的制冷剂循环管路；所述供应系统还包括用户水循环管路，用户水循环管路包括彼此并联且分别与蒸发器的第二管程和冷凝器的第一管程连接的冷循环支管和热循环支管。

4、作为本发明进一步的方案：沿制冷剂循环管路中制冷剂流动方向，在制冷剂循环管路上的位于冷凝器前侧的管路上并联有蓄热装置，所述蓄热装置还并联在所述热循环支管上，其中，制冷剂循环管路和热循环支管分别与蓄热装置的蓄热腔和放热腔连通。

5、作为本发明再进一步的方案：所述蓄热装置与热循环支管的并联节点位于冷凝器的第一管程的两端，且位于进程端的并联节点处安装有第六阀门，以控制热循环支管内回流水流入冷凝器的第一管程和蓄热装置的比例。

6、作为本发明再进一步的方案：沿制冷剂循环管路中制冷剂输送方向，在制冷剂循环管路上的位于蒸发器前侧的管路上并联有蓄冷装置，所述蓄冷装置还并联在所述冷循环支管上，其中，制冷剂循环管路和冷循环支管分别与蓄冷装置的蓄冷腔和降温腔连通。

7、作为本发明再进一步的方案：所述蓄冷装置与冷循环支管的并联节点位于蒸发器的第二管程的两端，且位于进程端的并联节点处安装有第三阀门，以控制蓄冷支管内回流水流入蒸发器第二管程和蓄冷装置的比例。

8、作为本发明再进一步的方案：所述制冷剂循环管路包括依次串联的压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和分离器，所述蓄热装置的蓄热腔并联在制冷剂循环管路上的介于冷凝器和压缩机之间的管身上，且蓄热装置与制冷剂循环管路的并联节点处安装有第八阀门；所述蓄冷装置的蓄冷腔并联在制冷剂循环管路上的介于蒸发器和膨胀阀之间的管身上，且蓄冷装置与制冷剂循环管路的并联节点处安装有第七阀门。

9、作为本发明再进一步的方案：所述用户水循环管路包括向用户端供能的用户供水端以及向系统取能的用户回水端，用户回水端安装有第四阀门，以控制用户回水端分别与冷循环支管和热循环支管连通；用户供水端安装有第五阀门，以控制用户供水端分别与冷循环支管和热循环支管连通。

10、作为本发明再进一步的方案：所述中间介质循环管路的主管道上安装有循环泵和膨胀罐，所述中间介质循环管路的主管道上还安装有第一阀门和第二阀门，以控制中间介质循环管路的主管道分别与第一循环支管和第二循环支管连通。

11、作为本发明再进一步的方案：所述地表水循环管路上安装有水源循环泵，由水源循环泵将地表水源的地表水输送至地表水取能换热器的第一换热腔室，地表水取能换热器的第一换热腔室的排出端与地表水源连接。

12、作为本发明再进一步的方案：所述中间介质循环管路中的中间介质为防冻液。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、地表水循环管路和中间介质循环管路分别与地表水取能换热器的第一换热腔室和第二换热腔室连接，通过中间介质让污水和制冷剂间接传递能量，然后再将用户水吸收制冷剂的能量供给用户端，地表水取能换热器采用适用于复杂水质工况的换热器，保证系统高效稳定运行。

15、2、蒸发器和冷凝器结构均采用两个管程和一个壳程的设计，两个管程彼此独立，不同的介质进入两个管程互不干扰。夏季供冷时，中间介质进入冷凝器的第二管程、用户水进入蒸发器的第二管程，分别与壳程的制冷剂换热；冬季供热时，中间介质进入蒸发器的第一管程、用户水进入冷凝器的第一管程，分别与壳程的制冷剂换热。中间介质循环管路的主管道上安装有第一阀门和第二阀门，用户水循环管路的主管道安装有第四阀门和第五阀门，可以完成中间介质和用户水进入蒸发器或冷凝器的灵活切换。

16、3、用户水循环管路的冷循环支管上安装有第三阀门，以控制用户水进入蒸发器第二管程和蓄冷装置降温腔的比例，热循环支管上安装有第六阀门，以控制用户水进入冷凝器第一管程或蓄热装置放热腔的比例。通过阀门调节实现系统制冷剂单独供冷供热、蓄能装置单独供冷供热和制冷剂/蓄能装置联合供冷供热的运行模式。

17、4、沿制冷剂循环管路中制冷剂流动方向，在制冷剂循环管路上的位于冷凝器前侧的管路上并联有蓄热装置，蓄热装置还并联在热循环支管上。在用电低谷时向蓄热装置充能，用电高峰时蓄热装置向外释能，可以达到“移峰填谷”的作用，进而降低了供热的运行成本。蓄热支管与制冷剂循环主管的并联节点处安装有第八阀门，以便调节制冷剂进入蓄热装置的流量，确保系统可以根据需求和运行条件调节充能比例，灵活运行系统。

18、5、沿制冷剂循环管路中制冷剂流动方向，在制冷剂循环管路上的位于蒸发器前侧的管路上并联有蓄冷装置，蓄冷装置还并联在冷循环支管上。在用电低谷时向蓄冷装置充能，用电高峰时蓄冷装置向外释能，可以达到“移峰填谷”的作用，进而降低了供冷的运行成本。蓄冷支管与制冷剂循环主管的并联节点处安装有第七阀门，以便调节制冷剂进入蓄冷装置的流量，确保系统可以根据需求和运行条件调节充能比例，灵活运行系统。

技术特征：

1.一种地表水源冷热供应系统，其特征在于，包括分别与地表水取能换热器(11)的第一换热腔室和第二换热腔室连接的地表水循环管路(10)和中间介质循环管路(20)；所述中间介质循环管路(20)上并联有与蒸发器(23)的第一管程和冷凝器(24)的第二管程连通的第一循环支管和第二循环支管；所述供应系统还包括将制冷剂在蒸发器(23)的蒸发壳程和冷凝器(24)的冷凝壳程之间循环的制冷剂循环管路(40)；所述供应系统还包括用户水循环管路(30)，用户水循环管路(30)包括彼此并联且分别与蒸发器(23)的第二管程和冷凝器(24)的第一管程连接的冷循环支管和热循环支管。

2.根据权利要求1所述的一种地表水源冷热供应系统，其特征在于，沿制冷剂循环管路(40)中制冷剂流动方向，在制冷剂循环管路(40)上的位于冷凝器(24)前侧的管路上并联有蓄热装置(46)，所述蓄热装置(46)还并联在所述热循环支管上，其中，制冷剂循环管路(40)和热循环支管分别与蓄热装置(46)的蓄热腔和放热腔连通。

3.根据权利要求2所述的一种地表水源冷热供应系统，其特征在于，所述蓄热装置(46)与热循环支管的并联节点位于冷凝器(24)的第一管程的两端，且位于进程端的并联节点处安装有第六阀门(36)，以控制热循环支管内回流水流入冷凝器(24)的第一管程和蓄热装置(46)的比例。

4.根据权利要求3所述的一种地表水源冷热供应系统，其特征在于，沿制冷剂循环管路(40)中制冷剂输送方向，在制冷剂循环管路(40)上的位于蒸发器(23)前侧的管路上并联有蓄冷装置(44)，所述蓄冷装置(44)还并联在所述冷循环支管上，其中，制冷剂循环管路(40)和冷循环支管分别与蓄冷装置(44)的蓄冷腔和降温腔连通。

5.根据权利要求4所述的一种地表水源冷热供应系统，其特征在于，所述蓄冷装置(44)与冷循环支管的并联节点位于蒸发器(23)的第二管程的两端，且位于进程端的并联节点处安装有第三阀门(31)，以控制蓄冷支管内回流水流入蒸发器(23)第二管程和蓄冷装置(44)的比例。

6.根据权利要求5所述的一种地表水源冷热供应系统，其特征在于，所述制冷剂循环管路(40)包括依次串联的压缩机(41)、冷凝器(24)、膨胀阀(43)、蒸发器(23)和分离器(42)，所述蓄热装置(46)的蓄热腔并联在制冷剂循环管路(40)上的介于冷凝器(24)和压缩机(41)之间的管身上，且蓄热装置(46)与制冷剂循环管路(40)的并联节点处安装有第八阀门(47)；所述蓄冷装置(44)的蓄冷腔并联在制冷剂循环管路(40)上的介于蒸发器(23)和膨胀阀(43)之间的管身上，且蓄冷装置(44)与制冷剂循环管路(40)的并联节点处安装有第七阀门(45)。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种地表水源冷热供应系统，其特征在于，所述用户水循环管路(30)包括向用户端供能的用户供水端(34)以及向系统取能的用户回水端(35)，用户回水端(35)安装有第四阀门(32)，以控制用户回水端(35)分别与冷循环支管和热循环支管连通；用户供水端(34)安装有第五阀门(33)，以控制用户供水端(34)分别与冷循环支管和热循环支管连通。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种地表水源冷热供应系统，其特征在于，所述中间介质循环管路(20)的主管道上安装有循环泵(21)和膨胀罐(26)，所述中间介质循环管路(20)的主管道上还安装有第一阀门(22)和第二阀门(25)，以控制中间介质循环管路(20)的主管道分别与第一循环支管和第二循环支管连通。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的一种地表水源冷热供应系统，其特征在于，所述地表水循环管路(10)上安装有水源循环泵(12)，由水源循环泵(12)将地表水源(13)的地表水输送至地表水取能换热器(11)的第一换热腔室，地表水取能换热器(11)的第一换热腔室的排出端与地表水源(13)连接。

10.根据权利要求1-6任意一项所述的一种地表水源冷热供应系统，其特征在于，所述中间介质循环管路(20)中的中间介质为防冻液。

技术总结本发明涉及供冷供暖技术领域，具体是一种地表水源冷热供应系统。本发明包括分别与地表水取能换热器的第一换热腔室和第二换热腔室连接的地表水循环管路和中间介质循环管路；所述中间介质循环管路上并联有与蒸发器的第一管程和冷凝器的第二管程连通的第一循环支管和第二循环支管；所述供应系统还包括将制冷剂在蒸发器的蒸发壳程和冷凝器的冷凝壳程之间循环的制冷剂循环管路；所述供应系统还包括用户水循环管路，用户水循环管路包括彼此并联且分别与蒸发器的第二管程和冷凝器的第一管程连接的冷循环支管和热循环支管。本发明管路布局合理，且具有良好的供冷供热效果。技术研发人员：张秋双,高徐军,陈永东,马勃,吴晓红,陈伟,韩冰川,刘轩,闫永超,李艳斌受保护的技术使用者：合肥通用机械研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12