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1、(10)申请公布号 CN 103604248 A (43)申请公布日 2014.02.26 CN 103604248 A (21)申请号 201310560504.4 (22)申请日 2013.11.12 F25B 29/00(2006.01) F25B 15/02(2006.01) F25B 41/04(2006.01) F25B 41/06(2006.01) (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区 100084 信箱 82 分箱清华大学专利办公室 (72)发明人 李先庭 吴伟 游田 石文星 王宝龙 (74)专利代理机构 北京鸿元知识产权代理有限 公司 11327 代理人。
2、 邸更岩 (54) 发明名称 一种三用型地源吸收式热泵系统及运行方法 (57) 摘要 一种三用型地源吸收式热泵系统及运行方 法， 该系统包括吸收式热泵、 地埋管、 生活热水箱、 板式换热器、 切换泵及多个阀门。 该方法基于燃料 燃烧的供热系统与地源吸收式热泵结合， 并增设 了热回收环路和切换装置， 提供冬季采暖、 夏季空 调和全年生活热水。 根据不同季节、 不同需求的负 荷特征， 通过切换能实现多种不同的运行模式。 在 夏季制冷的同时回收吸收器排热和 （或） 冷凝器排 热用于制取生活热水。 相比于电热泵， 吸收式热泵 制热时从土壤取热较少量、 制冷时向土壤排热较 大， 而全年生活热水的需求能进。
3、一步增加取热量， 夏季热回收能进一步减少排热量， 故能有效缩小 全年热不平衡率， 既可提高传统系统的一次能源 效率， 又能长年维持稳定可靠的供热空调性能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 6 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书6页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103604248 A CN 103604248 A 1/3 页 2 1. 一种三用型地源吸收式热泵系统， 包括吸收式热泵 （1） 、 地埋管 （12） 、 采暖空调用户 （14） 和生活热水箱 （34） ； 所述吸收式热泵 （1） 包含发生器 。
4、（4） 、 吸收器 （8） 、 冷凝器 （9） 、 蒸发 器 （11） 、 溶液热交换器 （5） 、 溶液泵 （6） 、 第一节流阀 （7） 和第二节流阀 （10） ； 所述发生器 （4） 的溶液出口依次与溶液热交换器 （5） 的热端、 第一节流阀 （7） 和吸收器 （8） 溶液入口相连 ； 所述吸收器 （8） 溶液出口依次与溶液泵 （6） 、 溶液热交换器 （5） 的冷端和发生器 （4） 的溶液 入口相连 ； 所述发生器 （4） 的蒸汽出口依次与冷凝器 （9） 、 第二节流阀 （10） 、 蒸发器 （11） 和 吸收器 （8） 的蒸汽入口相连 ； 所述地埋管 （12） 出口经过地埋管泵 （1。
5、3） 后分为地源侧制冷回 路和地源侧制热回路， 地源侧制冷回路依次连接第六阀门 （21） 、 冷凝器 （9） 、 第九阀门 （24） 和第五阀门 （20） 回到地埋管 （12） ， 地源侧制热回路依次连接第三阀门 （18） 、 蒸发器 （11） 和 第二阀门 （17） 回到地埋管 （12） ； 所述采暖空调用户 （14） 出口经过用户泵 （15） 后分为用 户侧制冷回路和用户侧制热回路， 用户侧制冷回路依次连接第四阀门 （19） 、 蒸发器 （11） 和 第一阀门 （16） 后回到采暖空调用户 （14） ， 用户侧制热回路依次连接第八阀门 （23） 、 冷凝器 （9） 、 第九阀门 （24） 。
6、和第七阀门 （22） 后回到采暖空调用户 （14） ； 所述生活热水箱 （34） 出口 依次连接第十四阀门 （32） 、 生活热水泵 （31） 、 吸收器 （8） 和第十五阀门 （35） 后回到生活热 水箱 （34） ， 构成生活热水回路 ； 其特征在于 ： 所述三用型地源吸收式热泵系统还包括板式 换热器 （27） 、 切换泵 （28） 、 第十阀门 （25） 、 第十一阀门 （26） 、 第十二阀门 （29） 和第十三阀门 （30） ； 所述板式换热器 （27） 的冷凝器侧出口经过切换泵 （28） 后分为采暖串联支路和生活热 水串联支路， 生活热水串联支路依次连接第十阀门 （25） 、 冷凝。
7、器 （9） 和板式换热器 （27） 的 冷凝器侧入口， 采暖串联支路通过第十一阀门 （26） 与第九阀门 （24） 的出口相连 ； 所述板式 换热器 （27） 的吸收器侧出口与生活热水泵 （31） 入口相连 ； 所述板式换热器 （27） 的吸收器 侧入口通过第十三阀门 （30） 与吸收器 （8） 出口相连， 构成全采暖支路， 并通过第十二阀门 （29） 与生活热水箱 （34） 出口相连， 构成全生活热水支路。 2. 根据权利要求 1 所述的三用型地源吸收式热泵系统， 其特征在于 ： 所述吸收式热泵 （1） 的循环形式包括多级循环、 单效循环、 多效循环、 GAX 循环以及这些循环的改进型。 3。
8、. 根据权利要求 1 所述的三用型地源吸收式热泵系统， 其特征在于 ： 所述吸收式热泵 （1） 的驱动热源包括太阳能、 地热能、 废热、 蒸汽、 高温热水、 化石燃料和生物质能中的一种 或几种的组合。 4. 采用如权利要求 1 所述系统的一种三用型地源吸收式热泵运行方法， 其特征在于 ： 所述运行方法包括六种独立的运行模式 ： 同时采暖和供生活热水模式， 单纯采暖模式， 单纯 供生活热水模式， 同时供冷、 供生活热水及回收吸收热模式， 同时供冷、 供生活热水、 回收吸 收热和冷凝热模式以及单纯供冷模式。 5. 如权利要求 4 所述的一种三用型地源吸收式热泵运行方法， 其特征在于 ： 所述同时 。
9、采 暖和供生活热水模式为 ： 关闭第一阀门 （16） 、 第四阀门 （19） 、 第五阀门 （20） 、 第六阀门 （21） 、 第十阀门 （25） 、 第十一阀门 （26） 、 第十二阀门 （29） 、 第十三阀门 （30） 和切换泵 （28） ， 地埋管 （12） 出水经地埋管泵 （13） 和第三阀门 （18） 进入蒸发器 （11） 为吸收式热泵 （1） 提 供低位热源 ； 采暖回水经用户泵 （15） 和第八阀门 （23） 进入冷凝器 （9） 被加热到所需温度， 然后经第九阀门 （24） 和第七阀门 （22） 回到采暖空调用户 （14） ； 生活热水箱 （34） 出水经第 十四阀门 （32。
10、） 和生活热水泵 （31） 进入吸收器 （8） 被加热， 然后经第十五阀门 （35） 回到生 活热水箱 （34） 与自来水供水混合。 权 利 要 求 书 CN 103604248 A 2 2/3 页 3 6. 如权利要求 4 所述的一种三用型地源吸收式热泵运行方法， 其特征在于 ： 所述单纯 采暖模式为 ： 关闭第一阀门 （16） 、 第四阀门 （19） 、 第五阀门 （20） 、 第六阀门 （21） 、 第九阀门 （24） 、 第十阀门 （25） 、 第十二阀门 （29） 、 第十四阀门 （32） 和第十五阀门 （35） ， 地埋管 （12） 出 水经地埋管泵 （13） 和第三阀门 （18）。
11、 进入蒸发器 （11） 为吸收式热泵 （1） 提供低位热源 ； 采 暖回水经用户泵 （15） 和第八阀门 （23） 进入冷凝器 （9） 被加热， 然后进入板式换热器 （27） 进一步加热后经切换泵 （28） 、 第十一阀门 （26） 和第七阀门 （22） 回到采暖空调用户 （14） ； 吸 收器 （8） 出水经第十三阀门 （30） 进入板式换热器 （27） 放热后从生活热水泵 （31） 回到吸收 器 （8） 带走吸收热 ； 该模式下， 冷凝器 （9） 和吸收器 （8） 通过板式换热器 （27） 实现了间接串 联， 采暖回水先被冷凝热直接加热、 后被吸收热间接加热。 7. 如权利要求 4 所述的。
12、一种三用型地源吸收式热泵运行方法， 其特征在于 ： 所述单纯 供生活热水模式为 ： 关闭第一阀门 （16） 、 第四阀门 （19） 、 第五阀门 （20） 、 第六阀门 （21） 、 第 七阀门 （22） 、 第九阀门 （24） 、 第十一阀门 （26） 、 第十三阀门 （30） 、 第十四阀门 （32） 和用户泵 （15） ， 地埋管 （12） 出水经地埋管泵 （13） 和第三阀门 （18） 进入蒸发器 （11） 为吸收式热泵 （1） 提供低位热源 ； 生活热水箱 （34） 的出水先经第十二阀门 （29） 进入板式换热器 （27） 预热后 再从生活热水泵 （31） 进入吸收器 （8） 中进一。
13、步加热， 然后经第十五阀门 （35） 回到生活热水 箱 （34） ； 冷凝器 （9） 出水进入板式换热器 （27） 中放热后通过切换泵 （28） 回到冷凝器 （8） 带 走冷凝热 ； 该模式下， 冷凝器 （9） 和吸收器 （8） 通过板式换热器 （27） 实现了间接串联， 生活 热水先被冷凝热间接预热、 后被吸收热直接加热。 8. 如权利要求 4 所述的一种三用型地源吸收式热泵运行方法， 其特征在于 ： 所述同时 供冷、 供生活热水及回收吸收热模式 ： 关闭第二阀门 （17） 、 第三阀门 （18） 、 第七阀门 （22） 、 第十阀门 （25） 、 第十一阀门 （26） 、 第十二阀门 （2。
14、9） 和第十三阀门 （30） ， 地埋管 （12） 出水经 地埋管泵 （13） 和第六阀门 （21） 进入冷凝器 （9） 吸收冷凝热后经第九阀门 （24） 和第五阀门 （20） 回到地埋管 （13） 排热 ； 空调回水经用户泵 （15） 和第四阀门 （19） 进入蒸发器 （9） 被冷 却到所需的冷冻水温度， 然后从第一阀门 （16） 回到采暖空调用户 （14） ； 生活热水箱 （34） 出 水经第十四阀门 （32） 和生活热水泵 （31） 进入吸收器 （8） 回收吸收热， 然后经第十五阀门 （35） 回到生活热水箱 （34） 与自来水供水混合。 9. 如权利要求 4 所述的一种三用型地源吸收式。
15、热泵运行方法， 其特征在于 ： 所述同 时供冷、 供生活热水、 回收吸收热和冷凝热模式为 ： 关闭第二阀门 （17） 、 第三阀门 （18） 、 第 五 阀门 （20） 、 第六阀门 （21） 、 第七阀门 （22） 、 第九阀门 （24） 、 第十一阀门 （26） 、 第十三阀 门 （30） 、 第十四阀门 （32） 和地埋管泵 （13） ， 地埋管换热部分停止运行 ； 空调回水经用户泵 （15） 和第四阀门 （19） 进入蒸发器 （9） 被冷却到所需的冷冻水温度， 然后从第一阀门 （16） 回 到采暖空调用户 （14） ； 生活热水箱 （34） 的出水先经第十二阀门 （29） 进入板式换热。
16、器 （27） 预热后再从生活热水泵 （31） 进入吸收器 （8） 中进一步加热， 然后回到生活热水箱 （34） ； 该 模式下， 冷凝器 （9） 和吸收器 （8） 通过板式换热器 （27） 实现了间接串联， 生活热水先间接回 收冷凝热、 后直接回收吸收热。 10. 如权利要求 4 所述的一种三用型地源吸收式热泵运行方法， 其特征在于 ： 所述单纯 供冷模式为 ： 关闭第二阀门 （17） 、 第三阀门 （18） 、 第七阀门 （22） 、 第八阀门 （23） 、 第九阀门 （24） 、 第十阀门 （25） 、 第十二阀门 （29） 、 第十四阀门 （32） 和第十五阀门 （35） ， 地埋管 （。
17、12） 出 水经地埋管泵 （13） 和第六阀门 （21） 后先进入冷凝器 （9） 吸收冷凝热， 然后进入板式换热器 权 利 要 求 书 CN 103604248 A 3 3/3 页 4 （27） 带走吸收热， 再经切换泵 （28） 、 第十一阀门 （26） 和第五阀门 （20） 回到地埋管 （13） 排 热 ； 空调回水经用户泵 （15） 和第四阀门 （19） 进入蒸发器 （9） 被冷却到所需的冷冻水温度， 然后从第一阀门 （16） 回到采暖空调用户 （14） ； 该模式下， 冷凝器 （9） 和吸收器 （8） 通过板 式换热器 （27） 实现了间接串联， 地埋管出水先直接带走冷凝热、 后间接带。
18、走吸收热。 权 利 要 求 书 CN 103604248 A 4 1/6 页 5 一种三用型地源吸收式热泵系统及运行方法 技术领域 0001 本发明涉及一种三用型地源吸收式热泵系统及运行方法， 属于供热空调领域。本 技术既可以提高传统系统的一次能源效率， 又能长年维持稳定可靠的供热空调性能， 特别 适用于冬季采暖、 夏季空调和全年供生活热水， 且燃料供应充足的地区。 背景技术 0002 北方城镇主要采用基于化石燃料燃烧的集中采暖方式， 该方式由于总体能效不高 造成了较大的能源消耗， 并且伴随着大量的污染性气体及可吸入颗粒物的排放。地源热泵 系统作为一种清洁高效的采暖空调方式得到了越来越广泛的应。
19、用。 但应用于热负荷主导的 寒冷地区可能出现冬季取热量大于夏季排热量， 长年运行将导致土壤温度逐年下降， 从而 造成机组制热性能的大幅衰减， 甚至根本无法正常运行。 对于有全年生活热水需求的系统， 其土壤热不平衡会更加严重。通过增加埋管间距或埋管数量可以缓解该问题， 但需要较大 的用地面积和埋管投资， 且无法从根本上削减热不平衡。以锅炉作为辅助热源的复合地源 热泵系统是一种可行方案， 但锅炉的使用在一定程度上降低了地源热泵的优势 ； 且当热负 荷和冷负荷的差异很大时， 就退化为大锅炉 + 小地源热泵的系统。而与太阳能结合的复合 地源热泵系统其可靠性较差， 且需要较大的安装空间和初投资。 000。
20、3 如何有效解决北方基于燃料燃烧供热方式能效低、 污染大， 以及传统地源热泵在 北方寒冷地区的热不平衡问题， 对建筑领域的节能减排意义重大。 发明内容 0004 基于上述问题， 本发明提出一种三用型地源吸收式热泵系统及运行方法， 该系统 将基于燃料燃烧的供热系统与地源吸收式热泵结合， 提供冬季采暖、 夏季空调和全年生活 热水 ； 并能根据各部分负荷特征， 实现多种不同的运行模式。 夏季可以在制冷的同时回收吸 收器排热和 （或） 冷凝器排热用于制取生活热水。传统电热泵用于北方寒冷地区会由于取热 多、 排热少而导致土壤温度逐年下降， 热泵性能逐渐衰减。相比于电热泵， 吸收式热泵制热 时从土壤取热较。
21、少量、 制冷时向土壤排热较大， 而全年生活热水的需求能进一步增加取热 量， 夏季热回收能进一步减少排热量， 故能有效缩小全年热不平衡率。 三用型地源吸收式热 泵既可以提高传统系统的一次能源效率， 又能长年维持稳定可靠的供热空调性能。 0005 本发明的下技术方案如下 ： 0006 一种三用型地源吸收式热泵系统， 包括吸收式热泵、 地埋管、 采暖空调用户和生活 热水箱 ； 所述吸收式热泵包含发生器、 吸收器、 冷凝器、 蒸发器、 溶液热交换器、 溶液泵、 第一 节流阀和第二节流阀 ； 所述发生器的溶液出口依次与溶液热交换器的热端、 第一节流阀和 吸收器溶液入口相连 ； 所述吸收器溶液出口依次与溶。
22、液泵、 溶液热交换器的冷端和发生器 的溶液入口相连 ； 所述发生器的蒸汽出口依次与冷凝器、 第二节流阀、 蒸发器和吸收器的蒸 汽入口相连 ； 所述地埋管出口经过地埋管泵后分为地源侧制冷回路和地源侧制热回路， 地 源侧制冷回路依次连接第六阀门、 冷凝器、 第九阀门和第五阀门回到地埋管， 地源侧制热回 说 明 书 CN 103604248 A 5 2/6 页 6 路依次连接第三阀门、 蒸发器和第二阀门回到地埋管 ； 所述采暖空调用户出口经过用户泵 后分为用户侧制冷回路和用户侧制热回路， 用户侧制冷回路依次连接第四阀门、 蒸发器和 第一阀门后回到采暖空调用户， 用户侧制热回路依次连接第八阀门、 冷凝。
23、器、 第九阀门和第 七阀门后回到采暖空调用户 ； 所述生活热水箱出口依次连接第十四阀门、 生活热水泵、 吸收 器和第十五阀门后回到生活热水箱， 构成生活热水回路 ； 其特征在于 ： 所述三用型地源吸 收式热泵系统还包括板式换热器、 切换泵、 第十阀门、 第十一阀门、 第十二阀门和第十三阀 门 ； 所述板式换热器的冷凝器侧出口经过切换泵后分为采暖串联支路和生活热水串联支 路， 生活热水串联支路依次连接第十阀门、 冷凝器和板式换热器的冷凝器侧入口， 采暖串联 支路通过第十一阀门与第九阀门的出口相连 ； 所述板式换热器的吸收器侧出口与生活热水 泵入口相连 ； 所述板式换热器的吸收器侧入口通过第十三阀。
24、门与吸收器出口相连， 构成全 采暖支路， 并通过第十二阀门与生活热水箱出口相连， 构成全生活热水支路。 0007 本发明所述的三用型地源吸收式热泵系统， 其特征在于 ： 所述吸收式热泵的循环 形式包括多级循环、 单效循环、 多效循环、 GAX 循环以及这些循环的改进型。 0008 本发明所述的三用型地源吸收式热泵系统， 其特征在于 ： 所述吸收式热泵的驱动 热源包括太阳能、 地热能、 废热、 蒸汽、 高温热水、 化石燃料和生物质能中的一种或几种的组 合。 0009 本发明所述的三用型地源吸收式热泵系统的运行方法， 其特征在于 ： 所述运行方 法包括六种独立的运行模式 ： 同时采暖和供生活热水模。
25、式， 单纯采暖模式， 单纯供生活热水 模式， 同时供冷、 供生活热水及回收吸收热模式， 同时供冷、 供生活热水、 回收吸收热和冷凝 热模式以及单纯供冷模式。 0010 所述的同时采暖和供生活热水模式 ： 关闭第一阀门、 第四阀门、 第五阀门、 第六阀 门、 第十阀门、 第十一阀门、 第十二阀门、 第十三阀门和切换泵， 地埋管出水经地埋管泵和第 三阀门进入蒸发器为吸收式热泵提供低位热源 ； 采暖回水经用户泵和第八阀门进入冷凝器 被加热到所需温度， 然后经第九阀门和第七阀门回到采暖空调用户 ； 生活热水箱出水经第 十四阀门和生活热水泵进入吸收器被加热， 然后经第十五阀门回到生活热水箱与自来水供 水。
26、混合 ； 0011 所述的单纯采暖模式 ： 关闭第一阀门、 第四阀门、 第五阀门、 第六阀门、 第九阀门、 第十阀门、 第十二阀门、 第十四阀门和第十五阀门， 地埋管出水经地埋管泵和第三阀门进入 蒸发器为吸收式热泵提供低位热源 ； 采暖回水经用户泵和第八阀门进入冷凝器被加热， 然 后进入板式换热器进一步加热后经切换泵、 第十一阀门和第七阀门回到采暖空调用户 ； 吸 收器出水经第十三阀门进入板式换热器放热后从生活热水泵回到吸收器带走吸收热 ； 该模 式下， 冷凝器和吸收器通过板式换热器实现了间接串联， 采暖回水先被冷凝热直接加热、 后 被吸收热间接加热 ； 0012 所述的单纯供生活热水模式 ：。
27、 关闭第一阀门、 第四阀门、 第五阀门、 第六阀门、 第七 阀门、 第九阀门、 第十一阀门、 第十三阀门、 第十四阀门和用户泵， 地埋管出水经地埋管泵和 第三阀门进入蒸发器为吸收式热泵提供低位热源 ； 生活热水箱的出水先经第十二阀门进入 板式换热器预热后再从生活热水泵进入吸收器中进一步加热， 然后经第十五阀门回到生活 热水箱 ； 冷凝器出水进入板式换热器中放热后通过切换泵回到冷凝器带走冷凝热 ； 该模式 下， 冷凝器和吸收器通过板式换热器实现了间接串联， 生活热水先被冷凝热间接预热、 后被 说 明 书 CN 103604248 A 6 3/6 页 7 吸收热直接加热 ； 0013 所述的同时供。
28、冷、 供生活热水及回收吸收热模式 ： 关闭第二阀门、 第三阀门、 第七 阀门、 第十阀门、 第十一阀门、 第十二阀门和第十三阀门， 地埋管出水经地埋管泵和第六阀 门进入冷凝器吸收冷凝热后经第九阀门和第五阀门回到地埋管排热 ； 空调回水经用户泵和 第四阀门进入蒸发器被冷却到所需的冷冻水温度， 然后从第一阀门回到采暖空调用户 ； 生 活热水箱出水经第十四阀门和生活热水泵进入吸收器回收吸收热， 然后经第十五阀门回到 生活热水箱与自来水供水混合 ； 0014 所述的同时供冷、 供生活热水、 回收吸收热和冷凝热模式 ： 关闭第二阀门、 第三阀 门、 第五阀门、 第六阀门、 第七阀门、 第九阀门、 第十一。
29、阀门、 第十三阀门、 第十四阀门和地埋 管泵， 地埋管换热部分停止运行 ； 空调回水经用户泵和第四阀门进入蒸发器被冷却到所需 的冷冻水温度， 然后从第一阀门回到采暖空调用户 ； 生活热水箱的出水先经第十二阀门进 入板式换热器预热后再从生活热水泵进入吸收器中进一步加热， 然后回到生活热水箱 ； 该 模式下， 冷凝器和吸收器通过板式换热器实现了间接串联， 生活热水先间接回收冷凝热、 后 直接回收吸收热 ； 0015 所述的单纯供冷模式 ： 关闭第二阀门、 第三阀门、 第七阀门、 第八阀门、 第九阀门、 第十阀门、 第十二阀门、 第十四阀门和第十五阀门， 地埋管出水经地埋管泵和第六阀门后先 进入冷凝。
30、器吸收冷凝热， 然后进入板式换热器带走吸收热， 再经切换泵、 第十一阀门和第五 阀门回到地埋管排热 ； 空调回水经用户泵、 第四阀门进入蒸发器被冷却到所需的冷冻水温 度， 然后从第一阀门回到采暖空调用户 ； 该模式下， 冷凝器和吸收器通过板式换热器实现了 间接串联， 地埋管出水先直接带走冷凝热、 后间接带走吸收热。 0016 本发明与现有供热空调系统相比具有如下优点 ： 0017 采用现有集中供热系统或者燃料直接燃烧驱动吸收式热泵， 从土壤中提取低品 位热能， 显著提高了供热的一次能源效率， 降低了污染物排放 ； 实现了热能或燃料制冷， 大 面积应用后不会增加电网压力 ； 采用天然制冷剂， 不。
31、会破坏臭氧层 ； 0018 一机三用， 能够高效实现冬季采暖、 夏季供冷和全年生活热水 ； 夏季供冷的同时 通过回收吸收热和 （或） 冷凝热来制取生活热水， 较能效果显著 ； 0019 相比于传统电热泵， 吸收式热泵制热时从土壤取热较少量、 制冷时向土壤排热 较大， 而全年生活热水的需求能进一步增加取热量， 夏季热回收能进一步减少排热量， 故能 有效缩小全年热不平衡率、 减小土壤温度下降和制热性能衰减。 0020 总的来说， 本发明可以提高传统供热空调系统的一次能源效率， 夏季供冷的同时 通过热回收制取生活热水， 还能有效缩小传统地源热泵系统的全年土壤热不平衡率， 长年 维持稳定可靠的供热空调。
32、性能。 附图说明 0021 图 1 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵的结构原理图。 0022 图 2 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵同时采暖和供生活热水模式的示意 图。 0023 图 3 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵单纯采暖模式的示意图。 0024 图 4 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵单纯供生活热水模式的示意图。 说 明 书 CN 103604248 A 7 4/6 页 8 0025 图 5 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵同时供冷和供生活热水、 回收吸收热 模式的示意图。 0026 图 6 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵同时供冷和供生活热水、 回收吸收热 和冷凝热模式。
33、的示意图。 0027 图 7 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵单纯供冷模式的示意图。 0028 其中 ： 1- 地源吸收式热泵 ； 2- 驱动热源出口 ； 3- 驱动热源入口 ； 4- 发生器 ； 5- 溶 液热交换器 ； 6- 溶液泵 ； 7- 第一节流阀 ； 8- 吸收器 ； 9- 冷凝器 ； 10- 第二节流阀 ； 11- 蒸发 器 ； 12- 地埋管 ； 13- 地埋管泵 ； 14- 采暖空调用户 ； 15- 用户泵 ； 16- 第一阀门 ； 17- 第二阀 门 ； 18- 第三阀门 ； 19- 第四阀门 ； 20- 第五阀门 ； 21- 第六阀门 ； 22- 第七阀门 ； 23- 。
34、第八阀 门 ； 24-第九阀门 ； 25-第十阀门 ； 26-第十一阀门 ； 27-板式换热器 ； 28-切换泵 ； 29-第十二 阀门 ； 30- 第十三阀门 ； 31- 生活热水泵 ； 32- 第十四阀门 ； 33- 自来水入口 ； 34- 生活热水 箱 ； 35- 第十五阀门。 具体实施方式 0029 下面结合附图对本发明的结构和运行方式做进一步说明。 0030 图 1 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵的结构原理图， 包括吸收式热泵 1、 地 埋管 12、 采暖空调用户 14 和生活热水箱 34 ； 所述吸收式热泵 1 包含发生器 4、 吸收器 8、 冷 凝器 9、 蒸发器 11、 溶。
35、液热交换器 5、 溶液泵 6、 第一节流阀 7 和第二节流阀 10 ； 所述发生器 4 的溶液出口依次与溶液热交换器5的热端、 第一节流阀7和吸收器8溶液入口相连 ； 所述吸 收器 8 溶液出口依次与溶液泵 6、 溶液热交换器 5 的冷端和发生器 4 的溶液入口相连 ； 所述 发生器 4 的蒸汽出口依次与冷凝器 9、 第二节流阀 10、 蒸发器 11 和吸收器 8 的蒸汽入口相 连 ； 所述地埋管12出口经过地埋管泵13后分为地源侧制冷回路和地源侧制热回路， 地源侧 制冷回路依次连接第六阀门 21、 冷凝器 9、 第九阀门 24 和第五阀门 20 回到地埋管 12， 地源 侧制热回路依次连接第。
36、三阀门 18、 蒸发器 11 和第二阀门 17 回到地埋管 12 ； 所述采暖空调 用户 14 出口经过用户泵 15 后分为用户侧制冷回路和用户侧制热回路， 用户侧制冷回路依 次连接第四阀门 19、 蒸发器 11 和第一阀门 16 后回到采暖空调用户 14， 用户侧制热回路依 次连接第八阀门 23、 冷凝器 9、 第九阀门 24 和第七阀门 22 后回到采暖空调用户 14 ； 所述生 活热水箱 34 出口依次连接第十四阀门 32、 生活热水泵 31、 吸收器 8 和第十五阀门 35 后回 到生活热水箱 34， 构成生活热水回路 ； 所述三用型地源吸收式热泵系统还包括板式换热器 27、 切换泵2。
37、8、 第十阀门25、 第十一阀门26、 第十二阀门29和第十三阀门30 ； 所述板式换热 器 27 的冷凝器侧出口经过切换泵 28 后分为采暖串联支路和生活热水串联支路， 生活热水 串联支路依次连接第十阀门 25、 冷凝器 9 和板式换热器 27 的冷凝器侧入口， 采暖串联支路 通过第十一阀门26与第九阀门24的出口相连 ； 所述板式换热器27的吸收器侧出口与生活 热水泵 31 入口相连 ； 所述板式换热器 27 的吸收器侧入口通过第十三阀门 30 与吸收器 8 出 口相连， 构成全采暖支路， 并通过第十二阀门 29 与生活热水箱 34 出口相连， 构成全生活热 水支路。 0031 本发明所述。
38、三用型地源吸收式热泵系统中， 所述吸收式热泵 1 的循环形式包括多 级循环、 单效循环、 多效循环、 GAX(generator absorber heat exchange) 循环以及这些循 环的改进型 ； 所述吸收式热泵 1 的驱动热源包括太阳能、 地热能、 废热、 蒸汽、 高温热水、 化 说 明 书 CN 103604248 A 8 5/6 页 9 石燃料和生物质能中的一种或几种的组合。 0032 图 2 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵同时采暖和供生活热水模式的示意 图， 地埋管 12 的出水经地埋管泵 13 和第三阀门 18 进入蒸发器 11， 为吸收式热泵 1 提供低 位热源 ；。
39、 用户侧的采暖回水经用户泵 15 和第八阀门 23 进入冷凝器 9 中被加热到所需热水 温度， 然后经第九阀门 24 和第七阀门 22 给采暖空调用户 14 提供采暖热水。生活热水箱 34 的出水经第十四阀门 32 和生活热水泵 31 进入吸收器 8 中被加热， 然后经第十五阀门 35 回 到生活热水箱 34 与自来水供水混合， 不断循环加热到所需温度和热水量。 0033 图 3 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵单纯采暖模式的示意图， 与图 2 所示 运行模式不同的是， 该模式不制取生活热水， 采暖回水在冷凝器 9 中被加热后进入板式换 热器 27 中进一步加热， 然后经切换泵 28、 第十。
40、一阀门 26 和第七阀门 22 给采暖空调用户 14 提供采暖热水。吸收器 8 的出水经第十三阀门 30 进入板式换热器 27 放热后从生活热水泵 31 回到吸收器 8 带走吸收热。由于生活热水和采暖热水对水质的要求不同， 故采用板式换 热器 27 将两者隔离， 板式换热器可以做到很小温差换热， 故对制热性能的降低不会太大。 该模式下， 冷凝器 9 和吸收器 8 通过板式换热器 27 实现了间接串联， 采暖回水先被冷凝热 直接加热、 后被吸收热间接加热。当不需要生活热水或者生活热水箱 34 已满时， 则可从图 2 所示运行模式切换到该模式。 0034 图 4 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵。
41、单纯供生活热水模式的示意图， 与图 2 所示运行模式不同的时， 该模式不制取采暖热水， 生活热水箱 34 的出水先经第十二阀门 29 进入板式换热器 27 预热后再从生活热水泵 31 进入吸收器 8 中进一步加热， 然后经第 十五阀门 35 回到生活热水箱 34。冷凝器 9 的出水进入板式换热器 27 中放热后通过切换 泵 28 回到冷凝器 8 带走冷凝热。该模式下， 冷凝器 9 和吸收器 8 通过板式换热器 27 实现 了间接串联， 生活热水先被冷凝热间接预热、 后被吸收热直接加热。 由于冷凝热先加热生活 热水， 冷凝温度可以适当降低。 该模式一般运行在过渡季、 采暖季的首尾阶段以及供冷季的。
42、 首尾阶段。 0035 图 5 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵同时供冷和供生活热水、 回收吸收热 模式的示意图， 地埋管 12 的出水经地埋管泵 13 和第六阀门 21 进入冷凝器 9 中， 吸收冷凝 热后经第九阀门 24 和第五阀门 20 回到地埋管 13 进行排热。空调回水经用户泵 15 和第四 阀门 19 进入蒸发器 9 中被冷却到所需的冷冻水温度， 然后从第一阀门 16 回到采暖空调用 户 14 进行供冷。生活热水箱 34 的出水经第十四阀门 32 和生活热水泵 31 进入吸收器 8 中 回收吸收热， 然后经第十五阀门35回到生活热水箱34与自来水供水混合， 不断循环加热到 所需温。
43、度和热水量。 0036 图 6 是本发明提供的三用型地源吸收式热泵同时供冷和供生活热水、 回收吸收热 和冷凝热模式的示意图， 与图 5 所示模式不同的是， 该模式中不需要运行地埋管换热部分。 生活热水箱 34 的出水先经第十二阀门 29 进入板式换热器 27 预热后再从生活热水泵 31 进 入吸收器 8 中进一步加热， 然后回到生活热水箱 34。该模式下， 冷凝器 9 和吸收器 8 通过板 式换热器 27 实现了间接串联， 生活热水先间接回收冷凝热、 后直接回收吸收热。与仅回收 吸收热的模式对比， 没有采用地埋管出水作为冷却水， 冷凝温度会稍高， 热泵的 COP 会有所 降低， 但是由于同时回。
44、收吸收热和冷凝热， 生活热水制热量比较大， 适合于生活热水需求大 的场合。 说 明 书 CN 103604248 A 9 6/6 页 10 0037 图7是本发明提供的三用型地源吸收式热泵单纯供冷模式的示意图， 地埋管12的 出水经地埋管泵 13 和第六阀门 21 后先进入冷凝器 9 吸收冷凝热， 然后进入板式换热器 27 带走吸收热， 再经切换泵 28、 第十一阀门 26 和第五阀门 20 回到地埋管 13 中进行排热。该 模式下， 冷凝器 9 和吸收器 8 通过板式换热器 27 实现了间接串联， 地埋管出水先直接带走 冷凝热、 后间接带走吸收热。该模式运行在不需要生活热水、 仅需供冷的时候， 或者当生活 热水箱 34 已满的时候也可以从图 5、 图 6 所示运行模式切换到该模式。 说 明 书 CN 103604248 A 10 1/4 页 11 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103604248 A 11 2/4 页 12 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103604248 A 12 3/4 页 13 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103604248 A 13 4/4 页 14 图 7 说 明 书 附 图 CN 103604248 A 14 。