CN201396893Y - 一种地源热泵防冻装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种地源热泵防冻装置，包括地源热泵、冷却水循环组件和冷冻水循环组件，冷却水循环组件和冷冻水循环组件分别与地源热泵连接。地源热泵防冻装置还包括第一、第二、第三、第四感温装置、加热装置，地源热泵上设置有根据设定温度向所述冷却水循环组件和冷冻水循环组件发出防冻感应信号的中央控制器，中央控制器分别与所述第一、第二、第三、第四感温装置电性连接。与现有技术相比，采用本技术方案后，可使地源热泵防冻装置在不改变空调内部结构和制冷循环系统的情况下，节约了地源热泵管道防冻成本，且不添加防冻液，避免了对自然环境的污染。
Description
技术领域
本实用新型属于空调设备领域，尤其涉及一种地源热泵防冻装置。
背景技术
随着我国现代化建设步伐的加快，人们环境意识的提高，热泵技术已经在建筑物采暖和空调中被大量采用。地源热泵是利用制冷原理将热量从低温热源传递给高温介质的一种供暖和制冷的设备。目前地源热泵防冻装置在冬季制热工况运行时，地下换热器循环液温度可能低于0℃，为了防止循环液产生凝固，通常在循环液中添加一定量的防冻剂形成防冻液。但是由于防冻液的密度、粘度、比热和导热系数等物性参数与纯水都有一定的差异，这将影响循环液在冷凝器(制冷工况)和蒸发器(制热工况)内的换热效果，从而影响整个热泵机组的性能。
普通地热换热器循环介质的工作温度范围为-10℃～60℃，因此适合于地源热泵系统的防冻液主要有氯化钠、氯化钙等盐水溶液以及乙二醇、丙二醇等有机化合物的水溶液。当选用氯化钠、氯化钙等盐类或者乙二醇作为防冻液时，循环液对流换热系数均随着防冻液浓度的增大而减小，并且随着防冻液浓度的增大，循环水泵耗功率以及防冻剂的费用都要相应提高。而且当有空气存在的情况下，盐溶液对大部分的金属具有很强的腐蚀性。因此地源热泵空调采用防冻剂时对系统的初投资和运行费及自然环境用造成了巨大的影响和安全隐患。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种地源热泵防冻装置，能够节约地源热泵管道防冻的成本和避免污染自然环境。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种地源热泵防冻装置，包括地源热泵、冷却水循环组件和冷冻水循环组件，所述冷却水循环组件和冷冻水循环组件分别与地源热泵连接。所述地源热泵防冻装置还包括设置于室外的第一感温装置和设置于室内的第二感温装置，所述冷却水循环组件设置有检测冷却水温度的第三感温装置，所述冷冻水循环组件设置有检测冷冻水温度的第四感温装置和为冷冻水加热的加热装置，所述地源热泵上设置有根据设定温度向所述冷却水循环组件和冷冻水循环组件发出防冻感应信号的中央控制器，所述中央控制器分别与所述第一、第二、第三、第四感温装置电性连接。
当第一、第三感温装置检测到室外温度和冷却水温度低于设定温度后，中央控制器向冷却水循环组件发出防冻感应信号，冷却水循环组件向地下土壤取热，使冷却水温度升高，防止冷却水管道冷冻；当第二、第四感温装置检测到室内温度和冷冻水温度低于设定温度后，中央控制器向冷冻水循环组件发出防冻感应信号，加热装置向冷冻水加热，使冷冻水温度升高，防止冷冻水管道冷冻。因此，与现有技术相比，采用本技术方案后，可使地源热泵防冻装置不改变空调内部结构和制冷循环系统的情况下，节约了地源热泵管道防冻成本，且不添加防冻液，避免了对自然环境的污染。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种地源热泵防冻装置原理示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，本实用新型实施例提供一种地源热泵防冻装置，包括地源热泵1、冷却水循环组件2和冷冻水循环组件3，冷却水循环组件2和冷冻水循环组件3分别与地源热泵1连接。
其中，上述冷却水循环组件2包括冷却水泵21、冷却水供水干管22、地埋管23和冷却水回水干管24。冷却水供水干管22和冷却水回水干管24分别从机房101延伸自室外102，且该冷却水回水干管24与冷却水泵21连接，地埋管23设置于室外的深层土壤中，且分别与冷却水供水干管22和冷却水回水干管23连接，而冷却水供水干管22和冷却水泵21分别与地源热泵1连接。
地源热泵1设置于机房101内，地源热泵1运行时，冷却水在冷却水泵21的推动下，通过冷却水供水干管22输送至地埋管23与深层土壤进行热交换，吸收深层土壤的热量，冷却水温度升高，经冷却水回水干管24、冷却水泵21输送至地源热泵1进行换热，温度降低并下一轮循环换热。
上述冷冻水循环组件3包括冷冻水泵31、冷冻水供水干管32、电动阀33和冷冻水回水干管34。冷冻水供水干管32和冷冻水回水干管34从机房101延伸至室内103，一加热装置35与冷冻水泵31连接，且均设置于冷冻水回水干管32上，电动阀33位于冷冻水供水干管32与冷冻水回水干管34的最末端，且分别与冷冻水供水干管32和冷冻水回水干管34连接，而冷冻水供水干管32和加热装置35分别与地源热泵1连接。冷冻水供水干管32和冷冻水回水干管34之间连接有压差旁通阀36，当管路压差过大时，开启压差旁通阀36，以降低压力。
电动阀33关闭后，冷冻水在冷冻水泵31的带动下，经过冷冻水供水干管32，进入室内103的风机盘管，与室内103房间进行换热，温度降低，并通过冷冻水回干管34、冷冻水泵31流回地源热泵1，与地源热泵1换热后，通过电换热器35进入下一轮循环换热。
该地源热泵防冻装置还包括设置于室外102的第一感温装置41和设置于室内103的第二感温装置42，冷却水循环组件2设置有检测冷却水温度的第三感温装置43，冷冻水循环组件3设置有检测冷冻水温度的第四感温装置44和为冷冻水加热的上述加热装置35，地源热泵1上设置有根据设定温度向冷却水循环组件2和冷冻水循环组件发3出防冻感应信号的中央控制器11，中央控制器11分别与第一、第二、第三、第四感温装置41、42、43、44电性连接。
当第一、第三感温装置41、43检测到室外102温度和冷却水温度低于设定温度后，中央控制器11通过自动控制程序向冷却水循环组件2发出防冻感应信号，地源热泵1停止运行，启动冷却水循环组件2中冷却水泵21，地埋管23向地下土壤取热，使冷却水温度升高，供水温度达到预设温度后，冷却水泵21自动停止，从而保证了冷却水在地源热泵1管道无论是在工作状态还是不在工作状态，都不会出现结冰现象。
当地源热泵1停止运行，当第二、第四感温装置42、44检测到室内103温度和冷冻水温度低于设定温度后，中央控制器11通过自动控制程序向冷冻水循环组件3发出防冻感应信号，开启电加热器35和电动阀33，冷冻水在经过电加热器35加热升温后，在冷冻水水泵31的带动下，经过冷冻水供水干管32、电动阀33，并通过冷冻水回水干管34、冷冻水水泵31，流回地源热泵1，再通过电换热器35流入进入下一轮循环。通过不断从电加热器5中吸热，提升冷冻水循环介质的温度至预设温度后，冷冻水水泵31停止运行，从而保证了冷冻水在地源热泵1停止工作时，不会出现结冰现象。
其中，上述第三感温装置43和第四感温装置44分别设置于冷却水供水干管22和冷冻水回水干管34的外侧，以分别检测管道内冷却水或冷冻水的温度。
本实施例中，对于上述设定温度，空调系统在严寒季节下，第三感温装置43感应冷却水温度低于2℃且第一感温装置41感应室外102温度低于0℃；第四感温装置44感应冷冻水温度低于2℃且第二感温装置42感应室内103温度低于0℃。
上述第一、第二、第三、第四感温装置41、42、43、44可以均为感温探头，也可以是其他感温装置，只要能够检测温度，均在本实用新型的保护范围之内。
因此，与现有技术相比，采用本技术方案后，可使地源热泵防冻装置不改变空调内部结构和制冷循环系统的情况下，节约了地源热泵管道防冻成本，且不添加防冻液，避免了对自然环境的污染。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1、一种地源热泵防冻装置，包括地源热泵、冷却水循环组件和冷冻水循环组件，所述冷却水循环组件和冷冻水循环组件分别与地源热泵连接，其特征在于：所述地源热泵防冻装置还包括设置于室外的第一感温装置和设置于室内的第二感温装置，所述冷却水循环组件设置有检测冷却水温度的第三感温装置，所述冷冻水循环组件设置有检测冷冻水温度的第四感温装置和为冷冻水加热的加热装置，所述地源热泵上设置有根据设定温度向所述冷却水循环组件和冷冻水循环组件发出防冻感应信号的中央控制器，所述中央控制器分别与所述第一、第二、第三、第四感温装置电性连接。
2、如权利要求1所述的地源热泵防冻装置，其特征在于：所述冷却水循环组件包括冷却水泵、冷却水供水干管、地埋管和冷却水回水干管，所述冷却水回水干管与冷却水泵连接，所述地埋管分别与所述冷却水供水干管和冷却水回水干管连接，所述冷却水供水干管和冷却水泵分别与所述地源热泵连接。
3、如权利要求2所述的地源热泵防冻装置，其特征在于：所述第三感温装置设置于所述冷却水供水干管的外侧。
4、如权利要求1所述的地源热泵防冻装置，其特征在于：所述冷冻水循环组件包括冷冻水泵、冷冻水供水干管、电动阀和冷冻水回水干管，所述加热装置与冷冻水泵连接，且设置于所述冷冻水回水干管上，所述电动阀分别与所述冷冻水供水干管和冷冻水回水干管的末端连接，所述冷冻水供水干管和加热装置分别与所述地源热泵连接。
5、如权利要求4所述的地源热泵防冻装置，其特征在于：所述冷冻水供水干管和冷冻水回水干管之间连接有压差旁通阀。
6、如权利要求4所述的地源热泵防冻装置，其特征在于：所述第四感温装置设置于所述冷冻水回水干管的外侧。
7、如权利要求1-6任一项所述的地源热泵防冻装置，其特征在于：所述第一、第二、第三、第四感温装置均为感温探头。
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