专利摘要

本实用新型公开了一种适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，包括，地表水源、取水管、回水管和热泵机组，所述地表水源上设置有取水管和回水管，所述取水管和回水管通过热泵机组串联连接，所述热泵机组通过取水管还串联连接有双泵水处理单元，具有节约能源,延长了热泵机组的使用寿命的有益效果。

权利要求

1.一种适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，包括，地表水源（1）、取水管（7）、回水管（22）和热泵机组（20），所述地表水源（1）上设置有取水管（7）和回水管（22），所述取水管（7）和回水管（22）通过热泵机组（20）串联连接，其特征在于：所述热泵机组（20）通过取水管（7）还串联连接有多泵水处理单元；所述多泵水处理单元包括预处理取水单元（4）、多扬程泵（5）和循环水处理单元（9），所述多扬程泵（5）和预处理取水单元（4）均设置在地表水源（1）下，所述多扬程泵（5）通过取水管（7）与循环水处理单元（9）连接，所述循环水处理单元（9）包括软化水设备（11）、集水坑（14）和沉沙池（17），所述软化水设备（11）与集水坑（14）管道连接，所述集水坑（14）与沉沙池（17）管道连接，所述沉沙池（17）上设置有泄流管（18），所述沉沙池（17）通过泄流管（18）与地表水源（1）连接。

2.根据权利要求1所述的适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，其特征在于：所述预处理取水单元（4）包括过滤网（2）和导水管（3），所述导水管（3）的一端固定设置有过滤网（2），所述导水管（3）的另一端与多扬程泵（5）通过管道连接。

3.根据权利要求1所述的适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，其特征在于：所述多扬程泵（5）包括为不同扬程的潜水泵，所述不同扬程的潜水泵并联连接。

4.根据权利要求1所述的适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，其特征在于：所述软化水设备（11）包括软化进水口、软化出水口和软化排污口，其中，所述软化进水口与取水管（7）连接且所述软化进水口上设置有软化进水口阀门（10）、所述软化出水口与热泵机组（20）连接且所述软化出水口上设置有软化出水口阀门（12），所述软化排污口与集水坑（14）连接且所述软化排污口上设置有软化排污口阀门（13）。

5.根据权利要求1所述的适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，其特征在于：所述集水坑（14）中设置有潜水排污泵（15），所述潜水排污泵（15）上设置有排污泵吸水口和排污泵排水口，所述排污泵吸水口与软化排污口阀门（13）连接，所述排污泵排水口上设置有排污管（19），所述排污管（19）上设置有排污阀（16），所排污泵排水口通过排污管（19）与沉沙池（17）连接。

6.根据权利要求1所述的适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，其特征在于：所述热泵机组（20）上设置有热泵机组取水口、热泵机组出水口和热泵机组换热口，所述热泵机组取水口与软化出水口阀门（12）连接，所述热泵机组出水口上设置有泄压井（21），所述热泵机组出水口通过泄压井（21）与回水管（22）连接，所述热泵机组（20）换热口端设置换热管道（24）和用户室内末端（23），所述热泵机组换热口通过换热管道（24）与用户室内末端（23）连接。

7.根据权利要求1所述的适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，其特征在于：所述取水管（7）和回水管（22）均设置有流量计（6）。

8.根据权利要求1所述的适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，其特征在于：所述系统内设置有自动排气阀（8），所述自动排气阀（8）设置在取水管（7）位置的最高点。

说明书

技术领域

本实用新型属于地表水源热泵技术，具体涉及一种适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统。

背景技术

地表水源热泵机组自20世纪广泛应用于国内空调领域以来，由于其特殊性已成为华北和中原地区空调系统的主要形式。地表水源热泵系统的冷/热源是指从暴露在地表面上的江、湖、河、海中抽取的地表水，由于地表水温常年基本恒定，夏季比室外空气温度低，冬季比室外温度高，且具有较大的热容量，因此地表水热泵系统的效率比空气源热泵高，COP一般在4-6，并且不存在结霜等问题，最近几年地表水源热泵系统在我国得到了迅速发展。

但是由于需要抽取深层地表水，地表水源热泵存在潜水泵高耗能的问题，目前对地表水源热泵节能的方法主要是通过变频泵调节，水泵变频调节虽然一定程度上可以降低功率，但是取水流量与扬程也随之变化，流量调节的范围较窄，节能效果有限，此外，现有的地表水源热泵系统中缺少一定的水处理装备，使得从地表取出的水直接进入热泵机组进行热交换，水中包含一定的杂质，影响了热泵机组的使用寿命。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，所述技术方案如下：

一种适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，包括，地表水源、取水管、回水管和热泵机组，所述地表水源上设置有取水管和回水管，所述取水管和回水管通过热泵机组串联连接，所述热泵机组通过取水管还串联连接有多泵水处理单元；所述多泵水处理单元包括预处理取水单元、多扬程泵和循环水处理单元，所述多扬程泵和预处理取水单元均设置在地表水源下，所述多扬程泵通过取水管与循环水处理单元连接，所述循环水处理单元包括软化水设备、集水坑和沉沙池，所述软化水设备与集水坑管道连接，所述集水坑与沉沙池管道连接，所述沉沙池上设置有泄流管，所述沉沙池通过泄流管与地表水源连接。

所述预处理取水单元包括过滤网和导水管，所述导水管的一端固定设置有过滤网，所述导水管的另一端与多扬程泵通过管道连接。

所述多扬程泵包括为不同扬程的潜水泵，所述不同扬程的潜水泵并联连接。

所述软化水设备包括软化进水口、软化出水口和软化排污口，其中，所述软化进水口与取水管连接且所述软化进水口上设置有软化进水口阀门、所述软化出水口与热泵机组连接且所述软化出水口上设置有软化出水口阀门，所述软化排污口与集水坑连接且所述软化排污口上设置有软化排污口阀门。

所述集水坑中设置有潜水排污泵，所述潜水排污泵上设置有排污泵吸水口和排污泵排水口，所述排污泵吸水口与软化排污口阀门连接，所述排污泵排水口上设置有排污管，所述排污管上设置有排污阀，所排污泵排水口通过排污管与沉沙池连接。

所述热泵机组上设置有热泵机组取水口、热泵机组出水口和热泵机组换热口，所述热泵机组取水口与软化出水口阀门连接，所述热泵机组出水口上设置有泄压井，所述热泵机组出水口通过泄压井与回水管连接，所述热泵机组换热口端设置换热管道和用户室内末端，所述热泵机组换热口通过换热管道与用户室内末端连接。

所述取水管和回水管均设置有流量计。

所述系统内设置有自动排气阀，所述自动排气阀设置在取水管位置的最高点。

本实用新型公开了一种适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，在热泵运行系统中设置有多泵水处理单元，所述多泵水处理单元中设置有多扬程泵、预处理取水单元和循环水处理单元，多扬程泵在系统运行初期开启高扬程泵，当系统内的水循环达到稳定状态时、开启低扬程潜水泵，而后关闭高扬程潜水泵，这样采用低扬程潜水泵维护系统内的水循环，具有节约能源的效果，所述的预处理取水单元首先将地下水源进行初步过滤处理，在潜水泵将水泵入热泵机组前通过循环水处理单元对水进行进一步的除沙、过滤并进行水软化处理，以使得地下水源具有较少的杂志进入热泵机组内进行热交换，延长了热泵机组的使用寿命。

附图说明

图1是大扬程高落差的地表水源热泵运行系统的结构示意图。

图2是软化水设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施，而不是全部的实施，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做、出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，包括，地表水源1、取水管7、回水管22和热泵机组20，所述地表水源1上设置有取水管7和回水管22，所述取水管7和回水管22通过热泵机组20串联连接，所述热泵机组20通过取水管7还串联连接有多泵水处理单元。

所述多泵水处理单元包括预处理取水单元4、多扬程泵5和循环水处理单元9，所述多扬程泵5和预处理取水单元4均设置在地表水源1下，所述预处理取水单元4与多扬程泵5之间设置管道，所述预处理取水单元4与多扬程泵5通过管道连接，所述多扬程泵5通过取水管7与循环水处理单元9串联连接。

所述地表水源1下的水经过预处理取水单元4预处理后通过多扬程泵5将水泵送入取水管7中，取水管7中的水经过循环水处理单元9处理后从循环水处理单元9中流入到热泵机组20中，而后水流从热泵机组20中流出通过回水管22再次循环至地表水源1中。

所述的热泵机组20，它是以水为热源的可进行制冷/制热循环的一种热泵型整体式水-空气式或水-水式空调装置，制热时以水为热源而在制冷时以水为排热源。

所述热泵机组20用管路中的水以及从水井、湖泊或河流中抽取的水或在地下盘管中循环流动的水为冷源或热源，制取冷风、热风或冷水、热水的设备；所述热泵机组20内还包括一个使用侧的换热设备、压缩机和热源侧换热设备，具有单制冷或制冷兼制热功能，本实用新型中的热泵机组20优选为水-水式空调装置，所采取的水源为地表水源。

所述预处理取水单元4包括过滤网2和导水管3，所述导水管3的一端固定设置有过滤网2，所述导水管3的另一端与双扬程泵5通过管道连接。所述双扬程泵5通过管道将过滤后的地下水经过导水管3吸入至双扬程泵5中，双扬程泵5再将吸入的水泵送至取水管7中。

所述过滤网2分为纺织纤维过滤网和金属过滤网，本实施例中优选为金属过滤网，所述金属过滤网是由不同网目的金属丝网加工而成，过滤网的作用是过滤地下水源中的杂质，提高水流的净化度，所述过滤网2具有耐酸、耐碱、耐湿和耐磨等性能。

所述多扬程泵5包括多台不同扬程的潜水泵，所述多台不同扬程的潜水泵并联连接。本实施方式优选为两台不同扬程的潜水泵并联连接，所述两台不同的扬程的潜水泵优选为一台为高扬程潜水泵，另一台为低扬程潜水泵。

所述高扬程潜水泵的型号可通过计算所述水源热泵运行系统正常工作时所需水流量Q和系统运行初期的总压头来确定，所述系统运行初期的总压头可通过将取水管7与回水管22之间的局部阻力、沿程阻力、取水点到地面的重力压头以及所述系统正常工作时所需的水流量Q时管路中的动水压头求和计算来得到。

所述低扬程潜水泵的型号可通过计算所述水源热泵运行系统正常工作时所需水流量Q和系统稳定运行后的总压头来确定的，所述系统稳定运行时的总压头可通过计算取水管7与回水管22之间的局部阻力、沿程阻力以及所述系统正常工作时所需的水流量Q时管路中水的动水压头求和计算来得到。

若将高扬程潜水泵的扬程设为H高，将低扬程潜水泵的扬程设为H低，将取水管7与回水管22之间的沿程阻力设为H1，取水管7与回水管22之前的局部阻力为H2，所述水源热泵运行系统正常工作时所需水流量Q时管道中水的动力压头为H3、取水点到地面的重力压头为H4,则H高=H1+H2+H3+H4；H低=H1+H2+H3。

本实施例中提供的适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统，它在满足系统正常运行的情况下，通过用低扬程潜水泵代替高扬程潜水泵，降低了所述系统运行总功率，实现节能，所述高扬程潜水泵和低扬程潜水泵的控制方法具体如下：

设定高扬程潜水泵正常开启时间为T1，高扬程潜水泵延时关闭时间为T2；而后，开启高扬程潜水泵监测回水管处的流量计6中的流量值Q2，同时记录高扬程潜水泵的运行时间T,若高扬程潜水泵在正常开启时间T1内使得所述系统中流量计6的流量值Q2达到了系统工作时所需的水流量Q，则开启低扬程潜水泵，并在达到高扬程潜水泵延时关闭时间T2时关闭高扬程潜水泵，若在高扬程潜水泵的正常开启时间T1内所述系统中流量计6的流量值Q2未达到系统工作时所需的水流量Q，则高扬程潜水泵出现故障，则关闭系统，进行高扬程潜水泵的检修。

在关闭高扬程潜水泵后、低扬程潜水泵正常运行时，检测流量计6中的流量值值Q2，此时，若流量计6中的流量值Q2持续稳定大于所述系统正常工作时所需的水流量Q，则开启热泵机组20进行换热工作，若在热泵机组20换热工作时，所述系统中流量计6中的流量值Q2小于所述系统正常工作时所需的水流量Q时，则立即关闭热泵机组20，以避免在水流量过小时造成热泵机组20的损坏。

所述高扬程潜水泵的开启和关闭、低扬程潜水泵的开启和关闭、运行时间记录以及流量计6中的流量值的检测可通过人工进行操作也可通过设置控制器来进行监测，所述采用控制器时可选用PLC、单片机、工控机或PC机中的任意一种。

所述循环水处理单元9包括软化水设备11、集水坑14和沉沙池17，所述软化水设备11与集水坑14管道连接，所述集水坑14与沉沙池17管道连接，所述沉沙池17上设置有泄流管18，所述沉沙池17通过泄流管18与地表水源1连接。

所述软化水设备11包括软化进水口、软化出水口和软化排污口，其中，所述软化进水口与取水管7连接且所述软化进水口上设置有软化进水口阀门10、所述软化出水口与热泵机组20连接且所述软化出水口上设置有软化出水口阀门12，所述软化排污口与集水坑14连接且所述软化排污口上设置有软化排污口阀门13。

如图2所示，所述软化水设备11中还设置有软化水箱29，所述软化水箱29内设置有树脂颗粒26和中心管28，所述中心管28上端设置有上布水器25和下布水器27，所述中心管28内通过管道与软化出水口阀门12连接，所述软化水箱29通过管道与软化进水口阀门10连接，软化水箱29的底端通过管道与软化排污口阀门13连接。取水管7从地表水源吸取的水流通过软化进水口阀门10流入软化水箱29中，软化水箱29中的上布水器25使水分布均匀，水流经过树脂颗粒26软化后经过下布水器27流入中心管28中，并通过中心管28从软化出水口阀门12流入热泵机组20中，软化后的杂质可通过软化排污口阀门13流入到集水坑14中。

所述集水坑14中设置有潜水排污泵15，所述潜水排污泵15上设置有排污泵吸水口和排污泵排水口，所述排污泵吸水口与软化排污口阀门13连接，所述排污泵排水口上设置有排污管19，所述排污管19上设置有排污阀16，所排污泵排水口通过排污管19与沉沙池17连接。

所述软化水设备11排出的污水先通过管道排入到集水坑14中，然后经过集水坑14中的潜水排污泵15由排污管19引入至沉沙池17中，在沉沙池17中沙子沉在沉沙池17底部，沉沙池17中的上层污水经过泄流管18将水排回地表水体，进一步实现地表水循环的利用，并且当系统停运期间或者维修期间可通过排污管19将所述系统中的水排尽，以使得方便维修且避免冬季管道冻裂的风险。

所述热泵机组20上设置有热泵机组取水口、热泵机组出水口和热泵机组换热口，所述热泵机组取水口与软化出水口阀门12连接，所述热泵机组出水口上设置有泄压井21，所述热泵机组出水口通过泄压井21与回水管22连接，所述热泵机组20换热口端设置换热管道24和用户室内末端23，所述热泵机组换热口通过换热管道24与用户室内末端23连接。

所述取水管7和回水管22均设置有流量计6，当取水管7和回水管22上的流量计6的流量值不同时，则表明所述取水管7或回水管22中的管道有可能被堵塞，需要系统停止工作进行检修。

所述系统内设置有自动排气阀8，所述自动排气阀8设置在取水管7位置的最高点，自动排气阀8进行取水管7内的管道排气工作以免影响水管路系统的正常运行。

所述系统的具体工作过程如下，系统运行初期低扬程潜水泵关闭，高扬程潜水泵开启，地表水源1经过预处理取水单元4过滤后，地表水由导水管3抽取至取水管7中，到达取水管7的位置最高点后由自动排气阀5排气以免影响水管路系统的正常运行，然后经循环水处理单元9进行除沙、过滤、水软化处理，处理后经管道引至热泵机组20内，最后经泄压井21泄压后由回水管22送回至地表水源同一深度，实现地表水源的循环利用。所述系统中的流量达到正常工作时所需水流Q时，则将高扬程潜水泵关闭，开启低扬程潜水泵，低扬程潜水泵维持系统工作时所需的水流Q,在水流稳定时，开启热泵机组20，以进行热泵机组20与用户室内末端23的换热工作，换热后的地表水经泄压井21泄压后由回水管22送回至地表水源同一深度。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

一种适用于大扬程高落差的地表水源热泵运行系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。