1、一種在電力低谷時(shí)間上利用地下單元蓄能的調(diào)峰地源熱泵系統(tǒng)，主要由壓縮機(jī)（1）、電動(dòng)或手動(dòng)四通閥（2）冷凝器（3）、膨脹閥（4）、蒸發(fā)器（5）、冷卻塔（7）閉式地下?lián)Q熱單元（8）、室內(nèi)單 元（9）、用于循環(huán)水路切換的電動(dòng)四通閥（10,11）循環(huán)水泵（12,13,14）溫度傳感器以及控制單元等組成。通過(guò)四通閥（10,11的切換，可將地下?lián)Q熱單元聯(lián)接在冷凝器上，作為夏季制冷的散熱單元，也可在夜間電力低谷時(shí)間段上，將其聯(lián)接于蒸發(fā)器，以降低土壤溫度，儲(chǔ)存冷量。與常規(guī)地源熱泵相比，調(diào)峰蓄能地源熱泵系統(tǒng)可更進(jìn)一步降低運(yùn)行成本。同時(shí)，通過(guò)反向蓄能，避免地下的能量積累，保持適當(dāng)?shù)耐寥罍囟龋瑯O大地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性

2、，并使所需要的地下容積和 管道長(zhǎng)度大大減少，從而節(jié)省了空間，降低了地下單元的成本。權(quán)利要求書(shū)一種在電力低谷時(shí)間上利用地下單元蓄能的調(diào)峰地源熱泵系統(tǒng)，主要由壓縮機(jī)（1）、電動(dòng)或手動(dòng)四通閥（2）冷凝器（3）膨脹閥（4）、蒸發(fā)器（5）冷卻塔（7）、閉式地下?lián)Q熱單元（8）室內(nèi)單元（9）、用于循環(huán)水路切換的電動(dòng)四通閥（10, 11）循環(huán)水泵（12, 13, 14）溫度傳感器以及控制單元等組成。其特征在于：1、在制冷劑循環(huán)通道上設(shè)有手動(dòng)或電動(dòng)的四通閥（2）,分別聯(lián)接壓縮 機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器，切換四通閥（2）使系統(tǒng)在季節(jié)間轉(zhuǎn)換制冷或制熱模式。同時(shí)在冷卻塔、地下?lián)Q熱單元和冷凝器之間設(shè)有電動(dòng)四通閥 (10)，在

3、地下?lián)Q熱單元和冷凝器之間設(shè)有電動(dòng)四通閥 (11)。通過(guò)四通閥 (10，11)的位置切換，分別將地下?lián)Q熱單元聯(lián)接在冷凝器上，或者將其聯(lián)接于蒸發(fā)器上。2、根據(jù)權(quán)利要求 1所述的調(diào)峰地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于在冷卻塔和/或地下?lián)Q熱單元回路上設(shè)有輔助熱源。其熱源可以是電熱3、根據(jù)權(quán)利要求 1所述的調(diào)峰地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于在壓縮機(jī) 出口處可聯(lián)接換熱器并與外部水源聯(lián)接，以提供熱生活熱水。4、根據(jù)權(quán)利要求 1所述的調(diào)峰地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于地下?lián)Q熱單元為封閉循環(huán)系統(tǒng)。垂直或水平埋置于地下的管道內(nèi)填充循環(huán)液體，并以水泵驅(qū)動(dòng)5、根據(jù)權(quán)利要求 1所述的調(diào)峰地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)設(shè)有與多個(gè)與溫度傳感器相聯(lián)

4、的控制單元。控制單元聯(lián)接并操作電動(dòng)四通閥（10， 11），以及循環(huán)水泵、輔助熱源等。6、根據(jù)權(quán)利要求 1所述的調(diào)峰地源熱泵系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于四通閥也可以由分離的電動(dòng)閥門(mén)取代。說(shuō)明書(shū)利用低谷電力蓄能的調(diào)峰地源熱泵系統(tǒng)本技術(shù)涉及一種在電力低谷時(shí)間段上利用地下單元蓄能的調(diào)峰地源熱泵系統(tǒng)，屬于機(jī) 械類(lèi)供暖（F24和制冷設(shè)備（F25領(lǐng)域。地源熱泵系統(tǒng)利用了地下溫度的穩(wěn)定，達(dá)到了一 機(jī) 冷暖兩用并穩(wěn)定運(yùn)行的目的，無(wú)需除 霜 和輔助熱源。同時(shí)，由于降低了冷凝蒸發(fā)溫差，大量節(jié)約了能源。由于系統(tǒng)運(yùn)行在良好的 工況下面，設(shè)備壽命長(zhǎng)，極少需要維護(hù)。地源熱泵在大部分場(chǎng)合可完全取代燃料鍋爐，節(jié)約 了建筑空間，減少了管理費(fèi)

5、用，極大地減輕了燃料供暖對(duì)城市環(huán)境的污染。但另一方面，由 于涉及較大的地下系統(tǒng)的施工，系統(tǒng)前期投資增加。3500世界范圍幾乎所有的電網(wǎng)電力都面臨電力不平衡，峰谷用電差別極大的問(wèn)題。在中國(guó)， 迅 猛發(fā)展的空調(diào)是造成這一局面的重要因素。在某些城市，建筑中空調(diào)用電已占總用電量的 50以上。目前中國(guó)各電網(wǎng)除極個(gè)別省外，均實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)，執(zhí)行峰谷銷(xiāo)售電量約億千瓦時(shí)，占全國(guó)總銷(xiāo)售電量的 40。這個(gè)趨勢(shì)還在增加之中在空調(diào)工業(yè)中，蓄冷調(diào)峰技術(shù)得到鼓勵(lì)。其中應(yīng)用最廣泛的是冰蓄冷技術(shù)。在中國(guó)已有 蓄 冷空調(diào)系統(tǒng)數(shù)十座，在美國(guó)超過(guò) 4000座，在日本超過(guò) 2000座。由于大量節(jié)約了高峰季節(jié) (夏季 )的空調(diào)用電量

6、，地源熱泵在某種程度上起到了調(diào)峰的作用，但并未避開(kāi)一日之內(nèi)的高峰用電時(shí)間。本技術(shù)所提出的調(diào)峰地源熱泵系統(tǒng)，是在地源熱泵的基礎(chǔ)上，利用其地下?lián)Q熱系統(tǒng)來(lái)在土壤中儲(chǔ)存能量。目的是在不增加成本的基礎(chǔ)上，利用峰谷時(shí)間的電力差價(jià)，減少空調(diào)和取暖系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，增加電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，同 時(shí)提高地源空調(diào)系統(tǒng)的可靠性并減少初期投資。調(diào)峰地源熱泵主要由壓縮 機(jī) (1)、電動(dòng)或手動(dòng)四通閥 (2)、冷凝器 (3)、膨脹閥 (4)、蒸發(fā)器 (5)、 冷卻塔 (7)、閉式地下?lián)Q熱單元 (8)、室內(nèi)單元 (9)、用于循環(huán)水路切換的電動(dòng)四通閥 (10，11)、循環(huán)水泵 (12，13， 14)、溫度傳感器以及控制單元等組成。

7、如需生活熱水供應(yīng)， 可在壓 縮機(jī) 出口處接入換熱器 (6)。如果冬季的室外空氣溫度太低，可在換熱器(3)和換熱器(7)之間 接入輔助熱源 (15)。輔助熱源可以由電熱提供。在供熱模式下，冷凝器(3)和蒸發(fā)器(5)的功能 與其在制冷模式下完全相反，故均被稱(chēng)為換熱器。本技術(shù)的技術(shù)方案是：制冷劑循環(huán)通道上設(shè)有四通閥(2)使系統(tǒng)可在季節(jié)間切換制冷或制 熱模式，同時(shí)，通過(guò)聯(lián)接冷卻塔、地下單元和室內(nèi)單元的四通閥(10， 11)的切換，可將地下?lián)Q熱單元聯(lián)接在冷凝器上，作為夏季制冷的散熱單元，或者在夜間電力低谷時(shí)間段上，將其聯(lián) 接于蒸發(fā)器上，以降低土壤溫度，作為儲(chǔ)存冷量單元。通過(guò)四通閥的操作由控制單元自動(dòng)完

8、成。與常規(guī)的地源熱泵相比，調(diào)峰蓄能地源熱泵系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：使用低谷時(shí)間段的低廉 電 力，可更進(jìn)一步顯著地降低空調(diào)運(yùn)行成本。同時(shí)，通過(guò)反向蓄能，保持地下土壤的適當(dāng)溫 度，極大地提高了空調(diào)和供暖系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于避免了能量積累，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)對(duì)地 下土壤容積的需求大大減少，從而節(jié)省地下空間，降低地下?lián)Q熱單元的成本。面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步的說(shuō)明：圖1是一個(gè)典型的水 -水式調(diào)峰地源熱泵的實(shí)施案例示意圖。壓縮機(jī) (1)、電動(dòng)或手動(dòng)四 通閥(2)、冷凝器 (3)、膨脹閥 (4)和蒸發(fā)器 (5)組成封閉的制冷循環(huán)系統(tǒng)。冷凝器 (3)和蒸發(fā)器 (5) 均 采用水冷換熱器，其進(jìn)出口水管與冷卻塔

9、(7)、地下循環(huán)換熱單元 (8)以及室內(nèi)單元 (9)聯(lián) 接。后三者內(nèi)的循環(huán)液均由獨(dú)立的水泵 (12，13， 14)驅(qū)動(dòng)。系統(tǒng)中接入電熱輔助熱源 (15)已備在 寒冷地區(qū)使用。圖 2是夏季用電峰高峰期間的系統(tǒng)聯(lián)接示意圖。四通閥 (2)設(shè)定制冷循環(huán)方向，使系統(tǒng)處 在制 冷循環(huán)模式上。冷凝水經(jīng)過(guò)水泵進(jìn)入冷卻塔 (7)，四通閥 (10)聯(lián)接冷卻塔出口和地下?lián)Q熱 單 元 (8)的入口，再經(jīng)過(guò)四通閥 (11)和四通閥 (10)回冷凝器。冷卻塔和地下?lián)Q熱單元以串聯(lián)的 方 式共同承擔(dān)了散熱任務(wù)。在蒸發(fā)器上， 機(jī) 組冷水經(jīng)過(guò)水泵 (14)運(yùn)至室內(nèi)，流經(jīng)末端設(shè)備給 空 間提供冷量。如有需要，可在壓縮 機(jī)出口端接入

10、換熱器 (6)，并以此向外部提供生活熱 水。 該熱水部分不受系統(tǒng)循環(huán)方向之影響，在冬、夏季均處在供熱狀態(tài)。系統(tǒng)中輔助熱源處 于 斷開(kāi)狀態(tài)。圖 3是夏季用電峰低谷期間的系統(tǒng)聯(lián)接示意圖。四通閥(2)仍然處在制冷模式上。但四通 閥(10)使冷卻塔和地下?lián)Q熱單元處于分離狀態(tài)，冷卻塔回水直接進(jìn)入冷凝器。四通閥(11)接 通地下?lián)Q熱單元和蒸發(fā)器，使其和室內(nèi)單元一起，串聯(lián)向蒸發(fā)器散熱。在空間因此獲得冷量 的同時(shí)，地下土壤溫度也因此而降低。輔助熱源(15)仍然斷開(kāi)。圖 4是冬季用電峰高峰期間系統(tǒng)的聯(lián)接示意圖。四通閥(2)反向設(shè)置，系統(tǒng)處在供熱狀 態(tài)。四通閥 (11)將室內(nèi)單元和地下?lián)Q熱單元分離。僅室內(nèi)單元中的

11、循環(huán)水從換熱器(5)中吸收 熱量，給空間供暖。同時(shí)四通閥 (10)將冷卻塔和地下?lián)Q熱系統(tǒng)串聯(lián)接入換熱器(3)。節(jié)流降溫后的制冷液通過(guò)地下冷卻塔和換熱單元從空氣和土壤中吸收熱量，而使溫度得到提升。如果 室外溫度太低，可避開(kāi)冷卻塔 (7)而僅使用地下?lián)Q熱系統(tǒng)來(lái)吸收地下熱量，但輔助熱源仍然 斷開(kāi)，土壤為唯一外部能量來(lái)源。圖 5是冬季用電低谷期間系統(tǒng)的聯(lián)接示意圖。四通閥(2)仍反向設(shè)置，系統(tǒng)處在供熱狀 態(tài)。四通閥 (11)將室內(nèi)單元和地下?lián)Q熱單元串聯(lián)。從換熱器(5)吸收熱量后的循環(huán)水通過(guò)室內(nèi) 單元向空間供熱。經(jīng)過(guò)室內(nèi)單元的循環(huán)水再進(jìn)入地下?lián)Q熱單元，為土壤加溫，儲(chǔ)蓄能量。節(jié) 流 降溫后的制冷液通過(guò)冷卻塔從空氣中吸收能量而恢復(fù)。此時(shí)，如果室外空氣溫度太低，輔 助熱源