本發(fā)明涉及中央空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及全回收水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)，是熱泵的一種，熱泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的設(shè)備，地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方；通常熱泵都是用來做為空調(diào)制冷或者采暖用的；地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，但現(xiàn)有技術(shù)的地源熱泵系統(tǒng)地埋管施工由于要做鉆井施工，所以安裝地源熱泵的建筑必須要有場地能夠為鉆井，地埋管系統(tǒng)施工時鉆孔與鉆孔之間需要保持足夠的距離，為了保證地源熱泵向地下輸入的熱量和冷量能夠被大地吸收，不能將鉆孔布置的過于相近，所以需要鉆孔的花園面積較大，否則會導致地下能量失衡，造成地埋管路相接觸的巖土層溫度升高或降低以后不能恢復到正常水平，導致系統(tǒng)效率下降，能耗上升，且現(xiàn)有技術(shù)的地源熱泵系統(tǒng)在夏季制冷和冬季制熱時長差異加大的地區(qū)使用時，高緯度區(qū)域在夏季排入地下的熱量遠遠低于冬季提取出來的熱量，這會導致地埋管周圍的巖土層溫度常年呈下降趨勢，地源熱泵想要從低溫下的巖土層中提取出熱量將會變得非常困難，導致系統(tǒng)效率下降明顯，制熱溫度達不到使用需求，低緯度區(qū)域由于夏季制冷時長的遠遠大于冬季供暖的時間，甚至于部分區(qū)域冬季不需要供暖，這會使得地源熱泵地埋管系統(tǒng)周圍的巖土層溫度快速升高，導致效率下降。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服在現(xiàn)有技術(shù)的地源熱泵系統(tǒng)在夏季制冷和冬季制熱時長差異較大的地區(qū)使用時，會產(chǎn)生排入地下的熱量和提取出的熱量差異較大，導致地源熱泵想要從巖土層中提取出熱量和冷量將會變得非常困難，導致系統(tǒng)效率下降明顯，制熱制冷溫度達不到使用需求，且地源熱泵系統(tǒng)安裝地埋管系統(tǒng)時鉆孔與鉆孔之間需要保持足夠的距離，需要面積較大的區(qū)域進行施工，導致現(xiàn)有技術(shù)下的地源熱泵系統(tǒng)安裝限制明顯。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：全回收水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，包括有：

3、溫度發(fā)生模塊，用于將產(chǎn)生的高溫熱水通過管路送入室內(nèi)，并接入換熱模塊；

4、換熱模塊，用于通過換熱設(shè)備對接入換熱模塊的高溫熱水進行換熱，并將熱水送入熱交換模塊，進一步降低空調(diào)能耗；

5、熱交換模塊，用于將從換熱模塊導入的高溫熱水通過換熱器進行再次換熱，再次降低空調(diào)能耗；

6、輔助制冷模塊，用于將水源熱泵源側(cè)回水管內(nèi)的液體通過管路導入輔助制冷模塊，并通過噴淋降溫的方式對進水溫度進行控制以輔助制冷；

7、降溫模塊，用于將輔助制冷模塊導出的低溫水通過管路送入主機，并將主機制取的冷凍水送入室內(nèi)對室內(nèi)進行降溫處理；

8、供水模塊，用于將市政自來水送入室內(nèi)各個用水點；

9、輔助制熱模塊，用于在冬季采用采用輔助熱源給水源熱泵側(cè)水進行輔助加熱。

10、優(yōu)選的，通過溫度發(fā)生模塊將產(chǎn)生的高溫熱水通過管路送入室內(nèi)，并接入換熱模塊，通過換熱模塊對接入換熱模塊的高溫熱水進行換熱，并將熱水送入熱交換模塊，進一步降低空調(diào)能耗，通過熱交換模塊將從換熱模塊導入的高溫熱水通過換熱器進行再次換熱，再次降低空調(diào)能耗，通過輔助制冷模塊將水源熱泵源側(cè)回水管內(nèi)的液體通過管路導入輔助制冷模塊，并通過噴淋降溫的方式對進水溫度進行控制以輔助制冷，通過降溫模塊將輔助制冷模塊導出的低溫水通過管路送入主機，并將主機制取的冷凍水送入室內(nèi)對室內(nèi)進行降溫處理，通過供水模塊將市政自來水送入室內(nèi)各個用水點，通過輔助制熱模塊在冬季采用采用輔助熱源給水源熱泵側(cè)水進行輔助加熱。

11、作為優(yōu)選，溫度發(fā)生模塊包括有水源熱泵主機、熱交換水箱和三通閥，水源熱泵主機用于將室內(nèi)回水的熱量傳遞給主機，在利用熱泵循環(huán)工作的原理將低溫熱源提高升為高溫熱水，進一步通過管路和三通閥輸送到熱交換水箱的熱交換盤管中；

12、溫度發(fā)生模塊工作時，包括以下步驟：

13、s11：與室內(nèi)空氣換熱后的回水通過水源熱泵主機的蒸發(fā)器流經(jīng)，并與主機內(nèi)的制冷劑進行換熱，回水的熱量會被傳遞給制冷劑，使其蒸發(fā)成氣態(tài)；

14、s12：氣態(tài)的制冷劑會被壓縮機抽取并進行壓縮，制冷劑的溫度和壓力明顯提高；

15、s13：高溫高壓的制冷劑會流向冷凝器，制冷劑與冷凝器熱交換盤管中的熱水進行換熱，使熱水的溫度升高，而制冷劑則冷卻并變成液態(tài)；

16、s14：冷凝后的液態(tài)制冷劑會經(jīng)過節(jié)流閥，降低其壓力，并重新進入蒸發(fā)器；

17、s15：重復s11-s14，實現(xiàn)將地下水的熱量轉(zhuǎn)化為高溫熱水的循環(huán)；

18、s16：高溫熱水通過管路輸送到熱交換水箱中的熱交換盤管；

19、s17：當高溫熱水經(jīng)過熱交換盤管時，熱量會通過管壁傳遞到水箱中的水分子上，使其溫度升高，同時，冷卻后的熱水會繼續(xù)流動，以保持熱交換的持續(xù)進行；

20、s18：高溫熱水在熱交換水箱內(nèi)與水箱內(nèi)的生活用水進行換熱后通過管路接入換熱模塊。

21、作為優(yōu)選，換熱模塊包括有換熱排風機和冷凝水換熱器，高溫熱水在熱交換水箱內(nèi)與水箱內(nèi)的生活用水進行換熱后分別接入換熱排風機和冷凝水換熱器，換熱排風機通過排風機內(nèi)部的集成換熱盤管將溫度發(fā)生模塊送入的熱水進行二次換熱處理，換熱排風機利用排風過程中的廢熱能，將熱水的溫度降低；通過冷凝水換熱器的冷凝換熱結(jié)構(gòu)對溫度發(fā)生模塊送入的熱水進行二次換熱處理，冷凝水換熱器利用空調(diào)制冷時產(chǎn)生的低溫冷凝水與熱水換熱；再將二次換熱后的熱水經(jīng)過管道送入至熱交換模塊。

22、優(yōu)選的，通過換熱排風機和冷凝水換熱器把排風、冷凝水等室內(nèi)多個可以帶走熱量的系統(tǒng)充分利用起來與主機產(chǎn)生的熱水換熱，進一步降低空調(diào)能耗。

23、作為優(yōu)選，熱交換模塊包括有水景換熱器和泳池底部換熱器；通過水景換熱器和泳池底部換熱器將二次換熱后的熱水進行再次換熱；泳池底部換熱器通過將水景裝置中的水與泳池中的熱水進行熱交換，進而將泳池中的熱水溫度再次提高，泳池底部裝置中的水在經(jīng)過熱交換后降溫，實現(xiàn)了能量的回收和再利用，同時，泳池底部換熱器能夠通過水的循環(huán)過程將水體分散均勻，保證泳池中的溫度分布均勻，提升整體的熱能利用效率。

24、優(yōu)選的，通過水景換熱器和泳池底部換熱器將二次換熱后的熱水進行再次換熱，使室外的水景和泳池也充分利用，與主機產(chǎn)生的高溫水換熱，從而再次降低空調(diào)能耗。

25、作為優(yōu)選，輔助制冷模塊包括有閉式冷卻塔、補水箱、感溫探頭、風機馬達、冷卻水循環(huán)泵換和冷卻塔溫控器；水源熱泵源側(cè)回水管經(jīng)過管路進入閉式冷卻塔，冷卻塔進水管上安裝感溫探頭，與冷卻塔的風機馬達和冷卻水循環(huán)泵聯(lián)動，通過冷卻塔溫控器控制冷卻塔的風機馬達和冷卻水循環(huán)泵，當進水溫度高于設(shè)定溫度時，通過冷卻塔風機和冷卻水循環(huán)泵啟動，給水管內(nèi)的高溫水噴淋降溫，熱量通過風機馬達帶走，當進水溫度低于設(shè)定溫度時，通過冷卻塔風機和冷卻水循環(huán)泵保持關(guān)閉狀態(tài)。

26、作為優(yōu)選，輔助制冷模塊工作時包括以下步驟：

27、s21：在冷卻塔的進水管上安裝感溫探頭，并確保探頭與冷卻塔風機馬達及冷卻水循環(huán)泵的控制器連接良好；

28、s22：通過溫控器設(shè)定一個目標溫度，目標溫度正常設(shè)定為30℃；

29、s23：溫控器實時接收感溫探頭監(jiān)測到的進水溫度數(shù)據(jù)，并與設(shè)定的目標溫度進行比較；當監(jiān)測到的進水溫度高于設(shè)定的目標溫度時，進入s24；當監(jiān)測到的進水溫度低于設(shè)定的目標溫度時，進入s26；

30、s24：當監(jiān)測到的進水溫度高于設(shè)定的目標溫度時，溫控器發(fā)出信號使風機馬達和冷卻水循環(huán)泵啟動；

31、s25：啟動風機馬達增加空氣流通，同時使冷卻水循環(huán)泵工作，將高溫水通過冷卻塔進行噴淋和散熱，通過空氣和水的直接接觸進行熱交換，使水溫下降；

32、s26：如果監(jiān)測到的進水溫度低于設(shè)定的目標溫度，冷卻塔溫控器將保持冷卻塔風機馬達和冷卻水循環(huán)泵的關(guān)閉狀態(tài)；

33、s27：重復s23-s26，該系統(tǒng)會持續(xù)進行實時監(jiān)測和相應(yīng)的溫度控制操作，確保冷卻塔能夠高效地對流過的水進行冷卻。

34、優(yōu)選的，冷卻塔為最后的降溫措施，通過熱交換模塊和換熱模塊進行多次降溫處理，使冷卻塔的結(jié)構(gòu)可以小型化，從而使冷卻塔更方便安裝，也更加節(jié)能，多個換熱設(shè)備可以根據(jù)實際條件組合設(shè)置，靈活方便，最大限度的做到節(jié)能的同時使系統(tǒng)簡單化。

35、作為優(yōu)選，降溫模塊包括有三通閥、水源測循環(huán)泵和室內(nèi)風機盤管；從冷卻塔出來的低溫水通過管路和三通閥，經(jīng)過水源側(cè)循環(huán)泵送入水源熱泵主機，水源熱泵主機制取的冷凍水通過管路與室內(nèi)風機盤管進行循環(huán)換熱從而給室內(nèi)降溫。

36、作為優(yōu)選，降溫模塊工作時包括以下步驟：

37、s31：冷卻塔冷卻的低溫水通過管路流動，經(jīng)過可根據(jù)系統(tǒng)需求調(diào)節(jié)流向三通閥；

38、s32：水源側(cè)循環(huán)泵將低溫水送入水源熱泵主機，為其提供必要的冷卻水源；

39、s33：水源熱泵主機內(nèi)部進行熱量交換，通過制冷劑吸收水的熱量，制取出冷凍水；

40、s34：制取出的冷凍水被輸送到室內(nèi)的風機盤管中；

41、s35：室內(nèi)風機盤管通過空氣與冷凍水之間的換熱作用，將室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到冷凍水中，從而實現(xiàn)降低室內(nèi)溫度的目的；

42、s36：經(jīng)過換熱后溫度上升的水再次返回到冷卻塔進行冷卻，完成一個循環(huán)；

43、s37：重復s31-s36，進行循環(huán)換熱。

44、作為優(yōu)選，供水模塊包括有總水表和生活用水變頻恒壓泵；市政自來水通過總水表后通過管進入熱交換水箱，與水源熱泵源側(cè)的高溫熱水換熱后送入室內(nèi)生活用水點，生活用水通過生活用水變頻恒壓泵送入各用水點。

45、優(yōu)選的，通過換熱水箱與室內(nèi)生活用水系統(tǒng)相結(jié)合，制冷模式下室內(nèi)用水時，自來水會補充入換熱水箱，補進來低溫自來水通過水箱內(nèi)的換熱盤管與水源熱泵源側(cè)產(chǎn)生的高溫水換熱，從而把室內(nèi)用水充分利用起來，讓生活用水排水的同時帶走一部分水源熱泵主機產(chǎn)生的熱量，降低空調(diào)能耗，同時換熱后的高溫自來水送入熱水器后會降低熱水器的能耗，熱交換水箱既可以給主機和生活用水換熱，又可以對生活用水起到緩沖和穩(wěn)壓作用，增強室內(nèi)生活用水的穩(wěn)定性。

46、作為優(yōu)選，輔助制熱模塊包括有冬季輔助熱源、輔助熱源控制器、三通閥和感溫探頭；冬季輔助熱源為燃氣爐、空氣源熱泵或太陽能設(shè)備，輔助熱源控制器通過兩組三通閥可以切換制熱制冷時的管道水流方向，輔助熱源控制器通過感溫探頭感測的水溫來控制輔助熱源的啟停，當水箱內(nèi)水溫低于15℃時，輔助熱源啟動給水箱內(nèi)水加熱，當水箱內(nèi)水溫高與30℃時，輔助熱源關(guān)閉停止給水箱內(nèi)水加熱；

47、輔助制熱模塊工作時包括有以下步驟：

48、s41：感溫探頭實時監(jiān)測水箱內(nèi)的水溫，并將這個數(shù)據(jù)發(fā)送到輔助熱源控制器；

49、s42：控制器評估，輔助熱源控制器根據(jù)感溫探頭提供的水溫數(shù)據(jù)，判斷當前的水溫是否在設(shè)定的溫度范圍之內(nèi)，水溫溫度范圍設(shè)定為15℃-30℃；

50、s43：如果水箱內(nèi)的水溫低于最低設(shè)定溫度(15℃)，輔助熱源控制器發(fā)出指令，啟動冬季輔助熱源，如燃氣爐或太陽能設(shè)備，開始給水箱內(nèi)的水加熱；

51、s44：控制器同時操控兩組三通閥，調(diào)整水流方向，確保輔助熱源提供的熱能能夠進入系統(tǒng)循環(huán)；

52、s45：當水箱內(nèi)的水溫達到或超過設(shè)定的高溫閾值(30℃)時，輔助熱源控制器指令輔助熱源停止加熱；

53、s46：三通閥再切換，當需要關(guān)閉輔助熱源時，則控制器確保三通閥處于關(guān)閉輔助熱源流動路徑的位置；

54、s47：重復s41-s46進行循環(huán)判斷，輔助熱源控制器繼續(xù)接收來自感溫探頭的信息，并根據(jù)水溫的變化周期性地評估是否需要激活或停止輔助熱源。

55、本發(fā)明的有益效果：

56、1、相較于現(xiàn)有技術(shù)的地源熱泵系統(tǒng)在夏季制冷和冬季制熱時長差異較大的地區(qū)使用時，會產(chǎn)生排入地下的熱量和提取出的熱量差異較大，導致地源熱泵想要從巖土層中提取出熱量和冷量將會變得非常困難，導致系統(tǒng)效率下降明顯，制熱制冷溫度達不到使用需求，且地源熱泵系統(tǒng)安裝地埋管系統(tǒng)時鉆孔與鉆孔之間需要保持足夠的距離，需要面積較大的區(qū)域進行施工，導致現(xiàn)有技術(shù)下的地源熱泵系統(tǒng)安裝限制明顯，該系統(tǒng)在夏季制冷和冬季制熱時，通過輔助制冷和輔助制熱的方式在制冷和制熱時進行輔助，提高了系統(tǒng)從巖土層中提取熱量和冷量時的效率，使系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行，通過多組換熱結(jié)構(gòu)對與主機產(chǎn)生的高溫水換熱降低空調(diào)能耗，使冷卻塔結(jié)構(gòu)可以小型化，讓不具備地源熱泵鉆井條件的房屋也可以使用這套系統(tǒng)，從而減少該系統(tǒng)安裝施工時的限制性，提高該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍；

57、2、水源熱泵源側(cè)回水管經(jīng)過管路進入閉式冷卻塔，冷卻塔進水管上安裝感溫探頭，與冷卻塔的風機馬達和冷卻水循環(huán)泵聯(lián)動，通過冷卻塔溫控器控制冷卻塔的風機馬達和冷卻水循環(huán)泵，當進水溫度高于設(shè)定溫度時，通過冷卻塔風機和冷卻水循環(huán)泵啟動，給水管內(nèi)的高溫水噴淋降溫，熱量通過風機馬達帶走，當進水溫度低于設(shè)定溫度時，通過冷卻塔風機和冷卻水循環(huán)泵保持關(guān)閉狀態(tài)，冬季輔助熱源為燃氣爐或太陽能設(shè)備，輔助熱源控制器通過兩組三通閥可以切換制熱制冷時的管道水流方向，輔助熱源控制器通過感溫探頭感測的水溫來控制輔助熱源的啟停，當水箱內(nèi)水溫低于15℃時，輔助熱源啟動給水箱內(nèi)水加熱，當水箱內(nèi)水溫高與30℃時，輔助熱源關(guān)閉停止給水箱內(nèi)水加熱，從而通過輔助制冷和輔助制熱的方式在制冷和制熱時進行輔助，提高了系統(tǒng)從巖土層中提取熱量和冷量時的效率，使系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行；

58、3、通過換熱水箱與室內(nèi)生活用水系統(tǒng)相結(jié)合，制冷模式下室內(nèi)用水時，自來水會補充入換熱水箱，補進來低溫自來水通過水箱內(nèi)的換熱盤管與水源熱泵源側(cè)產(chǎn)生的高溫水換熱，從而把室內(nèi)用水充分利用起來，讓生活用水排水的同時帶走一部分水源熱泵主機產(chǎn)生的熱量，降低空調(diào)能耗，同時換熱后的高溫自來水送入熱水器后會降低熱水器的能耗，熱交換水箱既可以給主機和生活用水換熱，又可以對生活用水起到緩沖和穩(wěn)壓作用，增強室內(nèi)生活用水的穩(wěn)定性，通過換熱排風機和冷凝水換熱器把排風、冷凝水等室內(nèi)多個可以帶走熱量的系統(tǒng)充分利用起來與主機產(chǎn)生的熱水換熱，進一步降低空調(diào)能耗，通過水景換熱器和泳池底部換熱器將二次換熱后的熱水進行再次換熱，使室外的水景和泳池也充分利用，與主機產(chǎn)生的高溫水換熱，從而再次降低空調(diào)能耗，冷卻塔為最后的降溫措施，通過熱交換模塊和換熱模塊進行多次降溫處理，使冷卻塔的結(jié)構(gòu)可以小型化，從而使冷卻塔更方便安裝，也更加節(jié)能，多個換熱設(shè)備可以根據(jù)實際條件組合設(shè)置，靈活方便，最大限度的做到節(jié)能的同時使系統(tǒng)簡單化。