CN102080900A - 地埋蒸发式地源热泵系统 - Google Patents

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Abstract

一种采暖制冷用地埋蒸发式地源热泵系统，由压缩机、油分离器、四通阀、换热器、生活热水器、电磁阀、干燥过滤器、供液集管、毛细管、视液镜、气液分离器、双向贮液器和热力膨胀阀组成。本发明采用地埋部分直接取热的结构方式，克服了以前的地源热泵系统构成比较复杂，设备成本比较高的缺憾，不仅可以较好地满足社会各阶层对新技术、新产品效果更好，价格更低，使用效率更高的要求，而且环保效果突出，有广泛的推广价值和巨大的市场需求。

Description

地埋蒸发式地源热泵系统
技术领域
本发明涉及地热利用技术领域，尤其涉及一种采暖或制冷用地埋蒸发式地源热泵系统。
背景技术
地热能是一种存量巨大，几近可无限再生和零排放的卫生环保能源。利用地热能，为人类在生活和生产中提供热能或冷能，是一种新开发的节能环保型技术，正在被越来越广泛地应用在实际生活和生产实践中。
以前的利用地热能技术或系统，统称为地源热泵系统，采用的是间接提取地热的方法，即在地下竖埋或横埋若干条塑料管，管内充满水或防冻液，与地面上地源热泵机组的换热器接通，利用水泵使土壤中的热能或冷能通过地埋管源源不断地传给机组的换热器，同时机组的另一组换热器将生成的热能或冷能传送给使用终端，从而达到空调的目的。
以前的地源热泵系统虽然可以达到利用地热能源的目的，但是，因为其技术构成上，地热需要第二次传递，不仅构成比较复杂，设备成本比较高，能源会有无端的消耗，而且也会增加设备的应用维护成本和维护工作量，不能满足社会各阶层对新技术、新产品效果更好，价格更低，使用效率更高的要求。
发明内容
本发明的目的是通过去除以前地源热泵系统中地埋第一次取热结构，改用直接取热方式，提供一种更高效率的地源热泵系统。
本发明由压缩机、油分离器、四通阀、换热器、生活热水器、电磁阀、干燥过滤器、供液集管、毛细管、视液镜、气液分离器、双向贮液器和热力膨胀阀组成，四通阀一端通过管线连接使用侧换热器，使用侧换热器另一端依次连接热力膨胀阀、视液镜、电磁阀、干燥过滤器、阀门后与双向贮液器相接；使用侧换热器另一端与双向贮液器之间同时并连一止回阀；四通阀第二端通过管线连接土壤源换热器，土壤源换热器则与接有毛细管的热力膨胀阀和止回阀相连，然后接入供液集管，供液集管依次串接视液镜、干燥过滤器、阀门后与双向贮液器相接；四通阀第三端接生活热水器，生活热水器另一端接油分离器，油分离器另一端通过阀门接压缩机入口，压缩机出口通过管线接油分离器另一接口，压缩机入口同时接气液分离器，气液分离器通过管线接四通阀第端。本发明中，双向贮液器为圆柱形，横置，上设置二根进出液管，每根管既是进液管又是出液管，可以自动调节制冷系统在制冷和制热转换过程中制冷剂的流量。土壤源换热器为简单U型管，每组U型管土壤源换热器从供液集管底部接出且弯成180°“U”型弯后，并高出集管顶部，再水平与接有毛细管的热力膨胀阀和止回阀相连，以保证每组换热器供液的均匀与稳定。电磁阀及连接管路是用来回油的加压管路，在制热工况下，当出现吸排压差超出设定值时，可短时打
开电磁阀，加大土壤源换热器进口压力，使油返回压缩机。本发明制冷运行过程如下：
压缩机吸入低压低温制冷剂气体，压缩后排至油分离器，大部分润滑油被分离出来，返回压缩机。高压高温的制冷剂气体通过生活热水器与水进行热交换后，使水温升高，供用户使用。同时制冷剂气体或带少量液体通过四通阀进入土壤源换热器，与土壤源换热器交换后，制冷剂凝结成液体，通过电磁阀回流到双向贮液器，而后由双向贮液器通过干燥过滤器、电磁阀、视液镜和热力膨胀阀等焓节流后，制冷剂变成低温低压液体及气体混合物进入使用侧换热器，通过与水进行热交换后，使水温度降低，达到制冷的目的。同时制冷剂发生相变，变成低温低压气体，通过四通阀进入气液分离器，将气体中携带的未蒸发的制冷剂液体及润滑油分离后，被压缩机吸回，而分离出来的润滑油被压缩机逐步地吸回，从而完成一次制冷循环。
本发明制热运行过程如下：压缩机吸入低压低温的制冷剂气体，经压缩后排至油分离器，大部分的润滑油分离出来，返回压缩机，高温高压的制冷剂气体通过生活热水器与水进行热交换后，使水温升高供用户使用，同时制冷剂气体或带有少量液体通过四通阀后进入使用侧换热器，与水进行热交换后制冷剂凝结成高压常温液体，同时使用侧换热器内的水温升高达到制热目的。
饱和液体经过止回阀进入双向贮液器后，通过干燥过滤器、视液镜、供液集管、止回阀和热力膨胀阀等焓节流后分别进入土壤源侧换热器蒸发吸热，变成低温低压气体，通过四通阀进入气液分离器，将气体中携带的未蒸发的制冷剂液体及润滑油分离后，被压缩机吸回，而分离出的润滑油被压缩机逐步的吸回，从而完成一次制热循环。
本发明采用地埋部分直接取热的结构方式，克服了以前的地源热泵系统构成比较复杂，设备成本比较高的缺憾，不仅可以较好地满足社会各阶层对新技术、新产品效果更好，价格更低，使用效率更高的要求，而且环保效果突出，有广泛的推广价值和巨大的市场需求。
附图说明
图1是本发明的系统连接示意图，也是说明书摘要用图。
图中各标号分别是：1压缩机 2油分离器 3生活热水器 4四通阀 5使用侧换热器 6气液分离器 7视液镜 8热力膨胀阀 9止回阀 10电磁阀 11干燥过滤器 12双向贮液器 13干燥过滤器 14视液镜 15供液集管 16止回阀17止回阀 18土壤源换热器19热力膨胀阀 20毛细管 21热力膨胀阀 22毛细管 23电磁阀 24电磁阀。
具体实施方式
现结合附图举一实例对本发明做进一步说明。
实施例：以250平方米面积用户使用本发明为例，四通阀4与使用侧换热器5之间的连接管线为外径19mm紫铜管，四通阀4与土壤源侧换热器18之间的连接管线为外径22mm紫铜管，四通阀4与油分离器2之间的连接管线为外径22mm紫铜管，四通阀4与气液分离器6之间的连接管线为外径28mm紫铜管。压缩机1型号为ZR94KC-TFD，油分离器2型号为A-W5887，生活热水器3为BL20-40型板式换热器，四通阀4型号为CHV-0712，使用侧换热器5为SCE28型套管式换热器，气液分离器6型号为AS5139，视液镜7型号为HMI-1TT5，热力膨胀阀8型号为TGEX8，止回阀9型号为CV-14，电磁阀10型号为200RB5F5T，干燥过滤器11型号为EK165S，双向贮液器12型号为WCF-30L，干燥过滤器13型号为EK307S，试液镜14型号为HMI-1TT7，供液集管15为Ф22×1紫铜管，止回阀16、17型号为CV-6，土壤源换热器18为Ф12.7×0.8U型管，共设6组，热力膨胀阀19型号为AAE1 1/2HCA，毛细管20、22规格为Ф2×0.5紫铜管，热力膨胀阀21型号为AAE1 1/2HCA，电磁阀23、24型号为200RB5F5T。

Claims (3)

1.一种采暖制冷用地埋蒸发式地源热泵系统，由压缩机、油分离器、四通阀、换热器、生活热水器、电磁阀、干燥过滤器、供液集管、毛细管、视液镜、气液分离器、双向贮液器和热力膨胀阀组成，其特征在于：四通阀一端通过管线连接使用侧换热器，使用侧换热器另一端依次连接热力膨胀阀、视液镜、电磁阀、干燥过滤器、阀门后与双向贮液器相接；使用侧换热器另一端与双向贮液器之间同时并连一止回阀；四通阀第二端通过管线连接土壤源换热器，土壤源换热器则与接有毛细管的热力膨胀阀和止回阀相连，然后接入供液集管，供液集管依次串接视液镜、干燥过滤器、阀门后与双向贮液器相接；四通阀第三端接生活热水器，生活热水器另一端接油分离器，油分离器另一端通过阀门接压缩机入口，压缩机出口通过管线接油分离器另一接口，压缩机入口同时接气液分离器，气液分离器通过管线接四通阀第四端。
2.如权利要求1所述的地埋蒸发式地源热泵系统，其特征在于：双向贮液器为圆柱形，横置，上设置二根进出液管，每根管既是进液管又是出液管。
3.如权利要求1所述的地埋蒸发式地源热泵系统，其特征在于：土壤源换热器为简单U型管，每组U型管土壤源换热器从供液集管底部接出且弯成180°“U”型弯后，并高出集管顶部，再水平与接有毛细管的热力膨胀阀和止回阀相连。
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