CN102141277A - 空气循环地源空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空气循环地源空调系统，该系统包括室内出风口、地上出风管路、循环风机、地热交换器、地上进风管路、室内进风口和补气风机，室内出风口、地上出风管路、循环风机、地热交换器、地上进风管路和室内进风口顺序相连组成空气循环回路，补气风机与地上进风管路相连。本发明利用地表浅层恒温的特点达到夏天制(供)冷、冬天制(供)热，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制(供)冷的新型空调系统，比普通空调系统节能70％～80％，比地源热泵空调系统节能40％以上，且初期投资比地源热泵空调系统更节省。可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。

Description

空气循环地源空调系统
技术领域
本发明涉及一种空调系统，尤其涉及一种空气循环地源空调系统。
背景技术
随着经济的发展和人民生活水平的提高，公共建筑和居住建筑的供热和供冷已成为普遍需求。传统的空调系统通常需要分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)才能满足供冷和供热需求，不仅要消耗大量的能源，而且产生的二氧化碳或氟利昂污染环境，对人类的生存环境造成破坏。
地热是与太阳能类似的绿色可再生能源，地下表层温度常年保持20℃左右，现有技术的地源热泵空调系统就是以土壤作为热源、以水作为热交换循环介质，以热泵为冷热动力的一种空调系统。这种地源热泵空调系统节能环保，正在被越来越多地采用，但由于它还是以水为媒介间接换热，换热效果有限。另外，室内需要安装热交换器，占用空间，而且投资较大。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种绿色环保的空气循环地源空调系统。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种空气循环地源空调系统，包括室内出风口、地上出风管路、循环风机、地热交换器、地上进风管路、室内进风口和补气风机，室内出风口、地上出风管路、循环风机、地热交换器、地上进风管路和室内进风口顺序相连组成空气循环回路，补气风机与地上进风管路相连。
所述的地热交换器埋设在地下，包括地下换热进风总管、地下换热出风总管和多根U形管，地下换热进风总管与循环风机相连，地下换热出风总管与地上进风管路相连，多根U形管并联在地下换热进风总管和地下换热出风总管上。
所述的地下换热进风总管为渐缩管，所述的地下换热出风总管为渐扩管。
所述的U形管采用PE管或合金管或复合管，深入地下80-120m，相邻U形管之间的距离为4-6m。
所述的U形管底部设有至少一个连通管。
所述的室内出风口为单层百叶风口并设有空气过滤网，所述的室内进风口为双层百叶风口。
所述的地上出风管路上串连有出风消声器、出风静压箱和出风干燥器，所述的地上进风管路上串连有进风消声器和进风静压箱，所述的补气风机与进风静压箱相连。
所述的循环风机与地热交换器之间设有止回风阀。
所述的循环风机和止回风阀埋设在地下。
还包括排气口和排水泵，排气口设置在地上出风管路的出风静压箱上；排水泵的进口通过管道与地热交换器中各U形管的底部相连通。
本发明空气循环地源空调系统利用地表浅层恒温的特点达到夏天制(供)冷、冬天制(供)热，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制(供)冷的新型空调系统，比普通空调系统节能70％～80％，比地源热泵空调系统节能40％以上，且初期投资比地源热泵空调系统更节省。可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。
附图说明
图1是本发明空气循环地源空调系统的结构示意图；
图2是本发明中的U型管的底部结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明空气循环地源空调系统，包括室内出风口1、地上出风管路2、循环风机3、地热交换器4、地上进风管路5、室内进风口6和补气风机7。室内出风口1、地上出风管路2、循环风机3、地热交换器4、地上进风管路5和室内进风口6顺序相连组成空气循环回路，补气风机7与地上进风管路5上的进风静压箱52相连。
本发明中的地热交换器4埋设在地下，包括地下换热进风总管41、地下换热出风总管42和多根U形管43，地下换热进风总管41与循环风机3相连，地下换热出风总管42与地上进风管路2相连，多根U形管43并联在地下换热进风总管41和地下换热出风总管42上。其中的地下换热进风总管41为渐缩管，地下换热出风总管42为渐扩管。U形管43采用PE管或合金管或复合管，深入地下80-120m，相邻U形管之间的距离为4-6m。配合参见图2，在U形管43底部设有至少一个连通管431。
本发明中的室内出风口1为单层百叶风口并设有空气过滤网，室内进风口6为双层百叶风口。
本发明中的地上出风管路2上串连有出风消声器21、出风静压箱22和出风干燥器23，地上进风管路5上串连有进风消声器51和进风静压箱52，
本发明中的循环风机3与地热交换器4之间设有止回风阀8，循环风机3和止回风阀8都埋设在地下。
本发明还设有排气口9和排水泵(未图示出来)，排气口9设置在地上出风管路2的出风静压箱22上；排水泵的进口通过管道与地热交换器中各U形管的底部相连通。
本发明已成功应用于一幢建筑面积为400m2的建筑物，室内有效空气体积700m3，通风量按换气次数不少于6次/h计，盛夏室内温度可控制在25-29℃，冬季室内温度可控制在15-20℃，非封闭室内正常干湿度。地下埋管方案采用垂直埋管方式，垂直埋管总长度约196×40m；埋深100m；打孔数40个，孔径150mm左右；孔间距不小于4m；每孔有两根PE管底部用U型管连接。为保证空调效果同时降低噪声，根据实际情况可将风机等设备机组埋入地下1-2m深处，具体施工方案根据现场施工环境而定。
本发明的工作过程为：室内空气经单层百叶出风口1后，被循环风机3抽出，经出风消声器21、出风静压箱22和出风干燥器23进入循环风机3，由循环风机3送出经过止回风阀8进入地热交换器4，经过地热交换器4中的U型管与地下表层土壤等进行热交换后，汇集进入地下换热出风总管42。这样，循环风机3对空气做功后使夏季空气温度上升部分的热量(或冬季空气温度下降部分的冷量)被土壤吸收而冷却(或加热)。由地下换热出风总管42导出的空气经静压箱52，与补气风机7送来的新鲜空气混合，再经双层百叶室内进风口6送至室内，达到调节室内温湿度的目的。污浊空气则可由排气口9间断排出。本发明依靠特制的地热交换器，以风机为动力，以空气为介质。环境温度的湿空气进入地热交换器4达到露点温度后的凝结水，会集结在U型管下部的连通管里，上部连通管可继续通风，这样不会影响U型管的通风与换热。U型管下部连通管里的凝结水积累到一定量时可由排水泵抽排出去。

Claims (10)

1.一种空气循环地源空调系统，其特征在于：包括室内出风口、地上出风管路、循环风机、地热交换器、地上进风管路、室内进风口和补气风机，室内出风口、地上出风管路、循环风机、地热交换器、地上进风管路和室内进风口顺序相连组成空气循环回路，补气风机与地上进风管路相连。
2.如权利要求1所述的空气循环地源空调系统，其特征在于：所述的地热交换器埋设在地下，包括地下换热进风总管、地下换热出风总管和多根U形管，地下换热进风总管与循环风机相连，地下换热出风总管与地上进风管路相连，多根U形管并联在地下换热进风总管和地下换热出风总管上。
3.如权利要求2所述的空气循环地源空调系统，其特征在于：所述的地下换热进风总管为渐缩管，所述的地下换热出风总管为渐扩管。
4.如权利要求2所述的空气循环地源空调系统，其特征在于：所述的U形管采用PE管或合金管或复合管，深入地下80-120m，相邻U形管之间的距离为4-6m。
5.如权利要求2所述的空气循环地源空调系统，其特征在于：所述的U形管底部设有至少一个连通管。
6.如权利要求1所述的空气循环地源空调系统，其特征在于：所述的室内出风口为单层百叶风口并设有空气过滤网，所述的室内进风口为双层百叶风口。
7.如权利要求1所述的空气循环地源空调系统，其特征在于：所述的地上出风管路上串连有出风消声器、出风静压箱和出风干燥器，所述的地上进风管路上串连有进风消声器和进风静压箱，所述的补气风机与进风静压箱相连。
8.如权利要求1所述的空气循环地源空调系统，其特征在于：所述的循环风机与地热交换器之间设有止回风阀。
9.如权利要求8所述的空气循环地源空调系统，其特征在于：所述的循环风机和止回风阀埋设在地下。
10.如权利要求1所述的空气循环地源空调系统，其特征在于：还包括排气口和排水泵，排气口设置在地上出风管路的出风静压箱上；排水泵的进口通过管道与地热交换器中各U形管的底部相连通。
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