CN103486764B - 直接蒸发冷凝式地源热泵辐射供冷供暖装置 - Google Patents

Abstract

一种直接蒸发冷凝式地源热泵辐射供冷供暖装置，压缩机的上部通过管路与四通阀连接，压缩机的下部也通过一条管路与四通阀连接，另一条与四通阀连接的管路一端与室内地埋盘管连接、另一端与其中一个分气器及集液器连接，埋藏在大地内的地埋毛细盘管与管子一端相连，该管子的另一端与其中一个分气器及集液器连接，与另一个分气器及集液器相连的另一条管路也与室内地埋盘管连接，该管子上装有毛细管，另一个分气器及集液器由另外的管子与室外地埋毛细盘管相连。设备输入功率小、制热量大、能效比高、噪音低、便于安装、供热效果与人体的生理需求相适应。供热节能80%左右，具有较高的推广价值。

Description

直接蒸发冷凝式地源热泵辐射供冷供暖装置

技术领域

本发明涉及一种供冷供暖装置。

背景技术

我国已成为世界最大的小型风源热泵制造商和最大的使用国，风源热泵安全、可靠、稳定的特点为大家所认识、接受。但是风源热泵受环境温度影响很大，北方在冬季室外温度长时间低于-5℃、夏季有长时间高于35℃，此时风源热泵的能效比就会较低，近年来人们采用大型水源热泵系统解决冷暖问题，但是我国的大部分地区由于地质条件的限制，地下水存量有限，而且抽取的地下水回灌困难，大型水源热泵的应用受到很大的限制，因此大型水源热泵系统不是解决问题的合理方案。而采用传统的风源热泵提供热量或冷量，应用风机盘管或风管系统供暖，在寒冷的季节如果不采用电辅加热必会吹出冷风，无法满足供暖需要，采用电辅加热电网负荷又无法全部满足。况且，传统的风源热泵运行费用太高，消费者根本无法接受；而当应用风机盘管或风管系统供冷时，又因系统蒸发温度低，运行能效比低供冷时并不十分节能。

为了解决上述问题，ZL200820071027.X、ZL201010502398.0、ZL201220275353.9、ZL201220275358.1和ZL200820071026.5等专利中，进行了深入的研究，取得了相应的系统成果，供冷供暖能够实现相对节能运行。但是在以往的专利中只是将热泵装置的室内机系统更改为：在室内风机盘管的两端设置三通，并设置电动三通阀或安装电磁阀，一个通路通往室内风机盘管、另一个通路通往埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管，供暖时压缩蒸气直接进入埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管内，压缩蒸汽、埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管和墙板或天花板或吊挂板一起组成室内辐射传热的热源体；供冷时压缩介质进入风机盘管。通过压缩蒸汽在压缩机驱动下持续循环维持稳定的进行冷、暖能量供给，满足室内供冷供暖的需求。供暖时采用压缩蒸汽、埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管和墙板或天花板或吊挂板一起组成室内辐射传热的热源体传递热量，供暖时热泵系统的冷凝温度降低10℃以上，设备输入功率小、能效比高（制热运行的COP最高时可达到6.3以上，供暖季节综合能效比可达到2.8以上）、噪音低，地板辐射供热与人体的生理需求相适应。这是一种十分先进的方法，具有：节能、环保、可以实现分户计量等优点，该发明由于大大降低了冷凝温度因此供暖能效比很高，而其热泵系统利用的能量是从的风中提取，在冬季气温较低又需要融霜，系统能效比下降很大；同时已公布的专利技术供冷没有特点，供冷时采用风机盘管传递冷量，系统转换控制阀门容易泄漏，增加风盘的费用，造成不必要的浪费。

上述技术中虽然能够供冷、供暖，但是系统造价高，控制复杂，而且地板内埋管氟系统和风盘氟系统通过电子阀或电动三通阀转换，密封性较差，长时间运行后容易造成另外一个系统缺氟或缺油，降低了系统运行的可靠性。在供冷时，与传统风源空调器没有差别。

上述情况说明，上述的供热（暖）、供冷形式、供（热）暖、供冷设备仍存在进一步完善、提高的空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足之处，提供一种能够稳定工作、输入功率小、能效比高、环保、噪音低、造价低、便于安装的直接蒸发冷凝式地源热泵辐射供冷供暖装置。

为了解决上述问题采用以下技术方案：压缩机的上部通过管路与四通阀连接，压缩机的下部也通过一条管路与四通阀连接，另一条与四通阀连接的管路一端与室内地埋盘管连接、另一端与其中一个分气器及集液器连接，埋藏在大地内的地埋毛细盘管与管子一端相连，该管子的另一端与其中一个分气器及集液器连接，与另一个分气器及集液器相连的另一条管路也与室内地埋盘管连接，该管子上装有毛细管，另一个分气器及集液器由另外的管子与室外地埋毛细盘管相连；室内温感探头及控制器安放于室内并通过电力及控制线与埋藏于地板内的地板温度感应及控制器、压缩机、四通阀、主机电源及控制板连接。

所述的室外地埋毛细盘管至少为一组。

所述的室外地埋毛细盘管有三组。

所述的室外地埋毛细盘管有六组。

将利用埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管直接供冷供暖，供暖、供冷时压缩蒸气直接进入埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管内，压缩蒸汽、埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管和墙板或天花板或吊挂板一起组成室内辐射传热的热源体和辐射供冷的冷源体；室外部分将风冷表冷器更换为管束并将这种管束采用平埋或竖埋方式买入大地的土壤内，通过压缩蒸汽在压缩机驱动下持续循环维持稳定的从大地土壤中吸取冷量或热量，持续不断的向室内供冷、供暖。为满足系统气相或液相流体流动顺畅，无论室内或地埋管系统均采用ZL201220275353.9的发明技术及产品，就可以完全满足冬夏转换后系统回油、回气、回液运行顺畅。管路系统的连接方式为：遇到分支必须采用裤型三通，不得采用丁字形连接方式。

根据设计需要，供冷时采用压缩机高压蒸汽冷凝后的液体的蒸发作用、供暖时采用压缩机压缩蒸汽的冷凝作用与埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管一起组成室内辐射传热（制冷）的热源体或冷源体传递热量或冷量。必要时在供冷的房间分别设置小型除湿机，自动控制室内湿度，人既生活舒服又节能。也可辅以小型风扇运行效果更佳。制冷时系统的运行控制可以控制地板温度不低于露点温度确保地板不结露，也可以将除湿机与主机联动，将室内的湿度、温度、辐射制冷地板的表面温度联系在一起，控制室内湿度、温度和辐射制冷地板的表面温度在适当范围，使得系统稳定运行，地板表面既不揭露、又不产生冷凝水。居住、办公环境的空气指标大大改善。室内除湿机、一年四季可以单独运行，又可和主机联动运行，运行可靠节能、居住舒适。

由于采用上述方案，供冷时系统蒸发温度提高10~12℃、室外部分的冷凝温度降低20℃左右，与传统方式相比能效比高出120%；实验表明采用辐射供冷室内温度比风机盘管形式供冷时高出3℃左右时人的感觉是基本相同的，制冷时室内温度提高3℃又可节能20%左右；同时湿度控制在50%左右，与氟风盘系统相比不会过度除湿，人的生存环境舒适，又可节能5%，因此采用这种方式制冷（制冷运行的COP最高时可达到9.22以上，供冷季节综合能效比可达到9.00以上）时可节能75%左右，节能效果显著。更重要的是人的舒适度大大提高，使用效果较好；供暖时热泵系统的冷凝温度降低15℃以上、室外部分的蒸发温度提高18℃左右，设备输入功率小、制热量大、能效比高（制热运行的COP最高时可达到8.39以上，供暖季节综合能效比可达到8.00以上）、噪音低、便于安装、供热效果与人体的生理需求相适应。供热节能80%左右，具有较高的推广价值。

本发明的适用范围受建筑物周围空间的限制，比较适合用于别墅、广大农村、多层建筑、高层建筑的底层部分等。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例2的结构示意图。

图3是本发明实施例3的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，一种直接蒸发冷凝式地源热泵辐射供冷供暖装置，压缩机1的上部通过管路16与四通阀2连接，压缩机1的下部也通过一条管路12与四通阀2连接，另一条与四通阀2连接的管路11一端与室内地埋盘管7连接、另一端与其中一个分气器及集液器13连接，埋藏在大地内的地埋毛细盘管8与管子14一端相连，该管子14的另一端与其中一个分气器及集液器13连接，与另一个分气器及集液器13’相连的另一条管路18也与室内地埋盘管7连接，该管路18上装有毛细管3，另一个分气器及集液器13’由另外的管子14’与室外地埋毛细盘管相连。

实施例2：一种直接蒸发冷凝式地源热泵辐射供冷供暖装置，本实施例是由地板直接进行冷暖供应的装置。其具体结构如图2所示。

图2中：压缩机1通过管路16与四通阀2连接，四通阀2通过管路15与分气器及回液器13连接，四通阀2通过管路11与埋藏于地板17内的室内地埋盘管7连接，室内温感探头及控制器5安放于室内并通过电力及控制线6与埋藏于地板17内的地板温度感应及控制器16、压缩机1、四通阀2、主机电源及控制板4连接。地埋毛细盘管8埋藏于大地16内，地埋毛细盘管8通过管路14与分气器及回液器13连接，分气器及回液器13通过管路18与埋藏于地板17内的室内地埋盘管7连接，在管路18上连接有毛细管3。

实施例3：如图3所示，一种直接蒸发冷凝式地源热泵辐射供冷供暖装置，将地埋毛细盘管8增加为6组，其它与实施例2相同。

本发明的使用方法如下：使用前，接通电源，设定运行模式、温度参数。此时整个系统就会根据设定自动工作，实现节能运行。

本发明的室内部分也可以是常规的风机盘管形式、风管机形式等，室内系统形式的改变，室外部分管束数量及每组管束的数量、长度、管子直径改变等，均是本发明的技术覆盖范围。

压缩介质的流向根据用户供暖、供冷的需要可以选择，根据操作指令实现自动切换。

Claims (2)

1.一种直接蒸发冷凝式地源热泵辐射供冷供暖装置，其特征是：压缩机的上部通过管路与四通阀连接，压缩机的下部也通过一条管路与四通阀连接，另一条与四通阀连接的管路一端与室内地埋盘管连接、另一端与其中一个分气器及集液器连接，埋藏在大地内的地埋毛细盘管与管子一端相连，该管子的另一端与其中一个分气器及集液器连接，与另一个分气器及集液器相连的另一条管路也与室内地埋盘管连接，该管路上装有毛细管，另一个分气器及集液器由另外的管子与室外地埋毛细盘管相连；室内温感探头及控制器安放于室内并通过电力及控制线与埋藏于地板内的地板温度感应及控制器、压缩机、四通阀、主机电源及控制板连接。

2.根据权利要求1所述的直接蒸发冷凝式地源热泵辐射供冷供暖装置，其特征是：所述的室外地埋毛细盘管至少为一组。