CN105605826A - 空气能土壤蓄热及蓄冷装置 - Google Patents

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范之敬
陈承辉
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Abstract

本发明公开了一种空气能土壤蓄热及蓄冷装置，包括地源热泵机组，还包括空气能换热装置以及分别用于检测空气温度和土壤温度的温度传感器；空气能换热装置包括壳体和设于壳体内的空气能换热管，壳体上设有进气口和出气口，空气能换热管位于进气口与所述出气口之间的空气流经路径上，壳体内位于出气口处设有抽风机；空气能换热管的进口连接有回水管，空气能换热管的出口连接有进水管，回水管上设有水泵。本发明的空气能土壤蓄热及蓄冷装置，利用可再生洁净能源的空气能，通过土壤在冬季对空气能蓄冷，在夏季对空气能蓄热，补充修复地源热泵机组夏季提取的土壤中的冷量和冬季提取的土壤中的热量，修复提高了地源热泵机组的运行效率。

Description

空气能土壤蓄热及蓄冷装置
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体地说，涉及一种空气能土壤蓄热及蓄冷装置。
背景技术
地埋管的水源热泵系统，即地源热泵机组，在冬季供暖期间向土壤输送冷量，土壤温度降低；夏季供冷期向土壤输送热量，土壤温度升高。由于一年中北方采暖天数长于供冷天数，而南方相反，南方供冷天数长于供热点数，不同地区因气候不同，使得同一地区的地源热泵机组每年采暖天数和供冷天数不同，地源热泵机组在冬天采暖期与夏天供冷期向土壤输送的能量不同，即土壤在冬天所存储的冷量与夏天所存储的热量不同，又由于土壤传热性能差，造成北方地源热泵机组运行时间越长，土壤温度越低，地源热泵机组的效率逐年降低，耗电量逐渐增加，直到地源热泵机组不能正常工作；南方供冷天数长于供热天数，土壤的温度逐年升高，地源热泵机组的效率也会逐年降低，耗电量逐年增加，直到地源热泵机组不能正常工作。地源热泵机组因南北地区的常年采暖与供冷天数不等，造成土壤冬季、夏季所存储的能量不平衡，传热性能差，长期运行会造成地源热泵机组的运行效率大大降低，甚至使地源热泵机组不能正常工作而报废。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能通过土壤对空气能蓄热及蓄冷，从而修复提高地源热泵机组运行效率的空气能土壤蓄热及蓄冷装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
空气能土壤蓄热及蓄冷装置，
包括地源热泵机组，还包括空气能换热装置以及分别用于检测空气温度和土壤温度的温度传感器；
所述空气能换热装置包括壳体和设于所述壳体内的空气能换热管，所述壳体上设有进气口和出气口，所述空气能换热管位于所述进气口与所述出气口之间的空气流经路径上，所述壳体内位于所述出气口处设有抽风机；
所述空气能换热管的进口连接有回水管，所述空气能换热管的出口连接有进水管，所述回水管上设有水泵。
优选的，所述空气能换热管包括分别设于两侧的侧管，两侧的侧管形成V形结构，两侧的侧管的下端部和上端部分别连接有连接管。
优选的，所述空气能换热管的进口设于两侧的所述侧管下端部的连接管上，所述空气能换热管的出口设于两侧的所述侧管上端部的连接管上。
优选的，所述侧管的外侧表面上设有翅片。
优选的，所述空气能换热装置的壳体上位于所述进气口处设有静电除尘器。
优选的，还包括控制器，所述温度传感器的输出信号电连接至所述控制器的输入点，所述水泵的控制回路和所述抽风机的控制回路分别电连接至所述控制器的输出点。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明的空气能土壤蓄热及蓄冷装置，利用可再生洁净能源的空气能，通过土壤在冬季对空气能蓄冷，在夏季对空气能蓄热，补充修复地源热泵机组夏季提取的土壤中的冷量和冬季提取的土壤中的热量，修复、挽救现有不能工作的地源热泵机组，使地源热泵机组起死回生，修复提高了地源热泵机组的运行效率，具有极大经济意义。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的空气能土壤蓄热及蓄冷装置的结构示意图；
图2是图1中的空气能换热装置的结构示意图；
图3是本发明的控制原理图；
图中：1、空气能换热装置；11、壳体；12、静电除尘器；13、空气能换热管；131、侧管；132、连接管；14、进气口；15、出气口；16、抽风机；17、翅片；2、水泵；3、回水管；4、进水管；5、地源热泵机组；6、控制器；7、检测空气温度的温度传感器；8、检测土壤温度的温度传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1、图2和图3，本发明的空气能土壤蓄热及蓄冷装置，包括地源热泵机组5，控制器6，还包括空气能换热装置1以及检测空气温度的温度传感器7和检测土壤温度的温度传感器8。
空气能换热装置1包括壳体11和设于壳体11内的空气能换热管13，壳体11上设有进气口14和出气口15，空气能换热管13位于进气口14与出气口15之间的空气流经路径上，壳体11内位于出气口15处设有抽风机16。
空气能换热管13的进口连接有回水管3，空气能换热管13的出口连接有进水管4，回水管3上设有水泵2。
空气能换热管13包括分别设于两侧的侧管131，两侧的侧管131形成V形结构，两侧的侧管131的下端部和上端部分别连接有连接管132。
空气能换热管13的进口设于两侧的侧管131下端部的连接管上，空气能换热管13的出口设于两侧的侧管131上端部的连接管上。
侧管131的外侧表面上均匀布设有翅片17，以加强侧管131的换热能力。
检测空气温度的温度传感器7和检测土壤温度的温度传感器8的输出信号分别电连接至控制器6的两个输入点，水泵2的控制回路和抽风机16的控制回路分别电连接至控制器6的两个输出点。
通过上述结构的设置，本发明的空气能土壤蓄热及蓄冷装置，在采暖期，当检测空气温度的温度传感器7和检测土壤温度的温度传感器8测得空气温度高于土壤温度时，控制器6启动抽风机16和水泵2，水泵2抽送土壤中地埋管的回水进入空气能换热装置1中的空气能换热管13中，回水吸收空气热量，使回水温度升高后，再将高温的回水输送到土壤中的地埋管，土壤吸收高温的回水热量，土壤温度升高，土壤蓄热为冬季供热期做准备，以修复提高地埋管水源热泵机组效率。当检测空气温度的温度传感器7和检测土壤温度的温度传感器8测得土壤与空气温度相等时，抽风机16和水泵2停止运行。
在采暖期结束，当检测空气温度的温度传感器7和检测土壤温度的温度传感器8测得空气温度低于土壤温度时，控制器6启动抽风机16和水泵2，水泵2抽送土壤中地埋管的回水进入空气能换热装置1中的空气能换热管13中，回水热量向空气释放，降低回水的温度，将低温的回水送到土壤中的地埋管，低温的回水吸收土壤热量，使土壤温度降低，土壤蓄冷为夏天供冷期做准备，以修复提高地埋管水源热泵机组效率。当检测空气温度的温度传感器7和检测土壤温度的温度传感器8测得土壤温度与空气温度相等时，抽风机16和水泵2停止运行。
本发明的空气能土壤蓄热及蓄冷装置，利用可再生洁净能源的空气能，通过土壤在冬季对空气能蓄冷，在夏季对空气能蓄热，补充修复地源热泵机组夏季提取的土壤中的冷量和冬季提取的土壤中的热量，修复、挽救了现有不能工作的地源热泵机组，修复提高了地源热泵机组的运行效率，使地源热泵机组起死回生，永葆其高效节能，具有极大经济意义。
本发明中，空气能换热装置的壳体上位于所述进气口处设有静电除尘器，静电除尘器去除空气中的尘埃，净化空气，减少雾霾，创造绿色环保的环境。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.空气能土壤蓄热及蓄冷装置，包括地源热泵机组，其特征在于：还包括空气能换热装置以及分别用于检测空气温度和土壤温度的温度传感器；
所述空气能换热装置包括壳体和设于所述壳体内的空气能换热管，所述壳体上设有进气口和出气口，所述空气能换热管位于所述进气口与所述出气口之间的空气流经路径上，所述壳体内位于所述出气口处设有抽风机；
所述空气能换热管的进口连接有回水管，所述空气能换热管的出口连接有进水管，所述回水管上设有水泵。
2.根据权利要求1所述的空气能土壤蓄热及蓄冷装置，其特征在于：所述空气能换热管包括分别设于两侧的侧管，两侧的侧管形成V形结构，两侧的侧管的下端部和上端部分别连接有连接管。
3.根据权利要求2所述的空气能土壤蓄热及蓄冷装置，其特征在于：所述空气能换热管的进口设于两侧的所述侧管下端部的连接管上，所述空气能换热管的出口设于两侧的所述侧管上端部的连接管上。
4.根据权利要求2所述的空气能土壤蓄热及蓄冷装置，其特征在于：所述侧管的外侧表面上设有翅片。
5.根据权利要求1至4任一项所述的空气能土壤蓄热及蓄冷装置，其特征在于：所述空气能换热装置的壳体上位于所述进气口处设有静电除尘器。
6.根据权利要求5所述的空气能土壤蓄热及蓄冷装置，其特征在于：还包括控制器，所述温度传感器的输出信号电连接至所述控制器的输入点，所述水泵的控制回路和所述抽风机的控制回路分别电连接至所述控制器的输出点。
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