CN105650944A - 一种地源回复系统和方法 - Google Patents
一种地源回复系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105650944A CN105650944A CN201510755458.2A CN201510755458A CN105650944A CN 105650944 A CN105650944 A CN 105650944A CN 201510755458 A CN201510755458 A CN 201510755458A CN 105650944 A CN105650944 A CN 105650944A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- buried pipe
- district
- heat
- cold
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 25
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 14
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 10
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 9
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- -1 sun power Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
- F25B27/002—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
一种地源回复系统，包括地埋管(2)、循环泵(3)、自然能源换热器(4)，地埋管(2)、循环泵(3)、自然能源换热器(4)形成循环回路，通过自然换热循环吸取自然能源中的冷/热量输送到地源内储存、消除地源侧的热堆积/冷堆积的现象；其中地埋管(2)至少分为两个区域即地埋管A区和地埋管B区，采用反季节蓄能的手段，实现高效、低成本运行的制冷/制热的系统和方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种优先利用自然能源、优化地源热泵的跨季节蓄能性能、修复由于负荷不均衡导致的热堆积或冷堆积，实现高效、低成本运行的制冷/制热的系统和方法。属于自然能源利用、制冷/制热热泵或空调系统设计和制造的技术领域。
背景技术
建筑能耗是指建筑使用过程中的能耗，包括采暖、空调、照明、热水、家用电器和其他动力能耗。其中，以采暖和空调能耗为主，占建筑总能耗的50%至70%。
设计节能建筑的暖通空调系统，如何减少一次高品位能的利用是一个关键性技术问题。利用在土壤、太阳能、水、空气中的低品位热能无疑是一种成功的节能措施，热泵技术是目前实现这一目标的最佳选择。通过输入较少的高品位能源把低品位自然能源提升为适合建筑用能的高品位能源（如制冷、采暖、生活热水）。
根据热泵系统的热力循环方式，通常将热泵分为蒸汽压缩式热泵、气体压缩式热泵、蒸汽喷射式热泵、吸收式热泵、热电式热泵。其中，蒸汽压缩式热泵是在目前研究和使用最为普遍的方式，按照其使用的低温热源的种类，基本都属于空气源热泵、地源热泵、水源热泵和太阳能热泵四种类型。
其中，地源热泵：利用地表浅层中蓄存的低品位热能（土壤、地层）作为热源，冬季热泵从浅层的土壤中取热，用于建筑供暖，同时蓄存冷量以备夏用；夏季热泵逆向运行，将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量以备冬用，因此这是一种典型的可以再生的能源。优点是技术成熟；热泵运行高效、稳定，对周围环境影响较小，维护费用低。缺点是：地下埋管内的载能流体与管外的土壤之间的换热系数小，能流密度低，因此系统将占据较大的地下和地上空间，初始投资较高。
空调和热泵一般采用能效比做为评判效率高低的依据，制热时采用的指标是循环性能系数COP(CoefficientofPerformance)；制冷时采用的指标是能效比EER（EnergyEfficiencyRatio）。地源热泵的能效比受环境因素的影响较小，能效比数值在4至6之间。
但是，正如参考文件1中所述，“土壤热平衡问题对于跨季节蓄能型地源热泵系统的长期运行效率及其节能与环保性至关重要。”；“以一年为时间周期全年运行状况为夏季蓄能(放热)运行4个月，秋季恢复3个月，冬季释能(取热)运行3个月，春季又恢复2个月，从而完成全年运行周期”。
由此可见，现有的跨季节蓄能型地源热泵系统，主要依靠自然恢复方式，在过渡季节修复土壤的热平衡。这样存在以下的问题：
1、过渡季节的自然恢复过程，效率较低，容易导致的热堆积或冷堆积；
2、为了维持全年运行后土壤温度恢复，取放热不平衡率可控制在1.2至1.3，这样就限制了系统的应用范围；
3、如参考文件2中所述，可以采取一些措施解决热失衡的问题，但现有解决热失衡的辅助手段，会导致系统的初投资和运行费用的增加。
参考资料：
1．跨季节蓄能型地源热泵地下蓄能与释能特性
作者：杨卫波、陈振乾、施明恒东南大学学报(自然科学版)第40卷第5期2010年9月
2．地埋管地源热泵系统的热失衡及解决措施作者：徐成区域供热2015.3期。
发明内容
为改善地源侧的稳定性、消除热失衡对其长期运行的不利影响，本发明优先利用自然能源，包括空气能和太阳能，通过自然换热的方式吸取自然能源中的冷/热量，并通过循环工质将冷/热量输送到地源内储存，克服自然恢复过程效率低的问题。
具体技术方案为：本发明包括地埋管2、循环泵3、自然能源换热器4，地埋管2、循环泵3、自然能源换热器4形成循环回路，通过自然换热循环吸取自然能源中的冷/热量输送到地源内储存。地埋管系统可以与地源热泵主机1配合应用，或作为低位冷/热源直接应用于暖通空调系统。
其中地埋管2至少分为两个区域即地埋管A区和地埋管B区，地埋管A区和地埋管B区做为系统冷/热源交替使用或同时使用。如图2所示，实线框为地埋管2整体区域，将地埋管2整体区域的外侧划为地埋管A区、即实线框与虚线框之间的区域，将地埋管(2)整体区域的内侧划为地埋管B区、即虚线框内部的区域。地埋管B区作为自然换热循环蓄能的主要区域，位于整体区域的内侧可以达到较好的蓄能效果，而外侧的地埋管A区更容易通过自然恢复过程进行自我修复。
其中，地埋管A区和地埋管B区中地埋管的分配比例通常按1：1分配，并且可以根据系统的冷/热负荷不平衡率的高低以及实际运行过程中总负荷的波动进行调整。
在制冷季/制热季中系统处于部分负荷工况时，只使用地埋管A区做为系统冷/热源，地埋管B区则连通自然换热循环，吸取自然能源中的热量/冷量输送到地埋管B区的地源内储存，并在下一个制热季/制冷季中使用。
由于自然换热循环的蓄能过程是单向累积的过程，当地埋管B区启动蓄能模式后，在当前的制冷季/制热季中地埋管B区就不能再作为系统的冷/热源使用。因此，通常应选择在制冷季/制热季的中后期开启自然换热循环的蓄能过程。一旦开启蓄能过程，则出现突发情况时，应启动其他备用系统作为补充。
并且在过渡季节中，可以继续通过自然换热循环为地源侧补充冷/热量。此时地埋管B区蓄能比较充分，可以通过自然换热循环连通地埋管A区，为地埋管A区的地源侧补充冷/热量。
本发明中优先利用自然通风的风能，通过自然能源换热器4吸取空气中的冷/热量，当风力不足时，开启风机5增强换热能力。自然能源换热器4为气/液热交换式换热器，利用空气能进行换热。如图3、图4所示，首先关闭地源热泵主机1，通过三通阀3a、3b切换回路、并启动循环泵3，由地埋管2、循环泵3、自然能源换热器4形成循环回路。将自然能源换热器4设置于自然通风良好的地方，优先利用自然风能冷却/加热循环工质，通过地埋管2将冷/热量输送到地源侧储存。运行过程中，检测自然能源换热器4的进回水温度，当进回水温差很小时，表明换热能力不足，此时应开启风机5增加通过自然能源换热器4的空气流量、增强换热能力。
在向地源侧补充冷量时，将自然能源换热器4设置于自然通风良好的地方，首先检测环境温度是否低于地源侧的平均温度，当环境温度低于地源侧的平均温度时开启自然换热循环，由自然能源换热器4吸取空气中的冷量、并输送到地源内储存；运行过程中，检测自然能源换热器4的进回水温度，当进回水温差降低时，开启风机5增加通过自然能源换热器4的空气流量、增强换热能力，并根据进回水温差变大/变小相应的将风机5的送风量调小/调大；
在向地源侧补充热量时，将自然能源换热器4设置于自然通风良好、太阳辐照较强的地方，首先检测环境温度是否高于地源侧的平均温度，当环境温度高于地源侧的平均温度时开启自然换热循环，由自然能源换热器4吸取空气中的冷/热量、并输送到地源内储存；运行过程中，检测自然能源换热器4的进回水温度，当进回水温差降低时，开启风机5增加通过自然能源换热器4的空气流量、增强换热能力，并根据进回水温差变大/变小相应的将风机5的送风量调小/调大。
本发明中的自然换热循环结构与现有的冷却塔的设计不同，冷却塔多与暖通空调系统的实时负荷相匹配，因此要求较高的换热效率，缺点是运行费用高，而本发明中的自然换热循环则不需要太高的换热效率，最大限度的利用自然能源，通过较长的运行时间、较大的换热体积弥补效率上的不足，可以配合较低的循环流量进一步降低运行成本。
在向地源侧补充热量时，可以充分利用太阳能提高换热效率，或者可以利用余热、废热资源为地源侧补充热量。
将自然能源换热器4设置于太阳辐照强的地方，使得自然能源换热器4能够自然吸取太阳能；或者，设置太阳能光热模块6，吸取热能并通过换热器7与自然能源换热器4进行热交换，再将热能传递到地源内储存。（如图5所示）
与太阳能光热模块6的换热过程可以采用直接换热和间接换热两种方式。直接换热效率更高，间接换热稳定性较好。
首先关闭地源热泵主机1，通过三通阀3a、3b切换回路、并启动循环泵3，由地埋管2、循环泵3、自然能源换热器4形成循环回路。太阳能光热模块6通过循环工质将热量输送到换热器7中，此时，自然能源换热器4和换热器7为液/液热交换式换热器组合（间接换热模式）。通过太阳能光热模块6产生的制热工质温度至少在30℃以上、比地源侧的平均温度高很多，换热效率较高。
本发明的地源热泵系统运行模式是：
1、当系统的冷/热负荷不平衡率较高时（绝对值大于1.4）或者单冷/单热型的系统，自然换热循环主要用于单向补充冷量或热量，用于消除地源侧单向的热堆积或冷堆积；
2、当系统的冷/热负荷不平衡率较低时（绝对值小于1.4），自然换热循环为双向运行，既补充冷量又补充热量，用于双向提高地源侧的蓄冷/蓄热能力，以缩减地源侧的总换热体积，降低初始投资。
本发明的有益效果是：
1、充分利用自然能源消除冷堆积/热堆积，主要能源消耗为循环泵的电能消耗和少量的换热风机运行电能消耗，运行成本很低；
2、蓄能过程与空调系统运行过程无关，因此可以利用的时间较长、灵活性高；
3、通过反季节蓄能，可以利用的自然换热温差较大、效率高，能够补充的冷/热量总量较大，因此地源热泵系统可以更好的应用于冷/热负荷不平衡率很高的项目中；
4、通过反季节和过渡季节的自然换热可以提高地源侧的蓄热/蓄冷能力，因此可以适当缩减地源侧的换热体积，降低初始投资。
附图说明
附图1：现有地源热泵系统结构图
附图2：本发明的地埋管分区结构图
附图3：自然换热循环用于补充冷量时的运行结构图（空气能换热）
附图4：自然换热循环用于补充热量时的运行结构图（空气能换热）
附图5：自然换热循环用于补充热量时的运行结构图（太阳能光热模块换热）
其中：1a为暖通空调末端系统；3a、3b为三通阀。
具体实施方式
制冷季/制热季按时间区间可以划分为前期、中期、后期，制冷季和制热季之间为过渡季节。由于气候因素的影响，前期系统负荷较小，中期系统负荷逐渐增大、后期系统负荷又逐渐减小，过渡季节系统负荷降到最低点。同时，环境温度与地源侧平均温度的温差变化规律是：过渡季节温差较小、制冷季/制热季的前期温差逐渐增大、到中期温差最大、到后期温差又逐渐减小。根据这样的特点，结合以下的实施例对本发明的方案进行进一步说明。
实施例1：
当系统的冷/热负荷不平衡率较高时（绝对值大于1.4），很容易产生冷堆积或热堆积。因此本发明的自然换热循环主要用于单向补充冷量或热量，用于消除地源侧单向的热堆积或冷堆积。在总负荷相对较低的制冷季或制热季中，采用以下的措施消除地源侧的冷堆积或热堆积现象：
当系统的总冷负荷与总热负荷相比较低时，主要在制冷季中消除地源侧的冷堆积：
在制冷季的前期，主要使用地埋管B区作为系统的冷源，地埋管A区作为后备冷源，只做应急使用；此时由于气候因素和系统负荷特性因素的双重影响，系统的冷负荷较小，单独使用地埋管B区足以应付此时的需求；
在制冷季的中期和后期，只使用地埋管A区作为系统的冷源，地埋管B区连通自然换热循环，吸取自然能源中的热量输送到地埋管B区的地源内储存；此时由于系统负荷特性因素的影响，系统的冷负荷有所提高但并未达到地埋管系统设计值的上限，单独使用地埋管A区基本可以应付此时的需求。因此，可以根据系统的冷/热负荷不平衡率的高低，选择开启自然换热循环的时机，如果不平衡率高则可以较早开启自然换热循环，如果不平衡率低则可以较晚开启自然换热循环。由于地埋管B区在制冷季的前期已经使用过，因此地源侧与环境温度的温差较大，有利于自然换热循环高效运行。
当系统的总热负荷与总冷负荷相比较低时，主要在制热季中消除地源侧的热堆积：
在制热季的前期，主要使用地埋管B区作为系统的热源，地埋管A区作为后备热源，只做应急使用；此时由于气候因素和系统负荷特性因素的双重影响，系统的热负荷较小，单独使用地埋管B区足以应付此时的需求；
在制热季的中期和后期，只使用地埋管A区作为系统的热源，地埋管B区连通自然换热循环，吸取自然能源中的冷量输送到地埋管B区的地源内储存；此时由于系统负荷特性因素的影响，系统的热负荷有所提高但并未达到地埋管系统设计值的上限，单独使用地埋管A区基本可以应付此时的需求。因此，可以根据系统的冷/热负荷不平衡率的高低，选择开启自然换热循环的时机，如果不平衡率高则可以较早开启自然换热循环，如果不平衡率低则可以较晚开启自然换热循环。由于地埋管B区在制冷季的前期已经使用过，因此地源侧与环境温度的温差较大，有利于自然换热循环高效运行。
在过渡季节中，当气候条件适宜时，仍可以通过自然换热循环为地源侧补充冷/热量；由于在过渡季节之前已经通过自然换热循环对地埋管B区进行蓄能，因此在过渡季节中自然换热循环连通地埋管A区，主要为地埋管A区的地源侧补充冷/热量。
实施例2：
当系统的冷/热负荷不平衡率较低时（绝对值小于1.4），自然换热循环在制冷季和制热季中采取双向运行，用于双向提高地源侧的蓄热/蓄冷能力，可以消除地源侧的热堆积或冷堆积，并可缩减地源侧的总换热体积。
在制冷季/制热季的前期，主要使用地埋管A区作为系统的冷/热源，地埋管B区作为后备冷/热源，只做应急使用；由于气候因素的影响，此时系统的冷/热负荷较小，单独使用地埋管A区足以应付此时的需求；
在制冷季/制热季的中期，地埋管B区和地埋管A区协同使用作为系统的冷/热源、交替使用；并以地埋管B区为主、地埋管A区为辅；由于气候因素的影响，此时系统的冷/热负荷较高，需要同时使用地埋管B区和地埋管A区；由于在前期已经使用过地埋管A区、地埋管A区的性能下降，因此地埋管A区作为辅助冷/热源使用，有利于地埋管A区的自然修复。
在制冷季/制热季的后期，只使用地埋管A区作为系统的冷/热源，地埋管B区连通自然换热循环，吸取自然能源中的冷/热量输送到地埋管B区的地源内储存。由于气候因素的影响，此时系统的冷/热负荷较小，单独使用地埋管A区足以应付此时的需求。
实际运行过程中可以根据系统的冷/热负荷不平衡率的变化，调整前期、中期、后期运行切换的时间点。
在过渡季节中，当气候条件适宜时，仍可以通过自然换热循环为地源侧补充冷/热量；此时，可以根据实际使用的情况，通过自然换热循环为地埋管A区或地埋管B区的地源侧补充冷/热量。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种地源回复系统，其特征在于：该系统包括地埋管(2)、循环泵(3)、自然能源换热器(4)，地埋管(2)、循环泵(3)、自然能源换热器(4)形成循环回路，通过自然换热循环吸取自然能源中的冷/热量输送到地源内储存、消除地源侧的热堆积/冷堆积的现象；
其中地埋管(2)至少分为两个区域即地埋管A区和地埋管B区，地埋管A区和地埋管B区做为系统冷/热源交替使用；
在制冷季/制热季中系统处于部分负荷工况时，只使用地埋管A区做为系统冷/热源，地埋管B区则连通自然换热循环，吸取自然能源中的热量/冷量输送到地埋管B区的地源内储存，并在下一个制热季/制冷季中使用。
2.根据权利要求1所述的一种地源回复系统，其特征在于：地埋管(2)中划分区域时，将地埋管(2)整体区域的外侧划为地埋管A区，将地埋管(2)整体区域的内侧划为地埋管B区，地埋管A区和地埋管B区做为系统冷/热源交替使用或同时使用。
3.根据权利要求1所述的一种地源回复系统，其特征在于：本系统优先利用自然通风的风能，通过自然能源换热器(4)吸取空气中的冷/热量，当风力不足时，开启风机(5)增强换热能力。
4.根据权利要求1所述的一种地源回复系统系统，其特征在于，当需要向地源内补充热能时，利用太阳能提高换热量：
将自然能源换热器(4)设置于太阳辐照强的地方，使得自然能源换热器(4)能够自然吸取太阳能；
或者，设置太阳能光热模块(6)，吸取热能并通过换热器(7)与自然能源换热器(4)进行热交换，再将热能传递到地源内储存。
5.根据权利要求1所述的一种地源回复系统，其特征在于：该系统可以地埋管(2)与地源热泵主机(1)配合应用，或作为低位冷/热源应用于暖通空调系统。
6.一种地源回复系统的运行方法,系统中包括地埋管(2)、循环泵(3)、自然能源换热器(4)；在过渡季节中，地埋管(2)、循环泵(3)、自然能源换热器(4)形成循环回路，通过自然换热循环吸取自然能源中的冷/热量输送到地源内储存，其中地埋管(2)至少分为两个区域即地埋管A区和地埋管B区；其特征在于，采用以下运行方法：
首先，将制冷季/制热季按时间区间划分为前期、中期、后期，制冷季和制热季之间为过渡季节；
当系统的冷/热负荷不平衡率较高时，在总负荷相对较低的制冷季或制热季中：
在前期，主要使用地埋管B区作为系统的冷/热源，地埋管A区作为后备冷/热源，只做应急使用；在中期和后期，只使用地埋管A区作为系统的冷/热源，地埋管B区连通自然换热循环，吸取自然能源中的冷/热量输送到地埋管B区的地源内储存；
当系统的冷/热负荷不平衡率较低时，在制冷季和制热季中：
在前期，主要使用地埋管A区作为系统的冷/热源，地埋管B区作为后备冷/热源，只做应急使用；在中期，地埋管B区和地埋管A区作为系统的冷/热源协同使用，并以地埋管B区为主、地埋管A区为辅；在后期，只使用地埋管A区作为系统的冷/热源，地埋管B区连通自然换热循环，吸取自然能源中的冷/热量输送到地埋管B区的地源内储存。
7.根据权利要求6所述的一种地源回复系统的运行方法，其特征在于：在过渡季节中，可以继续通过自然换热循环为地源侧补充冷/热量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510755458.2A CN105650944B (zh) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | 一种地源回复系统的运行方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510755458.2A CN105650944B (zh) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | 一种地源回复系统的运行方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105650944A true CN105650944A (zh) | 2016-06-08 |
| CN105650944B CN105650944B (zh) | 2018-04-03 |
Family
ID=56482152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510755458.2A Active CN105650944B (zh) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | 一种地源回复系统的运行方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105650944B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106352603A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-25 | 吴伟佳 | 地源换热器分区分级管理系统 |
| CN106440428A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-22 | 浙江陆特能源科技股份有限公司 | 地源双u型地埋管强化换热传导装置 |
| CN107860154A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-03-30 | 天津城建大学 | 地源热泵系统的大规模垂直地埋管换热器分区架构及其运行策略 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101893350A (zh) * | 2010-07-21 | 2010-11-24 | 金秋实 | 季节蓄能的地源热泵供暖或供冷方法及其装置 |
| CN103277939A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-09-04 | 金秋实 | 一种季节蓄能地源热泵系统 |
| CN203216151U (zh) * | 2013-03-13 | 2013-09-25 | 吴学良 | 地源热泵用地埋管 |
| CN103438521A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-12-11 | 孙厚永 | 地热泵冷热机组 |
| CN103776199A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-05-07 | 中铁建设集团有限公司 | 具有热平衡主动恢复功能的土壤源燃气热泵系统 |
| CN203586452U (zh) * | 2013-12-04 | 2014-05-07 | 北京天福昌运制冷设备安装有限公司 | 一种空调地源热泵地下热平衡维持系统 |
| CN103968606A (zh) * | 2014-04-26 | 2014-08-06 | 山东建筑大学 | 一种减缓地埋管地热换热器地下冷/热量累积效应的分区运行方法 |
-
2015
- 2015-11-09 CN CN201510755458.2A patent/CN105650944B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101893350A (zh) * | 2010-07-21 | 2010-11-24 | 金秋实 | 季节蓄能的地源热泵供暖或供冷方法及其装置 |
| CN203216151U (zh) * | 2013-03-13 | 2013-09-25 | 吴学良 | 地源热泵用地埋管 |
| CN103277939A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-09-04 | 金秋实 | 一种季节蓄能地源热泵系统 |
| CN103438521A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-12-11 | 孙厚永 | 地热泵冷热机组 |
| CN203586452U (zh) * | 2013-12-04 | 2014-05-07 | 北京天福昌运制冷设备安装有限公司 | 一种空调地源热泵地下热平衡维持系统 |
| CN103776199A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-05-07 | 中铁建设集团有限公司 | 具有热平衡主动恢复功能的土壤源燃气热泵系统 |
| CN103968606A (zh) * | 2014-04-26 | 2014-08-06 | 山东建筑大学 | 一种减缓地埋管地热换热器地下冷/热量累积效应的分区运行方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 徐成: "地埋管地源热泵系统的热失衡及解决措施", 《区域供热》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106352603A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-25 | 吴伟佳 | 地源换热器分区分级管理系统 |
| CN106352603B (zh) * | 2016-08-30 | 2020-04-10 | 南京酷朗电子有限公司 | 地源换热器分区分级管理系统 |
| CN106440428A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-22 | 浙江陆特能源科技股份有限公司 | 地源双u型地埋管强化换热传导装置 |
| CN106440428B (zh) * | 2016-10-21 | 2018-10-09 | 浙江陆特能源科技股份有限公司 | 地源双u型地埋管强化换热传导装置 |
| CN107860154A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-03-30 | 天津城建大学 | 地源热泵系统的大规模垂直地埋管换热器分区架构及其运行策略 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105650944B (zh) | 2018-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100470170C (zh) | 太阳能辅助空气源跨临界二氧化碳热泵综合空调系统 | |
| CN102645055B (zh) | 自适应匹配的太阳能辅助空气源热泵装置 | |
| CN104633980B (zh) | 太阳能‑地能互补风能热泵系统 | |
| CN103983042B (zh) | 一种太阳能室内冷热一体化系统 | |
| CN203629170U (zh) | 复合能源热泵式节能型户式中央空调 | |
| CN101832682B (zh) | 太阳能吸收式储能制冷系统 | |
| CN102313329A (zh) | 带地热平衡及储能装置的太阳能空气能地源空调装置 | |
| CN106969401A (zh) | 一种空气源热泵和燃气锅炉新型集中供热系统 | |
| CN104728974A (zh) | 一种分布式风能/光伏独立能源驱动的冷热双效蓄能空调系统 | |
| CN205037619U (zh) | 一种大温差供冷系统 | |
| CN201032233Y (zh) | 蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机 | |
| CN106500398A (zh) | 一种地源回复系统和方法 | |
| CN105241142A (zh) | 一种复合式冷热源系统的控制方法 | |
| CN201221869Y (zh) | 双工况太阳能热泵冷热水机组 | |
| CN102777989B (zh) | 适用于地下水电站洞室高湿低温环境的热泵空调机组系统 | |
| CN105650944A (zh) | 一种地源回复系统和方法 | |
| CN103528295B (zh) | 复合能源热泵式节能型户式中央空调及其控制方法 | |
| CN106839217B (zh) | 脱电独立运行复合式热泵空调系统及其控制方法 | |
| CN106352603B (zh) | 地源换热器分区分级管理系统 | |
| CN202675732U (zh) | 自适应匹配的太阳能辅助空气源热泵装置 | |
| CN104110915A (zh) | 制冷机组冷凝热与太阳能集热耦合制热水的方法和装置 | |
| CN105180516B (zh) | 一种蓄能补偿式热泵 | |
| CN116182223A (zh) | 一种相变蓄热型高效清洁能源供暖系统、控制及设计方法 | |
| CN104819597A (zh) | 一种太阳能吸收式过冷压缩复合制冷系统与方法 | |
| CN114413326B (zh) | 一种太阳能热管空调系统及其控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180321 Address after: Yudaojie Qinhuai District of Nanjing City, Jiangsu province 210007 No. 58-1 Ming Imperial Building 2 building 211 room Patentee after: Nanjing Kulang Electronic Co., Ltd. Address before: 200235 Zhongshan West Road, Xuhui District, Shanghai, Shanghai, Shanghai, building, building, floor, No. 1790, No. 5 West Road, Shanghai Patentee before: Wu Weijia |
|
| TR01 | Transfer of patent right |