CN107726502A - 一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，包括U型换热管群、水下平台、主进油管、主出油管、管道油泵、地能空调。其技术要点在于，所述的水下平台设置在近地海洋和近地湖泊的深层，所述的U型换热管设置在水下平台上。在U型换热管→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管之间，形成封闭的导热油循环回路。海洋和湖泊的中部温跃层是夏季空调非常好的冷源。该系统是以导热油作为传热介质，利用中层地表水的低温特性，通过提取和释放地表水中的冷量，实现夏季供冷。一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统是最环保、最节能的″绿色空调″。可广泛应用在近地海洋和湖泊的办公楼、宾馆、学校、医院、别墅、住宅等场所。

Description

一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统

技术领域 本发明涉及一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统。更具体地说，它涉及利用近地海洋和近地湖泊的中层地表水冷资源对室内进行夏季供冷的永恒、可再生能源利用技术。

背景技术 人类居住的这个星球，地球表面被水覆盖的面积约占70％，地球地表水资源十分丰富。海洋和湖泊会产生温度分层现象，形成比较稳定的三层结构，即上部温水层，中部温跃层，底部均温层，海洋和湖泊的中层是夏季空调非常好的冷源。

近地海洋和近地湖泊的中层地表水冷资源丰富，中层地表水冷资源开发利用潜力很大，资源的可再生、无污染的优势，是任何化石燃料所不能替代的。以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统作为一种清洁、节能、环保新技术将很快被人们认识和接受，利用以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，加速近地海洋和近地湖泊的中层地表水冷资源的开发，可为全球可持续发展及环境保护作出积极贡献。

近地海洋和近地湖泊的中层地表水冷资源的开发利用还没有引起足够的重视，少有的现有技术的近地湖泊中层地表水冷资源的开发利用，也是直接抽取湖泊中层地表水作为室内空气调节，中层地表水水压较大，对中层地表水冷资源开发利用的装备要求较高。

到目前为止，还没有一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统。

发明内容 本发明的目的就是要克服现有技术中的上述不足，提供一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统。

本发明的一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，是以导热油作为传热介质，利用近地海洋和近地湖泊的中层地表水的低温特性，通过提取和释放地表水中的冷量，实现夏季供冷。以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统是最环保、最节能的″绿色空调″。可广泛应用在近地海洋和近地湖泊旁边的办公楼、宾馆、学校、医院、商场、别墅、住宅等领域。

本发明的一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统具有清洁、高效、节能的特点，是永恒、可再生能源的清洁、可持续利用的新技术，具有极为广阔的开发应用前景。

现对本发明的一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统分述如下。

一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，其技术方案的要点在于，包括地表水地源恒温装置主体和地表水地源恒温控制系统，所述的地表水地源恒温装置主体包括U型换热管、水下平台、主进油管、主出油管、保温层、管道油泵、电机、地能空调、安全阀、压力传感器、温度传感器、控制处理器、恒温控制系统、控制面板、显示屏、开关按钮、控制键盘、数据计算存储模块，所述的水下平台设置在近地海洋和近地湖泊的中层，所述的U型换热管设置在水下平台上，U型换热管用金属材料制作，U型换热管的一端连接主进油管，U型换热管的另一端连接主出油管，主进油管的另一端与管道油泵、地能空调连接，主出油管的另一端与地能空调连接，在所述的主进油管上设置有安全阀、压力传感器、温度传感器，主进油管、主出油管的外壁敷设有保温层，所述的管道油泵由电机驱动，所述的地能空调是一种不用压缩机，不用室外机，使用导热油作为传热介质的室内空调机，在所述的地能空调上设置有温度传感器、控制面板、显示屏、开关按钮、控制键盘，在U型换热管→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管之间，形成封闭的导热油循环回路，所述地表水地源恒温控制系统包括控制处理器、数据计算存储模块和恒温控制系统，所述控制处理器分别与管道油泵、电机、安全阀、压力传感器、温度传感器、控制处理器、恒温控制系统、控制面板、显示屏、开关按钮、控制键盘、数据计算存储模块连接。

一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，其技术方案的要点在于，所述的U型换热管还包括U型换热管群、管路分集器，所述的U型换热管群设置在近地海洋和近地湖泊的水下平台上，U型换热管群由多根U型换热管集合而成，U型换热管群用金属材料制作，在U型换热管群与主进油管、主出油管之间分别连接有管路分集器，U型换热管群的一端通过管路分集器连接主进油管，U型换热管群的另一端通过管路分集器连接主出油管，主进油管的另一端与管道油泵、地能空调连接，主出油管的另一端与地能空调连接。

一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，其技术方案的要点在于，在所述的U型换热管或U型换热管群的内壁和/或外壁上设置有导热翅片。

一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统的地表水地源恒温控制系统，其技术方案的要点在于，(1)、所述的以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统是利用海洋和湖泊会产生温度分层现象，形成比铰稳定的三层结构，即上部温水层，中部温跃层，底部均温层，海洋和湖泊的中部温跃层是夏季空调非常好的冷源的自然特性，以导热油作为传热介质，通过提取和释放地表水中的冷量，实现夏季供冷，(2)、在夏天，设置在近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管内或U型换热管群内的导热油温度低于室内的空气温度，按下控制面板上的开关按钮、地表水地源恒温控制系统启动，(3)、地源恒温控制系统开启管道油泵电机，近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管内或U型换热管群内的低温导热油经由U型换热管或U型换热管群途经→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管或U型换热管群完成近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管内的低温导热油与室内热空气的交换，实现室内降温供冷，地源恒温控制系统对设置在主进油管内的温度传感器和地源空调上的温度传感器的分析计算，通过管道油泵电机调节U型换热管或U型换热管群内的低温导热油的流速实现室内的恒温，(4)、地源恒温控制系统对设置在主进油管上的压力传感器的分析计算、调节安全阀，实现U型换热管或U型换热管群→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管或U型换热管群整条导热油运行系统的安全。

所述的以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统具有如下显著的优势：1、高效节能，如今能源成为经济发展的″指南针″，国际能源专家普遍认为，新能源和可再生能源是21世纪将得到快速发展的能源，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统是利用地能和水能，和太阳能一样，是免费的可再生能源，近地海洋和近地湖泊中层的地表水冷资源丰富，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统作为一种清洁、节能、环保新技术将很快被人们认识和接受，利用以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，加速近地海洋和近地湖泊中层地表水冷资源的开发，可为全球可持续发展及环境保护作出积极贡献，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统耗电量仅一台电扇的功率，夏季利用以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统供冷，耗电量仅相当于电能空调耗电量的1/20，2、无环境污染，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统是以导热油作为传热介质，利用中层地表水的低温特性，通过提取和释放地表水中的冷量，实现夏季供冷，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统无任何污染物排放，3、运行费用低，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统夏季供冷耗电量仅相当于电能空调耗电量的1/20，4、无需维护，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统结构简单，基本没有维护费用，5、使用寿命长，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统的U型换热管选用导热性能良好，不锈蚀的金属管材，一次投资，长期受益，6、以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统不需要抽取地下水，不会对地下水的平衡和地下水的品质造成任何影响，不会受到国家水资源政策的限制。

所述的导热油必须符合《GB 23971-2009有机热载体》的标准要求。

本发明的一种以导热由作为传热介质的地表水地源恒温系统与现有技术相比，其有益效果是：

1、高效节能，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统避免了不可再生资源的消耗，实现可持续绿色环保的发展战略，是当今最节能的空气调节系统。如今能源成为经济发展的″指南针″，国际能源专家普遍认为，新能源和可再生能源是21世纪将得到快速发展的能源，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统是利用地能和水能，和太阳能一样，是免费的可再生能源，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统作为一种清洁、节能、环保新技术将很快被人们认识和接受，利用以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，加速地表水的开发，可为全球可持续发展及环境保护作出积极贡献，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统耗电量仅一台电扇的功率，夏季利用以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统供冷，耗电量仅相当于电能空调耗电量的1/20。

2、无环境污染，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统是通过在近地海洋和近地湖泊的中层地表水设置全封闭的U型换热管群，通过主进油管、主出油管实现U型换热管群内的空气与室内空气的冷热交换，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统无任何污染物排放。是当今最环保的空气调节系统。

3、运行费用低，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统夏季供冷耗电量仅相当于电能空调耗电量的1/20。

4、无需维护，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统结构简单，基本没有维护费用。

5、使用寿命长，以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统的U型换热管选用导热性能良好，不锈钢管或铜管或铝管，寿命长，一次投资，长期受益。

6、以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统不需要抽取地下水，不向外界排放任何废气、废水、废渣、不会对地下水的平衡和地下水的品质造成任何影响，不会受到国家水资源政策的限制。是一种理想的对环境最友好和最高效的供冷系统。

附图说明

图1以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统能量循环示意图。

图2以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统管路分集器、U型换热管群截面图。

图3以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统U型换热管群导热翅片截面图。

图4以导热油作为传热介质的地表水地源恒温控制系统控制原理框图。

图中：1.U型换热管或U型换热管群，2.管路分集器，3.主进油管，4.主出油管，5.保温层，6.导热翅片，7.管道油泵，8.地能空调，9.电机，10.安全阀，11.压力传感器，12.温度传感器，13.控制处理器，14.恒温控制系统，15.控制面板，16.显示屏，17.开关按钮，18.控制键盘，19.数据计算存储模块。

具体实施方式 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述。

一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，其技术方案的要点在于，包括地表水地源恒温装置主体和地表水地源恒温控制系统，所述的地表水地源恒温装置主体包括U型换热管、水下平台、主进油管、主出油管、保温层、管道油泵、电机、地能空调、安全阀、压力传感器、温度传感器、控制处理器、恒温控制系统、控制面板、显示屏、开关按钮、控制键盘、数据计算存储模块，所述的水下平台设置在近地海洋和近地湖泊的中层，所述的U型换热管设置在水下平台上，U型换热管用金属材料制作，U型换热管的一端连接主进油管，U型换热管的另一端连接主出油管，主进油管的另一端与管道油泵、地能空调连接，主出油管的另一端与地能空调连接，在所述的主进油管上设置有安全阀、压力传感器、温度传感器，主进油管、主出油管的外壁敷设有保温层，所述的管道油泵由电机驱动，所述的地能空调是一种不用压缩机，不用室外机，使用导热油作为传热介质的室内空调机，在所述的地能空调上设置有温度传感器、控制面板、显示屏、开关按钮、控制键盘，在U型换热管→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管之间，形成封闭的导热油循环回路，所述地表水地源恒温控制系统包括控制处理器、数据计算存储模块和恒温控制系统，所述控制处理器分别与管道油泵、电机、安全阀、压力传感器、温度传感器、控制处理器、恒温控制系统、控制面板、显示屏、开关按钮、控制键盘、数据计算存储模块连接。

一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，包括U型换热管1、水下平台、主进油管3、主出油管4、保温层5、管道油泵7、电机、开关，地能空调8，其技术方案的要点在于，所述的水下平台设置在近地海洋和近地湖泊的深层，所述的U型换热管1设置在水下平台上，U型换热管1用金属材料制作，U型换热管1的一端连接主进油管3，U型换热管1的另一端连接主出油管4，主进油管3的另一端与管道油泵7、地能空调8连接，主出油管4的另一端与地能空调8连接，主进油管3、主出油管4的外壁敷设有保温层5，所述的地能空调是一种不用制冷剂，不用压缩机，不用室外机，仅用于地缘空气循环的室内空调机，在U型换热管→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管之间，形成封闭的导热油循环回路，在夏天，近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管内的导热油温度低于室内的导热油温度，开启管道油泵电机，近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管1内的冷空气经由U型换热管→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管完成近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管1内的冷空气与室内热空气的交换，实现室内降温供冷。

一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，包括U型换热管群1、管路分集器2、水下平台、主进油管3、主出油管4、保温层5、管道油泵7、电机、开关，地能空调8，其技术方案的要点在于，所述的水下平台设置在近地海洋和近地湖泊的深层，所述的U型换热管群1设置在水下平台上，U型换热管群1由多根U型换热管集合而成，U型换热管群1用金属材料制作，在U型换热管群1与主进油管3、主出油管4之间分别连接有管路分集器2，U型换热管群1的一端通过管路分集器2连接主进油管3，U型换热管群1的另一端通过管路分集器2连接主出油管4，主进油管4的另一端与管道油泵7、地能空调8连接，主出油管4的另一端与地能空调8连接，主进油管3、主出油管4的外壁敷设有保温层5，在U型换热管群→管路分集器→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→管路分集器→U型换热管群之间，形成封闭的导热油循环回路，在夏天，近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管群内的导热油温度低于室内的导热油温度，开启管道油泵电机，近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管群内的冷空气经由U型换热管群→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管群完成近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管群内的冷空气与室内热空气的交换，实现室内降温供冷。

一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，包括U型换热管或U型换热管群1、管路分集器2、导热翅片6、水下平台、主进油管3、主出油管4、保温层5、管道油泵7、电机、开关，地能空调8，其技术方案的要点在于，在所述的U型换热管或U型换热管群1的内壁和/或外壁上设置有导热翅片6。

一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，包括U型换热管或U型换热管群1、管路分集器2、水下平台、主进油管3、主出油管4、保温层5、管道油泵7、阀门、调速电机、开关，地能空调8，其技术方案的要点在于，所述的U型换热管或U型换热管群1的一端连接主进油管3，U型换热管或U型换热管群1的另一端连接主出油管4，主进油管3的另一端与阀门、管道油泵7、地能空调8连接，主出油管4的另一端与地能空调8连接，在U型换热管或U型换热管群→管路分集器→主进油管→阀门→管道油泵→地能空调→主出油管→管路分集器→U型换热管或U型换热管群之间，形成封闭的导热油循环回路，所述的管道油泵7由调速电机驱动，通过调节阀门的空气流量大小或调节调速电机的转速控制室内空气与U型换热管内空气的流速流量，实现室内导热油温度的调节。

一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统的地表水地源恒温控制系统，其技术方案的要点在于，所述地表水地源恒温控制系统包括控制处理器、数据计算存储模块和恒温控制系统，所述控制处理器分别与管道油泵、电机、安全阀、压力传感器、温度传感器、控制处理器、恒温控制系统、控制面板、显示屏、开关按钮、控制键盘、数据计算存储模块连接。所述的地表水地源恒温控制系统的控制方法如下：(1)、所述的以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统是利用海洋和湖泊会产生温度分层现象，形成比较稳定的三层结构，即上部温水层，中部温跃层，底部均温层，海洋和湖泊的中部温跃层是夏季空调非常好的冷源的自然特性，以导热油作为传热介质，通过提取和释放地表水中的冷量，实现夏季供冷，(2)、在夏天，设置在近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管内或U型换热管群内的导热油温度低于室内的空气温度，按下控制面板15上的开关按钮17、地表水地源恒温控制系统14启动，(3)、地源恒温控制系统14开启管道油泵电机9，近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管1内或U型换热管群1内的低温导热油经由U型换热管或U型换热管群途经→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管或U型换热管群完成近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管内的低温导热油与室内热空气的交换，实现室内降温供冷，地源恒温控制系统14对设置在主进油管3内的温度传感器12和地源空调8上的温度传感器12的分析计算，通过管道油泵电机调节U型换热管或U型换热管群内的低温导热油的流速实现室内的恒温，(4)、地源恒温控制系统14对设置在主进油管3上的压力传感器11的分析计算、调节安全阀10，实现U型换热管或U型换热管群→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管或U型换热管群整条导热油运行系统的安全。

Claims (4)

1.一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，其特征在于，包括地表水地源恒温装置主体和地表水地源恒温控制系统，所述的地表水地源恒温装置主体包括U型换热管、水下平台、主进油管、主出油管、保温层、管道油泵、电机、地能空调、安全阀、压力传感器、温度传感器、控制处理器、恒温控制系统、控制面板、显示屏、开关按钮、控制键盘、数据计算存储模块，所述的水下平台设置在近地海洋和近地湖泊的中层，所述的U型换热管设置在水下平台上，U型换热管用金属材料制作，U型换热管的一端连接主进油管，U型换热管的另一端连接主出油管，主进油管的另一端与管道油泵、地能空调连接，主出油管的另一端与地能空调连接，在所述的主进油管上设置有安全阀、压力传感器、温度传感器，主进油管、主出油管的外壁敷设有保温层，所述的管道油泵由电机驱动，所述的地能空调是一种不用压缩机，不用室外机，使用导热油作为传热介质的室内空调机，在所述的地能空调上设置有温度传感器、控制面板、显示屏、开关按钮、控制键盘，在U型换热管→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管之间，形成封闭的导热油循环回路，所述地表水地源恒温控制系统包括控制处理器、数据计算存储模块和恒温控制系统，所述控制处理器分别与管道油泵、电机、安全阀、压力传感器、温度传感器、控制处理器、恒温控制系统、控制面板、显示屏、开关按钮、控制键盘、数据计算存储模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，其特征在于，所述的U型换热管还包括U型换热管群、管路分集器，所述的U型换热管群设置在近地海洋和近地湖泊的水下平台上，U型换热管群由多根U型换热管集合而成，U型换热管群用金属材料制作，在U型换热管群与主进油管、主出油管之间分别连接有管路分集器，U型换热管群的一端通过管路分集器连接主进油管，U型换热管群的另一端通过管路分集器连接主出油管，主进油管的另一端与管道油泵、地能空调连接，主出油管的另一端与地能空调连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统，其特征在于，在所述的U型换热管或U型换热管群的内壁和/或外壁上设置有导热翅片。

4.一种如权利要求1-3之一所述的以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统的地表水地源恒温控制系统，其特征在于，

(1)、所述的以导热油作为传热介质的地表水地源恒温系统是利用海洋和湖泊会产生温度分层现象，形成比较稳定的三层结构，即上部温水层，中部温跃层，底部均温层，海洋和湖泊的中部温跃层是夏季空调非常好的冷源的自然特性，以导热油作为传热介质，通过提取和释放地表水中的冷量，实现夏季供冷，

(2)、在夏天，设置在近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管内或U型换热管群内的导热油温度低于室内的空气温度，按下控制面板上的开关按钮、地表水地源恒温控制系统启动，

(3)、地源恒温控制系统开启管道油泵电机，近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管内或U型换热管群内的低温导热油经由U型换热管或U型换热管群途经→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管或U型换热管群完成近地海洋和近地湖泊中层的U型换热管内的低温导热油与室内热空气的交换，实现室内降温供冷，地源恒温控制系统对设置在主进油管内的温度传感器和地源空调上的温度传感器的分析计算，通过管道油泵电机调节U型换热管或U型换热管群内的低温导热油的流速实现室内的恒温，

(4)、地源恒温控制系统对设置在主进油管上的压力传感器的分析计算、调节安全阀，实现U型换热管或U型换热管群→主进油管→管道油泵→地能空调→主出油管→U型换热管或U型换热管群整条导热油运行系统的安全。