CN109268988A - 一种利用地热的空调系统及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用地热的空调系统及施工方法。包括室内和室外，在室外的地表面下方设有设备室，设备室内设有进气泵和空气净化器，在设备室下方设有不锈钢材质的换热管、进气端和出气端，进气端与进气泵连接，出气端与空气净化器连接，进气泵与伸到室内的进气管连接，空气净化器与伸到室内的出气管连接。本发明的优点效果：较目前基于卡诺原理的且以消耗等量电能为条件的空调系统制热制冷技术而言，本发明利用地热实现制热制冷，大大降低了对电能的消耗，从而减少了碳排放量，经济效益和综合效益极为显著。

Description

一种利用地热的空调系统及施工方法
技术领域
本发明涉及一种空调系统及施工方法，尤其涉及一种新能源开发与应用领域的利用地热的空调系统及施工方法。
背景技术
随着经济的高速发展，温室效应愈演愈烈，其后果是，全球变暖，异常天气越来越多，促使人们提出了低碳环保的要求。其中，现行的空调系统是通过消耗电能实现制冷制热的，而消耗电能就会导致碳排放。
在炎热的夏季或寒冷的冬季，为了获得凉爽或温暖的室温，人们通常使用空调系统，根据卡诺原理可知，空调系统在制冷或制热的同时，要消耗等当量的能量，考虑到能量利用率，实际消耗的电能要大于该当量的能量，总体而言，我国南方地区夏季及北方地区冬季均很漫长，由于全国空调系统使用的总量庞大并逐年上升，导致碳排放量逐年增大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用地热的空调系统及施工方法，目的是利用地热使空调在夏季制冷或冬季制热的同时，有效降低对电能的消耗，满足低碳排放的要求。
为实现上述发明的目的，本发明的技术方案是如下实现的：一种利用地热的空调系统，包括室内和室外，在室外的地表面下方设有设备室，设备室内设有进气泵和空气净化器，在设备室下方设有不锈钢材质的换热管、进气端和出气端，进气端与进气泵连接，出气端与空气净化器连接，进气泵与伸到室内的进气管连接，空气净化器与伸到室内的出气管连接。
所述的换热管呈S形水平设置在室外深度不小于10m的地表下方。
所述的进气端和出气端竖直设置，换热管内壁上设有散热片，进气端和出气端的最高处不高于冻深线。
所述的进气管和出气管设在冻深线以下。
所述的进气管和出气管水平穿过设备室墙壁及建筑物外墙与建筑物室内相通。
所述的设备室内设有门，门将设备室隔成工作室和通道，进气泵和空气净化器设在工作室内，在工作室内顶部设有照明灯，在通道内设有爬梯，爬梯上方设有入口盖板。
一种利用地热的空调系统的施工方法，在室外挖一个深度不小于10m的长方形土坑，将不锈钢材质的换热管放置在坑底表面，换热管呈S形水平布置，换热管两端分别连接竖直设置进气端和出气端，进气端和出气端的最高处不高于冻深线，然后，将挖出的土方作为回填土分层回填夯实至±0.00m地面为止；在土坑靠近建筑物外墙位置边角处，构筑一间设备室，设备室设置在±0.00m地表面以下，设备室底面标高低于冻深线，设备室地面分别设有进气泵及空气净化器，进气泵及空气净化器分别与进气端和出气端连接；进气泵及空气净化器分别与位于冻深线以下的水平的进气管及出气管相连，进气管及出气管水平穿过设备室墙壁及建筑物外墙与建筑物室内相通。
在设备室内设置门，门将设备室隔成工作室和通道，进气泵和空气净化器设在工作室内，在工作室内顶部设有照明灯，在通道内设有爬梯，爬梯上方设有入口盖板。
本发明的优点效果：较目前基于卡诺原理的且以消耗等量电能为条件的空调系统制热制冷技术而言，本发明利用地热实现制热制冷，大大降低了对电能的消耗，从而减少了碳排放量，经济效益和综合效益极为显著。
附图说明
图1是本发明的侧剖面图。
图2是本发明的A-A剖面图。
图3是本发明的B-B剖面图。
图4是本发明的换热管横剖面图。
图5是本发明的换热管的C-C剖面图。
图中：1、换热管；2、散热片；3、进气泵；4、空气净化器；5、设备室；6、入口盖板；7、爬梯；8、门；9、照明灯；10、回填土；11、进气管；12、出气管；13、进气端；14、出气端；15、冻深线。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
由图1-5可知，一种利用地热的空调系统，包括室内和室外，在室外的地表面下方设有设备室5，设备室4内设有进气泵3和空气净化器4，在设备室5下方设有换热管1、进气端13和出气端14，进气端13与进气泵3连接，出气端14与空气净化器4连接，进气泵3与伸到室内的进气管11连接，空气净化器4与伸到室内的出气管12连接。
所述的换热管1设在室外深度不小于10m的地表下方。
所述的换热管1水平设置，换热管1两端的进气端13和出气端14竖直设置，换热管1内壁上设有散热片2，进气端13和出气端14的最高处不高于当地冻深线15。
所述的进气管11和出气管12设在冻深线15以下。
所述的进气管11和出气管12水平穿过设备室5墙壁及建筑物外墙与建筑物室内相通。
所述的设备室5内设有门8，门8将设备室5隔成工作室和通道，进气泵3和空气净化器4设在工作室内，在工作室内顶部设有照明灯9，在通道内设有爬梯7，爬梯7上方设有入口盖板6。
所述的换热管1呈S形水平布置。
一种利用地热的空调系统的施工方法，在室外挖一个深度不小于10m的长方形土坑，将不锈钢材质的换热管放置在坑底表面，换热管呈S形水平布置，换热管两端分别与竖直设置的进气端和出气端相连接，进气端和出气端的最高处不高于冻深线，然后，将挖出的土方作为回填土分层回填夯实至±0.00m地面为止；在土坑靠近建筑物外墙位置边角处，构筑一间设备室，设备室设置在±0.00m地表面以下，设备室底面标高低于冻深线，设备室地面分别设有进气泵及空气净化器，进气泵及空气净化器分别与进气端和出气端连接；进气泵及空气净化器分别与位于冻深线以下的水平的进气管及出气管相连，进气管及出气管水平穿过设备室墙壁及建筑物外墙与建筑物室内相通。
在设备室内设置门，门将设备室隔成工作室和通道，进气泵和空气净化器设在工作室内，在工作室内顶部设有照明灯，在通道内设有爬梯，爬梯上方设有入口盖板。
当进入炎热的夏季或寒冷的冬季时，同时启动进气泵3及空气净化器4，则室内的热（冷）空气穿过进气管11被进气泵3抽入到进气端13内并继续流动，当空气流动到深度不小于－10m的土壤内的换热管1内时，由于此处土壤温度常年为恒温，且与当地室外年平均温度相同，因此，换热管1及其内表面的散热片2与由室内吸入的热（冷）空气发生热量交换，使热（冷）空气变凉（暖），在进气泵3的压力作用下，经过空气净化器4净化后，穿过出气管12进入到室内，如此不断循环，实现对室内温度的调节。当设备需要检修时，工人打开入口盖板6，通过爬梯7进入设备室5，打开门8，开启照明灯9，即可对相关的设备进行检修。
本发明的工作原理：在地下10m深位置的土壤温度基本处于恒温状态，且大致等于该地区当地年均气温，属于取之不尽、用之不竭的地热资源，在此位置预先埋设足够长度的换热管，利用进气泵将室内夏热冬冷的空气抽入换热管内，与换热管发生热交换，使此空气温度与当地年均气温相同，形成夏凉冬暖的空气，并通过空气净化器净化后，输入室内。由于管道内壁与空气之间彻底完成热交换需要一定的时间，空气在管道内必须缓慢流动，因此，进气泵无需过大的功率，从而，所消耗的电能远远小于同等制冷制热效果的现行空调系统所消耗的电能。

Claims (8)

1.一种利用地热的空调系统，包括室内和室外，其特征在于在室外的地表面下方设有设备室，设备室内设有进气泵和空气净化器，在设备室下方设有换热管、进气端和出气端，进气端与进气泵连接，不锈钢管道的出气端与空气净化器连接，进气泵与伸到室内的进气管连接，空气净化器与伸到室内的出气管连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用地热的空调系统，其特征在于所述的换热管设在室外深度不小于10m的地表下方。
3.根据权利要求2所述的一种利用地热的空调系统，其特征在于所述的换热管呈S形水平设置，不锈钢管道的进气端和出气端竖直设置，换热管内壁上设有散热片，进气端和出气端的最高处不高于冻深线。
4.根据权利要求1所述的一种利用地热的空调系统，其特征在于所述的进气管和出气管设在冻深线以下。
5.根据权利要求4所述的一种利用地热的空调系统，其特征在于所述的进气管和出气管水平穿过设备室墙壁及建筑物外墙与建筑物室内相通。
6.根据权利要求1所述的一种利用地热的空调系统，其特征在于所述的设备室内设有门，门将设备室隔成工作室和通道，进气泵和空气净化器设在工作室内，在工作室内顶部设有照明灯，在通道内设有爬梯，爬梯上方设有入口盖板。
7.根据权利要求1所述的一种利用地热的空调系统的施工方法，其特征在于在室外挖一个深度不小于10m的长方形土坑，将换热管放置在坑底表面，换热管呈S形水平布置，换热管两端分别连接竖直设置进气端和出气端，进气端和出气端的最高处不高于冻深线，然后，将挖出的土方作为回填土分层回填夯实至±0.00m地面为止；在土坑靠近建筑物外墙位置边角处，构筑一间设备室，设备室设置在±0.00m地表面以下，设备室底面标高低于冻深线，设备室地面分别设有进气泵及空气净化器，进气泵及空气净化器分别与不锈钢管道的进气端和出气端连接；进气泵及空气净化器分别与位于冻深线以下的水平的进气管及出气管相连，进气管及出气管水平穿过设备室墙壁及建筑物外墙与建筑物室内相通。
8.根据权利要求7所述的一种利用地热的空调系统的施工方法，其特征在于在设备室内设置门，门将设备室隔成工作室和通道，进气泵和空气净化器设在工作室内，在工作室内顶部设有照明灯，在通道内设有爬梯，爬梯上方设有入口盖板。
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