CN109681998A - 一种加肋片地埋换热管式空调制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种加肋片地埋换热管式空调制冷系统，包括压缩机组、埋置于地下的加肋片式地埋换热管及蒸发器；压缩机组包括压缩机、对压缩机的排气气油分离的油分离器、与压缩机的吸气口连接的气液分离器；压缩机经油分离器与四通换向阀连接，四通换向阀与加肋片式地埋换热管的主排气管连接，肋片式地埋换热管的回液集管经连接储液器的单向阀形成的模式切换管路连接蒸发器，所述蒸发器与四通换向阀连接，所述四通换向阀与气液分离器连接。本发明可使系统在制冷条件下冷凝温度降低，提高制冷效果，而在制热条件下提高蒸发温度，提高制热效率，同时该系统在两种条件下运行工况都比较稳定。

Description

一种加肋片地埋换热管式空调制冷系统
技术领域
本发明涉及地埋管式空调技术领域，更具体的说，是涉及一种利用地下恒温热源来实现制冷、供热的两用的热泵系统。
背景技术
随着社会越来越进步，其各种相应的技术水平也都均有所提高，对于制冷系统而言也不例外，各种制冷剂的不断替代，制冷系统各部件的不断优化改进。受到各方面因素的影响，故此产生一些对制冷系统方面的改进方案。
家用制冷空调在制冷和制热模式中普遍应用风冷模式，风冷系统受环境因素影响比较大，环境因素将影响制冷系统的运行效率，直接导致的是用户的耗电量、经济性问题，所以提高制冷系统的效率是研究制冷系统的直接目的。
发明内容
本发明的目的是针对现有制冷空调系统运行工况不稳定以及运行效率低等的问题，而提出的一种加肋片地埋换热管式空调制冷系统，其可以使系统在制冷条件下冷凝温度降低，提高制冷效果，而在制热条件下提高蒸发温度，提高制热效率，同时该系统在两种条件下运行工况都比较稳定，对系统的使用寿命也有一定的保证。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种加肋片地埋换热管式空调制冷系统，包括压缩机组、埋置于地下的加肋片式地埋换热管及蒸发器；所述压缩机组包括压缩机、对压缩机的排气进行气油分离的油分离器、与压缩机的吸气口连接的气液分离器；所述压缩机经油分离器与四通换向阀连接，所述四通换向阀与加肋片式地埋换热管的主排气管连接，所述肋片式地埋换热管的回液集管经由单向阀形成的模式切换管路连接蒸发器，所述储液器的进出口分别与模式切换管路连接，所述储液器的出口有节流阀，所述蒸发器与所述四通换向阀连接，所述四通换向阀与气液分离器连接。
所述加肋片式地埋换热管包括散热主管道以及呈环状均匀间隔安装在所述散热主管道外壁上的多个热媒支管，多个热媒支管分别对应的布置在多个均匀布置在散热主管道外壁上的散热肋片与散热主管道连接处，所述热媒支管的一端连接分气包，所述分气包连接设在进气口的主排气管，所述热媒支管另一端连接设在回液口的集液管，所述集液管通过回油弯连接回液集管，所述散热主管道上设有冷媒供液管和冷媒回液管。
所述加肋片式地埋换热管水平横向埋置地下，其放置的进气口与回液口存在预定高度差，即加肋片式地埋换热管与水平面之间存在一向上倾斜角。
所述模式切换管路为环形管路，所述环形管路上安装有四个单向阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明加肋片地埋换热管式空调制冷系统，在制冷模式下将冷凝热排放至土壤中，土壤就是一个恒温环境，降低了制冷系统的冷凝温度，提高了制冷效率，同时冷凝温度比较温度，对系统运行而言也是有非常大的益处，即系统运行稳定，故障率低，系统的使用寿命也更长久，这也将产生一定的经济效率。
2、本发明加肋片地埋换热管式空调制冷系统，在制热模式下将从土壤中恒温吸热，提高了蒸发温度，同样提高了制冷系统的运行效率，因为是恒温吸热，系统运行稳定，故障率低，系统使用寿命也有保证，同样也能产生一定的经济效率。
3、本发明加肋片式地埋换热管，使用的是不锈钢管埋置地下，使用耐压有保证，使用寿命比较长。
4、本发明加肋片式地埋换热管，其地下换热部分均属于自然换热形式不涉及动力设备，不耗功。
附图说明
图1所示为本发明的加肋片地埋换热管式空调制冷系统的制冷原理图；
图2所示为本发明的加肋片地埋换热管式空调制冷系统的制热原理图；
图3所示为本发明的加肋片地埋换热管的结构示意图；
图4所示为本发明的加肋片地埋换热管A-A截面示意图；
图中：1-散热主管道，2-散热肋片，3-热媒支管，4-分气包，
5-主排气管，6-集液管，7-回油弯，8-回液集管，
9-冷媒供液管，10-冷媒回液管，11-加肋片地埋换热管，
21-压缩机，22-油分离器，23-四通换向阀，24-储液器，
25-气液分离器，26-单向阀，27-节流阀，28-蒸发器，29-蒸发器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1,3,4所示，本发明的加肋片地埋换热管式空调制冷系统，包括压缩机组200、埋置于地下的地埋换热模块200以及蒸发器28；所述压缩机组包括压缩机21、对压缩机的排气进行气油分离的油分离器22、四通换向阀23、储液器24、与压缩机的吸气口连接的气液分离器25、四个单向阀26和节流阀27；所述压缩机经油分离器与四通换向阀的一支路相连接，所述四通换向阀再通过一支路与加肋片式地埋换热管的主排气管5连接，所述主排气管的回液集管8经由单向阀26形成的模式切换管路连接蒸发器28，所述储液器24的进出口分别与模式切换管路连接，所述储液器24的出口有节流阀27，所述蒸发器28连接到所述四通换向阀23再一支路，所述的四通换向阀23的另一支路与气液分离器25连接。
其中，所述地埋换热模块200包括加肋片式地埋换热管11，加肋片式地埋换热管11包括散热主管道1以及呈环状均匀间隔安装在所述散热主管道上的多个均匀布置的弧形状的散热肋片2与散热主管道连接处的多个热媒支管3，所述热媒支管的一端连接分气包4，所述分气包连接设在进气口的主排气管5，所述热媒支管另一端连接设在回液口的集液管6，所述集液管通过回油弯7连接回液集管8，所述散热主管道上设有冷媒供液管9和冷媒回液管10。
其中，所述加肋片式地埋换热管水平横向埋置地下，其放置的进气口与回液口存在预定高度差，即加肋片式地埋换热管与水平面之间存在一向上倾斜角。
本发明的所述加肋片式地埋换热管埋置低于冻土层的地表层，夏天制冷模式下可以将压缩排出的热量排至地下土壤中，冬天制热模式下可从土壤中吸收热量在夏天制冷模式下。制冷时，能利用大地恒温环境作为冷凝器的冷凝环境，有利于稳定制冷系统的冷凝温度。
所述加肋片式地埋换热管埋置在地下部分，考虑到管道的防腐及承压能力，故管材均考虑用不锈钢材质，且其相应的导热系数也远远大于土壤的导热系数。
所述加肋片式地埋换热管埋置在地下，在制冷模式下，其相应的冷凝温度相对比较低，在夏天环境温度可能高于相应的冷凝温度，故在回液集管出地面之前就应考虑做好管道保温，同时在压缩机组内部的储液器及其他供液管道上均需考虑做好保温措施。而在制热模式下，其地下的冷凝部分将变成蒸发部分，即从土壤中吸收热量，同样在相应制冷模式下的主排气管上也需增设保温措施。
本发明的制冷工作时的实际运行逻辑是，压缩机21排除高温高压的气体进到油分离器22内部，将油气进行分离后再将分离出的油送回压缩机的吸气腔,油分离器22出来的制冷剂气体通过四通换向阀23的一支路，连接至加肋片地埋换热管11。
加肋片地埋换热管11在制冷工作时，制冷剂气体首先由主排气管5进入到分气包4中，再由分气包4将气体分至各热媒支路3，冷凝成液体汇总到集液管6，再连接至回油弯7，由回液集管8回液至储液器24内部，再由相应的单向阀(单向阀打开与关闭能强制制冷剂液体流向)26切换到制冷模式的管道，经节流阀27节流进入蒸发器28，再将蒸发完的气体经四通换向阀23进入气液分离器25中，最终回到压缩机21的吸气口，形成一个完成的制冷循环。
其中，需要说明的是，本发明中，所述的散热主管道1可以与家里的自来水管连通，即自来水的冷水从冷媒供液管道9流入，从冷媒回液管道10流出引至使用处；冬天可以连接相应的热水设备，如太阳能热水设备，利用热水来换热。
如图2,3,4所示，本发明的加肋片地埋换热管式空调制冷系统，制热模式下，先由压缩机21排除高温高压的气体进到油分离器22内部，将油气进行分离后再将分离出的油送回压缩机21的吸气腔,油分离器22出来的制冷剂气体通过四通换向阀23的另一支路，连接至蒸发器28的一端，将高温高压的制冷剂气体冷凝成液体，同时蒸发器向环境中释放热量，该过程就是给环境的制热过程，冷凝完的制冷剂液体经单向阀26流向储液器24，再由储液器24流向节流阀27，节流完的气液两相制冷剂经单向阀26流向加肋片地埋换热管11，从大地中吸收热量将气液两相的制冷剂完全蒸发为气态制冷剂，再由制冷模式下的主排气管5流入四通换向阀的另外两支路切换，流入气液分离器25，最终回到压缩机21的吸气口，这样就形成了一个完整的制热循环。即制热时，是运用四通换向阀23以及各单项阀26之间进行管道切换，使原室内的蒸发器28变成现在对应的冷凝器，而原来加肋片地埋换热管11作为冷凝器向大地不断辐射热量使用的，制热模式下却是将其变成从大地吸收热量，变成了蒸发器，这个过程中就相当于将制冷管道运行进行了一次调换，其运行工况相比于实际环境换热的模式较为稳定，且系统运行效率高。
本发明的加肋片地埋换热管式空调制冷系统，考虑两种运行工况，需在涉及与环境换热的所有管道中做好保温处理。
本发明的加肋片地埋换热管式空调制冷系统，将制冷、制热工况的外部环境条件都提高了，使制冷系统的运行效率都有了极大的提高，能达到很好的节能目的。
本发明的该加肋片地埋换热管式空调制冷系统，如果能够得到广泛的推广，它将对现今制冷技术领域做出重要的贡献，可大大减少现今制冷系统运行成本过高的状况，也为节能减排做出重要贡献。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种加肋片地埋换热管式空调制冷系统，其特征在于，包括压缩机组、埋置于地下的加肋片式地埋换热管及蒸发器；所述压缩机组包括压缩机、对压缩机的排气进行气油分离的油分离器、与压缩机的吸气口连接的气液分离器；所述压缩机经油分离器与四通换向阀连接，所述四通换向阀与加肋片式地埋换热管的主排气管连接，所述肋片式地埋换热管的回液集管经由单向阀形成的模式切换管路连接蒸发器，所述储液器的进出口分别与模式切换管路连接，所述储液器的出口有节流阀，所述蒸发器与所述四通换向阀连接，所述四通换向阀与气液分离器连接。
2.据权利要求1所述加肋片地埋换热管式空调制冷系统，其特征在于，所述加肋片式地埋换热管包括散热主管道以及呈环状均匀间隔安装在所述散热主管道外壁上的多个热媒支管，多个热媒支管分别对应的布置在多个均匀布置在散热主管道外壁上的散热肋片与散热主管道连接处，所述热媒支管的一端连接分气包，所述分气包连接设在进气口的主排气管，所述热媒支管另一端连接设在回液口的集液管，所述集液管通过回油弯连接回液集管，所述散热主管道上设有冷媒供液管和冷媒回液管。
3.据权利要求2所述加肋片地埋换热管式空调制冷系统，其特征在于，所述加肋片式地埋换热管水平横向埋置地下，其放置的进气口与回液口存在预定高度差，即加肋片式地埋换热管与水平面之间存在一向上倾斜角。
4.据权利要求1所述加肋片地埋换热管式空调制冷系统，其特征在于，所述模式切换管路为环形管路，所述环形管路上安装有四个单向阀。
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