CN111854244B - 一种地源热泵机组防结冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热机组技术领域，具体是一种地源热泵机组防结冰装置，包括箱体和地埋坑，所述地埋坑埋设在地面以下，所述地埋坑的深度至少为一米，所述箱体位于所述地埋坑的上方，并至少有一部分嵌在所述地埋坑的内壁，所述箱体中设有换热组件；本发明在容纳泵机和换热组件的箱体下方设置了地埋坑，在与换热组件连接的进水管和排水管都从地埋坑中通过，并使用排水弯管和暂存池，将进水管和排水管中靠近地面的管中的水暂存起来，则水管不会被冻住，这样在比较冷的待机状态下，不需要为了防冻而被迫的开启水泵循环水，起到节能作用，并且，暂存池水储存时，防冻液会排到箱体中的缓冲层中，起到隔温的作用。

Description

一种地源热泵机组防结冰装置

技术领域

本发明涉及换热机组技术领域，具体是一种地源热泵机组防结冰装置。

背景技术

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能)，实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地下去。地源热泵空调地埋管系统施工技术环保、简单、高效。

随着地源热泵的不断发展和广泛应用，对地源热泵控制系统的技术要求也越来越高。现有地源热泵系统主要包括：地源热泵主机；地源热泵微电脑控制系统；使用侧循环水泵；热源水泵；水处理设施；使用侧管网及室内散热器；热源侧管网及热源井、回水井或埋管式地下换热器等组成。在公知技术中，由于地源热泵控制系统的控制方法不合理，造成地源热泵供暖制冷系统存在耗能大、室温不恒定等缺点，仅以供暖一实际例说明：地源热泵机组的机电设备主要包括压缩机、热源水泵、使用侧循环水泵的运行或停止，只受控于使用侧水温，这样就会造成供水侧热泵间断性的运行，在冬季温度较低时，若停机时间长，则会造成热泵机组被冻住的情况。

因此，申请号为CN201510322997.7的发明公开了一种地源热泵的恒温、节能控制系统及其控制方法，增加室内温度传感器和室外环境温度传感器，通过室温、使用侧水温传感器检测的温度，双控地源热泵机组的运行与停止；当地源热泵机组供暖达到设定的室内温度整体停机后，控制器控制机组自动运行在“保温防冻模式”，“保温防冻模式”是通过室外环境温度传感器检测的温度，控制机组间歇运行，维持室内温度恒定；本控制器还设有“冬季假期防冻”，解决冬季节假日，运行机组费电，停止机组怕冻的问题。上述旨在满足恒温供暖的前提下，调节机组运行工况提高压缩机效率，减少了地源热泵机组不必要的运行，适用于各型的地源热泵机组。

但是，其方案仍需要为了热泵和供水侧泵中水的流通不被冻住而运行，即使在不需要制热时，仍旧需要调动热泵和供水侧泵被迫性的运行，并且，若天气条件较差，机组间歇运行的频率更高，不仅造成费电量大，对管道系统的冲击也增加，影响其使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地源热泵机组防结冰装置，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地源热泵机组防结冰装置，包括箱体和地埋坑，所述地埋坑埋设在地面以下，所述地埋坑的深度至少为一米，所述箱体位于所述地埋坑的上方，并至少有一部分嵌在所述地埋坑的内壁，所述箱体中设有换热组件，所述换热组件的一侧通过一次侧回水管、一次侧进水管与换热盘管连接，所述换热组件的另一侧通过二次侧进水管、二次侧回水管与空调盘管、地暖盘管连接；所述地埋坑内设有排水弯管、暂存池和隔膜泵，所述排水弯管距离地面至少0.5米，所述一次侧回水管、一次侧进水管、二次侧进水管、二次侧回水管均自所述箱体的底部贯出、并延伸至所述地埋坑内与排水弯管的第一端连接，所述排水弯管的第二端连接所述暂存池，所述排水弯管的第三端连接有换热盘管或空调盘管或地暖盘管，所述隔膜泵分别与所述暂存池以及所述箱体中的缓冲层连接。

地埋坑的内侧使用木板或石块铺设平整，地埋坑的侧壁上沿设置用于承载箱体的支撑部，利用较深的地埋坑可以保证施工后箱体下方的空间受外部温度环境影响较小，而与所处的土壤之间的换热好，可以起到冬暖夏凉的作用，即地埋坑内的水不容易结冰，换热盘管从较深处的土壤中换取热量，然后通过换热组件将能量与空调盘管、地暖盘管中的能量进行交换，在夏季时，热量从空调盘管、地暖盘管向换热盘管方向传递，使使用空调盘管、地暖盘管的住宅区或商业区更加凉爽，冬季时，热量从换热盘管向空调盘管、地暖盘管方向传递，使使用空调盘管、地暖盘管的住宅区或商业区更加温暖，通过设置在住宅区或商业区中的温度传感器以及二次侧进水管、二次侧回水管中的温度传感器，检测住宅区或商业区和二次侧循环水管中的温度，主要是实现在住宅区或商业区温度条件达到时，则整个设备停止运行，或者在二次侧循环水管中温度达到时，停止一次侧以及换热组件的运行，起到更好的节能作用，并且在设备停止运行时，不需要因为防止水管冻住而主动的开启泵机进行循环，更加节省电能，并减少系统的频繁启停，当达到一次侧停止运行的条件时(二次侧水温达到预设值)，隔膜泵将暂存池中原有的一部分防冻液充入到箱体中的缓冲层，留出的一部分空间使一次侧回水管、一次侧进水管中的水进行填充，此时，一次侧回水管、一次侧进水管靠近地面部分的水因重力而自然下降，水位下降到温度高的低处，并且管中没有水的部分形成负压空间，可以降低水的凝点，起到进一步的防冻目的，另一方面，箱体中的缓冲层充有温度高的防冻液，可以对箱体起到保温的作用，防止箱体内部器件因没有热水循环而冻坏，同样的，当住宅区或商业区温度条件达到时，隔膜泵将另一个暂存池中原有的一部分防冻液充入到箱体中的缓冲层剩余空间内，留出的一部分空间使二次侧进水管、二次侧回水管中的水进行填充，其防冻原理与一次侧回水管、一次侧进水管防冻原理相同。

优选的，所述一次侧回水管上串接有泵，所述二次侧进水管上串接有使用侧泵，所述泵、使用侧泵上均设有换热层，所述换热层通过三通阀与所述一次侧回水管或隔膜泵连接。

泵主要是起到动力作用，使整个换热盘管中的水循环起来，使地下温度不断的被汲取，使用侧泵同样的起到将空调盘管、地暖盘管中的水进行循环的作用，通过设置三通阀，可以使换热层与一次侧回水管或隔膜泵连接，当与一次侧回水管连接时，主要是夏季使用，夏季时，泵和使用侧泵发热，而一次侧回水管从地下循环出温度较低的水，对泵和使用侧泵进行降温，当隔膜泵连接时，主要是冬季使用，冬季在停机期间，泵机温度过冷时可能会发潮结霜，影响使用，而利用隔膜泵将温度较高的防冻液充到换热层中，起到保温作用，且当换热层中没有防冻液时，换热层中的空间也是负压状态，同样可以起到隔温效果。

优选的，所述暂存池包括壳体和隔膜，所述隔膜位于所述壳体的内部，所述隔膜和壳体之间形成封闭且可变容积的循环液暂存腔，所述隔膜的内部形成封闭且可变容积的防冻液暂存腔，所述循环液暂存腔包裹在所述防冻液暂存腔的外围，所述循环液暂存腔与所述排水弯管连接，所述防冻液暂存腔通过第一连接管与所述隔膜泵连接。

壳体不采用保温材质，以保证壳体内的液体可以与地下的较高的温度进行热交换，隔膜也不采用隔温材质，隔膜具有较强的密封性，来隔离循环液暂存腔和防冻液暂存腔，隔膜是柔性材质，当防冻液暂存腔中的防冻液被抽取，体积变小后，排水弯管以及其上方管道中的液体因重力而下降，到达循环液暂存腔中，若需要重新补充到排水弯管以及其上方管道中时，利用隔膜泵向防冻液暂存腔中充防冻液，使循环液暂存腔中的水被挤回去。

优选的，所述排水弯管包括低位横管、弯管和高位竖管，所述低位横管为所述排水弯管的第三端，所述高位竖管为所述排水弯管的第一端，所述弯管呈U型竖向布置，所述弯管的低位处设有向下延伸的泄水管，所述泄水管为所述排水弯管的第二端，所述低位横管和高位竖管分别连接在所述弯管的高位处。

高位竖管连接从箱体中贯穿下来的水管，设计成竖管主要是方便管道中的水因重力而排空，排空后即不可能被冻住，弯管呈U型竖向布置，使水因重力全通过泄水管进入循环液暂存腔中。

优选的，所述排水弯管的数量一共有四个，四个所述高位竖管分别与所述一次侧回水管、一次侧进水管、二次侧进水管和二次侧回水管连接，四个所述低位横管中的其中两个分别与所述换热盘管的第一端和第二端连接，另外两个所述低位横管分别与所述空调盘管、地暖盘管的第一端和第二端连接，所述低位横管倾斜布置，所述低位横管靠近所述弯管的一端为低位端。

低位横管可以设计成倾斜布置，将管道中存留的部分水也通过弯管排入到循环液暂存腔中。

优选的，所述暂存池的数量为两个，且两个所述暂存池均与所述隔膜泵连接，并且一个所述暂存池连接同一侧的两个所述排水弯管，所述第一连接管上设有电磁阀，所述缓冲层包括横管，所述横管上设有若干个竖向布置的保温管，所述隔膜泵与所述横管之间通过第二连接管连接。

电磁阀是与设置在住宅区或商业区中的温度传感器以及二次侧进水管、二次侧回水管中的温度传感器信号连接的，主要是根据哪部分设备的停止运行而决定向哪一侧的暂存池中排出防冻液，缓冲层由保温管的保温作用实现温度的缓冲，防止箱体内的温度变化过快。

优选的，所述保温管均匀的分布在所述箱体的侧壁，且所述保温管的上端封闭，所述保温管的截面呈圆形或矩形。

当保温管中的防冻液处于低位时，上部的空间是负压态，可以增加隔热效果，降低凝固点，因此，当保温管中是否充满防冻液时，都具有好的保温作用，而充满时，可以提供热源或冷源。

优选的，所述换热层包括进液管、换热通道和排液管，所述进液管连接在所述三通阀上，所述排液管连接在所述一次侧回水管上，所述排液管上连接有闸阀，所述进液管、排液管连接在所述换热通道的两端。

三通阀是手动调节的，分别在冬季或夏季时调节一次即可，夏季时，三通阀与一次侧进水管和进液管连通，闸阀处于打开状态；冬季时，三通阀与第二连接管和进液管连通，并同时，闸阀处于关闭状态。

优选的，所述换热通道呈螺旋状分布在所述泵、使用侧泵的外壁，且所述进液管位于所述换热通道的低位处，所述排液管位于所述换热通道的高位处，所述换热通道螺旋的轴线方向为竖直方向。

为了使得在换热通道和第二连接管连接时，在隔膜泵向暂存池中供液时，充入的防冻液能够自然的下降，减少存留，其设计成自下而上的螺旋式通道。

优选的，所述换热组件包括压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀。

压缩机和蒸发器、冷凝器、节流阀主要是为了增加两侧循环水管中的换热效率，与现有技术中的布置相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在容纳泵机和换热组件的箱体下方设置了地埋坑，在与换热组件连接的进水管和排水管都从地埋坑中通过，并使用排水弯管和暂存池，将进水管和排水管中靠近地面的管中的水暂存起来，则水管不会被冻住，这样在比较冷的待机状态下，不需要为了防冻而被迫的开启水泵循环水，起到节能作用，并且，暂存池水储存时，防冻液会排到箱体中的缓冲层中，起到隔温的作用。

附图说明

图1为本发明一种地源热泵机组防结冰装置的结构示意图；

图2为本发明一种地源热泵机组防结冰装置中箱体内部的结构示意图；

图3为本发明一种地源热泵机组防结冰装置中排水弯管的结构示意图；

图4为本发明一种地源热泵机组防结冰装置中暂存池的结构示意图；

图5为本发明一种地源热泵机组防结冰装置中暂存池的另一种结构示意图；

图6为本发明一种地源热泵机组防结冰装置中换热通道的结构示意图。

图中标号：1、箱体；21、压缩机；22、蒸发器；23、冷凝器；24、节流阀；25、泵；26、使用侧泵；261、二次侧进水管；262、二次侧回水管；27、换热盘管；271、一次侧回水管；272、一次侧进水管；28、空调盘管；29、地暖盘管；3、排水弯管；31、低位横管；32、弯管；321、泄水管；33、高位竖管；4、地埋坑；5、暂存池；51、循环液暂存腔；52、防冻液暂存腔；53、壳体；54、隔膜；6、隔膜泵；61、第一连接管；611、电磁阀；62、第二连接管；63、三通阀；64、横管；641、保温管；7、换热层；701、换热通道；71、进液管；72、排液管；721、闸阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1～6所示，一种地源热泵机组防结冰装置，包括箱体1和地埋坑4，地埋坑4埋设在地面以下，地埋坑4的深度至少为一米，箱体1位于地埋坑4的上方，并至少有一部分嵌在地埋坑4的内壁，箱体1中设有换热组件，换热组件的一侧通过一次侧回水管271、一次侧进水管272与换热盘管27连接，换热组件的另一侧通过二次侧进水管261、二次侧回水管262与空调盘管28、地暖盘管29连接；地埋坑4内设有排水弯管3、暂存池5和隔膜泵6，排水弯管3距离地面至少0.5米，一次侧回水管271、一次侧进水管272、二次侧进水管261、二次侧回水管262均自箱体1的底部贯出、并延伸至地埋坑4内与排水弯管3的第一端连接，排水弯管3的第二端连接暂存池5，排水弯管3的第三端连接有换热盘管27或空调盘管28或地暖盘管29，隔膜泵6分别与暂存池5以及箱体1中的缓冲层连接。

地埋坑4的内侧使用木板或石块铺设平整，地埋坑4的侧壁上沿设置用于承载箱体1的支撑部，利用较深的地埋坑4可以保证施工后箱体1下方的空间受外部温度环境影响较小，而与所处的土壤之间的换热好，可以起到冬暖夏凉的作用，即地埋坑4内的水不容易结冰，换热盘管27从较深处的土壤中换取热量，然后通过换热组件将能量与空调盘管28、地暖盘管29中的能量进行交换，在夏季时，热量从空调盘管28、地暖盘管29向换热盘管27方向传递，使使用空调盘管28、地暖盘管29的住宅区或商业区更加凉爽，冬季时，热量从换热盘管27向空调盘管28、地暖盘管29方向传递，使使用空调盘管28、地暖盘管29的住宅区或商业区更加温暖，通过设置在住宅区或商业区中的温度传感器以及二次侧进水管261、二次侧回水管262中的温度传感器，检测住宅区或商业区和二次侧循环水管中的温度，主要是实现在住宅区或商业区温度条件达到时，则整个设备停止运行，或者在二次侧循环水管中温度达到时，停止一次侧以及换热组件的运行，起到更好的节能作用，并且在设备停止运行时，不需要因为防止水管冻住而主动的开启泵机进行循环，更加节省电能，并减少系统的频繁启停，当达到一次侧停止运行的条件时(二次侧水温达到预设值)，隔膜泵6将暂存池5中原有的一部分防冻液充入到箱体1中的缓冲层，留出的一部分空间使一次侧回水管271、一次侧进水管272中的水进行填充，此时，一次侧回水管271、一次侧进水管272靠近地面部分的水因重力而自然下降，水位下降到温度高的低处，并且管中没有水的部分形成负压空间，可以降低水的凝点，起到进一步的防冻目的，另一方面，箱体1中的缓冲层充有温度高的防冻液，可以对箱体1起到保温的作用，防止箱体1内部器件因没有热水循环而冻坏，同样的，当住宅区或商业区温度条件达到时，隔膜泵6将另一个暂存池5中原有的一部分防冻液充入到箱体1中的缓冲层剩余空间内，留出的一部分空间使二次侧进水管261、二次侧回水管262中的水进行填充，其防冻原理与一次侧回水管271、一次侧进水管272防冻原理相同。

具体的，如图2所示，一次侧回水管271上串接有泵25，二次侧进水管261上串接有使用侧泵26，泵25、使用侧泵26上均设有换热层7，换热层7通过三通阀63与一次侧回水管271或隔膜泵6连接。

泵25主要是起到动力作用，使整个换热盘管27中的水循环起来，使地下温度不断的被汲取，使用侧泵26同样的起到将空调盘管28、地暖盘管29中的水进行循环的作用，通过设置三通阀63，可以使换热层7与一次侧回水管271或隔膜泵6连接，当与一次侧回水管271连接时，主要是夏季使用，夏季时，泵25和使用侧泵26发热，而一次侧回水管271从地下循环出温度较低的水，对泵25和使用侧泵26进行降温，当隔膜泵6连接时，主要是冬季使用，冬季在停机期间，泵机温度过冷时可能会发潮结霜，影响使用，而利用隔膜泵6将温度较高的防冻液充到换热层7中，起到保温作用，且当换热层7中没有防冻液时，换热层7中的空间也是负压状态，同样可以起到隔温效果。

具体的，如图4-5所示，暂存池5包括壳体53和隔膜54，隔膜54位于壳体53的内部，隔膜54和壳体53之间形成封闭且可变容积的循环液暂存腔51，隔膜54的内部形成封闭且可变容积的防冻液暂存腔52，循环液暂存腔51包裹在防冻液暂存腔52的外围，循环液暂存腔51与排水弯管3连接，防冻液暂存腔52通过第一连接管61与隔膜泵6连接。

壳体53不采用保温材质，以保证壳体53内的液体可以与地下的较高的温度进行热交换，隔膜54也不采用隔温材质，隔膜54具有较强的密封性，来隔离循环液暂存腔51和防冻液暂存腔52，隔膜54是柔性材质，当防冻液暂存腔52中的防冻液被抽取，体积变小后，排水弯管3以及其上方管道中的液体因重力而下降，到达循环液暂存腔51中，若需要重新补充到排水弯管3以及其上方管道中时，利用隔膜泵6向防冻液暂存腔52中充防冻液，使循环液暂存腔51中的水被挤回去。

具体的，如图3所示，排水弯管3包括低位横管31、弯管32和高位竖管33，低位横管31为排水弯管3的第三端，高位竖管33为排水弯管3的第一端，弯管32呈U型竖向布置，弯管32的低位处设有向下延伸的泄水管321，泄水管321为排水弯管3的第二端，低位横管31和高位竖管33分别连接在弯管32的高位处。

高位竖管33连接从箱体1中贯穿下来的水管，设计成竖管主要是方便管道中的水因重力而排空，排空后即不可能被冻住，弯管32呈U型竖向布置，使水因重力全通过泄水管321进入循环液暂存腔51中。

具体的，如图1-2所示，排水弯管3的数量一共有四个，四个高位竖管33分别与一次侧回水管271、一次侧进水管272、二次侧进水管261和二次侧回水管262连接，四个低位横管31中的其中两个分别与换热盘管27的第一端和第二端连接，另外两个低位横管31分别与空调盘管28、地暖盘管29的第一端和第二端连接，低位横管31倾斜布置，低位横管31靠近弯管32的一端为低位端。

低位横管31可以设计成倾斜布置，将管道中存留的部分水也通过弯管32排入到循环液暂存腔51中。

具体的，如图3所示，暂存池5的数量为两个，且两个暂存池5均与隔膜泵6连接，并且一个暂存池5连接同一侧的两个排水弯管3，第一连接管61上设有电磁阀611，缓冲层包括横管64，横管64上设有若干个竖向布置的保温管641，隔膜泵6与横管64之间通过第二连接管62连接。

电磁阀611是与设置在住宅区或商业区中的温度传感器以及二次侧进水管261、二次侧回水管262中的温度传感器信号连接的，主要是根据哪部分设备的停止运行而决定向哪一侧的暂存池5中排出防冻液，缓冲层由保温管641的保温作用实现温度的缓冲，防止箱体1内的温度变化过快。

具体的，保温管641均匀的分布在箱体1的侧壁(图中未示出)，且保温管641的上端封闭，保温管641的截面呈圆形或矩形。

当保温管641中的防冻液处于低位时，上部的空间是负压态，可以增加隔热效果，降低凝固点，因此，当保温管641中是否充满防冻液时，都具有好的保温作用，而充满时，可以提供热源或冷源。

具体的，如图6所示，换热层7包括进液管71、换热通道701和排液管72，进液管71连接在三通阀63上，排液管72连接在一次侧回水管271上，排液管72上连接有闸阀721，进液管71、排液管72连接在换热通道701的两端。

三通阀63是手动调节的，分别在冬季或夏季时调节一次即可，夏季时，三通阀63与一次侧进水管272和进液管71连通，闸阀721处于打开状态；冬季时，三通阀63与第二连接管62和进液管71连通，并同时，闸阀721处于关闭状态。

具体的，如图6所示，换热通道701呈螺旋状分布在泵25、使用侧泵26的外壁，且进液管71位于换热通道701的低位处，排液管72位于换热通道701的高位处，换热通道701螺旋的轴线方向为竖直方向。

为了使得在换热通道701和第二连接管62连接时，在隔膜泵6向暂存池5中供液时，充入的防冻液能够自然的下降，减少存留，其设计成自下而上的螺旋式通道。

具体的，如图1所示，换热组件包括压缩机21、蒸发器22、冷凝器23和节流阀24。

压缩机21和蒸发器22、冷凝器23、节流阀24主要是为了增加两侧循环水管中的换热效率，与现有技术中的布置相同。

工作原理：地埋坑4的内侧使用木板或石块铺设平整，地埋坑4的侧壁上沿设置用于承载箱体1的支撑部，利用较深的地埋坑4可以保证施工后箱体1下方的空间受外部温度环境影响较小，而与所处的土壤之间的换热好，可以起到冬暖夏凉的作用，即地埋坑4内的水不容易结冰，换热盘管27从较深处的土壤中换取热量，然后通过换热组件将能量与空调盘管28、地暖盘管29中的能量进行交换，在夏季时，热量从空调盘管28、地暖盘管29向换热盘管27方向传递，使使用空调盘管28、地暖盘管29的住宅区或商业区更加凉爽，冬季时，热量从换热盘管27向空调盘管28、地暖盘管29方向传递，使使用空调盘管28、地暖盘管29的住宅区或商业区更加温暖，通过设置在住宅区或商业区中的温度传感器以及二次侧进水管261、二次侧回水管262中的温度传感器，检测住宅区或商业区和二次侧循环水管中的温度，主要是实现在住宅区或商业区温度条件达到时，则整个设备停止运行，或者在二次侧循环水管中温度达到时，停止一次侧以及换热组件的运行，起到更好的节能作用，并且在设备停止运行时，不需要因为防止水管冻住而主动的开启泵机进行循环，更加节省电能，并减少系统的频繁启停，当达到一次侧停止运行的条件时(二次侧水温达到预设值)，隔膜泵6将暂存池5中原有的一部分防冻液充入到箱体1中的缓冲层，留出的一部分空间使一次侧回水管271、一次侧进水管272中的水进行填充，此时，一次侧回水管271、一次侧进水管272靠近地面部分的水因重力而自然下降，水位下降到温度高的低处，并且管中没有水的部分形成负压空间，可以降低水的凝点，起到进一步的防冻目的，另一方面，箱体1中的缓冲层充有温度高的防冻液，可以对箱体1起到保温的作用，防止箱体1内部器件因没有热水循环而冻坏，同样的，当住宅区或商业区温度条件达到时，隔膜泵6将另一个暂存池5中原有的一部分防冻液充入到箱体1中的缓冲层剩余空间内，留出的一部分空间使二次侧进水管261、二次侧回水管262中的水进行填充，其防冻原理与一次侧回水管271、一次侧进水管272防冻原理相同，泵25主要是起到动力作用，使整个换热盘管27中的水循环起来，使地下温度不断的被汲取，使用侧泵26同样的起到将空调盘管28、地暖盘管29中的水进行循环的作用，通过设置三通阀63，可以使换热层7与一次侧回水管271或隔膜泵6连接，当与一次侧回水管271连接时，主要是夏季使用，夏季时，泵25和使用侧泵26发热，而一次侧回水管271从地下循环出温度较低的水，对泵25和使用侧泵26进行降温，当隔膜泵6连接时，主要是冬季使用，冬季在停机期间，泵机温度过冷时可能会发潮结霜，影响使用，而利用隔膜泵6将温度较高的防冻液充到换热层7中，起到保温作用，且当换热层7中没有防冻液时，换热层7中的空间也是负压状态，同样可以起到隔温效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种地源热泵机组防结冰装置，其特征在于：包括箱体(1)和地埋坑(4)，所述地埋坑(4)埋设在地面以下，所述地埋坑(4)的深度至少为一米，所述箱体(1)位于所述地埋坑(4)的上方，并至少有一部分嵌在所述地埋坑(4)的内壁，所述箱体(1)中设有换热组件，所述换热组件的一侧通过一次侧回水管(271)、一次侧进水管(272)与换热盘管(27)连接，所述换热组件的另一侧通过二次侧进水管(261)、二次侧回水管(262)与空调盘管(28)、地暖盘管(29)连接；所述地埋坑(4)内设有排水弯管(3)、暂存池(5)和隔膜泵(6)，所述排水弯管(3)距离地面至少0.5米，所述一次侧回水管(271)、一次侧进水管(272)、二次侧进水管(261)、二次侧回水管(262)均自所述箱体(1)的底部贯出、并延伸至所述地埋坑(4)内与排水弯管(3)的第一端连接，所述排水弯管(3)的第二端连接所述暂存池(5)，所述排水弯管(3)的第三端连接有换热盘管(27)或空调盘管(28)或地暖盘管(29)，所述隔膜泵(6)分别与所述暂存池(5)以及所述箱体(1)中的缓冲层连接；

所述一次侧回水管(271)上串接有泵(25)，所述二次侧进水管(261)上串接有使用侧泵(26)，所述泵(25)、使用侧泵(26)上均设有换热层(7)，所述换热层(7)通过三通阀(63)与所述一次侧回水管(271)或隔膜泵(6)连接；

所述暂存池(5)包括壳体(53)和隔膜(54)，所述隔膜(54)位于所述壳体(53)的内部，所述隔膜(54)和壳体(53)之间形成封闭且可变容积的循环液暂存腔(51)，所述隔膜(54)的内部形成封闭且可变容积的防冻液暂存腔(52)，所述循环液暂存腔(51)包裹在所述防冻液暂存腔(52)的外围，所述循环液暂存腔(51)与所述排水弯管(3)连接，所述防冻液暂存腔(52)通过第一连接管(61)与所述隔膜泵(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组防结冰装置，其特征在于：所述排水弯管(3)包括低位横管(31)、弯管(32)和高位竖管(33)，所述低位横管(31)为所述排水弯管(3)的第三端，所述高位竖管(33)为所述排水弯管(3)的第一端，所述弯管(32)呈U型竖向布置，所述弯管(32)的低位处设有向下延伸的泄水管(321)，所述泄水管(321)为所述排水弯管(3)的第二端，所述低位横管(31)和高位竖管(33)分别连接在所述弯管(32)的高位处。

3.根据权利要求2所述的一种地源热泵机组防结冰装置，其特征在于：所述排水弯管(3)的数量一共有四个，四个所述高位竖管(33)分别与所述一次侧回水管(271)、一次侧进水管(272)、二次侧进水管(261)和二次侧回水管(262)连接，四个所述低位横管(31)中的其中两个分别与所述换热盘管(27)的第一端和第二端连接，另外两个所述低位横管(31)分别与所述空调盘管(28)、地暖盘管(29)的第一端和第二端连接，所述低位横管(31)倾斜布置，所述低位横管(31)靠近所述弯管(32)的一端为低位端。

4.根据权利要求3所述的一种地源热泵机组防结冰装置，其特征在于：所述暂存池(5)的数量为两个，且两个所述暂存池(5)均与所述隔膜泵(6)连接，并且一个所述暂存池(5)连接同一侧的两个所述排水弯管(3)，所述第一连接管(61)上设有电磁阀(611)，所述缓冲层包括横管(64)，所述横管(64)上设有若干个竖向布置的保温管(641)，所述隔膜泵(6)与所述横管(64)之间通过第二连接管(62)连接。

5.根据权利要求4所述的一种地源热泵机组防结冰装置，其特征在于：所述保温管(641)均匀的分布在所述箱体(1)的侧壁，且所述保温管(641)的上端封闭，所述保温管(641)的截面呈圆形或矩形。

6.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组防结冰装置，其特征在于：所述换热层(7)包括进液管(71)、换热通道(701)和排液管(72)，所述进液管(71)连接在所述三通阀(63)上，所述排液管(72)连接在所述一次侧回水管(271)上，所述排液管(72)上连接有闸阀(721)，所述进液管(71)、排液管(72)连接在所述换热通道(701)的两端。

7.根据权利要求6所述的一种地源热泵机组防结冰装置，其特征在于：所述换热通道(701)呈螺旋状分布在所述泵(25)、使用侧泵(26)的外壁，且所述进液管(71)位于所述换热通道(701)的低位处，所述排液管(72)位于所述换热通道(701)的高位处，所述换热通道(701)螺旋的轴线方向为竖直方向。

8.根据权利要求1所述的一种地源热泵机组防结冰装置，其特征在于：所述换热组件包括压缩机(21)、蒸发器(22)、冷凝器(23)和节流阀(24)。

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