CN114383330A - 一种三管双回路地埋管换热器 - Google Patents

一种三管双回路地埋管换热器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三管双回路多工况地埋管换热器，包括供水管、冷热工况转换器、冷工况回水管、人工辅助复位牵引绳、冷工况专用接头、热工况供水管、热工况回水管、抽水泵；三根供回水管组成两条循环回路分别满足供冷工况，供热工况以及显热工况；冷热工况转换器用于夏季供冷循环和冬季供暖循环回路之间的相互转换；冷工况外置接头和人工辅助复位牵引绳用于辅助备用确保冷热工况转换完成。本发明解决了地埋管换热器供冷循环时的冷热抵消问题，避免了能源浪费，显著提高了地源热泵换热效率，降低了地埋管换热器近一半初投资。

Description

一种三管双回路地埋管换热器
技术领域：
本发明涉及地源热泵系统领域，尤其涉及一种三管双回路地埋管换热器。
背景技术：
地源热泵在过去三十年来已实现广泛应用，由于使用常规化石燃料会引起许多环境问题，例如全球变暖和酸雨污染，寻求传统化石燃料的合适替代品势在必行。这种现实导致越来越多的学者和研究人员投身于进入可再生能源领域。同时，随着住房需求的增长，追求舒适，供暖合适的房间已成为了大多数人的需求。在可再生能源和建筑热舒适性，地热能源已成为许多其他形式的可再生能源中的理想选择。
地源热泵的技术最大不足是“冷热失衡”的问题。南方地区以供冷为主，常年向地下转移热量；而北方地区冬季供暖需求大，从土壤中大量吸收热量。一般运行五到七年后，设施浅层地表由于冷热使用失衡，导致地下蓄能偏冷或偏热。常年制冷量大的区域，地下蓄能温度偏高；供暖利用率大的区域，蓄能温度偏低，从而导致系统温差小，换热效率降低，从而降低了设备效率，同时影响周围生态结构。
因此，地源热泵应用受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响；一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同；采用地下水的利用方式，会受到当地地下水资源的制约；打井埋管受场地限制比较大，必须有足够的面积用于打井和埋管；设计及运行中对全年冷热平衡有较大要求，要做到夏季往地下排放的热量与冬季从地下取用的热量大体平衡。
上述地源热泵会出现初投资成本高，地埋管内流体与土壤的热交换速率偏低，需要大量的管材并且地埋管占地面积大等渐渐突显出来的问题。
为此，亟需针对以上存在的不足做出改进，设计一种可以减少管材的使用和打井数量的换热器，来降低投资成本并解决地埋管占地面积大的问题。
发明内容：
为了弥补现有技术问题，本发明的目的是提供一种三管双回路地埋管换热器，合理设计地埋管的管路结构，使得冷热工况循环分别使用不同深度，不同路径的循环回路，解决地埋管换热器供冷循环时的冷热抵消问题，避免了能源浪费，显著提高了地埋管换热效率，并降低施工成本，降低了地埋管换热器近一半初投资。
本发明的技术方案如下：
一种三管双回路地埋管换热器，包括竖向设置的供水管、冷工况回水管、热工况供水管、热工况回水管，其特征在于，所述的供水管、冷工况回水管、热工况供水管相互联通，三者连接处设有冷热工况转换器，冷热工况转换器的冷热工况转换闸片控制供水管与冷工况回水管的通断、供水管与热工况供水管的通断；
所述的热工况供水管安装深度大于冷工况回水管，热工况供水管、热工况回水管相互联通；
所述的供水管、冷工况回水管、热工况回水管上端伸出地面，三者上端分别套装有供水管外置接头、冷工况回水管外置接头、热工况回水管外置接头，其中冷工况回水管外置接头侧壁上安装有人工辅助复位牵引绳，人工辅助复位牵引绳沿着冷工况回水管向下延伸连接冷热工况转换器，并控制供水管与热工况供水管通断；
还包括抽水泵，冷热工况转换器由供冷工况向供暖工况转换时，关闭供水管，抽水泵安装在冷工况回水管的外置接头上；冷热工况转换器由供热工况向供冷工况转换时，关闭供水管，抽水泵安装在热工况回水管外置接头上。
所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于，所述的供水管、冷工况回水管连接后呈U型；热工况供水管、热工况回水管为一根U型管；供水管、热工况供水管、热工况回水管整体呈U形状；冷工况回水管位于供水管与热工况回水管之间向上设置。
所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于：所述的热工况供水管、热工况回水管连接段上悬挂有配重块。
所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于，所述的冷热工况转换器包括底部为锥形的外壳，外壳上、下分别设有与内腔联通的供水管接头、热工况供水管接头，右侧设有冷工况回水管接头，所述的外壳内腔中转动安装有冷热工况转换闸片，冷热工况转换闸片与冷工况回水管的接触面中心设有人工辅助复位牵引绳牵引端固定的拉环，冷热工况转换闸片在人工辅助复位牵引绳作用下控制启闭冷工况回水管接头、热工况供水管接头在内腔中的进水端。
所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于，所述的冷热工况转换阀片安装部连接套管滚轴机构构成可旋转开关，冷热工况转换阀片两面分别设有冷工况回水管、热工况供水管相配合的定位密封槽。
所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于，所述的供水管接头、冷工况回水管接头、热工况供水管接头主体为筒状，其一端伸入到冷热工况转换器的外壳内腔中，另一端向外延伸出外壳，延伸出外壳段的长度大于内腔中的长度。
所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于：所述冷热工况转换器在供冷工况下，冷热工况转换闸片封住热工况供水管接头，供水管、冷热工况转换器、冷工况回水管依次串联导通，浅埋于地下土壤中，根据当地露点温度来决定其埋深，构成地埋管供冷系统。
所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于：所述冷热工况转换器在供热工况下，冷热工况转换闸片旋转封住冷工况回水管接头，供水管、冷热工况转换器、热工况供水管、热工况回水管依次串联导通，深埋于地下土壤中，根据当地供暖需求决定其埋深，构成地埋管供热系统。
所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于：所述的供水管外置接头、冷工况回水管外置接头、热工况回水管外置接头主体为筒体，筒体外壁上靠近口部设有抽水泵接口槽，抽水泵接口槽下部间隔设有固定卡箍。
所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于：所述的外置接头中冷工况回水管外置接头上设有沿径向的连接管，连接管位于上部的固定卡箍对侧，连接管内旋合安装有旋转塞，旋转塞内、外端部分别设置有旋转塞拉环、人工辅助复位牵引绳的连接环，连接管外旋合安装有罩住旋转塞拉环的旋转盖。
本发明的优点是：
1、本发明通过供水管、冷工况回水管、热工况回水管与冷热工况转换器的连接构成独有的三管制地埋管换热器，通过三管制的方式，实现了地埋管换热器在一口井内供冷工况和供暖工况回水管的独立；供冷环路可以不受由于供暖环路过深的影响，供冷环路可以根据当地露点温度，自由决定其浅埋深度；供暖环路也可以根据当地供暖需求自由决定其埋深。
2、本发明独有的供冷循环和供暖循环分别使用不同深度、不同路径的循环回路，使得冷工况地埋管可以根据当地露点温度决定其浅埋深度，不受供暖环路过深影响；解决了单一回路供冷循环中的冷热抵消问题，显著提高了50％地源热泵换热效率。
3、本发明独有的供冷循环和供暖循环分别使用不同深度、不同路径的循环回路，使得热工况地埋管可以根据当地供暖需求自由决定其埋深，相比于传统地源热泵提高了供暖循环水温2℃左右；解决了单一回路供暖循环过深导致夏季供冷循环冷热抵消严重、过浅导致冬季供暖温度不足。
4、本发明冷工况地埋管根据当地露点温度决定其浅埋深度；使得三管双回路多工况地埋管换热器独有非热泵工况下显热供冷工况；该工况可以在使用少量能源动力驱动换热器中水循环的前提下，使得循环水在无需压缩机对冷媒做功的条件下，利用自然温差换热，对建筑进行供冷，来处理温度较高但湿度适宜的条件环境。在满足供冷需求的前提下，最大程度的节约了能源，相比于夏季供冷降低了近68％的运行成本。
5、本发明相比于单一回路供冷循环，三管双回路多工况地埋管换热器缩减了供冷循环近一半的长度，最大限度提高了地源热泵换热效率；减少了供冷循环的管材；节约了40％左右的供冷系统初投资。
6、本发明相比于单一回路供暖循环，三管双回路多工况地埋管换热器可根据当地气象条件，自由确定供暖循环长度，充分满足冬季供暖温度需求。
7、本发明利用浅层地热能资源是一种清洁的可再生能源，在冬季供暖时，不需要锅炉，没有燃烧，没有排烟，没有废弃物，没有二氧化碳气体。
8、本发明利用浅层地热能资源是一种清洁的可再生能源，在夏季供冷时，不会产生热岛效应；在高温低湿条件环境下，利用三管双回路多工况地埋管换热器独有的显热供冷工况，投入少量能源运行，即可利用自然温差换热带走建筑内热量，对建筑进行供冷。
9、本发明以土壤为载体，向其放出热或吸收热量，不消耗水资源，省去了冷却塔、锅炉房及储油房等配套设施，机房面积小，节省了土地资源。
10、本发明不受外界高温或严寒影响，运行稳定，系统简捷，控制简单，维护方便，使用寿命长。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为冷热工矿转换器的结构示意图。
图3为本发明的冷热工况转换器剖视图。
图4为本发明冷热工矿转换器的冷热工况转换闸片的结构示意图。
图5为本发明的供冷模式示意图。
图6为本发明的显热工况供冷模式示意图。
图7为本发明的供热模式示意图。
图8为本发明的本发明的冷工况外置接头剖视结构示意图。
具体实施方式：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
一种三管双回路地埋管换热器，包括竖向设置的供水管1、冷工况回水管2、热工况供水管3、热工况回水管4，供水管1、冷工况回水管2、热工况供水管3相互联通，三者连接处设有冷热工况转换器5，冷热工况转换器5的冷热工况转换闸片5-5控制供水管1与冷工况回水管2通断、供水管1与热工况供水管3通断；
热工况供水管3安装深度大于冷工况回水管2，热工况供水管3、热工况回水管4相互联通；
供水管1、冷工况回水管2、热工况回水管4上端伸出地面，三者上端分别套装有供水管外置接头6、冷工况回水管外置接头7、热工况回水管外置接头8，其中冷工况回水管外置接头7侧壁上安装有人工辅助复位牵引绳9，人工辅助复位牵引绳9沿着冷工况回水管2向下延伸连接冷热工况转换器5，并控制供水管1与热工况供水管3通断；
还包括抽水泵10，冷热工况转换器5由供冷工况向供暖工况转换时，关闭供水管1，抽水泵10安装在冷工况回水管2的外置接头上，启动抽水，由抽水泵10提供冷热工况转换闸片5-5旋转的动力并吸除地埋管中的水，无水流出时，工况转换完成；冷热工况转换器5由供热工况向供冷工况转换时，关闭供水管1，抽水泵10安装在热工况回水管外置接头8上，启动抽水，抽水泵10提供冷热工况转换闸片5-5旋转的动力并吸除地埋管中的水，当无水流出时，工况转换完成。
供水管1、冷工况回水管2连接后呈U型；热工况供水管3、热工况回水管4为一根U型管；供水管1、热工况供水管3、热工况回水管4整体呈U形状；冷工况回水管2位于供水管1与热工况回水管4之间向上设置。
热工况供水管3、热工况回水管4连接段上悬挂有配重块11。
冷热工况转换器5包括底部为锥形的外壳5-1，外壳5-1上、下分别设有与内腔联通的供水管接头5-2、热工况供水管接头5-3，右侧设有冷工况回水管接头5-4，外壳5-1内腔中转动安装有冷热工况转换闸片5-5，冷热工况转换闸片5-5与冷工况回水管2的接触面中心设有人工辅助复位牵引绳9牵引端固定的拉环5-6，冷热工况转换闸片在人工辅助复位牵引绳9作用下控制启闭冷工况回水管2接头、热工况供水管3接头在内腔中的进水端。
冷热工况转换阀片安装部连接套管滚轴机构5-7构成可旋转开关，冷热工况转换阀片两面分别设有冷工况回水管2、热工况供水管3相配合的定位密封槽5-8。
供水管接头5-2、冷工况回水管接头5-4、热工况供水管接头5-3主体为筒状，其一端伸入到冷热工况转换器5的外壳内腔中，另一端向外延伸出外壳，延伸出外壳段的长度大于内腔中的长度；此外，热工况供水管接头5-3包覆于外壳5-1锥形段内。
冷热工况转换器5在供冷工况下，冷热工况转换闸片5-5封住热工况供水管3接头，供水管1、冷热工况转换器5、冷工况回水管2依次串联导通，浅埋于地下土壤中，根据当地露点温度来决定其埋深，构成地埋管供冷系统。
冷热工况转换器5在供热工况下，冷热工况转换闸片旋转封住冷工况回水管2接头，供水管1、冷热工况转换器5、热工况供水管3、热工况回水管4依次串联导通，深埋于地下土壤中，根据当地供暖需求决定其埋深，构成地埋管供热系统。
供水管外置接头6、冷工况回水管外置接头7、热工况回水管外置接头8主体为筒体，筒体外壁上靠近口部设有抽水泵接口槽，抽水泵接口槽下部间隔设有固定卡箍。
外置接头中冷工况回水管外置接头7的筒体7-1上设有沿径向的连接管7-2，筒体7-1外壁上靠近口部设有抽水泵接口槽7-8，连接管位于上部的固定卡箍7-3对侧，连接管7-2内旋合安装有旋转塞7-4，旋转塞7-4内、外端部分别设置有旋转塞拉环7-5、人工辅助复位牵引绳9的连接环7-6，连接管外旋合安装有罩住旋转塞拉环7-5的旋转盖7-7。
下面对应相应附图具体说明工作原理：
图1为本发明的结构示意图，本发明具体包括：供水管外置接头6、冷工况回水管外置接头7、热工况回水管外置接头8、供水管1、冷热工况转换器5、冷工况回水管2、人工辅助复位牵引绳9、热工况供水管3、下管配重11、热工况回水管3、抽水泵(手摇抽水泵)10；
其中，供水管1、冷热工况转换器5、冷工况回水管2组成供冷回路，浅埋于地下土壤中；热工况供水管3连接冷热工况转换器5的热工况供水管接头与热工况回水管深埋于地下土壤中，与冷热工况转换器、供水管1组成供热回路；供冷循环和供热循环公用一个供水管1，但分别使用不同深度，不同路径的循环回路。
冷热工况转换器5，用于通过控制冷热工况转换闸片5-5的旋转，封闭或开启冷工况回水管接头5-4、热工况供水管接头5-3切换地埋管换热器工况。本发明具有三种运行模式分别是：供冷模式、显热供冷模式以及供热模式。
图5为本发明的供冷模式结构示意图，其中冷热工况转换器5中冷热工况转换闸片5-5由于重力自身作用处于转换器底部，封住热工况供水管接头5-3。供水管1、冷热工况转换器5和冷工况回水管2构成地源热泵供冷循环。地下室内热泵机房中地源热泵机组12内的压缩机对冷媒做功，使其进行汽-液转化的循环。通过冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝，由循环水路将冷媒中所携带的热量吸收，最终通过室外地能换热系统转移至土壤里。在室内热量通过室内采暖空调13末端系统、水源热泵机组系统和室外地能换热系统不断转移至地下的过程中，为建筑供冷。
本发明供冷过程管路连接方式：热泵机组冷却回水管与地埋管换热器供水管1相连；热泵机组冷却供水管接口与地埋管换热器冷工况回水管2相连；热泵机组冷水供水接口与室内空调机组供水口相连，热泵机组冷水回水口与室内空调机组回水口相连。
图6为本发明的显热工况供冷模式结构示意图，仍使用供冷循环回路。由于冷工况地埋管根据当地露点温度决定其浅埋深度，大大减少了供冷循环时的冷热抵消，在温度高湿度适宜条件环境下，三管双回路地埋管换热器只需处理显热即可满足供冷需求。此时三管双回路地埋管换热器无需连接热泵机组，只需连接一个水泵机组14。在使用少量能源动力的前提下，使得循环水在无需压缩机对冷媒做功的条件下，利用自然温差换热即可对建筑进行供冷。在满足温度高湿度适宜条件环境建筑的供冷需求的前提下，最大程度的节约了能源，降低了运行成本。
本发明的显热工况供冷模式管路连接方式与供冷过程管路连接方式相同。
本发明供冷工况变供热工况操作步骤为：需先封住供水管1，在冷工况回水管外置接头7处连接抽水泵(手摇抽水泵)10，进行抽水处理。抽水泵(手摇抽水泵)10为冷热工况转换器中冷热工况转换闸片旋转提供动力，使其旋转并封住冷工况回水管口。当无液体被抽出时，冷热工况转换闸片5-5旋转完成。此时从供水管1注水。注水完成后，供水管1、冷热工况转换器5、热工况供水管1、热工况回水管构成地源热泵供热系统循环，此时工况转换完成。
若在抽水泵(手摇抽水泵)10抽水处理结束后，由于某些原因导致工况转换不顺利，则需打开，旋开，拉动人工辅助复位牵引绳9。由人工辅助复位牵引绳带动工况转换闸片5-5，实现工况转换，此时再从供水管1注水，注水完成后，供水管1、冷热工况转换器5、热工况供水管3、热工况回水管4构成地源热泵供热系统循环。旋紧旋转塞7-4，盖好旋转盖7-7，此时工况转换完成。
图7为本发明的供热模式图，其中冷热工况转换器中闸片5-5由于抽水泵(手摇抽水泵)10的吸力或人工辅助复位牵引绳9的拉力作用处于转换器侧面，封住冷工况回水管接头7。供水管1、冷热工况转换5、热工况供水管3、热工况回水管4构成地源热泵供热系统循环。地源热泵机组12内的压缩机对冷媒做功，由室外地能换热系统吸收地下水或土壤里的热量，通过水源热泵机组12系统内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过空气热交换器内冷媒的冷凝，由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以室内采暖空调末端系统为建筑供热。
本发明供热过程管路连接方式：热泵机组冷却回水管与地埋管换热器供水管1相连；热泵机组冷却供水管接口与地埋管换热器热工况回水管4相连。热泵机组热水供水口与室内空调机组供水口相连，热泵机组热水回水口与室内空调机组回水口相连。
本发明供热工况变供冷工况原理为：需先封住供水管1，在热工况回水管外置接头8上连接抽水泵(手摇抽水泵)10进行进行抽水处理。抽水泵(手摇抽水泵)10为冷热工况转换器5中冷热工况转换闸片5-5提供旋转动力，使其向下旋转并封住热工况供水管3接口；当无液体被被抽出时，冷热工况转换闸片5-5旋转完成。此时从供水管1注水。注水完成后，供水管1、冷热工况转换器5、冷工况回水/2构成地源热泵供冷系统循环；热工况转换为冷工况完成。
综上供水管、冷工况回水管、热工况回水管上端伸出地面段可以加装阀门，便于进行工况转换操作。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三管双回路地埋管换热器，包括竖向设置的供水管、冷工况回水管、热工况供水管、热工况回水管，其特征在于，所述的供水管、冷工况回水管、热工况供水管相互联通，三者连接处设有冷热工况转换器，冷热工况转换器的冷热工况转换闸片控制供水管与冷工况回水管通断、供水管与热工况供水管相互通断；
所述的热工况供水管安装深度大于冷工况回水管，热工况供水管、热工况回水管相互联通；
所述的供水管、冷工况回水管、热工况回水管上端伸出地面，三者上端分别套装有供水管外置接头、冷工况回水管外置接头、热工况回水管外置接头，其中冷工况回水管外置接头侧壁上安装有人工辅助复位牵引绳，人工辅助复位牵引绳沿着冷工况回水管向下延伸连接冷热工况转换器，并控制供水管与热工况供水管通断；
还包括抽水泵，冷热工况转换器由供冷工况向供暖工况转换时，关闭供水管，抽水泵安装在冷工况回水管的外置接头上；冷热工况转换器由供热工况向供冷工况转换时，关闭供水管，抽水泵安装在热工况回水管外置接头上。
2.根据权利要求1所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于，所述的供水管、冷工况回水管连接后呈U型；热工况供水管、热工况回水管为一根U型管；供水管、热工况供水管、热工况回水管整体呈U形状；冷工况回水管位于供水管与热工况回水管之间向上设置。
3.根据权利要求1或2所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于：所述的热工况供水管、热工况回水管连接段上悬挂有配重块。
4.根据权利要求1所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于，所述的冷热工况转换器包括底部为锥形的外壳，外壳上、下分别设有与内腔联通的供水管接头、热工况供水管接头，右侧设有冷工况回水管接头，所述的外壳内腔中转动安装有冷热工况转换闸片，冷热工况转换闸片与冷工况回水管的接触面中心设有人工辅助复位牵引绳牵引端固定的拉环，冷热工况转换闸片在人工辅助复位牵引绳作用下控制启闭冷工况回水管接头、热工况供水管接头在内腔中的进水端。
5.根据权利要求4所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于，所述的冷热工况转换阀片安装部连接套管滚轴机构构成可旋转开关，冷热工况转换阀片两面分别设有冷工况回水管、热工况供水管相配合的定位密封槽。
6.根据权利要求4所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于，所述的供水管接头、冷工况回水管接头、热工况供水管接头主体为筒状，其一端伸入到冷热工况转换器的外壳内腔中，另一端向外延伸出外壳，延伸出外壳段的长度大于内腔中的长度。
7.根据权利要求1或4所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于：所述的冷热工况转换器在供冷工况下，冷热工况转换闸片封住热工况供水管接头，供水管、冷热工况转换器、冷工况回水管依次串联导通，浅埋于地下土壤中，根据当地露点温度来决定其埋深，构成地埋管供冷系统。
8.根据权利要求1或4所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于：所述的冷热工况转换器在供热工况下，冷热工况转换闸片旋转封住冷工况回水管接头，供水管、冷热工况转换器、热工况供水管、热工况回水管依次串联导通，深埋于地下土壤中，根据当地供暖需求决定其埋深，构成地埋管供热系统。
9.根据权利要求1所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于：所述的供水管外置接头、冷工况回水管外置接头、热工况回水管外置接头主体为筒体，筒体外壁上靠近口部设有抽水泵接口槽，抽水泵接口槽下部间隔设有固定卡箍。
10.根据权利要求9所述的三管双回路地埋管换热器，其特征在于：所述的外置接头中冷工况回水管外置接头上设有沿径向的连接管，连接管位于上部的固定卡箍对侧，连接管内旋合安装有旋转塞，旋转塞内、外端部分别设置有旋转塞拉环、人工辅助复位牵引绳的连接环，连接管外旋合安装有罩住旋转塞拉环的旋转盖。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3965972A (en) * 1974-11-04 1976-06-29 Petersen Ross K Heating and cooling system
JP2004060536A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Nidec Shibaura Corp ポンプ及び洗濯機
CN205102461U (zh) * 2015-10-20 2016-03-23 邢培奇 增强型地源热泵冷热复合系统
CN205536633U (zh) * 2016-01-22 2016-08-31 河南雍科新能源科技有限公司 一种带有蓄冷蓄热功能的双u型垂直地埋管换热系统装置
CN207113101U (zh) * 2017-07-13 2018-03-16 吉林吉大地球科学与地质开发股份有限公司 一种双模地热能综合利用系统
CN210718214U (zh) * 2019-10-15 2020-06-09 丰电阳光(北京)清洁能源技术有限公司 一种不抽取地下水的地环水源热泵系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3965972A (en) * 1974-11-04 1976-06-29 Petersen Ross K Heating and cooling system
JP2004060536A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Nidec Shibaura Corp ポンプ及び洗濯機
CN205102461U (zh) * 2015-10-20 2016-03-23 邢培奇 增强型地源热泵冷热复合系统
CN205536633U (zh) * 2016-01-22 2016-08-31 河南雍科新能源科技有限公司 一种带有蓄冷蓄热功能的双u型垂直地埋管换热系统装置
CN207113101U (zh) * 2017-07-13 2018-03-16 吉林吉大地球科学与地质开发股份有限公司 一种双模地热能综合利用系统
CN210718214U (zh) * 2019-10-15 2020-06-09 丰电阳光(北京)清洁能源技术有限公司 一种不抽取地下水的地环水源热泵系统

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