CN1415910A - 地埋管供热空调系统及其应用 - Google Patents

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马重芳
过增元
唐志伟
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    • Y02E10/10—Geothermal energy

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Abstract

本发明涉及一种地埋管供热空调系统及其应用。它是由热泵机组、热水制备换热器、直接供冷式换热器、热水蓄水池、地板采暖盘管、室内换热器、地埋管换热器组成，上述各组件通过连接管道连接，地埋管换热器地下部分采用地埋式U形管结构，地上部分通过管道分别与热泵机组和直接供冷式换热器相连接，可形成各自分别独立的封闭循环管道，管内充有循环工质，循环管道中安装有循环泵和管道开关。根据季节不同的需要，通过管道的连接和管道开关的不同开关组合，可将能量分别传递给热泵机组，热水制备换热器和直接供冷式换热器，热水蓄水池，室内换热器。本实施例的温度控制面积最大可达1000平方米，特别适用于在温控面积内的小型独立建筑。

Description

地埋管供热空调系统及其应用
技术领域：
本发明涉及一种供热空调系统，特别是涉及一种地埋管供热空调系统及其应用。
背景技术：
随着科学技术的发展及人民生活水平的不断提高，人们对环境舒适程度的要求越来越高，供暖、供冷所需的能量消耗在总的能量消耗中所占的比重越来越大。由于燃料使用量的增加，加重了全球范围内的环境污染。现在合理的利用太阳能、地热等能源是必然的选择，例如，1999年12月29日公开的，申请号为99112104.x，公开号CN1239770A的专利申请，公开了这样一种利用地下水源来渗透吸取地下能量的供热制冷两用系统。这种供热制冷两用系统只能应用在地下水充足的地区，并且能够允许回灌的场所。由于地下水开采、利用、回放受到国家法规的制约，这种浅层水源热泵地热能的利用就有一定的局限性。并且由于抽用地下水和排放水的双向收费造成使用费用很高。
发明内容：
本发明的发明目的是提供一种地埋管供热空调系统及其应用，这种地埋管供热空调系统，避免了建造取水井及回水井，而是采用地埋式U型管结构，通过管内循环工质的内部循环方式，来采集地下能量。
本发明所述的地埋管供热空调系统及其应用，它是由热泵机组、热水制备换热器、直接供冷式换热器、热水蓄水池、地板采暖盘管、室内换热器、地埋管换热器组成，上述各组件通过连接管道连接，地埋管换热器的地下部分采用地埋式U型管结构，地上部分通过管道分别与热泵机组和直接供冷式换热器相连接，形成各自相对独立的封闭循环管道，管内充有循环工质，循环管道中安装有循环泵和管道开关。地埋管换热器为单组或多组，通过并联方式连接到地埋管供热空调系统。地埋管换热器采集的能量，根据季节不同的需要，通过管道的连接和管道开关1-15的不同开关组合，可将能量分别传递给热泵机组，热水制备换热器和直接供冷式换热器，热水蓄水池，室内换热器。夏天系统制冷时，系统中的开关7、8、9、10、11、14、15处于打开位置，开关1、2、3、4、5、6、12、13处于闭合状态，需要热水时，系统中打开开关5和开关6，关闭开关7，通过热水制备换热器，热水池提供热水。冬季系统供热时，系统中开关7、8、9、12、13、14、15处于打开位置，开关1、2、3、4、5、6处于闭合状态。系统轻度制冷时，可以关闭热泵机组，直接利用地下能量，系统中开关1、2、3、4、7、10、11处于打开位置，开关5、6、8、9、12、13、14、15处于关闭状态。
本发明的有益效果是通过地埋管供热空调系统，改变了已知技术中采集能量的方法，杜绝了对地下水源的污染和破坏。通过二次能源的利用使运行费用降低，冬季供暖时与燃煤供暖相当，夏季制冷时效率高于分体空调。
附图说明：
图1为地埋管供热空调系统及其应用的流程示意图
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
1-15开关      16直接供冷式换热器   17热水制备换热器
18热水池      19室内换热器         20地板采暖盘管
21热泵机组    22地埋管换热器       23循环泵
参见图1地埋管供热空调系统及其应用，在夏季作制冷工作时，系统中开关7、8、9、10、14、15处于打开位置，开关1、2、3、4、5、6、12、13处于关闭状态，地埋管换热器22的U型管埋于地下，管内的循环工质经过循环泵23、开关9将地下15℃左右的地温，由循环工质传递到热泵机组21的冷凝交换器，经过吸收热量后，循环工质温度上升为35℃，从热泵机组21中经过开关8、开关7返回。同时热泵机组21内的蒸发交换器释放出热量后，温度可以降到7℃左右，蒸发交换器内的低温循环水经过开关14、开关10，传送给室内换热器19，经由开关11、开关15构成环路，室内换热器19与室内空气热交换，达到调整室内温度的目的。此时用热水时，系统中开关5、开关6打开，关闭开关7，温度为35℃的循环工质，经过开关8、开关6进入热水制备换热器17，释放热量后经开关5返回。热水制备换热器17与热水池18进行热交换产生热水。冬季系统供热时，系统中开关7、8、9、12、13、14、15在打开位置，开关1、2、3、4、5、6处于关闭状态。地埋管换热器22中循环工质经过循环泵23、开关9将地下15℃左右的地温，由循环工质传递到热泵机组21的蒸发器，被吸收热量后，温度降为8℃，从热泵机组21中经过开关8、开关7返回。同时热泵机组21内的冷凝交换器经过吸收热量后，循环工质温度上升为50℃，冷凝交换器内的循环水经过开关14、开关12传递到地板采暖盘管20，经由开关11、开关15构成循环，使地板温度升高，同时也可以将系统中开关10、开关11打开，连通室内换热器19，使室温升高。夏季系统轻度制冷时，可以直接利用地下恒温特性，关闭热泵机组21，系统中开关1、2、3、4、7、10、11打开，开关5、6、8、9、12、13、14、15处于关闭状态，地埋管换热器22的U型管埋于地下，管内的循环工质经过循环泵23、开关3将地下15℃左右的地温，由循环工质传递到直接供冷式换热器16，经过吸收热量后，循环工质温度上升，经过开关1、开关7返回，直接供冷式换热器16中的循环水经过开关2、开关10传送给室内换热器19，经由开关11、开关4构成环路，室内换热器19与室内空气热交换，达到调整室内温度的目的。
本发明所述的地埋管供热空调系统及其应用的一个实施例中地埋管换热器22的U型管是用聚乙烯U型管制成，热水制备换热器17和直接供冷式换热器16为标准板式换热器，地板采暖盘管20为直径25毫米的聚乙烯管。本实施例的空调面积最大可达1000平方米，特别适用于在空调面积内的小型独立建筑。

Claims (7)

1.一种地埋管供热空调系统，它是由热泵机组、热水制备换热器、直接供冷式换热器、热水蓄水池、地板采暖盘管、室内换热器、地埋管换热器等组成，上述各组件通过连接管道连接，其特征在于：地埋管换热器地下部分采用地埋式U形管结构，地上部分通过管道分别与热泵机组和直接供冷式换热器相连接，可形成各自分别独立的封闭循环管道，管内充有循环工质，循环管道中安装有循环泵和管道开关。
2.根据权利要求1所述的一种地埋管供热空调系统，其特征在于：地埋管换热器为单组或多组，通过并联方式连接到地埋管供热空调系统。
3、一种地埋管供热空调系统的应用，其特征在于：地埋管换热器采集的能量，根据季节不同的需要，通过管道的连接和15个管道开关，开关(1)-(15)的不同开关组合，可将能量分别传递给热泵机组，热水制备换热器和直接供冷式换热器，热水蓄水池，室内换热器。
4、根据权利要求3所述的一种地埋管供热空调系统的应用，其特征在于：夏天系统制冷时，系统中的开关(7)、(8)、(9)、(10)、(11)、(14)、(15)处于打开位置，开关(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(12)、(13)处于闭合状态。
5、根据权利要求3所述的一种地埋管供热空调系统的应用，其特征在于：冬季系统供热时，系统中开关(7)、(8)、(9)、(12)、(13)、(14)、(15)处于打开位置，开关(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)处于闭合状态。
6、根据权利要求3所述的一种地埋管供热空调系统的应用，其特征在于：系统轻度制冷时，可以关闭热泵机组，直接利用地下能量，系统中开关(1)、(2)、(3)、(4)、(7)、(10)、(11)处于打开位置，开关(5)、(6)、(8)、(9)、(12)、(13)、(14)、(15)处于关闭状态。
7、根据权利要求4所述的一种地埋管供热空调系统的应用，其特征在于：需要热水时，系统中打开开关(5)和开关(6)，关闭开关(7)，通过热水制备换热器，热水池提供热水。
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