CN1542382A - 利用自然资源的冷暖气设备以及设置方法 - Google Patents

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洲泽昭已
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Misawa Kankyo Gijutsu KK
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Mishawa Environment Technology K K
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10—Geothermal energy

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Abstract

提供能利用地热和蓄水池的水等自然资源来进行建筑物的制冷和取暖的设备以及设置方法。它是在建筑物(1)的周围设置蓄水池(3)，同时在该蓄水池(3)内设置环状热交换器(4)，沿上述蓄水池(3)的外围埋设有若干个棒状热交换器(5)，在建筑物(1)内设置室内机(2)，设置有蒸发器(6a)、压缩器(6b)、冷凝器(6c)和膨胀阀(6d)的热泵(6)，上述棒状热交换器(5)和环状热交换器(4)以及热泵(6)的蒸发器(6a)内是通过循环有第一热媒质(L)的第一循环路(7)连接，上述热泵(6)的冷凝器(6c)和室内机(2)是通过循环有第二热媒质(M)的第二循环路(8)连接，由上述棒状热交换器(5)和上述环状热交换器(4)采取到的热能，通过上述热泵(6)传送到室内机(2)来进行上述建筑物(1)的制冷或取暖。

Description

利用自然资源的冷暖气设备以及设置方法
技术领域
本发明是有关主要在山村地区的建筑物上利用好的自然资源的冷暖气设备以及设置方法。
背景技术
在有着广阔的土地和山林的山村地区，在追求提高生活环境的同时，因劳动力的不足，使得保全土地和山林等自然环境的机能下降。因此希望两者同时得到提高。
在相对有着广阔的土地和山林的山村地区，存在着许多蓄水池，即使在没有蓄水池的场所，也能利用广阔的土地来设置蓄水池。如果能利用在这个广阔的土地和蓄水池中蕴藏丰富的地热和水的热能等自然资源来进行建筑物的制冷和取暖，就不会污染山村地区的自然环境，而形成一个良好的环境。另外，即使从大局来看，也有望防止地球温暖化和酸性雨对森林的破坏。
针对以上问题，本发明者对在山村地区所能利用的自然资源研究如下。
(1).地下水
地下水的温度常年变化很小，作为热源是安定的，但它的存在不确定。特别是在山村地区很容易受地区的限制。因地下水比较容易采取，所以采取量很容易超过自然拥有量，也很容易诱发地基下陷和水资源枯竭的问题。因此作为制冷或取暖的热源是不适宜的。
(2).太阳光
作为无限蕴藏的自然资源受到很高的重视，预想到今后的利用会增大，又很容易受季节和气候等因素的影响，特别是在冬季必须需要辅助热源。因此必须满足使用的条件。
(3).地热
将不冻液等热媒质输送到位于地下100m～150m的岩床处，用该热媒质能采取地热。还有在地下深处常年恒温，该温度在15～20℃安定。更由于地热在任何场合都丰富存在着，因此能作为制冷或取暖的热源来利用。
(4).蓄水池(水中热能)
水库和含池塘在内的蓄水池深处(5～10m)的水温是常年比较安定的，作为热资源的能量很丰富。另外受地区的限制，设置费不高，因此能作为制冷或取暖的热源来利用。
发明内容
本发明者针对上述问题，利用地热和蓄水池中水的能量来进行建筑物的制冷或取暖的装置。在此，本发明是提供利用所说的地热和蓄水池的水的自然资源能进行建筑物的制冷和取暖的设备和设置方法为课题。
所利用的原理
参照图1至图3进行说明。关于本发明中利用自然资源的冷暖气设备是在建筑物1的周围设置蓄水池3，同时在该蓄水池3内设置环状热交换器4，沿上述蓄水池3的外围埋设若干个棒状热交换器5，在建筑物1内设置室内机2，设置有蒸发器6a、压缩器6b、冷凝器6c和膨胀阀6d的热泵6，上述棒状热交换器5和环状热交换器4以及热泵6的蒸发器6a内是通过循环有第一热媒质L的第一循环路7连接，上述热泵6的冷凝器6c和室内机2是通过循环有第二热媒质M的第二循环路8连接，由上述棒状热交换器5和上述环状热交换器4采取到的热能，通过上述热泵6传送到上述室内机2来进行上述建筑物1的制冷或取暖。
关于本发明中利用自然资源的冷暖气设备的设置方法是由在建筑物1的周围设置蓄水池3，同时在该蓄水池3内设置环状热交换器4的第一工程，沿上述蓄水池3的外围埋设有若干个棒状热交换器5的第二工程，在建筑物1内设置室内机2的第三工程，设置有蒸发器6a、压缩器6b、冷凝器6c和膨胀阀6d的热泵6的第四工程，上述棒状热交换器5和环状热交换器4以及热泵6的蒸发器6a内通过循环有第一热媒质L的第一循环路7连接的第五工程，上述热泵6的冷凝器6c和室内机2通过循环有第二热媒质M的第二循环路8连接的第六工程构成，由上述棒状热交换器5和上述环状热交换器4采取到的热能，通过上述热泵6传送到上述室内机2来进行上述建筑物1的制冷或取暖。
附图说明
图1显示的是关于本发明中利用自然资源的冷暖气装置实施形态的正面构成图。
图2显示的是在图1中实施形态的平面构成图。
图3显示的是在图1中实施形态的部分放大正面构成图。
图4显示的是有关本发明中启动冷暖气设备的热泵的太阳能发电装置的流程图。
符号说明
1                          建筑物
2                          室内机
3                          蓄水池
4                          环状热交换器
5                          棒状热交换器
6                          热泵
6a                         蒸发器
6b                         压缩器
6c                         冷凝器
6d                         膨胀阀
7                          第一循环路
8                          第二循环路
9                          泵
10                         太阳能电池板
11                         蓄电池箱
12                         控制基板
13                        蓄电池
14                        整流器
L                         第一热媒质
M                         第二热媒质
N                         第三热媒质
具体实施方式
关于本发明中利用自然资源的冷暖气设备(和相同设备的设置方法)的实施形态，如图1至图3所示。该冷暖气设备是在建筑物1的周围设置蓄水池3，同时在该蓄水池3的池底设置由聚乙烯等合成树脂管卷制而成的环状热交换器4，又沿蓄水池3的外围埋设若干个同样由聚乙烯等合成树脂管构成的棒状热交换器5。还有该棒状热交换器5可以是在外筒内以同心状插入内筒组成的同心二重管型，也可以是在管主体的中心部分设置有隔离壁形成两个通路的U字管型。
与此同时，在建筑物1内设置室内机2，同时在建筑物1外设置有热泵6。该热泵6装备有蒸发器6a、压缩器6b、冷凝器6c和膨胀阀6d，同时有通过这些设备的第三热媒质N。
又棒状热交换器5和环状热交换器4以及热泵6的蒸发器6a内是通过循环有第一热媒质(不冻液)L的第一循环路7连接，同时热泵6的冷凝器6c和室内机2是通过循环有第二热媒质(不冻液)M的第二循环路8连接。在第一循环路7和第二循环路8中，安装有为循环任意一个第一热媒质L和第二热媒质M的泵9。
然后，由棒状热交换器5和环状热交换器4采取到的热能，通过热泵6输送到室内机2，对建筑物1进行制冷或取暖。室内机2都是使用通常所说的空调。
在有关本发明利用自然资源的冷暖气设备的设置方法中，第一工程～第六工程的顺序并不一定限定在以上顺序。
关于利用该自然资源的冷暖气设备的作用，在取暖场合进行说明。最初，启动两个泵9，循环第一循环路7和第二循环路8的第一热媒质L和第二热媒质M。第一循环路7的第一热媒质L由循环着的棒状热交换器5采取地热，同时由循环着的环状热交换器4采取水中的热能，并输送到热泵6。
在热泵6的蒸发器6a中，第三热媒质N通过第一热媒质L加热后，在压缩器6b被压缩，在被高温化后输送到冷凝器6c，并在冷凝器6c中放出热能来加热第二液态媒质。被加热的第二液态媒质是循环在室内机2之间并放出该热能，对建筑物1内进行供暖。第三液态媒质通过膨胀阀6d再到蒸发器6a中。通过反复进行这个过程，对建筑物1内进行供暖。还有在制冷的场合，使第三液态媒质的流动逆转。能在制冷的同时进行除湿。
本发明者是试着有关本发明的冷暖气设备进行如下的设置所具有的供暖效果。即在建筑面积为200m2的建筑物1，在面积为200m2的土地上挖水深5m的蓄水池3，在该底部设置有3个用100m长的管卷成环状的热交换器4。同时将外径100mm的棒状热交换器5沿着蓄水池3的外围大约间隔5m配置到深达地下100m处的地方。该蓄水池3底部的水温是8℃(没有测定地热的温度)。
在这个环境下启动本设备，传送到蒸发器6a的第一热媒质L的温度为5℃，从这出来的第一热媒质L的温度为2℃。然而在热泵6被加热，从冷凝器6c出来的第二液态媒质的温度达到50℃。这样通过本发明中的冷暖气设备，能确认对建筑面积为200m2的建筑物1进行充分的供暖。
另外，该冷暖气设备既能同时启动环状热交换器4和棒状热交换器5，也能只启动其中任何一方。
该冷暖气设备能利用所说的地热和蓄水池3水中的热能等自然资源进行对建筑物1的供暖或制冷。因此与燃烧石油和石炭来进行供暖或制冷的方法不一样，不会污染自然环境，也能预先防止地球温暖化和酸性雨对森林造成的破坏，也能进行供暖或制冷。因为利用的是自然资源，所以能希望降低运行成本。
还有因伴随着蓄水池3的外围埋设有棒状热交换器5，所以该棒状热交换器5能起到支柱作用，预先防止蓄水池3的崩溃。
另外热泵6和热媒质循环用的泵9是除商用电源以外，还可以利用太阳能发电装置和内燃机发电装置进行运转。太阳能发电装置是如图4所示，利用太阳能电池板10吸收太阳光，在蓄电池箱11内的蓄电池13，在需要充电时通过控制基板12来进行充电，再通过整流器14将必要的电力提供到热泵6和热媒质循环用的泵9。
发明的效果
有关本发明中的利用自然资源的冷暖气设备是能利用所说的地热和蓄水池3水中的热能等自然资源进行对建筑物1的供暖或制冷。因此不会污染自然环境，还能预先防止地球温暖化和酸性雨对森林造成的破坏，也能进行供暖或制冷。因为利用的是自然资源，所以能希望降低运行成本。

Claims (2)

1.一种利用自然资源的冷暖气设备，其特征在于在建筑物1的周围设置蓄水池3，同时在该蓄水池3内设置环状热交换器4；
沿上述蓄水池3的外围埋设有若干个棒状热交换器5；
在建筑物1内设置室内机2；
设置有蒸发器6a、压缩器6b、冷凝器6c和膨胀阀6d的热泵6；
上述棒状热交换器5和环状热交换器4以及热泵6的蒸发器6a内是通过循环有第一热媒质L的第一循环路7连接；
上述热泵6的冷凝器6c和室内机2是通过循环有第二热媒质M的第二循环路8连接；
由上述棒状热交换器5和上述环状热交换器4采取到的热能，通过上述热泵6传送到室内机2来进行上述建筑物1的制冷或取暖。
2.一种利用自然资源的冷暖气设备的设置方法，其特征在于由在建筑物1的周围设置蓄水池3，同时在该蓄水池3内设置环状热交换器4的第一工程；
沿上述蓄水池3的外围埋设有若干个棒状热交换器5的第二工程；
在建筑物1内设置室内机2的第三工程；
设置有蒸发器6a、压缩器6b、冷凝器6c和膨胀阀6d的热泵6的第四工程；
上述棒状热交换器5和环状热交换器4以及热泵6的蒸发器6a内通过循环有第一热媒质L的第一循环路7连接的第五工程；
上述热泵6的冷凝器6c和室内机2通过循环有第二热媒质M的第二循环路8连接的第六工程构成；
由上述棒状热交换器5和上述环状热交换器4采取到的热能，通过上述热泵6传送到室内机2来进行上述建筑物1的制冷或取暖。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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