CN201237316Y - 地能地板冷暖空调系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种地能地板冷暖空调系统，其结构包括：用于向室内辐射或吸收热能的水循环系统；用于实现热交换的地源热泵机组，地源热泵机组可分别与水循环系统和地下循环水系统实现热交换；用于与地下土壤热交换的地下循环水系统。本空调系统用来调节室内温度，具有高效率、低耗电、低运行费、低投资和零排放的优点。

Description

地能地板冷暖空调系统
技术领域
本实用新型涉及一种空调系统，尤其是一种地能地板冷暖空调系统。
背景技术
目前北方地区传统的供热供冷方式为燃煤供热、分体空调供冷，污染重、耗电高、运行费高；常规中央空调系统初投资高，运行费更高；常规地源热泵系统的冷热量释放装置是风机盘管，供冷水温偏低、供热水温偏高，加重了电耗。常规地下换热系统为水井式，离不开地下水，审批有困难，地下水100％回灌有困难，在无地下水地区不能使用，在地下水位下降快的地区也不宜使用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种把地球表层30mm—200m岩土内的自然温度能—浅层地能，用来调节室内温度的地能地板冷暖空调系统。
为解决上述技术问题，本实用新型包括：
用于向室内辐射或吸收热能的水循环系统；
用于实现热交换的地源热泵机组，地源热泵机组可分别与水循环系统和地下循环水系统实现热交换；
用于与地下土壤热交换的地下循环水系统。
本实用新型所述的水循环系统最好是由盘于室内地板下的盘管和循环泵构成；盘管直径为16mm—25mm，布管间距为160mm—220mm。
本实用新型所述地源热泵机组最好由电驱动的压缩机以及冷凝器、蒸发器、节流阀和制冷剂循环管路组成，由微电脑控制系统控制上述供冷、暖过程。
本实用新型所述地下循环水系统最好由埋于土壤中的U形管、U形管中的循环水和循环水泵构成，U形管与地源热泵机组相连。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型具有高效率、低耗电、低运行费、低投资和零排放的优点。
1、本实用新型完成热交换所需电力大幅度降低，大幅度节省国家电力指标，有利于缓解“国家电荒”。对于节能住宅，每建筑平米占用的电力指标只有9—12w/m2，比常规地源热泵低30％左右，只是传统分体空调的1/4—1/6。夏天还可以实现不开主机，用地下自然土壤温度直供室内盘管，此时的机组性能系数cop可达到20以上，为常规机组的4倍。夏天北方地区的节能住宅供冷费每年可低至2元/m2左右。
2、实现“低电力供冷暖”、“蓄冷蓄热”和低谷用电时段供冷暖。年供冷暖运行费大幅度降低。比常规地源热泵低1/3左右，比传统供冷暖低1/2以上。节能住宅的年运行费低至10元/m2左右。
3、建筑供冷暖实现不依赖地下水的土壤源地源热泵方式，有利于保护有限的地下水资源，并大幅度拓宽了地源热泵的应用地域。
4、不耗燃煤、不耗燃油、不耗燃气，少耗电，实现“零排放”。
5、实现高效率的地板辐射供冷暖，一板两供，不占空间，不占建筑面积；地板供冷表面温度大于19℃，供热表面温度小于28℃，符合国际“舒适度”的标准；没有风机盘管吹冷风、吹热风的感觉，没有空调病。
6、常规风机盘管供冷暖靠空气蓄冷蓄热供冷暖，而本系统靠地板层蓄冷蓄热供冷暖，其蓄热蓄冷量是空气的50—70倍，可以在用电低谷积蓄冷热、用电高峰停机，从而享受低谷电价。同时日开机时间可以缩短1/3左右，等于机组运行寿命延长1/3左右。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本地能地板冷暖空调系统，包括：用于向室内辐射或吸收热能的水循环系统、用于实现热交换的地源热泵机组，地源热泵机组可分别与水循环系统和地下循环水系统实现热交换、用于与地下土壤热交换的地下循环水系统。
如图1所示，本地能地板冷暖空调系统所述的水循环系统是由盘于室内地板下的盘管5和循环泵4构成；盘管5最好为直径为16mm—25mm的塑料管，布管间距为160mm—220mm。通过盘管5中的循环冷、热水向地板层传冷或传热，并通过地板的冷、热辐射功能和对流功能向室内供冷或供热。
如图1所示，本地能地板冷暖空调系统所述的地源热泵机组由电驱动的压缩机7以及冷凝器6、蒸发器8、节流阀3和制冷剂循环管路组成，通过压缩机7做功，并通过蒸发器8吸热、冷凝器放热的功能，由微电脑控制系统来控制上述供冷、暖过程。
如图1所示，本地能地板冷暖空调系统所述地下循环水系统由由埋于土壤中的U形管1、U形管1中的循环水和循环水泵2构成，U形管1与地源热泵机组相连。地下循环水系统最好由至少二根U形管1并联后与与地源热泵机组相连，以提高U形管1内的循环水与地下土壤热交换的面积，提高本空调系统的工作效率，U形管的根数根据所应用的建筑物的建筑面积确定。本地能地板冷暖空调系统中的U形管1材料最好为聚乙烯PE管，管径25mm—32mm，U形管1分布间距4m—5m，埋深30m—200m。当地表20m以下有卵石或硬石层不便竖埋U形管1时，也可采用螺旋形管横埋方式提取地能，埋深10m—20m。
为了充分发挥本地能地板冷暖空调系统的技术经济优势，要求建筑节能水平达到国家标准，并通过微电脑对运行参数的调节，使地表面温度高于当地的露点温度，从而不会结露。对于达不到国家建筑节能标准的建筑和南方潮热地区的建筑，采用本地能地板冷暖空调系统时需要加新风除湿系统。
本地能地板冷暖空调系统在使用前先将盘管5和U形管1内注入循环水，其工作原理是：
在冬天使用过程中，地下循环水系统中U形管1中的循环水与土壤进行热交换，吸收土壤中的热能。循环水泵2使携带有地下热能的循环水流过蒸发器8，通过循环系统中的压缩机7做功，使U形管1带上来的热能在蒸发器8中被制冷剂热交换吸收，提升制冷剂的温度。通过节流阀3调节制冷剂流量，制冷剂进入冷凝器6中与地板下的盘管5内的循环水进行热交换，提升盘管5内的水的温度，使之达到室内供热水温。升温后的盘管5内的热水通过循环泵4和分集水器分布到各房间地板下循环，加热地板层，并通过地板辐射传热和对流传热向室内供暖。
在夏天使用过程时，通过换向阀把蒸发器8和冷凝器6交换位置，使盘管5中形成冷水循环，通过相反的上述过程把室内热量带到土壤中，实现建筑供冷。

Claims (8)

1、一种地能地板冷暖空调系统，其特征在于，包括：
用于向室内辐射或吸收热能的水循环系统；
用于实现热交换的地源热泵机组，地源热泵机组可分别与水循环系统和地下循环水系统实现热交换；
用于与地下土壤热交换的地下循环水系统。
2、根据权利要求1所述的地能地板冷暖空调系统，其特征在于所述的水循环系统是由盘于室内地板下的盘管和循环泵构成；盘管直径为16mm—25mm，布管间距为160mm—220mm。
3、根据权利要求1所述的地能地板冷暖空调系统，其特征在于所述地源热泵机组由电驱动的压缩机以及冷凝器、蒸发器、节流阀和制冷剂循环管路组成，由微电脑控制系统控制上述供冷、暖过程。
4、根据权利要求1所述的地能地板冷暖空调系统，其特征在于所述地下循环水系统由埋于土壤中的U形管、U形管中的循环水和循环水泵构成，U形管与地源热泵机组相连。
5、根据权利要求4所述的地能地板冷暖空调系统，其特征在于所述地下循环水系统由至少二根U形管并联后与地源热泵机组相连。
6、根据权利要求4或5所述的地能地板冷暖空调系统，其特征在于所述U形管材料为聚乙烯PE管，管径25mm—32mm，U形管分布间距4m—5m，埋深30m—200m。
7、根据权利要求4或5所述的地能地板冷暖空调系统，其特征在于所述的U形管的下部采用螺旋形管横埋方式，埋深10m—20m。
8、根据权利要求1所述的地能地板冷暖空调系统，其特征在于在室内安装有新风除湿系统。
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