CN202501671U - 一种热管封闭式地源热泵地能换热系统风冷冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热管封闭式地源热泵地能换热系统风冷冷却装置，包括壳体，壳体的底部安装有换热蓄水器，壳体的上部设有风机，换热蓄水器与风机之间设有若干根热管，所述热管的下端插入到换热蓄水器的内部，热管的上端设置在靠近风机的位置，本实用新型与地埋管换热器的串联运行，可以将地下聚集的热量排出，降低地下岩土的温度，提高地埋管换热器的换热量，提高机组能效比。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地源热泵冷却装置，具体地说，涉及一种热管封闭式地源热泵地能换热系统风冷冷却装置，属于暖通空调领域。
背景技术
地源热泵系统因其运行费用低、节能可靠，环保无污染得到越来越广泛的应用。但是地源热泵系统在使用过程中如果设计不当很容易产生冷、热不平衡的问题，尤其是在埋管面积有限的地区造成地埋管内介质温度过高，从而使地源热泵系统排热困难，降低了系统的运行效率，甚至系统不能正常工作。
对于夏季的放热量远大于冬季吸热量的地源热泵系统和单制冷的地源热泵系统，尤其长江以南地区，夏季冷负荷大，湿负荷大，制冷时间长，解决方法主要是增加埋管的数量。但是由于受场地影响，过多的埋管往往无法实现，而且增加埋管的数量，造价增加、容易产生地下热量的不平衡。单纯增加埋管数量，局限性较大，不经济实用。造成上述地区很难推广地源热泵，如何减少地埋管数量和平衡地下换热量，一直是制约地源热泵推广的一个瓶颈。研发一种地埋管替代补偿装置的必要性，越来越高。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是针对地源热泵系统减少地埋管数量，提供一种实用性强、运行成本低、可解决地埋管替代补偿的热管封闭式地源热泵地能换热系统风冷冷却装置。
为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种热管封闭式地源热泵地能换热系统风冷冷却装置，包括壳体，壳体的底部安装有换热蓄水器，壳体的上部设有风机，换热蓄水器与风机之间设有若干根热管，所述热管的下端插入到换热蓄水器的内部，热管的上端设置在靠近风机的位置。
以下是本实用新型对上述方案的进一步改进：
所述壳体的外部安装有太阳能电池，太阳能电池与风机电连接。
进一步改进：所述壳体的壳壁上与热管相对应的位置设有百叶进风口。
工作时，循环介质在换热蓄水器内流过，经过热管时热量被热管吸收。风机由太阳能电池提供电能，驱动空气在壳体内流动。空气在热管外流过。热管吸收的热量传递给空气。循环介质与空气两者互不接触。
本实用新型采用上述方案：风机位于所述壳体上部，换热蓄水器位于所述壳体下部。所述热管一段插入至所述换热蓄水器内部，另一端位于壳体内部的风机与所述换热蓄水器之间。循环介质乙二醇溶液或水在所述换热蓄水器内流过，经过热管时热量被热管吸收。空气在热管外流过。热管吸收的热量传递给空气。循环介质与空气两者互不接触。
本装置可作为地能换热器的部分替代或补偿装置，夏季与地埋管换热器并联或串联运行。夏季工况下地源热泵系统运行时，若地埋管换热器的出口温度高于35℃，说明地埋侧换热器已经无法满足地源热泵机组的换热要求。本装置与地埋管换热器并联投入工作，从主机流出的循环介质经地埋管侧分水器分别进入地埋管换热器和本装置各自降温，增大换热量，从而保证地源热泵机组的高效运行；地源热泵系统经过一个夏季运行进入过渡季节或冬季时，地埋侧换热器温度若高于室外环境大气温度，本装置与地埋管换热器串联投入工作，高温的循环介质经循环水泵驱动从地埋管换热器流入本装置进行降温，低温的循环介质再流入地埋管换热器为地下岩土降温，周而复始。
地源热泵机组在制冷工况时，超过50%的时间是在60%的部分负荷下运行的，但是地埋管换热器均是按照100%的全部负荷的设计和施工。地埋管换热器造价较高。采用本装置可以大大减少地埋管换热器的埋管数量，降低整个工程的造价。地埋管换热器在制冷工况下运行一段时间，容易导致地下岩土热量聚集，地埋管换热器换热能力下降，导致机组效率减低。本装置与地埋管换热器的串联运行，可以将地下聚集的热量排出，降低地下岩土的温度，提高地埋管换热器的换热量，提高机组能效比。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
附图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
附图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
图中：1-壳体；2-风机；3-热管；4-百叶进风口；5-换热蓄水器；6-太阳能电池。
具体实施方式
实施例，如图1所示，一种热管封闭式地源热泵地能换热系统风冷冷却装置，包括壳体1，壳体1的底部安装有换热蓄水器5，壳体1的上部设有风机2，换热蓄水器5与风机2之间设有若干根热管3，所述热管3的下端插入到换热蓄水器5的内部，热管3的上端设置在靠近风机2的位置。
所述壳体1的壳壁上与热管3相对应的位置设有百叶进风口4。
循环介质采用乙二醇溶液或水。
工作时，循环介质在换热蓄水器5内流过，经过热管3时热量被热管3吸收。风机2由太阳能电池6提供电能，驱动空气在壳体1内流动。空气在热管3外流过。热管3吸收的热量传递给空气。循环介质与空气两者互不接触。
结构数据如下：
| 参数名称 | 数值 | 备注 |
| 管长（mm） | 3000 | |
| 管外径（mm） | 51 | |
| 壁厚（mm） | 2.5 | |
| 翅片片数/25.4mm | 3 | |
| 翅片高度（mm） | 15.9 | |
| 翅片厚度（mm） | 1.27 | |
| 管排数 | 4 | |
| 管间距（mm） | 100 | |
| 排间距（mm） | 500 | |
| 总管数 | 24 |
实验数据如下：
| 测试条件 | 数值 | 备 注 |
| 乙二醇溶液进口温度（℃） | 39 | |
| 乙二醇溶液进口温度（℃） | 32 | |
| 空气温度（℃） | 30 | |
| 换热量（kw） | 143 |
由实验数据知：在室外温度为30℃，液体进口温度为39℃、出口为32℃时，该装置的冷却能力为143kw，而且液体出口温度仅比环境温度高2℃，能够满足地源热泵夏季制冷要求。
本实施例与地埋管换热器并联投入工作，从主机流出的循环介质经地埋管侧分水器分别进入地埋管换热器和换热蓄水器5。循环介质通过换热蓄水器5的热管3进行换热降温。降温后的循环介质经地埋管侧集水器进入地源热泵主机，从而保证地源热泵机组的高效运行，同时减少了地埋管换热器的埋管数量，降低工程造价；本实施例与地埋管换热器串联投入工作，循环介质从地埋管侧换热器流出，进入换热蓄水器5。循环介质通过换热蓄水器5的热管3进行换热降温。降温后的循环介质进入地埋管换热器，为地下岩土降温，提高地埋管换热器的换热量，提高机组能效比。
实施例2，如图2所示，一种热管封闭式地源热泵地能换热系统风冷冷却装置，包括壳体1，壳体1的底部安装有换热蓄水器5，壳体1的上部设有风机2，换热蓄水器5与风机2之间设有若干根热管3，所述热管3的下端插入到换热蓄水器5的内部，热管3的上端设置在靠近风机2的位置。
所述壳体1的外部安装有太阳能电池6，太阳能电池6与风机2电连接。
所述壳体1的壳壁上与热管3相对应的位置设有百叶进风口4。
循环介质采用乙二醇溶液或水。
工作时，循环介质在换热蓄水器5内流过，经过热管3时热量被热管3吸收。风机2由太阳能电池6提供电能，驱动空气在壳体1内流动。空气在热管3外流过。热管3吸收的热量传递给空气。循环介质与空气两者互不接触。
本装置可作为地能换热器的部分替代或补偿装置，夏季与地埋管换热器并联或串联运行。夏季工况下地源热泵系统运行时，若地埋管换热器的出口温度高于35℃，说明地埋侧换热器已经无法满足地源热泵机组的换热要求。本装置与地埋管换热器并联投入工作，从主机流出的循环介质经地埋管侧分水器分别进入地埋管换热器和本装置各自降温，增大换热量，从而保证地源热泵机组的高效运行；地源热泵系统经过一个夏季运行进入过渡季节或冬季时，地埋侧换热器温度若高于室外环境大气温度，本装置与地埋管换热器串联投入工作，高温的循环介质经循环水泵驱动从地埋管换热器流入本装置进行降温，低温的循环介质再流入地埋管换热器为地下岩土降温，周而复始。
地源热泵机组在制冷工况时，超过50%的时间是在60%的部分负荷下运行的，但是地埋管换热器均是按照100%的全部负荷的设计和施工。地埋管换热器造价较高。采用本装置可以大大减少地埋管换热器的埋管数量，降低整个工程的造价。地埋管换热器在制冷工况下运行一段时间，容易导致地下岩土热量聚集，地埋管换热器换热能力下降，导致机组效率减低。本装置与地埋管换热器的串联运行，可以将地下聚集的热量排出，降低地下岩土的温度，提高地埋管换热器的换热量，提高机组能效比。
Claims (3)
1.一种热管封闭式地源热泵地能换热系统风冷冷却装置，包括壳体，其特征在于：壳体的底部安装有换热蓄水器，壳体的上部设有风机，换热蓄水器与风机之间设有若干根热管，所述热管的下端插入到换热蓄水器的内部，热管的上端设置在靠近风机的位置。
2.根据权利要求1所述的一种热管封闭式地源热泵地能换热系统风冷冷却装置，其特征在于：所述壳体的外部安装有太阳能电池，太阳能电池与风机电连接。
3.根据权利要求2所述的一种热管封闭式地源热泵地能换热系统风冷冷却装置，其特征在于：所述壳体的壳壁上与热管相对应的位置设有百叶进风口。
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|---|---|---|---|---|
| CN102620480A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-08-01 | 山东宏力空调设备有限公司 | 热管封闭式地源热泵地能换热系统风冷冷却装置 |
| CN109405128A (zh) * | 2018-09-09 | 2019-03-01 | 广州市捷迅机电工程有限公司 | 一种一体化移动式双出风冷风机设备 |
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2012
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