CN203907863U - 一种温湿独立控制土壤自然源毛细管空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及温湿独立控制土壤自然源毛细管空调系统，提供一种可以不使用热泵解决夏季显热负荷的，利用毛细管末端进行换热的温湿度独立控制土壤自然源毛细管空调系统。这种空调系统增加了土壤冷热源所使用PE管的数量，增强土壤冷热源与毛细管末端的换热，在夏季可以直接使用土壤冷热源产生制冷解决显热负荷，减少初期投资和能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及温湿独立控制空调系统，特别涉及一种温湿独立控制土壤自然源毛细管空调系统。
背景技术
目前采用普通地源热泵机组做毛细管空调常采用的方法是，由于毛细管辐射系统和新风除湿系统需要的水温不一样，比如夏季毛细管需要水18~21℃的高温冷水，新风机除湿需要的7℃的低温冷水；但是传统的地源热泵机组只能提供一种温度的水温，如上图所示，毛细管需要的高温冷水一般通过系统增加板式换热器和控制系统获取低温冷水和高温冷水。前述做法存有以下问题：
1、用7℃的低温冷水冷冻除湿，由于表冷器温度高，除湿后空气绝对含湿量在13-15克/立方，室内相对湿度60-65%，存有很大的结露风险，感觉不清爽，室外环境温度高湿度大时就会结露，这也是目前毛细管空调存有的通病，往往同采用2-3℃的冷冻冷水解决。
2、由于增加板式换热器、毛细管管侧水泵，这样就使得能源浪费。
3、由于增加板式换热器、毛细管管侧水泵和相应控制，机房系统较复杂，增大机房面积和系统投资。
国内也有毛细管专用地源热泵机组采用独特的系统和换热器设计，即为毛细管提供高温冷水，同时为新风除湿系统提供冷媒，直膨蒸发。这种系统虽然有所改进，但仍然存在初期投资大，不能有效利用土壤自然源，并且由于持续工作中显热处理和潜热处理都需要消耗热泵功耗，存在运行费用高，机房体积大的缺点。
实用新型内容
因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种可以不使用热泵解决夏季显热负荷的，利用毛细管末端进行换热的温湿度独立控制土壤自然源毛细管空调系统。这种空调系统增加了土壤冷热源所使用PE管的数量，增强土壤冷热源与毛细管末端的换热，在夏季可以直接使用土壤冷热源产生制冷解决显热负荷，减少初期投资和能耗。
为实现上述技术问题，本实用新型采取的解决方案为：一种温湿独立控制土壤自然源毛细管空调系统，包括土壤冷热源、热泵机组、新风除湿机组和毛细管末端，所述土壤冷热源分为潜热负荷土壤冷热源和显热负荷土壤冷热源，所述毛细管末端为显热处理部件，包括承担冷负荷的顶面毛细管和承担热负荷的地面毛细管；所述潜热负荷土壤冷热源通过潜热泵与热泵机组相连构成循环路径；所述显热负荷土壤冷热源的输出端通过显热泵后分为支路a和支路b，所述支路a通过一号取暖阀与热泵机组相连，所述支路b通过一号制冷阀与顶面毛细管的输入端相连，所述显热负荷土壤冷热源的输入端分为支路c和支路d，所述支路c通过二号取暖阀与热泵机组相连，所述支路d通过二号制冷阀与顶面毛细管的输出端相连；所述热泵机组还通过供暖泵与地面毛细管相连形成循环路径；所述热泵机组还通过管道与新风除湿机组连接。
进一步的是：所述土壤冷热源由PE管、分集水器和管路组成，所述显热负荷土壤冷热源的PE管数量多于潜热负荷土壤冷热源的PE管数量，以减小毛细管末端与土壤冷热源的温差。
通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：如上所述设计的温湿独立控制土壤自然源毛细管空调系统，在夏季工况下，将所述显热负荷土壤冷热源的冷量用冷媒水直接带入所述顶面毛细管，产生制冷效果；同时，所述热泵机组利用潜热负荷土壤冷热源产生冷量对所述新风除湿机组提供冷量，对新风除湿；在冬季工况下，将所述显热负荷土壤冷热源、潜热负荷土壤冷热源的热量带入所述热泵机组，进一步升温之后提供给地面毛细管，进行供暖；因此，所述土壤冷热源分为两部分，一部分为夏季显热负荷提供冷量，另一部分为夏季潜热负荷提供冷源并为冬季显热负荷提供热量；本发明同时利用毛细管末端的高传热性能，在夏季加强土壤冷热源与毛细管末端的换热，来自显热负荷土壤冷热源的冷水直接进入所述毛细管末端进行辐射制冷来处理显热负荷，比传统地源热泵空调系统减少了处理显热负荷热泵的投资和能耗，既减少了初始投资，也节省了运行成本；冬季工况下，显热负荷直接由所述热泵机组承担，所述热泵机组中的热量不需要经过传统机组中的板式换热器就直接传输到所述地面毛细管处，如此，所述热泵机组的出水温度可以降低，提高系统效率，减少能耗。
附图说明
图1是本实用新型实施例的原理结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参考图1，本实用新型实施例揭示的是，一种温湿独立控制土壤自然源毛细管空调系统，包括土壤冷热源、热泵机组1、新风除湿机组2和毛细管末端，所述土壤冷热源分为潜热负荷土壤冷热源3和显热负荷土壤冷热源4，所述毛细管末端为显热处理部件，包括承担冷负荷的顶面毛细管5和承担热负荷的地面毛细管6；所述潜热负荷土壤冷热源3通过潜热泵7与热泵机组1相连构成循环路径；所述显热负荷土壤冷热源4的输出端通过显热泵8后分为支路a和支路b，所述支路a通过一号取暖阀9与热泵机组1相连，所述支路b通过一号制冷阀10与顶面毛细管5的输入端相连，所述显热负荷土壤冷热源4的输入端分为支路c和支路d，所述支路c通过二号取暖阀11与热泵机组1相连，所述支路d通过二号制冷阀12与顶面毛细管5的输出端相连；所述热泵机组1还通过供暖泵13与地面毛细管6相连形成循环路径；所述热泵机组1还通过管道与新风除湿机组2连接。进一步的，所述土壤冷热源由PE管、分集水器和管路组成，所述显热负荷土壤冷热源4的PE管数量多于潜热负荷土壤冷热源3的PE管数量，以减小毛细管末端与土壤冷热源的温差。
所述温湿独立控制土壤自然源毛细管空调系统，在夏季工作时，一号取暖阀9和二号取暖阀11关闭，一号制冷阀10和二号制冷阀12打开，显热负荷土壤冷热源4中的冷水通过显热泵8直接进入顶面毛细管5进行辐射制冷，处理显热负荷；潜热负荷土壤冷热源3的冷水通过潜热泵7送入热泵机组1产生冷水进入新风除湿机组2处理潜热负荷；在冬季工作时：一号制冷阀10和二号制冷阀12关闭，一号取暖阀9和二号取暖阀11打开，显热负荷土壤冷热源4和潜热负荷土壤冷热源3的温水分别通过显热泵8和潜热泵7送入热泵机组1，热泵机组1产生足以供暖的热水，通过供暖泵13送入地面毛细管5，进行供暖。
综上所述设计的温湿独立控制土壤自然源毛细管空调系统，夏季工况下，来自显热负荷土壤冷热源4的冷水直接进入所述毛细管末端进行辐射制冷来处理显热负荷，比传统地源热泵空调系统减少了处理显热负荷的热泵，既减少了初始投资，也节省了运行成本；在冬季工况下，由于在热泵机组1和毛细管末端之间没有板式换热器，热泵机组所需要的提供的热水温度也可降低，减少了热泵机组的能耗。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
Claims (2)
1.一种温湿独立控制土壤自然源毛细管空调系统，其特征在于：包括土壤冷热源、热泵机组、新风除湿机组和毛细管末端，所述土壤冷热源分为潜热负荷土壤冷热源和显热负荷土壤冷热源，所述毛细管末端为显热处理部件，包括承担冷负荷的顶面毛细管和承担热负荷的地面毛细管；所述潜热负荷土壤冷热源通过潜热泵与热泵机组相连构成循环路径；所述显热负荷土壤冷热源的输出端通过显热泵后分为支路a和支路b，所述支路a通过一号取暖阀与热泵机组相连，所述支路b通过一号制冷阀与顶面毛细管的输入端相连，所述显热负荷土壤冷热源的输入端分为支路c和支路d，所述支路c通过二号取暖阀与热泵机组相连，所述支路d通过二号制冷阀与顶面毛细管的输出端相连；所述热泵机组还通过供暖泵与地面毛细管相连形成循环路径；所述热泵机组还通过管道与新风除湿机组连接。
2.根据权利要求1所述的温湿独立控制土壤自然源毛细管空调系统，其特征在于：所述土壤冷热源由PE管、分集水器和管路组成，所述显热负荷土壤冷热源的PE管数量多于潜热负荷土壤冷热源的PE管数量，以减小毛细管末端与土壤冷热源的温差。
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| CN104089350A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-10-08 | 上海怡好生态空调科技有限公司 | 一种温湿独立控制土壤自然源毛细管空调系统 |
| CN107062461A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-08-18 | 科莱纳新能源科技（上海）有限公司 | 一种新型的温湿度独立控制的土壤源自然冷暖空调装置 |
| CN112361477A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-02-12 | 河南三张节能环保工程有限公司 | 别墅专用土壤源热泵洁净无风空调系统 |
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