CN210153999U - 一种恒温无尘车间综合能源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及能源利用系统，尤其是一种恒温无尘车间综合能源系统，包括水源热泵机组、地埋水管、风冷模块热泵机组，在地埋水管的两端通过一号管道分别与水源热泵机组连接，在水源热泵机组与无尘车间之间设置有二号管道；水源热泵机组内部设置有两路热交换管路，设置有循环水泵的一号管道和设置有用户水泵的二号管道分别与水源热泵机组内的两路热交换管路的进口连接，另一条一号管道和另一条二号管道均与水源热泵机组内的两路热交换管路的出口连接；在二号管道上通过支路连接有风冷模块热泵机组。本实用新型所得到的一种恒温无尘车间综合能源系统，没有浪费排出的热量，节约了大量能量。

Description

一种恒温无尘车间综合能源系统

技术领域

本实用新型涉及能源利用系统，尤其是一种恒温无尘车间综合能源系统。

背景技术

能源是影响国民经济持续发展的重要因素，能源大量消耗，己经迫使我们把节能问题提到一个十分重要的位置上来。随着我国综合国力的提高，产品向高精度、高质量、微细化等方向发展，对其制造环境提出了更高的要求。为了满足制造一定精度的产品，需将生产制造车间一定空间范围内的空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物排除，并将室内温度、洁净度、室内压力、气流分布与气流速度、噪音振动及照明控制在某一需求范围内。即不论外在车间外空气质量、温度如何变化，其室内均能维持原先所设定要求的洁净度、温湿度及压力等性能标准。以至恒温恒湿的无尘车间需求量不断增加，为了达到无尘车间保持恒温恒湿，恒温恒湿控制设备必须24小时持续运行，从而导致能源消耗的加剧。

恒温恒湿无尘车间的温度和湿度与天气、季节性因素影响非常大，冬天需要提供大量的热源，夏天需要提供大量的冷源。传统的恒温恒湿无尘车间一般采用空气源空调和湿度控制设备来控制无尘车间的温度和湿度，夏天的时候气温高，空调压缩做功吸收恒温恒湿无尘车间热量，将热量排到空气中，浪费了大量的热量；冬天的时候气温低，空调压缩做功从低温空气吸收热量，而温差越大能耗越大。恒温恒湿无尘车间的工厂配套的食堂，宿舍，办公等需要大量生活热水及产品生产工艺所需的热水，而一般用电加热方式，热效率比较低，白天热水使用的时候正好处于用电高峰阶段，峰值电价1.2元/度（嘉兴、上海等地区工商业峰值电价1.2元/度，谷值电价0.36元/度）。大多数恒温无尘车间的空调系统、热水系统都是单独使用，能源使用效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种恒温无尘车间综合能源系统，能减少对无尘车间进行恒温过程中的能源消耗。

为了达到上述目的，本实用新型所设计的一种恒温无尘车间综合能源系统，包括水源热泵机组、地埋水管、风冷模块热泵机组，所述地埋水管设置在地面下方50-120米处，在地埋水管的两端通过一号管道分别与水源热泵机组连接，在其中一条一号管道上设置循环水泵，在水源热泵机组与无尘车间之间设置有二号管道，在其中一条二号管道上设置有用户水泵，在循环水泵与地埋水管之间的管道上设置有软化水箱，软化水箱与自来水系统连接，且在软化水箱和自来水系统之间设置有软水器；水源热泵机组内部设置有两路热交换管路，水源热泵机组用于对内部的两路热交换管路内的介质进行强制热交换，设置有循环水泵的一号管道和设置有用户水泵的二号管道分别与水源热泵机组内的两路热交换管路的进口连接，且连接处分别设置有阀门，另一条一号管道和另一条二号管道均与水源热泵机组内的两路热交换管路的出口连接，且连接处也分别设置有阀门；在二号管道上通过支路连接有风冷模块热泵机组。上述地埋水管位于地面下方100米处，具体是指地埋水管的底端在地面以下100米处的位置。

上述技术方案，利用循环水泵将地埋水管内的水抽起并在一号管道内进行循环，而用户水泵对二号管道内的水进行循环，分别将水对接在水源热泵机组内的两路热交换管路中，利用水源热泵机组对一号管道和二号管道内的水进行强制热交换，以达到二号管道内的水对无尘车间进行恒温控制的要求，二号管道连接至无尘车间后通过无尘车间内的热交换组件进行恒温控制。而由于地埋水管内的水的温度基本恒定在15-18℃，而二号管道的内水温则根据环境的温度变化而变化，在夏天，二号管道内的温度高于一号管道内的温度，则需要通过一号管道对二号管道进行降温，而在冬天，则二号管道内的温度低于一号管道内的温度，需要由一号管道对二号管道进行升温，但是水源热泵机组对内部的两路热交换管路的热交换是单向的，则在不同的状态下，需要通过阀门对一号管道和二号管道对接的热交换管路进行切换，以确保热交换的正常进行。而上述技术方案中利用热交换的对象为地埋水管内的恒温水，其温度基本能稳定在15-18℃，从而能减少对无尘车间内进行恒温控制所需热交换过程消耗的能源。

在二号管道上通过支路连接有全热回收风冷模块热泵机组，全热回收风冷模块热泵机组连接热水集水器，热水集水器的出水管连接至无尘车间作为生产工艺用水，无尘车间的出水管连接至全热回收风冷模块热泵机组，出水管用于将无尘车间生产工艺用水的出水回流至全热回收风冷模块热泵机组，且在出水管上设置有软水器。

在热水集水器上连接有太阳能加热器，太阳能加热器的出水口还通过管道连接至未设置用户水泵的二号管道。

地埋水管呈U型结构，且地埋水管为多根相互连通的U型结构的水管埋设在地下，多根相互连通的U型结构的水管为封闭式，仅有一个进水口和出水口，进水口和出水口分别连接一号管道。

本实用新型所得到的一种恒温无尘车间综合能源系统的水源热泵机组、风冷模块热泵机组、全热回收风冷模块热泵机组晚上电价低时段满负荷运行，使用少量的高品位电能将地下100米左右深度的15-18℃水提取其冷热能量，储存到热水收集器、恒温无尘车间冷冻水内，白天再将热水、冷冻水供给给系统。特别是夏天无尘车间要保持恒温20℃，恒温控制设备要吸收恒温车间的热量为恒温车间制冷，将热量排出到热水管，再辅以太阳能、空气源辅助加热为生产工艺、食堂、宿舍楼提供热水，节约大量能源。系统补水接口与自来水相接，自来水先通过全自动软水器处理后得到纯净水，自动将纯净水补充到软化水箱。软化水箱与地源水泵的管道相连，为系统补充纯净水。地埋水管、循环水泵、水源热泵机组、风冷模块热泵机组、全热回收风冷模块热泵机组、热水收集器、用户水泵、恒温车间冷热接口通过水管连接起来，每个器件之间有阀门控制水管的关断。所述太阳能加热器与热水集中器用水管连接，热水集中器分别与全热回收风冷模块热泵机组的热水出水口、太阳能加热板、恒温无尘车间热水进口通过水管相连。

进一步地，地埋水管系统为96根长度100米直径D32，材质为HDPE,水管底部采用封闭式U型连接。地埋U型水管系统为封闭式，水源由自来水软化净化后注入到管里，水管里的水与地下的水源、土壤交换热量，使水温保持在15-18℃。

本实用新型所得到的一种恒温无尘车间综合能源系统，具有以下优点：

恒温无尘车间的恒温控制设备处于制冷工作状态时，恒温控制设备的压缩机做功吸收恒温无尘车间的热量，将热量排出到热水集中器，这样利用制冷排出的热量，没有浪费排出的热量，节约了大量能量。

20℃恒温无尘车间采用地下100米的15-18℃水源作为冷热源，相比传统空调在夏天与高温空气散热，冬天从低温空气吸热，水源热泵热交换效率更高，更节能。

太阳能加热器在白天用电高峰时辅助加热热水，再加上利用水源热泵在夜晚用电低谷使用廉价的电能从地下水源获得冷热源，白天用电高峰将这些冷热源供给到系统，利用峰谷电2-4倍的差价，节约了很多电费。

恒温无尘车间生产工艺清洗金属制品的排出的大量热水经过滤净化处理后，又供给给全热回收风冷模块热泵机组再次利用，减少了水的用量，也吸收了部分热量，提高热效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例描述的一种恒温无尘车间综合能源系统，包括水源热泵机组1、地埋水管6、风冷模块热泵机组2，所述地埋水管6设置在地面下方100米处，在地埋水管6的两端通过一号管道8分别与水源热泵机组1连接，在其中一条一号管道8上设置循环水泵9，在水源热泵机组1与无尘车间7之间设置有二号管道12，在其中一条二号管道12上设置有用户水泵13，在循环水泵9与地埋水管6之间的管道上设置有软化水箱10，软化水箱10与自来水系统连接，且在软化水箱10和自来水系统之间设置有软水器11；水源热泵机组1内部设置有两路热交换管路，水源热泵机组1用于对内部的两路热交换管路内的介质进行强制热交换，设置有循环水泵9的一号管道8和设置有用户水泵13的二号管道12分别与水源热泵机组1内的两路热交换管路的进口连接，且连接处分别设置有阀门，另一条一号管道8和另一条二号管道12均与水源热泵机组1内的两路热交换管路的出口连接，且连接处也分别设置有阀门；在二号管道12上通过支路连接有风冷模块热泵机组2。

在二号管道12上通过支路连接有全热回收风冷模块热泵机组3，全热回收风冷模块热泵机组3连接热水集水器4，热水集水器4的出水管连接至无尘车间7作为生产工艺用水，无尘车间7的出水管连接至全热回收风冷模块热泵机组3，出水管用于将无尘车间7生产工艺用水的出水回流至全热回收风冷模块热泵机组3，且在出水管上设置有软水器11。

在热水集水器4上连接有太阳能加热器5，太阳能加热器5的出水口还通过管道连接至未设置用户水泵13的二号管道12。

地埋水管6呈U型结构，且地埋水管6为多根相互连通的U型结构的水管埋设在地下，多根相互连通的U型结构的水管为封闭式，仅有一个进水口和出水口，进水口和出水口分别连接一号管道8。

Claims (4)

1.一种恒温无尘车间综合能源系统，其特征是：包括水源热泵机组、地埋水管、风冷模块热泵机组，所述地埋水管设置在地面下方50-120米处，在地埋水管的两端通过一号管道分别与水源热泵机组连接，在其中一条一号管道上设置循环水泵，在水源热泵机组与无尘车间之间设置有二号管道，在其中一条二号管道上设置有用户水泵，在循环水泵与地埋水管之间的管道上设置有软化水箱，软化水箱与自来水系统连接，且在软化水箱和自来水系统之间设置有软水器；水源热泵机组内部设置有两路热交换管路，水源热泵机组用于对内部的两路热交换管路内的介质进行强制热交换，设置有循环水泵的一号管道和设置有用户水泵的二号管道分别与水源热泵机组内的两路热交换管路的进口连接，且连接处分别设置有阀门，另一条一号管道和另一条二号管道均与水源热泵机组内的两路热交换管路的出口连接，且连接处也分别设置有阀门；在二号管道上通过支路连接有风冷模块热泵机组。

2.根据权利要求1所述的一种恒温无尘车间综合能源系统，其特征是：在二号管道上通过支路连接有全热回收风冷模块热泵机组，全热回收风冷模块热泵机组连接热水集水器，热水集水器的出水管连接至无尘车间作为生产工艺用水，无尘车间的出水管连接至全热回收风冷模块热泵机组，出水管用于将无尘车间生产工艺用水的出水回流至全热回收风冷模块热泵机组，且在出水管上设置有软水器。

3.根据权利要求2所述的一种恒温无尘车间综合能源系统，其特征是：在热水集水器上连接有太阳能加热器，太阳能加热器的出水口还通过管道连接至未设置用户水泵的二号管道。

4.根据权利要求1所述的一种恒温无尘车间综合能源系统，其特征是：地埋水管呈U型结构，且地埋水管为多根相互连通的U型结构的水管埋设在地下，多根相互连通的U型结构的水管为封闭式，仅有一个进水口和出水口，进水口和出水口分别连接一号管道。

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