CN213778239U - 一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置 - Google Patents

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吕洁
范道琪
韩睢阳
冯翔宇
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Abstract

本实用新型属于建筑节能和建筑环境控制领域,涉及一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，由供水系统、集热系统和回水系统组成。在水源热泵不运行期间的太阳辐射充足时间段，通过供水系统中阀门切换到补热工况，利用的水源热泵设于抽水井中的潜水泵抽取部分地下水注入补热供水管道，使地下水均匀流过集热系统中的玻璃幕墙，与透过玻璃幕墙进入夹层的热空气换热，并带走玻璃吸收的太阳辐射热，升温后通过回水系统的补热回水管道送到回灌井中蓄热。夏季补热的同时能够起到冷却墙体、减少传到室内的热量的作用；组成简单，成本较低，无需大量耗能便可实现。

Description

一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置
技术领域
本实用新型属于建筑节能和建筑环境控制领域,尤其涉及一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置。
背景技术
20世纪70年代以来，热泵工业进入了黄金时期，世界各国对热泵的研究工作都十分重视，诸如国际能源机构和欧洲共同体，都制定了大型热泵发展计划，热泵新技术层出不穷，热泵的用途也在不断的开拓，广泛应用于空调和工业领域，在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。其原理是一种利用地下浅层水热资源(也称地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。水源热泵利用地能一年四季温度稳定的特性，冬季把地能作为热泵供暖的热源，夏季把地能作为空调的冷源。由于建筑冷热负荷不平衡，运行数年之后会导致南方地区地下水温升高，北方地区地下水温降低，进而影响水源热泵的制冷制热效率和室内环境温度，因此北方地区的地下水源热泵有补热的需求。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型提出一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，其目的在于通过水循环换热利用太阳能进行补热，解决由于冷热负荷不均衡导致水源热泵补热需求的问题。
技术方案：
一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，其特征在于：该装置由供水系统、集热系统和回水系统组成，其中：
供水系统包括：旋流除砂器，取水井，潜水泵，供水管，热泵阀门，管路阀门，供水支管；潜水泵设置在取水井的底部，潜水泵、旋流除砂器、管路阀门依次通过供水管连接；水源热泵通过热泵阀门连接在旋流除砂器和管路阀门之间的供水管的支端；供水支管与供水管连接；
集热系统包括：吊架，玻璃幕墙，供水水平干管，上立管，喷嘴，排水口；带有管路阀门的上立管的一端连接在供水支管上，另一端连接在供水水平干管的支端上；供水水平干管位于最上层玻璃幕墙的夹层之间，由设于玻璃幕墙夹层顶部的吊架固定，供水水平干管下侧安有喷嘴；玻璃幕墙底部设有坡向的排水口；
回水系统包括：下立管，回灌井，热泵阀门，地埋水管；排水口通过带有管路阀门的下立管连接到地埋水管，地埋水管通过管路阀门连接到回灌井内，地埋水管的支端通过热泵阀门通向水源热泵。
所述供水管一端接于旋流除砂器的出水管，垂直向上，达到顶层后水平穿过外墙墙体，与供水支管相接。
所述上立管设于室内靠玻璃幕墙处，从玻璃幕墙靠室内侧进入玻璃幕墙。
所述管路的转弯处通过转头连接；各管路的支端通过三通连接。
管路与阀门间用法兰连接，用配套的螺栓扣紧。
所述玻璃幕墙为双层结构，玻璃幕墙底部及距底部1米内高度范围做防水密封处理。
所述喷嘴处于玻璃幕墙夹层内部，且朝向玻璃幕墙靠室外侧，喷嘴数量为多个。
所述潜水泵和各阀门通过专用的电缆与地面的控制柜相连接；潜水泵通过软接头与装置的管路连接。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型针对北方地区存在冷热负荷不均衡的水源热泵需要补热的需求而提出，利用公共建筑大量采用的玻璃幕墙作为补热通道，利用太阳能补热，水与热空气和热玻璃换热升温，同时能够起到减少夏季冷负荷的作用。在夏季补热的同时能够起到冷却墙体、减少传到室内的热量的作用。
2.实现本方法需增加管路和阀门、喷嘴，组成简单，成本较低，维护成本低廉，仅需潜水泵低速运行，无需大量耗能便可实现。
3.可自动控制或手动控制，自动控制可以根据太阳辐射照射区域的变化利用电动阀门和光热传感器实现分区域启停补热区域。
附图说明
图1为本新型实用专利的原理流程图；
图2为幕墙顶部供水管路图；
图3为幕墙底部回水管路图。
附图标记说明：旋流除砂器11，取水井12，潜水泵13，供水管14，热泵阀门15，管路阀门16，供水支管17，吊架21，玻璃幕墙22，供水水平干管23，上立管24，喷嘴25，排水口26，下立管31，回灌井32，地埋水管33。
具体实施方式：
一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置。玻璃幕墙补热过程为：在水源热泵不运行期间的太阳辐射充足时间段，通过阀门切换到补热工况，利用水源热泵设于抽水井中的潜水泵抽取部分地下水，通过旋流除砂器除砂之后注入补热供水管路，通过阀门，喷嘴喷出，沿着玻璃幕墙的玻璃内壁重力滑落，升温后的水汇集在幕墙底部，底部做防水密封处理并设有坡度，坡向排水口，水流入底部排水口，进入补热回水管路，回到回灌井内。
补热装置上的供回水管设有阀门，可以根据太阳照射情况自动或手动控制喷水补热区域，太阳照射区域开启补热循环，太阳照射不到的区域停止补热循环，潜水泵采用变频调速，随之调整供水量。
地下水均匀流过玻璃幕墙，与透过玻璃幕墙进入夹层的热空气换热，并带走玻璃吸收的太阳辐射热，升温后通过补热回水管路送到回灌井中蓄热。夏季补热的同时能够起到冷却墙体、减少传到室内的热量的作用。
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1-3所示，一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，其特征在于：该装置由供水系统、集热系统和回水系统组成，其中：
供水系统包括：旋流除砂器11，取水井12，潜水泵13，供水管14，热泵阀门15，管路阀门16，供水支管17；潜水泵13设置在取水井12的底部，潜水泵13、旋流除砂器11、管路阀门16依次通过供水管14连接；水源热泵通过热泵阀门15连接在旋流除砂器11和管路阀门16之间的供水管14的支端；供水支管17与供水管14连接；
集热系统包括：吊架21，玻璃幕墙22，供水水平干管23，上立管24，喷嘴25，排水口26；带有管路阀门16的上立管24的一端连接在供水支管17上，另一端连接在供水水平干管23的支端上；供水水平干管23位于最上层玻璃幕墙22的夹层之间，由设于玻璃幕墙22夹层顶部的吊架21固定，供水水平干管23下侧安有喷嘴25；玻璃幕墙22底部设有坡向的排水口26；
回水系统包括：下立管31，回灌井32，地埋水管33；排水口26通过带有管路阀门16的下立管31连接到地埋水管33，地埋水管33通过管路阀门16连接到回灌井32内，地埋水管33的支端通过热泵阀门15通向水源热泵。
供水管14一端接于旋流除砂器11的出水管，垂直向上，达到顶层后水平穿过外墙墙体，与供水支管17相接。
上立管设于室内靠玻璃幕墙22处，从玻璃幕墙22靠室内侧进入玻璃幕墙22。
管路的转弯处通过转头连接；各管路的支端通过三通连接。
管路与阀门间用法兰连接，用配套的螺栓扣紧。
所述玻璃幕墙22为双层结构，玻璃幕墙22底部及距底部1米内高度范围做防水密封处理。
喷嘴25处于玻璃幕墙22夹层内部，且朝向玻璃幕墙22靠室外侧，喷嘴25数量为多个。
潜水泵13和各阀门通过专用的电缆与地面的控制柜相连接；潜水泵13通过软接头与装置的管路连接。
本实用新型针对北方地区存在冷热负荷不均衡的水源热泵需要补热的需求而提出，利用公共建筑大量采用的玻璃幕墙作为补热通道，利用太阳能补热，水与热空气和热玻璃换热升温，同时能够起到减少夏季冷负荷的作用，实现本方法需增加管路和阀门、喷嘴，组成简单，成本较低，维护成本低廉，仅需潜水泵低速运行，无需大量耗能便可实现。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，其特征在于：该装置由供水系统、集热系统和回水系统组成，其中：
供水系统包括：旋流除砂器(11)，取水井(12)，潜水泵(13)，供水管(14)，热泵阀门(15)，管路阀门(16)，供水支管(17)；潜水泵(13)设置在取水井(12)的底部，潜水泵(13)、旋流除砂器(11)、管路阀门(16)依次通过供水管(14)连接；水源热泵通过热泵阀门(15)连接在旋流除砂器(11)和管路阀门(16)之间的供水管(14)的支端；供水支管(17)与供水管(14)连接；
集热系统包括：吊架(21)，玻璃幕墙(22)，供水水平干管(23)，上立管(24)，喷嘴(25)，排水口(26)；带有管路阀门(16)的上立管(24)的一端连接在供水支管(17)上，另一端连接在供水水平干管(23)的支端上；供水水平干管(23)位于最上层玻璃幕墙(22)的夹层之间，由设于玻璃幕墙(22)夹层顶部的吊架(21)固定，供水水平干管(23)下侧安有喷嘴(25)；玻璃幕墙(22)底部设有坡向的排水口(26)；
回水系统包括：下立管(31)，回灌井(32)，地埋水管(33)；排水口(26)通过带有管路阀门(16)的下立管(31)连接到地埋水管(33)，地埋水管(33)通过管路阀门(16)连接到回灌井(32)内，地埋水管(33)的支端通过热泵阀门(15)通向水源热泵。
2.根据权利要求1所述的一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，其特征在于：所述供水管(14)一端接于旋流除砂器(11)的出水管，垂直向上，达到顶层后水平穿过外墙墙体，与供水支管(17)相接。
3.根据权利要求1所述的一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，其特征在于：所述上立管设于室内靠玻璃幕墙(22)处，从玻璃幕墙(22)靠室内侧进入玻璃幕墙(22)。
4.根据权利要求1所述的一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，其特征在于：所述管路的转弯处通过转头连接；各管路的支端通过三通连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，其特征在于：管路与阀门间用法兰连接，用配套的螺栓扣紧。
6.根据权利要求1所述的一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，其特征在于：所述玻璃幕墙(22)为双层结构，玻璃幕墙(22)底部及距底部1米内高度范围做防水密封处理。
7.根据权利要求1所述的一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，其特征在于：所述喷嘴(25)处于玻璃幕墙(22)夹层内部，且朝向玻璃幕墙(22)靠室外侧，喷嘴(25)数量为多个。
8.根据权利要求1所述的一种用于地下水源热泵的玻璃幕墙补热的装置，其特征在于：所述潜水泵(13)和各阀门通过专用的电缆与地面的控制柜相连接；潜水泵(13)通过软接头与装置的管路连接。
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