CN214536929U - Eht热源井耦合空气蓄热取热系统 - Google Patents

Abstract

一种EHT热源井耦合空气蓄热取热系统。其包括空气换热器、EHT热源井、U型地埋管、热泵机组、用户终端、进水管、出口管、第一、第二、第三至第四阀门、蓄热循环泵和系统循环泵；本实用新型提供的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统具有如下有益效果：解决了低成本下的高效蓄热和取热问题，可用于供热，也可以用于制冷。可通过阀门的切换，在供热季节，利用热泵机组的工作，提升出水温度，以完成向终端用户的供热。如此循环，生生不息。而且不受时间、季节的制约，可随时调整蓄热强度和时间选择。另外，采用散热和保温两种材料制成的U型地埋管可进一步提高蓄热和取热的效果。

Description

EHT热源井耦合空气蓄热取热系统

技术领域

本实用新型属于地源热泵技术领域，特别涉及一种EHT(增强换热)热源井耦合空气蓄热取热系统。

背景技术

地源热泵技术是一个环境友好的换热途径，能够彻底解决对地下水资源的依赖，杜绝了地下水位下降、地下水污染、热污染等等问题，但是，在夏季制冷强度不够的情况下，系统制冷时所产生的热量，不足以满足冬季供热的取热需求。或者在夏季没有制冷需求，因此地下补热条件很差的情况下，采用地源热泵进行单供热具有不可持续性或无法解决冷热不平衡，即无法根本上解决冷堆积难题。而采用高额投资的中深层取热系统的成本极高，不具备经济性。地热的可持续、高性价比、环保开发是未来对地热能利用的大前提，因此必须对原有的换热技术进行突破。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种EHT热源井耦合空气蓄热取热系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统包括空气换热器、EHT热源井、U型地埋管、热泵机组、用户终端、进水管、出口管、第一、第二、第三至第四阀门、蓄热循环泵和系统循环泵；其中，所述的空气换热器设置在室外空间；U型地埋管设置在EHT热源井内；进水管的一端连接在U型地埋管的进水口上，另一端分成两路，一路为蓄热进水管且蓄热进水管的外端连接在空气换热器的出水口上，另一路为循环进水管且循环进水管的外端连接在用户终端的出水口上；出口管的一端连接在U型地埋管的排水口上，另一端分成两路，一路为蓄热出口管且蓄热出口管的外端连接在空气换热器的入水口上，另一路为循环出口管且循环出水管的外端连接在热泵机组的进水口上；热泵机组的出水口通过管路连接用户终端；第一阀门、第二、第三至第四阀门分别安装在循环出口管、循环进水管、蓄热进水管和蓄热出口管上；蓄热循环泵安装在蓄热进水管或蓄热出口管上；系统循环泵则安装在循环出口管或循环进水管上。

所述的U型地埋管由入井段管路和出井段管路构成，其中入井段管路采用散热材料制成，出井段管路采用保温材料制成。

所述的第一、第二、第三至第四阀门采用手动或电动阀门。

所述的U型地埋管能够用换热管来代替；换热管垂直设置在EHT热源井内，下端呈开口状且与EHT热源井的底面间存在距离；此时进水管的一端位于EHT热源井内，出口管的一端连接在换热管的上端出水口上。

本实用新型提供的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统具有如下有益效果：解决了低成本下的高效蓄热和取热问题，可用于供热，也可以用于制冷。可通过阀门的切换，在供热季节，利用热泵机组的工作，提升出水温度，以完成向终端用户的供热。如此循环，生生不息。而且不受时间、季节的制约，可随时调整蓄热强度和时间选择。另外，采用散热和保温两种材料制成的U型地埋管可进一步提高蓄热和取热的效果。

附图说明

图1为实施例1提供的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统构成示意图。

图2为实施例2提供的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统中EHT热源井及换热管结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1：

如图1所示，本实用新型提供的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统包括空气换热器1、EHT热源井2、U型地埋管3、热泵机组4、用户终端5、进水管6、出口管7、第一、第二、第三至第四阀门8－11、蓄热循环泵12和系统循环泵13；其中，所述的空气换热器1设置在室外空间；U型地埋管3设置在EHT热源井2内；进水管6的一端连接在U型地埋管3的进水口上，另一端分成两路，一路为蓄热进水管6－1且蓄热进水管6－1的外端连接在空气换热器1的出水口上，另一路为循环进水管6－2且循环进水管6－2的外端连接在用户终端5的出水口上；出口管7的一端连接在U型地埋管3的排水口上，另一端分成两路，一路为蓄热出口管7－1且蓄热出口管7－1的外端连接在空气换热器1的入水口上，另一路为循环出口管7－2且循环出水管7－2的外端连接在热泵机组4的进水口上；热泵机组4的出水口通过管路连接用户终端5；第一阀门、第二、第三至第四阀门8－11分别安装在循环出口管7－2、循环进水管6－2、蓄热进水管6－1和蓄热出口管7－1上；蓄热循环泵12安装在蓄热进水管6－1或蓄热出口管7－1上；系统循环泵13则安装在循环出口管7－2或循环进水管6－2上。

所述的U型地埋管3由入井段管路3－1和出井段管路3－2构成，其中入井段管路3－1采用散热材料制成，出井段管路3－2采用保温材料制成。

所述的第一、第二、第三至第四阀门8－11采用手动或电动阀门。

现将本实施例提供的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统的工作原理阐述如下：

在夏季、秋季等非供热季节，首先由工作人员以手动或电动的方式关闭第一阀门8和第二阀门9，同时打开第三阀门10和第四阀门11；开启蓄热循环泵12，利用蓄热循环泵12抽取U型地埋管3内的循环介质，使该循环介质依次通过出口管7及蓄热出口管7－1流入空气换热器1内，然后利用室外空气的高温与空气换热器1内的循环介质进行换热，由此将循环介质的温度提升，而室外空气的温度则降低，由于夏季、秋季的空气温度较高，因此可以源源不断地获得热量，提升温度后的循环介质将通过蓄热进水管6－1及进水管6再流入U型地埋管3内，持续循环后，通过交换热量提升了U型地埋管3周围的土壤温度，即是一个对EHT热源井2的蓄热过程，由此实现了接近免费地存储热量于EHT热源井2内。另外，由于U型地埋管3采用散热和保温两种材料制成，高温循环介质经过采用散热材料制成的入井段管路3－1时，热量迅速转移到U型地埋管3周围的土壤，而采用保温材料制成的出井段管路3－2则可以对降温后的低温循环介质进行保温，从而可实现跨季高效、低成本蓄热。

在供热季节，由工作人员关闭蓄热循环泵12，并以手动或电动的方式关闭第三阀门10和第四阀门11，然后打开第一阀门8和第二阀门9；开启系统循环泵13，这时来自用户终端5且与室内空气进行过热交换的冷循环介质将在系统循环泵13的加压和重力双重作用下依次通过循环进水管6－2及进水管6流入U型地埋管3内，在流经U型地埋管3过程中，该冷循环介质将通过U型地埋管3的管壁与大地间进行热交换，从大地吸收热量而变成热循环介质，然后依次通过出口管7及循环出口管7－2流入热泵机组4；最后再经管路流入用户终端5；在用户终端5中，该热循环介质将与室内空间的空气进行热交换，从而将室内空间保持在适宜的温度下。

实施例2：

如图2所示，本实用新型提供的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统中的U型地埋管3能够用换热管14来代替；换热管14垂直设置在EHT热源井2内，下端呈开口状且与EHT热源井2的底面间存在距离；此时进水管6的一端位于EHT热源井2内，出口管7的一端连接在换热管14的上端出水口上。其它结构同实施例1。

现将本实施例提供的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统的工作原理阐述如下：

在夏季、秋季等非供热季节，首先由工作人员以手动或电动的方式关闭第一阀门8和第二阀门9，同时打开第三阀门10和第四阀门11；开启蓄热循环泵12，利用蓄热循环泵12抽取换热管14内的循环介质，使该循环介质依次通过出口管7及蓄热出口管7－1流入空气换热器1内，然后利用室外空气的高温与空气换热器1内的循环介质进行换热，由此将循环介质的温度提升，而室外空气的温度则降低，由于夏季、秋季的空气温度较高，因此可以源源不断地获得热量，提升温度后的循环介质将通过蓄热进水管6－1及进水管6流入EHT热源井2内，然后沿井壁环空向下流动到井底后，再从换热管14下端的开口流入换热管14的内部，之后在换热管14内向上流动，在此过程中，该循环介质将通过换热管14的管壁与大地间进行热交换，持续循环后，通过交换热量提升了换热管14周围的土壤温度，即是一个对EHT热源井2的蓄热过程，由此实现了接近免费地存储热量于EHT热源井2内。

在供热季节，由工作人员关闭蓄热循环泵12，并以手动或电动的方式关闭第三阀门10和第四阀门11，然后打开第一阀门8和第二阀门9；开启系统循环泵13，这时来自用户终端5且与室内空气进行过热交换的冷循环介质将在系统循环泵13的加压和重力双重作用下依次通过循环进水管6－2及进水管6流入EHT热源井2内，然后沿井壁环空向下流动到井底后，再从换热管14下端的开口流入换热管14的内部，之后在换热管14内向上流动，在流经换热管14过程中，该冷循环介质将通过换热管14的管壁与大地间进行热交换，从大地吸收热量而变成热循环介质，然后依次通过出口管7及循环出口管7－2流入热泵机组4；最后再经管路流入用户终端5；在用户终端5中，该热循环介质将与室内空间的空气进行热交换，从而将室内空间保持在适宜的温度下。

Claims (4)

1.一种EHT热源井耦合空气蓄热取热系统，其特征在于：所述的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统包括空气换热器(1)、EHT热源井(2)、U型地埋管(3)、热泵机组(4)、用户终端(5)、进水管(6)、出口管(7)、第一、第二、第三至第四阀门(8－11)、蓄热循环泵(12)和系统循环泵(13)；其中，所述的空气换热器(1)设置在室外空间；U型地埋管(3)设置在EHT热源井(2)内；进水管(6)的一端连接在U型地埋管(3)的进水口上，另一端分成两路，一路为蓄热进水管(6－1)且蓄热进水管(6－1)的外端连接在空气换热器(1)的出水口上，另一路为循环进水管(6－2)且循环进水管(6－2)的外端连接在用户终端(5)的出水口上；出口管(7)的一端连接在U型地埋管(3)的排水口上，另一端分成两路，一路为蓄热出口管(7－1)且蓄热出口管(7－1)的外端连接在空气换热器(1)的入水口上，另一路为循环出口管(7－2)且循环出口管(7－2)的外端连接在热泵机组(4)的进水口上；热泵机组(4)的出水口通过管路连接用户终端(5)；第一阀门、第二、第三至第四阀门(8－11)分别安装在循环出口管(7－2)、循环进水管(6－2)、蓄热进水管(6－1)和蓄热出口管(7－1)上；蓄热循环泵(12)安装在蓄热进水管(6－1)或蓄热出口管(7－1)上；系统循环泵(13)则安装在循环出口管(7－2)或循环进水管(6－2)上。

2.根据权利要求1所述的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统，其特征在于：所述的U型地埋管(3)由入井段管路(3－1)和出井段管路(3－2)构成，其中入井段管路(3－1)采用散热材料制成，出井段管路(3－2)采用保温材料制成。

3.根据权利要求1所述的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统，其特征在于：所述的第一、第二、第三至第四阀门(8－11)采用手动或电动阀门。

4.根据权利要求1所述的EHT热源井耦合空气蓄热取热系统，其特征在于：所述的U型地埋管(3)能够用换热管(14)来代替；换热管(14)垂直设置在EHT热源井(2)内，下端呈开口状且与EHT热源井(2)的底面间存在距离；此时进水管(6)的一端位于EHT热源井(2)内，出口管(7)的一端连接在换热管(14)的上端出水口上。

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