CN216244671U - 一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。包括第一地埋换热井，第一地埋换热井与辐射制冷设备相连，还包括与辐射制冷设备相对应的室内风口，室内风口连接有包含溶液再生箱和新风除湿箱的溶液除湿空调，溶液除湿空调具有电驱动模块和热驱动模块，溶液再生箱与太阳能集热组件相连，新风除湿箱连接有第二地埋换热井。优点在于：可在热驱动和电驱动两种工作模式下工作，夏季新风的除湿充分利用了太阳能，热驱动工作模式既利用了太阳能也利用了地热能，对室内新风进行降温除湿节能效果好，充分利用了太阳能和地热能。
Description
技术领域
本实用新型属于制冷设备技术领域，具体涉及一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统。
背景技术
目前，夏天天气炎热、冬季寒冷，人们采用空调进行制冷或制热以增加生活的舒适度，或者冬季采用集体供暖，然而这些方式的制冷或制热方式均采用电力或者煤炭燃烧产生的能量，浪费了大量的资源或能源，造成大量的浪费，同时产生大量雾霾，严重污染环境。为了节约资源人们开始利用地源热泵或太阳能集热技术等可在生能源，其中，地源热泵技术是利用地下200米以浅的浅层地热能进行供热制冷的新型能源利用技术。其核心是利用了地下浅层相对恒温的土壤、砂岩和地下水所蕴含的低温地热能以及其巨大的蓄热蓄冷能力，通过热泵技术转移地下土壤中热量或冷量用于室内空调制冷或采暖。太阳能集热技术主要是利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射进行光热转换成中低温热水，采集并传输给用热终端的技术。
目前，也有将地源热泵与太阳能集热装置集成，形成互补技术系统形式，但是都局限于将太阳热能作为冬季供暖工况下，地源热泵的地下温度补偿和冬季室内末端负荷的补充，例如中国专利文献公开了一种太阳能、地热能联合中央空调装置[申请号：CN02240748.0]：由太阳能热水器、地热能机组、输水管道通过泵、阀等组成，整机由控制器控制。其中地热能机组提取地热的方式可以用打井采水的方法，也可以用埋设土壤换热器的方法，太阳能热水器可以是各种结构形式的。
上述方案虽然实现了地热能机组与太阳能热水器相互集成，形成互补技术系统形式，但是都局限于将太阳热能作为地源热泵的补充，且常规地源热泵系统的室内末端采用风机盘管或风系统形式，室内舒适性较差，且容易造成能量损失导致室内负荷偏大。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，旨在通过直接利用土壤地热能和太阳能的可再生能源，进行空气调节的新型制冷系统。
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，包括第一地埋换热井，所述的第一地埋换热井与辐射制冷设备相连，其特征在于，本系统还包括与辐射制冷设备相对应的室内风口，所述的室内风口连接有包含溶液再生箱和新风除湿箱的溶液除湿空调，所述的溶液除湿空调具有电驱动模块和热驱动模块，所述的溶液再生箱与太阳能集热组件相连，所述的新风除湿箱连接有第二地埋换热井。
在上述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统中，所述的第一地埋换热井和/或第二地埋换热井为浅层地埋管。
在上述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统中，所述的第一地埋换热井通过第一地源热侧循环泵与辐射制冷设备相连且形成环路。
在上述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统中，所述的太阳能集热组件包括太阳能集热器，所述的太阳能集热器通过蓄热水箱与溶液除湿空调的溶液再生箱相连且形成环路。
在上述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统中，所述的太阳能集热器和蓄热水箱之间设有集热循环泵，且所述的蓄热水箱通过供热循环泵与溶液除湿空调的溶液再生箱相连。
在上述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统中，所述的第二地埋换热井通过第二地源热侧循环泵与溶液除湿空调的新风除湿箱相连且形成环路。
在上述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统中，所述的辐射制冷设备为吊顶冷辐射盘管，且所述的吊顶冷辐射盘管设置在室内吊顶上。
在上述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统中，所述的室内风口分别依次设置在室内吊顶上，且所述的室内风口均与吊顶冷辐射盘管相对应。
在上述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统中，所述的室内吊顶上端形成有与室内风口相连通的新风腔，且所述的新风腔通过新风管道和溶液除湿空调相连通。
在上述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统中，所述的电驱动模块为与溶液除湿空调相连的市电供电模块。
与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：
1、可在热驱动和电驱动两种工作模式下工作，夏季新风的除湿充分利用了太阳能，热驱动工作模式既利用了太阳能也利用了地热能，对室内新风进行降温除湿，只有当冷热源无法满足除湿量需求的时候，才开启电驱动模式进行降温除湿，节能效果好，充分利用了太阳能和地热能。这样起到防止室内吊顶冷辐射盘管的结露效果，制备干燥冷新风来承担室内潜热负荷和湿负荷，同时溶液除湿空调具有高能效和热回收的显著节能性，通过热湿分开处理，有利于高效节能独立分区调温调湿。
2、通过光热和地热能耦合形成高效的能源侧，以及辐射新风系统，将自然界中的冷热量传递到用户侧的体验感受上。在满足人们对热舒适性和较高空气品质要求的同时，充分挖掘其节能方面潜力，实现暖通空调系统的超低能耗，同时兼顾了舒适性。
附图说明
图1为本实用新型的系统原理图；
图2为本实用新型的安装示意图；
图中：第一地埋换热井1、第一地源热侧循环泵11、辐射制冷设备2、吊顶冷辐射盘管21、室内风口3、新风腔31、新风管道32、溶液除湿空调4、溶液再生箱41、新风除湿箱42、太阳能集热组件5、太阳能集热器51、蓄热水箱52、集热循环泵53、供热循环泵54、第二地埋换热井6、第二地源热侧循环泵61。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1-2所示，本实施例中的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，包括第一地埋换热井1，第一地埋换热井1与辐射制冷设备2相连，本系统还包括与辐射制冷设备2相对应的室内风口3，室内风口3连接有包含溶液再生箱41和新风除湿箱42的溶液除湿空调4，溶液除湿空调4具有电驱动模块和热驱动模块，溶液再生箱41与太阳能集热组件5相连，新风除湿箱42连接有第二地埋换热井6。优选地，这里的第一地埋换热井1和第二地埋换热井6均可以采用浅层地埋管。
其中，本实施例中的第一地埋换热井1通过第一地源热侧循环泵11与辐射制冷设备2相连且形成环路。第二地埋换热井6通过第二地源热侧循环泵61与溶液除湿空调4的新风除湿箱42相连且形成环路。
优选地，这里的太阳能集热组件5包括太阳能集热器51，太阳能集热器51通过蓄热水箱52与溶液除湿空调4的溶液再生箱41相连且形成环路。优选地，这里的太阳能集热器51和蓄热水箱52之间设有集热循环泵53，且蓄热水箱52通过供热循环泵54与溶液除湿空调4的溶液再生箱41相连。
其中，这里的辐射制冷设备2为吊顶冷辐射盘管21，且吊顶冷辐射盘管21设置在室内吊顶上。室内风口3分别依次设置在室内吊顶上，且室内风口3均与吊顶冷辐射盘管21相对应，室内吊顶上端形成有与室内风口3相连通的新风腔31，且新风腔31通过新风管道32和溶液除湿空调4相连通。
在夏季制冷工况下，通过第一地埋换热井1与吊顶冷辐射盘管21形成的环路直接制冷，开启第一地埋换热井1和第一地源热侧循环泵11，直接将第一地埋换热井1中20度的循环水，通过第一地源热侧循环泵11循环到吊顶冷辐射盘管21上，换热到23度回流到第一地埋换热井1中，与浅层岩土进行热交换，由此实现地热能直接辐射制冷，承担室内显热负荷。
另外，通过太阳能集热器51、蓄热水箱52、第二地埋换热井6和溶液除湿空调4的双环路制备的干燥冷新风来承担室内潜热负荷和湿负荷，开启集热循环泵53、供热循环泵54，通过太阳能集热器51、蓄热水箱52和溶液除湿空调4中的溶液再生箱41形成的环路，来制备溶液除湿空调溶液再生箱所需的高温热水，蓄热水箱起到移峰填谷的作用。开启第二地埋换热井6、第二地源热侧循环泵61，通过第二地埋换热井6、地源热泵机组和溶液除湿空调4中的新风除湿箱42形成的环路，来制备除湿所需的冷水，从而通过这两个环路制备的干燥冷新风送入到室内的室内风口3。此时的溶液除湿空调是在热驱动模式下工作，当冷热源无法满足除湿要求了，溶液除湿空调4与市电供电模块相连，开启溶液除湿空调的电驱动除湿模式，制备干燥冷新风来承担室内潜热负荷和湿负荷，此时整个系统制冷能效比很高，非常节能。
溶液除湿空调工作原理在于：溶液除湿空调4根据新风湿负荷的需求大小，在热驱动和电驱动两种工作模式下工作，热驱动工作模式既利用了太阳能也利用了地热能，对室内新风进行降温除湿，只有当冷热源无法满足除湿量需求的时候，才开启电驱动模式进行降温除湿，热驱动的工作原理是，在夏季工况下，室外新风和室内回风混合的待处理风，在新风除湿箱中和被地源热泵制备的冷水冷却的低温溶液接触并进行热质传递，在交换中处理过程中，温度下降的同时湿度也会下降从而变成低湿低温的送风被送入建筑室内，溶液再生回路中，室外新风则进入溶液再生箱的再生芯，在再生芯内新风和被太阳能集热器加热的高温溶液接触并进行热质传递，在交换中新风的温度升高同时湿度增加而变成高温高湿的排风被排到大气中，而溶液则被浓缩循环到新风除湿箱中使用。夏季新风的除湿充分利用了太阳能，防止室内吊顶冷辐射盘管的结露，同时溶液除湿空调具有高能效和热回收的显著节能性，通过热湿分开处理，有利于高效节能独立分区调温调湿。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了第一地埋换热井1、第一地源热侧循环泵11、辐射制冷设备2、吊顶冷辐射盘管21、室内风口3、新风腔31、新风管道32、溶液除湿空调4、溶液再生箱41、新风除湿箱42、太阳能集热组件5、太阳能集热器51、蓄热水箱52、集热循环泵53、供热循环泵54、第二地埋换热井6、第二地源热侧循环泵61等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (10)
1.一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，包括第一地埋换热井(1)，所述的第一地埋换热井(1)与辐射制冷设备(2)相连，其特征在于，本系统还包括与辐射制冷设备(2)相对应的室内风口(3)，所述的室内风口(3)连接有包含溶液再生箱(41)和新风除湿箱(42)的溶液除湿空调(4)，所述的溶液除湿空调(4)具有电驱动模块和热驱动模块，所述的溶液再生箱(41)与太阳能集热组件(5)相连，所述的新风除湿箱(42)连接有第二地埋换热井(6)。
2.根据权利要求1所述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，其特征在于，所述的第一地埋换热井(1)和/或第二地埋换热井(6)为浅层地埋管。
3.根据权利要求2所述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，其特征在于，所述的第一地埋换热井(1)通过第一地源热侧循环泵(11)与辐射制冷设备(2)相连且形成环路。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，其特征在于，所述的太阳能集热组件(5)包括太阳能集热器(51)，所述的太阳能集热器(51)通过蓄热水箱(52)与溶液除湿空调(4)的溶液再生箱(41)相连且形成环路。
5.根据权利要求4所述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，其特征在于，所述的太阳能集热器(51)和蓄热水箱(52)之间设有集热循环泵(53)，且所述的蓄热水箱(52)通过供热循环泵(54)与溶液除湿空调(4)的溶液再生箱(41)相连。
6.根据权利要求1所述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，其特征在于，所述的第二地埋换热井(6)通过第二地源热侧循环泵(61)与溶液除湿空调(4)的新风除湿箱(42)相连且形成环路。
7.根据权利要求1所述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，其特征在于，所述的辐射制冷设备(2)为吊顶冷辐射盘管(21)，且所述的吊顶冷辐射盘管(21)设置在室内吊顶上。
8.根据权利要求7所述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，其特征在于，所述的室内风口(3)分别依次设置在室内吊顶上，且所述的室内风口(3)均与吊顶冷辐射盘管(21)相对应。
9.根据权利要求8所述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，其特征在于，所述的室内吊顶上端形成有与室内风口(3)相连通的新风腔(31)，且所述的新风腔(31)通过新风管道(32)和溶液除湿空调(4)相连通。
10.根据权利要求1所述的一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统，其特征在于，所述的电驱动模块为与溶液除湿空调(4)相连的市电供电模块。
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| CN202122680611.3U CN216244671U (zh) | 2021-11-03 | 2021-11-03 | 一种新型的可再生能源直接高效利用的制冷空调系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114777350A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-07-22 | 华北电力大学 | 一种光伏热-地源热耦合的双蒸发器混合供热供冷系统 |
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2021
- 2021-11-03 CN CN202122680611.3U patent/CN216244671U/zh active Active
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