CN216384415U - 一种基于中深层地热的复合空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于中深层地热的复合空调系统，包括地下换热器和地上换热器，地下换热器的埋深为200m以上，地上换热器的一次侧进液口通过第一管路与地下换热器的出液口连接，地上换热器的一次侧出液口通过第二管路与地下换热器的进液口连接，地上换热器的二次侧出液口和进液口对应通过第三管路和第四管路与空调末端连接；第一管路上设有第一循环泵，第三管路上设有第二循环泵。其具有结构简单、控制灵活、功能性强、能效比高、安全可靠的优点。

Description

一种基于中深层地热的复合空调系统

技术领域

本实用新型涉及一种空调系统，具体涉及一种基于中深层地热的复合空调系统。

背景技术

随着经济和社会的发展，温室效应和空气污染日趋严峻，煤炭、石油等传统化石类能源已不能满足环境友好型社会的发展要求，而地热能、太阳能等清洁能源的开发利用越来越受到人们重视。尤其是地热能，具有能流密度大、运行稳定且不受时间和天气限制的优势，在建筑供热领域得到了广泛应用。目前本领域对地热能的开采应用主要为水温较低的浅层，而对于温度较高的中深层地热资源(200m以上)，因回灌较为困难，且容易造成地下水位逐年下降，给中深层地热的开采应用造成一定的困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于中深层地热的复合空调系统，其具有结构简单、控制灵活、功能性强、能效比高、安全可靠的优点。

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供的一种基于中深层地热的复合空调系统，包括地下换热器和地上换热器，所述地下换热器的埋深为200m以上，所述地上换热器的一次侧进液口通过第一管路与地下换热器的出液口连接，地上换热器的一次侧出液口通过第二管路与地下换热器的进液口连接，地上换热器的二次侧出液口和进液口对应通过第三管路和第四管路与空调末端连接；第一管路上设有第一循环泵，第三管路上设有第二循环泵。

进一步的，本实用新型一种基于中深层地热的复合空调系统，还包括热泵主机，热泵主机包括蒸发器和冷凝器，所述蒸发器的出液口通过第五管路与地上换热器的二次侧进液口连接，蒸发器的进液口通过第六管路与地上换热器的二次侧出液口连接，所述冷凝器的出液口通过第七管路与第三管路连接，冷凝器的进液口通过第八管路与第四管路连接；第五管路和第八管路之间的第四管路上设有控制阀V1，第六管路和第七管路之间的第三管路上设有控制阀V2，第五管路上设有控制阀V3和第三循环泵，第六管路上设有控制阀V4，第七管路上设有控制阀V5，第八管路上设有控制阀V6。

进一步的，本实用新型一种基于中深层地热的复合空调系统，还包括冷却塔，所述冷却塔的进液口通过第九管路与冷凝器的出液口连接，冷却塔的出液口通过第十管路与冷凝器的进液口连接，所述蒸发器的出液口通过第十一管路与第三管路连接，蒸发器的进液口通过第十二管路与第四管路连接；第九管路上设有控制阀V7和第四循环泵，第十管路上设有控制阀V8，第十一管路上设有控制阀V9，第十二管路上设有控制阀V10。

进一步的，本实用新型一种基于中深层地热的复合空调系统，其中，所述冷却塔的进液口和出液口之间设有旁通管路，旁通管路上设有控制阀V11。

进一步的，本实用新型一种基于中深层地热的复合空调系统，其中，所述第一管路上设有温度传感器T1，所述第九管路上设有温度传感器T2。

进一步的，本实用新型一种基于中深层地热的复合空调系统，还包括自控器，所述自控器分别与热泵主机、第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵、第四循环泵、控制阀V1、控制阀V2、控制阀V3、控制阀V4、控制阀V5、控制阀V6、控制阀V7、控制阀V8、控制阀V9、控制阀V10、控制阀V11、温度传感器T1和温度传感器T2连接。

进一步的，本实用新型一种基于中深层地热的复合空调系统，其中，所述地下换热器、热泵主机和冷却塔分别并联设有多组。

本实用新型一种基于中深层地热的复合空调系统与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型通过设置地下换热器和地上换热器，使地下换热器的埋深为200m以上，以便采集中深层地热，让地上换热器的一次侧进液口通过第一管路与地下换热器的出液口连接，让地上换热器的一次侧出液口通过第二管路与地下换热器的进液口连接，让地上换热器的二次侧出液口和进液口对应通过第三管路和第四管路与空调末端连接；并在第一管路上设置第一循环泵，在第三管路上设置第二循环泵。由此就构成了一种结构简单、控制灵活、功能性强、能效比高、安全可靠的基于中深层地热的复合空调系统。在实际应用中，当开启第一循环泵和第二循环泵时，地热会通过地下换热器和地上换热器输送到空调末端，从而实现直接供热目的，且系统运行过程中仅有第一循环泵和第二循环泵消耗少量电能，节省了能源，提高了能效比。另外，通过使地下换热器采取只取热不取水的换热方式，不但解决了地下水位下降的问题，且可实现地热的持续开采利用，延长了系统的有效服役寿命。

下面结合附图所示具体实施方式对本实用新型一种基于中深层地热的复合空调系统作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型一种基于中深层地热的复合空调系统的示意图。

具体实施方式

首先需要说明的，本实用新型中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本实用新型的技术方案及请求保护范围进行的限制。

如图1所示本实用新型一种基于中深层地热的复合空调系统的具体实施方式，包括地下换热器1和地上换热器2，并使地下换热器1的埋深为200m以上。让地上换热器2的一次侧进液口通过第一管路3与地下换热器1的出液口连接，让地上换热器2的一次侧出液口通过第二管路3’与地下换热器1的进液口连接，让地上换热器2的二次侧出液口和进液口对应通过第三管路4和第四管路4’与空调末端连接；并在第一管路3上设置第一循环泵31，在第三管路4上设置第二循环泵41。

通过以上结构设置就构成了一种结构简单、控制灵活、功能性强、能效比高、安全可靠的基于中深层地热的复合空调系统。在实际应用中，当开启第一循环泵31和第二循环泵41时，地热会通过地下换热器1和地上换热器2输送到空调末端，从而实现直接供热目的，且系统运行过程中仅有第一循环泵31和第二循环泵41消耗少量电能，节省了能源，提高了能效比。另外，通过使地下换热器1采取只取热不取水的换热方式，不但解决了地下水位下降的问题，且可实现地热的持续开采利用，延长了系统的有效服役寿命。需要说明的是，地下换热器为本领域的现有装置，包括套设的内管和外管，内管的上端为出液口，内管的下端与外管的内腔连通，外管的下端封闭，外管的上端为进液口，其结构和连接方式为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

作为优化方案，本具体实施方式还设置了热泵主机5，热泵主机5包括蒸发器51和冷凝器52。让蒸发器51的出液口通过第五管路6与地上换热器2的二次侧进液口连接，让蒸发器51的进液口通过第六管路6’与地上换热器2的二次侧出液口连接；让冷凝器52的出液口通过第七管路7与第三管路4连接，让冷凝器52的进液口通过第八管路7’与第四管路4’。并在第五管路6和第八管路7’之间的第四管路4’上设置控制阀V1，在第六管路6’和第七管路7之间的第三管路4上设置控制阀V2，在第五管路6上设置控制阀V3和第三循环泵61，在第六管路6’、第七管路7和第八管路7’上对应设置控制阀V4、控制阀V5和控制阀V6。这一结构通过设置热泵主机5提高了系统的功能性和适应性，当地热温度达不到供热要求时，通过关闭控制阀V1和控制阀V2，并开启热泵主机5、第一循环泵31、第二循环泵41、第三循环泵61、控制阀V3、控制阀V4、控制阀V5和控制阀V6，地热就会作为热泵主机5的热源并通过地下换热器1和地上换热器2输送到蒸发器51，而冷凝器52产生的热水会输送到空调末端，从而实现提升温度和间接供热目的，保证了供热效果。需要指出的是，热泵主机5为本领域的现有设备，其结构以及蒸发器51和冷凝器52的连接方式为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

作为优化方案，本具体实施方式还设置了冷却塔8，并使冷却塔8的进液口通过第九管路9与冷凝器52的出液口连接，使冷却塔8的出液口通过第十管路9’与冷凝器52的进液口连接。同时，让蒸发器51的出液口通过第十一管路10与第三管路4连接，让蒸发器51的进液口通过第十二管路10’与第四管路4’连接。且在第九管路9上设置控制阀V7和第四循环泵91，在第十管路9’、第十一管路10和第十二管路10’上对应设置控制阀V8、控制阀V9和控制阀V10。这一结构通过设置冷却塔8增强了功能性和适应性，使系统具备了供冷功能，且具有控制灵活、便捷的特点。具体过程为：夏季供冷时，通过关闭第一循环泵31、第三循环泵61、控制阀V1、控制阀V2、控制阀V3、控制阀V4、控制阀V5和控制阀V6，并开启热泵主机5、第二循环泵41、第四循环泵91、控制阀V7、控制阀V8、控制阀V9和控制阀V10，冷却塔8作为热泵主机5的冷源将冷凝器52产生的热量散发出去，而蒸发器51产生的冷水会输送到空调末端，从而实现供冷目的。为提高系统的稳定性和可靠性，本具体实施方式在冷却塔8的进液口和出液口之间设置了旁通管路，并在旁通管路上设置了控制阀V11。当冷却侧(冷却塔)的温度不满足热泵主机安全启动时，通过打开控制阀V11让冷却水通过旁通管路进行循环，直至冷却侧的温度满足热泵主机安全启动时，再关闭控制阀V11让冷却水通过冷却塔进行循环散热，可确保系统安全启动。

作为具体实施方式，本实用新型在第一管路3上设置了温度传感器T1，在第九管路9上设置了温度传感器T2。通过温度传感器T1可检测地上换热器一次侧的进液口温度，以判断地热是否满足直接供热的要求；通过温度传感器T2可检测冷却塔8的进液口温度，以判断冷却侧(冷却塔)的温度是否满足热泵主机的安全启动。另外，本具体实施方式还设置了自控器11，并使自控器11分别与热泵主机5、第一循环泵31、第二循环泵41、第三循环泵61、第四循环泵91、控制阀V1、控制阀V2、控制阀V3、控制阀V4、控制阀V5、控制阀V6、控制阀V7、控制阀V8、控制阀V9、控制阀V10、控制阀V11、温度传感器T1和温度传感器T2连接，以根据检测参数使系统实现自控运行。需要说明的是，在实际应用中，本实用新型通常使地下换热器1、热泵主机5和冷却塔8分别并联设有多组，以提高系统的性能。

以上实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型请求保护范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域技术人员依据本实用新型的技术方案做出的各种变形，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于中深层地热的复合空调系统，其特征在于，包括地下换热器(1)和地上换热器(2)，所述地下换热器(1)的埋深为200m以上，所述地上换热器(2)的一次侧进液口通过第一管路(3)与地下换热器(1)的出液口连接，地上换热器(2)的一次侧出液口通过第二管路(3’)与地下换热器(1)的进液口连接，地上换热器(2)的二次侧出液口和进液口对应通过第三管路(4)和第四管路(4’)与空调末端连接；第一管路(3)上设有第一循环泵(31)，第三管路(4)上设有第二循环泵(41)。

2.根据权利要求1所述的一种基于中深层地热的复合空调系统，其特征在于，还包括热泵主机(5)，热泵主机(5)包括蒸发器(51)和冷凝器(52)，所述蒸发器(51)的出液口通过第五管路(6)与地上换热器(2)的二次侧进液口连接，蒸发器(51)的进液口通过第六管路(6’)与地上换热器(2)的二次侧出液口连接，所述冷凝器(52)的出液口通过第七管路(7)与第三管路(4)连接，冷凝器(52)的进液口通过第八管路(7’)与第四管路(4’)连接；第五管路(6)和第八管路(7’)之间的第四管路(4’)上设有控制阀V1，第六管路(6’)和第七管路(7)之间的第三管路(4)上设有控制阀V2，第五管路(6)上设有控制阀V3和第三循环泵(61)，第六管路(6’)上设有控制阀V4，第七管路(7)上设有控制阀V5，第八管路(7’)上设有控制阀V6。

3.根据权利要求2所述的一种基于中深层地热的复合空调系统，其特征在于，还包括冷却塔(8)，所述冷却塔(8)的进液口通过第九管路(9)与冷凝器(52)的出液口连接，冷却塔(8)的出液口通过第十管路(9’)与冷凝器(52)的进液口连接，所述蒸发器(51)的出液口通过第十一管路(10)与第三管路(4)连接，蒸发器(51)的进液口通过第十二管路(10’)与第四管路(4’)连接；第九管路(9)上设有控制阀V7和第四循环泵(91)，第十管路(9’)上设有控制阀V8，第十一管路(10)上设有控制阀V9，第十二管路(10’)上设有控制阀V10。

4.根据权利要求3所述的一种基于中深层地热的复合空调系统，其特征在于，所述冷却塔(8)的进液口和出液口之间设有旁通管路，旁通管路上设有控制阀V11。

5.根据权利要求4所述的一种基于中深层地热的复合空调系统，其特征在于，所述第一管路(3)上设有温度传感器T1，所述第九管路(9)上设有温度传感器T2。

6.根据权利要求5所述的一种基于中深层地热的复合空调系统，其特征在于，还包括自控器(11)，所述自控器(11)分别与热泵主机(5)、第一循环泵(31)、第二循环泵(41)、第三循环泵(61)、第四循环泵(91)、控制阀V1、控制阀V2、控制阀V3、控制阀V4、控制阀V5、控制阀V6、控制阀V7、控制阀V8、控制阀V9、控制阀V10、控制阀V11、温度传感器T1和温度传感器T2连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于中深层地热的复合空调系统，其特征在于，所述地下换热器(1)、热泵主机(5)和冷却塔(8)分别并联设有多组。

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