CN2720355Y - 地源热泵集中空调装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种地源热泵集中空调装置，含有空调末端循环系统，地源热泵系统和地下换热介质循环系统，地源热泵系统包含蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀和四通换向阀，地下换热介质循环系统含有从地下通过的地下换热管，该地下换热管的进端和出端分别与热泵系统的蒸发器或冷凝器的端口相连，通过介质泵组成介质循环回路；地下换热管可以是U型管、平列管或连续弯曲管。本空调装置利用土壤中的温度相对稳定的特点，使循环介质通过地下换热管与地下土层换热，达到夏天制冷，冬天采暖的目的，具有节能、无噪声、无飘水等热湿污染的优点。地下换热系统无需抽取地下水，不会造成地下水位的下降和污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种建筑物集中空调装置，特别是利用地下能源的地源热泵集中空调装置。
背景技术
办公楼、学校、宾馆酒店、住宅等建筑物多设有中央空调，有的还提供生活热水。
目前广泛使用的中央空调包含制冷机和锅炉，夏季多以水冷制冷机制取7-12℃冷水，冬季多以锅炉为热源中心制取40～60℃热水；作为冷冻辅助装置的冷却塔运行时会产生飘水及噪声；而冬季采用锅炉燃烧时会产生大量CO2、SO2等有害气体，污染环境；以上方案制冷机能耗高，系统操作复杂，运行成本高。少数采用风冷热泵工艺的空调装置利用空气中的冷量及热量来制取中央空调系统中所需要的冷热源，但风冷热泵工艺加剧城市热岛效应，运行成本高，可靠性差。虽然也有采用地下水冷量及热量来制取中央空调系统中所需的冷、热源的装置，但需抽取地下水，易造成地下水污染及地下水位降低，不符合我国可持续发展战略要求，故限制了该方案的运用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种地源热泵集中空调装置，它利用地层与地面的自然温差提供冷量(或热量)，节能并又不会造成地下水污染及地下水位降低。
本实用新型地源热泵集中空调装置含有空调末端循环系统，地源热泵系统和地下换热介质循环系统，地源热泵系统包含蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀和四通换向阀，其中地下换热介质循环系统含有从地下通过后又回到地面的地下换热管，该地下换热管的进端和出端分别与热泵系统的蒸发器/冷凝器的两端相连，通过介质泵组成介质循环回路。
本空调装置所说的地下换热管可以是伸入地下井内的U型管，该U型管可以是含有复数管的U型管组，每个U型管组通过一对多通连接器与冷凝器/蒸发器管路相连接，其中一个多通连接器连接各U型管的进端，另一个多通连接器连接各U型管的出端；可设有多个这样的U型管组，各组U型管组呈并连关系，每个组内的若干个U型管可位于在同一个井内或分置于多个井内。
所说的地下换热管也可以是若干个平列管，互相平列的各管的进口端和出口端分别汇总于一个进口分水器和一个出口集水器。所说的平列管卧式埋于地下土壤中。
所说的地下换热管还可以是连续弯曲管或管组，弯曲管在地下可以是立式或卧式的。
本实用新型利用土壤中的温度相对稳定的特点，使循环介质通过地下换热管与地下土层换热，达到夏天制冷，冻天采暖的目的。夏季由于土壤中的温度较环境温度低，空调制冷机组的运行情况大为改善，排气压力低，制冷压缩比下降，制冷效能大幅提高，空调能耗大幅降低，运行费用降低；冬季土壤中的温度较环境温度高，热泵机组易于提取持续稳定的热水，且运行费用较其它采暖方式低。本装置的地下换热管可采用高效聚乙烯管等管材，防冻液在循环管路内形成封闭循环，换热器不易结垢，传热系数很高；运行过程中，管内介质与地下水不产生物质之间的交换，因此不会造成地下水污染，由于地下换热系统无需抽取地下水，故不会造成地下水位的下降，而且本装置无冷却塔、无风机运行噪声，无飘水等热湿污染；无风冷热泵机组的风机运行噪声及冷热污染。
附图说明
图1是地源热泵集中空调装置的系统结构实施例示意图。
图2是多通连接器结构实施例。
图3表示卧式列管结构的地下换热管连接方式实施例。
图4是立式连续弯曲地下换热管连接方式示意图。
具体实施方式
如图1所示，若干个室内风机盘管1与冷凝器2(冬季为冷凝器夏季为蒸发器)通过泵9-1连成空调末端循环系统；热泵系统由冷凝器2与蒸发器3(冬季为蒸发器夏季为冷凝器)及节流装置10和压缩机11、四通换向阀12组成，工作介质的循环方向通过四通阀12转换，使热泵冬季制热、夏季制冷。图1中热泵系统工作介质的箭头表示冬季制热工作状态流向。图中蒸发器3(夏季工作时此为冷凝器)的两端通过管路及介质泵9-2与多组地下换热管5-1、5′-1……5-n、5′-n(本例为U型管)组成地下换热介质循环系统。各组之间为并联关系。同组内的各U型管的进端接于多通连接器4，出端接于多通连接器4′，本例中每个组内的U型管分置于两个地下井6-1、6-2……6-n、6′-n内。
本空调装置采用先进适用的土壤换热系统加土壤热泵机组，可提供7℃冷水，40-60℃的空调热水及生活热水。
图2表示多通连接器的结构，该实施例中，多通连接器4含有五个管路接口，接口4-1通过管路8与冷凝器3的出口管路相连接，接口4-2、4-3与U型管5-1相连接，接口4-4、4-5与U型管5′-1相连接。
图3表示地下换热管5为列管结构，多个列管分为若干个列管组横卧设置，图中各列管的右端为介质出口端，左端为介质进口端，各组列管组的进口端接于同一个进口分水器13，出口端接于同一个出口集水器14，分水器和集水器分别与冷凝器(或蒸发器)两端相连接组成回路。分水器、集水器一般设于地面，便于检修。图中标号15为放气口，16为检查口，17为温度计。
图4表示地下换热管5是连续的弯曲管，本例为水平设置的连续弯曲管。
Claims (7)
1.地源热泵集中空调装置，含有空调末端循环系统，地源热泵系统和地下换热介质循环系统，地源热泵系统包含蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀和四通换向阀，其特征是地下换热介质循环系统含有从地下通过的地下换热管，该地下换热管的进端和出端分别与热泵系统的蒸发器或冷凝器的两相连，通过介质泵组成介质循环回路。
2.根据权利要求1的地源热泵集中空调装置，其特征是所说的地下换热管是伸入地下井内的U型管。
3.根据权利要求2的地源热泵集中空调装置，其特征是所说的U型管是含有复数管的U型管组，每个U型管组通过一对多通连接器与凝器管或蒸发器管路相连接，其中一个多通连接器连接各U型管的进端，另一个多通连接器连接各U型管的出端。
4.根据权利要求3的地源热泵集中空调装置，其特征是设有多个U型管组，各组U型管组呈并连关系，每个组内的若干个U型管可位于在同一个井内或分置于多个井内。
5.根据权利要求·1的地源热泵集中空调装置，其特征是地下换热管也可以是若干个平列管，互相平列的各管的进口端和出口端分别汇总于一个进口分水器和一个出口集水器。
6.根据权利要求5的地源热泵集中空调装置，其特征是所说的平列管水平埋于地下。
7.根据权利要求1的地源热泵集中空调装置，其特征是所说的地下换热管是连续弯曲管。
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