本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于建筑供暖的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，特別涉及一種應(yīng)用于地鐵隧道中的毛細管土壤源熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著世界范圍內(nèi)交通擁擠、環(huán)境污染和能源危機等問題的日益突出，發(fā)展城市軌道交通越來越引起世界各國的高度重視。地鐵因其安全、舒適、快速、準(zhǔn)點、載客量大、低能耗及低污染的特點越來越受青睞。

伴隨著世界城市地鐵的大量興建和飛速發(fā)展，人們越來越關(guān)注地鐵環(huán)境的質(zhì)量問題。由于地鐵隧洞內(nèi)特有的活塞風(fēng)，以及列車剎車、機車空調(diào)產(chǎn)熱及大量的機電設(shè)備、人員、照明等的產(chǎn)熱，使得地鐵站內(nèi)在冬季和過渡季基本無需供熱，而夏季則需要供冷。地下隧道中（地鐵站內(nèi)）傳統(tǒng)的供冷方式主要是通過制冷機及設(shè)于地面上的冷卻塔，將隧道中（站臺內(nèi)）的熱量釋放到地面大氣中。這種系統(tǒng)型式存在的問題主要是冷卻塔的設(shè)置問題。由于地鐵線路所經(jīng)過的區(qū)域多是城市繁華地帶，地面上設(shè)置冷卻塔的空間有限或根本沒有，而且將冷卻塔安裝在地面上不僅影響城市景觀和規(guī)劃，還給周圍環(huán)境帶來噪聲污染和衛(wèi)生隱患。國內(nèi)在廣州和上海等地對地鐵空調(diào)冷卻塔菌污染狀況的調(diào)查表明，部分地鐵站空調(diào)冷卻塔水軍團菌污染狀況較為嚴重，容易造成疾病的傳播。

為了解決地鐵車站冷卻塔的設(shè)置問題，減少對地面景觀、噪聲污染等的影響，土壤源熱泵技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注。地下隧道和地鐵車站基本都處于地下恒溫層以下，地下土壤的溫度常年基本恒定，非常適合土壤源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用，也可以減小冷卻塔的容量或避免設(shè)置冷卻塔，但地下隧道周圍有一系列的結(jié)構(gòu)加固和保護措施，在這種情況下利用土壤源熱泵系統(tǒng)采用的常規(guī)打孔埋管方式將難以利用。針對地鐵環(huán)境研究新型的土壤換熱裝置，對地下隧道熱能的利用也有較大的實際意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種回收地鐵廢熱用于建筑供暖的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)合理，充分利用可再生能源，節(jié)能舒適，安全，環(huán)保健康，經(jīng)濟高效的特點。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種回收地鐵廢熱用于建筑供暖的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、用戶末端系統(tǒng)；其中毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)包括鋪設(shè)于隧道混凝土層的毛細管前端換熱器（5）、循環(huán)水泵（7）；水源熱泵系統(tǒng)包括壓縮機（3），包含接口a、b、c、d的冷凝器，節(jié)流閥和包含接口e、f、g、h的蒸發(fā)器；用戶末端換熱系統(tǒng)包括毛細管末端換熱器（6）及循環(huán)水泵（8）。整個系統(tǒng)通過管路和閥門連接，壓縮機（3）的出口與冷凝器（2）的a端相連，冷凝器（2）的d端通過節(jié)流閥（4）與蒸發(fā)器（1）的e端相連，蒸發(fā)器（1）的h端與壓縮機（3）相連；蒸發(fā)器（1）的g端與循環(huán)水泵7連接，循環(huán)水泵7通過閥門A和毛細管前端換熱器（5）連接；毛細管前端換熱器（5）通過閥門B與蒸發(fā)器的f端相連；冷凝器（2）的b端通過閥門C 及循環(huán)水泵（8）與末端換熱器（6）的出口端相連，末端換熱器（6)的另一端通過閥門D與冷凝器（2）的c端相連。

所述的一種應(yīng)用于建筑供暖的熱泵加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)、毛細管末端換熱系統(tǒng)中毛細管間距為10mm、20mm或40mm，管材為ppr管材或pe-rt管材。

所述的一種應(yīng)用于建筑供暖的熱泵加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)置于地下隧道巖壁上，距離隧道壁外表面10-50cm。

所述的一種應(yīng)用于建筑供暖的熱泵加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)采用管徑小于10 mm的毛細管網(wǎng)。

附圖說明

附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，新鮮海水管路-1，海水排水管路-2，水源熱泵機組-3，海水排水泵-4，新鮮海水供給水泵-5，冷卻水泵-6，冷凍水泵-7，過濾器-8，換熱水箱-9，再熱水箱-10，取熱水箱-11，毛細管網(wǎng)熱回收換熱器-12，毛細管網(wǎng)再熱換熱器-13、毛細管網(wǎng)前端換熱器-14、第一閥門-15、第二閥門-16、第三閥門-17。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理及工作原理做進一步詳細描述。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理為：

一種應(yīng)用于建筑供暖的熱泵加熱系統(tǒng)，包括毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、用戶末端系統(tǒng)；其中毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)包括包括鋪設(shè)于隧道混凝土層的毛細管前端換熱器（5）、循環(huán)水泵（7）；水源熱泵系統(tǒng)包括壓縮機（3），包含接口a、b、c、d的冷凝器，節(jié)流閥和包含接口e、f、g、h的蒸發(fā)器；用戶末端換熱系統(tǒng)包括毛細管末端換熱器（6）及循環(huán)水泵（8）。

本發(fā)明的工作原理為：

在冬季，毛細管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)在地鐵隧道土壤源中吸收熱量。壓縮機3排出的高溫高壓的制冷劑氣體進入冷凝器2中，釋放熱量，制取熱水，熱水到毛細管末端換熱器6釋放熱量，為地上建筑供暖，同時制冷劑氣體冷凝成為液體，制冷劑液體通過節(jié)流閥4進入蒸發(fā)器1蒸發(fā)吸熱，在蒸發(fā)器1中與毛細管前端換熱系統(tǒng)換熱，吸收毛細管前端換熱系統(tǒng)中水的熱量，毛細管前端換熱系統(tǒng)中的水通過毛細管前端換熱器5回收地鐵廢熱，同時，制冷劑液體吸熱變成制冷劑氣體，制冷劑氣體進入壓縮機3完成制熱循環(huán)。