專利名稱：地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)系統(tǒng)中的使用的換熱裝置，尤其是涉及一種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下 換熱裝置。
背景技術(shù)：
由于較深的地層中在未受干擾的情況下常年保持恒定的溫度，遠(yuǎn)高于冬季的室外溫度， 又低于夏季的室外溫度。因此地源熱泵可克服空氣源熱泵的技術(shù)障礙，且效率大大提高。在 冬季通過熱泵把大地中的熱量傳輸給建筑物，升高建筑物溫度，對建筑供熱，同時使大地中 的溫度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通過熱泵把建筑物中的熱量傳輸給大地， 對建筑物降溫，同時在大地中蓄存熱量以供冬季使用。土壤熱交換器地源熱泵是一種較常使用的地源熱泵，土壤熱交換器地源熱泵是利用地下 巖土中熱量的閉路循環(huán)的地源熱泵系統(tǒng)。通常稱之為"閉路地源熱泵"，以區(qū)別于地下水熱 泵系統(tǒng)，或直接稱為"地源熱泵"。它通過循環(huán)液(水或以水為主要成分的防凍液)在封閉 地下埋管中的流動，實現(xiàn)系統(tǒng)與大地之間的傳熱。土壤熱交換器地源熱泵的熱交換器埋于地 下，也稱為地下耦合熱交換裝置，在結(jié)構(gòu)上的特點是有一個由地下埋管組成的地?zé)釗Q熱器。 地?zé)釗Q熱器的設(shè)置形式主要有水平埋管和垂直埋管兩種1) 水平埋管形式是在地面下開挖溝、槽，其深度和面積根據(jù)建筑物的需要和不同的 地區(qū)的實際情況而定。水平埋管通常為淺層埋設(shè)，開挖技術(shù)要求不高，初投資低于豎直埋管 ，但其占地面積大，開挖工程量大，由于埋深較淺，外界環(huán)境對其影響較大，易造成熱泵系 統(tǒng)的工作效率降低。這種形式在地源熱泵技術(shù)的早期應(yīng)用中較多，現(xiàn)國外工程己很少采用。2) 垂直埋管的形式是在地層中鉆直徑為O. 1 0. 15 m的鉆孔，在鉆孔中設(shè)置l組(2根 )或2組(4根)U型管并用灌井材料填實。鉆孔的深度通常為40 200m，豎直埋管的地?zé)釗Q熱 器與水平埋管相比節(jié)省很多土地面積，受外界環(huán)境的影響小，但其初投資非常高，施工周期 長、效率低，勞動作業(yè)強(qiáng)度大，同時也相對占用了較大的土地面積，往往在大多數(shù)工程中很 難得到廣泛的應(yīng)用，如何提高鉆孔效率，降低初投資中的鉆孔費用是當(dāng)前該領(lǐng)域研究的重點 、也是難點。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種施工簡單、造價更低的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q 熱裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q熱裝置，包括設(shè) 置在地下的地?zé)釗Q熱器，其特征是地?zé)釗Q熱器包括封閉容器、進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管和 出水管分別于封閉容器連通。這樣，由于封閉容器可以將容積做得較大，從而有效的利用封 閉容器內(nèi)的熱容量進(jìn)行熱交換。為了提高換熱效率，進(jìn)水管的進(jìn)水端口設(shè)置在封閉容器內(nèi)的頂端位置，出水管的出水端 口深入到封閉容器內(nèi)的下部。本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有施工簡單、造價更低、工期更短、 占地更少、換熱效率更高的優(yōu)點，可大大的提高施工效率、降低工程成本、縮短施工工期、 節(jié)省占地面積，可直接應(yīng)用于目前國家正在大力推廣的地源熱泵節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，完全可以取 代當(dāng)前廣泛采用的水平埋管和垂直埋管這兩種地下耦合換熱系統(tǒng)。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記為封閉容器l、進(jìn)水管2、出水管3。圖中箭頭為水流方向。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q熱裝置，包括設(shè)置在地下的地?zé)釗Q熱器 ，該地?zé)釗Q熱器由封閉容器l、進(jìn)水管2和出水管3組成，進(jìn)水管2和出水管3分別與封閉容器1 連通。封閉容器l可以根據(jù)需要來設(shè)定其容積，其直徑和長度根據(jù)實際情況經(jīng)過計算確定， 從而利用較大容積的封閉容器l的熱容量來進(jìn)行熱交換，滿足其需要。為了使得在封閉容器l內(nèi)的熱交換效率更高，最好將進(jìn)水管2的進(jìn)水端口設(shè)置在封閉容器 1內(nèi)的頂端位置，出水管3的出水端口深入到封閉容器l內(nèi)的下部。為了進(jìn)一步的提高其換熱效率，地?zé)釗Q熱器采用鋼管焊接制成，例如可采用無縫鋼管或不銹鋼管等。這樣，與采用PVC管作為埋管的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，可大大提高其封閉容器l與土壤之間的熱交換效率。為了提高在封閉容器l內(nèi)的熱交換效率，出水管3的出水端口深入到封閉容器l內(nèi)距底部 100 200毫米的位置。這樣，進(jìn)水管2的進(jìn)水端口與出水管3的出水端口之間的距離較大，使 其出水和回水之間流動距離大，熱交換更充分。為了進(jìn)一步提高在封閉容器l內(nèi)的熱交換效率，出水管3伸入封閉容器1內(nèi)的部分進(jìn)行保
溫處理。保溫材料的材質(zhì)和厚度根據(jù)實際情況確定，封閉容器l加工完成后還應(yīng)進(jìn)行防腐處 理和壓力試驗。在地下鉆一個深孔，孔深應(yīng)根據(jù)封閉容器l的長度及封閉容器l和外接管道的覆土厚度決 定，孔徑大于容器直徑200 300mm，以利于將封閉容器l順利放入深孔內(nèi)。在初次運行時將水自出水管緩緩注入，封閉容器l中的空氣從進(jìn)水管排出，待封閉容器l 中注滿水后系統(tǒng)開始工作，冷卻水循環(huán)水泵將地源熱泵系統(tǒng)中的冷卻水經(jīng)過輸水管道自進(jìn)水 管2打入封閉容器1內(nèi)，同時封閉容器l內(nèi)的水自出水管3經(jīng)過輸水管道被送回到熱泵冷卻水系 統(tǒng)中，形成閉路循環(huán)，熱泵冷卻水在封閉容器l中向封閉容器l四周的土壤中放熱(夏季)或 吸熱(冬季)，從而維持熱泵系統(tǒng)的高效運行。
權(quán)利要求
1.地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q熱裝置，包括設(shè)置在地下的地?zé)釗Q熱器，其特征是地?zé)釗Q熱器包括封閉容器(1)、進(jìn)水管(2)和出水管(3)，進(jìn)水管(2)和出水管(3)與封閉容器(1)連通。
2.進(jìn)如權(quán)利要求l所述的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q熱裝置，其特征是 :水管(2)的進(jìn)水端口設(shè)置在封閉容器(1)內(nèi)的頂端位置，出水管(3)的出水端口深入 到封閉容器(1)內(nèi)的下部。
3.如權(quán)利要求l所述的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q熱裝置，其特征是地?zé)釗Q熱器采用鋼管焊接制成。
4.如權(quán)利要求3所述的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q熱裝置，其特征是所述鋼管為無縫鋼管或不銹鋼管。
5.如權(quán)利要求l、 2 、 3或4所述的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q熱裝置， 其特征是出水管(3)的出水端口深入到封閉容器(1)內(nèi)距底部100 200毫米的位置。
6.如權(quán)利要求l、 2 、 3或4所述的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q熱裝置， 其特征是出水管(3)伸入封閉容器(1)內(nèi)的部分進(jìn)行保溫處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空調(diào)系統(tǒng)中的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q熱裝置，其施工簡單、造價更低。該裝置包括設(shè)置在地下的地?zé)釗Q熱器，其特征是地?zé)釗Q熱器包括封閉容器、進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管和出水管分別于封閉容器連通。為了提高換熱效率，進(jìn)水管的進(jìn)水端口設(shè)置在封閉容器內(nèi)的頂端位置，出水管的出水端口深入到封閉容器內(nèi)的下部。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有施工簡單、造價更低、工期更短、占地更少、換熱效率更高的優(yōu)點，可大大的提高施工效率、降低工程成本、縮短施工工期、節(jié)省占地面積，可直接應(yīng)用于目前國家正在大力推廣的地源熱泵節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，完全可以取代當(dāng)前廣泛采用的水平埋管和垂直埋管這兩種地下耦合換熱系統(tǒng)。
文檔編號F24J3/08GK101126562SQ20071020187
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月27日
發(fā)明者付金良, 躍 張, 泉 白, 羅明武, 甫 黃 申請人:成都建工建筑節(jié)能科技有限公司