專利名稱：基于輻射末端的檔案庫房用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制冷技術領域的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，特別是一種基于輻射末端的 檔案庫房用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術：
能源問題是人類發(fā)展面臨的一個重大問題，能源和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展成為趨 勢。土壤源熱泵是一種有效的能源利用形式，它是利用土壤作為冷熱源，通過換 熱介質(zhì)，夏季向土壤散熱，冬季從土壤吸熱，再通過熱泵機組向建筑制冷和供熱。 土壤源屬于可再生能源，利用可再生能源作為建筑物制冷和供熱的冷熱源，既節(jié) 能又環(huán)保。同時，由于檔案庫房的特殊性，要求庫房全年恒溫恒濕以保證紙質(zhì)檔 案的保存，因此對能源的利用要求比較高，采用土壤源熱泵這種既節(jié)能又環(huán)保的 系統(tǒng)是檔案庫房的很好的選擇。
經(jīng)對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)明專利名稱為 一種地源熱泵系統(tǒng)，
申請?zhí)枮?00510025163.6，該專利公開了一種地源熱泵系統(tǒng)。由蒸發(fā)器、冷凝 器、壓縮機和膨脹閥構(gòu)成，在冬季制熱和夏季制冷過程中，分別切換閥門組，使 室內(nèi)循環(huán)水和井水分別按需要流經(jīng)蒸發(fā)器或冷凝器，充分利用地表水體與環(huán)境空 氣的溫差實現(xiàn)室內(nèi)循環(huán)水溫度的調(diào)節(jié)。該專利并未采用輻射末端對室內(nèi)進行制 冷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對檔案庫房系統(tǒng)全年需要空調(diào)的特殊性，提出地源熱泵這 種節(jié)能環(huán)保的空調(diào)措施，并采用輻射末端滿足檔案庫房夏季供冷的要求。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括地下埋管換熱器系統(tǒng)，熱 泵機組系統(tǒng)、輻射末端以及新風機組系統(tǒng)四部分。地下埋管換熱器系統(tǒng)與熱泵機 組系統(tǒng)通過管道連接起來，熱泵機組系統(tǒng)與輻射末端以及新風機組系統(tǒng)通過管道 連接起來。
所述地下埋管換熱器系統(tǒng)包括地下埋管換熱器、地源側(cè)集水器、地源側(cè)分 水器。地下埋管換熱器由多個地埋管井并聯(lián)組成，將地埋管平均分區(qū)，每個區(qū)分
別有集水器、分水器，每口井直徑為160mm，為單U型管，所有埋管采用同程式 連接。最后通過管道和地源側(cè)集水器、地源側(cè)分水器連接。地源側(cè)集水器、地源 側(cè)分水器一端與地下埋管換熱器連接，另一端與熱泵機組系統(tǒng)通過管道連接。
所述熱泵機組系統(tǒng)包括兩臺并聯(lián)的熱泵機組，熱泵機組包括蒸發(fā)器、冷凝
器，空調(diào)冷凍水集水器、空調(diào)冷凍水分水器。蒸發(fā)器通過管道同時與地源側(cè)集水 器、地源側(cè)分水器以及空調(diào)冷凍水集水器、空調(diào)冷凍水分水器連接，冷凝器通過 管道同時與地源側(cè)集水器、地源側(cè)分水器以及空調(diào)冷卻水集水器、空調(diào)冷卻水分 水器連接?？照{(diào)冷凍水集水器、空調(diào)冷凍水分水器與輻射末端以及新風機組系統(tǒng) 通過管道連接。
所述輻射末端包括布置在房間天花板上的毛細盤管，毛細盤管布置在整個 天花板內(nèi)，管內(nèi)通入由熱泵機組系統(tǒng)空調(diào)冷凍水分水器流過來的較高溫度的冷 水，用于房間制冷。
所述新風機組系統(tǒng)包括 一臺小型制冷機， 一臺新風機組。新風機組包括新 風段、過濾段、冷卻段和送風段。新風段為新風機組最前端，新風段在機組內(nèi)部 一端與過濾段連接；過濾段一端與新風段連接，另一端與冷卻段連接；冷卻段一 端與過濾段連接，另一端與送風段連接，冷卻段內(nèi)為一個換熱盤管，盤管內(nèi)通過 水流動與空氣換熱，夏季時，盤管用于冷卻空氣，稱為冷卻盤管；送風段一端與 冷卻段連接，另一端通過管道與房間連接。小型制冷機通過管道與熱泵機組系統(tǒng) 連接，熱泵機組系統(tǒng)的空調(diào)冷凍水分水器送出的較高溫度的冷水經(jīng)過小型制冷機 進一步冷卻降溫，冷卻降溫后的低溫冷水再通過管道流入新風機組冷卻段的冷卻 盤管內(nèi)對新風進行冷卻除濕。
制冷工況時，熱泵機組工作，熱泵機組系統(tǒng)同時與地下埋管換熱器系統(tǒng)和輻 射末端以及新風機組系統(tǒng)連接，將熱量散入地下。熱泵機組系統(tǒng)的空調(diào)冷凍水分 水器為輻射末端和新風機組系統(tǒng)提供較高溫度的冷水，冷水流入輻射末端對室內(nèi) 進行冷卻，同時冷水流入新風機組系統(tǒng)的小型制冷機內(nèi)進行進一步冷卻，冷卻后 的低溫冷水再流入新風機組的冷卻盤管內(nèi)對新風進行冷卻除濕，經(jīng)冷卻除濕后的 新風再通過新風機組送風段送入室內(nèi)。
本發(fā)明首先對檔案庫房這種需要全年空調(diào)運行，高能耗的建筑采用帶輻射末 端的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。由于采用輻射末端，輻射末端的毛細盤管內(nèi)需要的是較 高溫度的冷水，因此熱泵機組系統(tǒng)的熱泵機組就不需要制出很低溫度的冷水，這 樣降低了熱泵機組的工作負荷，提高了機組的工作效率。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術方案 為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護 范圍不限于下述的實施例。
如圖1所示，本實施例包括地下埋管換熱器系統(tǒng)l，熱泵機組系統(tǒng)2，輻 射末端3，新風機組系統(tǒng)4。連接方式為地下埋管換熱器系統(tǒng)1與熱泵機組系
統(tǒng)2通過管道連接起來，熱泵機組系統(tǒng)2與輻射末端3以及新風機組系統(tǒng)4通過
管道連接起來。
所述地下埋管換熱器系統(tǒng)1包括地下埋管換熱器5，地源側(cè)集水器6，地
源側(cè)分水器7。地下埋管換熱器5由地埋管井并聯(lián)組成，最后通過管道和地源側(cè) 集水器6、地源側(cè)分水器7連接。地源側(cè)集水器6、地源側(cè)分水器7—端與地下 埋管換熱器5連接，另一端與熱泵機組系統(tǒng)2通過管道連接。
所述地下埋管換熱器5由多個埋管井并聯(lián)組成，并平均分區(qū)，每個區(qū)分別有 集水器、分水器，每口井直徑為160mm，為單U型管。
所述熱泵機組系統(tǒng)2包括熱泵機組8，兩臺熱泵機組8并聯(lián)。熱泵機組包 括蒸發(fā)器9，冷凝器IO，空調(diào)冷凍水集水器ll，空調(diào)冷凍水分水器12。蒸發(fā)器 9通過管道同時與地源側(cè)集水器6、地源側(cè)分水器7以及空調(diào)冷凍水集水器11、 空調(diào)冷凍水分水器12連接，冷凝器10通過管道與地源側(cè)集水器6、地源側(cè)集水 器7連接。
所述輻射末端3組包括布置在房間天花板內(nèi)的毛細盤管。 所述新風機組系統(tǒng)4包括 一臺小型制冷機13， 一臺新風機組14。新風機 組包括新風段15、過濾段16、冷卻段17和送風段18。新風段15為新風機組14 最前端，新風段15在機組內(nèi)部一端與過濾段16連接；過濾段16—端與新風段
15連接，另一端與冷卻段17連接；冷卻段17—端與過濾段16連接，另一端與 送風段18連接，冷卻段17內(nèi)為一個換熱盤管，盤管內(nèi)通過水流動與空氣換熱， 夏季時，盤管用于冷卻空氣，稱為冷卻盤管；送風段18—端與冷卻段17連接， 另一端通過管道與房間連接。小型制冷機13通過管道與熱泵機組系統(tǒng)2連接， 熱泵機組系統(tǒng)2的空調(diào)冷凍水分水器12送出的冷水經(jīng)過小型制冷機13進一步冷 卻降溫，冷卻降溫后的低溫冷水再通過管道流入新風機組14冷卻段17的冷卻盤 管內(nèi)對新風進行冷卻除濕。
制冷工況時，冷卻水通過地源側(cè)分水器7進入地下埋管換熱器5與土壤換熱 后通過地源側(cè)集水器6進入熱泵機組冷凝器10。熱泵機組8為輻射末端3以及 新風機組系統(tǒng)4提供較高溫度的冷水，冷水經(jīng)過空調(diào)冷凍水分水器12進入輻射 末端3以及新風機組系統(tǒng)4的小型制冷機13內(nèi)。較高溫度的冷水在輻射末端13 的毛細盤管內(nèi)與室內(nèi)空氣進行換熱，降低室內(nèi)空氣溫度，經(jīng)過換熱的冷水再流入 空調(diào)冷凍水集水器ll內(nèi)。流入新風機組系統(tǒng)4的較高溫度的冷水先流入小型制 冷機13內(nèi)進行進一步的冷卻降溫，經(jīng)冷卻降溫后的低溫冷水再流入新風機組14 的冷卻段17的冷卻盤管內(nèi)對新風進行冷卻除濕，經(jīng)過冷卻除濕后的新風經(jīng)過送 風段送入室內(nèi)，而經(jīng)過換熱后的低溫冷水再流入空調(diào)冷凍水集水器11內(nèi)。由于 采用輻射末端3，輻射末端3的毛細盤管內(nèi)的需要的是較高溫度的冷水，因此熱 泵機組系統(tǒng)2的熱泵機組8就不需要制出很低溫度的冷水，這樣降低了熱泵機組 8的工作負荷，提高了機組的工作效率。
權(quán)利要求
1、一種基于輻射末端的檔案庫房用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于包括地下埋管換熱器系統(tǒng)，熱泵機組系統(tǒng)、輻射末端以及新風機組系統(tǒng)四部分，地下埋管換熱器系統(tǒng)與熱泵機組系統(tǒng)通過管道連接起來，熱泵機組系統(tǒng)與輻射末端以及新風機組系統(tǒng)通過管道連接起來，其中所述地下埋管換熱器系統(tǒng)包括地下埋管換熱器，地源側(cè)集水器，地源側(cè)分水器，地下埋管換熱器由多個埋管井并聯(lián)組成，所有埋管采用同程式連接，最后通過管道和地源側(cè)集水器、地源側(cè)分水器連接，地源側(cè)集水器、地源側(cè)分水器一端與地下埋管換熱器連接，另一端與熱泵機組系統(tǒng)通過管道連接；所述熱泵機組系統(tǒng)包括兩臺并聯(lián)熱泵機組，熱泵機組包括蒸發(fā)器、冷凝器，空調(diào)冷凍水集水器、空調(diào)冷凍水分水器，蒸發(fā)器通過管道同時與地源側(cè)集水器、地源側(cè)分水器以及空調(diào)冷凍水集水器、空調(diào)冷凍水分水器連接，冷凝器通過管道與地源側(cè)集水器、地源側(cè)分水器連接；所述輻射末端包括布置在房間天花板內(nèi)的U型毛細盤管；所述新風機組系統(tǒng)包括一臺小型制冷機、一臺新風機組，新風機組包括新風段、過濾段、冷卻段和送風段，新風段為新風機組最前端，新風段在機組內(nèi)部一端與過濾段連接，過濾段另一端與冷卻段連接，冷卻段另一端與送風段連接，冷卻段內(nèi)為一個換熱盤管，送風段另一端通過管道與房間連接，小型制冷機通過管道與熱泵機組系統(tǒng)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輻射末端的檔案庫房用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)， 其特征是，所述地下埋管換熱器由多個埋管井并聯(lián)組成，并平均分區(qū)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于輻射末端的檔案庫房用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)， 其特征是，所述平均分區(qū)，每個區(qū)分別有集水器、分水器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的基于輻射末端的檔案庫房用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征是，所述的埋管井，每口埋管井直徑為160mm，為單U型管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輻射末端的檔案庫房用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)， 其特征是，所述熱泵機組系統(tǒng)中空調(diào)冷凍水集水器、空調(diào)冷凍水分水器通過管道 與輻射末端以及新風機組系統(tǒng)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于輻射末端的檔案庫房用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括地下埋管換熱器系統(tǒng)，熱泵機組系統(tǒng)、輻射末端及新風機組系統(tǒng)，地下埋管換熱器系統(tǒng)與熱泵機組系統(tǒng)連接，熱泵機組系統(tǒng)與輻射末端及新風機組系統(tǒng)連接；熱泵機組的空調(diào)集水器、分水器與輻射末端及新風機組系統(tǒng)連接，為輻射末端及新風機組系統(tǒng)提供較高溫度的冷水，冷水流入輻射末端的毛細盤管內(nèi)對室內(nèi)進行冷卻，冷水流入小型制冷機內(nèi)進行進一步冷卻降溫，經(jīng)降溫后的低溫冷水流入新風機組冷卻盤管內(nèi)對新風進行冷卻除濕，冷卻除濕后的新風經(jīng)過送風段送入室內(nèi)為室內(nèi)提供新風。由于熱泵機組系統(tǒng)只需制出較高溫度的冷水，這樣就降低了熱泵機組的工作負擔，提供熱泵機組工作效率。
文檔編號F24J3/08GK101382321SQ20081020160
公開日2009年3月11日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者鑫 余, 杜惠芳, 王如竹, 翟曉強 申請人:上海交通大學