專利名稱：采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在建筑中使用的采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)，由地源采集子系統(tǒng)、地源儲存轉換器，水泵I和水泵II，地源熱泵系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，熱交換器I和熱交換器II，水循環(huán)回路I和水循環(huán)回路II等共同組成。由于地源(地下一定深度的溫度，簡稱地源，下同)基本恒定，對應于夏天是冷源，對應于冬天是熱源。該系統(tǒng)的特點是直接利用地源，作為調整室內環(huán)境溫度的基礎溫度。帶著地源的水進入室內，由室內環(huán)境子系統(tǒng)調節(jié)室內環(huán)境溫度。在需要的時段，再用地源調節(jié)子系統(tǒng)，增加或減少帶著基礎地源的水溫，進入室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，調節(jié)室內環(huán)境溫度。本項目屬于建筑節(jié)能和可再生能源利用領域。
背景技術：
現有的利用地下熱源調節(jié)室內環(huán)境的系統(tǒng)，俱為非直接的方式進行，一般作為空調主機的散熱器使用，夏天將空調主機冷凝后產生的熱量送入地下散熱，冬天將蒸發(fā)后輸出的冷量也送入地下。因為各季節(jié)空氣溫度的變化趨勢，與空調主機散熱(冷)的趨勢一致，空調主機所采用的散熱(冷)器效率受到限制，若用恒定的地下冷熱源代替，可使得散熱(冷)效率比暴露在空氣中的散熱器效率要高，但由于是非直接方式使用地源提高空調機效率，故系統(tǒng)能耗還有可減少的空間。而直接使用地源調節(jié)室內環(huán)境，即將基本恒定的地源直接送入室內，就已經可以滿足全年較大部分時段調節(jié)室內環(huán)境的需要。在地源不能滿足調節(jié)室內環(huán)境的時段，如酷熱的夏天和寒冷的冬天，只需要在此地源上減少和增加相應的溫度，也就能滿足室內環(huán)境調節(jié)的需要。相比較上述非直接利用地源的方式，直接使用地源調節(jié)室內環(huán)境，需要能耗更少，可以提高使用可再生能源的效率，減少不可再生能源(如機械的耗電)的使用，達到建筑節(jié)能的目的。利用發(fā)明的熱交換器、地源儲存轉換器、水泵和水循環(huán)回路等新型的系統(tǒng)集成，直接把地源帶進室內，由室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)進行室內環(huán)境調節(jié)。若因外界條件的變化，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)需要帶地源的水溫升高或降低，再用地源熱泵主機和熱交換器，降低或升高水循環(huán)回路中水的溫度。這種工作方式，既能滿足調整室內環(huán)境的需要，還可以減少地源熱泵主機的能耗。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)分為各子系統(tǒng)與它們之間的聯接方式地源采集子系統(tǒng)、水泵I和水泵II，地源儲存轉換器，地源熱泵系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，熱交換器I和熱交換器II，水循環(huán)回路I和水循環(huán)回路II。地源采集子系統(tǒng)為現有的各種地下熱源采集方式，如地表水熱源采集，地下水熱源采集，地埋管熱源采集，污水熱源采集等方式；
—定容量的地源儲存轉換器和置于其中的熱交換器I共同組成地源存儲子系統(tǒng)，其作用是地源的存儲和緩沖，以及減少采集地源的規(guī)模。置于地源儲存轉換器的熱交換器I則將地源交換給水循環(huán)回路II中的水。水泵I將水在地源采集子系統(tǒng)中循環(huán)，把地源轉存到地源儲存轉換器，以保持地源存儲子系統(tǒng)中的溫度與地源基本一致；水泵II則將帶著地源的水在水循環(huán)回路II中循環(huán)，輸送地源到室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)中去。地源熱泵系統(tǒng)和熱交換器II組成地源調節(jié)子系統(tǒng)；地源熱泵系統(tǒng)和熱交換器II組成地源調節(jié)子系統(tǒng)；地源熱泵系統(tǒng)為采用各種工作原理的地源熱泵主機，地源熱泵系統(tǒng)用直接或間接的方式調整熱交換器II 一側的熱傳遞介質溫度，則可對另一側的帶有地源的水循環(huán)回路II中的水溫進行調整。地源熱泵系統(tǒng)與熱交換器II相通的一側，可為液體，也可為氣體。

室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)由風機盤管和控制系統(tǒng)構成；盤管與地源傳輸回路II中的水相連，風機吹過盤管，盤管中流動帶有地溫的水，將地源帶入室內，控制系統(tǒng)控制風機盤管的工作狀態(tài)。以上的系統(tǒng)集成，與現時的常規(guī)地源熱泵系統(tǒng)將地源作為散熱器的工作方式完全不同。本發(fā)明在直接使用基本恒定地源的前提下，滿足全年大部分時段室內環(huán)境調整的需要，在夏、冬天，當天氣條件不滿足需要時，只需對地源進行的調節(jié)，使之符合規(guī)定室內環(huán)境調節(jié)的需要，提高室內環(huán)境的舒適度，既保證使用地源的可再生能源的特性，又能滿足建筑節(jié)能的需要。還可以滿足國家節(jié)能、節(jié)水、和環(huán)保的要求。本發(fā)明結構簡單，運行費用低廉，且易于生產和使用。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖為采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)框圖。圖中包括(I)地源采集子系統(tǒng)，(2)水泵I，(3)熱交換器I，(4)地源儲存轉換器，
(5)水循環(huán)回路I，(6)地源熱泵系統(tǒng)，⑶熱交換器II，(9)水循環(huán)回路II (10)室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，(11)水泵II。
具體實施例方式在圖所示實施例中，水泵I (2)通過地源傳輸回路I (5)，不斷將水循環(huán)進地源采集子系統(tǒng)(I)，使得水溫趨近地源，同時，也使得地源儲存轉換器(4)中的水溫不斷趨近地源；水泵II (11)則通過在地源儲存轉換器⑷中的熱交換器⑶和地源傳輸回路II (9)，將地源儲存轉換器(4)中的帶地源的水不斷傳送進室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)(10)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)(10)直接用地源調節(jié)室內環(huán)境。因環(huán)境的變化，需要對進入室內環(huán)境調節(jié)系統(tǒng)的帶有地源的水進行溫度調整，則用地源熱泵系統(tǒng)(6)，用直接或間接的方式調整熱交換器11(8)一側的熱傳遞介質溫度，則可對另一側的帶有地源的水循環(huán)回路11(9)中的水溫進行調難
iF. O
權利要求
1.一種由地源采集子系統(tǒng)、地源儲存轉換器，水泵I和水泵II，地源熱泵系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，熱交換器I和熱交換器II，水循環(huán)回路I和水循環(huán)回路II共同組成的采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)。其特征是水泵I通過地源傳輸回路I，不斷將水循環(huán)進地源采集子系統(tǒng)，使得水溫趨近地源，同時，也使得地源儲存轉換器中的水溫不斷趨近地源；水泵II)則通過在地源儲存轉換器中的熱交換器和地源傳輸回路II，將地源儲存轉換器中的帶地源的水不斷傳送進室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)直接用地源調節(jié)室內環(huán)境。因環(huán)境的變化，需要對進入室內環(huán)境調節(jié)系統(tǒng)的帶有地源的水進行溫度調整，則用地源熱泵系統(tǒng)，用直接或間接的方式調整熱交換器II 一側的熱傳遞介質溫度，則可對另一側的帶有地源的水循環(huán)回路II中的水溫進行調整。
2.根據權利要求I所述的一 種由地源采集子系統(tǒng)、地源儲存轉換器，水泵I和水泵II，地源熱泵系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，熱交換器I和熱交換器II，水循環(huán)回路I和水循環(huán)回路II共同組成的采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)，其特征是地源采集子系統(tǒng)為現有的各種地下熱源采集方式，如地表水熱源采集，地下水熱 源采集，地埋管熱源采集，污水熱源采集等方式。
3.根據權利要求I所述的一種由地源采集子系統(tǒng)、地源儲存轉換器，水泵I和水泵II，地源熱泵系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，熱交換器I和熱交換器II，水循環(huán)回路I和水循環(huán)回路II共同組成的采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)，其特征是一定容量的地源儲存轉換器和置于其中的熱交換器I共同組成地源存儲子系統(tǒng)，其作用是地源的存儲和緩沖，以及減少地源采集的規(guī)模。
4.根據權利要求I所述的一種由地源采集子系統(tǒng)、地源儲存轉換器，水泵I和水泵II，地源熱泵系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，熱交換器I和熱交換器II，水循環(huán)回路I和水循環(huán)回路II共同組成的采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)，其特征是置于地源儲存轉換器的熱交換器I將地源交換給水循環(huán)回路II中的水。
5.根據權利要求I所述的一種由地源采集子系統(tǒng)、地源儲存轉換器，水泵I和水泵II，地源熱泵系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，熱交換器I和熱交換器II，水循環(huán)回路I和水循環(huán)回路II共同組成的采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)，其特征是水泵I將水在地源采集子系統(tǒng)中循環(huán)，把地源轉存到地源儲存轉換器，以保持地源存儲子系統(tǒng)中的溫度與地源基本一致；水泵II則將帶著地源的水在水循環(huán)回路II中循環(huán)，輸送地源到室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)中去。
6.根據權利要求I所述的一種由地源采集子系統(tǒng)、地源儲存轉換器，水泵I和水泵II，地源熱泵系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，熱交換器I和熱交換器II，水循環(huán)回路I和水循環(huán)回路II共同組成的采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)，其特征是地源熱泵系統(tǒng)和熱交換器II組成地源調節(jié)子系統(tǒng)；地源熱泵系統(tǒng)為采用各種工作原理的地源熱泵主機，地源熱泵系統(tǒng)用直接或間接的方式調整熱交換器II 一側的熱傳遞介質溫度，則可對另一側的帶有地源的水循環(huán)回路II中的水溫進行調整。
7.根據權利要求I所述的一種由地源采集子系統(tǒng)、地源儲存轉換器，水泵I和水泵II，地源熱泵系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，熱交換器I和熱交換器II，水循環(huán)回路I和水循環(huán)回路II共同組成的采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)，其特征是地源熱泵系統(tǒng)與熱交換器II相通的一側，可為液體，也可為氣體。
8.根據權利要求I所述的一種由地源采集子系統(tǒng)、地源儲存轉換器，水泵I和水泵II，地源熱泵系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，熱交換器I和熱交換器II，水循環(huán)回路I和水循環(huán)回路II共同組成的采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)，其特征是室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)由風機盤管和控制系統(tǒng)構成；盤管與地源傳輸回路II中的水相連，風機吹過盤管，盤管中流動帶有地溫的水，將地源帶入室內，控制系統(tǒng)控制風機盤管的工作狀態(tài)。
全文摘要
一種建筑中使用的采用地源直接調整室內環(huán)境的超低能耗系統(tǒng)，由地源采集子系統(tǒng)、地源儲存轉換器，水泵I和水泵II，地源熱泵系統(tǒng)，室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)，熱交換器I和熱交換器II，水循環(huán)回路I和水循環(huán)回路II等共同組成。特點是利用發(fā)明的熱交換器、地源儲存轉換器、水泵和水循環(huán)回路等新型的系統(tǒng)集成，直接把地源帶進室內，由室內環(huán)境調節(jié)子系統(tǒng)進行室內環(huán)境調節(jié)。因環(huán)境的變化，需要對進入室內環(huán)境調節(jié)系統(tǒng)的帶有地源的水進行溫度調整，則用地源熱泵系統(tǒng)，用直接或間接的方式調整熱交換器II的一側的熱傳遞介質溫度，則可對另一側的帶有地源的水循環(huán)回路II中的水溫進行調整。本項目屬于建筑節(jié)能和可再生能源利用領域。
文檔編號F24F5/00GK102620372SQ201210124678
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權日2012年4月26日
發(fā)明者余莊 申請人:余莊