本實用新型涉及溫濕度獨立控制的土壤源自然冷暖空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種新型的溫濕度獨立控制的土壤源自然冷暖空調(diào)裝置。
背景技術(shù):
能源危機是上世紀(jì)以來就開始困擾著全人類發(fā)展的問題,全球各國在發(fā)展經(jīng)濟的同時,也都開始注意到了這些問題對人類發(fā)展的可持續(xù)性所造成的傷害。采用更高性能的技術(shù)和采用可持續(xù)能源是節(jié)能減排的重要途徑。
在空調(diào)行業(yè),我們面臨的問題主要有以下這些:首先是空調(diào)系統(tǒng)的能耗問題,空調(diào)系統(tǒng)的用電量在夏季是占了全國總能耗很大的比重,無論對于居民使用、工業(yè)使用者或者電網(wǎng),這都是一個很大的負(fù)擔(dān)。時下很多空調(diào)生產(chǎn)商采用直流變頻技術(shù)去降低功耗從而提高空調(diào)效率都是以節(jié)能為目的出發(fā)的。其次是冬季采暖問題,當(dāng)下空調(diào)的設(shè)計和用戶的購買大多基于夏季制冷工況,而同樣功率的機組在冬季進行采暖時經(jīng)常出現(xiàn)功率不足的問題;而如果采用直接燃燒天然氣取暖則會帶來效率低下和環(huán)境污染等問題。因此采用地源熱泵可以有效利用土壤蓄熱的功能,降低空調(diào)功耗,特別是在冬季采暖時效果較為明顯。最后是舒適性問題,常見的空調(diào)系統(tǒng)主要注重顯熱處理,在除濕過程中通常采用過冷除濕再加熱到指定溫度,導(dǎo)致能耗增加并且舒適性降低,可采用溫濕度獨立控制的方法來改善該狀況。
當(dāng)下的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)和地源熱泵已經(jīng)得到了一定程度的推廣,但仍然存在以下的一些問題。首先,顯熱處理所需的功率大,潛熱處理所需的功率小,而顯熱處理的所需溫度比潛熱處理的所需溫度高,這些功率和溫度的不匹配使機組的性能有進一步提升空間。其次,在地源熱泵的運行過程中冬夏功率不均等的問題會導(dǎo)致地?zé)崾Ш?,這不但給環(huán)境帶來了一定程度的影響,也會削弱地源熱泵在長期運行過程中采用地源換熱的優(yōu)勢,降低機組整體效率。最后,溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)和地源熱泵并未有機結(jié)合起來,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種新型的溫濕度獨立控制的土壤源自然冷暖空調(diào)裝置,其組成包括:一體化壓縮式熱泵機組、制冷劑換熱管路、空氣換熱系統(tǒng)、輸出管路、新風(fēng)處理系統(tǒng)、新風(fēng)回?zé)崞?、風(fēng)道、室內(nèi)環(huán)境、頂部毛細(xì)輻射換熱器、地板毛細(xì)輻射換熱器、室內(nèi)混合閥、室內(nèi)三通閥、室外混合閥、室外三通閥、水泵、土壤換熱系統(tǒng),所述的一體化壓縮式熱泵機組分別與和制冷劑換熱管路、輸出管路、室外混合閥和室外三通閥連接,所述的輸出管路與新風(fēng)處理系統(tǒng),所述的新風(fēng)處理系統(tǒng)由新風(fēng)回?zé)崞?、風(fēng)道組成,所述的新風(fēng)處理系統(tǒng)通過風(fēng)道和室內(nèi)空間連接,所述的室內(nèi)空間中包括頂部毛細(xì)輻射換熱器、地板毛細(xì)輻射換熱器、室內(nèi)混合閥和室內(nèi)三通閥,所述的頂部毛細(xì)輻射換熱器和地板毛細(xì)輻射換熱器分別和室內(nèi)混合閥、室內(nèi)三通閥連接,所述的室內(nèi)混合閥和室外混合閥連接,所述的室內(nèi)三通閥和室外三通閥連接,所述的室外三通閥和水泵連接,所述的室外混合閥和水泵與土壤換熱系統(tǒng)連接
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:該系統(tǒng)是一種使用土壤換熱系統(tǒng)處理全部顯熱負(fù)荷的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng),結(jié)合土壤換熱系統(tǒng)、毛細(xì)輻射換熱系統(tǒng)、壓縮式熱泵、空氣換熱系統(tǒng)和新風(fēng)處理系統(tǒng),可提供夏季的制冷除濕以及冬季的采暖;系統(tǒng)中的部件采用三向閥門連接,具有多種組合工作方式,可在不同工況下采用最節(jié)能高效的工作模式,相比傳統(tǒng)的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng),采用土壤源自然冷暖技術(shù),顯熱負(fù)荷處理過程基本不耗電;采用土壤換熱系統(tǒng)和空氣換熱系統(tǒng)結(jié)合的方式驅(qū)動壓縮式熱泵系統(tǒng),降低處理潛熱負(fù)荷的能耗,采用土壤換熱系統(tǒng)在夏季同時處理顯熱負(fù)荷和部分潛熱負(fù)荷,在冬季處理顯熱負(fù)荷,有利于夏熱冬冷地區(qū)的負(fù)荷平衡和土壤熱平衡,可以大幅減少溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的能耗,提高空調(diào)系統(tǒng)效率,并有利于冬冷夏熱地區(qū)土壤熱平衡,為溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案。
附圖說明
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2本本實用新型以土壤換熱制冷空氣換熱除濕模式工作的示意圖。
圖3為本實用新型以土壤換熱除濕模式工作的示意圖。
圖4為本實用新型以土壤換熱采暖模式工作的示意圖。
圖5為本實用新型以土壤空氣復(fù)合換熱采暖模式工作的示意圖。
圖中:1、一體化壓縮式熱泵機組,2、制冷劑換熱管路,3、空氣換熱系統(tǒng),4、輸出管路,5、新風(fēng)處理系統(tǒng),6、新風(fēng)回?zé)崞鳎?、風(fēng)道,8、室內(nèi)空間,9、頂部毛細(xì)輻射換熱器,10、地板毛細(xì)輻射換熱器,11、室內(nèi)混合閥,12、室內(nèi)三通閥,13、室外混合閥,14、室外三通閥,15、水泵,16、土壤換熱系統(tǒng)。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖(實線代表通路,虛線代表斷路,箭頭代表空氣流動方向),對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1,本實用新型提供一種技術(shù)方案:一種新型的溫濕度獨立控制的土壤源自然冷暖空調(diào)裝置,其組成包括:一體化壓縮式熱泵機組1、制冷劑換熱管路2、空氣換熱系統(tǒng)3、輸出管路4、新風(fēng)處理系統(tǒng)5、新風(fēng)回?zé)崞?、風(fēng)道7、室內(nèi)空間8、頂部毛細(xì)輻射換熱器9、地板毛細(xì)輻射換熱器10、室內(nèi)混合閥11、室內(nèi)三通閥12、室外混合閥13、室外三通閥14、水泵15、土壤換熱系統(tǒng)16,所述的一體化壓縮式熱泵機組1分別與和制冷劑換熱管路2、輸出管路4、室外混合閥13和室外三通閥14連接,所述的輸出管路4與新風(fēng)處理系統(tǒng)5,所述的新風(fēng)處理系統(tǒng)5由新風(fēng)回?zé)崞?、風(fēng)道7組成,所述的新風(fēng)處理系統(tǒng)5通過風(fēng)道7和室內(nèi)空間8連接,所述的室內(nèi)空間8中包括頂部毛細(xì)輻射換熱器9、地板毛細(xì)輻射換熱器10、室內(nèi)混合閥11和室內(nèi)三通閥12,所述的頂部毛細(xì)輻射換熱器9和地板毛細(xì)輻射換熱器10分別和室內(nèi)混合閥11、室內(nèi)三通閥12連接,所述的室內(nèi)混合閥12和室外混合閥13連接,所述的室內(nèi)三通閥12和室外三通14閥連接,所述的室外三通閥14和水泵15連接,所述的室外混合閥14和水泵15與土壤換熱系統(tǒng)16連接。
進一步地,本發(fā)明以土壤換熱制冷空氣換熱除濕模式工作時,如圖2所示。一方面土壤換熱系統(tǒng)16通過水泵15、室內(nèi)混合閥11、室內(nèi)三通閥12、室外混合閥13、室外三通閥14和頂部毛細(xì)輻射換熱器9連接,將土壤自熱冷源的冷量經(jīng)過毛細(xì)輻射的方式對室內(nèi)環(huán)境9進行冷量輸出,從而以極少的能源消耗處理顯熱負(fù)荷;另一方面,一體化壓縮式熱泵機組1以制冷模式運行,機組冷凝熱經(jīng)過制冷劑換熱管路2從空氣換熱系統(tǒng)3排出,熱泵機組產(chǎn)生冷量經(jīng)過輸出管路4進入新風(fēng)處理系統(tǒng)5中,并對新風(fēng)進行除濕。至此,對室內(nèi)環(huán)境8進行溫濕度獨立調(diào)節(jié),能源消耗很少,適用于夏季工況。
進一步地,本發(fā)明以土壤換熱除濕模式工作時,如圖3所示。土壤換熱系統(tǒng)16通過水泵15、室外混合閥13、室外三通閥14和一體化壓縮式熱泵機組1連接,用土壤自熱冷源帶走熱泵機組的冷凝熱,熱泵機組產(chǎn)生冷量經(jīng)過輸出管路4進入新風(fēng)處理系統(tǒng)5中,并對新風(fēng)進行除濕。至此,對室內(nèi)環(huán)境8進行除濕,并且因為采用了土壤自然冷源進行熱泵冷卻,大大提高了系統(tǒng)效率,適用于只有潛熱負(fù)荷的過渡季節(jié)工況。
進一步地,本發(fā)明以土壤換熱采暖模式工作時,如圖4所示。土壤換熱系統(tǒng)16通過水泵15、室內(nèi)混合閥11、室內(nèi)三通閥12、室外混合閥13、室外三通閥14和地板毛細(xì)輻射換熱器10連接,將土壤自熱熱源的熱量經(jīng)過毛細(xì)輻射的方式對室內(nèi)環(huán)境9進行熱量輸出,從而在只消耗水泵輸入的情況下進行采暖,適用于大多數(shù)冬季工況。
進一步地,本發(fā)明以土壤空氣復(fù)合換熱采暖模式工作時,如圖5所示。一方面土壤換熱系統(tǒng)16通過水泵15、室內(nèi)混合閥11、室內(nèi)三通閥12、室外混合閥13、室外三通閥14和地板毛細(xì)輻射換熱器10連接,將土壤自熱熱源的熱量經(jīng)過毛細(xì)輻射的方式對室內(nèi)環(huán)境9進行熱量輸出。另一方面,一體化壓縮式熱泵機組1以制熱模式運行,機組經(jīng)過制冷劑換熱管路2從空氣換熱系統(tǒng)3中吸取熱量,熱泵機組產(chǎn)生熱量經(jīng)過輸出管路4進入新風(fēng)處理系統(tǒng)5中,并對新風(fēng)進行加熱。這種模式的熱量輸出能力比土壤換熱采暖模式更強,適用于少數(shù)冬季工況。
盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。