地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水 器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 土壤作為熱源、冷源，通過高效地源熱泵機(jī)組向建筑物供熱或供冷。高效地源熱泵 機(jī)組的能效比一般能達(dá)到4. Okw/kw以上，與傳統(tǒng)的冷水機(jī)組加鍋爐的配置相比，全年能耗 可節(jié)省40%左右。工程項(xiàng)目中，考慮到空調(diào)部分負(fù)荷時(shí)段運(yùn)行情況，地源熱泵機(jī)組都為2-4 臺設(shè)計(jì)，主要問題在于設(shè)計(jì)師考慮到多臺熱泵主機(jī)并聯(lián)，通過啟停主機(jī)數(shù)量和主機(jī)自身調(diào) 節(jié)負(fù)荷率應(yīng)對部分的負(fù)荷調(diào)節(jié)，卻忽略了地下?lián)Q熱器作為吸熱、排熱源的不同負(fù)荷率條件 下的變化?！兜卦礋岜孟到y(tǒng)工程規(guī)范》對地下?lián)Q熱器的管內(nèi)流速、流態(tài)都做了明確要求。在 部分符合率時(shí)，尤其是當(dāng)1臺熱泵主機(jī)對應(yīng)全部地下?lián)Q熱器時(shí)，分配到每個(gè)地下?lián)Q熱器的 水量急劇下降，地下?lián)Q熱器管內(nèi)流態(tài)達(dá)不到規(guī)范要求的流速，流態(tài)也達(dá)不到紊流，地下?lián)Q熱 器換熱量急劇下降，造成熱泵供熱量、供冷量不足。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系 統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器在低負(fù)荷期間地埋管水流狀態(tài)程層流問 題、部分負(fù)荷下地下?lián)Q熱器輪換運(yùn)行以及地下?lián)Q熱器在初夏提供的水溫度過低的問題。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0005] 一種地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)，接在空調(diào)的一側(cè)，包括依次串聯(lián)組合成 閉合回路的地源熱泵機(jī)組、地埋管分水器、地埋換熱器、地埋管集水器、水泵機(jī)組；所述地埋 換熱器由多路地下?lián)Q熱器支路組成，所述地埋管分水器連接有多條分水支路，多條分水支 路上設(shè)置有控制閥，所述地埋管集水器連接有多條集水支路，多條集水支路設(shè)置有電動(dòng)控 制閥，所述地埋管分水器通過分水支路后與地下?lián)Q熱器支路對應(yīng)連接，所述地下?lián)Q熱器支 路對應(yīng)通過集水支路后與地埋管集水器連接；所述地埋管分水器與地埋管集水器間設(shè)置有 連接地埋管分水器與地埋管集水器的恒溫混水閥，實(shí)現(xiàn)多路地下?lián)Q熱器支路的輪換工作， 緩解持續(xù)放熱、吸熱帶來的壓力，有效的提高使用效率。
[0006] 作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)還包括補(bǔ)水 裝置，所述補(bǔ)水裝置與水泵機(jī)組相連接。
[0007] 作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述地源熱泵機(jī)組由3臺熱泵主機(jī)并聯(lián)連接而成。
[0008] 作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述水泵機(jī)組由4臺水泵并聯(lián)連接而成。
[0009] 作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述分水支路有9個(gè)。
[0010] 作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述集水支路有9個(gè)。
[0011] 作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述地下?lián)Q熱器支路有9個(gè)，每一個(gè)所述地下?lián)Q熱 器支路由60路地埋管并聯(lián)連接而成。
[0012] 本實(shí)用新型的地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)，3臺熱泵主機(jī)并聯(lián)連接，4臺水 泵并聯(lián)連接（3用1備），分水器、集水器、地下?lián)Q熱器支路均為9個(gè)支路（Ml-M9)，每個(gè)支 路連接的地埋管數(shù)量均為60路，每3個(gè)地下?lián)Q熱器支路為一個(gè)片區(qū)。根據(jù)熱泵主機(jī)流量需 求，每三路支路流量滿足一臺主機(jī)流量需求。當(dāng)開啟3臺熱泵主機(jī)時(shí)，對應(yīng)開啟9路地下?lián)Q 熱器支路；當(dāng)開啟2臺熱泵主機(jī)時(shí)，對應(yīng)開啟6路地下?lián)Q熱器支路；當(dāng)開啟1臺熱泵主機(jī)時(shí)， 對應(yīng)開啟3路地下?lián)Q熱器支路。這樣可以保證地下?lián)Q熱器管內(nèi)流速達(dá)到《地源熱泵系統(tǒng)工 程規(guī)范》要求的0. 4m/s，管內(nèi)流態(tài)處于紊流狀態(tài)。另外通過地埋管分區(qū)輪換，使得暫停使用 的片區(qū)土壤的儲備的能量能夠得到補(bǔ)充，緩解持續(xù)放熱、吸熱帶來的壓力，有效的提高使用 效率。
[0013] 在運(yùn)行負(fù)荷較小時(shí)開啟一臺熱泵主機(jī)，由計(jì)算表格（具體計(jì)算如下表所示）可以 看出在地埋管全部工作時(shí)地埋管水流狀態(tài)為層流，不能使其達(dá)到很好的換熱效果，同時(shí)有 開啟三臺水泵和主機(jī)造成能源的浪費(fèi)而且效率也很低；此時(shí)只需開啟1/3就可以讓地埋管 內(nèi)水流狀態(tài)達(dá)到紊流，使其有很好的換熱性能并且提高工作效率。在此設(shè)計(jì)中我們還可以 在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)讓地埋管、熱泵主機(jī)進(jìn)行輪換間歇工作，這樣既節(jié)約能源又保護(hù)運(yùn)行設(shè) 備，達(dá)到滿意的效果。
[0014] 具體計(jì)算（以全負(fù)荷3臺主機(jī)運(yùn)行為例，其他見表格）：
[0015] 冷卻水量=598*0. 86/5 = 102. 86t/h
[0016] 水泵流量=102. 86*1. 1*3 = 339t/h
[0017] 井?dāng)?shù)=3*598*1. 05*1000/100/35 = 538 口
[0018] 單口井流量=339/538 = 0· 63t/h/ 口
[0019] V = Q/N = 339 + 538 + 3600+ (3. 1416 + 4X0. 0322) = 0· 218m/s
[0020] 按照地下?lián)Q熱器側(cè)最不利工況，地下?lián)Q熱器水溫5°C計(jì)算，查得水的參數(shù)如下：
[0021] (1)密度：1000kg/m3
[0022] (2)運(yùn)動(dòng)粘度：L 5968 X 10_6m2/s
[0023] 雷諾數(shù) Re = 1000X0. 32X0. 032+ (1. 5968X 10-6X 1000) = 4365>2300
[0024] 結(jié)論：本項(xiàng)目管道內(nèi)水流狀態(tài)為紊流。
[0025]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)，接在空調(diào)的一側(cè)，其特征在于，包括依次串 聯(lián)組合成閉合回路的地源熱泵機(jī)組、地埋管分水器、地埋換熱器、地埋管集水器、水泵機(jī)組； 所述地埋換熱器由多路地下?lián)Q熱器支路組成，所述地埋管分水器連接有多條分水支路，多 條分水支路上設(shè)置有控制閥，所述地埋管集水器連接有多條集水支路，多條集水支路設(shè)置 有電動(dòng)控制閥，所述地埋管分水器通過分水支路后與地下?lián)Q熱器支路對應(yīng)連接，所述地下 換熱器支路對應(yīng)通過集水支路后與地埋管集水器連接；所述地埋管分水器與地埋管集水器 間設(shè)置有連接地埋管分水器與地埋管集水器的恒溫混水閥，實(shí)現(xiàn)多路地下?lián)Q熱器支路的輪 換工作。
2. 如權(quán)利要求1所述的地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)，其特征在于，所述地源熱 泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)還包括補(bǔ)水裝置，所述補(bǔ)水裝置與水泵機(jī)組相連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)，其特征在于，所述地源 熱泵機(jī)組由3臺熱泵主機(jī)并聯(lián)連接而成。
4.如權(quán)利要求3所述的地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)，其特征在于，所述水泵機(jī) 組由4臺水泵并聯(lián)連接而成。
5.如權(quán)利要求3所述的地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)，其特征在于，所述分水支 路有9個(gè)。
6. 如權(quán)利要求3所述的地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)，其特征在于，所述集水支 路有9個(gè)。
7.如權(quán)利要求3所述的地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)，其特征在于，所述地下?lián)Q 熱器支路有9個(gè)，每一個(gè)所述地下?lián)Q熱器支路由60路地埋管并聯(lián)連接而成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種地源熱泵地下?lián)Q熱器分集水器系統(tǒng)，接在空調(diào)的一側(cè)，包括依次串聯(lián)組合成閉合回路的地源熱泵機(jī)組、地埋管分水器、地埋換熱器、地埋管集水器、水泵機(jī)組；所述地埋換熱器由多路地下?lián)Q熱器支路組成，所述地埋管分水器連接有多條分水支路，多條分水支路上設(shè)置有控制閥，所述地埋管集水器連接有多條集水支路，多條集水支路設(shè)置有電動(dòng)控制閥，所述地埋管分水器通過分水支路后與地下?lián)Q熱器支路對應(yīng)連接，所述地下?lián)Q熱器支路對應(yīng)通過集水支路后與地埋管集水器連接；所述地埋管分水器與地埋管集水器間設(shè)置有連接地埋管分水器與地埋管集水器的恒溫混水閥，實(shí)現(xiàn)多路地下?lián)Q熱器支路的輪換工作。
【IPC分類】F25B30-06, F24F5-00
【公開號】CN204574340
【申請?zhí)枴緾N201520252846
【發(fā)明人】許玲玲, 管文太, 祝丹
【申請人】西安開元綠色能源科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月23日