基于公用水泵的適用高層建筑的多用戶地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于公用水泵的適用高層建筑的多用戶地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括地埋管、第一換熱循環(huán)管路、換熱器、第二換熱循環(huán)管路、第一公共變頻水泵和若干用戶換熱機(jī)組；所述地埋管設(shè)置在地表以下，所述地埋管通過(guò)第一換熱循環(huán)管路與換熱器構(gòu)成第一換熱循環(huán)回路；所述第二換熱循環(huán)管路由高層建筑底部至頂部豎直方向設(shè)置，與換熱器構(gòu)成第二換熱循環(huán)回路，且在所述第二換熱循環(huán)回路中串接有第一公共變頻水泵；若干所述用戶機(jī)組分別對(duì)應(yīng)由下至上的各高層建筑用戶，若干所述用戶換熱機(jī)組分別與第二換熱循環(huán)回路構(gòu)成多個(gè)相互獨(dú)立的第三換熱循環(huán)回路。本實(shí)用新型用戶使用公攤費(fèi)用少，特別適用于高層建筑，同樣可以適用于中低層洋房。
【專利說(shuō)明】
基于公用水泵的適用高層建筑的多用戶地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及適用高、低層建筑的多用戶地源熱栗。
【背景技術(shù)】
[0002]人類對(duì)能源的利用主要有三大轉(zhuǎn)換:第一次是煤炭取代木材等成為主要能源;第二次是石油取代煤炭而居主導(dǎo)地位;第三次是20世紀(jì)后半葉開始出現(xiàn)的向多能源結(jié)構(gòu)過(guò)度的轉(zhuǎn)換。18世紀(jì)前，人類只限于對(duì)風(fēng)力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用，尤其是木材，在世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中長(zhǎng)期占據(jù)首位。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)加速了 18世紀(jì)開始的產(chǎn)業(yè)革命，促進(jìn)了煤炭的大規(guī)模開采。到19世紀(jì)下半葉，出現(xiàn)了人類歷史上第一次能源轉(zhuǎn)換。1860年，煤炭在世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占24%，1920年上升為62%，從此世界進(jìn)入了煤炭時(shí)代。19世紀(jì)70年代，電力代替了蒸汽機(jī)，電器工業(yè)迅速發(fā)展，煤炭在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重逐漸下降。1965年，石油首次取代煤炭占居首位，世界進(jìn)入了 “石油時(shí)代”。但是地球上石油的儲(chǔ)量有限，石油的大量消費(fèi)，使能源供應(yīng)嚴(yán)重短缺。在我國(guó)的能源消費(fèi)中，化石能源占居主導(dǎo)地位。煤炭與石油等化石能源在加工轉(zhuǎn)化的過(guò)程中排放出大量污染物，造成環(huán)境污染。二氧化硫、煙塵等主要污染物與的排放量呈上升趨勢(shì)。
[0003]環(huán)保部長(zhǎng)周生賢介紹，按照新的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，全國(guó)70%左右的城市不達(dá)標(biāo)。京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等區(qū)域PM2.5污染嚴(yán)重，一些城市灰霾天數(shù)達(dá)100天以上，個(gè)別城市甚至超過(guò)200天。世界能源正面臨一個(gè)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，已開始從石油為主要能源逐步向多元能源結(jié)構(gòu)過(guò)渡。尋找替代能源及利用新能源成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的決定力量。新能源包括地?zé)?、低品位放射性礦物、地磁等地下能源;還包括潮汐、海浪、海流、海水溫差、海水鹽度、海水重氫等海洋能和風(fēng)能、生物能等地面能源；以及太陽(yáng)能、宇宙射線等太空能源。日前在中國(guó)，可以形成產(chǎn)業(yè)的新能源主要包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿?，是可循環(huán)利用的清潔能源?，F(xiàn)有的長(zhǎng)期地源熱栗的應(yīng)用，可能會(huì)造成地表以下土壤環(huán)境的逐年惡化，比如我國(guó)北方夏季較短，冬季較長(zhǎng)，冬天使用空調(diào)的時(shí)間變長(zhǎng)，這會(huì)使得土壤溫度日益降低，如不加以早期預(yù)防，可能會(huì)造成土壤溫度環(huán)境的惡化程度的進(jìn)一步升級(jí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，用戶使用公攤費(fèi)用少，特別適用于高層建筑，同樣可以適用于中低層洋房。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，包括地埋管、第一換熱循環(huán)管路、換熱器、第二換熱循環(huán)管路、第一公共變頻水栗和若干用戶換熱機(jī)組;所述地埋管設(shè)置在地表以下，所述地埋管通過(guò)第一換熱循環(huán)管路與換熱器構(gòu)成第一換熱循環(huán)回路;所述第二換熱循環(huán)管路由建筑底部至頂部豎直方向設(shè)置，與換熱器構(gòu)成第二換熱循環(huán)回路，且在所述第二換熱循環(huán)回路中串接有第一公共變頻水栗;若干所述用戶機(jī)組分別對(duì)應(yīng)由下至上的各高層建筑用戶，若干所述用戶換熱機(jī)組分別與第二換熱循環(huán)回路構(gòu)成多個(gè)相互獨(dú)立的第三換熱循環(huán)回路。
[0007]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第三換熱循環(huán)回路中串接用戶自用水栗。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括用戶換熱狀態(tài)計(jì)數(shù)模塊，各用戶的用戶自用水栗的信號(hào)輸出端與用戶換熱狀態(tài)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào)輸入端連接，所述用戶換熱狀態(tài)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào)輸出端與第一公共變頻水栗的信號(hào)輸入端連接。
[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述第二換熱循環(huán)回路中，所述換熱器的進(jìn)水端串接有第一進(jìn)水溫度計(jì)，所述換熱器的出水端串接有第一出水溫度計(jì)，所述第一進(jìn)水溫度計(jì)和第一出水溫度計(jì)的信號(hào)輸出端與第一溫差比較器的信號(hào)輸入端連接，所述第一溫差比較器的信號(hào)輸出端與第一公共變頻水栗的信號(hào)輸入端連接。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述用戶換熱機(jī)組分別與空調(diào)風(fēng)機(jī)、地暖和生活熱水箱換熱循環(huán)連接。
[0011]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第一換熱循環(huán)回路中串接有第二公共變頻水栗。
[0012]進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述第一換熱循環(huán)回路中，所述換熱器的進(jìn)水端串接有第二進(jìn)水溫度計(jì)，所述換熱器的出水端串接有第二出水溫度計(jì)，所述第二進(jìn)水溫度計(jì)和第二出水溫度計(jì)的信號(hào)輸出端與第二溫差比較處理器的信號(hào)輸入端連接，所述第二溫差比較處理器的信號(hào)輸出端與第二公共變頻水栗的信號(hào)輸入端連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述換熱器設(shè)置在地表以上;或者設(shè)置在地表以下，所述換熱器的頂部低于地坪表面，保障換熱器所處環(huán)境溫差妨礙等不良因素較小。
[0014]進(jìn)一步的，所述第二換熱循環(huán)管路內(nèi)設(shè)有若干循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)，若干所述循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)設(shè)置在換熱器的進(jìn)水端之前的位置，且越靠近換熱器的進(jìn)水端，所述循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)分布的密度越大。每個(gè)所述循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)包括兩塊導(dǎo)流板，兩塊導(dǎo)流板沿第二換熱循環(huán)管路的水流方向相互垂直設(shè)置;各循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)中的每塊導(dǎo)流板不共面。
[0015]有益效果:本實(shí)用新型在用戶換熱機(jī)組的第三換熱循環(huán)回路設(shè)置有用戶自用水栗;在第二換熱循環(huán)管路中的第二換熱循環(huán)回路中設(shè)置第一公共變頻水栗;在第一換熱循環(huán)管路的第一換熱循環(huán)回路中設(shè)置第二公共變頻水栗，可以通過(guò)最經(jīng)濟(jì)的公攤費(fèi)用和盡可能最少的用電總量解決戶主的換熱需求。本發(fā)明中，用戶換熱狀態(tài)計(jì)數(shù)模塊實(shí)時(shí)計(jì)算正在使用的該系統(tǒng)的換熱用戶總數(shù)量，以此調(diào)節(jié)控制第一公共變頻水栗和第二公共變頻水栗的實(shí)時(shí)功率大小;各戶主僅需支付對(duì)應(yīng)到各戶的用戶自用水栗的用電費(fèi)用及公攤過(guò)后的第一公共變頻水栗和第二公共變頻水栗的用電費(fèi)用。另外，本發(fā)明中，第一公共變頻水栗和第二公共變頻水栗的工作功率還可以通過(guò)進(jìn)出換熱器的溫差來(lái)調(diào)節(jié)，溫差越大，工作功率增加，直到將各自對(duì)應(yīng)的第一換熱循環(huán)回路(或第二換熱循環(huán)回路)的溫差縮小到5°C。
【附圖說(shuō)明】
[0016]附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖2為本實(shí)用新型的靠近換熱器進(jìn)水部分第二換熱循環(huán)管路內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]附圖3為循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]如附圖1所示，基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，包括地埋管1、第一換熱循環(huán)管路2、換熱器3、第二換熱循環(huán)管路4、第一公共變頻水栗6和若干用戶換熱機(jī)組5;所述地埋管I設(shè)置在地表以下，所述地埋管I通過(guò)第一換熱循環(huán)管路2與換熱器3構(gòu)成第一換熱循環(huán)回路;所述第二換熱循環(huán)管路4由高層或者中低層建筑底部至頂部豎直方向設(shè)置，與換熱器3構(gòu)成第二換熱循環(huán)回路，且在所述第二換熱循環(huán)回路中串接有第一公共變頻水栗6;若干所述用戶機(jī)組分別對(duì)應(yīng)由下至上的各高層或中低層建筑用戶，若干所述用戶換熱機(jī)組5分別與第二換熱循環(huán)回路構(gòu)成多個(gè)相互獨(dú)立的第三換熱循環(huán)回路9。所述用戶換熱機(jī)組5分別與空調(diào)風(fēng)機(jī)、地暖和生活熱水箱換熱循環(huán)連接。
[0021]所述第一換熱循環(huán)回路中串接有第二公共變頻水栗7。在所述第一換熱循環(huán)回路中，所述換熱器3的進(jìn)水端串接有第二進(jìn)水溫度計(jì)，所述換熱器3的出水端串接有第二出水溫度計(jì)，所述第二進(jìn)水溫度計(jì)和第二出水溫度計(jì)的信號(hào)輸出端與第二溫差比較處理器的信號(hào)輸入端連接，所述第二溫差比較處理器的信號(hào)輸出端與第二公共變頻水栗7的信號(hào)輸入端連接。第二溫差比較器檢測(cè)到的溫度差越大，對(duì)應(yīng)的第二公共變頻水栗7的工作功率增加，直至將溫差縮小至5°C為止，第二公共變頻水栗7的工作功率下降至預(yù)設(shè)定正常維持功率。
[0022]在所述第三換熱循環(huán)回路9中串接用戶自用水栗8，在該設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)之上，系統(tǒng)包括以下兩種可行性實(shí)施例。
[0023]本實(shí)用新型實(shí)施例一，在所述第二換熱循環(huán)回路中，所述換熱器3的進(jìn)水端串接有第一進(jìn)水溫度計(jì)，所述換熱器3的出水端串接有第一出水溫度計(jì)，所述第一進(jìn)水溫度計(jì)和第一出水溫度計(jì)的信號(hào)輸出端與第一溫差比較器的信號(hào)輸入端連接，所述第一溫差比較器的信號(hào)輸出端與第一公共變頻水栗6的信號(hào)輸入端連接。第一溫差比較器檢測(cè)到的溫度差越大，對(duì)應(yīng)的第一公共變頻水栗6的工作功率增加，直至將溫差縮小至5°C為止，第一公共變頻水栗6的工作功率下降至預(yù)設(shè)定正常循環(huán)維持功率。若用戶的空調(diào)風(fēng)機(jī)、地暖或生活熱水箱開啟使用，對(duì)應(yīng)用戶換熱機(jī)組5的用戶自用水栗8開啟，將第二換熱循環(huán)回路中的換熱循環(huán)接入第三換熱循環(huán)回路9中來(lái)。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例二，在上述技術(shù)基礎(chǔ)之上的進(jìn)一步的實(shí)施例，系統(tǒng)還包括用戶換熱狀態(tài)計(jì)數(shù)模塊，各高層建筑用戶的用戶自用水栗8的信號(hào)輸出端與用戶換熱狀態(tài)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào)輸入端連接，用戶換熱狀態(tài)計(jì)數(shù)模塊實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)正在使用換熱的用戶數(shù)量，所述用戶換熱狀態(tài)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào)輸出端與第一公共變頻水栗6的信號(hào)輸入端連接。以此調(diào)節(jié)控制第一公共變頻水栗6的工作功率。若用戶的空調(diào)風(fēng)機(jī)、地暖或生活熱水箱開啟使用，對(duì)應(yīng)用戶換熱機(jī)組5的用戶自用水栗8開啟，將第二換熱循環(huán)回路中的換熱循環(huán)接入第三換熱循環(huán)回路9中來(lái)。
[0025]所述換熱器3設(shè)置在在本發(fā)明中可以設(shè)置在地表以上，為了更好的實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的功能，延長(zhǎng)本系統(tǒng)的使用壽命，也可以設(shè)置在地表以下，所述換熱器3的頂部低于地坪表面，通過(guò)土壤層的常年常溫保障換熱器所處環(huán)境溫差妨礙等不良因素較小。
[0026]如附圖2和3，為了進(jìn)一步保護(hù)換熱器3，避免高速水循環(huán)的沖擊，在所述第二換熱循環(huán)管路4內(nèi)設(shè)有若干循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)41，若干所述循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)41設(shè)置在換熱器3的進(jìn)水端之前的位置，且越靠近換熱器3的進(jìn)水端，所述循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)41分布的密度越大。每個(gè)所述循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)41包括兩塊導(dǎo)流板411，兩塊導(dǎo)流板411沿第二換熱循環(huán)管路4的水流方向相互交錯(cuò)垂直設(shè)置;各循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)41中的每塊導(dǎo)流板411相互之間不共面。
[0027]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:包括地埋管(I)、第一換熱循環(huán)管路(2)、換熱器(3)、第二換熱循環(huán)管路(4)、第一公共變頻水栗(6)和若干用戶換熱機(jī)組(5);所述地埋管(I)設(shè)置在地表以下，所述地埋管(I)通過(guò)第一換熱循環(huán)管路(2)與換熱器(3)構(gòu)成第一換熱循環(huán)回路;所述第二換熱循環(huán)管路(4)由建筑底部至頂部豎直方向設(shè)置，與換熱器(3)構(gòu)成第二換熱循環(huán)回路，且在所述第二換熱循環(huán)回路中串接有第一公共變頻水栗(6);若干所述用戶機(jī)組分別對(duì)應(yīng)由下至上的各高層建筑用戶，若干所述用戶換熱機(jī)組(5)分別與第二換熱循環(huán)回路構(gòu)成多個(gè)相互獨(dú)立的第三換熱循環(huán)回路(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述第三換熱循環(huán)回路(9)中串接用戶自用水栗(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:還包括用戶換熱狀態(tài)計(jì)數(shù)模塊，各用戶的用戶自用水栗(8)的信號(hào)輸出端與用戶換熱狀態(tài)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào)輸入端連接，所述用戶換熱狀態(tài)計(jì)數(shù)模塊的信號(hào)輸出端與第一公共變頻水栗(6)的信號(hào)輸入端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:在所述第二換熱循環(huán)回路中，所述換熱器(3)的進(jìn)水端串接有第一進(jìn)水溫度計(jì)，所述換熱器(3)的出水端串接有第一出水溫度計(jì)，所述第一進(jìn)水溫度計(jì)和第一出水溫度計(jì)的信號(hào)輸出端與第一溫差比較器的信號(hào)輸入端連接，所述第一溫差比較器的信號(hào)輸出端與第一公共變頻水栗(6)的信號(hào)輸入端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述用戶換熱機(jī)組(5)分別與空調(diào)風(fēng)機(jī)、地暖和生活熱水箱換熱循環(huán)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一換熱循環(huán)回路中串接有第二公共變頻水栗(7)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:在所述第一換熱循環(huán)回路中，所述換熱器(3)的進(jìn)水端串接有第二進(jìn)水溫度計(jì)，所述換熱器(3)的出水端串接有第二出水溫度計(jì)，所述第二進(jìn)水溫度計(jì)和第二出水溫度計(jì)的信號(hào)輸出端與第二溫差比較處理器的信號(hào)輸入端連接，所述第二溫差比較處理器的信號(hào)輸出端與第二公共變頻水栗(7)的信號(hào)輸入端連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述換熱器(3)設(shè)置在地表以上;或者設(shè)置在地表以下，所述換熱器(3)的頂部低于地坪表面。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述第二換熱循環(huán)管路(4)內(nèi)設(shè)有若干循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)(41)，若干所述循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)(41)設(shè)置在換熱器(3)的進(jìn)水端之前的位置，且越靠近換熱器(3)的進(jìn)水端，所述循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)(41)分布的密度越大。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述基于公用水栗的適用高層建筑的多用戶地源熱栗空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:每個(gè)所述循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)(41)包括兩塊導(dǎo)流板(411)，兩塊導(dǎo)流板(411)沿第二換熱循環(huán)管路(4)的水流方向相互垂直設(shè)置;各循環(huán)水緩沖層結(jié)構(gòu)(41)中的每塊導(dǎo)流板(411)不共面。
【文檔編號(hào)】F24F3/06GK205655418SQ201620465331
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日 公開號(hào)201620465331.7, CN 201620465331, CN 205655418 U, CN 205655418U, CN-U-205655418, CN201620465331, CN201620465331.7, CN205655418 U, CN205655418U
【發(fā)明人】楊澤民, 吳林森
【申請(qǐng)人】江蘇鐵鑫能源科技有限公司