專(zhuān)利名稱(chēng)：地下水源熱泵家用空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及家用空調(diào)技術(shù)，具體的是一種通過(guò)利用地下水熱能，獲取自然界能量的地下水源熱泵家用空調(diào)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的家用空調(diào)均為風(fēng)冷熱泵型結(jié)構(gòu)，在夏季高溫和冬季寒冷天氣時(shí)，熱泵與建筑熱負(fù)荷需求趨勢(shì)相反，效率大大降低。當(dāng)室外空氣溫度處于高溫的情況下，壓縮機(jī)的排出溫度受限，室外空氣能夠帶走的熱量也有限了，并且壓縮機(jī)熱負(fù)荷增大，耗電量增大。普通空氣熱泵型空調(diào)，將熱量直接排放于大氣中，造成溫室效應(yīng)，成為一種惡性循環(huán)。當(dāng)環(huán)境溫度低于熱泵工作的平衡點(diǎn)溫度時(shí)，其供暖效率也會(huì)變得很小。并且由于環(huán)境溫度的降低，現(xiàn)有空調(diào)必須降低蒸發(fā)溫度才能夠從空氣中提取少量的熱能，空氣中所含的水分就會(huì)吸附于室外蒸發(fā)器上而結(jié)成霜，造成空氣不能對(duì)流換能，這時(shí)又要消耗電能去化霜，化霜水凝結(jié)成冰，這種與熱負(fù)荷需求趨勢(shì)相反的結(jié)果，使能源的消耗大量增加。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服以上現(xiàn)有家用空調(diào)存在耗能大的缺陷，提供一種利用土壤具有的存儲(chǔ)、釋放功能的地下水源熱泵家用空調(diào)機(jī)，從地下水中提取和釋放熱能，把它存儲(chǔ)于地下土壤中，以供循環(huán)使用。
本實(shí)用新型發(fā)明技術(shù)方案記述如下包括有儲(chǔ)水箱裝置，室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，儲(chǔ)水箱裝置有儲(chǔ)水箱，上、下水管，提升水泵和水箱液位控制器，室外機(jī)有壓縮機(jī)，四通換向閥，毛細(xì)管，水換熱器，電子液位傳感器，防凍電磁閥，防凍溫控器，換熱電磁閥，排水電磁閥。儲(chǔ)水箱上水管和下水管分別連接提升水泵和水換熱器，在下水管與水換熱器進(jìn)水口間，接有換熱電磁閥，水換熱器上、下出水管分別連接排水電磁閥和防凍電磁閥，水換熱器的環(huán)形換熱管兩頭分別連接四通換向閥和毛細(xì)管，后與壓縮機(jī)和室內(nèi)機(jī)相連。水換熱器中置有防凍溫控器和電子液面?zhèn)鞲衅?，?chǔ)水箱水中有液位控制器；防凍電磁閥線(xiàn)圈和壓縮機(jī)繼電器動(dòng)斷常閉接點(diǎn)串聯(lián)后與換熱電磁閥并聯(lián)，再同壓縮機(jī)動(dòng)合常開(kāi)接點(diǎn)和防凍溫控器動(dòng)合常開(kāi)接點(diǎn)相連，防凍溫控器動(dòng)合常開(kāi)接點(diǎn)另一端接至室外機(jī)電源相線(xiàn)，壓縮機(jī)動(dòng)合常開(kāi)接點(diǎn)的另一端接室內(nèi)機(jī)輸出壓縮機(jī)控制線(xiàn)上，壓縮機(jī)線(xiàn)圈與排水電磁閥線(xiàn)圈并聯(lián)后，串接電子液位傳感器動(dòng)斷常閉接點(diǎn)，另一端接至室內(nèi)機(jī)輸出壓縮機(jī)控制線(xiàn)上。電子液位傳感器電源由壓縮機(jī)控制線(xiàn)提供電源電壓。四通換向閥受室內(nèi)輸出四通換向閥控制線(xiàn)控制。水箱液位控制器直接受電源相線(xiàn)控制，壓縮機(jī)線(xiàn)圈，排水電磁閥線(xiàn)圈，換熱電磁閥線(xiàn)圈，防凍電磁閥線(xiàn)圈，提水泵線(xiàn)圈，四通換向閥線(xiàn)圈，電子液位傳感器，水箱液位控制器的另一端接至公共零線(xiàn)。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是利用地下水源替代大氣氣源，水源熱泵制熱EER與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40％以上，因此，具有節(jié)約高品位電能，大大降低電能消耗，緩解電力須求緊張的矛盾，其運(yùn)行費(fèi)用為普通氣源熱泵型空調(diào)機(jī)的50％。它采用水換熱器，替換原空調(diào)機(jī)的氣換熱器，利用地下常溫的水資源(約14℃左右)，對(duì)空調(diào)進(jìn)行制冷、采暖效率高；地下水恒定水溫度與建筑熱負(fù)荷需求趨勢(shì)相近，尤其冬季可以克服擺脫空氣熱泵工作的平衡點(diǎn)溫度，無(wú)須消耗能源用來(lái)化霜。因此，有突出的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，節(jié)省家庭費(fèi)用開(kāi)支。水換熱器中安裝有防凍溫控器，能有效的防止冬季水換熱器的冰凍。儲(chǔ)水箱里有液位控制器，不僅控制儲(chǔ)水箱的水位，還可以在長(zhǎng)期不用空調(diào)時(shí)，關(guān)閉液位控制器電源，放掉系統(tǒng)的水，有利于保護(hù)設(shè)備，延長(zhǎng)壽命。本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)特別適合建立家庭中央空調(diào)，同一個(gè)水源系統(tǒng)可供多臺(tái)空調(diào)機(jī)使用，可以大大降低綜合成本。
圖面說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)視圖。
圖2是電氣電路連接圖。
1-水井，2-提升水泵，3-上水管，4-沉沙器，5-排污閥，6-儲(chǔ)水箱，7-下水管，8-換熱電磁閥，9-排水電磁閥，10-防凍電磁閥，11-水換熱器，12-水箱液位控制器，13-電子液位傳感器，14-水換熱管，15-防凍溫控器，16-壓縮機(jī)，17-四通換向閥，18-毛細(xì)管，19-室外機(jī)，20-室內(nèi)機(jī)，21-濾沙泄放閥，22-水箱清洗底閥。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容做出進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型包括普通家用空調(diào)機(jī)的壓縮機(jī)，四通換向閥，毛細(xì)管，室內(nèi)機(jī)，控制電路。提升水泵2從機(jī)掘地下水井1中提取地下水，由上水管3向儲(chǔ)水箱6供水，在上水管3的彎角處接有沉沙器4，對(duì)水中泥沙雜質(zhì)分離，可由排污閥5排出。儲(chǔ)水箱6上的水位高低由水箱液位控制器12控制，水箱液位控制器12可以設(shè)計(jì)采用晶體管液位器或電子液位器或水塔液位控制器。儲(chǔ)水箱6下水管7將水導(dǎo)向空調(diào)室外機(jī)19到換熱電磁閥8處。壓縮機(jī)16啟動(dòng)，換熱電磁閥8同步打開(kāi)，水流入水換熱器11與換熱管14進(jìn)行換熱，換熱后的水經(jīng)水換熱器11上部流出，由管道至排水電磁閥9，排水電磁閥9與壓縮機(jī)16同時(shí)動(dòng)作。最后經(jīng)沙石過(guò)濾回灌井返回地下。參閱圖2。
本實(shí)用新型制冷，供暖轉(zhuǎn)換，溫度設(shè)定，時(shí)間設(shè)定，送風(fēng)量設(shè)定，溫度自動(dòng)控制，防結(jié)霜，過(guò)流，過(guò)壓，欠壓保護(hù)等均為室內(nèi)機(jī)，電路板和遙控器完成。
夏季室外機(jī)19電源相線(xiàn)使提升水泵2通過(guò)水箱液壓控制器12與公共零線(xiàn)成回路得電工作。壓縮機(jī)繼電器線(xiàn)圈C16串聯(lián)電子液位傳感器動(dòng)斷常閉接點(diǎn)13b一端接室內(nèi)輸出壓縮機(jī)控制線(xiàn)a，另一端接公共零線(xiàn)得電工作。串聯(lián)壓縮機(jī)繼電器動(dòng)合常開(kāi)接點(diǎn)16a接換熱電磁閥線(xiàn)圈C8，并聯(lián)在壓縮機(jī)繼電器線(xiàn)圈C16串聯(lián)電子液位傳感器動(dòng)斷常閉接點(diǎn)13b兩端而得電工作。室內(nèi)機(jī)20蒸發(fā)器中吸收了空氣熱能低溫低壓氟利昂蒸氣，經(jīng)壓縮機(jī)16壓縮后，轉(zhuǎn)換為高溫高壓氟利昂蒸氣，通過(guò)四通換向閥17，進(jìn)入水換熱器11的換熱管14與地下進(jìn)行換熱；換熱電磁閥8與壓縮機(jī)16同步工作，同時(shí)將水導(dǎo)入水換熱器11，壓縮機(jī)16排出的高溫高壓氟利昂蒸汽熱能，傳導(dǎo)給地下水，經(jīng)排水電磁閥9送入沙石過(guò)濾回濾灌井。在水換熱器11中釋放了熱能的高溫高壓氟利昂蒸汽還原成液體，經(jīng)毛細(xì)管18節(jié)流后再次釋壓汽化，重新進(jìn)入室內(nèi)機(jī)20的蒸發(fā)器吸收熱能，完成制冷循環(huán)。儲(chǔ)水箱6滿(mǎn)水后，由水箱液位控制12控制提升水泵2工作停止。提升水泵2的間隙工作，控制水過(guò)量消耗，也可以供多臺(tái)機(jī)用水。地下水通過(guò)沉沙器4，儲(chǔ)水箱6通過(guò)濾沙泄放閥21，將沉積泥沙由排污閥5和水箱濾沙泄放閥21排出。參閱
圖1和圖2。
冬季室外機(jī)19電源相線(xiàn)使提升水泵2通過(guò)水箱液位控制器12與公共零線(xiàn)成回路得電工作。壓縮機(jī)繼電器線(xiàn)圈C16串聯(lián)電子液位傳感器動(dòng)斷常閉接點(diǎn)13接在室內(nèi)機(jī)輸出壓縮機(jī)控制線(xiàn)a，另一端接公共零線(xiàn)得電工作。串聯(lián)壓縮機(jī)繼電器動(dòng)合常開(kāi)接點(diǎn)16a的換熱電磁閥線(xiàn)圈C8，并聯(lián)在壓縮機(jī)繼電器線(xiàn)圈C16串聯(lián)電子液位傳感器動(dòng)斷常閉接點(diǎn)13b兩端而得電工作。室內(nèi)機(jī)20將室外機(jī)19的四通換向閥17換向，蒸發(fā)器與冷凝器逆反。壓縮機(jī)16將從水換熱器11中提取地下水中低溫?zé)崮艿牡蜏氐蛪悍赫羝耄?jīng)壓縮后轉(zhuǎn)化為高溫高壓氟利昂蒸汽，通過(guò)換流向的四通換向閥17，送向室內(nèi)機(jī)20向室內(nèi)采暖。高溫高壓氟利昂蒸汽將熱能傳遞給室內(nèi)空氣中，室內(nèi)冷空氣將高溫高壓氟利昂蒸汽還原成液體，通過(guò)毛細(xì)管17節(jié)流后，再次汽化，進(jìn)入水換熱器11換熱，將室內(nèi)空氣的冷量傳遞入地下水中；換熱電磁閥8工作，同時(shí)將水導(dǎo)入水換熱器11，把地下水中的熱量傳遞給低溫低壓氟利昂蒸汽的同時(shí)，將室內(nèi)冷量經(jīng)過(guò)排水電磁閥9轉(zhuǎn)移至沙石過(guò)濾回灌井。儲(chǔ)水箱6滿(mǎn)水后，水箱液位控制12控制水泵2工作停止。地下水通過(guò)沉沙器4，儲(chǔ)水箱6的水通過(guò)濾，將沉積泥沙由排污閥5和濾沙泄放閥21排出。參閱
圖1和圖2。
冬季防凍冬季壓縮機(jī)16不工作時(shí)，因?yàn)樗畵Q熱器14內(nèi)水溫度最低，安裝在水換熱器11內(nèi)的防凍溫控器15將最先動(dòng)作，電源相線(xiàn)通過(guò)它的動(dòng)合常開(kāi)接點(diǎn)15a供換熱電磁閥線(xiàn)圈C8。一路通過(guò)壓縮機(jī)繼電器動(dòng)合常閉接點(diǎn)16b供防凍電磁閥線(xiàn)圈C10，換熱電磁閥8和防凍電磁閥10動(dòng)作，水通過(guò)兩個(gè)電磁閥流動(dòng)，防凍電磁閥10管徑小，耗水很少，儲(chǔ)水箱6和管道里的地?zé)崴M(jìn)入換熱器11內(nèi)，將溫度提高(大于0℃)，使防凍溫控器15斷開(kāi)，水流動(dòng)停止，利用地?zé)崮苓M(jìn)行防凍。
冬季長(zhǎng)時(shí)停機(jī)重新開(kāi)機(jī)壓縮機(jī)繼電器線(xiàn)圈C16，排水電磁閥線(xiàn)圈C10因電子液位傳感器動(dòng)斷常閉接點(diǎn)13開(kāi)路，不能夠得電啟動(dòng)。如果環(huán)境溫度高于防凍溫控器15的設(shè)定，將設(shè)定溫度調(diào)高即可使水換熱器11進(jìn)水，待水位達(dá)到電子液位傳感器動(dòng)斷常閉接點(diǎn)13閉合，壓縮機(jī)16，換熱電磁閥8，排水電磁閥9進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行，這時(shí)將防凍溫控器15調(diào)回原設(shè)定即可。
權(quán)利要求1.一種地下水源熱泵家用空調(diào)。它主要包括有室內(nèi)機(jī)，室外機(jī)和儲(chǔ)水箱裝置，儲(chǔ)水箱裝置有提升水泵，儲(chǔ)水箱，上、下水管和水箱液位控制器，水換熱器的換熱管兩頭連接四通換向閥和毛細(xì)管再與壓縮機(jī)和室內(nèi)機(jī)相連，水箱換熱器中有防凍溫控制和電子液面?zhèn)鞲衅?，其特征是?chǔ)水箱(6)上、下水管(3)(7)分別連接提升水泵(2)和水換熱器(11)，下水管(7)與水換熱器(11)之間連接換熱電磁閥(8)，水換熱器(11)的上、下出水管分別連接排水電磁閥(9)和防凍電磁閥(10)；防凍電磁閥線(xiàn)圈(C10)和壓縮機(jī)繼電器動(dòng)斷常閉接點(diǎn)(16b)串聯(lián)后與換熱電磁閥(8)并聯(lián)，后接防凍溫控器動(dòng)合常開(kāi)接點(diǎn)(15a)和壓縮機(jī)繼電器動(dòng)合常開(kāi)接點(diǎn)(16a)，防凍溫控器動(dòng)合常開(kāi)接點(diǎn)(15a)的另一端接室外機(jī)電源相線(xiàn)，壓縮機(jī)繼電器動(dòng)合常開(kāi)接點(diǎn)(16a)的另一端接室內(nèi)輸出壓縮機(jī)控制線(xiàn)a。壓縮機(jī)線(xiàn)圈(C16)與排水電磁閥線(xiàn)圈(C9)并聯(lián)后，串接電子液位傳感器動(dòng)斷常閉接點(diǎn)(13b)，一端接室內(nèi)機(jī)輸出壓縮機(jī)控制線(xiàn)a。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水源熱泵家用空調(diào)，其特征是儲(chǔ)水箱進(jìn)水管下端有排污閥(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水源熱泵家用空調(diào)，其特征是儲(chǔ)水箱底端和出水管處有水箱清洗底閥(22)和濾沙泄放閥(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水源熱泵家用空調(diào)，其特征是電子液位傳感器(13)電源由壓縮機(jī)控制線(xiàn)a提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水源熱泵家用空調(diào)，其特征是水箱液位控制器(12)由電源線(xiàn)控制。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及利用地下水源熱泵家用空調(diào)。它的水箱分別連接水泵和換熱電磁閥至水換熱器，換熱器出水管分別連接排水電磁閥和防凍電磁閥，水換熱器的換熱管通過(guò)四通換向閥和毛細(xì)管連接壓縮機(jī)和室內(nèi)機(jī)。采用水換器利用地下水介質(zhì)，比環(huán)境空氣介質(zhì)效率高，且水源熱泵制熱EER比普通氣源熱泵高，電耗少，因此，具有節(jié)省電能，運(yùn)行費(fèi)用低效果。
文檔編號(hào)F25B30/06GK2709886SQ20042002178
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月11日
發(fā)明者禹長(zhǎng)春 申請(qǐng)人:禹長(zhǎng)春, 蔣婉秋