閉式循環(huán)換熱的地源熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種閉式循環(huán)換熱的地源熱泵系統(tǒng)，它包括供氟循環(huán)流動(dòng)的氟回路和供換熱介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的介質(zhì)回路。所述氟回路由氟管分段依次串連的換熱器、換向閥、壓縮機(jī)、室內(nèi)機(jī)和膨脹閥共同組成。所述介質(zhì)回路由串連的水管、水泵和換熱器共同組成。所述氟回路通過換熱器與介質(zhì)回路相連接成換熱結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中的水管為設(shè)有折彎結(jié)構(gòu)的管道，其主體插埋在地面之下，兩只管口位于地面之上，其中一只管口通過水泵連接換熱器進(jìn)口端，另一只管口直接與換熱器出口端連接，水管主體呈豎置柵欄狀，此段直接插埋在地面之下數(shù)拾米深，構(gòu)成水管內(nèi)介質(zhì)與地?zé)嶂苯訐Q熱的條件。本發(fā)明中介質(zhì)回路為閉式環(huán)道，其特點(diǎn)是使用時(shí)不耗用地下水，僅利用地?zé)帷?br> 【專利說明】閉式循環(huán)換熱的地源熱泵系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地源熱泵技術(shù)，具體地講，本發(fā)明涉及一種配置垂直地埋管的閉式循環(huán)換熱的地源熱泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)僅用地?zé)岵缓挠玫叵滤?br> 【背景技術(shù)】
[0002]地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源進(jìn)行供熱或供冷的新型空調(diào)器。由于地?zé)釡囟炔浑S外界環(huán)境溫度的變化而變化，全年正常穩(wěn)定在10°c?25°C左右，其制冷或制熱系數(shù)COP可達(dá)3.5?4.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比要高出40%左右，運(yùn)行費(fèi)用僅是普通中央空調(diào)的50?60%。當(dāng)今時(shí)代，地源熱泵技術(shù)已成為空調(diào)節(jié)能與環(huán)保的發(fā)展方向，已在全世界許多國(guó)家得到普及性應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)的地源熱泵主要通過抽吸地下水，經(jīng)熱交換后再重新壓入其它井內(nèi)，此項(xiàng)開放式換熱技術(shù)成熟、有效，能夠達(dá)到預(yù)期換熱目的。但是，開放式換熱需要開鑿回灌水井群才能滿足回水排放。因回灌水井須相間排列，故占地面積多，施工量大，回注水泵運(yùn)行成本高，這些不利因素已成為制約地源熱泵推廣應(yīng)用的障礙之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)開放式換熱地源熱泵系統(tǒng)的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，制造容易，安裝快捷，不耗用地下水源，換熱效率高，運(yùn)行成本低廉的閉式循環(huán)換熱地源熱泵系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。
[0005]閉式循環(huán)換熱的地源熱泵系統(tǒng)，它包括供氟循環(huán)流動(dòng)的氟回路和供換熱介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的介質(zhì)回路。所述氟回路由氟管分段依次串連的換熱器、換向閥、壓縮機(jī)、室內(nèi)機(jī)和膨脹閥共同組成。所述介質(zhì)回路由串連的水管、水泵和換熱器共同組成。所述氟回路通過換熱器與部分位于地面之上的介質(zhì)回路相連接成熱交換結(jié)構(gòu)。所述換熱器為管式夾套換熱結(jié)構(gòu)，進(jìn)出口端分別配裝管接頭，管接頭的直通管與換熱器的內(nèi)置管密封連接，溝通換熱器外管內(nèi)腔的旁通管用于連接氟管。其改進(jìn)之處在于:所述水管為設(shè)有折彎結(jié)構(gòu)的管道，其主體插埋在地面之下，兩只管口位于地面之上，其中一只管口通過水泵與換熱器進(jìn)口端配裝的管接頭直通管密封連接，另一只管口直接與換熱器出口端配裝的管接頭直通管密封連接，水管主體呈豎置柵欄狀，此段直接插埋在地面之下，構(gòu)成水管內(nèi)置介質(zhì)與地?zé)嶂苯訐Q熱的結(jié)構(gòu)。
[0006]上述結(jié)構(gòu)中，水管直徑為20mm?32mm，地埋深度H=30m?60m，位于地面之下的水管展開長(zhǎng)度為200m?350m。水管內(nèi)置介質(zhì)為水或乙醇。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果:
1、獨(dú)立介質(zhì)回路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作容易，安裝便捷；
2、介質(zhì)回路為閉式環(huán)道，內(nèi)置介質(zhì)循環(huán)換熱，換熱效率高，換熱過程中不耗用地下水，僅利用地?zé)?，故不破壞安裝位置的地下水資源，符合國(guó)家環(huán)保政策；
3、沒有回水壓注問題，不要配備壓水泵，也不要配備回水井群，從而做到購(gòu)置成本低、使用費(fèi)用少、占地小、省去鉆鑿回水井群的投資。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明原理示意圖。
[0009]圖2是圖1中位于地下的水管折彎結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面根據(jù)附圖并結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011]圖1所示的閉式循環(huán)換熱的地源熱泵系統(tǒng)，它包括供氟循環(huán)流動(dòng)的氟回路和供換熱介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的介質(zhì)回路。所述氟回路由氟管4分段依次串連的換熱器3、換向閥5、壓縮機(jī)6、室內(nèi)機(jī)7和膨脹閥8共同組成，該部件屬常規(guī)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中的介質(zhì)回路是閉式環(huán)形通道，它由水管1、水泵2和換熱器3共同組成。水管I中內(nèi)置介質(zhì)順介質(zhì)回路作循環(huán)換熱，由于介質(zhì)回路是閉式環(huán)道，循環(huán)換熱不耗用地下水，僅利用地?zé)?。所述氟回路通過換熱器3與部分位于地面9之上的水回路相連接成熱交換結(jié)構(gòu)。換熱器3為管式夾套換熱結(jié)構(gòu)，進(jìn)出口端分別配裝管接頭3.1，兩只管接頭3.1的直通管分別與換熱器3進(jìn)出口端的內(nèi)置管密封連接。溝通換熱器3外管內(nèi)腔的旁通管用于連接氟管4，圖1上位管接頭3.1的旁通管連接氟管4的出口，圖1下位管接頭3.1的旁通管連接氟管4的進(jìn)口。所述水管I為設(shè)有折彎結(jié)構(gòu)的管道，其主體插埋在地面9之下，兩只管口位于地面9之上，圖1中上位的一只管口通過水泵2與換熱器3進(jìn)口端配裝的管接頭3.1直通管密封連接，圖1中下位的管口直接與換熱器3出口端配裝的管接頭3.1直通管密封連接。水管I主體呈豎置柵欄狀，此段直接插埋在地面9之下。此結(jié)構(gòu)中，當(dāng)水管I內(nèi)置介質(zhì)在水泵2的驅(qū)動(dòng)下順介質(zhì)回路循環(huán)，介質(zhì)循環(huán)到地下時(shí)直接與地?zé)釗Q熱，介質(zhì)循環(huán)到換熱器3與氟回路中的氟換熱。
[0012]實(shí)施例1
某地夏季環(huán)境溫度為28°C?40°C，地下地?zé)釡囟?8°C。本發(fā)明應(yīng)用在250m2的塑料大棚中，其功率為2.5P。使用時(shí)首先將換向閥5撥至制冷位置，接著啟動(dòng)空壓機(jī)6，經(jīng)壓縮的氟沿氟回路流動(dòng)，直接吸收室內(nèi)機(jī)8所在位置的熱量，受環(huán)境溫度影響的氟經(jīng)膨脹閥8，從圖1所示下位管接頭3.1的旁通管進(jìn)入換熱器3，氟經(jīng)換熱后從圖1所示上位管接頭3.1的旁通管進(jìn)入氟管4，再一次作循環(huán)換熱。同時(shí)啟動(dòng)的水泵2驅(qū)動(dòng)水管I內(nèi)置的水介質(zhì)沿介質(zhì)回路循環(huán)流動(dòng)，水介質(zhì)首先從圖1所示的換熱器3上位管接頭3.1的管口進(jìn)入，從下位管接頭3.1的管口輸出的水介質(zhì)回流至地下時(shí)，因溫差與地?zé)嶙鳠峤粨Q。本實(shí)施例中插埋在地下的水管I直徑20mm，總長(zhǎng)200m，水管I折彎成柵欄狀，地埋深度H=30m，水介質(zhì)在位于地下的水管I內(nèi)反復(fù)與地?zé)嶙鳠峤粨Q，直至達(dá)到地?zé)釡囟仍夙標(biāo)躀輸出，被水泵2再次注入換熱器3中與氟回路換熱，在正常配置條件下如此循環(huán)換熱5分鐘，即可降低室內(nèi)機(jī)7所在位置的環(huán)境溫度1.1°C?1.3°C，之后逐漸降溫，直至達(dá)到預(yù)定溫度值。
[0013]實(shí)施例2
某地冬季，環(huán)境溫度為-10°c?-30°c，地下地?zé)釡囟?5°C。本發(fā)明應(yīng)用在970 m2的的塑料大棚中，配備兩臺(tái)閉式循環(huán)換熱的地源熱泵系統(tǒng)，每臺(tái)功率均為3P。因所在地區(qū)寒冷，為了防止水介質(zhì)在地面之上結(jié)冰，故改用乙醇作為換熱介質(zhì)。本實(shí)施例中插埋在地下的水管I直徑32mm，總長(zhǎng)350m，水管I折彎成柵欄狀，地埋深度H=60m。工作時(shí)首先將換向閥5撥到制熱位置，之后的換熱原理同實(shí)施例1相同，差別是提高室內(nèi)機(jī)7所在位置的環(huán)境溫度，在正常配置條件下開機(jī)5分鐘即可提高室內(nèi)機(jī)7所在位置的環(huán)境溫1.(TC?1.2°C，之后逐漸升溫，直至達(dá)到預(yù)定溫度值。
[0014]本發(fā)明與市場(chǎng)上現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品相比，最大特點(diǎn)是介質(zhì)回路是閉式環(huán)道，內(nèi)置介質(zhì)循環(huán)換熱，使用過程不耗用地下水，僅利用地?zé)?，故不破壞安裝位置的地下水資源，符合國(guó)家環(huán)保政策。另外，本發(fā)明使用時(shí)沒有回水壓注問題，不需配置壓水泵，也不需要鉆鑿回水井群，從而做到購(gòu)置成本低、使用費(fèi)用少、占地小，并且省去鉆鑿回水井群的投資。
【權(quán)利要求】
1.一種閉式循環(huán)換熱的地源熱泵系統(tǒng)，它包括供氟循環(huán)流動(dòng)的氟回路和供換熱介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的介質(zhì)回路；所述氟回路由氟管(4)分段依次串連的換熱器(3)、換向閥(5)、壓縮機(jī)(6)、室內(nèi)機(jī)(7)和膨脹閥(8)共同組成；所述介質(zhì)回路由串連的水管(I)、水泵(2)和換熱器(3)共同組成；所述氟回路通過換熱器(3)與部分位于地面(9)之上的介質(zhì)回路相連接成熱交換結(jié)構(gòu)；所述換熱器(3)為管式夾套換熱結(jié)構(gòu)，進(jìn)出口端分別配裝管接頭(3.1)，管接頭(3.1)的直通管與換熱器(3)的內(nèi)置管密封連接，溝通換熱器(3)外管內(nèi)腔的旁通管用于連接氟管(4);其特征在于:所述水管(I)為設(shè)有折彎結(jié)構(gòu)的管道，其主體插埋在地面(9)之下，兩只管口位于地面(9)之上，其中一只管口通過水泵(2)與換熱器(3)進(jìn)口端配裝的管接頭(3.1)直通管密封連接，另一只管口直接與換熱器(3)出口端配裝的管接頭(3.1)直通管密封連接，水管(I)主體呈豎置柵欄狀，此段直接插埋在地面(9 )之下，構(gòu)成水管(I)內(nèi)置介質(zhì)與地?zé)嶂苯訐Q熱的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉式循環(huán)換熱的地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述水管(I)直徑為20mm?32mm,地埋深度H=30m?60m,位于地面(9)之下的水管(I)展開長(zhǎng)度為200m?350mo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉式循環(huán)換熱的地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述水管(I)內(nèi)置介質(zhì)為水或乙醇。
【文檔編號(hào)】F25B30/06GK103615840SQ201310614374
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】徐志平, 嚴(yán)君, 姜小吉 申請(qǐng)人:姜堰市泰怡金屬網(wǎng)管有限公司