专利名称:克服热短路的水平地埋管式地源热泵热水及空调系统的利记博彩app
技术领域:
本实用新型属于热水及空调系统领域,尤其是涉及一种克服热短路的水平地埋管式地源热泵热水及空调系统。
背景技术:
在现有的技术中地下埋管换热的地源热泵系统,被称为21世纪的一项以节能和环保为特征的最具有发展前途的空调技术,水平地埋管埋设深度浅,适合有足够的场地不宜打孔钻井的场所,当地埋管出现损坏或泄露时方便维修。存在地埋管的供水管和回水管之间都存在热短路或叫热回流,由于地下埋管的直径与造价有关,孔径一般都较小,所以地埋管支管间存在热短路,根据国外有关研究资料,热短路热量占到地埋管总换热量的20% 左右,而且随埋面积的增加而增加,根据理论计算的结果DN25的管道5度温差下热短路造成的热量损失约在10-20W/m,这是一个相当大的比例,它对换热效率、供回水温差及地埋管换热器的发展等问题起着严重的障碍作用等技术问题。
发明内容本实用新型要解决的问题是提供一种节省成本、运行平稳、环保、热源利用率高的克服热短路的水平地埋管式地源热泵热水及空调系统,尤其适合场地面积足够,不适合打垂直井得到地下热源的场所。为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是克服热短路的水平地埋管式地源热泵热水及空调系统,包括地热能交换系统、补水定压系统、地源热泵机组和负载热交换系统,地源热泵机组的两端分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连接并形成回路,两套补水定压系统分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连,其中所述的地源热泵机组由两台并联的带热回收功能的热泵机组构成,地源热泵机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置,并且蒸发器和冷凝器经由压缩机和节流装置连接构成一个回路;所述补水定压系统包括加药装置、变频泵,两个相并联的变频泵一侧与加药装置相连,另一侧分别与负载水泵、源水水泵相连;所述地热能交换系统包括水平地埋管、源水分水器、源水集水器和源水水泵,水平地埋管为水平螺旋状,所述水平地埋管的一端通过管道与源水集水器的一端相连,另一端通过管道与源水分水器的一端连接,源水集水器的另一端与源水水泵相连,源水水泵与地源热泵机组相连接,源水分水器的另一端与地源热泵机组直接相连接,在所述水平地埋管的回水管有热短路的部分管段采用绝热作法达到使水平地埋管供回支管间工程应用可以接受的绝热程度,在回水管有热短路的部分管段外加套管,套管两端设封闭堵头,回水管与套管之间采用2-9mm厚的空气层,并且隔一定距离设垫片防内外管接触,所述回水管部分管段外表面作防辐射换热的面层。解决了水平地埋管供回水支管间的热短路问题;绝热原理根据传热学原理,当空气在常温常压下厚度为0-8. 6mm左右的空间内,能够完全防止自然对流,使空气层呈现为纯粹气体导热的状态。由于气体是所有物质中导热系数最弱的,非常小,空气在0. 023ff/m. k左右,而交联聚苯乙烯管的导热系数为
0.35-0. 48ff/m. k,因此采用3mm的空气层就能把DN25的交联聚苯乙烯管热阻提高到原来的 20倍左右,即由原来的10-20W/m. k的热损降为0. 5_lW/m. k的热损,在工程上已经达到了绝热排除热短路的目的。而在5度温差下内外管间辐射换热在2W/m. k左右的数量级,可以采用铝箔等防辐射换热面层把它降到可忽略。内外管都有足够的承压能力,解决了承压保护问题。所述负载热交换系统包括用户使用终端、负载分水器、负载集水器和负载水泵,用户使用终端通过管道分别与负载集水器的一端和负载分水器的一端连接,负载集水器的另一端与负载水泵相连,负载水泵与地源热泵机组相连接,负载分水器的另一端与地源热泵机组直接相连接。地源热泵技术基本原理地源热泵热水机组以水或添加防冻剂的水溶液为媒介,通过吸收地下深处的能源 (如地下水或地下土壤),或通过风机盘管(夏季和春秋季节)中吸收空气中的能量,再经压缩机压缩制热后,通过换热装置将热量传递给水,来制取热水,热水通过水循环系统送入室内进行采暖或直接用于热水供应。夏季则通过把室内吸收的热量散发到热水中,从而把室内温度降低。本实用新型具有的优点和积极效果是由于采用上述技术方案,不但能克服热短路问题,而且运行平稳、环保、热源利用率高,变频泵作为补水定压系统的一部分节省占地面积、节约成本等优点。
[0013]图I是克服热短路的水平地埋管式地源热泵热水及空调系统工艺流程图[0014]图2是水平地埋管部分管段绝热的螺旋管图[0015]图中[0016]I、水平地埋管2、源水分水器3、源水集水器[0017]4、负载集水器5、负载分水器6、地源热泵机组[0018]7、源水水泵8、负载水泵9、用户使用终端[0019]10、加药装置11、变频泵12、套管[0020]13、堵头14、空气层15、垫片
具体实施方式
如图1、2所示,本实用新型克服热短路的水平地埋管式地源热泵热水及空调系统,包括地热能交换系统、补水定压系统、地源热泵机组6和负载热交换系统,地源热泵机组6的两端分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连接并形成回路,两套补水定压系统分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连,其中所述的地源热泵机组6由两台并联的带热回收功能的热泵机组构成,地源热泵机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置,并且蒸发器和冷凝器经由压缩机和节流装置连接构成一个回路;[0023]所述补水定压系统包括加药装置10、变频泵11,两个相并联的变频泵11 一侧与加药装置10相连,另一侧分别与负载水泵8、源水水泵7相连;所述地热能交换系统包括水平地埋管I、源水分水器2、源水集水器3和源水水泵 7,水平地埋管I为水平螺旋状,所述水平地埋管I的一端通过管道与源水集水器3的一端相连,另一端通过管道与源水分水器2的一端连接,源水集水器3的另一端与源水水泵7相连,源水水泵7与地源热泵机组相6连接,源水分水器2的另一端与地源热泵机组6直接相连接,对所述水平地埋管I,首先计算对热回流影响比较大的管段,再埋入地下前,对该管段进行防辐射换热的面层处理,比如铝箔,且隔1-10米长度设置防止内外管接触的塑料垫片 15,最后套入外部套管12,使内外管之间有2-9mm的空气层14,两端安装封闭堵头13 ;所述负载热交换系统包括用户使用终端9、负载分水器5、负载集水器4和负载水泵8,用户使用终端9通过管道分别与负载集水器4的一端和负载分水器5的一端连接,负载集水器4的另一端与负载水泵8相连,负载水泵8与地源热泵机组6相连接,负载分水器 5的另一端与地源热泵机组6直接相连接。本实例的工作过程埋在地下的水平地埋管I通过与地下热源(地下水热源或土壤热源)的接触,使水平地埋管I中的水或添加防冻剂的水溶液升温,源水水泵7通过加压,使在地下水平地埋管I中换热完毕的水或水溶液流到源水集水器3中,并根据实际需求送达到地源热泵机组6,地源热泵机组6再将热水通过负载分水器5输送到每个用户使用终
立而9。负载水泵8通过加压,使在用户使用终端9热量释放完的冷水或冷水溶液流到负载集水器4中,并根据实际需求送达到地源热泵机组6,地源热泵机组6再将冷水或冷水溶液通过源水分水器2输送回水平地埋管1,即完成一次热交换循环。在运行过程中,与地热能交换系统相连的一套补水定压系统,通过变频泵11的控制,负责保证地热能交换系统的压力;与负载热交换系统相连的一套补水定压系统,通过变频泵11的控制,负责保证负载热交换系统的压力。源水集水器3、源水分水器2负责保证每个竖直地埋管I的压力均衡;负载集水器4、负载分水器5负责保证每个用户使用终端9的压力均衡。在夏季,本系统通过地源热泵机组6的调控,可以把从每个用户使用终端9吸收的热量散发到水中,通过循环实现与地下热源进行热交换,给要输送到用户使用终端9的水降温,把热量留在地下,从而实现室内温度降低的目的以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
权利要求1. 一种克服热短路的水平地埋管式地源热泵热水及空调系统,包括地热能交换系统、 补水定压系统、地源热泵机组和负载热交换系统,其特征在于地源热泵机组的两端分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连接并形成回路,两套补水定压系统分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连,其中所述的地源热泵机组由两台并联的带热回收功能的热泵机组构成,地源热泵机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置,并且蒸发器和冷凝器经由压缩机和节流装置连接构成一个回路;所述补水定压系统包括加药装置、变频泵,两个相并联的变频泵一侧与加药装置相连, 另一侧分别与负载水泵、源水水泵相连;所述地热能交换系统包括水平地埋管、源水分水器、源水集水器和源水水泵,水平地埋管为水平螺旋状,所述水平地埋管的一端通过管道与源水集水器的一端相连,另一端通过管道与源水分水器的一端连接,源水集水器的另一端与源水水泵相连,源水水泵与地源热泵机组相连接,源水分水器的另一端与地源热泵机组直接相连接,在所述水平地埋管的回水管有热短路的部分管段外设有套管,套管两端设有封闭堵头,回水管与套管之间采用空气层,并且隔一定距离设垫片,所述回水管部分管段外表面作防辐射换热的面层;所述负载热交换系统包括用户使用终端、负载分水器、负载集水器和负载水泵,用户使用终端通过管道分别与负载集水器的一端和负载分水器的一端连接,负载集水器的另一端与负载水泵相连,负载水泵与地源热泵机组相连接,负载分水器的另一端与地源热泵机组直接相连接。
专利摘要本实用新型提供一种克服热短路的水平地埋管式地源热泵热水及空调系统,包括地热能交换系统、补水定压系统、地源热泵机组和负载热交换系统,其特征在于地源热泵机组的两端分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连接并形成回路,两套补水定压系统分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连,所述补水定压系统包括加药装置、变频泵;所述地热能交换系统包括水平地埋管、源水分水器、源水集水器和源水水泵,所述水平地埋管为克服热短路的地埋管。本实用新型的有益效果是不但能克服热短路问题,而且运行平稳、环保、热源利用率高,变频泵作为补水定压系统的一部分节省占地面积、节约成本等优点。
文档编号F25B29/00GK202304085SQ20112036356
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者武丽红 申请人:天津好为节能环保科技发展有限公司