一種間插式地埋管地源熱泵系統的製作方法
2023-11-06 16:16:52 1
專利名稱：一種間插式地埋管地源熱泵系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及地熱利用及清潔能源利用技術領域，特別涉及一種間插式地埋管地源熱泵系統。
背景技術：
隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，公共建築和住宅的供暖和空調已經成為普遍的要求。作為中國傳統供熱的燃煤鍋爐不僅能源利用率低，而且還會給大氣造成嚴重的汙染。因此，在一些城市中燃煤鍋爐在被逐步淘汰，而燃油、燃氣鍋爐則運行費用很高。地源熱泵就是一種在技術上和經濟上都具有較大優勢的解決供熱和空調的替代方式。地源熱泵是一種利用淺層地熱資源(也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供熱又可製冷的高效節能空調設備。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(如電能)，實現由低溫位熱能向高溫位熱能轉移。地能分別在冬季作為熱泵供熱的熱源和夏季製冷的冷源；即在冬季，把地能中的熱量取出來，提高溫度後，供給室內採暖；夏季，把室內的熱量取出來，釋放到地能中去。但是，如何將地熱取出，目前還沒有適宜的方法。
發明內容本實用新型的目的是設計一種間插式地埋管地源熱泵系統，充分利用建築物尤其是高層建築地下室施工中已有的樁基礎空隙，見縫插針式鋪設地埋管，大大節約土地資源，減少地埋管道的長度，提升熱交換效率，提高綜合使用效益。本實用新型的技術方案:本實用新型的間插式地埋管地源熱泵系統包括地源熱泵機組、與地源熱泵機組輸入端連接的地源熱換熱系統、與地源熱泵機組輸出端連接的空調末端換熱器，其與地源熱泵機組輸入端連接的地源熱換熱系統是見縫插針式鋪設於建築樁基礎空隙中的地埋管，地埋管通過管路、地源側水泵及閥門與地源熱泵機組輸入端連接；地源熱泵機組輸出端通過管路、用戶側水循環泵及閥門與空調末端用戶換熱器連接。所述的地埋管是沿建築立樁排列的豎直U型地埋管。本實用新型的優點:1、環境和經濟效益顯著:地源熱泵機組運行時，不消耗水也不汙染水，不需要鍋爐，不需要冷卻塔，也不需要堆放燃料廢物的場地，環保效益顯著。地源熱泵機組的電力消耗，與空氣源熱泵相比也可以減少40%以上；與電供暖相比可以減少70%以上，它的制熱系統比燃氣鍋爐的效率平均提高近50%，比燃氣鍋爐的效率高出了 75%。2、無環境汙染地源熱泵的汙染物排放，與空氣源熱泵相比，相當於減少38%以上，與電供暖相t匕，相當於減少70%以上,真正的實現了節能減排節能減排是減少能源浪費和降低廢氣排放更多。3、維護費用低[0013]地源熱泵系統運動部件要比常規系統少，因而減少維護，系統安裝在室內，不暴露在風雨中，也可免遭損壞，更加可靠，延長壽命。地下埋管選用聚乙烯和聚丙烯塑料管，壽命可達50年，要比普通空調高35年使用壽命。4、維持生態環境平衡夏天把室內的熱量排到地下，冬天把地下的熱量取出來供室內使用，相對來說，向環境排放更少的能量，維持生態環境的平衡。
圖1是本實用新型的間插式地埋管地源熱泵空調系統示意圖。
具體實施方式
如圖1:本實用新型的間插式地埋管地源熱泵系統，包括地源熱泵機組、與地源熱泵機組輸入端連接的地源熱換熱系統、與地源熱泵機組輸出端連接的空調末端換熱器，其與地源熱泵機組4輸入端連接的地源熱換熱系統是見縫插針式鋪設於建築樁基礎空隙中的地埋管1，地埋管I通過管路2、地源側水泵3及閥門5、6、7、8與地源熱泵機組4輸入端連接；地源熱泵機組4輸出端通過管路、閥門9、10、11、12及用戶側水循環泵13及與空調末端用戶換熱器14連接。所述的地埋管I是沿建築立樁15排列的豎直U型地埋管。在製冷狀態下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒作功，使其進行汽-液轉化的循環。通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的蒸發將室內空氣循環所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/水熱交換器內冷媒的冷凝，由水路循環將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終由水路循環轉移至地下水或土壤裡。在室內熱量不斷轉移至地下的過程中，通過冷媒-空氣熱交換器，以13°C以下的冷風的形式為室內供冷。在制熱狀態下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒作功，並通過四通閥將冷媒流動方向換向。由地下的水路循環吸收地下水或土壤裡的熱量，通過冷媒/水熱交換器內冷媒的蒸發，將水路循環中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的 冷凝，由空氣循環將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉移至室內的過程中，以強制對流、自然對流或輻射的形式向室內供暖。一、地源熱泵設計確認空調冷熱負荷、生活熱水負荷等；收集項目所在地地質資料，獲得土壤的換熱量資料，根據負荷計算出想土壤的取熱量、排熱量，在根據收集到的土壤換熱資料計算出所需要的埋管長度，根據地質條件確定打孔深度，計算出換熱孔數量。設計時，與建築基礎設計同步進行，在滿足承重要求的前提下，儘量為地埋管施工預留工作面，便於組織實施。二、地埋管安裝下管方法有人工下管和機械下管兩種，下管前應將U型管與灌漿管捆綁在一起，在鑽孔完畢後立即進行下管施工，並採取防止上浮的固定措施。下管完畢後，要保證U型管露出地面，在埋管區域做出標誌並定位，以便於後續施工。安裝水平管鋪設前，溝槽底部應先鋪設相當於管徑厚度的細沙，安裝時管道不應折斷、扭結，沙中不得有石塊，轉彎處應光滑，並有固定措施。管道分段試壓合格後，對整個管道進行水衝洗。利用建築施工中已有的樁基礎空隙，沿建築立樁排列的豎直U型地埋管，注意施工中對樁基的保護。三、地源熱泵機組安裝地源熱泵機組的選型，應與系統設計的冷(熱)量匹配，系統換熱介質為水循環，地埋管I為地源熱泵機組的主要冷熱源。地埋管系統與地源熱泵機組輸入端連接。地源熱泵機組安裝在可承受其重量的基座上，採用吊裝平衡。機組周圍預留檢修間隙並設排水通道。所有機外管路閥門設承重支架或吊架，試壓合格後進行保溫和防凝水處理。四、空調末端換熱系統地源熱泵機組4輸出端與空調末端用戶換熱器14連接，末端用戶換熱器採用風機盤管系統。風機盤管是空調系統的末端裝置，主機產生的冷(熱)水靠水泵傳送，利用機組內不斷的再循環所在房間的空氣，使空氣通過冷水(熱水)盤管後被冷卻(加熱)，以保持房間溫度的恆定。本實用新型的間插式地埋管地源熱泵空調系統，採用豎直U型地埋管埋入地下鑽孔中，一進一回形成迴路與大地進行換熱。地源熱泵機組在夏季利用大地冬季蓄存的冷量供冷；冬季利用夏季蓄存的熱量供熱，既節能又環保。
權利要求1.一種間插式地埋管地源熱泵系統，包括地源熱泵機組、與地源熱泵機組輸入端連接的地源熱換熱系統、與地源熱泵機組輸出端連接的空調末端換熱器，其特徵在於:與地源熱泵機組輸入端連接的地源熱換熱系統是見縫插針式鋪設於建築樁基礎空隙中的地埋管，地埋管通過管路、地源側水泵及閥門與地源熱泵機組輸入端連接；地源熱泵機組輸出端通過管路、用戶側水循環泵及閥門與空調末端用戶換熱器連接。
2.根據權利要求1所述的間插式地埋管地源熱泵系統，其特徵在於:地埋管是沿建築立樁排列的豎直U型地埋管。
專利摘要本實用新型提供一種間插式地埋管地源熱泵系統，包括地源熱泵機組、與地源熱泵機組輸入端連接的地源熱換熱系統、與地源熱泵機組輸出端連接的空調末端換熱器，其與地源熱泵機組輸入端連接的地源熱換熱系統是見縫插針式鋪設於建築樁基礎空隙中的地埋管，地埋管通過管路、地源側水泵及閥門與地源熱泵機組輸入端連接；地源熱泵機組輸出端通過管路、用戶側水循環泵及閥門與空調末端用戶換熱器連接。所述的地埋管是沿建築立樁排列的豎直U型地埋管。本實用新型不消耗水也不汙染水，不需要鍋爐，不需要冷卻塔，也不需要堆放燃料廢物的場地，環保效益顯著，維護費用低，壽命可達50年,要比普通空調高35年使用壽命。
文檔編號F25B30/06GK203053090SQ20132002549
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者鮑貞勇 申請人:鮑貞勇