一種地源熱泵溫控裝置的製作方法

2023-12-03 23:23:36

專利名稱：一種地源熱泵溫控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種地源熱泵溫控裝置。
背景技術：
地源熱泵溫控裝置，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。地源熱泵溫控裝置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，把地能中的低溫能量取出來，供給室內製冷，並把室內的熱量取出來，釋放到地能中 去。通常地源熱泵消耗IkWh的能量，用戶可以得到4kWh以上的熱量或冷量，因此地源熱泵溫控裝置的供暖或製冷效果是非常可觀的。目前，傳統的地源熱泵溫控裝置一般包括埋於地下的地埋管，地埋管兩端與室外換熱器的供入通道對應連接，室外換熱器的供出通道通過換熱管與室內換熱器的供入通道構成迴路，換熱管上對應安裝有膨脹閥和可控四通閥，可控四通閥上對應連接有空壓機，室內換熱器的供出通道通過散熱管連接有散熱器，地埋管和散熱管上安裝有循環水泵。其中，空壓機、膨脹閥和四通閥是地源熱泵溫控裝置的核心設備，他們的主要作用就是實現低溫位熱能向高溫位熱能轉化，以便實現供暖或製冷。傳統地源熱泵溫控裝置的優點，是結構簡單，既能製冷又能制熱，且節能環保。不足之處在於，輸出溫度範圍較小，製冷和制熱溫度受限，不能達到較高的制熱效果或製冷效果。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是針對上述不足提供一種結構合理，溫度調節範圍寬，且操作方便的地源熱泵溫控裝置。為解決上述技術問題，本地源熱泵溫控裝置包括埋於地下的地埋管，地埋管兩端與室外換熱器的供入通道對應連接，室外換熱器的供出通道通過換熱管與室內換熱器的供入通道構成迴路，換熱管上對應安裝有膨脹閥和可控四通閥，可控四通閥上對應連接有空壓機，室內換熱器的供出通道通過散熱管連接有散熱器，地埋管和散熱管上安裝有循環水泵，其結構特點是所述散熱管上安裝有熱水罐，熱水罐內安裝有加熱器。本結構的地源熱泵溫控裝置是通過輔助加熱結構來實現溫度調節範圍寬，且操作方便的。輔助加熱結構主要包括設置在散熱管上的熱水罐，熱水罐與散熱管連為一體，散熱管內的循環水與熱水罐內的循環水互聯互通，構成一個循環迴路。熱水罐內安裝有加熱器，加熱器的主要作用，是在接通電源時將電能轉化為熱能，從而實現對熱水罐內循環水進行加熱的目的。在本地源熱泵溫控裝置中，地埋管吸取大地中的熱能，通過室外換熱器與由換熱管連通的迴路進行換熱，這樣就將大地中的熱量通過熱交換方式轉移到了換熱管連通的迴路中。在冬季，先調節四通閥連通位置，使空壓機出口與室內換熱器連接，使空壓機進口與室外換熱器連接。在換熱管連接的迴路中，由空壓機將換熱管內的製冷劑壓縮成高溫高壓的製冷劑，並在室內換熱器中釋放熱量加熱散熱管迴路而降溫成低溫低壓的製冷劑，然後由膨脹閥和室內換熱器通過吸收室外換熱器、地埋管從大地中吸收的熱量而將製冷劑蒸發，蒸發後的製冷劑再進入空壓機內進行壓縮，循環往復。在這個過程中，將大地中的熱量逐步轉移到散熱管迴路中，也就是將散熱管迴路中的冷氣不斷轉移到大地內。大地中的熱量轉移到散熱管迴路中後，散熱管迴路溫度升高，但是該熱量不足以提升室內溫度到較高的範圍。此時通過接通加熱器的電源，對散熱管迴路進行進一步加熱，並將加熱器的熱量通過散熱管迴路釋放到室內，從而起到擴大溫度調節範圍、提升供暖溫度上限的作用。同樣道理，在夏季，先調節四通閥連通位置，使空壓機出口與室外換熱器連接，使空壓機進口與室內換熱器連接。在換熱管連接的迴路中，由空壓機將換熱管內的製冷劑壓縮成高溫高壓的製冷劑，並在室外換熱器中吸收地埋管從地下吸收的冷氣而降溫呈低溫低壓的製冷劑，然後由膨脹閥和室內換熱器通過吸收室內換熱器的循環水熱量而將製冷劑蒸發，蒸發後的製冷劑再次進入空壓機內進行壓縮，循環往復。在這個過程中，將散熱管迴路中的熱量不斷轉移到大地內，也就是將大地內的冷氣不斷轉移到散熱管迴路中。本地源熱泵溫控裝置，結 構合理，擴展了溫度調節範圍，且操作方便，有助於為人們提供更加舒適的室內溫度。作為改進，熱水罐上安裝有與加熱器電連接的加熱控制器，熱水罐內還安裝有與加熱控制器電連接的溫度傳感器。在熱水罐上安裝加熱控制器，可以對加熱器的工作狀況進行控制，比如加熱時間、加熱電流大小等。通過設置在熱水罐內的溫度傳感器，加熱控制器可以實時掌握熱水罐內循環水的溫度，這樣就可以控制加熱溫度的高低，實現可控溫度的供暖，甚至是恆溫供暖。作為進一步改進，所述散熱管上還安裝有冷水罐，冷水罐內安裝有製冷器。在散熱管上設置冷水罐，可以將冷水罐內的循環水與散熱管迴路中的循環水連通起來，這樣就可以通過安裝在冷水罐內的製冷器對冷水罐內的循環水以及散熱管內的循環水進行降溫製冷，起到了擴展散熱管迴路製冷下限溫度的作用，可以在夏季為人們提供更涼爽的環境。作為再進一步改進，製冷器上安裝有控制製冷器工作的製冷控制器，冷水罐內還安裝有與製冷控制器電連接的溫度計。通過製冷控制器，可以控制製冷器的工作狀況，如製冷時間等。通過溫度計的反饋信號，製冷控制器可以判斷製冷溫度的高低和製冷時機，有助於輸出適合人們生活的舒適溫度。綜上所述，採用這種結構的地源熱泵溫控裝置，結構合理，溫度調節範圍寬，且操作方便，可以為人們提供更加舒適的生活、工作溫度。

結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明圖I為本實用新型的結構示意圖。圖中1為地埋管,2為室外換熱器,3為換熱管,4為室內換熱器,5為散熱管,6為散熱器，7為膨脹閥，8為四通閥，9為空壓機，10為水泵，11為熱水罐，12為加熱器，13為加熱控制器，14為溫度傳感器，15為冷水罐，16為製冷器，17為製冷控制器，18為溫度計。
具體實施方式
如圖I所示，該地源熱泵溫控裝置包括地埋管1，地埋管I呈螺旋狀，埋於地下，這樣有助於增大接觸面積，吸收更多地能。地埋管I兩端與室外換熱器2的供入通道兩端對應連接，地埋管I上安裝有使地埋管I內循環水循環流動的水泵10，用於提高熱交換速度。室外換熱器2的供出通道通過換熱管3與室內換熱器4的供入通道構成迴路，換熱管3上對應安裝有膨脹閥7和可控四通閥8。其中，四通閥8的兩個閥口串聯在換熱管3上，四通閥8剩餘的兩個閥口與空壓機9對應連接並構成迴路。在本實施例中，四通閥8為可控四通閥，也就是說，通過轉動四通閥8的閥杆，可以切換四個閥口間的連通關係。室內換熱器4的供出通道通過散熱管5連接有散熱器6，散熱管5上安裝有循環水泵10。散熱管5上還安裝有熱水罐11，熱水罐11內安裝有加熱器12。熱水罐11與散熱管5連為一體，散熱管5內的循環水與熱水罐11內的循環水互聯互通，構成一個循環迴路。熱水罐11內安裝有加熱器12，加熱器12的主要作用，是在接通電源時將電能轉化為熱能，從而實現對熱水罐11內循環水進行加熱的目的。熱水罐11上安裝有與加熱器12電連接的加熱控制器13，熱水罐11內還安裝有與加熱控制器13電連接的溫度傳感器14。加熱控制器13可以對加熱器 12的工作狀況進行控制，比如加熱時間、加熱電流大小等。通過設置在熱水罐11內的溫度傳感器14，加熱控制器13可以實時掌握熱水罐11內循環水的溫度，這樣就可以控制加熱溫度的高低，實現可控溫度的供暖，甚至是恆溫供暖。在本地源熱泵溫控裝置中，地埋管I吸取大地中的熱能，通過室外換熱器2與由換熱管3連通的迴路進行換熱，這樣就將大地中的熱量通過熱交換方式轉移到了換熱管3連通的迴路中。在冬季，先調節四通閥8連通位置，使空壓機9出口與室內換熱器4連接，使空壓機9進口與室外換熱器2連接。在換熱管3連接的迴路中，由空壓機9將換熱管3內的製冷劑壓縮成高溫高壓的製冷劑，並在室內換熱器4中釋放熱量加熱散熱管5迴路而降溫成低溫低壓的製冷劑，然後由膨脹閥7和室內換熱器4通過吸收室外換熱器2、地埋管I從大地中吸收的熱量而將製冷劑蒸發，蒸發後的製冷劑再進入空壓機9內進行壓縮，循環往復。在這個過程中，將大地中的熱量逐步轉移到散熱管5迴路中，也就是將散熱管5迴路中的冷氣不斷轉移到大地內。大地中的熱量轉移到散熱管5迴路中後，散熱管5迴路溫度升高，但是該熱量不足以提升室內溫度到較高的範圍。此時通過接通加熱器12的電源，對散熱管5迴路進行進一步加熱，並將加熱器12的熱量通過散熱管5迴路釋放到室內，從而起到擴大溫度調節範圍、提升供暖溫度上限的作用。同樣道理，在夏季，先調節四通閥8連通位置，使空壓機9出口與室外換熱器2連接，使空壓機9進口與室內換熱器4連接。在換熱管3連接的迴路中，由空壓機9將換熱管3內的製冷劑壓縮成高溫高壓的製冷劑，並在室外換熱器2中吸收地埋管I從地下吸收的冷氣而降溫呈低溫低壓的製冷劑，然後由膨脹閥7和室內換熱器4通過吸收室內換熱器4的循環水熱量而將製冷劑蒸發，蒸發後的製冷劑再次進入空壓機9內進行壓縮，循環往復。在這個過程中，將散熱管5迴路中的熱量不斷轉移到大地內，也就是將大地內的冷氣不斷轉移到散熱管5迴路中。本地源熱泵溫控裝置，結構合理，擴展了溫度調節範圍，且操作方便，有助於為人們提供更加舒適的室內溫度。在本實施例中，散熱管5上還安裝有冷水罐15，冷水罐15內安裝有製冷器16。冷水罐15內的循環水與散熱管5迴路中的循環水連通在一起，這樣就可以通過安裝在冷水罐15內的製冷器16，對冷水罐15內的循環水以及散熱管5內的循環水進行降溫製冷，起到了擴展散熱管5迴路製冷下限溫度的作用，可以在夏季為人們提供更涼爽的環境。製冷器16上安裝有控制製冷器16工作的製冷控制器17，冷水罐15內還安裝有與製冷控制器17電連接的溫度 計18。製冷控制器17可以控制製冷器16的工作狀況，如製冷時間等。通過溫度計18的反饋信號，製冷控制器17可以判斷製冷溫度的高低和製冷時機，有助於輸出適合人們生活的舒適溫度。
權利要求1.一種地源熱泵溫控裝置，包括埋於地下的地埋管(I )，地埋管(I)兩端與室外換熱器(2)的供入通道對應連接，室外換熱器(2)的供出通道通過換熱管(3)與室內換熱器(4)的供入通道構成迴路，換熱管(3)上對應安裝有膨脹閥(7)和可控四通閥(8)，可控四通閥(8)上對應連接有空壓機(9 )，室內換熱器(4 )的供出通道通過散熱管(5 )連接有散熱器(6 )，地埋管(I)和散熱管(5 )上安裝有循環水泵(10 )，其特徵是所述散熱管(5 )上安裝有熱水罐(11)，熱水罐(11)內安裝有加熱器(12)。
2.如權利要求I所述的地源熱泵溫控裝置，其特徵是熱水罐(11)上安裝有與加熱器(12)電連接的加熱控制器(13)，熱水罐(11)內還安裝有與加熱控制器(13)電連接的溫度傳感器(14)。
3.如權利要求I或2所述的地源熱泵溫控裝置，其特徵是所述散熱管(5)上還安裝有冷水罐(15 )，冷水罐(15 )內安裝有製冷器(16 )。
4.如權利要求3所述的地源熱泵溫控裝置，其特徵是製冷器(16)上安裝有控制製冷器(16)工作的製冷控制器(17)，冷水罐(15)內還安裝有與製冷控制器(17)電連接的溫度if (18) ο
專利摘要本實用新型公開了一種地源熱泵溫控裝置，包括埋於地下的地埋管，地埋管兩端與室外換熱器的供入通道對應連接，室外換熱器的供出通道通過換熱管與室內換熱器的供入通道構成迴路，換熱管上對應安裝有膨脹閥和可控四通閥，可控四通閥上對應連接有空壓機，室內換熱器的供出通道通過散熱管連接有散熱器，地埋管和散熱管上安裝有循環水泵，所述散熱管上安裝有熱水罐，熱水罐內安裝有加熱器。熱水罐上安裝有與加熱器電連接的加熱控制器，熱水罐內還安裝有與加熱控制器電連接的溫度傳感器。所述散熱管上還安裝有冷水罐，冷水罐內安裝有製冷器。本地源熱泵溫控裝置，結構合理，溫度調節範圍寬，且操作方便，可以為人們提供更加舒適的生活、工作溫度。
文檔編號F25B49/00GK202532782SQ20122015648
公開日2012年11月14日 申請日期2012年4月14日 優先權日2012年4月14日
發明者鄭秀華 申請人:濰坊力德電器有限公司