儲能式地溫冷暖中央空調的製作方法

2023-11-08 04:04:27 2

專利名稱：儲能式地溫冷暖中央空調的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機電產品領域，尤其涉及一種儲能式地溫冷暖中央空調背景技術地溫冷暖空調主要是藉助於熱泵技術，提取大地儲存的能量為人類供暖或製冷。90年代中期我國研製的地溫中央空調得到推廣使用深受用戶好評。
地溫冷暖中央空調雖然具有許多獨特的特點如節能、高效、安全、環保效果好等，但總有部分電能消耗，而且機組越大，電耗越高。由於在我國大部分城市中還存在電力資源緊張的狀況，為了緩解用電緊張狀況，政府將用電分高峰電價、平段電價和低谷電價。在這種狀況下為加強城市中的環境保護推廣使用地溫冷暖中央空調是很困難的。本實用新型針對目前存在的問題，並結合北方地區冬季時間長，氣溫低，採暖時間長等特點，經過大量的研究試驗，並充分利用現行的電價政策，研製出一種在現有中央空調的基礎上附加儲能系統，既供暖又製冷，無任何廢物排放，從而有效地降低了地溫冷暖中央空調的用電量，同時還充分起到保護環境的作用。

發明內容
本實用新型目的在於，設計的儲能式地溫冷暖中央空調，它是由空調機組、儲能器和太陽能系統組成，充分利用了地源熱泵技術，將地下淺層的熱資源及地表水、地下水或土壤吸收的太陽輻射能轉換提高後供冬季採暖，使房間溫度達到18-23℃。或將房間的熱量吸收，散發到地下實現製冷，使房間溫度≤26℃，並且還可提供生活熱水。該儲能式中央空調是在現有中央空調基礎上附加儲能器和太陽能系統，通過自控程序的設置，使儲能式地溫冷暖中央空調機組在低谷段滿負荷運行，將多餘的熱量儲存起來，待用電高峰段時，地溫空調機組停止運行，取暖系統中的熱量由儲能系統供給。該空調既供暖又製冷，無任何廢物排放，從而有效地降低了用電費用，並具有高效節能，適用範圍廣，地源多樣化，運行安全等特點，充分起到了保護環境的作用。
本實用新型所設計的儲能式地溫冷暖中央空調，它是由空調機組、儲能器和太陽能系統組成，將現有的空調機組(1)、(2)上通過管線和閥門與儲能器(3)連接，太陽能系統(4)通過管線和閥門與儲能器(3)連接，循環泵(8)通過管線和閥門與儲能器、太陽能系統和自來水連接；空調機組可根據需要多機組成，也可以單機組成，在多機組成中其輸出端由並聯改為串聯，空調機組(1)、(2)的井水側輸入端為並聯和串聯兩種接法。儲能器(3)上的出水管和氣動閥(5)與空調機組中的循環泵(17)的進水口連接；其回水管和氣動閥(6)與用戶系統的回水管和氣動閥(19)連接；其進水管和氣動閥(7)與太陽能系統(4)的出水管連接；儲能器(3)底部的出水口通過循環泵(8)與太陽能系統(4)上的回水管和氣動閥(9)、自來水管和氣動閥(10)連接。空調機組(1)、(2)在多機組成中其輸出端由並聯改為串聯，將空調機組(1)的出水管和氣動閥(12)與循環泵(11)連接，循環泵(11)上的出水管(15)與空調機組(2)連接，空調機組(2)出水管和氣動閥(14)通過循環泵(17)、出水管和氣動閥(18)與用戶系統的進水管連接，用戶系統的出水管和氣動閥(19)、(13)與空調機組(1)連接。空調機組(1)、(2)的井水側輸入端中並聯接法為空調機組(1)的井水側由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調機組(1)連接，空調機組(1)的回水管和氣動閥(22)與井(27)連接；空調機組(2)的井水側由深井泵出水管和氣動閥(21)、(24)與空調機組(2)連接，空調機組(2)的回水管和氣動閥(25)與井(27)連接。空調機組(1)、(2)的井水側輸入端中串聯接法為由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調機組(1)連接，再由空調機組(1)的出水管和氣動閥(23)、(24)與空調機組(2)連接，空調機組(2)的回水管和氣動閥(25)與井(27)連接。


參見附圖圖1為本實用新型結構示意圖圖2為本實用新型電氣控制圖本實用新型所設計的儲能式地溫冷暖中央空調，它是由空調機組、儲能器和太陽能系統組成，將現有的空調機組(1)、(2)上通過管線和閥門與儲能器(3)連接，太陽能系統(4)通過管線和閥門與儲能器(3)連接，循環泵(8)通過管線和閥門與儲能器、太陽能系統和自來水連接；增設儲能系統其功能為在用電低谷段(此時電價最低)，空調機組全開，使其一部分熱能(冬季)或冷水(夏季)儲存在儲能器的水中，同時在白天吸收的太陽能亦注入儲存器。待用電高峰段(此時電價最高)，空調機組全停，將儲能器中的熱水(65-75℃)或冷水(≤7℃)注入用戶循環系統供熱或製冷，由此降低運行費用。儲能系統包括儲能器、太陽能增熱系統及各種管線和閥門等。儲能器(3)上的出水管和氣動閥(5)與空調機組中的循環泵(17)的進水口連接；其回水管和氣動閥(6)與用戶系統的回水管和氣動閥(19)連接；其進水管和氣動閥(7)與太陽能系統(4)的出水管連接；儲能器(3)底部的出水口通過循環泵(8)與太陽能系統(4)上的回水管和氣動閥(9)、自來水管和氣動閥(10)連接。太陽能增熱系統採用了集熱元器件一真空熱管式集熱管，採光板可自動跟蹤太陽方位，全天候吸收太陽能，因而提高了吸收率和該系統的熱效率。該集熱管壽命長，耗電低，零下35℃不結冰，使太陽能增熱器一年四季均可使用。
空調機組可根據需要多機組成，也可以單機組成，在多機組成中其輸出端由並聯改為串聯，空調機組(1)、(2)的井水側輸入端為並聯和串聯兩種接法。空調機組(1)、(2)在多機組成中其輸出端由並聯改為串聯，將空調機組(1)的出水管和氣動閥(12)與循環泵(11)連接，循環泵(11)上的出水管(15)與空調機組(2)連接，使機組1的出水溫度約50℃經機組2再提高，使其出水溫度達到65-75℃。然後空調機組(2)出水管和氣動閥(14)通過循環泵(17)、出水管和氣動閥(18)與用戶系統的進水管連接，用戶系統的出水管和氣動閥(19)、(13)與空調機組(1)連接如此循環。這樣高的溫度與用鍋爐採暖系統溫度相當，採暖終端的散熱片面積和系統管徑無需增加而達到採暖效果，因而可節約初裝費30％左右，又便於老供熱系統改造。空調機組(1)、(2)的井水側輸入端中並聯接法為當地下水溫在7-9℃時使用。空調機組(1)的井水側由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調機組(1)連接，空調機組(1)的回水管和氣動閥(22)與井(27)連接；空調機組(2)的井水側由深井泵出水管和氣動閥(21)、(24)與空調機組(2)連接，空調機組(2)的回水管和氣動閥(25)與井(27)連接。空調機組(1)、(2)的井水側輸入端中串聯接法為當地下水溫≥10℃時使用。串聯法可減少地下水循環量，適用於那些地下水量少且水溫較高的地區。由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調機組(1)連接，再由空調機組(1)的出水管和氣動閥(23)、(24)與空調機組(2)連接，空調機組(2)的回水管和氣動閥(25)與井(27)連接。
具體實施方式
本實用新型所屬的儲能式地溫冷暖中央空調，全套系統運行過程按予設時序自動控制。控制系統由可編程控制器即PLC、電磁閥、氣動閥、溫控器、流量變送器、水位控制器、數顯屏及其它電器元件組成。系統運行即可自動也可人工調節運行。
自動運行時序(按供暖)，用電低谷段(一般為0-8點)按系統啟動鍵，PLC發出指令給電磁閥，使氣動閥(5-6)、(12-14)、(16)、(18-22)、(24-25)打開，氣動閥(7)、(9)、(10)、(23)、關閉，同時深井泵(28)、循環泵(11、17)打開。這是從空調機組2輸出的熱水65-75℃一部分送到用戶供暖，一部分送儲能器，供暖系統和儲能系統由平衡閥調節平衡。如用戶系統達到預設溫度時，溫控器發出信號給PLC，PLC又指令給電磁閥，啟動閥(18)、(19)打開，恢復向系統供熱，用戶系統如此循環。儲能器系統運行亦然。如儲能器內的溫度達到預設置時，則氣動閥(5)、(6)關閉，氣動閥(18)、(19)也處於關閉狀態，則PLC指令全系統停止運行，如只要用戶系統或儲能系統有一處低於預設值時，則PLC發出指令該系統運行開啟。
儲能系統運行儲能系統包括儲能器和太陽能系統，太陽能系統則一是冬季向儲能器增熱；二是夏季供生活熱水。該系統裝有溫控器和水位控制器，其溫度和水位在總控制盤上有數字顯示。
當太陽能儲水箱內的水溫達到預設值時(其值≥機組2的出水溫度)，溫控器發出信號給PLC，PLC指令電磁閥打開氣動閥(7)，將太陽能儲水箱中的熱水通過循環泵(8)注入儲能器中，直至太陽能水箱的水溫低於設定值時，溫控器發出信號給PLC，PLC通知氣動閥(7)、(9)、循環泵(8)關停。當水相中的水溫高於設定值時，溫控器又發出信號給PLC，PLC有通知氣動閥(7)、(9)、循環泵(8)打開，又向除能器中的換熱裝置注水進行換熱，如此循環運行。
手動運行當手動操作時，通過手動閥的轉換和啟閉，即可實現手動運行。
權利要求1.一種儲能式地溫冷暖中央空調，它是由空調機組、儲能器和太陽能系統組成，其特徵在於將現有的空調機組(1)、(2)上通過管線和閥門與儲能器(3)連接，太陽能系統(4)通過管線和閥門與儲能器(3)連接，循環泵(8)通過管線和閥門與儲能器、太陽能系統和自來水連接；空調機組可根據需要多機組成，也可以單機組成，在多機組成中其輸出端由並聯改為串聯，空調機組(1)、(2)的井水側輸入端為並聯和串聯兩種接法。
2.根據權利要求1所述的儲能式地溫冷暖中央空調，其特徵在於儲能器(3)上的出水管和氣動閥(5)與空調機組中的循環泵(17)的進水口連接；其回水管和氣動閥(6)與用戶系統的回水管和氣動閥(19)連接；其進水管和氣動閥(7)與太陽能系統(4)的出水管連接；儲能器(3)底部的出水口通過循環泵(8)與太陽能系統(4)上的回水管和氣動閥(9)、自來水管和氣動閥(10)連接。
3.根據權利要求1所述的儲能式地溫冷暖中央空調，其特徵在於空調機組(1)、(2)在多機組成中其輸出端由並聯改為串聯，將空調機組(1)的出水管和氣動閥(12)與循環泵(11)連接，循環泵(11)上的出水管(15)與空調機組(2)連接，空調機組(2)出水管和氣動閥(14)通過循環泵(17)、出水管和氣動閥(18)與用戶系統的進水管連接，用戶系統的出水管和氣動閥(19)、(13)與空調機組(1)連接。
4.根據權利要求1所述的儲能式地溫冷暖中央空調，其特徵在於空調機組(1)、(2)的井水側輸入端中並聯接法為空調機組(1)的井水側由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調機組(1)連接，空調機組(1)的回水管和氣動閥(22)與井(27)連接；空調機組(2)的井水側由深井泵出水管和氣動閥(21)、(24)與空調機組(2)連接，空調機組(2)的回水管和氣動閥(25)與井(27)連接。
5.根據權利要求4所述的儲能式地溫冷暖中央空調，其特徵在於空調機組(1)、(2)的井水側輸入端中串聯接法為由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調機組(1)連接，再由空調機組(1)的出水管和氣動閥(23)、(24)與空調機組(2)連接，空調機組(2)的回水管和氣動閥(25)與井(27)連接。
專利摘要本實用新型屬於機電產品領域,涉及一種儲能式地溫冷暖中央空調。該儲能式地溫冷暖中央空調,它是由空調機組、儲能器和太陽能系統組成,是在現有中央空調基礎上附加儲能器和太陽能系統,通過自控程序的設置,使儲能式地溫冷暖中央空調機組在低谷電段滿負荷運行,將多餘的熱量儲存起來,待用電高峰段時,地溫空調機組停止運行,取暖系統中的熱量由儲能系統供給。同時,充分利用了地源熱泵技術,將地下淺層的熱資源及地表水、地下水或土壤吸收的太陽輻射能轉換提高後供冬季採暖,使房間溫度達到18—23℃。該空調既供暖又製冷,無任何廢物排放,並具有高效節能,適用範圍廣,地源多樣化,運行安全等特點,充分起到了保護環境的作用。
文檔編號F24J3/00GK2498527SQ0126385
公開日2002年7月3日 申請日期2001年9月20日 優先權日2001年9月20日
發明者王新民, 王新忠, 王樹仁, 張立剛, 薄曉原, 劉定新, 董江 申請人:新疆蘭環水處理科技有限公司