地下水非吸出式地源熱泵的製作方法

2023-11-10 01:22:42 1

專利名稱：地下水非吸出式地源熱泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱泵領域，具體涉及一種地源熱泵。
背景技術：
地源熱泵是利用淺層地能進行供熱製冷的新型能源利用技術，是熱泵的一種。泵是利用卡諾循環和逆卡諾循環原理轉移冷量和熱量的設備。地源熱泵通常是指能轉移地下 土壤中熱量或者冷量傳送到所需要的地方。通常熱泵都是用來作為空調製冷或者採暖用 的。地源熱泵則利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季地源熱泵把熱量從地下土壤中 轉移到建築物內，夏季把地下的冷量轉移到建築物內。空氣、水、土壤中的能量是取之不盡用之不竭的，完全不用擔心能源短缺。夏季制 冷可比一般空調節省50%電能，冬季供暖比用燃煤鍋爐節省40%費用，性價比很高。特別 在春、夏、秋三季，其輸出能量與輸入電能之比即能效比(COP)可達400%。能夠有效緩解現 在能源需求造成的社會壓力。現有的地源熱泵大都需要將地下水吸到地上，並進行熱交換，獲得地下水中的熱 量或者冷量。這樣會造成大量地下水流失。大規模採用這種形式的地源熱泵很可能對當地 的地形結構造成破壞。現在的地源熱泵還存在能量轉化率低，耗能仍然偏大。

實用新型內容本實用新型的目的在於，提供一種地下水非吸出式地源熱泵，解決以上技術問題。本實用新型所解決的技術問題可以採用以下技術方案來實現地下水非吸出式地源熱泵，包括熱交換系統，所述熱交換系統包括地面熱交換器、 地下熱交換器、熱交換泵，其特徵在於，所述地下熱交換器通過所述熱交換泵與所述地面熱 交換器構成閉合迴路，該閉合迴路內充有製冷液。上述設計直接通過製冷液，利用卡諾循環或者逆卡諾循環，完成地面熱交換器與 地下熱交換器間的熱量交換。並不將地下水排出地面，進而保證了地下原有的地形結構。所述地面熱交換器包括一位於室內的室內熱交換器，還包括一設於熱水器水箱進 水管路上的水箱熱交換器。上述設計通過室內熱交換器，完成與室內空間的熱交換，實現對室內溫度的調控。 通過水箱熱交換器將地下的熱量傳遞給熱水器水箱內的水，對水進行加熱。上述熱交換中 其輸出能量與輸入電能之比即能效比(COP) —般可達400%，可以節省電能40%以上。所述室內熱交換器設有散熱管，還設有散熱風機。所述散熱管在所述散熱風機的 氣流通道上。通過所述散熱風機促進室內環境與所述散熱管內製冷劑之間的熱交換，提供 熱交換效率。所述地下水非吸出式地源熱泵還包括一微型處理器控制系統，所述微型處理器控 制系統包括一控制面板、一顯示器、一傳感器系統、一微型處理器系統，所述控制面板、顯示 器、傳感器系統分別連接所述微型處理器系統；[0013]所述傳感器系統包括一埋設於地下固定連接地下熱交換器的地下溫度傳感器，還 包括一位於地面熱交換器上的室溫傳感器；所述微型處理器系統連接所述熱交換泵的控制系統。利用控制面板，通過微型處理器系統對整個系統進行設定或者控制，顯示器顯示 系統狀態、控制信息、設定信息等信息。所述傳感器系統為微型處理器系統提供信息反饋和 參考數據。所述微型處理器系統根據所述傳感器系統提供的信息適時調整熱交換泵的工作 狀態，以保證整個系統儘量處於理想的工作狀態，在保證室溫控制需求的情況下，儘量節省 能源。比如在地下溫度相對偏低的情況下，可以允許所述微型處理器系統自行降低1 2 攝氏度的溫度，以在保證室溫控制需求的情況下，儘量節省能源。所述熱水器水箱的水流管路還連接一輔助電熱加熱器。在天冷的情況下，通過所 述輔助電熱加熱器，進一步升高水溫，以滿足用戶需求。所述傳感器系統還包括一位於所述熱水器水箱內的水溫傳感器。根據水溫自動調 整設備的運行狀態。由上述技術內容可見，本實用新型具有不破壞地下水層結構、節能效果明顯、能夠 同時提供熱水加熱和室溫調整等優點。

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下 面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。參照圖1，地下水非吸出式地源熱泵，包括熱交換系統，熱交換系統包括地面熱交 換器1、地下熱交換器2、熱交換泵3，地下熱交換器2通過熱交換泵3與地面熱交換器1構 成閉合迴路，該閉合迴路內充有製冷液。上述設計直接通過製冷液，利用卡諾循環或者逆卡 諾循環，完成地面熱交換器1與地下熱交換器2間的熱量交換。並不將地下水排出地面4， 進而保證了地下原有的地形結構。地面熱交換器1包括一位於室內的室內熱交換器11，還包括一設於熱水器水箱5 的進水管路上的水箱熱交換器12。所述水箱熱交換器12還可以設置在熱水器水箱5內。 上述設計通過室內熱交換器11，完成與室內空間的熱交換，實現對室內溫度的調控。通過水 箱熱交換器12將地下的熱量傳遞給熱水器水箱5進水管路內的水，對水進行加熱。上述熱 交換中其輸出能量與輸入電能之比即能效比(COP) —般可達400%，可以節省電能40%以 上。室內熱交換器11設有散熱管，還設有散熱風機。散熱管在散熱風機的氣流通道 上。通過散熱風機促進室內環境與散熱管內製冷劑之間的熱交換，提供熱交換效率。地下水非吸出式地源熱泵還包括一微型處理器控制系統，微型處理器控制系統包 括一控制面板、一顯示器、一傳感器系統、一微型處理器系統，控制面板、顯示器、傳感器系 統分別連接微型處理器系統。傳感器系統包括一埋設於地下固定連接地下熱交換器2的地 下溫度傳感器，還包括一位於地面熱交換器1上的室溫傳感器。微型處理器系統連接熱交換泵3的控制系統。利用控制面板，通過微型處理器系統對整個系統進行設定或者控制，顯示器顯示 系統狀態、控制信息、設定信息等信息。傳感器系統為微型處理器系統提供信息反饋和參考 數據。微型處理器系統根據傳感器系統提供的信息適時調整熱交換泵3的工作狀態，以保 證整個系統儘量處於理想的工作狀態，在保證室溫控制需求的情況下，儘量節省能源。比如 在地下溫度相對偏低的情況下，可以允許微型處理器系統自行降低1 2攝氏度的溫度，以 在保證室溫控制需求的情況下，儘量節省能源。控制面板可以採用觸控螢幕控制面板，並且觸 摸屏控制面板安裝在顯示器上，以節省空間，並且使操作更加直觀。微型處理器系統可以採用ARM架構的微處理器系統，也可以採用PLC架構的微處 理器系統。傳感器系統還包括一位於熱水器水箱5內的水溫傳感器。根據水溫自動調整設 備的運行狀態。熱水器水箱5的水流管路還連接一輔助電熱加熱器。在天冷的情況下，通 過輔助電熱加熱器，進一步升高水溫，以滿足用戶需求。本實用新型在加熱過程實現了完全的水電分離，從根本上杜絕了普通熱水器系統 中的易燃、易爆、觸電、幹燒、煤氣中毒等安全隱患。無廢水、廢渣、廢熱、廢氣排放，不會對大 氣和環境產生任何汙染。另外還具有安裝方便的特點，可以安裝在室外空地、屋頂、陽臺、車 庫、設備層等處，不需專門的主設備房。可根據用戶的實際需要靈活添加多臺機組構成的熱 水供水系統，實現模塊化控制，自動調節每臺機組的運行時間和投入運行的順序。保證每臺 機組總運行時間一致，整個熱水供水系統的高效化運行。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型 要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求地下水非吸出式地源熱泵，包括熱交換系統，所述熱交換系統包括地面熱交換器、地下熱交換器、熱交換泵，其特徵在於，所述地下熱交換器通過所述熱交換泵與所述地面熱交換器構成閉合迴路，該閉合迴路內充有製冷液。
2.根據權利要求1所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特徵在於所述地面熱交換器 包括一位於室內的室內熱交換器，還包括一設於熱水器水箱進水管路上的水箱熱交換器。
3.根據權利要求1所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特徵在於所述地面熱交換器 包括一位於室內的室內熱交換器，還包括一水箱熱交換器，所述水箱熱交換器設置在熱水 器水箱內。
4.根據權利要求2或3所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特徵在於所述室內熱交 換器設有散熱管，還設有散熱風機。
5.根據權利要求2或3所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特徵在於所述地下水非 吸出式地源熱泵還包括一微型處理器控制系統，所述微型處理器控制系統包括一控制面 板、一顯示器、一傳感器系統、一微型處理器系統，所述控制面板、顯示器、傳感器系統分別 連接所述微型處理器系統；所述傳感器系統包括一埋設於地下固定連接地下熱交換器的地下溫度傳感器，還包括 一位於地面熱交換器上的室溫傳感器；所述微型處理器系統連接所述熱交換泵的控制系統。
6.根據權利要求5所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特徵在於所述熱水器水箱的 水流管路還連接一輔助電熱加熱器。
7.根據權利要求5所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特徵在於所述微型處理器系 統採用ARM架構的微處理器系統。
8.根據權利要求5所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特徵在於所述微型處理器系 統採用PLC架構的微處理器系統。
9.根據權利要求5所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特徵在於所述控制面板採用 觸控螢幕控制面板，並且觸控螢幕控制面板安裝在顯示器上。
專利摘要本實用新型涉及熱泵領域，具體涉及一種地源熱泵。地下水非吸出式地源熱泵，包括熱交換系統，所述熱交換系統包括地面熱交換器、地下熱交換器、熱交換泵，所述地下熱交換器通過所述熱交換泵與所述地面熱交換器構成閉合迴路，該閉合迴路內充有製冷液。本實用新型具有不破壞地下水層結構、節能效果明顯、能夠同時提供熱水加熱和室溫調整等優點。
文檔編號F25B30/06GK201637199SQ20102015703
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月12日 優先權日2010年4月12日
發明者沈明成 申請人:上海光福太陽能科技有限公司