專利名稱：儲能式地溫冷暖中央空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機(jī)電產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種儲能式地溫冷暖中央空調(diào)背景技術(shù)地溫冷暖空調(diào)主要是借助于熱泵技術(shù)，提取大地儲存的能量為人類供暖或制冷。90年代中期我國研制的地溫中央空調(diào)得到推廣使用深受用戶好評。
地溫冷暖中央空調(diào)雖然具有許多獨特的特點如節(jié)能、高效、安全、環(huán)保效果好等，但總有部分電能消耗，而且機(jī)組越大，電耗越高。由于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(qiáng)城市中的環(huán)境保護(hù)推廣使用地溫冷暖中央空調(diào)是很困難的。本實用新型針對目前存在的問題，并結(jié)合北方地區(qū)冬季時間長，氣溫低，采暖時間長等特點，經(jīng)過大量的研究試驗，并充分利用現(xiàn)行的電價政策，研制出一種在現(xiàn)有中央空調(diào)的基礎(chǔ)上附加儲能系統(tǒng)，既供暖又制冷，無任何廢物排放，從而有效地降低了地溫冷暖中央空調(diào)的用電量，同時還充分起到保護(hù)環(huán)境的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的在于，設(shè)計的儲能式地溫冷暖中央空調(diào)，它是由空調(diào)機(jī)組、儲能器和太陽能系統(tǒng)組成，充分利用了地源熱泵技術(shù)，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(zhuǎn)換提高后供冬季采暖，使房間溫度達(dá)到18-23℃?；?qū)⒎块g的熱量吸收，散發(fā)到地下實現(xiàn)制冷，使房間溫度≤26℃，并且還可提供生活熱水。該儲能式中央空調(diào)是在現(xiàn)有中央空調(diào)基礎(chǔ)上附加儲能器和太陽能系統(tǒng)，通過自控程序的設(shè)置，使儲能式地溫冷暖中央空調(diào)機(jī)組在低谷段滿負(fù)荷運(yùn)行，將多余的熱量儲存起來，待用電高峰段時，地溫空調(diào)機(jī)組停止運(yùn)行，取暖系統(tǒng)中的熱量由儲能系統(tǒng)供給。該空調(diào)既供暖又制冷，無任何廢物排放，從而有效地降低了用電費用，并具有高效節(jié)能，適用范圍廣，地源多樣化，運(yùn)行安全等特點，充分起到了保護(hù)環(huán)境的作用。
本實用新型所設(shè)計的儲能式地溫冷暖中央空調(diào)，它是由空調(diào)機(jī)組、儲能器和太陽能系統(tǒng)組成，將現(xiàn)有的空調(diào)機(jī)組(1)、(2)上通過管線和閥門與儲能器(3)連接，太陽能系統(tǒng)(4)通過管線和閥門與儲能器(3)連接，循環(huán)泵(8)通過管線和閥門與儲能器、太陽能系統(tǒng)和自來水連接；空調(diào)機(jī)組可根據(jù)需要多機(jī)組成，也可以單機(jī)組成，在多機(jī)組成中其輸出端由并聯(lián)改為串聯(lián)，空調(diào)機(jī)組(1)、(2)的井水側(cè)輸入端為并聯(lián)和串聯(lián)兩種接法。儲能器(3)上的出水管和氣動閥(5)與空調(diào)機(jī)組中的循環(huán)泵(17)的進(jìn)水口連接；其回水管和氣動閥(6)與用戶系統(tǒng)的回水管和氣動閥(19)連接；其進(jìn)水管和氣動閥(7)與太陽能系統(tǒng)(4)的出水管連接；儲能器(3)底部的出水口通過循環(huán)泵(8)與太陽能系統(tǒng)(4)上的回水管和氣動閥(9)、自來水管和氣動閥(10)連接?？照{(diào)機(jī)組(1)、(2)在多機(jī)組成中其輸出端由并聯(lián)改為串聯(lián)，將空調(diào)機(jī)組(1)的出水管和氣動閥(12)與循環(huán)泵(11)連接，循環(huán)泵(11)上的出水管(15)與空調(diào)機(jī)組(2)連接，空調(diào)機(jī)組(2)出水管和氣動閥(14)通過循環(huán)泵(17)、出水管和氣動閥(18)與用戶系統(tǒng)的進(jìn)水管連接，用戶系統(tǒng)的出水管和氣動閥(19)、(13)與空調(diào)機(jī)組(1)連接?？照{(diào)機(jī)組(1)、(2)的井水側(cè)輸入端中并聯(lián)接法為空調(diào)機(jī)組(1)的井水側(cè)由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調(diào)機(jī)組(1)連接，空調(diào)機(jī)組(1)的回水管和氣動閥(22)與井(27)連接；空調(diào)機(jī)組(2)的井水側(cè)由深井泵出水管和氣動閥(21)、(24)與空調(diào)機(jī)組(2)連接，空調(diào)機(jī)組(2)的回水管和氣動閥(25)與井(27)連接?？照{(diào)機(jī)組(1)、(2)的井水側(cè)輸入端中串聯(lián)接法為由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調(diào)機(jī)組(1)連接，再由空調(diào)機(jī)組(1)的出水管和氣動閥(23)、(24)與空調(diào)機(jī)組(2)連接，空調(diào)機(jī)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(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型電氣控制圖本實用新型所設(shè)計的儲能式地溫冷暖中央空調(diào)，它是由空調(diào)機(jī)組、儲能器和太陽能系統(tǒng)組成，將現(xiàn)有的空調(diào)機(jī)組(1)、(2)上通過管線和閥門與儲能器(3)連接，太陽能系統(tǒng)(4)通過管線和閥門與儲能器(3)連接，循環(huán)泵(8)通過管線和閥門與儲能器、太陽能系統(tǒng)和自來水連接；增設(shè)儲能系統(tǒng)其功能為在用電低谷段(此時電價最低)，空調(diào)機(jī)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(diào)機(jī)組全停，將儲能器中的熱水(65-75℃)或冷水(≤7℃)注入用戶循環(huán)系統(tǒng)供熱或制冷，由此降低運(yùn)行費用。儲能系統(tǒng)包括儲能器、太陽能增熱系統(tǒng)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(diào)機(jī)組中的循環(huán)泵(17)的進(jìn)水口連接；其回水管和氣動閥(6)與用戶系統(tǒng)的回水管和氣動閥(19)連接；其進(jìn)水管和氣動閥(7)與太陽能系統(tǒng)(4)的出水管連接；儲能器(3)底部的出水口通過循環(huán)泵(8)與太陽能系統(tǒng)(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(tǒng)采用了集熱元器件一真空熱管式集熱管，采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(tǒng)的熱效率。該集熱管壽命長，耗電低，零下35℃不結(jié)冰，使太陽能增熱器一年四季均可使用。
空調(diào)機(jī)組可根據(jù)需要多機(jī)組成，也可以單機(jī)組成，在多機(jī)組成中其輸出端由并聯(lián)改為串聯(lián)，空調(diào)機(jī)組(1)、(2)的井水側(cè)輸入端為并聯(lián)和串聯(lián)兩種接法?？照{(diào)機(jī)組(1)、(2)在多機(jī)組成中其輸出端由并聯(lián)改為串聯(lián)，將空調(diào)機(jī)組(1)的出水管和氣動閥(12)與循環(huán)泵(11)連接，循環(huán)泵(11)上的出水管(15)與空調(diào)機(jī)組(2)連接，使機(jī)組1的出水溫度約50℃經(jīng)機(jī)組2再提高，使其出水溫度達(dá)到65-75℃。然后空調(diào)機(jī)組(2)出水管和氣動閥(14)通過循環(huán)泵(17)、出水管和氣動閥(18)與用戶系統(tǒng)的進(jìn)水管連接，用戶系統(tǒng)的出水管和氣動閥(19)、(13)與空調(diào)機(jī)組(1)連接如此循環(huán)。這樣高的溫度與用鍋爐采暖系統(tǒng)溫度相當(dāng)，采暖終端的散熱片面積和系統(tǒng)管徑無需增加而達(dá)到采暖效果，因而可節(jié)約初裝費30％左右，又便于老供熱系統(tǒng)改造。空調(diào)機(jī)組(1)、(2)的井水側(cè)輸入端中并聯(lián)接法為當(dāng)?shù)叵滤疁卦?-9℃時使用?？照{(diào)機(jī)組(1)的井水側(cè)由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調(diào)機(jī)組(1)連接，空調(diào)機(jī)組(1)的回水管和氣動閥(22)與井(27)連接；空調(diào)機(jī)組(2)的井水側(cè)由深井泵出水管和氣動閥(21)、(24)與空調(diào)機(jī)組(2)連接，空調(diào)機(jī)組(2)的回水管和氣動閥(25)與井(27)連接?？照{(diào)機(jī)組(1)、(2)的井水側(cè)輸入端中串聯(lián)接法為當(dāng)?shù)叵滤疁亍?0℃時使用。串聯(lián)法可減少地下水循環(huán)量，適用于那些地下水量少且水溫較高的地區(qū)。由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調(diào)機(jī)組(1)連接，再由空調(diào)機(jī)組(1)的出水管和氣動閥(23)、(24)與空調(diào)機(jī)組(2)連接，空調(diào)機(jī)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(diào)，全套系統(tǒng)運(yùn)行過程按予設(shè)時序自動控制。控制系統(tǒng)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(shù)顯屏及其它電器元件組成。系統(tǒng)運(yùn)行即可自動也可人工調(diào)節(jié)運(yùn)行。
自動運(yùn)行時序(按供暖)，用電低谷段(一般為0-8點)按系統(tǒng)啟動鍵，PLC發(fā)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(guān)閉，同時深井泵(28)、循環(huán)泵(11、17)打開。這是從空調(diào)機(jī)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(tǒng)和儲能系統(tǒng)由平衡閥調(diào)節(jié)平衡。如用戶系統(tǒng)達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時，溫控器發(fā)出信號給PLC，PLC又指令給電磁閥，啟動閥(18)、(19)打開，恢復(fù)向系統(tǒng)供熱，用戶系統(tǒng)如此循環(huán)。儲能器系統(tǒng)運(yùn)行亦然。如儲能器內(nèi)的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)置時，則氣動閥(5)、(6)關(guān)閉，氣動閥(18)、(19)也處于關(guān)閉狀態(tài)，則PLC指令全系統(tǒng)停止運(yùn)行，如只要用戶系統(tǒng)或儲能系統(tǒng)有一處低于預(yù)設(shè)值時，則PLC發(fā)出指令該系統(tǒng)運(yùn)行開啟。
儲能系統(tǒng)運(yùn)行儲能系統(tǒng)包括儲能器和太陽能系統(tǒng)，太陽能系統(tǒng)則一是冬季向儲能器增熱；二是夏季供生活熱水。該系統(tǒng)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(shù)字顯示。
當(dāng)太陽能儲水箱內(nèi)的水溫達(dá)到預(yù)設(shè)值時(其值≥機(jī)組2的出水溫度)，溫控器發(fā)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(huán)泵(8)注入儲能器中，直至太陽能水箱的水溫低于設(shè)定值時，溫控器發(fā)出信號給PLC，PLC通知氣動閥(7)、(9)、循環(huán)泵(8)關(guān)停。當(dāng)水相中的水溫高于設(shè)定值時，溫控器又發(fā)出信號給PLC，PLC有通知氣動閥(7)、(9)、循環(huán)泵(8)打開，又向除能器中的換熱裝置注水進(jìn)行換熱，如此循環(huán)運(yùn)行。
手動運(yùn)行當(dāng)手動操作時，通過手動閥的轉(zhuǎn)換和啟閉，即可實現(xiàn)手動運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種儲能式地溫冷暖中央空調(diào)，它是由空調(diào)機(jī)組、儲能器和太陽能系統(tǒng)組成，其特征在于將現(xiàn)有的空調(diào)機(jī)組(1)、(2)上通過管線和閥門與儲能器(3)連接，太陽能系統(tǒng)(4)通過管線和閥門與儲能器(3)連接，循環(huán)泵(8)通過管線和閥門與儲能器、太陽能系統(tǒng)和自來水連接；空調(diào)機(jī)組可根據(jù)需要多機(jī)組成，也可以單機(jī)組成，在多機(jī)組成中其輸出端由并聯(lián)改為串聯(lián)，空調(diào)機(jī)組(1)、(2)的井水側(cè)輸入端為并聯(lián)和串聯(lián)兩種接法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能式地溫冷暖中央空調(diào)，其特征在于儲能器(3)上的出水管和氣動閥(5)與空調(diào)機(jī)組中的循環(huán)泵(17)的進(jìn)水口連接；其回水管和氣動閥(6)與用戶系統(tǒng)的回水管和氣動閥(19)連接；其進(jìn)水管和氣動閥(7)與太陽能系統(tǒng)(4)的出水管連接；儲能器(3)底部的出水口通過循環(huán)泵(8)與太陽能系統(tǒng)(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(jù)權(quán)利要求1所述的儲能式地溫冷暖中央空調(diào)，其特征在于空調(diào)機(jī)組(1)、(2)在多機(jī)組成中其輸出端由并聯(lián)改為串聯(lián)，將空調(diào)機(jī)組(1)的出水管和氣動閥(12)與循環(huán)泵(11)連接，循環(huán)泵(11)上的出水管(15)與空調(diào)機(jī)組(2)連接，空調(diào)機(jī)組(2)出水管和氣動閥(14)通過循環(huán)泵(17)、出水管和氣動閥(18)與用戶系統(tǒng)的進(jìn)水管連接，用戶系統(tǒng)的出水管和氣動閥(19)、(13)與空調(diào)機(jī)組(1)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能式地溫冷暖中央空調(diào)，其特征在于空調(diào)機(jī)組(1)、(2)的井水側(cè)輸入端中并聯(lián)接法為空調(diào)機(jī)組(1)的井水側(cè)由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調(diào)機(jī)組(1)連接，空調(diào)機(jī)組(1)的回水管和氣動閥(22)與井(27)連接；空調(diào)機(jī)組(2)的井水側(cè)由深井泵出水管和氣動閥(21)、(24)與空調(diào)機(jī)組(2)連接，空調(diào)機(jī)組(2)的回水管和氣動閥(25)與井(27)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲能式地溫冷暖中央空調(diào)，其特征在于空調(diào)機(jī)組(1)、(2)的井水側(cè)輸入端中串聯(lián)接法為由深井泵(28)出水管和氣動閥(20)與空調(diào)機(jī)組(1)連接，再由空調(diào)機(jī)組(1)的出水管和氣動閥(23)、(24)與空調(diào)機(jī)組(2)連接，空調(diào)機(jī)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于機(jī)電產(chǎn)品領(lǐng)域,涉及一種儲能式地溫冷暖中央空調(diào)。該儲能式地溫冷暖中央空調(diào),它是由空調(diào)機(jī)組、儲能器和太陽能系統(tǒng)組成,是在現(xiàn)有中央空調(diào)基礎(chǔ)上附加儲能器和太陽能系統(tǒng),通過自控程序的設(shè)置,使儲能式地溫冷暖中央空調(diào)機(jī)組在低谷電段滿負(fù)荷運(yùn)行,將多余的熱量儲存起來,待用電高峰段時,地溫空調(diào)機(jī)組停止運(yùn)行,取暖系統(tǒng)中的熱量由儲能系統(tǒng)供給。同時,充分利用了地源熱泵技術(shù),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(zhuǎn)換提高后供冬季采暖,使房間溫度達(dá)到18—23℃。該空調(diào)既供暖又制冷,無任何廢物排放,并具有高效節(jié)能,適用范圍廣,地源多樣化,運(yùn)行安全等特點,充分起到了保護(hù)環(huán)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(yōu)先權(quán)日2001年9月20日
發(fā)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(huán)水處理科技有限公司