專利名稱：地源熱泵空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及中央空調(diào)領(lǐng)域，特別是熱泵式空調(diào)裝置。
常規(guī)的熱泵式空調(diào)裝置，存在如下弊端1、熱泵運行受地理位置限制，北方地區(qū)不能適用。
2、風冷熱泵空調(diào)機組在供冷、供熱運行中，均存在供需矛盾。在夏季，環(huán)境溫度越高，建筑物的空調(diào)冷負荷越大，而空調(diào)機組能夠提供的供冷量卻越小。因為，當環(huán)境溫度升高時，空調(diào)運行工況惡化，排氣溫度升高，制冷量減少，耗功增大。
3、在冬季，環(huán)境溫度越低，建筑物的空調(diào)熱負荷越大，而空調(diào)機組能提供的供熱量卻越小。因為，當環(huán)境溫度很低時，空調(diào)熱泵運行工況惡化，蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力降低，室外換熱器表面嚴重結(jié)霜，甚至結(jié)冰，造成冰、霜堵塞，空氣無法流通，很難與空氣進行熱交換，使制熱量大幅降低。同時，當室外環(huán)境溫度很低時，熱泵空調(diào)機組會頻繁融霜，而在融霜過程中，空調(diào)機組均不能供熱。所以，環(huán)境溫度越低，熱泵空調(diào)機組的供熱量越少，甚至不能滿足要求。
4、風冷熱泵空調(diào)機組中，由于冷卻源和熱源均取自空氣，空氣中的油霧和塵埃對空氣換熱器會造成嚴重污染，并造成較厚的污染物粘附層，影響傳熱，使熱泵式空調(diào)機組性能衰減。同時，由于熱泵式空調(diào)機組的室外換熱器在冬季為濕工況運行，更容易粘附空氣中的塵埃，加劇了熱泵式空調(diào)機組的性能衰減。
5、熱泵式空調(diào)機組室外機在冬、夏季均必須與室外空氣進行熱交換，通風量大，噪聲較大，安裝位置受限制。
鑒于熱泵式空調(diào)機組存在的上述問題，本實用新型的目的是研制一種最大限度降低運行成本和管理成本、空調(diào)機組的供冷量和供熱量不受環(huán)境溫度限制、機組性能衰減少、不易結(jié)垢、大幅降低能耗、無污染的中央空調(diào)系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型由取水/回灌井(夏季為取水井，冬季為回灌井)、回灌/取水井(夏季為回灌井，冬季為取水井)、深井潛水泵、濾砂器、冷凝/蒸發(fā)器(夏季為冷凝器，冬季為蒸發(fā)器)、四通換向閥、節(jié)流裝置、制冷壓縮機、蒸發(fā)/冷凝器(夏季為蒸發(fā)器，冬季為冷凝器)、空調(diào)水泵、空氣處理器及自動控制系統(tǒng)組成；取水/回灌井中設(shè)深井潛水泵，深井潛水泵的出口接濾砂器，濾砂器的出口與冷凝/蒸發(fā)器的水系統(tǒng)連接，水系統(tǒng)的出口管道接入回灌/取水井，冷凝/蒸發(fā)器的冷劑系統(tǒng)兩端分別與四通換向閥和節(jié)流裝置連接，制冷壓縮機與四通換向閥連接，蒸發(fā)/冷凝器的冷劑系統(tǒng)分別與四通換向閥和節(jié)流裝置連接，水系統(tǒng)通過空調(diào)水泵與空氣處理器連接。制冷系統(tǒng)的制冷、熱泵運行功能由四通換向閥切換。制冷壓縮機可以是螺桿式、離心式、渦旋式、旋轉(zhuǎn)式、往復(fù)式，冷凝/蒸發(fā)器和蒸發(fā)/冷凝器可以是殼管式、板式、套管式。
本實用新型地源熱泵空調(diào)裝置，具有如下特點1、空調(diào)運行不受環(huán)境溫度限制。
2、空調(diào)系統(tǒng)運行時，夏季向地下排熱，冬季向地下吸熱，可實現(xiàn)熱量的冬儲夏用，夏儲冬用。
3、地下水采用完全回灌方式，不會污染地下水，僅對地下水進行熱量的交換。
4、由于地下水完全回灌，不會引起區(qū)域地下水位下降，不會對建筑物的安全造成影響。
5、夏季空調(diào)運行1)由于地下水溫度低，空調(diào)制冷機組的運行工況大為改善，排氣壓力降低，制冷壓縮比下降，制冷效能比大幅提高，空調(diào)能耗大幅降低，運行費用降低；2)由于空調(diào)能耗下降，減少了建筑配電容量；3)由于地下水采用全封閉循環(huán)，換熱器不易結(jié)垢；4)由于無冷卻塔、無風機運行噪聲，無漂水等熱濕污染；5)由于采用深井潛水泵，無水泵噪聲污染。
6、冬季空調(diào)運行1)完全不用鍋爐，完全節(jié)省了鍋爐的燃料消耗；2)地下水溫遠大于冬季空氣溫度，使熱泵制熱效果大為改善，制冷系統(tǒng)能耗大幅降低；3)無需融霜，可連續(xù)供熱；4)換熱器不會被空氣污染，機組性能衰減大幅降低；5)水系統(tǒng)換熱器的制造成本遠低于空氣換熱器，使機組成本降低。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明


圖1為本實用新型夏季運行原理圖。
圖2為本實用新型冬季運行原理圖。
圖3為本實用新型集中供應(yīng)冷熱源、分立式機組的運行原理圖。
本實用新型由取水/回灌井1(夏季為取水井，冬季為回灌井)、回灌/取水井12(夏季為回灌井，冬季為取水井)、深井潛水泵2、深井潛水泵13、濾砂器3、濾砂器14、冷凝/蒸發(fā)器4(夏季為冷凝器、冬季為蒸發(fā)器)、四通換向閥5、節(jié)流裝置6、制冷壓縮機8、蒸發(fā)/冷凝器9(夏季為蒸發(fā)器，冬季為冷凝器)、空調(diào)水泵10、空氣處理器11及自動控制系統(tǒng)7組成；取水/回灌井1中設(shè)深井潛水泵2，深井潛水泵2的出口接濾砂器3、濾砂器3的出口與冷凝/蒸發(fā)器4的水系統(tǒng)入口相接，件4的水系統(tǒng)出口管道接入件12中，件4的冷劑系統(tǒng)兩端分別與件5的端15和件6相接，件8的輸出端19與件5的端18相接，件8的輸入端20接件5的端16，件9的冷劑系統(tǒng)分別與件5的端17和件6連接，件9的水系統(tǒng)與空調(diào)水供回水系統(tǒng)件10、件11連接。制冷系統(tǒng)的制冷、熱泵運行功能由件5切換。件4的水系統(tǒng)在冬季運行的時候，必須反接，件12中設(shè)件13，件13接件14，件14與件4的水系統(tǒng)出口端相接，件4水系統(tǒng)的入口管道接入件1中。
本實用新型的工作原理如下如
圖1所示，夏季，地下水通過取水井1中的深井潛水泵2被送至濾砂器3，分離和濾除砂子后，進入冷凝/蒸發(fā)器4，冷凝蒸發(fā)器4的冷劑系統(tǒng)通過四通換向閥5和節(jié)流裝置6與制冷壓縮機8排氣狀態(tài)的冷劑進行換熱，地下水吸熱后，溫度升高，溫度升高后的地下水通過管道全部被送至回灌/取水井12，送回至地下，并將熱量儲存于地下，供與冬季使用。冷凝/蒸發(fā)器4中，制冷壓縮機排氣狀態(tài)的高溫、高壓的氣態(tài)冷劑向地下水放熱后，被冷凝成高壓的液態(tài)冷劑，高壓的液態(tài)制冷劑經(jīng)過節(jié)流裝置6后，變?yōu)榈蛪猴柡鸵簯B(tài)制冷劑，并被送至蒸發(fā)/冷凝器9，在蒸發(fā)/冷凝器9中，低壓飽和液態(tài)制冷劑與空調(diào)冷媒水進行換熱，低壓液態(tài)飽和制冷劑吸收空調(diào)冷媒水的熱量后，變成低壓氣態(tài)制冷劑，并不斷的被制冷壓縮機吸走，始終維持蒸發(fā)器內(nèi)的低壓狀態(tài)，蒸發(fā)/冷凝器9中的空調(diào)冷媒水被制冷劑吸熱后，溫度降低，溫度降低后的空調(diào)冷媒水被送至建筑物的空氣處理器，完成夏季空調(diào)供冷循環(huán)。
圖2所示，冬季，制冷系統(tǒng)通過四通換向閥5反向循環(huán)。同時，地下水通過深井潛水泵13送至濾砂器14，分離和濾除砂子后，進入冷凝/蒸發(fā)器4，與制冷壓縮機8吸氣狀態(tài)的低溫、低壓冷劑進行換熱，地下水放熱后，溫度降低，溫度降低后的地下水通過管道全部被送至取水/回灌井1，送回至地下，吸收地下儲存的熱量，并使地下水、土壤、砂石等的溫度降低，供與夏季使用。此時，冷凝/蒸發(fā)器4的功能為蒸發(fā)器，蒸發(fā)/冷凝器9為冷凝器，制冷壓縮機8抽吸冷凝/蒸發(fā)器4中吸熱蒸發(fā)后的氣態(tài)制冷劑，并壓縮成高溫高壓的氣態(tài)，通過四通換向閥5排至蒸發(fā)/冷凝器9中，向空調(diào)熱媒水放熱，將熱量傳遞給空調(diào)熱媒水，熱媒水吸熱后，溫度升高，溫度升高后的熱媒水被送至建筑物的空氣處理器11，同時，高溫高壓氣態(tài)制冷劑向空調(diào)熱媒水放熱后，變成高壓液態(tài)冷劑，通過節(jié)流裝置6減壓后，變成低壓液態(tài)制冷劑，被送至冷凝/蒸發(fā)器4，完成冬季空調(diào)供熱循環(huán)。
圖3所示，本實用新型也可以將制冷裝置設(shè)置為分散獨立的制冷和空氣處理系統(tǒng)，深井水系統(tǒng)集中供應(yīng)。
該裝置的深井潛水泵和濾砂器可以設(shè)置兩套(如
圖1、圖2所示)，也可以只設(shè)置一套，按季節(jié)需要臨時裝接。
權(quán)利要求1.一種地源熱泵空調(diào)裝置，其特征在于它由取水/回灌井、回灌/取水井、深并潛水泵、濾砂器、冷凝/蒸發(fā)器、四通換向閥、節(jié)流裝置、制冷壓縮機、蒸發(fā)/冷凝器、空調(diào)水泵、空氣處理器及自動控制系統(tǒng)組成；取水/回灌井中設(shè)深井潛水泵，深井潛水泵的出口接濾砂器，濾砂器的出口與冷凝/蒸發(fā)器的水系統(tǒng)連接，水系統(tǒng)的出口管道接入回灌/取水井冷凝/蒸發(fā)器的冷劑系統(tǒng)兩端分別與四通換向閥和節(jié)流裝置連接，制冷壓縮機與四通換向閥連接，蒸發(fā)/冷凝器的冷劑系統(tǒng)分別與四通換向閥和節(jié)流裝置連接，水系統(tǒng)通過空調(diào)水泵與空氣處理器連接。制冷系統(tǒng)的制冷、熱泵運行功能由四通換向閥切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地源熱泵空調(diào)裝置，其特征在于制冷壓縮機可以是螺桿式、離心式、渦旋式、旋轉(zhuǎn)式、往復(fù)式，冷凝/蒸發(fā)器和蒸發(fā)/冷凝器可以是殼管式、板式、套管式。
專利摘要本實用新型公開了一種地源熱泵空調(diào)裝置，它由取水/回灌井、回灌/取水井、深井潛水泵、濾砂器、冷凝/蒸發(fā)器、四通換向閥、節(jié)流裝置、制冷壓縮機、蒸發(fā)/冷凝器、空調(diào)水泵、空氣處理器及自動控制系統(tǒng)組成。該裝置最大限度降低了運行成本和管理成本，大幅降低能耗、無污染，其供冷量和供熱量不受環(huán)境溫度限制。
文檔編號F24F5/00GK2526717SQ02222020
公開日2002年12月18日 申請日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者劉永言 申請人:成都希望電子研究所