專利名稱：土壤低品位能量提取系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種土壤低品位能量提取系統(tǒng)，特別是涉及了一種用單井抽灌的方式提取土壤中低品位能量的系統(tǒng)，它是通過(guò)能量提升裝置把低品位熱能變成高品位熱能達(dá)到冬季供暖、夏季供冷、日常供應(yīng)生活熱水和冷源的四聯(lián)供的目的。
背景技術(shù)：
本實(shí)用新型的申請(qǐng)人在先申請(qǐng)的中國(guó)發(fā)明專利號(hào)為ZL01116085.3的豎式地?zé)嵝钅芸照{(diào)系統(tǒng)為人們提供了一種收集地?zé)嶙鳛槟茉?、無(wú)污染、占地面積小，并能提供生活用熱水的豎式地?zé)峥照{(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)必須在能挖出地下水的地區(qū)使用，但是很多地方要挖出地下水要將豎井挖得很深，這樣不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，并且給蓄能器的安裝和維修帶來(lái)了很多不便，而利用土壤傳熱，其傳熱速度慢，利用率低。
實(shí)用新型內(nèi)容為了改善現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，滿足地下水資源不足地區(qū)用戶的需求，本實(shí)用新型的目的是提供了一種土壤低品位能量提取系統(tǒng)，它能利用土壤中的熱量來(lái)達(dá)到冬季供暖和夏季供冷的目的。
本實(shí)用新型土壤低品位能量提取系統(tǒng)，包括依次串接在一起的能量采集裝置、能量提升裝置和散熱器，所述能量采集裝置包括由集熱器、低位能側(cè)換熱盤管和回液泵依次串聯(lián)組成的回路，所述集熱器包括集熱井和置于集熱井中的蓄能器，其中所述能量采集裝置的回路中充滿防凍液，所述蓄能器包括外筒和套裝在外筒內(nèi)的內(nèi)筒，所述外筒和內(nèi)筒之間留有間隙，外筒的頂部設(shè)有上封蓋，集熱器的進(jìn)液管裝在上封蓋上，集熱器的出液管與外筒和內(nèi)筒之間下部的環(huán)形間隙相通，上封蓋和內(nèi)筒之間設(shè)有均流板，內(nèi)筒為開(kāi)式容器，內(nèi)筒的開(kāi)口伸出外筒的上封蓋，蓄能器的外筒和集熱井之間填充水泥和粘土的混合物。
本實(shí)用新型土壤低品位能量提取系統(tǒng)，其中所述的水泥和粘土的比例在1∶3-1∶5之間。
本實(shí)用新型土壤低品位能量提取系統(tǒng)，其中所述的能量采集裝置的回路還包括第一閥門、第十一閥門、第五閥門和第二閥門，其中第一閥門和第十一閥門依次串聯(lián)在集熱器的出液端和低位能側(cè)換熱盤管進(jìn)液端之間，第二閥門和第五閥門依次串聯(lián)在集熱器的進(jìn)液端和回液泵之間；在所述能量提升裝置和散熱器之間設(shè)有換熱器，換熱器是由高位能側(cè)換熱盤管、出液泵、第八閥門、能量輸出盤管和第四閥門依次串聯(lián)組成的回路，回路中充滿防凍液，所述能量輸出盤管與散熱器的能量輸入盤管相耦合；在所述能量輸出盤管出液端與出液泵和第八閥門的連接點(diǎn)之間并聯(lián)兩個(gè)相互串連在一起的第十閥門和第七閥門；在所述能量輸出盤管出液端與低位能側(cè)換熱盤管進(jìn)液端之間并聯(lián)第三閥門；在所述高位能側(cè)換熱盤管進(jìn)液端與第一閥門和第十一閥門的連接點(diǎn)之間并聯(lián)第十二閥門；第十閥門和第七閥門之間的管道與第二閥門和第五閥門之間的管道用四通管接頭相互連接在一起；所述能量提升裝置由第一級(jí)熱泵和第二級(jí)熱泵串聯(lián)組成，第一級(jí)熱泵是由第一蒸發(fā)器、第十三閥門、第一壓縮機(jī)、第一冷凝器、第一膨脹閥和第十四閥門依次串聯(lián)組成的回路；第二級(jí)熱泵是由第二蒸發(fā)器、第十五閥門、第二壓縮機(jī)、第二冷凝器、第二膨脹閥、和第十六閥門依次串聯(lián)組成的回路；第一蒸發(fā)器的輸出端與第十五閥門和第二壓縮機(jī)的連接點(diǎn)之間并聯(lián)第十七閥門；第一蒸發(fā)器的輸入端與第十六閥門和第二膨脹閥的連接點(diǎn)之間并聯(lián)第十八閥門；所述第一蒸發(fā)器與所述低位能側(cè)換熱盤管相耦合，所述第二冷凝器與所述高位能側(cè)換熱盤管相耦合。
本實(shí)用新型土壤低品位能量提取系統(tǒng)，其中所述的第二壓縮機(jī)與所述的第二冷凝器之間串聯(lián)熱水器的加熱管。
本實(shí)用新型土壤低品位能量提取系統(tǒng)，其中所述的回液泵和第五閥門之間并聯(lián)冷庫(kù)的換熱盤管，冷庫(kù)的換熱盤管的進(jìn)液端與回液泵的出液端相連，冷庫(kù)的換熱盤管的出液端通過(guò)第六閥門與換熱器能量輸出盤管的進(jìn)液端相連，冷庫(kù)的換熱盤管的進(jìn)液端和出液端之間并聯(lián)第九閥門，第五閥門和第九閥門之間的管道與冷庫(kù)的換熱盤管的出液端和第六閥門之間的管道用四通管接頭相互連接在一起。
本實(shí)用新型的土壤低品位能量提取系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)的豎式地?zé)嵝钅芸照{(diào)系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.解決了長(zhǎng)期困擾人們的問(wèn)題，即在水資源貧乏的地區(qū)，不能使用現(xiàn)有技術(shù)中的豎式地?zé)嵝钅芸照{(diào)系統(tǒng)。使用土壤傳熱的系統(tǒng)，還因?yàn)橥寥赖膫鳠嵝屎艿?，使設(shè)備龐大并且利用率很低，本實(shí)用新型的土壤低品位能量提取系統(tǒng)解決了這一難題。并且水泥和粘土的使用使蓄能器和土壤緊密地結(jié)合在一起，提高了土壤的傳熱效率。
2.換熱器的置入使防凍液和水無(wú)論是制冷還是制熱都徹底分開(kāi)，以保證整個(gè)系統(tǒng)正常工作。
3.如需設(shè)置冷庫(kù)或提供生活熱水，無(wú)論系統(tǒng)是處于制冷或制熱狀態(tài)，冷庫(kù)都能得到穩(wěn)定的冷源，熱泵工作時(shí)，置于壓縮機(jī)后部的熱水器始終能得到穩(wěn)定的高溫顯熱，從而提供穩(wěn)定的生活熱水。


圖1為本實(shí)用新型的土壤低品位能量提取系統(tǒng)在冬季供熱狀態(tài)下的示意圖；
圖2為本實(shí)用新型的土壤低品位能量提取系統(tǒng)在夏季供冷時(shí)不啟動(dòng)熱泵狀態(tài)下的示意圖；圖3為本實(shí)用新型的土壤低品位能量提取系統(tǒng)在夏季供冷時(shí)啟動(dòng)熱泵狀態(tài)下的示意圖。
圖4為圖1至圖3中的熱泵的放大示意圖，它表示只有一級(jí)熱泵啟動(dòng)的狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
從圖1和圖3可以看出，三幅圖中各個(gè)部件之間的連接關(guān)系是相同的，所不同的是在上述三種狀態(tài)下，各個(gè)閥門的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)不同，為了清楚起見(jiàn)，用三幅圖表示，其中，未涂黑的閥門表示“打開(kāi)”狀態(tài)，涂黑的閥門表示“關(guān)閉”狀態(tài)。
參照?qǐng)D1至圖3所示，本實(shí)用新型的土壤低品位能量提取系統(tǒng)包括能量采集裝置2、能量提升裝置1和散熱器4，能量采集裝置2是低品位能量采集裝置，它包括由集熱器31、第一閥門11、第十一閥門21、低位能側(cè)換熱盤管25、回液泵24、第九閥門19和第五閥門15組成的回路，回路中流動(dòng)的液體為防凍液，回液泵24和第五閥門之間15并聯(lián)一個(gè)冷庫(kù)的換熱盤管30，集熱器31包括蓄能器5和集熱井6，蓄能器5是置于集熱井6中的，蓄能器5由外筒9和套裝在外筒9內(nèi)的內(nèi)筒8組成，外筒9和內(nèi)筒8的上下和四周均有間隙，外筒9的頂部設(shè)有一個(gè)上封蓋10，集熱器31的進(jìn)液管裝在上封蓋10上，集熱器31的出液管裝在外筒9和內(nèi)筒8之間環(huán)形空間的下部，上封蓋10和內(nèi)筒8之間設(shè)有均流板7，內(nèi)筒8為開(kāi)式容器，內(nèi)筒8的開(kāi)口伸出外筒9的上封蓋10，蓄能器5的外筒9和集熱井6之間填充水泥和粘土的混合物，根據(jù)集熱井6周圍的土質(zhì)，水泥和粘土的比例在1∶3-1∶5之間。
散熱器4是通過(guò)一個(gè)換熱器3與能量提升裝置1相耦合的，換熱器3是由高位能側(cè)換熱盤管26、出液泵23、第八閥門18、能量輸出盤管32和第四閥門14依次串聯(lián)組成的回路，回路中流動(dòng)的液體為防凍液，高位能側(cè)換熱盤管26與能量提升裝置1耦合，能量輸出盤管32與散熱器4的能量輸入盤管耦合，能量輸出盤管32出液端與出液泵23和第八閥門18的連接點(diǎn)之間并聯(lián)上兩個(gè)相互串聯(lián)的第十閥門20和第七閥門17；能量輸出盤管32出液端與低位能側(cè)換熱盤管25進(jìn)液端之間并聯(lián)第三閥門13，高位能側(cè)換熱盤管26進(jìn)液端與第一閥門11和第十一閥門21的連接管路之間并聯(lián)第十二閥門22，第十閥門20和第七閥門17之間的管道與第二閥門12和第五閥門15之間的管道通過(guò)四通管接頭相互連接在一起，冷庫(kù)的換熱盤管30的進(jìn)液端與回液泵24的出液端相連，冷庫(kù)的換熱盤管30的出液端通過(guò)第六閥門16與換熱器3能量輸出盤管32的進(jìn)液端相連，第五閥門15和第九閥門19之間的管道與冷庫(kù)的換熱盤管30的出液端和第六閥門16之間的管道通過(guò)四通管接頭相互連接在一起。
參照?qǐng)D4，能量提升裝置1由第一級(jí)熱泵28和第二級(jí)熱泵29串聯(lián)組成，第一級(jí)熱泵28由第一蒸發(fā)器116、第十三閥門136、第一壓縮機(jī)121、第一冷凝器124、第一膨脹閥123和第十四閥門134依次串聯(lián)組成的回路；第二級(jí)熱泵29由第二蒸發(fā)器125、第十五閥門132、第二壓縮機(jī)112、熱水器的加熱管113、第二冷凝器117、第二膨脹閥114和第十六閥門135依次串聯(lián)組成的回路。第一蒸發(fā)器116的輸出端與第十五閥門132和第二壓縮機(jī)112的連接點(diǎn)之間并聯(lián)第十七閥門131，第一蒸發(fā)器116的輸入端與第十六閥門135和第二膨脹閥114的連接點(diǎn)之間并聯(lián)第十八閥門133，第一蒸發(fā)器116與低位能側(cè)換熱盤管25相耦合，第二冷凝器117與高位能側(cè)換熱盤管26相耦合。
能量提升裝置1的工作過(guò)程如下冬天，當(dāng)所利用的能源高于5℃時(shí)，開(kāi)啟第十七閥門131、第十八閥門133，關(guān)閉第十五閥門132、第十四閥門134、第十六閥門135和第十三閥門136(如圖4所示)。這時(shí)能量提升裝置1的第一蒸發(fā)器116、第十七閥門131、第二壓縮機(jī)112、熱水器加熱管113、第二冷凝器117、第二膨脹閥114和第十八閥門133組成一個(gè)回路，第一蒸發(fā)器116內(nèi)的工質(zhì)吸收流過(guò)低位能量側(cè)的換熱盤管25的低位能量蒸發(fā)成氣體，氣體通過(guò)第十七閥門131進(jìn)入第二壓縮機(jī)112壓縮升溫，并通過(guò)熱水器的加熱管113加熱生活熱水，供人們洗漱。再通過(guò)第二冷凝器117釋放熱量給與冷凝器117相耦合的高位能側(cè)換熱盤管26，換熱器3的能量輸出盤管32與散熱器4的能量輸入盤管相耦合，最終將熱能輸送給用戶達(dá)到采暖目的，冷凝后的液態(tài)工質(zhì)通過(guò)第二膨脹閥114減壓，經(jīng)過(guò)第十八閥門133再次進(jìn)入第一蒸發(fā)器116內(nèi)吸熱……如此反復(fù)循環(huán)。
當(dāng)所利用的能源低于5℃時(shí)，該第一熱泵28不能正常工作，也就是說(shuō)，其提升的熱量不足以進(jìn)行采暖時(shí)，第一熱泵28和第二熱泵29共同工作，關(guān)閉第十七閥門131、第十八閥門133，開(kāi)啟第十五閥門132、第十四閥門134、第十六閥門135和第十三閥門136(如圖1和圖3所示)。同時(shí)啟動(dòng)第一和第二壓縮機(jī)121和112，此時(shí)有兩個(gè)回路同時(shí)工作，即當(dāng)?shù)陀?℃的液體流過(guò)低位能量側(cè)的換熱盤管25時(shí)，第一蒸發(fā)器116內(nèi)的工質(zhì)吸收換熱盤管25的低品位能量蒸發(fā)成氣體，氣體被第一壓縮機(jī)121壓縮升溫(15℃左右)進(jìn)入第一冷凝器124，第一冷凝器124與第二蒸發(fā)器125相耦合，工質(zhì)在第一冷凝器124中冷凝釋放熱量給第二蒸發(fā)器125中的工質(zhì)，工質(zhì)吸收熱量蒸發(fā)成氣體，經(jīng)過(guò)第二壓縮機(jī)112壓縮升溫后進(jìn)入熱水器的加熱管113加熱生活熱水，供人們洗漱，再進(jìn)入第二冷凝器117中冷凝(50℃左右)釋放熱量，將其熱量釋放給與第二冷凝器117相耦合的高位能側(cè)換熱器3的換熱盤管26的工質(zhì)，再通過(guò)換熱器3能量輸出盤管32輸送散熱器4的能量輸入換熱盤管給用戶進(jìn)行采暖。第一冷凝器124中的工質(zhì)在冷凝器124中釋放熱量后經(jīng)第一膨脹閥123減壓后進(jìn)入第一蒸發(fā)器116吸熱蒸發(fā)，第二冷凝器117中的工質(zhì)在第二冷凝器117中釋放熱量后經(jīng)第二膨脹閥114減壓后進(jìn)入第二蒸發(fā)器125吸熱蒸發(fā)，如此反復(fù)循環(huán)。
當(dāng)夏天需要制冷時(shí)，換熱器3的能量輸出盤管32與低位能量側(cè)的換熱盤管25相連，經(jīng)過(guò)一級(jí)或二級(jí)熱泵的工作，將降溫后的冷傳送給低位能量側(cè)的換熱盤管25，再傳送給用戶達(dá)到制冷的目的。
由運(yùn)行過(guò)程可以看出，能量提升裝置1是一種適應(yīng)外界氣溫變化而改變運(yùn)行工況的一種熱泵。它可以根據(jù)需要提供不同溫度的采暖熱源溫度，機(jī)動(dòng)、靈活、適用范圍廣。它的兩個(gè)回路的壓縮機(jī)可選擇相同壓縮機(jī)，也可選擇不同壓縮機(jī)，根據(jù)不同需要選擇最佳配置。
土壤低品位能量提取系統(tǒng)的工作原理如下(一)冬季供暖圖1為土壤低品位能量提取系統(tǒng)在冬季供熱狀態(tài)下的示意圖，如圖1所示，在該狀態(tài)下，閥門11、12、15、21、18、14是打開(kāi)的，閥門20、22、19、13、16和17是關(guān)閉的。
啟動(dòng)回液泵24，回液泵24抽取低位能側(cè)換熱盤管25的防凍液，防凍液通過(guò)冷庫(kù)換熱盤管30、第五閥門15和第二閥門12后流入蓄能器5中，防凍液經(jīng)均流板7均勻地沿著蓄能器5的內(nèi)筒8和外筒9之間構(gòu)成的環(huán)形通道一直流到蓄能器5的底部，在此過(guò)程中降溫后防凍液從環(huán)形通道的外壁吸收土壤傳給外壁的熱量，從環(huán)形通道的內(nèi)壁吸收內(nèi)筒水的熱量，升溫后的防凍液通過(guò)第一閥門11和第十一閥門21再次進(jìn)入低位能側(cè)換熱盤管25釋放熱量，由于土壤和水提供給防凍液的熱量不足以平衡低位能側(cè)換熱盤管25釋放的熱量，因此防凍液溫度在不斷降低。隨著土壤和防凍液溫差的加大，土壤的傳熱速度不斷加大，直到防凍液降至某一溫度達(dá)到平衡，即防凍液在低位能側(cè)換熱盤管25釋放的熱量與通過(guò)蓄能器5得到的熱量相等。此時(shí)，防凍液溫度不再降低。
能量提升裝置1的工作范圍在15℃-25℃之間，防凍液的冰點(diǎn)為-30℃左右，因此，把平衡點(diǎn)溫度設(shè)為-25℃，調(diào)整蓄能器5的尺寸即可達(dá)到。
能量提升裝置1的第一級(jí)熱泵28的蒸發(fā)器25從低位能側(cè)換熱盤管25獲取低品位熱能后，經(jīng)過(guò)能量提升裝置1的二級(jí)熱泵28、29的工作，將低品位熱能提升成高品位熱能后，換熱器3的高位能側(cè)換熱盤26的液體通過(guò)熱交換吸收第二級(jí)熱泵29的冷凝器散熱出的熱量，由出液泵23將升溫后的防凍液通過(guò)第八閥門18送至換熱器3的能量輸出盤管32釋放熱量，降溫后的防凍液再一次通過(guò)高位能換熱盤管26吸收熱量，如此反復(fù)循環(huán)，不斷地把熱量供給能量輸出盤管32，而散熱器4的能量輸入盤管與能量輸出盤管32相耦合，并且從換熱器3的能量輸出盤管32中不斷地得到熱量，通過(guò)循環(huán)泵27輸送給用戶，從而達(dá)到供暖的目的。
(二)夏季制冷由于冬季制熱時(shí)在地下儲(chǔ)存了大量的冷，最低溫度可在-25℃左右。由于土壤傳熱速度很慢，因此大部分冷被儲(chǔ)存起來(lái)。因此夏季供冷分二種工況，即啟動(dòng)熱泵和不啟動(dòng)熱泵。
(1)不啟動(dòng)熱泵的制冷圖2為土壤低品位能量提取系統(tǒng)在夏季供冷時(shí)不啟動(dòng)熱泵狀態(tài)下的示意圖；如圖所示，在該狀態(tài)下，閥門11、12、21、20和16處于“打開(kāi)”狀態(tài)，而閥門19、15、17、18、13、14、22處于“關(guān)閉”狀態(tài)。
回液泵24抽取低位能側(cè)換熱盤管25的防凍液，通過(guò)冷庫(kù)換熱盤管30釋放冷后，經(jīng)過(guò)第六閥門16到換熱器3能量輸出盤管32的進(jìn)液端，進(jìn)入能量輸出盤管32后繼續(xù)釋放冷能，將冷能傳遞給散熱器4的能量輸入端的換熱盤管，升溫后的防凍液通過(guò)第十閥門20、第二閥門12和均流板7，沿著蓄能器5的環(huán)形通道釋放熱量，釋放出的熱量被地下儲(chǔ)存的冷能吸收。防凍液放熱后降溫，降溫后的防凍液在回液泵24的作用下，通過(guò)第一閥門11和第十一閥門21進(jìn)入低位能側(cè)換熱盤管25，進(jìn)入低位能側(cè)換熱盤管25的防凍液再一次被送入冷庫(kù)換熱盤管30后，經(jīng)過(guò)第六閥門16送到換熱器3的能量輸出盤管32的進(jìn)液端，進(jìn)入能量輸出盤管32后繼續(xù)釋放冷，升溫后的防凍液通過(guò)第十閥門20和第二閥門12后進(jìn)入蓄能器5釋放熱量……如此反復(fù)循環(huán)使換熱器3的能量輸出盤管32不斷地得到冷能，散熱器4的能量輸入盤管中的水與輸出盤管32進(jìn)行熱交換溫度降低后通過(guò)循環(huán)泵27把得到的冷能送到用戶，達(dá)到供冷的目的。
(2)啟動(dòng)熱泵的制冷圖3為本實(shí)用新型的土壤低品位能量提取系統(tǒng)在夏季供冷時(shí)啟動(dòng)熱泵狀態(tài)下的示意圖。如圖所示，在該狀態(tài)下，閥門11、12、16、22、13和17處于“打開(kāi)”狀態(tài)，閥門21、14、15、18、20和19處于“關(guān)閉”狀態(tài)。
蓄能器5中的防凍液在回液泵24的作用下，經(jīng)過(guò)第一閥門11和第十二閥門22進(jìn)入換熱器3的高位能側(cè)換熱盤管26釋放冷后，升溫后的防凍液經(jīng)過(guò)出液泵23、第七閥門17和第二閥門12回到蓄能器5中，啟動(dòng)能量提升裝置1，在能量提升裝置1的作用下，低位能側(cè)換熱盤管25中的熱量被第一級(jí)熱泵28的蒸發(fā)器116(圖4)吸收，溫度降低，回液泵24把低位能側(cè)換熱盤管25中的降溫后的防凍液送入冷庫(kù)換熱盤管30，通過(guò)第六閥門16進(jìn)入換熱器3的能量輸出盤管32釋放冷能，升溫后的防凍液從換熱器3的能量輸出盤管32出來(lái)后，經(jīng)過(guò)第三閥門13進(jìn)入低位能側(cè)換熱盤管25，而散熱器4的能量輸入端的換熱盤管與換熱器3的能量輸出盤管32耦合，散熱器4的從換熱器3的能量輸出盤管32中不斷地得到冷能，通過(guò)循環(huán)泵27輸送給用戶。如此反復(fù)循環(huán)，從而達(dá)到供冷的目的。
權(quán)利要求1.一種土壤低品位能量提取系統(tǒng)，包括依次串接在一起的能量采集裝置(2)、能量提升裝置(1)和散熱器(4)，所述能量采集裝置(2)包括由集熱器(31)、低位能側(cè)換熱盤管(25)和回液泵(24)依次串聯(lián)組成的回路，所述集熱器(31)包括集熱井(6)和置于集熱井(6)中的蓄能器(5)，其特征在于所述能量采集裝置(2)的回路中充滿防凍液，所述蓄能器(5)包括外筒(9)和套裝在外筒(9)內(nèi)的內(nèi)筒(8)，所述外筒(9)和內(nèi)筒(8)之間留有間隙，外筒(9)的頂部設(shè)有上封蓋(10)，集熱器(31)的進(jìn)液管裝在上封蓋(10)上，集熱器(31)的出液管與外筒(9)和內(nèi)筒(8)之間下部的環(huán)形間隙相通，上封蓋(10)和內(nèi)筒(8)之間設(shè)有均流板(7)，內(nèi)筒(8)為開(kāi)式容器，內(nèi)筒(8)的開(kāi)口伸出外筒(9)的上封蓋(10)，蓄能器(5)的外筒(9)和集熱井(6)之間填充水泥和粘土的混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的土壤低品位能量提取系統(tǒng)，其特征在于所述的水泥和粘土的比例在1∶3-1∶5之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的土壤低品位能量提取系統(tǒng)，其特征在于所述的能量采集裝置(2)的回路還包括第一閥門(11)、第十一閥門(21)、第五閥門(15)和第二閥門(12)，其中第一閥門(11)和第十一閥門(21)依次串聯(lián)在集熱器(31)的出液端和低位能側(cè)換熱盤管(25)進(jìn)液端之間，第二閥門(12)和第五閥門(15)依次串聯(lián)在集熱器(31)的進(jìn)液端和回液泵(24)之間；在所述能量提升裝置(1)和散熱器(4)之間設(shè)有換熱器(3)，換熱器(3)是由高位能側(cè)換熱盤管(26)、出液泵(23)、第八閥門(18)、能量輸出盤管(32)和第四閥門(14)依次串聯(lián)組成的回路，回路中充滿防凍液，所述能量輸出盤管(32)與散熱器(4)的能量輸入盤管相耦合；在所述能量輸出盤管(32)出液端與出液泵(23)和第八閥門(18)的連接點(diǎn)之間并聯(lián)兩個(gè)相互串連在一起的第十閥門(20)和第七閥門(17)；在所述能量輸出盤管(32)出液端與低位能側(cè)換熱盤管(25)進(jìn)液端之間并聯(lián)第三閥門(13)；在所述高位能側(cè)換熱盤管(26)進(jìn)液端與第一閥門(11)和第十一閥門(21)的連接點(diǎn)之間并聯(lián)第十二閥門(22)；第十閥門(20)和第七閥門(17)之間的管道與第二閥門(12)和第五閥門(15)之間的管道用四通管接頭相互連接在一起；所述能量提升裝置(1)由第一級(jí)熱泵(28)和第二級(jí)熱泵(29)串聯(lián)組成，第一級(jí)熱泵(28)是由第一蒸發(fā)器(116)、第十三閥門(136)、第一壓縮機(jī)(121)、第一冷凝器(124)、第一膨脹閥(123)和第十四閥門(134)依次串聯(lián)組成的回路；第二級(jí)熱泵(29)是由第二蒸發(fā)器(125)、第十五閥門(132)、第二壓縮機(jī)(112)、第二冷凝器(117)、第二膨脹閥(114)、和第十六閥門(135)依次串聯(lián)組成的回路；第一蒸發(fā)器(116)的輸出端與第十五閥門(132)和第二壓縮機(jī)(112)的連接點(diǎn)之間并聯(lián)第十七閥門(131)；第一蒸發(fā)器(116)的輸入端與第十六閥門(135)和第二膨脹閥(114)的連接點(diǎn)之間并聯(lián)第十八閥門(133)；所述第一蒸發(fā)器(116)與所述低位能側(cè)換熱盤管(25)相耦合，所述第二冷凝器(117)與所述高位能側(cè)換熱盤管(26)相耦合。
4.如權(quán)利要求3所述的土壤低品位能量提取系統(tǒng)，其特征在于所述的第二壓縮機(jī)(112)與所述的第二冷凝器(117)之間串聯(lián)熱水器的加熱管(113)。
5.如權(quán)利要求4所述的土壤低品位能量提取系統(tǒng)，其特征在于所述的回液泵(24)和第五閥門(15)之間并聯(lián)冷庫(kù)的換熱盤管(30)，冷庫(kù)的換熱盤管(30)的進(jìn)液端與回液泵(24)的出液端相連，冷庫(kù)的換熱盤管(30)的出液端通過(guò)第六閥門(16)與換熱器(3)能量輸出盤管(32)的進(jìn)液端相連，冷庫(kù)的換熱盤管(30)的進(jìn)液端和出液端之間并聯(lián)第九閥門(19)，第五閥門(15)和第九閥門(19)之間的管道與冷庫(kù)的換熱盤管(30)的出液端和第六閥門(16)之間的管道用四通管接頭相互連接在一起。
專利摘要一種土壤低品位能量提取系統(tǒng)，包括能量采集裝置(2)、能量提升裝置(1)和散熱器(4)，能量采集裝置包括集熱器(31)、低位能側(cè)換熱盤管(25)和回液泵(24)依次串聯(lián)組成的回路，集熱器(31)包括蓄能器(5)和集熱井(6)，蓄能器(5)由外筒(9)和套裝在外筒(9)內(nèi)的內(nèi)筒(8)組成，蓄能器(5)的外筒(9)和集熱井(6)之間填充水泥和粘土的混合物，本實(shí)用新型的土壤低品位能量提取系統(tǒng)解決了長(zhǎng)期困擾人們的難題，水泥和粘土的使用使蓄能器和土壤緊密地結(jié)合在一起，提高了土壤的傳熱效率，能量采集裝置(2)的回路中充滿防凍液，可以使本系統(tǒng)能源溫度在0℃以下的條件下仍能正常工作。
文檔編號(hào)F24J3/08GK2729592SQ200420009358
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者徐生恒 申請(qǐng)人:徐生恒