一種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)，包括由土壤源換熱器構(gòu)成的天然冷源、毛細(xì)管網(wǎng)、與毛細(xì)管網(wǎng)連接的毛細(xì)管分水器及毛細(xì)管集水器，毛細(xì)管分水器將水分配給毛細(xì)管網(wǎng)，毛細(xì)管集水器匯集毛細(xì)管網(wǎng)中溫度升高的水通過管路輸送至天然冷源、控制水在天然冷源與毛細(xì)管網(wǎng)之間不斷循環(huán)的循環(huán)水泵、以及為系統(tǒng)定壓的補(bǔ)水定壓裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用天然冷源供冷不僅可以大大減少建筑空調(diào)系統(tǒng)的能耗，而且毛細(xì)管冷輻射形式的制冷環(huán)境更符合人們對(duì)熱舒適的要求。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及建筑節(jié)能制冷【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種天然冷源與毛細(xì)管輻射 組合的供冷系統(tǒng)。 一種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 德國科學(xué)家依據(jù)仿生學(xué)原理發(fā)明的毛細(xì)管網(wǎng)輻射供冷技術(shù)可利用低品位冷源向 外界供冷，節(jié)能的同時(shí)其制冷環(huán)境無吹風(fēng)感、溫度分布均勻、空氣品質(zhì)高，使人倍感健康舒 適。目前，毛細(xì)管網(wǎng)輻射供冷系統(tǒng)的冷源主要依靠高溫冷水機(jī)組（出水溫度16-18度）提 供或高溫地源熱泵機(jī)組提供?，F(xiàn)在利用天然冷源地埋管換熱器可以大大降低高溫冷水機(jī)組 或地源熱泵機(jī)組的能耗。
[0003] 申請(qǐng)?zhí)枮?01020108377. 6的中國專利公開了一種基站地溫空調(diào)系統(tǒng)，包括風(fēng)機(jī) 柜、盤管式表面冷卻器、水泵、供水管、回水管；盤管式表面冷卻器安裝于風(fēng)機(jī)柜進(jìn)風(fēng)口，盤 管式表面冷卻器內(nèi)的盤管一端接供水管，另一端接回水管；進(jìn)水管上安裝水泵。減少了壓縮 機(jī)的運(yùn)行能耗，所使用載冷劑無污染，達(dá)到節(jié)能減排的效果。同時(shí)不產(chǎn)生冷凝水，杜絕濕工 況運(yùn)行時(shí)滋生細(xì)菌的現(xiàn)象，比普通空調(diào)系統(tǒng)更加衛(wèi)生。該專利利用地下水天然冷量對(duì)基站 進(jìn)行供冷，地下水很多城市不運(yùn)行開采利用，地下水還有大量泥沙，很容易導(dǎo)致基站內(nèi)盤管 式表面冷卻器的堵塞和腐蝕，另外，室內(nèi)安裝盤管式表面冷卻器和風(fēng)機(jī)柜。而本申請(qǐng)專利冷 源采用地埋管換熱器，不是直接利用地下水不存在水系統(tǒng)的堵塞和腐蝕問題。同時(shí)在利用 技術(shù)上不存在利用地下水限制的問題。另外毛細(xì)管網(wǎng)安裝在墻體和吊頂內(nèi)，不占室內(nèi)空間。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種不僅利用 天然冷源土壤冷能供冷來達(dá)到節(jié)能的效果，且省去了熱泵機(jī)組，同時(shí)毛細(xì)管冷輻射形式的 制冷環(huán)境更符合人們對(duì)健康舒適的要求的天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)。
[0005] 本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)，包括：
[0007] 由土壤源換熱器構(gòu)成的天然冷源；
[0008] 毛細(xì)管網(wǎng)；
[0009] 與毛細(xì)管網(wǎng)連接的毛細(xì)管分水器及毛細(xì)管集水器，所述的毛細(xì)管分水器將水分配 給毛細(xì)管網(wǎng)，所述的毛細(xì)管集水器匯集毛細(xì)管網(wǎng)中溫度升高的水通過管路輸送至天然冷 源；
[0010] 控制水在天然冷源與毛細(xì)管網(wǎng)之間不斷循環(huán)的循環(huán)水泵；
[0011] 為整個(gè)系統(tǒng)補(bǔ)水和定壓的補(bǔ)水定壓裝置。
[0012] 所述的毛細(xì)管網(wǎng)布置在建筑的墻體和吊頂內(nèi)。
[0013] 作為優(yōu)選的實(shí)施方式，布置在吊頂內(nèi)的毛細(xì)管網(wǎng)預(yù)制在混凝土樓板和屋頂中，或 者安裝在吊頂石膏板內(nèi)或金屬吊頂上方。
[0014] 所述的土壤源換熱器為樁基埋管換熱器或地埋管換熱器。
[0015] 所述的循環(huán)水泵、毛細(xì)管分水器、毛細(xì)管網(wǎng)、毛細(xì)管集水器、土壤源換熱器依次連 接，土壤源換熱器的另一側(cè)與循環(huán)水泵的另一側(cè)連接，從而形成循環(huán)回路；所述的補(bǔ)水定壓 裝置裝于土壤源換熱器和循環(huán)水泵之間。
[0016] 所述的補(bǔ)水定壓裝置連接軟水箱，為系統(tǒng)提供軟水并保證循環(huán)回路的水壓力穩(wěn) 定。
[0017] 所述的循環(huán)水泵與補(bǔ)水定壓裝置之間設(shè)有閥門。
[0018] 所述的毛細(xì)管集水器與土壤源換熱器間設(shè)有閥門。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過循環(huán)水泵直接利用天然冷源土壤源換熱器將建 筑內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移到地下土壤中，具有以下有益效果：
[0020] (1) 土壤換熱器利用土壤冷量，無需對(duì)其進(jìn)行額外處理，只需通過循環(huán)泵使水在回 路中流動(dòng)即可達(dá)到降溫目的，大大減少了建筑能耗。
[0021] (2)該系統(tǒng)用一個(gè)循環(huán)水泵即可代替地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中的熱泵機(jī)組，減少了設(shè) 備，節(jié)省了空間，為安裝、維修、系統(tǒng)維護(hù)等提供了方便。
[0022] (3)整套系統(tǒng)設(shè)備少、不易毀壞、運(yùn)行可靠穩(wěn)定，保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性，土 壤源換熱器位于地下土壤中，毛細(xì)管網(wǎng)隱藏于墻體和吊頂內(nèi)，不僅為人們省下大部分空間， 且有利于建筑美觀。該系統(tǒng)簡單、節(jié)能潛力大、經(jīng)濟(jì)方便的特點(diǎn)是其具有很大的推廣和應(yīng)用 價(jià)值。
[0023] (4)毛細(xì)管輻射供冷環(huán)境不會(huì)使人產(chǎn)生吹風(fēng)感，溫度分布均勻，無溫度死角，空氣 流速低不會(huì)引起渾濁和病菌的滋生，空氣品質(zhì)大大提高，解決了冷風(fēng)降溫產(chǎn)生的問題，更符 合人們的健康生活。
[0024] (5)系統(tǒng)中設(shè)有補(bǔ)水定壓裝置，當(dāng)循環(huán)回路中水量減少、壓力不足時(shí)，該裝置及時(shí) 進(jìn)行補(bǔ)充，保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖中：1為補(bǔ)水定壓裝置，2為地埋管換熱器，3為閥門，4為閥門，5為墻體毛細(xì)管 集水器，6為吊頂毛細(xì)管集水器，7為循環(huán)水泵，8為吊頂毛細(xì)管分水器，9為墻體毛細(xì)管網(wǎng)， 10為墻體毛細(xì)管分水器，11為吊頂毛細(xì)管網(wǎng)。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028] 實(shí)施例
[0029] -種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括補(bǔ)水 定壓裝置1、地埋管換熱器2、墻體毛細(xì)管集水器5、吊頂毛細(xì)管集水器6、循環(huán)水泵7、吊頂毛 細(xì)管分水器8、墻體毛細(xì)管網(wǎng)9、墻體毛細(xì)管分水器10、吊頂毛細(xì)管網(wǎng)11等。吊頂毛細(xì)管網(wǎng) 11 一側(cè)接吊頂毛細(xì)管分水器8,另一側(cè)接吊頂毛細(xì)管集水器6 ;墻體毛細(xì)管網(wǎng)9 一側(cè)接墻體 毛細(xì)管分水器10,另一側(cè)接墻體毛細(xì)管集水器5 ;吊頂毛細(xì)管集水器6和墻體毛細(xì)管集水器 5并聯(lián)與地埋管換熱器2的進(jìn)口相連，地埋管換熱器2的出口與循環(huán)水泵7的進(jìn)口相連，而 吊頂毛細(xì)管分水器8和墻體毛細(xì)管分水器10并聯(lián)與循環(huán)水泵7的出口相連；定壓補(bǔ)水裝置 1設(shè)在地埋管換熱器2的出口與循環(huán)水泵7的進(jìn)口之間；地埋管換熱器2進(jìn)口之前設(shè)有閥 門3,循環(huán)水泵7進(jìn)口之前設(shè)有閥門4。
[0030] 地埋管換熱器2作為天然冷源土壤源換熱器為該系統(tǒng)提供冷源，補(bǔ)水定壓裝置1 為循環(huán)回路提供軟水，并在缺水時(shí)及時(shí)補(bǔ)充使系統(tǒng)正常工作；循環(huán)水泵7將水從地埋管換 熱器2和毛細(xì)管網(wǎng)之間不斷循環(huán)。分水器將水分配給毛細(xì)管網(wǎng)，水在流經(jīng)毛細(xì)管網(wǎng)的同時(shí) 帶走墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的熱量；集水器匯集毛綱管網(wǎng)中溫度已升高的水通過管路輸送給土壤 源換熱器，水在流經(jīng)地埋管換熱器2時(shí)將熱量傳給周圍土壤，水溫度降低之后循環(huán)水泵7又 將降溫后的水送往分水器，這樣水不停地在整個(gè)回路中循環(huán)流動(dòng)，大大減少了建筑圍護(hù)結(jié) 構(gòu)中的熱量，從而減少了進(jìn)入室內(nèi)的傳熱量，起到降溫作用。
[0031] 補(bǔ)水定壓裝置1設(shè)有成套的定壓給水裝置，該裝置接軟水箱，其軟水出口位于循 環(huán)水泵7和地埋管換熱器2之間，系統(tǒng)剛開始工作是為循環(huán)回路提供軟水，系統(tǒng)工作期間保 證循環(huán)回路水壓力穩(wěn)定。循環(huán)水泵7位于毛細(xì)管分水器和定壓補(bǔ)水裝置之間，保證系統(tǒng)中 水的正常循環(huán)流動(dòng)。
[0032] 本實(shí)用新型的工作流程采用以下步驟：
[0033] (1)系統(tǒng)剛開始工作時(shí)補(bǔ)水定壓裝置1為系統(tǒng)補(bǔ)水，水在整個(gè)回路中循環(huán)流動(dòng)，循 環(huán)水泵7將水輸送到吊頂毛細(xì)管分水器8和墻體毛細(xì)管分水器10中，兩大分水器將水分配 給吊頂毛細(xì)管網(wǎng)11和墻體毛細(xì)管網(wǎng)9,水在流經(jīng)毛細(xì)管網(wǎng)時(shí)帶走建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的熱量， 使進(jìn)入房間內(nèi)的傳熱量減少。
[0034] (2)吊頂毛細(xì)管集水器6和墻體毛細(xì)管集水器5匯集吊頂毛細(xì)管網(wǎng)11和墻體毛細(xì) 管網(wǎng)9中的水，然后通過管路輸送給地埋管換熱器2,水在流經(jīng)地埋管換熱器時(shí)進(jìn)行放熱， 將熱量傳給周圍土壤，溫度降低后再有循環(huán)水泵7將其送往吊頂毛細(xì)管分水器8和墻體毛 細(xì)管分水器10,這樣建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的熱量就傳給了地下土壤。
[0035] (3)系統(tǒng)工作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)水量不足、壓力減小的情況，此時(shí)由補(bǔ)水定壓裝置1及時(shí) 補(bǔ)充軟水，使壓力正常，保證整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。閥門3和4配合調(diào)節(jié)循環(huán)回路中水的流 量和以及開關(guān)。
【權(quán)利要求】
1. 一種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括： 由土壤源換熱器構(gòu)成的天然冷源； 毛細(xì)管網(wǎng)； 與毛細(xì)管網(wǎng)連接的毛細(xì)管分水器及毛細(xì)管集水器，所述的毛細(xì)管分水器將水分配給毛 細(xì)管網(wǎng)，所述的毛細(xì)管集水器匯集毛細(xì)管網(wǎng)中溫度升高的水通過管路輸送至天然冷源； 控制水在天然冷源與毛細(xì)管網(wǎng)之間不斷循環(huán)的循環(huán)水泵； 為整個(gè)系統(tǒng)定壓，并在缺水時(shí)及時(shí)補(bǔ)充的補(bǔ)水定壓裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)，其特征在于， 毛細(xì)管網(wǎng)預(yù)制在混凝土樓板和屋頂中，或者安裝在吊頂石膏板內(nèi)或金屬吊頂上方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)，其特征在于， 所述的土壤源換熱器為樁基埋管換熱器或地埋管換熱器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)，其 特征在于，所述的循環(huán)水泵、毛細(xì)管分水器、毛細(xì)管網(wǎng)、毛細(xì)管集水器、土壤源換熱器依次連 接，土壤源換熱器的另一側(cè)與循環(huán)水泵的另一側(cè)連接，從而形成循環(huán)回路；所述的補(bǔ)水定壓 裝置裝于土壤源換熱器和循環(huán)水泵之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)，其特征在于， 所述的補(bǔ)水定壓裝置連接軟水箱，為系統(tǒng)提供軟水并保證循環(huán)回路的水壓力穩(wěn)定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)，其特征在于， 所述的循環(huán)水泵與補(bǔ)水定壓裝置之間設(shè)有閥門。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種天然冷源與毛細(xì)管輻射組合的供冷系統(tǒng)，其特征在于， 所述的毛細(xì)管集水器與土壤源換熱器間設(shè)有閥門。
【文檔編號(hào)】F24F5/00GK203907836SQ201420208173
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】傅允準(zhǔn), 杜興慧 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)