一種模塊化集成地源熱泵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于環(huán)保建筑技術(shù)領(lǐng)域，涉及熱交換技術(shù)，具體涉及一種模塊化集成地源熱栗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在自然界中，水總是由高處流向低處，熱量也總是從高溫傳向低溫。人們可以用水栗把水從低處抽到高處，實現(xiàn)水由低處向高處流動，熱栗同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫。作為空調(diào)領(lǐng)域的后起之秀，地源熱栗技術(shù)是集中央空調(diào)、采暖和生活熱水三位一體的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，該技術(shù)以其獨特高效的節(jié)能環(huán)保效果解決了當(dāng)今世界上普遍存在的能源浪費與環(huán)境污染等重大問題。
[0003]地源熱栗是一種利用淺層地?zé)崮茉?也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等的能量)的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能系統(tǒng)。地源熱栗通過輸入少量的高品位能源(如電能)，實現(xiàn)由低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)移。一般在空調(diào)系統(tǒng)中，地能分別在冬季作為熱栗供熱的熱源和夏季制冷的冷源，即在冬季，把地能中的熱量取出來，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地能中去。通常地源熱栗消耗I kWh的能量，用戶可以得至IJ4 kWh以上的熱量或冷量。然而，目前的地源熱栗存在能源利用率低，安裝麻煩，使用壽命短等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本實用新型目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能源利用率高、安裝方便、使用壽命長的模塊化集成地源熱栗系統(tǒng)。
[0005]技術(shù)方案:本實用新型所述的一種模塊化集成地源熱栗系統(tǒng)，包括地源熱栗主機(jī)模塊、室外地能換熱系統(tǒng)模塊和地能使用模塊;所述地源熱栗主機(jī)模塊包括冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、換熱器、換向閥和壓縮機(jī)，所述冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、換熱器和換向閥依次連接構(gòu)成循環(huán)回路，所述壓縮機(jī)通過所述換向閥接入所述循環(huán)回路構(gòu)成模塊化集成地源熱栗工作回路;所述地能使用模塊包括生活用水分模塊和地?zé)?、空調(diào)分模塊；
[0006]所述室外地能換熱系統(tǒng)模塊通過所述冷凝器與所述模塊化集成地源熱栗工作回路連接構(gòu)成能量供應(yīng)熱交換循環(huán)體系;所述地?zé)帷⒖照{(diào)分模塊通過所述蒸發(fā)器與所述模塊化集成地源熱栗工作回路連接構(gòu)成能耗熱交換循環(huán)體系;所述生活用水分模塊通過所述換熱器與模塊化集成地源熱栗工作回路連接構(gòu)成生活用水熱交換循環(huán)體系。
[0007]進(jìn)一步地，為保證平衡供能，所述地?zé)?、空調(diào)分模塊包括地?zé)岷哪芑芈泛涂照{(diào)耗能回路，所述地?zé)岷哪芑芈泛涂照{(diào)耗能回路為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步地，為提高熱交換效率，所述冷凝器和蒸發(fā)器中采用螺旋狀逆流換熱套管。
[0009]進(jìn)一步地，所述螺旋狀逆流換熱套管包括外管和內(nèi)管，所述內(nèi)管穿設(shè)于所述外管中。
[0010]進(jìn)一步地，所述室外地能換熱系統(tǒng)模塊的的能源系統(tǒng)為地下水熱栗系統(tǒng)或地表水熱栗系統(tǒng)或土壤源熱栗系統(tǒng)，提高了本裝置的使用范圍。
[0011]有益效果:(I)本實用新型將地源熱栗主機(jī)模塊、室外地能換熱系統(tǒng)模塊、地能使用模塊等多組模塊化集成，模塊化安裝便捷、運行可靠、使用壽命長等特點，體現(xiàn)建筑工業(yè)化特點，易實現(xiàn)工業(yè)化推廣，具有較好的市場前景；(2)利用豐富的地?zé)豳Y源，通過輸入少量的尚品位能源(如電能)，實現(xiàn)由低品位熱能向尚品位熱能轉(zhuǎn)移，能源利用率尚，經(jīng)濟(jì)效益持久性顯著；(3)地能轉(zhuǎn)化和使用過程中，采用套管逆流交換的換冷方式，確保高能量利用率；
(4)本模塊化集成地源熱栗系統(tǒng)可供暖、制冷，還可提供生活熱水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)，特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物，本裝置經(jīng)濟(jì)有效、運行成本低；(5)模塊化的創(chuàng)新理念應(yīng)用，沒有冷卻塔、鍋爐房和其它設(shè)備，省去了鍋爐房，冷卻塔占用的寶貴面積，產(chǎn)生附加經(jīng)濟(jì)效益，并改善了環(huán)境外部形象。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖2為本實用新型模塊化集成地源熱栗工作回路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實用新型中螺旋狀逆流換熱套管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為本實用新型中螺旋狀逆流換熱套管中液體流向示意圖；
[0016]其中，1.地源熱栗主機(jī)模塊，2.室外地能換熱系統(tǒng)模塊，3.地源熱栗地埋管分模塊，4.循環(huán)水栗，5.生活用水分模塊，6.地?zé)?、空調(diào)分模塊，7.用水設(shè)備網(wǎng)，8.貯水塔，9.地?zé)岷哪芑芈罚?0.空調(diào)耗能回路，11.冷凝器，12.節(jié)流閥，13.蒸發(fā)器，14.換熱器，15.換向閥，16.壓縮機(jī)，17.螺旋狀逆流換熱套管。
【具體實施方式】
[0017]下面通過附圖對本實用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實用新型的保護(hù)范圍不局限于所述實施例。
[0018]實施例:一種模塊化集成地源熱栗系統(tǒng)，包括地源熱栗主機(jī)模塊1、室外地能換熱系統(tǒng)模塊2和地能使用模塊;所述地源熱栗主機(jī)模塊包括冷凝器11、節(jié)流閥12、蒸發(fā)器13、換熱器14、換向閥15和壓縮機(jī)16，所述冷凝器11、節(jié)流閥12、蒸發(fā)器13、換熱器14和換向閥15依次連接構(gòu)成循環(huán)回路，所述壓縮機(jī)16通過所述換向閥15接入所述循環(huán)回路構(gòu)成模塊化集成地源熱栗工作回路;所述地能使用模塊包括生活用水分模塊5和地?zé)?、空調(diào)分模塊6;所述生活用水分模塊5包括用水設(shè)備網(wǎng)7和貯水塔8，所述貯水塔8上開設(shè)補(bǔ)給水入口，所述補(bǔ)給水入口連接外部水源;所述地?zé)?、空調(diào)分模塊6包括地?zé)岷哪芑芈?和空調(diào)耗能回路10，所述地?zé)岷哪芑芈?和空調(diào)耗能回路10為并聯(lián)結(jié)構(gòu);所述室外地能換熱系統(tǒng)模塊包括地源熱栗地埋管分模塊3和循環(huán)水栗4。
[0019]所述室外地能換熱系統(tǒng)模塊2通過所述冷凝器11與所述模塊化集成地源熱栗工作回路連接構(gòu)成能量供應(yīng)熱交換循環(huán)體系;所述地?zé)?、空調(diào)分模塊6通過所述蒸發(fā)器13與所述模塊化集成地源熱栗工作回路連接構(gòu)成能耗熱交換循環(huán)體系;所述生活用水分模塊5通過所述換熱器14與所述模塊化集成地源熱栗工作回路連接構(gòu)成生活用水熱交換循環(huán)體系。
[0020]本裝置中，所述冷凝器11和蒸發(fā)器13中采用螺旋狀逆流換熱套管17，所述螺旋狀逆流換熱套管包括外管和內(nèi)管，所述內(nèi)管穿設(shè)于所述外管中；本裝置中室外地能換熱系統(tǒng)模塊2的能源系統(tǒng)為地下水熱栗系統(tǒng)或地表水熱栗系統(tǒng)或土壤源熱栗系統(tǒng)，本實施例中選用土壤源熱栗系統(tǒng)，將地源熱栗地埋管分模塊3垂直埋入土壤中，通過循環(huán)水栗4驅(qū)動水循環(huán)，完成集成地源熱栗系統(tǒng)與土壤的熱量交換過程，達(dá)到地?zé)嵊行Ю玫哪康摹?br>[0021 ]本裝置的具體運行過程如下:
[0022]在制冷狀態(tài)下，地源熱栗主機(jī)模塊I的壓縮機(jī)15對內(nèi)冷媒做功，使其進(jìn)行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)，通過蒸發(fā)器13內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將由地?zé)帷⒖照{(diào)分模塊6內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在蒸發(fā)器13內(nèi)冷媒循環(huán)的同時再通過冷凝器內(nèi)冷媒的冷凝，由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。
[0023]在制熱狀態(tài)下，地源熱栗主機(jī)模塊I的壓縮機(jī)16對冷媒做功，并通過換向閥將冷媒流動方向換向。由地下的水路循環(huán)吸收地下水或土壤里的熱量，通過冷凝器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的冷凝，由地?zé)?、空調(diào)分模塊6內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收后供應(yīng)給地?zé)?、空調(diào)分模塊6供熱，水路循環(huán)中剩余的熱量由換熱器14熱交換給所述生活用水分模塊5，最終殘余的熱量隨水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地表水、地下水或土壤里。
[0024]本裝置與常規(guī)空調(diào)技術(shù)相比有明顯的優(yōu)勢，集成模塊化的地源熱栗系統(tǒng)是一種先進(jìn)節(jié)能、無任何污染的制冷采暖空調(diào)方式，在建筑用能領(lǐng)域，是作為環(huán)保和節(jié)能所推的新技術(shù)應(yīng)用項目。本裝置利用可再生能源，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略;經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)，降低運行費用低;運行穩(wěn)定可靠，維護(hù)費用低;集成模塊化地源熱栗系統(tǒng)可供暖、空調(diào)制冷，還可提供生活熱水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)，特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物;模塊化的創(chuàng)新理念應(yīng)用，沒有冷卻塔、鍋爐房和其它設(shè)備，省去了鍋爐房，冷卻塔占用的寶貴面積，產(chǎn)生附加經(jīng)濟(jì)效益，并改善了環(huán)境外部形象。
[0025]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本實用新型，但其不得解釋為對本實用新型自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本實用新型的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種模塊化集成地源熱栗系統(tǒng)，其特征在于:包括地源熱栗主機(jī)模塊、室外地能換熱系統(tǒng)模塊和地能使用模塊;所述地源熱栗主機(jī)模塊包括冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、換熱器、換向閥和壓縮機(jī)，所述冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、換熱器和換向閥依次連接構(gòu)成循環(huán)回路，所述壓縮機(jī)通過所述換向閥接入所述循環(huán)回路構(gòu)成模塊化集成地源熱栗工作回路;所述地能使用模塊包括生活用水分模塊和地?zé)?、空調(diào)分模塊； 所述室外地能換熱系統(tǒng)模塊通過所述冷凝器與所述模塊化集成地源熱栗工作回路連接構(gòu)成能量供應(yīng)熱交換循環(huán)體系;所述地?zé)?、空調(diào)分模塊通過所述蒸發(fā)器與所述模塊化集成地源熱栗工作回路連接構(gòu)成能耗熱交換循環(huán)體系;所述生活用水分模塊通過所述換熱器與模塊化集成地源熱栗工作回路連接構(gòu)成生活用水熱交換循環(huán)體系。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化集成地源熱栗系統(tǒng)，其特征在于:所述地?zé)帷⒖照{(diào)分模塊包括地?zé)岷哪芑芈泛涂照{(diào)耗能回路，所述地?zé)岷哪芑芈泛涂照{(diào)耗能回路為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化集成地源熱栗系統(tǒng)，其特征在于:所述冷凝器中采用螺旋狀逆流換熱套管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化集成地源熱栗系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸發(fā)器中采用螺旋狀逆流換熱套管。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的模塊化集成地源熱栗系統(tǒng)，其特征在于:所述螺旋狀逆流換熱套管包括外管和內(nèi)管，所述內(nèi)管穿設(shè)于所述外管中。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化集成地源熱栗系統(tǒng)，其特征在于:所述室外地能換熱系統(tǒng)模塊的能源系統(tǒng)為地下水熱栗系統(tǒng)或地表水熱栗系統(tǒng)或土壤源熱栗系統(tǒng)。
【專利摘要】本實用新型公開一種模塊化集成地源熱泵系統(tǒng)，包括地源熱泵主機(jī)模塊、室外地能換熱系統(tǒng)模塊和地能使用模塊；地源熱泵主機(jī)模塊由冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、換熱器、換向閥和壓縮機(jī)依次連接構(gòu)成模塊化集成地源熱泵工作回路；所述地能使用模塊包括生活用水分模塊和地?zé)?、空調(diào)分模塊；室外地能換熱系統(tǒng)模塊通過冷凝器與模塊化集成地源熱泵工作回路進(jìn)行熱交換；地?zé)?、空調(diào)分模塊通過蒸發(fā)器與模塊化集成地源熱泵工作回路進(jìn)行熱交換；生活用水分模塊通過換熱器與模塊化集成地源熱泵工作回路進(jìn)行熱交換。本裝置模塊化安裝具有運行可靠、使用壽命長等特點，體現(xiàn)建筑工業(yè)化特點，易實現(xiàn)工業(yè)化推廣，具有較好的市場前景；一機(jī)多用，經(jīng)濟(jì)有效、運行成本低。
【IPC分類】F24F5/00
【公開號】CN205351614
【申請?zhí)枴緾N201620082306
【發(fā)明人】黃益平, 邱煒, 魯杰, 徐義明
【申請人】中建安裝工程有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月27日