專(zhuān)利名稱：地下水非吸出式地源熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱泵領(lǐng)域，具體涉及一種地源熱泵。
背景技術(shù)：
地源熱泵是利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)，是熱泵的一種。泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的設(shè)備。地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下 土壤中熱量或者冷量傳送到所需要的地方。通常熱泵都是用來(lái)作為空調(diào)制冷或者采暖用 的。地源熱泵則利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季地源熱泵把熱量從地下土壤中 轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，夏季把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)?？諝?、水、土壤中的能量是取之不盡用之不竭的，完全不用擔(dān)心能源短缺。夏季制 冷可比一般空調(diào)節(jié)省50%電能，冬季供暖比用燃煤鍋爐節(jié)省40%費(fèi)用，性價(jià)比很高。特別 在春、夏、秋三季，其輸出能量與輸入電能之比即能效比(COP)可達(dá)400%。能夠有效緩解現(xiàn) 在能源需求造成的社會(huì)壓力?，F(xiàn)有的地源熱泵大都需要將地下水吸到地上，并進(jìn)行熱交換，獲得地下水中的熱 量或者冷量。這樣會(huì)造成大量地下水流失。大規(guī)模采用這種形式的地源熱泵很可能對(duì)當(dāng)?shù)?的地形結(jié)構(gòu)造成破壞。現(xiàn)在的地源熱泵還存在能量轉(zhuǎn)化率低，耗能仍然偏大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種地下水非吸出式地源熱泵，解決以上技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)地下水非吸出式地源熱泵，包括熱交換系統(tǒng)，所述熱交換系統(tǒng)包括地面熱交換器、 地下熱交換器、熱交換泵，其特征在于，所述地下熱交換器通過(guò)所述熱交換泵與所述地面熱 交換器構(gòu)成閉合回路，該閉合回路內(nèi)充有制冷液。上述設(shè)計(jì)直接通過(guò)制冷液，利用卡諾循環(huán)或者逆卡諾循環(huán)，完成地面熱交換器與 地下熱交換器間的熱量交換。并不將地下水排出地面，進(jìn)而保證了地下原有的地形結(jié)構(gòu)。所述地面熱交換器包括一位于室內(nèi)的室內(nèi)熱交換器，還包括一設(shè)于熱水器水箱進(jìn) 水管路上的水箱熱交換器。上述設(shè)計(jì)通過(guò)室內(nèi)熱交換器，完成與室內(nèi)空間的熱交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的調(diào)控。 通過(guò)水箱熱交換器將地下的熱量傳遞給熱水器水箱內(nèi)的水，對(duì)水進(jìn)行加熱。上述熱交換中 其輸出能量與輸入電能之比即能效比(COP) —般可達(dá)400%，可以節(jié)省電能40%以上。所述室內(nèi)熱交換器設(shè)有散熱管，還設(shè)有散熱風(fēng)機(jī)。所述散熱管在所述散熱風(fēng)機(jī)的 氣流通道上。通過(guò)所述散熱風(fēng)機(jī)促進(jìn)室內(nèi)環(huán)境與所述散熱管內(nèi)制冷劑之間的熱交換，提供 熱交換效率。所述地下水非吸出式地源熱泵還包括一微型處理器控制系統(tǒng)，所述微型處理器控 制系統(tǒng)包括一控制面板、一顯示器、一傳感器系統(tǒng)、一微型處理器系統(tǒng)，所述控制面板、顯示 器、傳感器系統(tǒng)分別連接所述微型處理器系統(tǒng)；[0013]所述傳感器系統(tǒng)包括一埋設(shè)于地下固定連接地下熱交換器的地下溫度傳感器，還 包括一位于地面熱交換器上的室溫傳感器；所述微型處理器系統(tǒng)連接所述熱交換泵的控制系統(tǒng)。利用控制面板，通過(guò)微型處理器系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定或者控制，顯示器顯示 系統(tǒng)狀態(tài)、控制信息、設(shè)定信息等信息。所述傳感器系統(tǒng)為微型處理器系統(tǒng)提供信息反饋和 參考數(shù)據(jù)。所述微型處理器系統(tǒng)根據(jù)所述傳感器系統(tǒng)提供的信息適時(shí)調(diào)整熱交換泵的工作 狀態(tài)，以保證整個(gè)系統(tǒng)盡量處于理想的工作狀態(tài)，在保證室溫控制需求的情況下，盡量節(jié)省 能源。比如在地下溫度相對(duì)偏低的情況下，可以允許所述微型處理器系統(tǒng)自行降低1 2 攝氏度的溫度，以在保證室溫控制需求的情況下，盡量節(jié)省能源。所述熱水器水箱的水流管路還連接一輔助電熱加熱器。在天冷的情況下，通過(guò)所 述輔助電熱加熱器，進(jìn)一步升高水溫，以滿足用戶需求。所述傳感器系統(tǒng)還包括一位于所述熱水器水箱內(nèi)的水溫傳感器。根據(jù)水溫自動(dòng)調(diào) 整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。由上述技術(shù)內(nèi)容可見(jiàn)，本實(shí)用新型具有不破壞地下水層結(jié)構(gòu)、節(jié)能效果明顯、能夠 同時(shí)提供熱水加熱和室溫調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。參照?qǐng)D1，地下水非吸出式地源熱泵，包括熱交換系統(tǒng)，熱交換系統(tǒng)包括地面熱交 換器1、地下熱交換器2、熱交換泵3，地下熱交換器2通過(guò)熱交換泵3與地面熱交換器1構(gòu) 成閉合回路，該閉合回路內(nèi)充有制冷液。上述設(shè)計(jì)直接通過(guò)制冷液，利用卡諾循環(huán)或者逆卡 諾循環(huán)，完成地面熱交換器1與地下熱交換器2間的熱量交換。并不將地下水排出地面4， 進(jìn)而保證了地下原有的地形結(jié)構(gòu)。地面熱交換器1包括一位于室內(nèi)的室內(nèi)熱交換器11，還包括一設(shè)于熱水器水箱5 的進(jìn)水管路上的水箱熱交換器12。所述水箱熱交換器12還可以設(shè)置在熱水器水箱5內(nèi)。 上述設(shè)計(jì)通過(guò)室內(nèi)熱交換器11，完成與室內(nèi)空間的熱交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的調(diào)控。通過(guò)水 箱熱交換器12將地下的熱量傳遞給熱水器水箱5進(jìn)水管路內(nèi)的水，對(duì)水進(jìn)行加熱。上述熱 交換中其輸出能量與輸入電能之比即能效比(COP) —般可達(dá)400%，可以節(jié)省電能40%以 上。室內(nèi)熱交換器11設(shè)有散熱管，還設(shè)有散熱風(fēng)機(jī)。散熱管在散熱風(fēng)機(jī)的氣流通道 上。通過(guò)散熱風(fēng)機(jī)促進(jìn)室內(nèi)環(huán)境與散熱管內(nèi)制冷劑之間的熱交換，提供熱交換效率。地下水非吸出式地源熱泵還包括一微型處理器控制系統(tǒng)，微型處理器控制系統(tǒng)包 括一控制面板、一顯示器、一傳感器系統(tǒng)、一微型處理器系統(tǒng)，控制面板、顯示器、傳感器系 統(tǒng)分別連接微型處理器系統(tǒng)。傳感器系統(tǒng)包括一埋設(shè)于地下固定連接地下熱交換器2的地 下溫度傳感器，還包括一位于地面熱交換器1上的室溫傳感器。微型處理器系統(tǒng)連接熱交換泵3的控制系統(tǒng)。利用控制面板，通過(guò)微型處理器系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定或者控制，顯示器顯示 系統(tǒng)狀態(tài)、控制信息、設(shè)定信息等信息。傳感器系統(tǒng)為微型處理器系統(tǒng)提供信息反饋和參考 數(shù)據(jù)。微型處理器系統(tǒng)根據(jù)傳感器系統(tǒng)提供的信息適時(shí)調(diào)整熱交換泵3的工作狀態(tài)，以保 證整個(gè)系統(tǒng)盡量處于理想的工作狀態(tài)，在保證室溫控制需求的情況下，盡量節(jié)省能源。比如 在地下溫度相對(duì)偏低的情況下，可以允許微型處理器系統(tǒng)自行降低1 2攝氏度的溫度，以 在保證室溫控制需求的情況下，盡量節(jié)省能源?？刂泼姘蹇梢圆捎糜|摸屏控制面板，并且觸 摸屏控制面板安裝在顯示器上，以節(jié)省空間，并且使操作更加直觀。微型處理器系統(tǒng)可以采用ARM架構(gòu)的微處理器系統(tǒng)，也可以采用PLC架構(gòu)的微處 理器系統(tǒng)。傳感器系統(tǒng)還包括一位于熱水器水箱5內(nèi)的水溫傳感器。根據(jù)水溫自動(dòng)調(diào)整設(shè) 備的運(yùn)行狀態(tài)。熱水器水箱5的水流管路還連接一輔助電熱加熱器。在天冷的情況下，通 過(guò)輔助電熱加熱器，進(jìn)一步升高水溫，以滿足用戶需求。本實(shí)用新型在加熱過(guò)程實(shí)現(xiàn)了完全的水電分離，從根本上杜絕了普通熱水器系統(tǒng) 中的易燃、易爆、觸電、干燒、煤氣中毒等安全隱患。無(wú)廢水、廢渣、廢熱、廢氣排放，不會(huì)對(duì)大 氣和環(huán)境產(chǎn)生任何污染。另外還具有安裝方便的特點(diǎn)，可以安裝在室外空地、屋頂、陽(yáng)臺(tái)、車(chē) 庫(kù)、設(shè)備層等處，不需專(zhuān)門(mén)的主設(shè)備房。可根據(jù)用戶的實(shí)際需要靈活添加多臺(tái)機(jī)組構(gòu)成的熱 水供水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)模塊化控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)每臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間和投入運(yùn)行的順序。保證每臺(tái) 機(jī)組總運(yùn)行時(shí)間一致，整個(gè)熱水供水系統(tǒng)的高效化運(yùn)行。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求地下水非吸出式地源熱泵，包括熱交換系統(tǒng)，所述熱交換系統(tǒng)包括地面熱交換器、地下熱交換器、熱交換泵，其特征在于，所述地下熱交換器通過(guò)所述熱交換泵與所述地面熱交換器構(gòu)成閉合回路，該閉合回路內(nèi)充有制冷液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特征在于所述地面熱交換器 包括一位于室內(nèi)的室內(nèi)熱交換器，還包括一設(shè)于熱水器水箱進(jìn)水管路上的水箱熱交換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特征在于所述地面熱交換器 包括一位于室內(nèi)的室內(nèi)熱交換器，還包括一水箱熱交換器，所述水箱熱交換器設(shè)置在熱水 器水箱內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特征在于所述室內(nèi)熱交 換器設(shè)有散熱管，還設(shè)有散熱風(fēng)機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特征在于所述地下水非 吸出式地源熱泵還包括一微型處理器控制系統(tǒng)，所述微型處理器控制系統(tǒng)包括一控制面 板、一顯示器、一傳感器系統(tǒng)、一微型處理器系統(tǒng)，所述控制面板、顯示器、傳感器系統(tǒng)分別 連接所述微型處理器系統(tǒng)；所述傳感器系統(tǒng)包括一埋設(shè)于地下固定連接地下熱交換器的地下溫度傳感器，還包括 一位于地面熱交換器上的室溫傳感器；所述微型處理器系統(tǒng)連接所述熱交換泵的控制系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特征在于所述熱水器水箱的 水流管路還連接一輔助電熱加熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特征在于所述微型處理器系 統(tǒng)采用ARM架構(gòu)的微處理器系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特征在于所述微型處理器系 統(tǒng)采用PLC架構(gòu)的微處理器系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地下水非吸出式地源熱泵，其特征在于所述控制面板采用 觸摸屏控制面板，并且觸摸屏控制面板安裝在顯示器上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及熱泵領(lǐng)域，具體涉及一種地源熱泵。地下水非吸出式地源熱泵，包括熱交換系統(tǒng)，所述熱交換系統(tǒng)包括地面熱交換器、地下熱交換器、熱交換泵，所述地下熱交換器通過(guò)所述熱交換泵與所述地面熱交換器構(gòu)成閉合回路，該閉合回路內(nèi)充有制冷液。本實(shí)用新型具有不破壞地下水層結(jié)構(gòu)、節(jié)能效果明顯、能夠同時(shí)提供熱水加熱和室溫調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F25B30/06GK201637199SQ20102015703
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者沈明成 申請(qǐng)人:上海光福太陽(yáng)能科技有限公司