專利名稱：一種地源熱泵空調系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及空調設備技術領域，特別涉及一種地源熱泵空調系統。
背景技術：
熱泵是一種從低溫熱源吸熱送往高溫熱源的循環(huán)設備，能夠以消耗一部分低品位能源(機械能、電能或高溫熱能)為補償，使熱能從低溫熱源向高溫熱源傳遞的裝置。地源熱泵空調是相對于空氣源熱泵空調而言的，空氣源熱泵空調的室外機的作用是與空氣發(fā)生熱交換?？諝庠礋岜每照{的工作原理為制冷時，空氣源熱泵空調的室外機向空氣中釋放熱量；制熱時，空源熱泵空調的室外機從空氣中吸收熱量。根據物理定律，熱傳遞的效率與溫差的平方成正比，即當室外機工作時，室外機的散(吸)熱效率與室外機工作溫度和室外機周圍環(huán)境的空氣溫度的溫差成正比，并且室外機的散(吸)熱效率直接決定空調系統機組的能耗。一般情況下，空氣源熱泵空調的制冷作業(yè)多在夏季發(fā)生，室外機向空氣中放熱，室外機與周圍環(huán)境的空氣溫差較小，導致室外機的散熱效率非常低；相反的，在冬季室內需要制熱，而當環(huán)境溫度低于5°C時，室外機與環(huán)境溫度相差越來越小，制熱效率越來越低。由于空氣源熱泵空調的工作原理無法進一步降低其能耗，現有技術中的空氣源熱泵空調的費效比一般為1 2. 2左右。而地源熱泵空調的室外機組是與地表的土壤和地表水發(fā)生熱交換，不與空氣發(fā)生熱交換。經調查研究，在地表2米以下的土壤溫度往往是比較穩(wěn)定的(如20°C)，基本不受外界氣候的影響。因此在采用地源熱泵空調時，地源熱泵空調的室外機與周圍土壤之間的溫差能夠維持于一種較大并且較為穩(wěn)定的狀態(tài)，經實驗證明在采用地源熱泵空調進行溫度調節(jié)時，地源熱泵空調的費效比為1 4. 5左右，因此地源熱泵空調相對于空氣源熱泵空調能夠節(jié)省50%左右的能量?，F有技術中地源熱泵空調的室外機組是通過將換熱管埋入地下，實現與土壤和地表水發(fā)生熱交換。然而，換熱管都會形成一定的“熱阻”?，F有技術中所使用的換熱管為普通PE管，該管的導熱系數通常為0. 4w/m · k左右，而土壤的導熱系數為0. 8w/m · k左右，這就是“熱阻”形成的原因。由于換熱管的導熱系數與土壤的導熱系數相差較大，導致換熱管的熱傳遞效率較低，而使得地源熱泵空調的制熱(冷)效率還有待提高。綜上所述，如何提高地源熱泵空調的制熱(冷)效率，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題為提供了一種地源熱泵空調系統，該地源熱泵空調系統的換熱管能夠實現提高地源熱泵空調的制熱(冷)效率的目的。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種熱泵空調換熱管，用于實現地熱與室內熱量的交換，包括室內機和換熱管，所述換熱管與所述室內機相連通，并設置于地表以下的土壤中，
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所述換熱管的管壁為褶皺狀管壁。優(yōu)選地，所述換熱管的管壁具有內側表面，所述管壁的內側表面與所述熱泵空調系統的換熱介質相接觸，所述管壁的內側表面為褶皺狀內側表面。優(yōu)選地，所述換熱管的管壁具有外側表面，所述管壁的外側表面與土壤相接觸，所述管壁的外側表面為褶皺狀外側表面。優(yōu)選地，所述換熱管的管壁具有外側表面和內側表面，所述管壁的外側表面和所述管壁的內側表面均為褶皺狀的表面。優(yōu)選地，所述換熱管為PE管。優(yōu)選地，所述換熱管為石墨粉添加劑PE管。本發(fā)明提供的熱泵空調系統，是一種用于實現地熱與室內熱量的交換的地源熱泵空調系統，包括室內機和換熱管。換熱管用于換熱介質(一般情況下為水或者含有添加劑的水)的流通，換熱管與室內機相連通并設置于地表以下的土壤中。當室內制熱(冷)時， 換熱管從地下吸(散)熱。為了提高熱泵空調系統的制熱(冷)效率，本發(fā)明對換熱管的結構做出了如下改進將換熱管的管壁設計為褶皺狀管壁。褶皺狀的管壁增加了換熱管的管壁與換熱介質或者是與土壤之間的接觸面積，從而大大提高換熱介質的吸熱或者放熱效率，實現提高地源熱泵空調的制熱(冷)效率的目的。


圖1為本發(fā)明一種實施例中地源熱泵空調系統的結構示意圖；圖2為本發(fā)明一種實施例中換熱管的剖視圖；圖1和圖2中部件名稱與附圖標記的對應關系為室內機1;換熱管2 ；內側表面加；外側表面2b。
具體實施例方式本發(fā)明的核心為提供一種地源熱泵空調換熱管，能夠實現提高地源熱泵空調的制熱(冷)效率的目的。為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖1和圖2，其中，圖1為本發(fā)明一種實施例中地源熱泵空調系統的結構示意圖；圖2為本發(fā)明一種實施例中換熱管的剖視圖。本發(fā)明提供的地源熱泵空調系統，是一種用于實現地熱與室內熱量的交換的地源熱泵空調系統，包括室內機1和換熱管2。換熱管2用于換熱介質(一般情況下為水或者含有添加劑的水)的流通，換熱管2與室內機1相連通并設置于地表以下的土壤中。當室內制熱(冷)時，換熱管從地下吸(散)熱。為了提高熱泵空調系統的制熱(冷)效率，本發(fā)明對換熱管的結構做出了如下改進將換熱管2的管壁設計為褶皺狀管壁。褶皺狀的管壁增加了換熱管2的管壁與換熱介質或者是與土壤之間的接觸面積，從而提高換熱介質的吸熱或者放熱效率，實現提高地源熱泵空調的制熱(冷)效率的目的。如圖2所示，換熱管2的管壁包括內側表面加和外側表面2b，基于上述實施例，換熱管2的褶皺狀管壁可以通過管壁的表面形成。具體地，在第一種實施例中，管壁的內側表面加為褶皺狀內側表面；在第二種實施例中，管壁的外側表面2b為褶皺狀外側表面；在第三種實施例中，管壁的外側表面2b和管壁的內側表面加均為褶皺狀的表面。當換熱管2的內側表面加為褶皺狀內側表面時， 能夠增加換熱介質與管壁的接觸面積，作為一種常識，尤其是流體類介質在進行換熱的過程中，如果與熱交換對象的接觸面積越大，則換熱介質吸熱或者放熱的速度越快，也就是換熱效率就越高。換熱管2的內側表面加為褶皺狀內側表面，并且在較長的管路內換熱介質與換熱管2之間的接觸面積大大增加，因此采用該結構設計能夠提高換熱介質的吸熱或者散熱效率；當換熱管2的外側表面2b為褶皺狀外側表面時，能夠增加土壤或者地下水與管壁的接觸面積，從而提高土壤或者地下水的吸熱或者放熱效率，在上述兩種實施例中都能夠提高地源熱泵空調的制熱(冷)效率。第三種實施例通過采用外側表面2b和管壁的內側表面加均為褶皺狀的表面的結構形式，能夠使得地源熱泵空調的制熱(冷)效果更佳。 尤其是應用于中央空調系統中，由于換熱管2需要連接到多個室內機上，換熱管2的延伸長度較長增加了與土壤之間的接觸面積，使得換熱效果較高。具體地，本發(fā)明采用石墨改性PE管作為換熱管。PE的中文名為聚乙烯。PE材料具有強度高、耐高(低)溫、抗腐蝕、無毒等特點，因此是傳統的鋼鐵管材、聚氯乙烯飲用水管的換代產品。在PE管的制造過程中往往會根據不同的工作需求加入添加劑，本發(fā)明要解決的問題是提高熱泵空調系統的制熱(冷)效率，因此本發(fā)明在PE管生產過程中加入2%左右的石墨粉添加劑。石墨的導熱系數非常高。這種加入了石墨粉添加劑的PE管的導熱系數可達0. 55w/m · k以上，這樣較大程度地降低了換熱管2的熱阻，從而達到提高熱泵空調系統的制熱(冷)效率的目的。以上對本發(fā)明所提供的一種熱泵空調系統進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種地源熱泵空調系統，用于實現地熱與室內熱量的交換，包括室內機(1)和換熱管0)，所述換熱管O)與所述室內機(1)相連通，并設置于地表以下的土壤中，其特征在于，所述換熱管O)的管壁為褶皺狀管壁。
2.根據權利要求1所述地源熱泵空調系統，其特征在于，所述換熱管(2)的管壁具有內側表面(加)，所述管壁的內側表面Oa)與所述熱泵空調系統的換熱介質相接觸，所述管壁的內側表面Oa)為褶皺狀內側表面。
3.根據權利要求1所述地源熱泵空調系統，其特征在于，所述換熱管(2)的管壁具有外側表面(2b)，所述管壁的外側表面Qb)與土壤相接觸，所述管壁的外側表面Ob)為褶皺狀外側表面。
4.根據權利要求1所述地源熱泵空調系統，其特征在于，所述換熱管(2)的管壁具有外側表面Ob)和內側表面(加)，所述管壁的外側表面Ob)和所述管壁的內側表面Oa)均為褶皺狀的表面。
5.根據權利要求1至4任一項所述地源熱泵空調系統，其特征在于，所述換熱管(2)為 PE管。
6.根據權利要求1至4任一項所述地源熱泵空調系統，其特征在于，所述換熱管(2)為石墨粉添加劑PE管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地源熱泵空調系統，包括室內機和換熱管。換熱管用于換熱介質的流通。換熱管與室內機相連通并設置于地表以下的土壤中。該結構設計能夠實現室內空氣與土壤和地表水發(fā)生熱交換，從而實現室內的溫度調節(jié)。為了提高地源熱泵空調系統的制熱(冷)效率，本發(fā)明對換熱管的結構做出了如下改進將換熱管的管壁設計為褶皺狀管壁。褶皺狀的管壁大大增加了換熱管的管壁與換熱介質或者是與土壤之間的接觸面積，從而提高了換熱介質的吸熱或者散熱效率，實現提高地源熱泵空調系統的制熱(冷)效率的目的。
文檔編號F28F21/06GK102519101SQ20111044456
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權日2011年12月28日
發(fā)明者戴毅明 申請人:湖南路路通塑業(yè)股份有限公司