專利名稱：一種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
熱泵是ー種從低溫?zé)嵩次鼰崴屯邷責(zé)嵩吹难h(huán)設(shè)備，能夠以消耗一部分低品位能源(機(jī)械能、電能或高溫?zé)崮?為補(bǔ)償，使熱能從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩磦鬟f的裝置。地源熱泵空調(diào)是相對(duì)于空氣源熱泵空調(diào)而言的，空氣源熱泵空調(diào)的室外機(jī)的作用是與空氣發(fā)生熱交換。空氣源熱泵空調(diào)的工作原理為制冷時(shí)，空氣源熱泵空調(diào)的室外機(jī)向 空氣中釋放熱量；制熱時(shí)，空源熱泵空調(diào)的室外機(jī)從空氣中吸收熱量。根據(jù)物理定律，熱傳遞的效率與溫差的平方成正比，即當(dāng)室外機(jī)工作時(shí)，室外機(jī)的散(吸)熱效率與室外機(jī)工作溫度和室外機(jī)周圍環(huán)境的空氣溫度的溫差成正比，并且室外機(jī)的散(吸)熱效率直接決定空調(diào)系統(tǒng)機(jī)組的能耗。一般情況下，空氣源熱泵空調(diào)的制冷作業(yè)多在夏季發(fā)生，室外機(jī)向空氣中放熱，室外機(jī)與周圍環(huán)境的空氣溫差較小，導(dǎo)致室外機(jī)的散熱效率非常低；相反的，在冬季室內(nèi)需要制熱，而當(dāng)環(huán)境溫度低于5°C時(shí)，室外機(jī)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(diào)的工作原理無法進(jìn)一歩降低其能耗，現(xiàn)有技術(shù)中的空氣源熱泵空調(diào)的費(fèi)效比一般為I : 2. 2左右。而地源熱泵空調(diào)的室外機(jī)組是與地表的土壌和地表水發(fā)生熱交換，不與空氣發(fā)生熱交換。經(jīng)調(diào)查研究，在地表2米以下的土壌溫度往往是比較穩(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(diào)時(shí)，地源熱泵空調(diào)的室外機(jī)與周圍土壤之間的溫差能夠維持于ー種較大并且較為穩(wěn)定的狀態(tài)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明在采用地源熱泵空調(diào)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)時(shí)，地源熱泵空調(diào)的費(fèi)效比為I : 4. 5左右，因此地源熱泵空調(diào)相對(duì)于空氣源熱泵空調(diào)能夠節(jié)省50%左右的能量?，F(xiàn)有技術(shù)中地源熱泵空調(diào)的室外機(jī)組是通過將換熱管埋入地下，實(shí)現(xiàn)與土壌和地表水發(fā)生熱交換。然而，換熱管都會(huì)形成一定的“熱阻”。現(xiàn)有技術(shù)中所使用的換熱管為普通PE管，該管的導(dǎo)熱系數(shù)通常為0. 4w/m k左右，而土壤的導(dǎo)熱系數(shù)為0. 8w/m k左右，這就是“熱阻”形成的原因。由于換熱管的導(dǎo)熱系數(shù)與土壌的導(dǎo)熱系數(shù)相差較大，導(dǎo)致?lián)Q熱管的熱傳遞效率較低，而使得地源熱泵空調(diào)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(diào)的制熱(冷)效率，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題為提供了一種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，該地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱管能夠?qū)崿F(xiàn)提高地源熱泵空調(diào)的制熱(冷)效率的目的。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種熱泵空調(diào)換熱管，用于實(shí)現(xiàn)地?zé)崤c室內(nèi)熱量的交換，包括室內(nèi)機(jī)和換熱管，所述換熱管與所述室內(nèi)機(jī)相連通，并設(shè)置于地表以下的土壤中，[0009]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(nèi)側(cè)表面，所述管壁的內(nèi)側(cè)表面與所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱介質(zhì)相接觸，所述管壁的內(nèi)側(cè)表面為褶皺狀內(nèi)側(cè)表面。優(yōu)選地，所述換熱管的管壁具有外側(cè)表面，所述管壁的外側(cè)表面與土壌相接觸，所述管壁的外側(cè)表面為褶皺狀外側(cè)表面。優(yōu)選地，所述換熱管的管壁具有外側(cè)表面和內(nèi)側(cè)表面，所述管壁的外側(cè)表面和所述管壁的內(nèi)側(cè)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。本實(shí)用新型提供的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，是ー種用于實(shí)現(xiàn)地?zé)崤c室內(nèi)熱量的交換的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括室內(nèi)機(jī)和換熱管。換熱管用于換熱介質(zhì)(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(nèi)機(jī)相連通并設(shè)置于地表以下的土壌中。當(dāng)室內(nèi)制熱(冷)時(shí)，換熱管從地下吸(散)熱。為了提高熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制熱(冷)效率，本實(shí)用新型對(duì)換熱管的結(jié)構(gòu)做出了如下改進(jìn)將換熱管的管壁設(shè)計(jì)為褶皺狀管壁。褶皺狀的管壁増加了換熱管的管壁與換熱介質(zhì)或者是與土壤之間的接觸面積，從而大大提高換熱介質(zhì)的吸熱或者放熱效率，實(shí)現(xiàn)提高地源熱泵空調(diào)的制熱(冷)效率的目的。

圖I為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中換熱管的剖視圖；圖I和圖2中部件名稱與附圖標(biāo)記的對(duì)應(yīng)關(guān)系為室內(nèi)機(jī)I;換熱管2 ；內(nèi)側(cè)表面2a ;外側(cè)表面2b。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心為提供一種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)提高地源熱泵空調(diào)的制熱(冷)效率的目的。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖I和圖2，其中，圖I為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中換熱管的剖視圖。本實(shí)用新型提供的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，是ー種用于實(shí)現(xiàn)地?zé)崤c室內(nèi)熱量的交換的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括室內(nèi)機(jī)I和換熱管2。換熱管2用于換熱介質(zhì)(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(nèi)機(jī)I相連通并設(shè)置于地表以下的土壌中。當(dāng)室內(nèi)制熱(冷)時(shí)，換熱管從地下吸(散)熱。為了提高熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制熱(冷)效率，本實(shí)用新型對(duì)換熱管的結(jié)構(gòu)做出了如下改進(jìn)將換熱管2的管壁設(shè)計(jì)為褶皺狀管壁。褶皺狀的管壁増加了換熱管2的管壁與換熱介質(zhì)或者是與土壤之間的接觸面積，從而提高換熱介質(zhì)的吸熱或者放熱效率，實(shí)現(xiàn)提高地源熱泵空調(diào)的制熱(冷)效率的目的。如圖2所示，換熱管2的管壁包括內(nèi)側(cè)表面2a和外側(cè)表面2b，基于上述實(shí)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(shí)施例中，管壁的內(nèi)側(cè)表面2a為褶皺狀內(nèi)側(cè)表面；在第二種實(shí)施例中，管壁的外側(cè)表面2b為裙皺狀外側(cè)表面；在第三種實(shí)施例中，管壁的外側(cè)表面2b和管壁的內(nèi)側(cè)表面2a均為褶皺狀的表面。當(dāng)換熱管2的內(nèi)側(cè)表面2a為褶皺狀內(nèi)側(cè)表面時(shí)，能夠增加換熱介質(zhì)與管壁的接觸面積，作為ー種常識(shí)，尤其是流體類介質(zhì)在進(jìn)行換熱的過程中，如果與熱交換對(duì)象的接觸面積越大，則換熱介質(zhì)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(nèi)側(cè)表面2a為褶皺狀內(nèi)側(cè)表面，并且在較長的管路內(nèi)換熱介質(zhì)與換熱管2之間的接觸面積大大増加，因此采用該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠提高換熱介質(zhì)的吸熱或者散熱效率；當(dāng)換熱管2的外側(cè)表面2b為褶皺狀外側(cè)表面吋，能夠增加土壌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(shí)施例中都能夠提高地源熱泵空調(diào)的制熱(冷)效率。第三種實(shí)施例通過采用外側(cè)表面2b和管壁的內(nèi)側(cè)表面2a均為褶皺狀的表面的結(jié)構(gòu)形式，能夠使得地源熱泵空調(diào)的制熱(冷)效果更佳。尤其是應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)中，由于換熱管2需要連接到多個(gè)室內(nèi)機(jī)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，本實(shí)用新型采用石墨改性PE管作為換熱管。PE的中文名為 .聚乙烯。PE材料具有強(qiáng)度高、耐高(低)溫、抗腐蝕、無毒等特點(diǎn)，因此是傳統(tǒng)的鋼鐵管材、聚氯こ烯飲用水管的換代產(chǎn)品。在PE管的制造過程中往往會(huì)根據(jù)不同的工作需求加入添加剤，本實(shí)用新型要解決的問題是提高熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制熱(冷)效率，因此本實(shí)用新型在PE管生產(chǎn)過程中加入2%左右的石墨粉添加劑。石墨的導(dǎo)熱系數(shù)非常尚。這種加入了石墨粉添加劑的PE管的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)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(dá)到提高熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制熱(冷)效率的目的。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的ー種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)地?zé)崤c室內(nèi)熱量的交換，包括室內(nèi)機(jī)(I)和換熱管(2)，所述換熱管(2)與所述室內(nèi)機(jī)(I)相連通，并設(shè)置于地表以下的土壌中，其特征在干， 所述換熱管(2)的管壁為褶皺狀管壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱管(2)的管壁具有內(nèi)側(cè)表面(2a)，所述管壁的內(nèi)側(cè)表面(2a)與所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱介質(zhì)相接觸，所述管壁的內(nèi)側(cè)表面(2a)為褶皺狀內(nèi)側(cè)表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱管(2)的管壁具有外側(cè)表面(2b)，所述管壁的外側(cè)表面(2b)與土壌相接觸，所述管壁的外側(cè)表面(2b)為褶皺狀外側(cè)表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱管(2)的管壁具有外側(cè)表面(2b)和內(nèi)側(cè)表面(2a),所述管壁的外側(cè)表面(2b)和所述管壁的內(nèi)側(cè)表面(2a)均為褶皺狀的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱管(2)為PE管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱管(2)為石墨粉添加劑PE管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括室內(nèi)機(jī)和換熱管。換熱管用于換熱介質(zhì)的流通。換熱管與室內(nèi)機(jī)相連通并設(shè)置于地表以下的土壤中。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)空氣與土壤和地表水發(fā)生熱交換，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)。為了提高地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制熱(冷)效率，本實(shí)用新型專利對(duì)換熱管的結(jié)構(gòu)做出了如下改進(jìn)將換熱管的管壁設(shè)計(jì)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(zhì)或者是與土壤之間的接觸面積，從而提高了換熱介質(zhì)的吸熱或者散熱效率，實(shí)現(xiàn)提高地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制熱(冷)效率的目的。
文檔編號(hào)F28F21/06GK202392931SQ20112055962
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者戴毅明 申請(qǐng)人:湖南路路通塑業(yè)股份有限公司