一種熱平衡土壤源熱泵及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱栗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱平衡土壤源熱栗及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱栗技術(shù)是一種較為成熟的電力采暖制冷技術(shù)，土壤源熱栗是提取土壤中低品位的熱能轉(zhuǎn)化為高品位的熱栗并供應(yīng)的室內(nèi)，達(dá)到采暖制冷的效果。
[0003]而土壤內(nèi)的熱量被不斷提取而不進(jìn)行補充將會導(dǎo)致土壤內(nèi)的熱量不斷減少，最終影響熱栗的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種熱平衡土壤源熱栗及其使用方法，旨在解決土壤內(nèi)的熱量被不斷提取而不進(jìn)行補充將會導(dǎo)致土壤內(nèi)的熱量不斷減少，最終影響熱栗工作效率的問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種熱平衡土壤源熱栗所述熱平衡土壤源熱栗設(shè)置有室外風(fēng)機盤管，所示室外風(fēng)機盤管通過管道和閥門連接循環(huán)水栗，膨脹水箱通過管道與循環(huán)水栗右側(cè)的管道連接在一起，土壤換熱器通過管道和閥門連接循環(huán)水栗。
[0006]進(jìn)一步，所述土壤換熱器為單u型垂直地埋管。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種熱平衡土壤源熱栗的使用方法，所述熱平衡土壤源熱栗的使用方法為循環(huán)介質(zhì)經(jīng)過地下的單u型垂直地埋管與周圍低溫土壤換熱溫度降低，然后流人室外風(fēng)機盤管與高溫空氣換熱溫度升高，再流人地下的單u型垂直地埋管與周圍低溫土壤換熱，就完成了一個循環(huán)過程。
[0008]本發(fā)明提供的熱平衡土壤源熱栗及其使用方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)勢:
[0009](I)利用自然空氣熱量向土壤蓄熱，避免了采用太陽能蓄熱所受到的限制，為嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)用地源熱栗供熱提供了新途徑。
[0010](2)室提高了室內(nèi)溫度的舒適性，使得土壤溫度在系統(tǒng)停止階段有一定程度的恢復(fù)，充分發(fā)揮了系統(tǒng)的節(jié)能潛力。
[0011](3)通過供熱前蓄熱可明顯提高埋管周圍土壤溫度，改善熱栗系統(tǒng)運行條件。通過系統(tǒng)運行可以實現(xiàn)全年土壤以年為周期的熱平衡。
[0012](4)蓄熱主要受空氣溫度影響，溫度越高，蓄熱效果越顯著，反之也可利用空氣源向土壤蓄冷，該系統(tǒng)可應(yīng)用于全年總?cè)崃颗c總排熱量相差較大的地區(qū)，能夠得到較好的運行效果。
[0013](5)可以隨時監(jiān)控土壤溫度情況和土壤源熱栗對土壤熱量的使用情況，并對土壤熱量進(jìn)行補充，保證土壤源熱栗的運行效率，降低能源消耗。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實施例提供的熱平衡土壤源熱栗結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中:1、室外風(fēng)機盤管；2、循環(huán)水栗；3、膨脹水箱；4、土壤換熱器。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作詳細(xì)的描述。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明實施例的熱平衡土壤源熱栗主要包括:室外風(fēng)機盤管1、循環(huán)水栗2、膨脹水箱3、土壤換熱器4。
[0019]本發(fā)明實通過土壤源熱栗控制系統(tǒng)和土壤溫度檢測系統(tǒng)與土壤源熱栗配合使用?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)兩方面數(shù)據(jù)對設(shè)備進(jìn)行控制，一是土壤源熱栗全年從土壤獲取的熱量和冷量差值，二是土壤溫度。
[0020]室外風(fēng)機盤管I通過管道和閥門連接循環(huán)水栗2，膨脹水箱3通過管道與循環(huán)水栗2右側(cè)的管道連接在一起，土壤換熱器4通過管道和閥門連接土壤換熱器4。
[0021]土壤換熱器4為單u型垂直地埋管。
[0022]結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明主要包括:室外風(fēng)機盤管、循環(huán)水栗、膨脹水箱、土壤換熱器(單u型垂直地埋管)及相應(yīng)管道系統(tǒng)。開始運行后，循環(huán)介質(zhì)經(jīng)過地下的單u型垂直地埋管與周圍低溫土壤換熱溫度降低，然后流人室外風(fēng)機盤管與高溫空氣換熱溫度升高，再流人地下的單u型垂直地埋管與周圍低溫土壤換熱，就完成了一個循環(huán)過程，不斷地把高溫空氣的熱量傳遞到地下土壤中，使土壤溫度升高。建立一套基于ARM的模糊PID溫度控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用ARM9微處理器AT91RM9200作為主控制芯片，溫度檢測單元和液晶顯示模塊，擴展存儲單元。系統(tǒng)采用RS232串口電路、JTAG電路和以太網(wǎng)接口電路，方便數(shù)據(jù)下載、系統(tǒng)調(diào)試和與PC機或設(shè)備進(jìn)行通訊；在軟件上，移植嵌入式實時操作系統(tǒng)Linux，對溫度檢測模塊、D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊及控制算法等應(yīng)用程序進(jìn)行開發(fā)設(shè)計，并通過Qt/E編程為本系統(tǒng)設(shè)計并實現(xiàn)了友好的圖形用戶界面，具有很好的人機交互能力。根據(jù)熱栗從土壤中獲取的熱量和土壤溫度變化情況等指標(biāo)，通過整套算法對整套裝置進(jìn)行智能控制，保證土壤溫度的平衡。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種熱平衡土壤源熱栗，其特征在于，所述熱平衡土壤源熱栗設(shè)置有室外風(fēng)機盤管，所示室外風(fēng)機盤管通過管道和閥門連接循環(huán)水栗，膨脹水箱通過管道與循環(huán)水栗右側(cè)的管道連接在一起，土壤換熱器通過管道和閥門連接循環(huán)水栗。2.如權(quán)利要求1所述的熱平衡土壤源熱栗，其特征在于，所述土壤換熱器為單u型垂直地埋管。3.—種熱平衡土壤源熱栗的使用方法，其特征在于，所述熱平衡土壤源熱栗的使用方法為循環(huán)介質(zhì)經(jīng)過地下的單u型垂直地埋管與周圍低溫土壤換熱溫度降低，然后流人室外風(fēng)機盤管與高溫空氣換熱溫度升高，再流人地下的單u型垂直地埋管與周圍低溫土壤換熱，完成一個循環(huán)過程。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱平衡土壤源熱泵及其使用方法，設(shè)置有室外風(fēng)機盤管，所示室外風(fēng)機盤管通過管道和閥門連接循環(huán)水泵，膨脹水箱通過管道與循環(huán)水泵右側(cè)的管道連接在一起，土壤換熱器通過管道和閥門連接循環(huán)水泵；所述熱平衡土壤源熱泵的使用方法為循環(huán)介質(zhì)經(jīng)過地下的單u型垂直地埋管與周圍低溫土壤換熱溫度降低，然后流人室外風(fēng)機盤管與高溫空氣換熱溫度升高，再流人地下的單u型垂直地埋管與周圍低溫土壤換熱，完成一個循環(huán)過程。本發(fā)明避免了采用太陽能蓄熱所受到的限制，為嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)用地源熱泵供熱提供了新途徑；提高了室內(nèi)溫度的舒適性；改善了熱泵系統(tǒng)運行條件；可應(yīng)用于全年總?cè)崃颗c總排熱量相差較大的地區(qū)，能夠得到較好的運行效果。
【IPC分類】F25B30/06
【公開號】CN105066516
【申請?zhí)枴緾N201510590996
【發(fā)明人】楊延春, 于波, 張長志, 于蓬勃, 張超, 韓慎朝, 吳亮, 盧欣, 石楓, 劉濤
【申請人】國網(wǎng)天津市電力公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年9月17日