增強型地源熱泵冷熱復(fù)合系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及建筑環(huán)境與設(shè)備工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種增強型地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地溫梯度又稱“地?zé)崽荻取被蛘摺暗責(zé)嵩鰷芈省?，指地球不受大氣溫度影響的地層溫度隨深度增加的增長率。表示地球內(nèi)部溫度不均勻分布程度的參數(shù)。不同地溫梯度值不同，一般埋深越深處的溫度值越高。
[0003]隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷提高，對能源的消耗量也越來越大，伴隨著傳統(tǒng)能源利用不充分而帶來的污染也越來越嚴(yán)重，例如煤炭燃燒產(chǎn)生的煤渣和煙氣等會造成環(huán)境污染，因此，為了減少環(huán)境污染，研究和開采新能源已成為可持續(xù)發(fā)展的一項重要目標(biāo)。在新能源中，地球內(nèi)部的地?zé)崮苡捎诰哂袃α看?，無污染等特點，也越來越多地被人們開采和利用。
[0004]目前，對地?zé)崮艿拈_采和利用局限于城市淺層供熱系統(tǒng)，利用單體換熱系統(tǒng)供熱，由于受單體換熱供熱面積的限制進(jìn)而導(dǎo)致供熱效率低，消耗的功率大，并且供熱效果及穩(wěn)定性難以保證。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型實施例提供了一種增強型地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中單體換熱系統(tǒng)供熱效率低、穩(wěn)定性差的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例公開了如下技術(shù)方案:
[0007]—種增強型地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)，它包括地埋管換熱器系統(tǒng)、熱栗系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)，其中，
[0008]所述循環(huán)系統(tǒng)包括進(jìn)水管和出水管，所述出水管上設(shè)置有閥門，所述進(jìn)水管上設(shè)置有循環(huán)栗，所述地埋管換熱器系統(tǒng)包括至少一個第一換熱器和至少一個第二換熱器，并且所述第一換熱器的長度大于所述第二換熱器的長度；
[0009]每個所述換熱器通過所述出水管與所述熱栗系統(tǒng)的出水口相連接，每個所述換熱器通過所述進(jìn)水管與所述熱栗系統(tǒng)的進(jìn)水口相連接，每個所述換熱器內(nèi)通過所述進(jìn)水管注入循環(huán)水，并通過所述循環(huán)水的循環(huán)實現(xiàn)了所述地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)外熱量的交換。
[0010]優(yōu)選的，在與所述第一換熱器相連接的出水管上還設(shè)置有減壓裝置，所述減壓裝置包括壓力傳感器和減壓開關(guān)。
[0011]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括補水系統(tǒng)，所述補水系統(tǒng)包括補水箱、導(dǎo)管和開關(guān)閥，所述補水箱通過所述導(dǎo)管與所述出水管相連接，所述導(dǎo)管上設(shè)置有開關(guān)閥。
[0012]優(yōu)選的，每個所述換熱器通過所述出水管與所述熱栗系統(tǒng)的出水口相連接包括:
[0013]優(yōu)選的，所述地埋換熱器系統(tǒng)的地埋方式包括豎直U型埋管方式、水平埋管方式、粧埋管方式或連續(xù)螺旋埋管方式。
[0014]所述出水管插入至所述換熱器的底部，且與所述換熱器密閉連接。
[0015]優(yōu)選的，所述熱栗系統(tǒng)還設(shè)置有能夠與外部實現(xiàn)熱量交換的外部連接接口。
[0016]優(yōu)選的，第一換熱器的長度是所述第二換熱器的10至15倍。
[0017]優(yōu)選的，所述第一換熱器由N80無縫鋼管制成，所述第二換熱器由PE管制成。
[0018]本公開的實施例提供的一種增強型地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)，利用地溫梯度原理在地下安裝地埋換熱器系統(tǒng)，由于地埋換熱器系統(tǒng)內(nèi)包含多個不同長度換熱器，例如第一換熱器和第二換熱器，且第一換熱器的長度大于第二換熱器，因此，在深層巖層下，位于第一換熱器內(nèi)的循環(huán)水能夠利用深層地下的高溫?zé)崮芘c熱栗系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)組成循環(huán)供熱系統(tǒng)，為外部供熱;第二換熱器內(nèi)的循環(huán)水利用淺層地下溫度低的特點與熱栗系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)組成循環(huán)制冷系統(tǒng)，為外部制冷。本地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)實現(xiàn)了復(fù)合系統(tǒng)外部與地下深層及淺層地?zé)崮艿臒崃拷粨Q，較單體換熱系統(tǒng)而言，提高了換熱效率。
[0019]此外，本公開的實施例提供的一種增強型地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)的有益效果還包括:
[0020]1、減壓裝置的設(shè)置能夠調(diào)節(jié)深層巖層下?lián)Q熱器內(nèi)的氣壓，增加地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)的安全性，防止深層地埋的換熱器由于深層巖層溫度高使換熱器內(nèi)的部分循環(huán)水氣化進(jìn)而導(dǎo)致?lián)Q熱器內(nèi)氣壓升高，產(chǎn)生相變，加重出水管內(nèi)循環(huán)栗負(fù)擔(dān)，當(dāng)換熱器內(nèi)壓力過大時，甚至?xí)l(fā)地埋換熱器爆裂。
[0021]2、補水箱能夠及時為地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)補充水分，防止換熱器內(nèi)的循環(huán)水由于蒸發(fā)或者氣化而減少，進(jìn)而影響復(fù)合系統(tǒng)的熱量交換。
[0022]3、普遍適用，靈活性高。地溫梯度普遍存在于地殼中，所以本技術(shù)方案不受地源地域的限制;并且地埋管換熱器系統(tǒng)中換熱器的地埋方式可以根據(jù)不同的地形地域情況而改變，例如豎直U型埋管方式、水平埋管方式、粧埋管方式或連續(xù)螺旋埋管方式等，使得本方案提供的冷熱復(fù)合系統(tǒng)適應(yīng)性強，此外，換熱器的數(shù)量和埋地深度可以根據(jù)工程項目熱負(fù)荷量的大小來確定，可適當(dāng)?shù)卦黾訐Q熱器的數(shù)量和埋地深度以保證系統(tǒng)有足夠的換熱能力來滿足工程的需要，靈活性高。
[0023]4、穩(wěn)定性高，安全性好。利用地?zé)崮茉床皇芗竟?jié)、氣候、晝夜等自然條件影響，穩(wěn)定性較高，并且淺層換熱器埋深于地下100-200米，深層換熱器埋深于地面以下1000-2000米，對地面建筑無任何影響。
[0024]5、壽命長。本公開實施例提供的換熱器的材料采用N80特級無縫鋼管以及優(yōu)質(zhì)PE管，深層N80無縫鋼管具有耐腐蝕、耐高壓、耐高溫的特點；淺層優(yōu)質(zhì)PE管具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，以及具有較高的剛性和韌性，機械強度好。介電性能，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性亦較好。
[0025]6、可再生。利用地?zé)崮転橥饨绻峄蛑评洌幌娜魏位Y源，階梯地?zé)崮茉诘厍騼?nèi)部隨時得到補充。
[0026]7、節(jié)能環(huán)保。不抽取地下熱水，也不使用地下水，不污染水源，僅通過換熱器管壁與地下巖層進(jìn)行冷熱交換，不產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣，并可以極大降低功耗，節(jié)能環(huán)保。
[0027]8、經(jīng)濟(jì)性高。單孔可供100000m2制熱，減少鉆孔數(shù)量，節(jié)約建設(shè)成本;深層取熱效果明顯，減少功耗，節(jié)約運行成本。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本實用新型根據(jù)實施例提供的一種增強型地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本實用新型根據(jù)實施例提供的另一種增強型地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]在圖1和圖2中包括:1、熱栗系統(tǒng)；2、出水管;3、進(jìn)水管;4、閥門；5、循環(huán)栗;6、減壓裝置;7、開關(guān)閥;8、補水箱;9、外壁;10、第一換熱器;11、第二換熱器;12、外部連接接口。
【具體實施方式】
[0032]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型實施例中的技術(shù)方案，并使本實用新型實施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例中技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0033]參見圖1為本實用新型一種增強型地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述復(fù)合系統(tǒng)包括地埋管換熱器系統(tǒng)、熱栗系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)，其中；所述熱栗系統(tǒng)1包括熱栗機組，或者所述熱栗系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)中，常用的具有地源熱栗功能的設(shè)備或系統(tǒng)。
[0034]所述循環(huán)系統(tǒng)包括進(jìn)水管2和出水管3，所述出水管3上設(shè)置有閥門4，所述進(jìn)水管2上設(shè)置有循環(huán)栗5，所述地埋管換熱器系統(tǒng)包括至少一個第一換熱器10和至少一個第二換熱器11，并且所述第一換熱器10的長度大于所述第二換熱器11的長度。
[0035]每個所述換熱器通過所述出水管3與所述熱栗系統(tǒng)1的出水口相連接，每個所述換熱器通過所述進(jìn)水管3與所述熱栗系統(tǒng)1的進(jìn)水口相連接，每個所述換熱器內(nèi)通過所述進(jìn)水管3注入循環(huán)水，并通過所述循環(huán)水在所述地源熱栗冷熱系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)實現(xiàn)了地表下的地?zé)崮芘c所述復(fù)合系統(tǒng)外部能量的交換，優(yōu)選的，所述多個換熱器之間并聯(lián)連接。
[0036]在所述增強型地源熱栗冷熱復(fù)合系統(tǒng)中，熱栗系統(tǒng)1通過進(jìn)水管2和出水管3與地埋管換熱器系統(tǒng)相連接，組成密閉的循環(huán)系統(tǒng)，閥門4安裝在熱栗系統(tǒng)1的出水口處，用于控制循環(huán)水在進(jìn)水管內(nèi)流通或者截止;在進(jìn)水管3，靠近熱栗系統(tǒng)1的進(jìn)水口出安裝有循環(huán)閥，所述循環(huán)栗5用于抽取所述換熱器內(nèi)的循環(huán)水，使得在換熱器內(nèi)的水能夠循環(huán)。換熱器的外壁9通過與巖層的溫度進(jìn)行熱量交換進(jìn)而改變換熱器內(nèi)水的溫度，再通過熱栗系統(tǒng)1的外接接口使地埋換熱器系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)水為外部系統(tǒng)供熱/制冷。
[0037]在冬季，室內(nèi)氣溫較低，開啟供熱循環(huán)系統(tǒng)，利用地溫梯度在地下深層巖層溫度較高的地?zé)崮転橥獠拷ㄖ锕?，具體地，如圖1左邊的結(jié)構(gòu)所示，為供熱循環(huán)系統(tǒng)，打開閥門4，預(yù)先向第一換熱器10注水，水通過進(jìn)水管2流入第一換熱器10內(nèi)，到達(dá)第一換熱器10的底部后