一种间插式地埋管地源热泵系统
阅读：1015发布：2020-12-05
专利汇可以提供一种间插式地埋管地源热泵系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种间插式地埋管 地源 热 泵 系统，包括 地源热泵 机组、与地源热泵机组输入端连接的地源热换热系统、与地源热泵机组输出端连接的 空调 末端换热器，其与地源热泵机组输入端连接的地源热换热系统是见缝插针式铺设于建筑桩 基础 空隙中的地埋管，地埋管通过管路、地源侧 水 泵及 阀 门 与地源热泵机组输入端连接；地源热泵机组输出端通过管路、用户侧 水循环 泵及阀门与空调末端用户换热器连接。所述的地埋管是沿建筑立桩排列的竖直U型地埋管。本实用新型不消耗水也不污染水，不需要 锅炉 ，不需要 冷却塔 ，也不需要堆放 燃料 废物的场地，环保效益显著，维护 费用 低，寿命可达50年,要比普通空调高35年使用寿命。，下面是一种间插式地埋管地源热泵系统专利的具体信息内容。
一种间插式地埋管地源热泵系统
技术领域
背景技术
[0002] 随着经济的发展和人们生活水平的提高，公共建筑和住宅的供暖和空调已经成为普遍的要求。作为中国传统供热的燃煤锅炉不仅能源利用率低，而且还会给大气造成严重的污染。因此，在一些城市中燃煤锅炉在被逐步淘汰，而燃油、燃气锅炉则运行费用很高。地源热泵就是一种在技术上和经济上都具有较大优势的解决供热和空调的替代方式。
[0003] 地源热泵是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现由低温位热能向高温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源；即在冬季，把地能中的热量取出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。但是，如何将地热取出，目前还没有适宜的方法。发明内容
[0004] 本实用新型的目的是设计一种间插式地埋管地源热泵系统，充分利用建筑物尤其是高层建筑地下室施工中已有的桩基础空隙，见缝插针式铺设地埋管，大大节约土地资源，减少地埋管道的长度，提升热交换效率，提高综合使用效益。
[0005] 本实用新型的技术方案：本实用新型的间插式地埋管地源热泵系统包括地源热泵机组、与地源热泵机组输入端连接的地源热换热系统、与地源热泵机组输出端连接的空调末端换热器，其与地源热泵机组输入端连接的地源热换热系统是见缝插针式铺设于建筑桩基础空隙中的地埋管，地埋管通过管路、地源侧水泵及阀门与地源热泵机组输入端连接；地源热泵机组输出端通过管路、用户侧水循环泵及阀门与空调末端用户换热器连接。
[0006] 所述的地埋管是沿建筑立桩排列的竖直U型地埋管。
[0007] 本实用新型的优点：
[0008] 1、环境和经济效益显著：
[0009] 地源热泵机组运行时，不消耗水也不污染水，不需要锅炉，不需要冷却塔，也不需要堆放燃料废物的场地，环保效益显著。地源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比也可以减少40%以上；与电供暖相比可以减少70%以上，它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%，比燃气锅炉的效率高出了75%。
[0010] 2、无环境污染
[0011] 地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少38%以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，真正的实现了 节能减排节能减排是减少能源浪费和降低废气排放更多。
[0012] 3、维护费用低
[0013] 地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维护，系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，更加可靠，延长寿命。地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年,要比普通空调高35年使用寿命。
[0014] 4、维持生态环境平衡
[0016] 图1是本实用新型的间插式地埋管地源热泵空调系统示意图。
具体实施方式
[0017] 如图1：本实用新型的间插式地埋管地源热泵系统，包括地源热泵机组、与地源热泵机组输入端连接的地源热换热系统、与地源热泵机组输出端连接的空调末端换热器，其与地源热泵机组4输入端连接的地源热换热系统是见缝插针式铺设于建筑桩基础空隙中的地埋管1，地埋管1通过管路2、地源侧水泵3及阀门5、6、7、8与地源热泵机组4输入端连接；地源热泵机组4输出端通过管路、阀门9、10、11、12及用户侧水循环泵13及与空调末端用户换热器14连接。
[0018] 所述的地埋管1是沿建筑立桩15排列的竖直U型地埋管。
[0019] 在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒作功，使其进行汽-液转化的循环。通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至地下水或土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中，通过冷媒-空气热交换器，以13℃以下的冷风的形式为室内供冷。
[0020] 在制热状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒作功，并通过四通阀将冷媒流动方向换向。由地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量，通过冷媒/水热交换器内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的 冷凝，由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以强制对流 、自然对流或辐射的形式向室内供暖。
[0021] 一、地源热泵设计
[0022] 确认空调冷热负荷、生活热水负荷等；收集项目所在地地质资料，获得土壤的换热量资料，根据负荷计算出想土壤的取热量、排热量，在根据收集到的土壤换热资料计算出所需要的埋管长度，根据地质条件确定打孔深度，计算出换热孔数量。
[0023] 设计时，与建筑基础设计同步进行，在满足承重要求的前提下，尽量为地埋管施工预留工作面，便于组织实施。
[0024] 二、地埋管安装
[0025] 下管方法有人工下管和机械下管两种，下管前应将U型管与灌浆管捆绑在一起，在钻孔完毕后立即进行下管施工，并采取防止上浮的固定措施。下管完毕后，要保证U型管露出地面，在埋管区域做出标志并定位，以便于后续施工。
[0026] 安装水平管铺设前，沟槽底部应先铺设相当于管径厚度的细沙，安装时管道不应折断、扭结，沙中不得有石块，转弯处应光滑，并有固定措施。管道分段试压合格后，对整个管道进行水冲洗。
[0027] 利用建筑施工中已有的桩基础空隙，沿建筑立桩排列的竖直U型地埋管，注意施工中对桩基的保护。
[0028] 三、地源热泵机组安装
[0029] 地源热泵机组的选型，应与系统设计的冷（热）量匹配，系统换热介质为水循环，地埋管1为地源热泵机组的主要冷热源。地埋管系统与地源热泵机组输入端连接。地源热泵机组安装在可承受其重量的基座上，采用吊装平衡。机组周围预留检修间隙并设排水通道。所有机外管路阀门设承重支架或吊架，试压合格后进行保温和防凝水处理。
[0030] 四、空调末端换热系统
[0031] 地源热泵机组4输出端与空调末端用户换热器14连接，末端用户换热器采用风机盘管系统。风机盘管是空调系统的末端装置，主机产生的冷（热）水靠水泵传送，利用机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水（热水）盘管后被冷却（加热），以保持房间温度的恒定。
[0032] 本实用新型的间插式地埋管地源热泵空调系统，采用竖直U型地埋管埋入地下钻孔中，一进一回形成回路与大地进行换热。地源热泵机组在夏季利用大地冬季蓄存的冷量供冷；冬季利用夏季蓄存的热量供热，既节能又环保。
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