地下土壤冷源空调装置
阅读：849发布：2021-07-17
专利汇可以提供地下土壤冷源空调装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种地下 土壤 冷源 空调 装置，它是利用垂直于地面埋设在地下的U型土壤换热器里流动的介质与土壤进行换热，提取土壤中的冷量进行空调的一种装置。在 循环 泵 的驱动下，土壤换热器里流动的介质的 温度 降低，通过管道、 阀 门 、 循环泵 流入 风 机盘管装置，通过盘管与室内的空气换热，降低了室内的空气温度，实现了夏季供冷空调的目的。该装置最适用寒冷、严寒地区。，下面是地下土壤冷源空调装置专利的具体信息内容。
所属技术领域
本实用新型涉及一种用地下深层土壤做冷源的空调装置。尤其是不用制冷机的供冷空调 装置。
背景技术
目前有一种利用地下水做冷源的空调装置，它主要是由水泵、地下供水井、地下回水井、 管道、阀门、风机盘管装置等组成。在水泵的驱动下，冷水从地下供水井被提升到地面以上， 通过管道、阀门进入风机盘管装置。在风机盘管装置中，冷水流经盘管时与室内的空气换热， 空气被冷却。冷却的空气在风机的作用下流入房间，使房间降温，达到了供冷空调的目的。 流经盘管的冷水吸收空气的热量而温度升高，升温的水，最后被排入到离供水井有一定距离 的排水井中，通过井管的多个小孔渗入土壤之中。如此连续运行，实现了用地下水做冷源进 行空调。但是，这种方法不可避免地污染了地下水源和土壤，而且排水井的排水能力逐渐降 低，在地下，两井之间易形成水通道，有造成地面塌陷的危险。
发明内容
为了克服现有的水源供冷空调装置污染地下水源和土壤等的缺点，本实用新型提供一种 供冷空调装置，该空调装置不仅能提供冷量进行空调，而且不会污染地下水和土壤，还能长 期使用。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用垂直于地面埋至土壤深层的U型 土壤换热器，它在地面以上的入口先后与管道、阀门及风机盘管装置的出口相连；在地面以 上的出口相继与管道、阀门、循环泵及风机盘管装置的入口相连，U型土壤换热器与低温土 壤直接接触。在循环泵的驱动下，管道系统内的介质通过管道由U型土壤换热器入口进入， 由上而下在换热器管内流动，由于介质的温度高于土壤的温度，所以管内的介质通过管壁与 土壤换热且温度不断地下降，介质流到换热器的底部沿着U型(180°)弯头由向下流动转 向向地面方向流动，介质的温度继续下降，土壤吸热，温度缓慢上升。降温后的介质由U型土壤 换热器出口出来进入管道，通过阀门、循环泵、进入风机盘管装置。在风机盘管装置内，在 风机的驱动下，室内的空气在盘管外流过，通过盘管的管壁与管内流动的低温介质换热。空 气被冷却、降温后流入室内，使室内的空气温度降低。介质因与空气换热温度升高，从风机 盘管装置的出口出来后通过管道、阀门，再进入U型土壤换热器与土壤进行换热、降温，通 过阀门、循环泵进入风机盘管装置，冷却室内空气，周而复始，实现了用土壤做冷源进行供 冷空调。由于热量的转移是通过管内的介质与管外的土壤进行传热而实现的，介质在循环泵 的驱动下在一个封闭的系统内循环流动，因此，不会污染地下水源和土壤，而且可以长期地 使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图是本实用新型的原理和结构图
图中1、U型土壤换热器，2、土壤，3、供水管，4、阀门，5、循环泵，6、风机盘管装 置，7、风机，8、盘管，9、回水管，10、阀门，11、膨胀水箱。
在附图所示的实施例中，U型土壤换热器(1)竖直埋于地下土壤(2)中，它的一端通 过供水管(3)相继与阀门(4)、循环泵(5)、风机盘管装置(6)的入口相连，另一端通过 回水管(9)与阀门(10)、风机盘管装置(6)的出口相连，构成了一个循环系统。为了解决 介质因温度变化引起的热膨胀和系统的定压问题，在循环泵(5)的入口处安装了膨胀水箱 (11)。在循环泵(5)的驱动下，管内的流动介质由风机盘管装置(6)的出口流入回水管(9)、 阀门(10)、进入U型土壤换热器(1)且由上向下流动。由于介质的温度高于土壤(2)的 温度，所以介质通过U型土壤换热器的管壁向土壤传热，介质在流动的同时温度逐渐下降， 此时靠近U型土壤换热器管壁的土壤(2)的温度逐渐上升，并不断地把热量向周围扩散。 当介质流到接近换热器的底部时，沿着换热器的U型弯头由上向下流动转变为由下向上流动， 介质温度继续下降，管壁周围的土壤温度上升。降温的介质由U型土壤换热器(1)的出口 出来进入供水管(3)，通过阀门(4)、循环泵(5)、进入风机盘管装置(6)的盘管(8)。室 内的热空气在风机盘管装置(6)内的风机(7)的驱动下，进入风机盘管装置(6)内并与盘 管(8)内的介质通过盘管的管壁进行换热，由于介质温度低于空气温度，所以空气被冷却降 温，介质温度上升。低温的空气在风机(7)的作用下进入室内并与室内空气混合，室内空气 温度降低。升温的介质在循环泵(5)的驱动下流出风机盘管装置(6)，进入回水管(9)，通 过阀门(10)，再进入U型土壤换热器(1)中与土壤(2)进行换热，介质被冷却后再流入 到风机盘管装置(6)与室内空气进行换热，空气温度降低，周而复始连续运行，达到了供冷 空调的目的。
夏季空调期后，此装置停止运行。由于寒冷、严寒地区夏季炎热的天气只有2-4个月左 右，因此空调期后，地下土壤的温度场在8-10个月的时间里基本可以得到恢复，所以该供 冷空调装置可以长期使用。
发明内容
为了克服现有的水源供冷空调装置污染地下水源和土壤等的缺点，本实用新型提供一种 供冷空调装置，该空调装置不仅能提供冷量进行空调，而且不会污染地下水和土壤，还能长 期使用。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用垂直于地面埋至土壤深层的U型 土壤换热器，它在地面以上的入口先后与管道、阀门及风机盘管装置的出口相连；在地面以 上的出口相继与管道、阀门、循环泵及风机盘管装置的入口相连，U型土壤换热器与低温土 壤直接接触。在循环泵的驱动下，管道系统内的介质通过管道由U型土壤换热器入口进入， 由上而下在换热器管内流动，由于介质的温度高于土壤的温度，所以管内的介质通过管壁与 土壤换热且温度不断地下降，介质流到换热器的底部沿着U型(180°)弯头由向下流动转 向向地面方向流动，介质的温度继续下降，土壤吸热，温度缓慢上升。降温后的介质由U型土壤 换热器出口出来进入管道，通过阀门、循环泵、进入风机盘管装置。在风机盘管装置内，在 风机的驱动下，室内的空气在盘管外流过，通过盘管的管壁与管内流动的低温介质换热。空 气被冷却、降温后流入室内，使室内的空气温度降低。介质因与空气换热温度升高，从风机 盘管装置的出口出来后通过管道、阀门，再进入U型土壤换热器与土壤进行换热、降温，通 过阀门、循环泵进入风机盘管装置，冷却室内空气，周而复始，实现了用土壤做冷源进行供 冷空调。由于热量的转移是通过管内的介质与管外的土壤进行传热而实现的，介质在循环泵 的驱动下在一个封闭的系统内循环流动，因此，不会污染地下水源和土壤，而且可以长期地 使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图是本实用新型的原理和结构图
图中1、U型土壤换热器，2、土壤，3、供水管，4、阀门，5、循环泵，6、风机盘管装 置，7、风机，8、盘管，9、回水管，10、阀门，11、膨胀水箱。
在附图所示的实施例中，U型土壤换热器(1)竖直埋于地下土壤(2)中，它的一端通 过供水管(3)相继与阀门(4)、循环泵(5)、风机盘管装置(6)的入口相连，另一端通过 回水管(9)与阀门(10)、风机盘管装置(6)的出口相连，构成了一个循环系统。为了解决 介质因温度变化引起的热膨胀和系统的定压问题，在循环泵(5)的入口处安装了膨胀水箱 (11)。在循环泵(5)的驱动下，管内的流动介质由风机盘管装置(6)的出口流入回水管(9)、 阀门(10)、进入U型土壤换热器(1)且由上向下流动。由于介质的温度高于土壤(2)的 温度，所以介质通过U型土壤换热器的管壁向土壤传热，介质在流动的同时温度逐渐下降， 此时靠近U型土壤换热器管壁的土壤(2)的温度逐渐上升，并不断地把热量向周围扩散。 当介质流到接近换热器的底部时，沿着换热器的U型弯头由上向下流动转变为由下向上流动， 介质温度继续下降，管壁周围的土壤温度上升。降温的介质由U型土壤换热器(1)的出口 出来进入供水管(3)，通过阀门(4)、循环泵(5)、进入风机盘管装置(6)的盘管(8)。室 内的热空气在风机盘管装置(6)内的风机(7)的驱动下，进入风机盘管装置(6)内并与盘 管(8)内的介质通过盘管的管壁进行换热，由于介质温度低于空气温度，所以空气被冷却降 温，介质温度上升。低温的空气在风机(7)的作用下进入室内并与室内空气混合，室内空气 温度降低。升温的介质在循环泵(5)的驱动下流出风机盘管装置(6)，进入回水管(9)，通 过阀门(10)，再进入U型土壤换热器(1)中与土壤(2)进行换热，介质被冷却后再流入 到风机盘管装置(6)与室内空气进行换热，空气温度降低，周而复始连续运行，达到了供冷 空调的目的。
夏季空调期后，此装置停止运行。由于寒冷、严寒地区夏季炎热的天气只有2-4个月左 右，因此空调期后，地下土壤的温度场在8-10个月的时间里基本可以得到恢复，所以该供 冷空调装置可以长期使用。
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