[發明專利]檔案庫房用熱回收型地源熱泵空調系統

無效

• 申請號: 200810042772.6
• 申請日: 2008-09-11
• 公開（公告）號: CN101358761A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 王如竹;余鑫;翟曉強
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F24F3/06
• 分類號: F24F3/06;F24F3/147;F24F3/16;F24F12/00;F25B30/06
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種制冷和傳熱技術領域的熱泵空調系統，特別是一種檔案庫房用熱回收型地源熱泵空調系統。

背景技術

能源問題是人類發展面臨的一個重大問題，能源和環境的協調發展成為趨勢。土壤源熱泵是一種有效的能源利用形式，它是利用土壤作為冷熱源，通過換熱介質，夏季向土壤散熱，冬季從土壤吸熱，再通過熱泵機組向建筑制冷和供熱。土壤源屬于可再生能源，利用可再生能源作為建筑物制冷和供熱的冷熱源，既節能又環保。同時，由于檔案庫房的特殊性，要求庫房全年恒溫恒濕以保證紙質檔案的保存，因此對能源的利用要求比較高，采用土壤源熱泵這種既節能又環保的系統是檔案庫房的很好的選擇。

經對現有技術的文獻檢索發現，中國發明專利申請名稱為：一種帶有自然供冷、余熱回收的地源熱泵集成系統和方法，申請號為：200810034459.8，該專利公開了一種余熱回收利用的地源熱泵集成系統。余熱利用方式為經過埋地換熱器預熱的工作流體，流過排風換熱器，把熱量帶到新風換熱器，加熱新風。該專利主要是針對供熱工況時充分利用地下熱量，但是不能實現制冷工況時將未流過埋地換熱器的工作流體用于再熱送風，無法在節能的同時減少向土壤排放的熱量。

發明內容

本發明的目的是針對檔案庫房系統全年需要空調的特殊性，提出地源熱泵這種節能環保的空調措施，滿足檔案庫房夏季供冷以及冬季供熱的要求。同時針對地源熱泵系統常見的冬夏冷熱負荷不平衡問題，提出熱回收技術，使得熱泵機組全年在制冷的同時還能供熱，既能緩解負荷不平衡問題，還能為建筑物提供生活熱水。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：地下埋管換熱器系統，熱泵機組系統、各樓層空調機房內的恒溫恒濕機組以及控制系統四部分。地下埋管換熱器系統與熱泵機組系統通過管道連接起來，熱泵機組系統與恒溫恒濕機組通過管道連接起來，控制系統與熱泵機組系統連接。

所述地下埋管換熱器系統包括：地下埋管換熱器，地源側集水器，地源側分水器。地下埋管換熱器由多個埋管井并聯組成，埋管井共有280口，分為十個區，每個區分別有集水器、分水器，每口井直徑為160mm，為單U型管，所有埋管采用同程式連接。最后通過管道和地源側集水器、地源側分水器連接。地源側集水器、地源側分水器一端與地下埋管換熱器連接，另一端與熱泵機組系統通過管道連接。

所述熱泵機組系統由兩臺并聯的帶熱回收功能的熱泵機組構成，熱泵機組包括蒸發器、冷凝器，空調冷凍水集水器、空調冷凍水分水器，空調冷卻水集水器、空調冷卻水分水器，以及安裝在熱泵機組蒸發器、冷凝器和地源側集水器、地源側分水器相連接的管道上的閥門。蒸發器通過管道同時與地源側集水器、地源側分水器以及空調冷凍水集水器、空調冷凍水分水器連接，冷凝器通過管道同時與地源側集水器、地源側分水器以及空調冷卻水集水器、空調冷卻水分水器連接。空調冷凍水集水器、空調冷凍水分水器與恒溫恒濕機組的冷卻段內的冷卻盤管通過管道連接，空調冷卻水集水器、空調冷卻水分水器與恒溫恒濕機組再熱段內的加熱盤管通過管道連接。夏季有一定的時間不將熱量排入地下，而是通過恒溫恒濕機組再熱段內的加熱盤管利用這部分熱量，熱泵機組可同時制冷和供熱，一套系統可以滿足建筑物全年冷量、熱量以及生活熱水的需要。

所述恒溫恒濕機組包括：混風段、過濾段、冷卻段、再熱段、加濕段和送風段。混風段為恒溫恒濕機組最前端，有兩個入風口，一個入風口沒有連接部件，為新風入口，另一個入風口通過管道與房間接連，為回風入口，混風段在機組內部一端與過濾段連接；過濾段一端與混風段連接，另一端與冷卻段連接；冷卻段一端與過濾段連接，另一端與再熱段連接，冷卻段內為一個換熱盤管，盤管內通過水流動與空氣換熱，夏季時，盤管用于冷卻空氣，稱為冷卻盤管；再熱段一端與冷卻段連接，另一端與加濕段連接，再熱段內也為一個換熱盤管，夏季時，盤管用于再熱空氣，稱為加熱盤管；加濕段一端與再熱段連接，另一端與送風段連接；送風段一端與加濕段連接，另一端通過管道與房間連接。制冷工況時，回風和新風在混風段混合后經過過濾段，過濾后經過冷卻段內的冷卻盤管冷卻除濕，再經再熱段內的加熱盤管再熱，最后經過加濕段和送風段送入室內。再熱段中的加熱盤管內的熱水就是由熱泵機組系統提供，也就是熱泵機組不排入地下的那一部分熱量。