[發明專利]一種帶過冷裝置的地源熱交換器

有效

• 申請號: 201110309080.5
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102364290A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 祝長宇;丁式平
• 申請（專利權）人: 北京德能恒信科技有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F25B39/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及液泵放置地面的一種地源空調的地下熱交換器，特別是一種適用于地源空調的帶過冷裝置的豎式地下熱交換系統。

背景技術

隨著科學技術的發展及人民生活水平的不斷提高，人們對環境舒適程度的要求越來越高，供暖、供冷所需的能量消耗在總的能量消耗中所占的比重越來越大。由于燃料使用量的增加，加重了全球范圍內的環境污染。現在合理的利用太用能、地源能等可再生能源成了必然的選擇。

????當前對于在空調領域中的地源空調對于淺層地源的利用主要分為土壤源空調和地下水源空調兩種方式。土壤源空調的地下系統需要在地上鉆孔，在孔內設置U型閉式換熱器，從周圍土壤中吸收能量，由于管路與土壤傳熱效果不好，需要鉆的孔很多，初投資很高，效率也較低；地下水源熱泵空調的地下系統雖然效率高，但是它需要抽取地下水，對地下水的水文地質將會造成難以恢復的影響，并且只能應用在地下水充足又能夠順利回灌的地區。這兩種地熱能的利用都有一定的局限性。

發明內容

本發明目的是提供一種適用于地源空調的帶過冷系統的豎式地下熱交換系統，這種地下系統避免了建造數量眾多的鉆孔，并且無需抽取地下水而是采用熱管技術，通過熱管，實現對地下土壤中能量的采集，由于該發明安裝了過冷裝置解決了液態冷凝劑節流前氣化的問題，所以動力液泵可以安裝在地面上，便于進行日常的維修。

????該系統主要包括導熱部分和過冷部分，導熱部分主要由地下導熱管、導氣管、淋液環管、進液管、液泵、出液管和一些導熱附件構成；地下導熱管上端連接口徑較細的導氣管，下端深入地下恒溫層中，處在地下恒溫層的地下導熱管外圍安裝導熱附件導熱翅片，內部管壁上焊接用來加大受熱面積的內槽，內槽下部到達地下導熱管底部，上端和淋液環管接觸；淋液環管是一個底部向外翻出的圓環，安裝在地下導熱管上部，淋液環管的底部圓半徑略小于地下導熱管半徑，這樣淋液圓環環壁和地下導熱管壁組成了一個沒有密封的儲液空間，以便留下淋液縫使液體冷凝劑順著地下導熱管壁向下滲透；進液管從地下導熱管上端的邊側插入和淋液環管連通；出液管從地下導熱管上端的導氣管旁側插入直達地下導熱管底部，出液管的地面部分加入液泵后和進液管通過三通閥聯通到導液管；過冷部分由過冷壓縮機、過冷管道、過冷盤管和節流毛細管構成；過冷盤管放置在地下導熱管底部，一端連接節流毛細管，一端連接過冷管道，過冷管道從導氣管旁側導出，在地面接通過冷壓縮機后連入導氣管，這樣就組成了過冷裝部分。

當該地源熱交換系統進行吸熱時，地面上的三通閥開通進液管支路，關閉出液管支路。低溫液態冷凝劑從進液管流入淋液環管中，然后從淋液縫順著地下導熱管壁慢慢向下滲透，由于滲透速率小、數量少，所以滲透下的低溫液態冷凝劑一直順著地下導熱管壁的內槽下落，進入地下恒溫層后通過地下導熱管壁的熱量傳遞，低溫液態冷凝劑吸收熱量變成氣態，根據氣態物質自身的物理性質上升，通過導氣管進入地面空調系統中，該地下熱交換系統吸熱過程完成。

當該地源熱交換系統進行放熱時，地面上的三通閥開通出液管支路，關閉進液管支路，液泵和過冷壓縮機開始運行。氣態冷凝劑由于空調地面上的動力系統通過導氣管向地下導熱管運動，進入地下導熱管后，氣態冷凝劑通過地下導熱管壁和地下恒溫層進行熱交換，氣態冷凝劑變成液態落入地下熱交換器底部，過冷壓縮機的運行使底部的液態冷凝劑再次降溫，保證地面液泵在抽取液態冷凝劑的時候不會出現過早氣化。安裝在地面的液泵把液態冷凝劑輸送到地面上的空調系統內，該地下熱交換系統放熱過程完成。

附圖說明

圖一：地下熱交換系統整體結構圖；

圖二：地下熱交換系統中部剖面圖；

1、地表變溫層；2、地下恒溫層；3、絕熱介質；4、導熱介質；5、導熱翅片；6、地下導熱管；7、導氣管；8、出液管；9、液泵；10、三通閥；11、導液管；12、進液管；13、淋液環管；14、內槽；15、淋液縫；16、過冷壓縮機；17、過冷管道；18、過冷盤管；19、節流毛細管。

具體實施