[發(fā)明專利]小型淺層地下水源熱泵型空調(diào)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210329593.7
• 申請日: 2012-09-09
• 公開（公告）號: CN103673163A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 杜偉偉
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

?小型淺層地下水源熱泵型空調(diào)器，屬于新能源家用電器領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176將全國分為五個熱氣候地區(qū)，即嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、溫和地區(qū)。其中，夏熱冬冷地區(qū)是指長江中下游及其周圍地區(qū)，范圍大致為隴海線以南，南嶺以北，四川盆地以東，包括上海、重慶二直轄市，湖北、湖南、江西、安徽、浙江五省全部，四川、貴州二省東半部，江蘇、河南二省南半部，福建省北半部，陜西、甘肅二省南端，廣東、廣西二省區(qū)北端，涉及16個省、市、自治區(qū)。該地區(qū)面積約180萬平方公里，人口5.5億左右，國內(nèi)生產(chǎn)總值約占全國的48%，是一個人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)。這一地區(qū)夏季炎熱、冬季較陰冷，但其農(nóng)村及中小城鎮(zhèn)平層建筑以往一般沒有空調(diào)和采暖設(shè)施，隨著人民生活水平的逐步提高，這類建筑逐漸產(chǎn)生了空調(diào)和采暖的需求，目前的解決方案主要是：設(shè)置小型簡易煤鍋爐供冬季取暖，購買壁掛式或柜式房間空調(diào)器作為夏季空調(diào)之用，這兩類設(shè)施的購置安裝費(fèi)用總計約在1.5萬以上，因此有些經(jīng)濟(jì)不太寬裕的家庭可能只選擇其一，或者干脆什么都不裝。隨著這部分人群收入的增加和生活水平的提高，其對居住舒適性提出了一定的要求。

?傳統(tǒng)的熱泵型房間空調(diào)器可同時解決夏季制冷和冬季采暖的需求，但在上述應(yīng)用場合主要存在如下一些問題：

?1）農(nóng)村和中小城鎮(zhèn)平層住宅的住房面積往往比較大，一般至少有三個房間，建筑面積處于150--300平米之間，這些建筑物往往未經(jīng)專業(yè)化的設(shè)計，所以其建筑保溫往往也做得不太好，這樣的建筑配置空調(diào)實(shí)施，所需要配備空調(diào)器的功率要求比較大，否則不能滿足建筑物的使用要求，這造成設(shè)備造價偏高，難以被這部分用戶接受；

?2）這一地區(qū)夏季氣溫很高且持續(xù)時間長，導(dǎo)致空調(diào)制冷工況的COP比較低；而冬季氣溫低，導(dǎo)致空調(diào)在熱泵工況運(yùn)行的COP更低，更為嚴(yán)重的問題是熱泵在冬季的產(chǎn)熱量嚴(yán)重不足，無法滿足這些建筑的采暖需求。因此，傳統(tǒng)的熱泵型房間空調(diào)器在夏熱冬冷地區(qū)的使用時，效率不高、供熱能力不足，其使用經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行效果并不能令人滿意。

地下水源熱泵系統(tǒng)從近百米深度的地下取水，作為空調(diào)主機(jī)的冷熱源，是各類暖通設(shè)備中能效比最高的技術(shù)方案，一般用于大型中央空調(diào)領(lǐng)域，它不適合做成小型系統(tǒng)，因?yàn)榇嬖诘叵滤褂玫姆芍萍s，地下水取水和回灌成本等問題。從10米以內(nèi)深度取淺層地下水目前不受國家法規(guī)限制，因此本項(xiàng)目試圖研制一種以10米以內(nèi)深度的淺層地下水為冷熱源的小型水源熱泵型房間空調(diào)器產(chǎn)品，用于夏熱冬冷地區(qū)的農(nóng)村及中小城鎮(zhèn)平層建筑夏季制冷和冬季采暖需求。該技術(shù)構(gòu)思的主要優(yōu)點(diǎn)是：夏季能降低制冷系統(tǒng)的冷凝溫度，冬季能抬高熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，因此可大幅度提高系統(tǒng)的能效比，并在一定壓縮機(jī)排量下可增大制冷量和供熱量，可更好地滿足上述建筑的冷暖兩用空氣調(diào)節(jié)要求，并有利于控制產(chǎn)品成本，同時還能提高產(chǎn)品使用的舒適性。本項(xiàng)目產(chǎn)品在這類用戶群中可替代自制小型鍋爐和傳統(tǒng)房間空調(diào)器，能降低用戶在空調(diào)和采暖方面的總投資約30%，可以預(yù)期，項(xiàng)目產(chǎn)品將具有良好的市場空間。

發(fā)明內(nèi)容

1、研究開發(fā)“小型淺層地下水源熱泵型房間空調(diào)器”產(chǎn)品，以下簡稱“水源熱泵”，該產(chǎn)品使用10米左右深度的淺層地下水為冷熱源，夏季向地下水中排放冷凝熱，冬季從地下水中吸收熱量，從而構(gòu)造熱泵型房間空調(diào)器產(chǎn)品，產(chǎn)品主要針對我國“夏熱冬冷”地區(qū)（主要分布在長江中下游）的農(nóng)村和中小型城鎮(zhèn)的平層居民住宅建筑，作為夏季制冷和冬季采暖之用，替代傳統(tǒng)的自制簡易小鍋爐和傳統(tǒng)的房間空調(diào)器。

2、計劃研發(fā)的“水源熱泵”系列產(chǎn)品包括“一體機(jī)”和“多聯(lián)機(jī)”兩個規(guī)格：一體機(jī)使用約1.5HP的壓縮機(jī)，適用面積約20～40平米，主要用于客廳；多聯(lián)機(jī)使用約3HP的壓縮機(jī)，可帶2～4個末端風(fēng)機(jī)盤管，相當(dāng)于“戶式中央空調(diào)”的產(chǎn)品功能。一體機(jī)的所有部件集成在一個機(jī)身內(nèi)，用戶使用簡單；多聯(lián)機(jī)適于三個以上的房間，購買成本優(yōu)勢明顯。

3、在有效控制成本的前提下，綜合運(yùn)用各類有助于提高制冷量、制熱量、綜合能效比（即EER）的技術(shù)手段，開發(fā)上述兩個規(guī)格的“水源熱泵”產(chǎn)品，并最終形成這兩個產(chǎn)品規(guī)格可供規(guī)模化生產(chǎn)的完整產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。

4、對于所開發(fā)的產(chǎn)品，最終形成如下技術(shù)資料：產(chǎn)品構(gòu)成零部件清單（包括零部件名稱、材質(zhì)、代號、技術(shù)要求、技術(shù)參數(shù)、生產(chǎn)廠家等）、產(chǎn)品整套詳細(xì)圖紙（包括整機(jī)和部件組裝圖、自制零部件圖紙、外協(xié)件圖紙、外購件尺寸圖等）、全部配套零部件及毛坯的協(xié)作、配套、供貨廠家（或品牌）名錄，最終形成產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。