[實用新型]一種夏季運行用地源熱泵機組

有效

• 申請號: 201320106685.9
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN203100039U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 李浩;張燕立
• 申請（專利權）人: 天津美意空調設備銷售有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F13/30;F25B41/04
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

本實用新型涉及一種地源熱泵機組，特別是涉及一種夏季運行用地源熱泵機組。

地源熱泵技術的實質就是利用鉆井機在大地鉆孔，然后向孔中埋設由PE塑料制成且專業上稱為地埋管換熱器的U型管，之后向地埋管換熱器中注入換熱介質，換熱介質通常為水，通過該換熱介質與大地間的熱交換而從大地吸收熱量或冷量，然后換熱介質將該熱量或冷量通過熱交換的方式提供給地源熱泵機組中的冷媒，之后地源熱泵機組再將經過熱交換后升溫或降溫的冷媒提供給安裝在室內空間的空調器，在空調器中該冷媒將與室內空間的空氣進行熱交換，從而將室內空間保持在適宜的溫度下。即地源熱泵系統是由彼此通過管路相連的地源熱泵機組、構成空調系統的多臺空調器和構成地埋系統的多組地埋管換熱器組成，其中地源熱泵機組安裝在機房內，多臺空調器設置在需要溫度調節的建筑物內不同室內空間中，而多組地埋管換熱器則埋設在大地土壤中。

圖1為一種已有技術的夏季運行用地源熱泵機組結構示意圖。如圖1所示，這種已有技術的夏季運行用地源熱泵機組包括制冷循環裝置、空調系統供水管4、空調系統回水管5、地埋系統來水管6、地埋系統去水管7、空調系統循環水泵8、地埋系統循環水泵9和四個閥門11；所述的制冷循環裝置由壓縮機1、冷凝器2、圖中未示出的膨脹閥和蒸發器3通過冷媒管彼此相連而構成，其中蒸發器3與空調系統供水管4和空調系統回水管5的一端相連，空調系統供水管4和空調系統回水管5的另一端與空調系統相接；冷凝器2與地埋系統來水管6和地埋系統去水管7的一端相連，地埋系統來水管6和地埋系統去水管7的另一端與地埋管換熱器10相接；空調系統循環水泵8安裝在空調系統供水管4上；地埋系統循環水泵9設置在地埋系統來水管6上；空調系統供水管4、空調系統回水管5、地埋系統來水管6和地埋系統去水管7上分別安裝有一個閥門11。

夏季供冷時，來自空調系統的12℃回水在空調系統循環水泵8的作用下經空調系統供水管4流入蒸發器3，此時空調系統供水管4、空調系統回水管5、地埋系統來水管6和地埋系統去水管7上的閥門11均處于開啟狀態，該水將與蒸發器3中流動的冷媒進行熱交換，從而將水溫降至7℃，然后經空調系統回水管5流回空調系統，從而實現對室內空間的制冷。與此同時，來自地埋管換熱器10且已向大地散熱的地埋系統冷水在地埋系統循環水泵9的作用下經地埋系統來水管6流入冷凝器2，該水將與冷凝器2中流動的冷媒進行熱交換，從而將水溫升高，然后經地埋系統去水管7流回地埋管換熱器10，如此反復進行循環。而制冷循環裝置的工作原理同已有技術。

但是，這種已有技術的夏季運行用地源熱泵機組存在下列問題：如上所述，在夏季，地源熱泵系統向建筑物供冷時將產生的熱量通過地埋管換熱器10存入大地土壤中，而在冬季供熱時通過地埋管換熱器10將大地土壤中的熱量取出，然后由地源熱泵機組將該熱量提高品位后向建筑物供暖。由于平原地區的地埋管換熱器10的深度為100?150米，在此深度范圍內土壤的平均溫度是恒定的，約為15?16C。在夏季，隨著地源熱泵系統的不斷運行，大地土壤中積聚的熱量不斷增多，地溫逐漸上升，到制冷期結束時，地溫可達30C。在冬季，隨著地源熱泵系統的不斷運行，大地土壤中的熱量逐漸減少，地溫不斷下降，供暖期結束時地埋管換熱器10所在區域的大地溫度將達到10C以下。但是，在夏季開始運行時，由于上一年冬季供熱造成的大地地溫較低，即此時空調系統和地埋系統中換熱介質的溫差較大，所以若將地埋管換熱器10中的換熱介質從大地土壤中取出的冷量直接提供給空調系統完全可以滿足溫度調節的要求，但現有的地源熱泵系統無法做到，必須要開啟地源熱泵機組，這樣必然會造成能源浪費。