[發明專利]一種用于寒冷地區地源熱泵系統的地下土壤冷熱平衡系統

在審

• 申請號: 201710666978.5
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107270567A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 熊健;孟凡亮;邵滌清
• 申請（專利權）人: 寶蓮華新能源技術（上海）股份有限公司
• 主分類號: F24J3/08
• 分類號: F24J3/08
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙)31241
• 代理人: 盧艷民

技術領域

本發明涉及一種用于寒冷地區地源熱泵系統的地下土壤冷熱平衡系統。

背景技術

在寒冷國家和地區全年建筑物室內冷/熱負荷不平衡情況下普遍存在地下土壤平衡補償問題。在北方寒冷地區，由于建筑物冬季熱負荷遠大于夏季冷負荷，造成冬季從地下土壤中吸收的熱量遠大于夏季向土壤中排放的熱量，即建筑的夏季冷負荷遠低于冬季熱負荷：夏季向土壤排熱少，冬季從土壤吸熱多，引起地下土壤的冷/熱不平衡，從而導致地源熱泵系統運行效率低、主機運行不穩定、室內采暖不能滿足要求，對地下土壤的溫度恢復造成影響。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種用于寒冷地區地源熱泵系統的地下土壤冷熱平衡系統，可以在夏天及過度季節通過吸收空氣中的熱量對地下土壤進行熱量補償，從而調節地下土壤的冷熱量不平衡，使得地源熱泵系統在冬季采暖期間不但能夠滿足室內用戶的熱量需求，而且能夠保證其長期穩定經濟的運行，保護地下土壤的生態環境。

實現上述目的的技術方案是：一種用于寒冷地區地源熱泵系統的地下土壤冷熱平衡系統，包括熱平衡裝置、地源熱泵主機、土壤源換熱器、地源側水泵、第一電動閥、第二電動閥和第三電動閥，其中：

所述熱平衡裝置包括銅鋁翅片換熱器、噴淋泵和軸流風機，所述鋁翅片換熱器內設置有噴淋管道，所述噴淋泵設置在所述噴淋管道上，所述軸流風機設置在所述銅鋁翅片換熱器的頂部；

所述地源熱泵主機通過地源側供水管與所述土壤源換熱器的進口相連，所述土壤源換熱器的出口通過地源側回水管與所述地源熱泵主機相連；

所述銅鋁翅片換熱器的出口通過換熱器側供水管與所述地源側供水管連通，進口通過換熱器側回水管與所述地源側回水管連通；

所述地源側水泵設置在所述地源側回水管上；

所述第一電動閥設置在所述換熱器側供水管上；

所述第二電動閥設置在所述換熱器側回水管上；

所述第三電動閥設置在所述地源側回水管上，且位于所述地源側水泵和地源熱泵主機之間。

上述的一種用于寒冷地區地源熱泵系統的地下土壤冷熱平衡系統，其中，所述換熱器側回水管與地源側回水管的相接端位于所述地源側水泵和第三電動閥之間。

上述的一種用于寒冷地區地源熱泵系統的地下土壤冷熱平衡系統，其中，冬季采暖時，所述第一電動閥及第二電動閥關閉，所述第三電動閥開啟，通過所述地源側水泵不斷地將所述土壤源換熱器中吸收的熱量提供給所述地源熱泵主機，所述地源熱泵主機為室內設備供暖。

上述的一種用于寒冷地區地源熱泵系統的地下土壤冷熱平衡系統，其中，夏季供冷時，所述第一電動閥及第二電動閥關閉,所述第三電動閥開啟，通過所述地源側水泵不斷地將室內設備和地源熱泵主機產生的熱量導入到所述土壤源換熱器，在地下土壤中擴散。

上述的一種用于寒冷地區地源熱泵系統的地下土壤冷熱平衡系統，其中，夏季及過度季節室內設備不需要供冷時，所述第一電動閥及第二電動閥開啟,所述第三電動閥關閉，所述地源熱泵主機處于關閉狀態，通過所述地源側水泵不斷地將所述熱平衡裝置從空氣中吸收的熱量導入到所述土壤源換熱器中，在地下土壤中擴散，提升地下土壤溫度。

本發明的用于寒冷地區地源熱泵系統的地下土壤冷熱平衡系統，通過設置熱平衡裝置并調節第一電動閥、第二電動閥、第三電動閥的開啟或關閉，無論冬季采暖，還是夏季供冷，地源熱泵系統在滿足地下土壤的冷熱平衡的同時，還能夠保證系統穩定運行、提高系統運行效率、節省系統運行費用。

附圖說明

圖1為本發明的用于寒冷地區地源熱泵系統的地下土壤冷熱平衡系統的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的技術人員能更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對其具體實施方式進行詳細地說明：

請參閱圖1，本發明的最佳實施例，一種用于寒冷地區地源熱泵系統的地下土壤冷熱平衡系統，包括熱平衡裝置1、地源熱泵主機2、土壤源換熱器3、地源側水泵4、第一電動閥5、第二電動閥6和第三電動閥7。

熱平衡裝置1包括銅鋁翅片換熱器11、噴淋泵12和軸流風機13，鋁翅片換熱器11內設置有噴淋管道14，噴淋泵12設置在噴淋管道14上，軸流風機13設置在銅鋁翅片換熱器11的頂部。

地源熱泵主機2通過地源側供水管21與土壤源換熱器3的進口相連，土壤源換熱器3的出口通過地源側回水管22與地源熱泵主機2相連；銅鋁翅片換熱器11的出口通過換熱器側供水管15與地源側供水管21連通，進口通過換熱器側回水管16與地源側回水管22連通。