[發(fā)明專利]一種自動進行蓄熱功能的地源熱泵系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010483331.0
• 申請日: 2020-06-01
• 公開（公告）號: CN112524842B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 程力;王劍波;崔崢;裴佃飛;朱幸福;李桂林;吳欽正
• 申請（專利權）人: 山東黃金礦業(yè)科技有限公司深井開采實驗室分公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B41/40;F25B43/00;F25B39/00;F24D17/02;F28D15/02;F28D20/00;F28F27/02;F28F19/01;F24D15/04;F24T10/10;F24T10/40
• 代理公司: 青島仟航知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 37289
• 代理人: 紀尚旭

1.一種自動進行蓄熱功能的地源熱泵系統(tǒng)，包括地面熱泵機組和地下水網(wǎng)系統(tǒng)，所述地下水網(wǎng)系統(tǒng)包括依次通過管路連接的熱管換熱器、熱水壩、換熱器、渦輪、冷水壩，所述冷水壩的水進入熱管換熱器，水在熱管換熱器吸收礦井地下的熱能，然后進入熱水壩，然后從熱水壩進入地面熱泵機組的換熱器放熱，然后再通過渦輪進入冷水壩，完成一個循環(huán)；所述地面熱泵機組包括依次通過管路連接的換熱器、壓縮機、水冷冷凝器、儲液器和節(jié)流閥組成的循環(huán)回路，制冷劑在換熱器吸熱，進入壓縮機壓縮后進入冷凝器中放熱，放熱后的制冷劑進入儲液器，然后從儲液器中通過節(jié)流閥進入換熱器，形成循環(huán)；所述水冷冷凝器包括冷水進口、熱水出口，水通過冷水進口進入水冷冷凝器，然后吸熱后通過熱水出口流出；其特征在于，所述系統(tǒng)還包括蓄熱器，所述蓄熱器設置在與換熱器管路并聯(lián)的蓄熱器管路上，所述換熱器管路和蓄熱器管路上分別設置第五閥門和第六閥門，所述換熱器管路上設置流量傳感器，溫度傳感器設置在換熱器管路與蓄熱器管路并聯(lián)的上游，控制器數(shù)據(jù)連接溫度傳感器、流量傳感器、第五閥門和第六閥門，所述控制器根據(jù)檢測的流量和溫度自動控制第五閥門和第六閥門的開度；

所述換熱器包括熱管、第一箱體和第二箱體，所述第一箱體設置在地下水網(wǎng)系統(tǒng)管路中，所述第一箱體具有入口和出口，供地下水網(wǎng)系統(tǒng)的水的流入和流出，所述第二箱體設置在地面熱泵機組管路中，所述第二箱體具有入口和出口，供制冷劑流入和流出，所述熱管包括蒸發(fā)段和冷凝段，所述蒸發(fā)段設置在第一管箱，冷凝段設置在第二管箱；

所述熱管包括下管箱、上管箱和冷凝管組，所述冷凝管組包括左冷凝管組和右冷凝管組，左冷凝管組與上管箱和下管箱相連通，右冷凝管組與上管箱和下管箱相連通，從而使得下管箱、上管箱和冷凝管組形成加熱流體封閉循環(huán)，下管箱內(nèi)填充相變流體，每個冷凝管組包括圓弧形的多根放熱管，相鄰放熱管的端部連通，使多根放熱管形成串聯(lián)結構，并且使得放熱管的端部形成放熱管自由端；下管箱包括第一管口和第二管口，第一管口連接左冷凝管組的入口，第二管口連接右冷凝管組的入口，左冷凝管組的出口連接上管箱，右冷凝管組的出口連接上管箱；

所述系統(tǒng)包括串聯(lián)的兩個換熱器，分別是第一換熱器和第二換熱器，第一換熱器和第二換熱器中的設置的熱管分別是第一熱管和第二熱管，地下水網(wǎng)系統(tǒng)管路包括兩個旁通管路，第一旁通管路與第一換熱器所在的地下水網(wǎng)系統(tǒng)管路并聯(lián)，第二旁通管路與第二換熱器所在的地下水網(wǎng)系統(tǒng)管路并聯(lián)，其中第一旁通管路上設置第一閥門，第一旁通管路并聯(lián)的地下水網(wǎng)系統(tǒng)管路上設置第二閥門，其中第二旁通管路上設置第四閥門，第二旁通管路并聯(lián)的地下水網(wǎng)系統(tǒng)管路上設置第三閥門；

第一熱管、第二熱管的下管箱內(nèi)部分別設置液位感知元件，用于檢測第一熱管、第二熱管下管箱內(nèi)的流體的液位，所述液位感知元件與控制器進行數(shù)據(jù)連接，控制器根據(jù)時間順序提取液位數(shù)據(jù)，通過相鄰的時間段的液位數(shù)據(jù)的比較，獲取其液位差或者液位差變化的累計，控制器根據(jù)檢測的流體的液位差或者液位差變化的累計來控制熱水是否對第一換熱器、第二換熱器進行換熱器；

第一熱管、第二熱管進行換熱步驟如下：

1）第一閥門、第三閥門打開，第二閥門、第四閥門關閉，使得熱水進入第二換熱器中進行換熱，不進入第一換熱器中，使得第二熱管內(nèi)的管束振動；

2）第二熱管內(nèi)的液位感知元件檢測的液位差或者液位差變化的累計低于一定數(shù)值，此時控制器控制第二閥門、第四閥門打開，第一閥門、第三閥門關閉，使得熱水進入第一換熱器進行換熱，不進入第二換熱器中，使得第一熱管內(nèi)的管束振動；

3）當?shù)谝粺峁軆?nèi)的液位感知元件檢測的液位差或者液位差變化的累計低于一定數(shù)值，控制器控制第一閥門、第三閥門打開，第二閥門、第四閥門關閉，使得熱水進入第二換熱器進行換熱，不進入第一換熱器中，使得第二熱管內(nèi)的管束振動；

然后不斷的重復步驟2）和3），從而實現(xiàn)第一熱管、第二熱管的交替換熱。

2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當檢測的溫度下降，控制器自動控制第五閥門開度增加，第六閥門開度降低。

3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當檢測的溫度上升，控制器自動控制第五閥門開度降低，第六閥門開度增加。