[發(fā)明專利]一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111283603.3
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN113983708A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 朱淼;王剛;羅群
• 申請（專利權）人: 北礦大（南京）新能源環(huán)保技術研究院有限公司
• 主分類號: F24T10/15
• 分類號: F24T10/15;F24D15/04;F24D19/10;H02J7/35
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 申龍華

1.一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)，其特征在于：包括智能控制系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)(1)、換熱系統(tǒng)(2)、能耗系統(tǒng)(3)、太陽能供電系統(tǒng)(4)和供暖系統(tǒng)(5)，所述熱泵系統(tǒng)(1)包括地表水源熱泵系統(tǒng)、地下水源熱泵系統(tǒng)、土壤源熱泵系統(tǒng)；

所述土壤源熱泵系統(tǒng)包括地埋管件(15)，所述地埋管件(15)上安裝有固定件(16)，所述固定件(16)包括固定座(161)，所述固定座(161)上滑動安裝有兩組半圓狀的限位片(165)，所述地埋管件(15)通過螺栓(18)固定安裝于兩組限位片(165)之間；

所述換熱系統(tǒng)(2)包括壓縮機(21)、蒸發(fā)器(22)、節(jié)流閥(23)和冷凝器(24)，所述壓縮機(21)上安裝有換向閥(25)，所述地埋管件(15)的一端和冷凝器(24)連接；

所述冷凝器(24)的一側連接有進水管(6)，所述地表水源熱泵系統(tǒng)包括第一輸水管(7)和地表水源(11)，所述地下水源熱泵系統(tǒng)包括第二輸水管(8)和地下水源(12)，所述第一輸水管(7)和第二輸水管(8)通過三通管件和進水管(6)連通，所述第一輸水管(7)的進水端位于地表水源(11)的內部，且第一輸水管(7)的進水端上安裝有溫度傳感器(14)，便于檢測地表水源(11)的水溫，所述第二輸水管(8)的進水端位于地下水源(12)的內部；

所述智能控制系統(tǒng)分別和熱泵系統(tǒng)(1)、換熱系統(tǒng)(2)、能耗系統(tǒng)(3)和太陽能供電系統(tǒng)(4)連接，并控制其運行。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)，其特征在于：所述固定座(161)通過緊固螺釘(163)固定安裝于埋設管件的坑道中，所述地埋管件(15)上套設有C形的防護片(164)，所述防護片(164)設置為可發(fā)生彈性形變的塑料防護片，所述防護片(164)位于限位片(165)和地埋管件(15)之間。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)，其特征在于：所述固定座(161)上開設第一通孔(162)，所述緊固螺釘(163)的端部穿過第一通孔(162)插接于坑道中，所述固定座(161)上開設有滑槽(167)，所述限位片(165)的底部固定連接有滑塊(166)，所述滑塊(166)滑動安裝于滑槽(167)的內部。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)，其特征在于：所述限位片(165)一端的側部固定安裝有連接片(168)，所述連接片(168)上開設有第二通孔(169)，所述螺栓(18)的端部穿過第二通孔(169)螺紋安裝有螺帽。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)，其特征在于：所述第一輸水管(7)和第二輸水管(8)的進水端均安裝有濾網(13)，防止水中的雜質進入管道的內部，所述第一輸水管(7)上安裝有第一閥門(9)，所述第二輸水管(8)上安裝有第二閥門(10)。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)，其特征在于：所述能耗系統(tǒng)(3)包括儲能單元(31)和地熱模塊(32)，所述儲能單元(31)和地熱模塊(32)并聯(lián)。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)，其特征在于：所述儲能單元(31)的端口和地熱模塊(32)的端口均安裝有電動閥門，兩組所述電動閥門和智能控制系統(tǒng)連接。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)，其特征在于：所述太陽能供電系統(tǒng)(4)和壓縮機(21)電性連接，所述太陽能供電系統(tǒng)(4)可將太陽能轉化為電能，并為壓縮機供電。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)，其特征在于：所述地埋管件(15)設置為連續(xù)的U形盤管，所述地埋管件(15)上安裝有水泵(17)，將水引入地埋管件(15)的內部。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)，其特征在于：還包括一種淺層地熱利用智能化控制系統(tǒng)的控制方法，步驟如下：

步驟1、啟動智能控制系統(tǒng)，并根據(jù)實際供能需求切換壓縮機(21)上的換向閥(25)的作業(yè)方向，啟動太陽能供電系統(tǒng)(4)為壓縮機(21)供電；

步驟2、通過溫度傳感器(14)測量地表水源(11)中水的溫度，若測得的地表水源(11)中的水溫大于零度，則水不會結冰，此時可啟動地表水源熱泵系統(tǒng)，若測得的地表水源(11)中的水溫小于零度，則水會結冰，此時可啟動地下水源熱泵系統(tǒng)；

步驟3、當?shù)乇硭礋岜孟到y(tǒng)運行時，檢測產生的能量是否滿足能耗系統(tǒng)(3)的需求，若滿足需求，則地表水源熱泵系統(tǒng)運行繼續(xù)運行，若不滿足需求時，則啟動土壤源熱泵系統(tǒng)，然后再檢測地表水源熱泵系統(tǒng)和土壤源熱泵系統(tǒng)共同運行時產生的能量是否大于能耗需求，若大于能耗需求，則啟動儲能單元(31)和地熱模塊(32)，儲能單元(31)將多余的能量進行儲存，若不滿足需求時，則啟動地熱模塊(32)即可；

當?shù)叵滤礋岜孟到y(tǒng)運行時，檢測產生的能量是否滿足能耗系統(tǒng)(3)的需求，若滿足需求，則地下水源熱泵系統(tǒng)運行繼續(xù)運行，若不滿足需求時，則啟動土壤源熱泵系統(tǒng)，然后再檢測地下水源熱泵系統(tǒng)和土壤源熱泵系統(tǒng)共同運行時產生的能量是否大于能耗需求，若大于能耗需求，則啟動儲能單元(31)和地熱模塊(32)，儲能單元(31)將多余的能量進行儲存，若不滿足需求時，則啟動地熱模塊(32)即可；

步驟4、將熱泵系統(tǒng)運行時產生的熱量輸送至供暖系統(tǒng)中，進而輸送至用戶的屋內。