[發(fā)明專利]一種土壤高效蓄冷釋冷系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210622578.5
• 申請日: 2022-06-01
• 公開（公告）號: CN114857697A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭海豐;宋延麗;宋丹妮;曹石;王滕旭;丁樹文;李丹;李可瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F13/30;F24F11/89
• 代理公司: 沈陽銘揚聯(lián)創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 21241
• 代理人: 呂敏

1.一種土壤高效蓄冷釋冷系統(tǒng)，其特征在于：包括多個地井、置于每個地井內(nèi)的地埋管、置于地表的室外換熱器、室內(nèi)空調(diào)換熱器、主管道、循環(huán)水泵、溫度檢測儀、多個閥門及閥控裝置，所述每個地井內(nèi)的地埋管均設(shè)有循環(huán)供、回水管，在兩水管間不同土壤層并聯(lián)設(shè)置多個分層支管，每個分層支管上均設(shè)有分層控制閥，每個土壤層均設(shè)置有溫度檢測儀；各個地井內(nèi)的地埋管的一路水管均并聯(lián)連接循環(huán)水泵的一端，循環(huán)水泵另一端并聯(lián)連接室外換熱器、室內(nèi)空調(diào)換熱器的進水口端，室外換熱器、室內(nèi)空調(diào)換熱器的出水口端通過主管道并聯(lián)連接的地埋管的另一路水管，且該路水管上分別設(shè)有分支控制閥，所述室外換熱器的進出水端分別連接閥門Ⅲ，室內(nèi)空調(diào)換熱器的進出水端分別連接閥門Ⅳ；在循環(huán)水泵與地埋管和換熱器間連接的管路上設(shè)有控制地埋管水流方向的閥控裝置，所述閥控裝置分別連接各層溫度檢測儀、各層閥門及閥控裝置的閥門，控制水流方向，實現(xiàn)地埋管中的水通過換熱器流回地埋管中的釋冷循環(huán)或地表換熱器內(nèi)的水經(jīng)過地埋管流回換熱器的蓄冷循環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述土壤高效蓄冷釋冷系統(tǒng)，其特征在于：所述閥控裝置包括控制器及同時打開或關(guān)閉的兩組閥門，分別為閥門Ⅰ和閥門Ⅱ，其中閥門Ⅰ分設(shè)于循環(huán)水泵兩端，在每個閥門Ⅰ和循環(huán)水泵兩端的管路上均連接支管路，在支管路上均設(shè)置有閥門Ⅱ，控制器分別連接各閥門及溫度檢測儀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述土壤高效蓄冷釋冷系統(tǒng)，其特征在于：所述每個地井內(nèi)的地埋管連接循環(huán)水泵一側(cè)的管路外設(shè)有防水保溫外殼形成保溫管道。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述土壤高效蓄冷釋冷系統(tǒng)，其特征在于：所述相鄰兩層的分層支管間的高度H為10～20米。

5.如權(quán)利要求1所述土壤高效蓄冷釋冷系統(tǒng)的蓄冷方法，其特征在于：具體步驟為：

冬季蓄冷時，通過各層溫度檢測儀檢測各層溫度t反饋給閥控裝置的控制器；閥門Ⅲ開放，閥門Ⅳ關(guān)閉；

當各層土壤初始溫度t≤12℃時，首先打開最底層，即第n層，n≥5土壤的控制閥門，關(guān)閉其他層的土壤分層控制閥門，同時打開閥控裝置的所有閥門Ⅱ，關(guān)閉所有閥門Ⅰ，循環(huán)水泵運轉(zhuǎn)，帶動水流經(jīng)換熱器與外界空氣進行換熱，當水被降溫接近達到液態(tài)0℃，之后水流經(jīng)帶防水保溫外殼的管道送入地下，水到達需要蓄冷的第n層土壤層，進入不保溫的回水管轉(zhuǎn)向180°和土壤進行換熱，0℃的水升溫土壤降溫；

通過第n層的溫度檢測儀檢測，當水溫升至10℃，土壤降溫至0℃時，完成對第n層土壤的蓄冷過程；

當?shù)趎層土壤蓄冷完成，再對其他層土壤分別蓄冷；直至所有層土壤蓄冷完成，即完成冬季蓄冷。

6.如權(quán)利要求1所述土壤高效蓄冷釋冷系統(tǒng)的釋冷方法，其特征在于：具體步驟為：

夏季釋冷時，關(guān)閉閥控裝置的所有閥門Ⅱ，打開所有閥門Ⅰ，循環(huán)水泵運轉(zhuǎn)，帶動地下防水保溫外殼管道內(nèi)的水，流經(jīng)閥門Ⅰ、閥門Ⅲ關(guān)閉，閥門Ⅳ開放，冷水送入空調(diào)房間的室內(nèi)空調(diào)換熱器，把冷風送入室內(nèi)，室內(nèi)空調(diào)換熱器14內(nèi)的水升溫至12°后經(jīng)主管道、地埋管流入地下；

開啟土壤分層的第1層閥門，關(guān)閉其他第2層至第n層閥門，水流經(jīng)第1層與0℃土壤進行換熱，當水溫為7℃時，流經(jīng)第1層閥門，轉(zhuǎn)向180°流入帶防水保溫外殼的回水管，通過帶保溫外殼的保溫管道流回地面的循環(huán)水泵和空調(diào)房間的換熱器進行釋放冷量，由7℃變成12℃完成釋冷為空調(diào)房間提供冷量；

然后再依次開啟第2層至第n層閥門，關(guān)閉其他層閥門，逐次進行第2層至第n層土壤釋冷。