專利名稱：使用熱泵以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種使用將低位能量提升到高位能量的熱泵，以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在利用自然界的能源進行采暖時，普通的熱泵為了采暖的目的，要提升熱能，但是，這種熱泵往往對低位能量的采集有苛刻的要求。如為了達到采暖所需的50℃左右的溫度，往往要求低位能量采集的溫度為15℃，當?shù)臀荒芰坎杉瘻囟鹊陀?℃時，該系統(tǒng)就不能達到采暖目的。自然界儲量極大的低位熱源如大地、江河湖海的溫度都隨著氣溫的變化而變化，尤其是北方需要采暖的地區(qū)，江河湖海的溫度大部分都在5℃以下，因此，普通的熱泵的應(yīng)用范圍大大受到影響。另外，在利用大地的能源作為采暖熱源時，沒有地下水的土壤中儲存著大量的低位熱能。但是由于土壤的傳熱速度很慢，制約著熱泵的廣泛使用。而當?shù)叵滤嬖诜謱拥纳巴恋刂星页欢ǚ较蛄鲃訒r。由于含水層是沿上下分別的不同的砂石層流動，難于獲取其能量加以利用。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為解決上述問題，提供一種能夠在較低溫度下，特別是在5℃以下的低位能夠使用熱泵，利用土壤中儲存的低位熱能進行空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。本實用新型的第二個目的是提供一種利用沙土地儲存的低位熱能進行空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。
本實用新型使用熱泵以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括集熱井，熱泵和用戶的換熱盤管，在所述集熱井中設(shè)置一供水管和回水管，在所述集熱井的上部設(shè)有均流器、下部設(shè)有集流器，在所述均流器的上方設(shè)有回水室，在所述集流器的下方設(shè)有集水室，在所述均流器和集流器之間填充卵石；所述熱泵包括由第一蒸發(fā)器、第一壓縮機、第一冷凝器和第一膨脹閥通過管道連接形成循環(huán)回路的第一熱泵，在所述第一蒸發(fā)器、第一壓縮機和第一膨脹閥之間的回路中并聯(lián)一個蒸冷裝置，所述蒸冷裝置包括第二壓縮機、由相互耦合在一起的第二蒸發(fā)器和第二冷凝器構(gòu)成的蒸冷器和第二膨脹閥，在所述循環(huán)回路中具有換熱介質(zhì)，所述第一熱泵中的第一蒸發(fā)器與集熱井的供水管和回水管連成的回路中的放熱盤管相耦合，第一蒸發(fā)器的出液端與第二壓縮機、蒸冷器的第二冷凝器、第二膨脹閥和第一蒸發(fā)器的回液端依次連接成循環(huán)回路，蒸冷器的第二蒸發(fā)器的出液端與第一壓縮機、第一冷凝器、第一膨脹閥及蒸冷器的第二蒸發(fā)器的回液端依次連接成另一循環(huán)回路，所述第一冷凝器與采暖用戶的換熱盤管相耦合。
本實用新型一種使用熱泵以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括集熱井，熱泵和用戶的換熱盤管，其中所述集熱井中設(shè)置一井管，井管下部的壁上開有濾水網(wǎng)眼，集熱井上部設(shè)有均流器，在均流器的上方設(shè)有回水室，集熱井和井管之間填充卵石，井管內(nèi)設(shè)有帶潛水泵的供水管，集熱井的上部設(shè)有回水管，所述供水管和回水管及換熱器中的水側(cè)盤管連成回路，所述換熱器的水側(cè)盤管與熱交換盤管耦合，所述換熱器的熱交換盤管通過管道及回水泵和與第一蒸發(fā)器相耦合的放熱盤管相連接，在所述集熱井的側(cè)壁位于砂土層的部位上密布有通孔，所述熱泵包括由第一蒸發(fā)器、第一壓縮機、第一冷凝器和第一膨脹閥通過管道連接形成循環(huán)回路的第一熱泵，在所述第一蒸發(fā)器、第一壓縮機和第一膨脹閥之間的回路中并聯(lián)一個蒸冷裝置，所述蒸冷裝置包括第二壓縮機、由相互耦合在一起的第二蒸發(fā)器和第二冷凝器構(gòu)成的蒸冷器和第二膨脹閥，在所述循環(huán)回路中具有換熱介質(zhì)，所述第一熱泵中的第一蒸發(fā)器與換熱器熱泵側(cè)的放熱盤管相耦合，第一蒸發(fā)器的出液端與第二壓縮機、蒸冷器的第二冷凝器、第二膨脹閥和第一蒸發(fā)器的回液端依次連接成循環(huán)回路，蒸冷器的第二蒸發(fā)器的出液端與第一壓縮機、第一冷凝器、第一膨脹閥及蒸冷器的第二蒸發(fā)器的回液端依次連接成另一循環(huán)回路，所述第一冷凝器與采暖用戶的換熱盤管相耦合。
本實用新型使用熱泵以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中在所述蒸冷裝置中，第二壓縮機的進液端與蒸冷器的第二蒸發(fā)器的出液端之間并聯(lián)第一閥門，在蒸冷器的第二蒸發(fā)器的出液端與第一壓縮機和第一閥門的連接端之間串聯(lián)第二閥門，第二膨脹閥的出液端與蒸冷器的第二蒸發(fā)器的回液端之間并聯(lián)第三閥門，在第二膨脹閥的出液端與第三閥門和第一蒸發(fā)器的回液端的連接點之間串聯(lián)第四閥門，當?shù)谝婚y門和第三閥門在開啟位置，第二閥門和第四閥門在關(guān)閉位置時，蒸冷裝置不工作，只有第一熱泵工作；當?shù)谝婚y門和第三閥門在關(guān)閉位置，第二閥門和第四閥門在開啟位置時，蒸冷裝置與第一熱泵共同工作。
本實用新型使用熱泵以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所述低位能量輸入側(cè)的放熱盤管的回液端串聯(lián)第五閥門，用戶側(cè)的換熱盤管的回液端串聯(lián)第八閥門，在第五閥門的進液端與第八閥門的出液端之間并聯(lián)第六閥門，在第五閥門的出液端與第八閥門的進液端之間并聯(lián)第七閥門，在輸入側(cè)的放熱盤管的出液端串聯(lián)第十二閥門，在輸出側(cè)的換熱盤管的出液端串聯(lián)第九閥門，在第十二閥門的出液端與第九閥門的進液端并聯(lián)第十一閥門，在第十二閥門的進液端與第九閥門的出液端之間并聯(lián)第十閥門。
本實用新型使用熱泵以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所述第一壓縮機和第一冷凝器的回液之間串連熱水器加熱管。
本實用新型使用熱泵以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)點和積極效果在于在傳統(tǒng)的熱泵系統(tǒng)中，并聯(lián)一個熱泵，使低位能量經(jīng)過兩次提升，從而使5℃以下的低位能源廣泛用于采暖成為可能。而且擴大了低位能源的使用范圍。在不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)的情況下，利用本熱泵可以從土壤中提取更多的熱量，提取熱量大將意味著生產(chǎn)成本的降低和占地面積的減小。對廣泛使用各種土壤取熱成為可能。
本實用新型使用熱泵以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的其他細節(jié)和特點可通過閱讀下文結(jié)合附圖詳加描述的實施例即可清楚明了。


圖1是以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)第一實施例的示意圖；圖2是以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)第二實施例的示意圖。
具體實施方式
圖1是以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)第一實施例的示意圖，其中上部熱泵部分可根據(jù)需要增減閥門，以增減本熱泵的工作狀況。其中第一熱泵1，如圖中雙直線所包含的裝置，但不包括其中點劃線部分所包含的裝置，包括第一蒸發(fā)器16、第一壓縮機12、第一冷凝器17和第一膨脹閥14，它們通過管道連接形成制熱循環(huán)回路，其中在第一蒸發(fā)器16、膨脹閥14和壓縮機12之間的回路中并聯(lián)一個蒸冷裝置2，圖中點劃線包圍的部分，蒸冷裝置2包括第二壓縮機21、蒸冷器22和第二膨脹閥23。所述蒸冷器22由第二蒸發(fā)器25和第二冷凝器24相互耦合而成。第一熱泵1中的蒸發(fā)器16與集熱井5的放熱回路的放熱盤管15相耦合。第一蒸發(fā)器16的出液端與第二壓縮機21、蒸冷器22的第二冷凝器24、第二膨脹閥23和第一蒸發(fā)器16的回液端依次連接成循環(huán)回路，蒸冷器22的第二蒸發(fā)器25的出液端與第一壓縮機12、第一冷凝器17、第一膨脹閥14及蒸冷器22的第二蒸發(fā)器25的回液端依次連接成循環(huán)回路，能量輸出側(cè)的換熱盤管18與第一冷凝器17耦合并與采暖用戶連接。至此在低位能源和采暖用戶之間建立了一個實際上由兩個熱泵串聯(lián)使用，共同完成二次溫度的提升，使低位能源能夠用于采暖的系統(tǒng)。
如圖1所示，還包括集熱井5，在集熱井5中設(shè)置一供水管51和回水管52，在供水管51的上部設(shè)有均流器53，在供水管51的下部設(shè)有集流器54，均流器53和集流器54均為多孔板，井壁和供水管51之間填充卵石55，供水管51和回水管52通過泵56分別與和熱泵的第一蒸發(fā)器16耦合的放熱盤管15連接。
當泵56將通過與第一蒸發(fā)器16耦合的放熱盤管15的水降溫后輸送到均流器53中時，均流器53中的水將均勻地通過井中的卵石55層吸熱后到達集流器54，然后通過井中央的供水管51返回到放熱盤管15，并釋放熱量給第一蒸發(fā)器16，如此反復(fù)不斷把熱量輸送給第一蒸發(fā)器16，熱泵的第一蒸發(fā)器16得到熱量后經(jīng)熱泵提升溫度，再通過第一冷凝器17把熱力量釋放給采暖末端，達到采暖的目的，不斷提取熱量，卵石55層的溫度會下降，溫度的補充靠土壤的熱傳導(dǎo)。由于本實用新型的熱泵的出現(xiàn)，可以使卵石55層的溫度下降到-30℃左右，仍可達到采暖目的，卵石55層溫度很低將加大了局部和整體的溫差，也就是加大的傳熱速度，這樣就可以從土壤中提取更多的熱量，提取熱量增大就意味著輸出成本降低和占地面積的減小。使廣泛利用土壤取熱成為可能。
圖2是本實用新型以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)第二實施例的示意圖。本實施例主要利用沙質(zhì)土壤提取熱量。該系統(tǒng)包括上述的熱泵，還包括集熱井5’，在集熱井5’的側(cè)壁位于砂層的部位上，密布有通水孔(圖中未示出)。所述集熱井5’中設(shè)置一井管51’，井管51’下部的壁上開有濾水網(wǎng)眼58，井管51’上部設(shè)有均流器53，集熱井5’和井管51’之間填充卵石55，井管51’內(nèi)設(shè)有帶潛水泵57的供水管51和回水管52，供水管51和回水管52與換熱器6中的水側(cè)盤管59相連接形成回路，所述回路中的水側(cè)盤管59在換熱器6中與熱交換盤管61耦合，換熱器6的熱交換盤管61的出入口分別通過管道與放熱盤管15相連接。
在分層的沙土地中，由于含水層是上下不通分層流動的，如果要通過水的流動獲取土壤的熱量，就必須制造上下相通的人造卵石層結(jié)構(gòu)，使其上下相通，如圖2所示。當潛水泵57工作時，井水被送到換熱器6釋放熱量，之后，通過均流器53均勻地穿過卵石55層吸收熱量，吸收完熱量的水又一次被潛水泵送入換熱器釋放熱量…。如此反復(fù)循環(huán)。被提取熱量的卵石55層通過和沿砂土層流動的地下水進行熱交換不斷補充熱量，最后在某一溫度下達到平衡。
在上述系統(tǒng)中，還可在蒸冷裝置2中設(shè)置多個閥門，使整個系統(tǒng)即能夠在所利用的能源高于5℃時，使用第一熱泵就能夠達到采暖目的，又能夠在所利用的能源低于5℃時使用本實用新型流體蒸冷熱泵達到采暖目的的兩種情況下工作。其中所述閥門是這樣設(shè)置的在蒸冷裝置2中，第二壓縮機21的進液端與蒸冷器22的第二蒸發(fā)器25的出液端并聯(lián)第一閥門31，在蒸冷器22的第二蒸發(fā)器25的出液端與第一壓縮機12和第一閥門31的連接端之間串聯(lián)第二閥門32，第二膨脹閥23的出液端與蒸冷器22的第二蒸發(fā)器25的回液端之間并聯(lián)第三閥門33，在第二膨脹閥23的出液端與第三閥門33和第一蒸發(fā)器16的回液端的連接點之間串聯(lián)第四閥門34。
其工作情況為當所利用的能源高于5℃時，主要由第一熱泵1工作，開啟第一閥門31、第三閥門33，關(guān)閉第二閥門32、第四閥門34。當?shù)谝粔嚎s機12啟動時，第一蒸發(fā)器16內(nèi)的工質(zhì)吸收流過低位能量輸入側(cè)的放熱盤管15的低位能量蒸發(fā)成氣體，氣體通過第一閥門31進入第一壓縮機12壓縮升溫，通過冷凝器17釋放熱量給與冷凝器17相耦合的換熱盤管18再輸送給用戶達到采暖目的，冷凝后的液態(tài)工質(zhì)通過膨脹閥14減壓，經(jīng)過第三閥門33再次進入第一蒸發(fā)器16內(nèi)吸熱…如此反復(fù)循環(huán)。
當所利用的能源低于5℃時，該第一熱泵1不能正常工作，也就是說，其提升的熱量不足以進行采暖時，第一熱泵1和蒸冷裝置2共同工作，關(guān)閉第一閥門31、第三閥門33，開啟第二閥門32、第四閥門34。同時啟動第一和第二壓縮機12和21，此時有兩個回路同時工作，即當?shù)陀?℃的液體流過低位能量輸入側(cè)的放熱盤管15時，蒸發(fā)器16內(nèi)的工質(zhì)吸收放熱盤管15的低位能量蒸發(fā)成氣體，所述氣體被第二壓縮機21壓縮升溫(15℃左右)進入蒸冷器22的第二冷凝器24，工質(zhì)在冷凝器24中冷凝釋放熱量給蒸冷器22的第二蒸發(fā)器25中的工質(zhì)，工質(zhì)吸收熱量蒸發(fā)成氣體，經(jīng)過第一壓縮機12壓縮升溫后進入第一冷凝器17中冷凝(50℃左右)釋放熱量，將其熱量釋放給用戶側(cè)的換熱盤管18的工質(zhì)，再輸送給用戶進行采暖。蒸冷器22中的第二冷凝器24中的工質(zhì)在冷凝器24中釋放熱量后經(jīng)第二膨脹閥23減壓后進入第一蒸發(fā)器16吸熱蒸發(fā)，如此反復(fù)循環(huán)。
在上述系統(tǒng)中，在低位能量輸入側(cè)的放熱盤管15的回液端與輸出側(cè)的換熱盤管18的回液端之間設(shè)有4個閥門40、41、42、43，即第五至第八閥門，在低位能量輸入側(cè)的放熱盤管15的出液端與輸出側(cè)的換熱盤管18的出液端之間也設(shè)有4個閥門44、45、46、47，即第九至第十二閥門，通過切換這些閥門實現(xiàn)第一熱泵或和蒸冷器共同工作用于采暖或者制冷。
具體的連接方式為低位能量輸入側(cè)的放熱盤管15的回液端串聯(lián)第五閥門40，輸出或用戶側(cè)的換熱盤管18的回液端串聯(lián)第八閥門43，在閥門40的進液端與閥門43的出液端并聯(lián)第六閥門41，在閥門40的出液端與閥門43的進液端并聯(lián)第七閥門42；在輸入側(cè)的放熱盤管15的出液端串聯(lián)第十二閥門47，在輸出側(cè)的換熱盤管18的出液端串聯(lián)第九閥門44，在閥門47的出液端與閥門44的進液端并聯(lián)第十一閥門46，在閥門47的進液端與閥門44的出液端之間并聯(lián)第十閥門45。
在這種情況下，熱泵循環(huán)回路中工質(zhì)的工作情況與原始無閥門時一樣，這里不再贅述。下面說明設(shè)置上述多個閥門后，在所利用的能源高于5℃和低于5℃時，以及制冷和制熱轉(zhuǎn)換時的工作情況當所利用的能源高于5℃進行采暖時，只有第一熱泵1工作，此時開啟第一閥門31、第三閥門33，關(guān)閉第二閥門32、第四閥門34，同時關(guān)閉第六閥門41、第七閥門42、第十閥門45、第十一閥門46，且開啟第五閥門40、第八閥門43、第十二閥門47、第九閥門44。啟動第一壓縮機12，進行采暖。
當所利用的能源低于5℃進行采暖時，第一熱泵1和蒸冷裝置2共同工作，此時關(guān)閉第一閥門31、第三閥門33，開啟第二閥門32、第四閥門34。同時關(guān)閉第六閥門41、第七閥門42、第十閥門45、第十一閥門46，且開啟第五閥門40、第八閥門43、第十二閥門47、第九閥門44。啟動第一和第二壓縮機12和21，進行采暖。
當夏天需要制冷時，只要關(guān)閉閥門40、閥門43、閥門47、閥門44，開啟閥門41、閥門42、閥門45、閥門46，利用第一熱泵1運行即可，此時使用戶側(cè)與輸入側(cè)的放熱盤管15相連，同時使用戶側(cè)的換熱盤管18與輸入側(cè)的進出液管相連。
由運行過程可以看出，流體蒸冷熱泵系統(tǒng)是一種適應(yīng)外界氣溫變化而改變運行工況的一種熱泵。它可以根據(jù)需要提供不同溫度的采暖熱源溫度，機動、靈活、適用范圍廣。它的兩個回路的壓縮機可選擇相同壓縮機，也可選擇不同壓縮機，根據(jù)不同需要選擇最佳配置。
在上述系統(tǒng)中，在第一壓縮機12和冷凝器17的回液端之間串連一個熱水器3的加熱管，經(jīng)第一壓縮機12壓縮升溫的工質(zhì)通過熱水器3的加熱管加熱生活熱水，這樣即達到采暖的目的又加熱了生活用水，供人們洗漱。
由于地層結(jié)構(gòu)的不同，地下水的流速也是不同的，也就是說補充給卵石55層的熱量是不同的。由于本實用新型空調(diào)系統(tǒng)卵石55層的溫度只要能平衡到0℃就能實現(xiàn)整個系統(tǒng)夏天制冷、冬天供暖、并提供日常生活用熱水。
人造卵石55層除了卵石填充外，也可以使用其它體積熱容量大的材料，如鐵礦石塊等，會得到更佳狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種使用熱泵以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括集熱井，熱泵和用戶的換熱盤管，其特征在于在所述集熱井(5)中設(shè)置一供水管(51)和回水管(52)，在所述集熱井(5)的上部設(shè)有均流器(53)、下部設(shè)有集流器(54)，在所述均流器(53)的上方設(shè)有回水室，在所述集流器(54)的下方設(shè)有集水室，在所述均流器(53)和集流器(54)之間填充卵石(55)；所述熱泵包括由第一蒸發(fā)器(16)、第一壓縮機(12)、第一冷凝器(17)和第一膨脹閥(14)通過管道連接形成循環(huán)回路的第一熱泵，在所述第一蒸發(fā)器(16)、第一壓縮機(12)和第一膨脹閥(14)之間的回路中并聯(lián)一個蒸冷裝置(2)，所述蒸冷裝置(2)包括第二壓縮機(21)、由相互耦合在一起的第二蒸發(fā)器(25)和第二冷凝器(24)構(gòu)成的蒸冷器(22)和第二膨脹閥(23)，在所述循環(huán)回路中具有換熱介質(zhì)，所述第一熱泵(1)中的第一蒸發(fā)器(16)與集熱井(5)的供水管(51)和回水管(52)連成的回路中的放熱盤管(15)相耦合，第一蒸發(fā)器(16)的出液端與第二壓縮機(21)、蒸冷器(22)的第二冷凝器(24)、第二膨脹閥(23)和第一蒸發(fā)器(16)的回液端依次連接成循環(huán)回路，蒸冷器(22)的第二蒸發(fā)器(25)的出液端與第一壓縮機(12)、第一冷凝器(17)、第一膨脹閥(14)及蒸冷器(22)的第二蒸發(fā)器(25)的回液端依次連接成另一循環(huán)回路，所述第一冷凝器(17)與采暖用戶的換熱盤管(18)相耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于在所述蒸冷裝置(2)中，第二壓縮機(21)的進液端與蒸冷器(22)的第二蒸發(fā)器(25)的出液端之間并聯(lián)第一閥門(31)，在蒸冷器(22)的第二蒸發(fā)器(25)的出液端與第一壓縮機(12)和第一閥門(31)的連接端之間串聯(lián)第二閥門(32)，第二膨脹閥(23)的出液端與蒸冷器(22)的第二蒸發(fā)器(25)的回液端之間并聯(lián)第三閥門(33)，在第二膨脹閥(23)的出液端與第三閥門(33)和第一蒸發(fā)器(16)的回液端的連接點之間串聯(lián)第四閥門(34)，當?shù)谝婚y門(31)和第三閥門(33)在開啟位置，第二閥門(32)和第四閥門(34)在關(guān)閉位置時，蒸冷裝置(2)不工作，只有第一熱泵工作；當?shù)谝婚y門(31)和第三閥門(33)在關(guān)閉位置，第二閥門(32)和第四閥門(34)在開啟位置時，蒸冷裝置(2)與第一熱泵(1)共同工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于在所述低位能量輸入側(cè)的放熱盤管(15)的回液端串聯(lián)第五閥門(40)，用戶側(cè)的換熱盤管(18)的回液端串聯(lián)第八閥門(43)，在第五閥門(40)的進液端與第八閥門(43)的出液端之間并聯(lián)第六閥門(41)，在第五閥門(40)的出液端與第八閥門(43)的進液端之間并聯(lián)第七閥門(42)，在輸入側(cè)的放熱盤管(15)的出液端串聯(lián)第十二閥門(47)，在輸出側(cè)的換熱盤管(18)的出液端串聯(lián)第九閥門(44)，在第十二閥門(47)的出液端與第九閥門(44)的進液端并聯(lián)第十一閥門(46)，在第十二閥門(47)的進液端與第九閥門(44)的出液端之間并聯(lián)第十閥門(45)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于在所述第一壓縮機(12)和第一冷凝器(17)的回液端之間串連熱水器加熱管。
5.一種使用熱泵以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括集熱井，熱泵和用戶的換熱盤管，其特征在于所述集熱井(5’)中設(shè)置一井管(51’)，井管(51’)下部的壁上開有濾水網(wǎng)眼(58)，集熱井(5’)上部設(shè)有均流器(53)，在均流器(53)的上方設(shè)有回水室，集熱井(5’)和井管(51’)之間填充卵石(55)，井管(51’)內(nèi)設(shè)有帶潛水泵(57)的供水管(51)，集熱井(5’)的上部設(shè)有回水管(52)，所述供水管(51)和回水管(52)及換熱器(6)中的水側(cè)盤管(59)連成回路，所述換熱器(6)的水側(cè)盤管(59)與熱交換盤管(61)耦合，所述換熱器(6)的熱交換盤管(61)通過管道及回水泵和與第一蒸發(fā)器(16)相耦合的放熱盤管(15)相連接，在所述集熱井(5’)的側(cè)壁位于砂土層的部位上密布有通孔，所述熱泵包括由第一蒸發(fā)器(16)、第一壓縮機(12)、第一冷凝器(17)和第一膨脹閥(14)通過管道連接形成循環(huán)回路的第一熱泵，在所述第一蒸發(fā)器(16)、第一壓縮機(12)和第一膨脹閥(14)之間的回路中并聯(lián)一個蒸冷裝置(2)，所述蒸冷裝置(2)包括第二壓縮機(21)、由相互耦合在一起的第二蒸發(fā)器(25)和第二冷凝器(24)構(gòu)成的蒸冷器(22)和第二膨脹閥(23)，在所述循環(huán)回路中具有換熱介質(zhì)，所述第一熱泵(1)中的第一蒸發(fā)器(16)與換熱器(6)熱泵側(cè)的放熱盤管(15)相耦合，第一蒸發(fā)器(16)的出液端與第二壓縮機(21)、蒸冷器(22)的第二冷凝器(24)、第二膨脹閥(23)和第一蒸發(fā)器(16)的回液端依次連接成循環(huán)回路，蒸冷器(22)的第二蒸發(fā)器(25)的出液端與第一壓縮機(12)、第一冷凝器(17)、第一膨脹閥(14)及蒸冷器(22)的第二蒸發(fā)器(25)的回液端依次連接成另一循環(huán)回路，所述第一冷凝器(17)與采暖用戶的換熱盤管(18)相耦合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于在所述蒸冷裝置(2)中，第二壓縮機(21)的進液端與蒸冷器(22)的第二蒸發(fā)器(25)的出液端之間并聯(lián)第一閥門(31)，在蒸冷器(22)的第二蒸發(fā)器(25)的出液端與第一壓縮機(12)和第一閥門(31)的連接端之間串聯(lián)第二閥門(32)，第二膨脹閥(23)的出液端與蒸冷器(22)的第二蒸發(fā)器(25)的回液端之間并聯(lián)第三閥門(33)，在第二膨脹閥(23)的出液端與第三閥門(33)和第一蒸發(fā)器(16)的回液端的連接點之間串聯(lián)第四閥門(34)，當?shù)谝婚y門(31)和第三閥門(33)在開啟位置，第二閥門(32)和第四閥門(34)在關(guān)閉位置時，蒸冷裝置(2)不工作，只有第一熱泵工作；當?shù)谝婚y門(31)和第三閥門(33)在關(guān)閉位置，第二閥門(32)和第四閥門(34)在開啟位置時，蒸冷裝置(2)與第一熱泵(1)共同工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于在所述低位能量輸入側(cè)的放熱盤管(15)的回液端串聯(lián)第五閥門(40)，用戶側(cè)的換熱盤管(18)的回液端串聯(lián)第八閥門(43)，在第五閥門(40)的進液端與第八閥門(43)的出液端之間并聯(lián)第六閥門(41)，在第五閥門(40)的出液端與第八閥門(43)的進液端之間并聯(lián)第七閥門(42)，在輸入側(cè)的放熱盤管(15)的出液端串聯(lián)第十二閥門(47)，在輸出側(cè)的換熱盤管(18)的出液端串聯(lián)第九閥門(44)，在第十二閥門(47)的出液端與第九閥門(44)的進液端并聯(lián)第十一閥門(46)，在第十二閥門(47)的進液端與第九閥門(44)的出液端之間并聯(lián)第十閥門(45)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于在所述第一壓縮機(12)和第一冷凝器(17)的回液端之間串連熱水器加熱管。
專利摘要一種使用熱泵以大地作為熱源的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括集熱井，熱泵和用戶的換熱盤管，集熱井中設(shè)置一供水管和回水管，上部設(shè)有均流器、下部設(shè)有集流器，均流器的上方設(shè)有回水室，集流器的下方設(shè)有集水室，均流器和集流器之間填充卵石；熱泵包括由第一蒸發(fā)器、第一壓縮機、第一冷凝器和第一膨脹閥組成的第一熱泵，第一蒸發(fā)器、第一壓縮機和第一膨脹閥之間的回路中并聯(lián)蒸冷裝置，第一蒸發(fā)器與放熱盤管相耦合，第一冷凝器與用戶換熱盤管相耦合。蒸冷裝置與第一熱泵共同形成二次溫度提升，擴大了低位能源的使用范圍。在不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)的情況下，利用本系統(tǒng)可以從土壤中提取更多的熱量，使廣泛利用各種土壤取熱成為可能。
文檔編號F24J3/00GK2679599SQ20042000691
公開日2005年2月16日 申請日期2004年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月8日
發(fā)明者徐生恒 申請人:徐生恒