專利名稱：管樁式地源熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種地源熱泵系統(tǒng)，尤其涉及地源熱泵系統(tǒng)的低溫熱源端。
背景技術：
目前，公知的地源熱泵系統(tǒng)的低溫熱源端一般采用地下水系統(tǒng)和土壤埋管系統(tǒng)， 這樣的系統(tǒng)高效、節(jié)能、環(huán)保，已經(jīng)得到國家的大力推廣應用。地下水系統(tǒng)需要有豐富的地 下水資源，缺水的地區(qū)無法應用；土壤埋管系統(tǒng)需要占用大面積的空地，不適合在高層建筑 和占地面積小的建筑應用，大力推廣受到局限。我國許多地區(qū)地質(zhì)松散，建筑物需要打樁。預應力混凝土管樁是由空心管(外徑 300mm-1000mm)、混凝土等組成，空心管深埋在地下，在其內(nèi)部注入水后，可以用來替代地源 熱泵的土壤埋管系統(tǒng)，用來與大地進行換熱。與本技術最接近的現(xiàn)有技術為大連葆光節(jié)能空調(diào)申請的發(fā)明專利，專利號為 200510072544. X，名稱為“利用混凝土管樁空心管替代冷卻塔的中央空調(diào)系統(tǒng)”。該專利的 方案為把中央空調(diào)制冷機產(chǎn)生的帶有冷凝熱的水通過管道，排到空心地樁中散熱，再通過 另一管道把冷卻后的水從空心管的底部抽取到制冷機中，從而對水進行循環(huán)使用。本方案 只可在夏季制冷區(qū)域使用，不能在冬季供暖時利用。而且經(jīng)過幾年運行后，會破壞混凝土管 樁所在區(qū)域的土壤熱平衡，導致地下溫度升高，會降低系統(tǒng)的效率，嚴重時系統(tǒng)不能正常工 作。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術不能在冬季供熱時利用，而且破壞混凝土管樁所在區(qū)域的土壤 熱平衡的問題，本方案設計了管樁式地源熱泵系統(tǒng)。本方案的是這樣實現(xiàn)的把制熱過程 中地源熱泵機組的蒸發(fā)器端低溫熱水通過管道排到深埋到地下的混凝土管樁的空心管中， 低溫熱水通過管樁壁與大地換熱，升溫后的再被抽取到地源熱泵機組的蒸發(fā)器端做為低溫 熱源，從而實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的供暖。夏季制冷時，將地源熱泵機組的冷凝器端高溫熱水 通過管道排到深埋到地下的混凝土管樁的空心管中，高溫熱水通過管樁壁與大地換熱，溫 度下降后再被抽取到地源熱泵機組的冷凝器端做為冷卻水源，從而實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的制 冷。本系統(tǒng)冬夏兩用，從而實現(xiàn)混凝土管樁所在區(qū)域的土壤熱平衡，使系統(tǒng)保持長期的正常 運行狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果是利用管樁式地源熱泵系統(tǒng)能實現(xiàn)冬季供熱，而且能夏季制 冷，實現(xiàn)混凝土管樁所在區(qū)域的土壤熱平衡，使系統(tǒng)保持長期的正常運行狀態(tài)。同時解決了 地下水系統(tǒng)的缺水問題和土壤埋管系統(tǒng)的占地面積大等問題，節(jié)能環(huán)保。


圖1為本方案的原理圖。圖1中，1.回水管道，2.提水管道，3.混凝土管樁空心管，4.提水泵，5.蒸發(fā)器，6.冷凝器，7.循環(huán)水泵，8.風機盤管，9.風機盤管，10膨脹水箱，11.地源熱泵機組。 具體實施方案地源熱泵系統(tǒng)一般包括低溫熱源端、地源熱泵機組、散熱末端。散熱末端設備一般 包括地板輻射或風機盤管。把制熱過程中地源熱泵機組11的蒸發(fā)器5端7°C低溫熱水通過回水管道1排到深 埋到地下的混凝土管樁空心管3中，低溫熱水通過混凝土管樁空心管3壁與大地換熱，溫度 升到12°C后再被抽取到地源熱泵機組11的蒸發(fā)器5端做為低溫熱源，從而實現(xiàn)地源熱泵系 統(tǒng)的供暖。夏季制冷時，將地源熱泵機組的冷凝器端高溫熱水通過管道排到深埋到地下的混 凝土管樁的空心管中，高溫熱水通過管樁壁與大地換熱，溫度下降后再被抽取到地源熱泵 機組的冷凝器端做為冷卻水源，從而實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的制冷。本發(fā)明還可以在系統(tǒng)中增加前置換熱器，即混凝土管樁的空心管中的低溫熱水被 抽到前置換熱器中進行換熱，然后再排回混凝土管樁的空心管中。冬季，前置換熱器與地源 熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器端相連。夏季，前置換熱器與地源熱泵系統(tǒng)的冷凝器端相連。當然，本發(fā)明所涉及的低溫熱水溫度不僅僅為上述的具體溫度，還包括與地源熱 泵系統(tǒng)相匹配的其它溫度值。
權利要求
一種管樁式地源熱泵系統(tǒng)，包括低溫熱源端、地源熱泵機組、散熱末端，其特征在于制熱過程中地源熱泵機組的蒸發(fā)器端低溫熱水通過管道排到深埋到地下的混凝土管樁的空心管中，低溫熱水通過管樁壁與大地換熱，升溫后的再被抽取到地源熱泵機組的蒸發(fā)器端做為低溫熱源，從而實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的供暖；夏季制冷時，將地源熱泵機組的冷凝器端高溫熱水通過管道排到深埋到地下的混凝土管樁的空心管中，高溫熱水通過管樁壁與大地換熱，溫度下降后再被抽取到地源熱泵機組的冷凝器端做為冷卻水源，從而實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的制冷。
2.如權利要求1所述的管樁式地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于在系統(tǒng)中增加前置換熱器， 即系統(tǒng)制熱時，混凝土管樁的空心管中的低溫熱水被抽到前置換熱器中進行換熱，然后再 排回混凝土管樁的空心管中，前置換熱器與地源熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器端相連，制冷時，混凝土 管樁的空心管中的低溫水被抽到前置換熱器中進行換熱，然后再排回混凝土管樁的空心管 中，前置換熱器與地源熱泵系統(tǒng)的冷凝器端相連。
全文摘要
一種管樁式地源熱泵系統(tǒng)，應用于建筑供熱。包括低溫熱源端、地源熱泵機組、散熱末端，冬夏兩用，制熱過程中地源熱泵機組的蒸發(fā)器端低溫熱水通過管道排到深埋到地下的混凝土管樁的空心管中，低溫熱水通過管樁壁與大地換熱，升溫后的再被抽取到地源熱泵機組的蒸發(fā)器端做為低溫熱源，從而實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的供暖。本發(fā)明利用管樁式地源熱泵系統(tǒng)能實現(xiàn)冬季供熱，夏季制冷，保證地下土壤熱平衡，同時解決了地下水系統(tǒng)的缺水問題和土壤埋管系統(tǒng)的占地面積大等問題，節(jié)能環(huán)保。
文檔編號F24J3/08GK101936620SQ200910012318
公開日2011年1月5日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權日2009年6月29日
發(fā)明者姚偉君 申請人:大連葆光節(jié)能空調(diào)設備廠