專利名稱：帶有熱回收的檔案庫房用地源熱泵空調系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種制冷和傳熱技術領域的熱泵空調系統(tǒng)，尤其涉及該系統(tǒng)的連
接關系。
背景技術：
能源問題是人類發(fā)展面臨的一個重大問題，能源和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展成為趨勢。土 壤源熱泵是一種有效的能源利用形式，它是利用土壤作為冷熱源，通過換熱介質，夏季向土 壤散熱，冬季從土壤吸熱，再通過熱泵機組向建筑制冷和供熱。土壤源屬于可再生能源，利 用可再生能源作為建筑物制冷和供熱的冷熱源，既節(jié)能又環(huán)保。同時，由于檔案庫房的特殊 性，要求庫房全年恒溫恒濕以保證紙質檔案的保存，因此對能源的利用要求比較高，采用土 壤源熱泵這種既節(jié)能又環(huán)保的系統(tǒng)是檔案庫房的很好的選擇。 中國發(fā)明專利申請名稱為一種帶有自然供冷、余熱回收的地源熱泵集成系統(tǒng)和 方法，申請?zhí)枮?00810034459. 8，該專利申請公開了一種余熱回收利用的地源熱泵集成系 統(tǒng)。余熱利用方式為經過埋地換熱器預熱的工作流體，流過排風換熱器，把熱量帶到新風換 熱器，加熱新風。該專利申請主要是針對供熱工況時充分利用地下熱量，但是不能實現(xiàn)制冷 工況時將未流過埋地換熱器的工作流體用于再熱送風，無法在節(jié)能的同時減少向土壤排放 的熱量。

發(fā)明內容本實用新型需要解決的技術問題是提供了一種帶有熱回收的檔案庫房用地源熱 泵空調系統(tǒng)，旨在解決上述的問題。 為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的 本實用新型包括地下埋管換熱器系統(tǒng)，熱泵機組系統(tǒng)，恒溫恒濕機組以及控制系
統(tǒng)；所述的地下埋管換熱器系統(tǒng)與熱泵機組系統(tǒng)通過管道連接起來；熱泵機組系統(tǒng)與恒溫
恒濕機組通過管道連接起來，控制系統(tǒng)與熱泵機組系統(tǒng)連接。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是使得熱泵機組全年在制冷的同時還 能供熱，既能緩解負荷不平衡問題，還能為建筑物提供生活熱水。并且在冬季室外濕度比較 高的環(huán)境時，采用一臺熱泵機組供熱， 一臺熱泵機組制冷的工作條件來解決恒溫恒濕機組 還需要除濕的問題。

圖1為本實用新型的系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述 由圖1可見本實用新型包括地下埋管換熱器系統(tǒng)l，熱泵機組系統(tǒng)2，恒溫恒濕機組3以及控制系統(tǒng)4 ;所述的地下埋管換熱器系統(tǒng)1與熱泵機組系統(tǒng)2通過管道連接起 來；熱泵機組系統(tǒng)2與恒溫恒濕機組3通過管道連接起來，控制系統(tǒng)4與熱泵機組系統(tǒng)2連 接； 所述地下埋管換熱器系統(tǒng)1包括地下埋管換熱器5，地源側集水器6，地源側分水 器7 ;所述的地下埋管換熱器5由270 口 -300 口埋管井并聯(lián)組成，通過管道和地源側集水 器6、地源側分水器7的一端連接；地源側集水器6、地源側分水器7的另一端與熱泵機組系 統(tǒng)2通過管道連接； 本實用新型中地下埋管換熱器由多個埋管井并聯(lián)組成，埋管井共有280 口，分為 十個區(qū)，每個區(qū)分別有集水器、分水器，每口井直徑為160mm，為單U型管，所有埋管采用同 程式連接。
所述熱泵機組系統(tǒng)2包括并聯(lián)的兩臺熱泵機組8 ;每個熱泵機組包括蒸發(fā)器9，
冷凝器10 ;蒸發(fā)器9通過管道與地源側集水器6、地源側分水器7以及空調冷凍水集水器11 以及空調冷凍水分水器12連接；冷凝器10通過管道與地源側集水器6、地源側集水器7以 及空調冷卻水集水器13、空調冷卻水分水器14連接；第一閥門15、第二閥門19安裝在蒸發(fā) 器9與地源側分水器7相連接的管道上，第三閥門16、第四閥門20安裝在蒸發(fā)器9與地源 側集水器6相連接的管道上，第五閥門17、第六閥門21安裝在冷凝器10與地源側分水器7 相連接的管道上，第七閥門18、第八閥門22安裝在冷凝器10與地源側集水器6相連接的管 道上； 所述恒溫恒濕機3組包括混風段23，過濾段24，冷卻段25，加熱段26，加濕段27 以及送風段28 ;混風段23在恒溫恒濕機組最前端，有兩個入風口，其中一個入風口通過管 道與房間接連，為回風入口 ；混風段23在機組內部一端與過濾段24連接；過濾段24—端與 混風段23連接，另一端與冷卻段25連接；冷卻段25 —端與過濾段24連接，另一端與加熱 段26連接；加濕段27 —端與加熱段26連接，另一端與送風段28連接；送風段28 —端與加 濕27段連接，另一端通過管道與房間連接； 所述的冷卻段25內為一個換熱盤管，盤管內通過水流動與空氣換熱，夏季時，盤 管用于冷卻空氣，稱為冷卻盤管；加熱段26 —端與冷卻段25連接，另一端與加濕段27連 接，加熱段26內也為一個換熱盤管，夏季時，盤管用于加熱空氣，稱為加熱盤管； 所述控制系統(tǒng)4包括參數(shù)采樣系統(tǒng)(圖中未示)，閥門控制系統(tǒng)(圖中未示)；參 數(shù)采樣系統(tǒng)采集空調冷卻水集水器13、空調冷卻水分水器14的溫度信號后，通過傳感器和 閥門控制系統(tǒng)連接在一起；閥門控制系統(tǒng)設置在熱泵機組蒸發(fā)器9、冷凝器IO和地源側集 水器6以及地源側分水器7相連接的管道上，控制閥門第一閥門15、第三閥門16、第五閥門 17、第七閥門18、第二閥門19、第四閥門20、第六閥門21、第八閥門22的開啟和關閉。 本實用新型在制冷工況時，閥門15、16、19、20關閉，閥門17、18、21、22開啟，冷卻 水通過地源側分水器7進入地下埋管換熱器5與土壤換熱后通過地源側集水器6進入熱泵 機組冷凝器10 ;在供熱工況時，一般情況下，閥門15、16、19、20開啟，閥門17、18、21、22關 閉，冷水通過地源側分水器7進入地下埋管換熱器5與土壤換熱后通過地源側集水器6進 入熱泵機組蒸發(fā)器9，熱水則經過機組冷凝器10加熱后通過空調熱水分水器14通入恒溫 恒濕機組3的加熱段26的加熱盤管內；但是當室外環(huán)境濕度比較高時，恒溫恒濕機組還需 要除濕，這時，閥門15、 16、 21 、 22開啟，閥門17、 18、 19、 20關閉， 一 臺熱泵機組進行供熱，另
4一臺機組進行制冷，制出的冷水通入恒溫恒濕機組3冷卻段25的冷卻盤管內對空氣進行除 濕?？梢钥吹?，在制冷工況時，熱泵機組8的冷凝器10同時與地源側集水器6、地源側分水 器7和空調冷卻水集水器13、空調冷卻水分水器14相連，也就是說在供冷的同時，還可以通 過空調冷卻水集水器13、空調冷卻水分水器14提供熱水。另外有一段時間，當參數(shù)采樣系 統(tǒng)確認連接冷凝器10和空調冷卻水集水器13、空調冷卻水分水器14的管道內水溫不是特 別高時，閥門控制系統(tǒng)控制閥門17、18、21、22也關閉，也就是說，此時熱泵機組8與地下埋 管換熱系統(tǒng)1完全斷開，這就是熱回收時期，這段時間內沒有將熱量排入地下。當參數(shù)采樣 系統(tǒng)確認連接冷凝器10和空調冷卻水集水器13、空調冷卻水分水器14的管道內水溫太高 時，閥門控制系統(tǒng)控制閥門17、18、21、22開啟，又恢復到常規(guī)制冷時期。另外，制冷工況時， 冷卻段25內的冷卻盤管與空調冷凍水集水器11和空調冷凍水分水器12通過管道相連，冷 卻盤管內通冷凍水。加熱段26內的加熱盤管與空調冷卻水集水器13和空調冷卻水分水器 14通過管道相連，加熱盤管內通熱水，用于加熱，在熱回收時期，沒有排入地下的那一部分 熱量就是由加熱段26內的加熱盤管排入空氣。 一般的恒溫恒濕機組內的加熱都是采用電 加熱，這里用熱水加熱盤管加熱，不僅更容易控制送風的溫度，而且節(jié)約了能源。 本實用新型針對檔案庫房系統(tǒng)全年需要空調的特殊性，提出地源熱泵這種節(jié)能環(huán) 保的空調措施，滿足檔案庫房夏季供冷以及冬季供熱的要求。同時針對地源熱泵系統(tǒng)常見 的冬夏冷熱負荷不平衡問題，提出熱回收技術，使得熱泵機組全年在制冷的同時還能供熱， 既能緩解負荷不平衡問題，還能為建筑物提供生活熱水。并且在冬季室外濕度比較高的環(huán) 境時，采用一臺熱泵機組供熱， 一臺熱泵機組制冷的工作條件來解決恒溫恒濕機組還需要 除濕的問題。
權利要求一種帶有熱回收的檔案庫房用地源熱泵空調系統(tǒng)，其特征在于包括地下埋管換熱器系統(tǒng)(1)，熱泵機組系統(tǒng)(2)，恒溫恒濕機組(3)以及控制系統(tǒng)(4)；所述的地下埋管換熱器系統(tǒng)(1)與熱泵機組系統(tǒng)(2)通過管道連接起來；熱泵機組系統(tǒng)(2)與恒溫恒濕機組(3)通過管道連接起來，控制系統(tǒng)(4)與熱泵機組系統(tǒng)(2)連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的帶有熱回收的檔案庫房用地源熱泵空調系統(tǒng)，其特征在于 所述地下埋管換熱器系統(tǒng)(1)包括地下埋管換熱器(5)，地源側集水器(6)，地源側分水器(7);所述的地下埋管換熱器(5)由270 口 -300 口埋管井并聯(lián)組成，通過管道和地源側集水 器(6)、地源側分水器(7)的一端連接；地源側集水器(6)、地源側分水器(7)的另一端與熱泵機組系統(tǒng)(2)通過管道連接；所述熱泵機組系統(tǒng)(2)包括并聯(lián)的兩臺熱泵機組(8);每個熱泵機組包括蒸發(fā)器(9)，冷凝器(10);蒸發(fā)器(9)通過管道與地源側集水器(6)、地源側分水器(7)以及空調冷凍水集水器(11)以及空調冷凍水分水器(12)連接；冷凝器(10)通過管道與地源側集水器(6)、地源側集水器(7)以及空調冷卻水集水器(13)、空調冷卻水分水器(14)連接；第 一閥門(15)、第二閥門(19)安裝在蒸發(fā)器(9)與地源側分水器(7)相連接的管道上，第三 閥門(16)、第四閥門(20)安裝在蒸發(fā)器(9)與地源側集水器(6)相連接的管道上，第五閥 門(17)、第六閥門(21)安裝在冷凝器(10)與地源側分水器(7)相連接的管道上，第七閥門 (18)、第八閥門(22)安裝在冷凝器(10)與地源側集水器(6)相連接的管道上；所述恒溫恒濕機(3)組包括混風段(23)，過濾段(24)，冷卻段(25)，加熱段(26)，加 濕段(27)以及送風段(28);混風段(23)在恒溫恒濕機組最前端，有兩個入風口，其中一個 入風口通過管道與房間接連，為回風入口 ；混風段(23)在機組內部一端與過濾段(24)連 接；過濾段(24) —端與混風段(23)連接，另一端與冷卻段(25)連接；冷卻段(25) —端與 過濾段(24)連接，另一端與加熱段(26)連接；加濕段(27) —端與加熱段(26)連接，另一 端與送風段(28)連接；送風段(28) —端與加濕(27)段連接，另一端通過管道與房間連接；所述控制系統(tǒng)(4)包括參數(shù)采樣系統(tǒng)，閥門控制系統(tǒng)；參數(shù)采樣系統(tǒng)采集空調冷卻水 集水器(13)、空調冷卻水分水器(14)的溫度信號后，通過傳感器和閥門控制系統(tǒng)連接在一 起；閥門控制系統(tǒng)設置在熱泵機組蒸發(fā)器(9)、冷凝器(10)和地源側集水器(6)以及地源 側分水器(7)相連接的管道上，控制閥門第一閥門(15)、第三閥門(16)、第五閥門(17)、第 七閥門(18)、第二閥門(19)、第四閥門(20)、第六閥門(21)以及第八閥門(22)的開啟和關 閉。
3. 根據(jù)權利要求2所述的帶有熱回收的檔案庫房用地源熱泵空調系統(tǒng)，其特征在于 所述的冷卻段(25)內為一個換熱盤管，盤管內通過水流動與空氣換熱；加熱段(26)內也為 一個換熱盤管，盤管用于加熱空氣。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的帶有熱回收的檔案庫房用地源熱泵空調系統(tǒng)，其特征在 于埋管井共有280 口，分為十個區(qū)，每個區(qū)分別有集水器、分水器，每口井直徑為160mm，為 單U型管。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有熱回收的檔案庫房用地源熱泵空調系統(tǒng)，包括地下埋管換熱器系統(tǒng)(1)，熱泵機組系統(tǒng)(2)，恒溫恒濕機組(3)以及控制系統(tǒng)(4)；所述的地下埋管換熱器系統(tǒng)(1)與熱泵機組系統(tǒng)(2)通過管道連接起來；熱泵機組系統(tǒng)(2)與恒溫恒濕機組(3)通過管道連接起來，控制系統(tǒng)(4)與熱泵機組系統(tǒng)(2)連接；本實用新型的有益效果是使得熱泵機組全年在制冷的同時還能供熱，既能緩解負荷不平衡問題，還能為建筑物提供生活熱水。并且在冬季室外濕度比較高的環(huán)境時，采用一臺熱泵機組供熱，一臺熱泵機組制冷的工作條件來解決恒溫恒濕機組還需要除濕的問題。
文檔編號F24F12/00GK201535551SQ200920073440
公開日2010年7月28日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權日2009年6月5日
發(fā)明者俞鑫, 張震亞, 徐文駿, 李春暉, 杜惠芳, 翟曉強, 錢唐根, 陳靜 申請人:上海市閔行區(qū)檔案局;上海金準機電設備有限公司