CN1987294A - 利用地热的水温调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种利用地热的水温调节装置，该装置的结构包括：装有水的水箱；压缩机；使压缩机压缩的制冷剂向地下中释放热量并进行冷凝的埋设于地下的地下热交换器；将地下热交换器中进行冷凝的制冷剂进行膨胀的膨胀器；设置在水箱中利用膨胀器中膨胀的制冷剂吸收水箱内部水热量进行蒸发的水箱热交换器。本发明的有益效果是：本发明提供的装置是在地下埋设了使从压缩机中输出的制冷剂向地下释放热量并冷凝的地下热交换器，在水箱上设置了使膨胀器输出的制冷剂吸收水箱内部的水的热量进行蒸发的水箱热交换器，由此利用保持一定温度的地热对制冷剂进行冷凝，从而能保持循环的稳定性，而且由于制冷剂的冷凝温度低，因此相对于空冷式具有更高的效率。
Description
技术领域
本发明涉及的是利用地热的水温调节装置。
背景技术
水温调节装置通常是利用线圈加热器或者冷冻循环装置对水进行加热或者冷却，对于地调节水温应当作到既安全，又得廉价。
所述利用冷冻循环装置的水冷却装置的结构包括：压缩机、冷凝器、膨胀器、蒸发器。上述冷凝器设置在水箱外部，利用室外空气进行空冷式热交换释放热量，而蒸发器是设置在水箱内部，吸收水的热量，由此降低水的温度。
但是，现有技术中的水温调节装置中的冷凝温度是随着室外温度的变化变得不稳定，因此导致整个循环不稳定；而且由于采用空冷方式，造成效率不高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种循环稳定并提高效率的利用地热的水温调节装置。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种利用地热的水温调节装置，所述水温调节装置的结构包括：装有水的水箱；压缩制冷剂的压缩机；使压缩机压缩的制冷剂向地下中释放热量并进行冷凝的埋设于地下的地下热交换器；将地下热交换器中进行冷凝的制冷剂进行膨胀的膨胀器；设置在水箱中利用膨胀器中膨胀的制冷剂吸收水箱内部水热量进行蒸发的水箱热交换器。
一种利用地热的水温调节装置，所述水温调节装置的结构包括：装有水的水箱；压缩制冷剂的压缩机；埋设于地下，用于对制冷剂进行冷凝或者蒸发的地下热交换器；用于对制冷剂进行冷凝或者蒸发的水箱热交换器；设置在地下热交换器和水箱热交换器之间，用于制冷剂进行膨胀的膨胀器；将压缩机压缩的制冷剂输出至地下热交换器或者水箱热交换器中的四通阀。
所述地下热交换器埋设于距地面向下15m以下。
所述膨胀器是能调节制冷剂膨胀程度的电子膨胀阀。
所述水箱热交换器是板型热交换器。
所述水箱热交换器是线圈型热交换器。
所述在挖出土壤形成的空间内埋设地下热交换器，并在地下热交换器的周围填充传热和防渗水性能好的填充材料。
所述填充材料是水泥浆或者膨润土浆中的至少一种。
本发明的有益效果是：本发明提供的装置是在地下埋设了使从压缩机中输出的制冷剂向地下释放热量并冷凝的地下热交换器，在水箱上设置了使膨胀器输出的制冷剂吸收水箱内部的水的热量进行蒸发的水箱热交换器，由此利用保持一定温度的地热对制冷剂进行冷凝，从而能保持循环的稳定性，而且由于制冷剂的冷凝温度低，因此相对于空冷式具有更高的效率。
本发明提供的装置中设置了将制冷剂输出至地下热交换器和水箱热交换器中的某一装置中的四通阀，不仅能冷却水箱内部的水，还能加热水，因此提高了利用性。
本发明提供的装置中，地下热交换器埋设在地下15m以下，由此冷凝温度充分的低，具有效率高的优点。
本发明提供的装置中，膨胀器采用了能调节制冷剂的膨胀程度的电子膨胀器，在电子膨胀器的调节下，可以调节所述温度。
本发明提供的装置在挖出土壤后，埋设地下热交换器，并在地下热交换器的周围空间填充了水泥浆或者膨润土浆中的至少一种，因此地下热交换的埋设方便，不仅提高了热传递效率，而且还可以最大程度的降低地下水的影响。
附图说明
图1是本发明实施例简要剖面图；
图2是本发明另一实施例简要剖面图；
图3是本发明再一个实施例中水冷却时的简要剖面图；
图4是本发明还有一个实施例中水加热时的简要剖面图。
《对主要符号的说明》
2：水箱 4：给水管
6：排水管 10：压缩机
12：吸入配管 14：输出配管
20：地下热交换器 30：膨胀器
40：水箱热交换器 G：地下
G`：水泥浆 W：水
具体实施方式
下面，结合附图详细说明本发明的实施例。
图1是本发明实施例简要剖面图。如图1所示，本实施例中的利用地热的水温调节装置的结构包括：装有水W的水箱2；压缩制冷剂的压缩机10；使压缩机10压缩的制冷剂向地下G中释放热量并进行冷凝的埋设于地下G的地下热交换器20；将地下热交换器20中进行冷凝的制冷剂进行膨胀的膨胀器30；设置在水箱2中，利用膨胀器30中膨胀的制冷剂吸收水箱2内部水W热量进行蒸发的水箱热交换器40。
在所述水箱2上设置有用于提供水的给水口4和用于排水的排水口6。
在所述压缩机10上连接有吸入水箱热交换器40中蒸发的气体制冷剂的吸入配管20。
经所述压缩机10内部压缩后的高温高压制冷剂通过输出配管14连接在地下热交换器20上。
所述地下热交换器20用于冷凝制冷剂，其结构由线圈型热交换器或者环形热交换器构成。由于地下20m处的温度一年四季一般都会维持在10℃左右，因此将地下热交换器20一般设置在向下距地面15m以下处。
在安装本发明水温调节装置中的下热交换器20时，为将其埋设地下需先进行钻孔作业，在所形成的空间内放置热交换器20，并在所述地下热交换器20和钻孔之间的空间内部填入传热性和防渗水性高于土壤的填充材料G`，在提高热传递的同时防止地下水的流入。所述填充材料G`是水泥浆或者膨润土浆中的至少一种。
所述膨胀器30由可以调节制冷剂膨胀程度的LEV(Linear Expansionvalve)等的电子膨胀阀。
所述膨胀器30对于地下热交换器20冷凝的制冷剂进行膨胀之后，将其供应至水箱热交换器40中，为此利用冷媒配管32、34连接在地下热交换器20和水箱热交换器40之间。
所述水箱热交换器40是用于蒸发制冷剂的蒸发器，由线圈型热交换器形成。
所述水箱热交换器40粘贴在水箱2的外壁面上，通过水箱2传递热量或者利用另外的支撑部件设置在水箱2内部，与水直接进行热交换。下面对设置在水箱2内部的水箱热交换器40的安装情况进行说明。
图1中的符号8表示贯通连接蒸发器30和水箱热交换器40的制冷剂配管34具备密封性能的第1密封部件，符号9表示贯通连接水箱热交换器40和压缩机10的吸入配管12具备密封性能的第2密封部件。
下面，对如上构成本发明的动作过程进行说明。
首先，启动压缩机10，从压缩机10输出大致100℃左右的高温高压的气态制冷剂，通过输出配管14流入地下热交换器20内部，制冷剂通过地下保持10℃左右的温度的地下热交换器20，向地下释放热量并冷凝，然后通过膨胀器30进行膨胀。
所述膨胀后的制冷剂流入水箱热交换40中，吸收水W的温度并蒸发，然后通过吸入配管12吸入至压缩机10内部。反复进行上述的循环，水箱2内部的水连续被冷却。
图2是本发明另一实施例简要剖面图。如图2所示，本实施例中的利用地热的水温调节装置的水箱热交换器40由板型热交换器构成，而除了水箱热交换器40以外的其他组成部分及其作用与上述实施例中相同，因此使用相同的符号，并省略说明。
所述板型水箱热交换40在两个传热部件之间形成了内部通过制冷剂的制冷剂通道49。
所述板型水箱热交换40可以利用另外的支撑部件设置在水箱2内部，还可以粘贴设置在水箱2的内部壁面上，而且还可以粘贴设置在水箱2的外壁面上，通过水箱2进行热量传递，还可以构成水箱2的部分结构。
图3是本发明再一个实施例中水冷却时的简要剖面图；图4是本发明还有一个实施例中水加热时的简要剖面图。
本实施例中的利用地热的水温调节装置如图3和图4所示，除了具备上述实施例中必要的结构外，还包括将压缩机10输出的被压缩制冷剂输出至地下热交换器20或者水箱热交换器40中的四通阀50。
如图3所示，为了使水箱2内部的水W冷却时，在压缩机10中被压缩的制冷剂依次经过四通阀50和地下热交换器20和膨胀器30和水箱热交换40和四通阀50吸入至压缩机10内部。如图4所示，为了使水箱2内部水W进行加热时，在压缩机10内部被压缩的制冷剂依次通过四通阀50和水箱热交换器40和膨胀器30和地下热交换器20和四通阀50吸入至压缩机10内部连接了所述压缩机10的吸入配管12以及输出配管12，并利用冷媒配管52、54连接在地下热交换器20以及水箱热交换器40上。
所述水箱2内部的水W进行冷却时，压缩机10启动，四通阀50调整为制冷模式。
如图3所示，从压缩机10中输出高温高压的气态制冷剂，通过输出配管14流入四通阀50内部，通过四通阀50中流入地下热交换器20内部，由此在经过地下热交换器20的过程中，向地下释放热量并冷却。
然后，在地下热交换20中冷凝的制冷剂在通过膨胀器30进行膨胀，流入水箱热交换器40内部，在吸收水W的热量后蒸发，流入四通阀50内部，再通过吸入配管12被吸入至压缩机10。反复进行上述循环，连续冷却水箱2内部的水。
当在水箱2内部的水W进行加热时，压缩机10启动，四通阀50调整为制暖模式。
如图4所示，所述压缩机10输出的高温高压的气态制冷剂，通过输出配管14流入四通阀50内部，通过四通阀50流入水箱热交换器40内部，再通过水箱热交换器40向水W释放热量并冷却。
然后，在水箱热交换器40中冷凝的制冷剂在通过膨胀器30膨胀，并流入地下热交换器20的内部吸收地下的热量蒸发，然后流入四通阀50内部，通过吸入配管12吸入至压缩机10内部。反复进行上述循环，连续加热水箱2内部的水。
Claims (8)
1.一种利用地热的水温调节装置，其特征在于，所述水温调节装置的结构包括：装有水(W)的水箱(2)；压缩制冷剂的压缩机(10)；使压缩机(10)压缩的制冷剂向地下(G)中释放热量并进行冷凝的埋设于地下(G)的地下热交换器(20)；将地下热交换器(20)中进行冷凝的制冷剂进行膨胀的膨胀器(30)；设置在水箱(2)中利用膨胀器(30)中膨胀的制冷剂吸收水箱(2)内部水W热量进行蒸发的水箱热交换器(40)。
2.一种利用地热的水温调节装置，其特征在于，所述水温调节装置的结构包括：装有水(W)的水箱(2)；压缩制冷剂的压缩机(10)；埋设于地下，用于对制冷剂进行冷凝或者蒸发的地下热交换器(20)；用于对制冷剂进行冷凝或者蒸发的水箱热交换器(40)；设置在地下热交换器(20)和水箱热交换器(40)之间，用于制冷剂进行膨胀的膨胀器(30)；将压缩机(10)压缩的制冷剂输出至地下热交换器(20)或者水箱热交换器(40)中的四通阀(50)。
3.根据权利要求1或2中的利用地热的水温调节装置，其特征在于，所述地下热交换器(20)埋设于距地面向下15m以下。
4.根据权利要求1或2中的利用地热的水温调节装置，其特征在于，所述膨胀器(30)是能调节制冷剂膨胀程度的电子膨胀阀。
5.根据权利要求1或2中的利用地热的水温调节装置，其特征在于，所述水箱热交换器(40)是板型热交换器。
6.根据权利要求1或2中的利用地热的水温调节装置，其特征在于，所述水箱热交换器(40)是线圈型热交换器。
7.根据权利要求1或2中的利用地热的水温调节装置，其特征在于，所述在挖出土壤形成的空间内埋设地下热交换器(20)，并在地下热交换器(20)的周围填充传热和防渗水性能好的填充材料。
8.根据权利要求7中的利用地热的水温调节装置，其特征在于，所述填充材料是水泥浆或者膨润土浆中的至少一种。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510133625 CN1987294A (zh) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | 利用地热的水温调节装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 200510133625 CN1987294A (zh) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | 利用地热的水温调节装置 |
Publications (1)
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| CN1987294A true CN1987294A (zh) | 2007-06-27 |
Family
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| CN 200510133625 Pending CN1987294A (zh) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | 利用地热的水温调节装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN1987294A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110926043A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-03-27 | 贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队 | 一种新型地热能高效换热装置 |
-
2005
- 2005-12-23 CN CN 200510133625 patent/CN1987294A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110926043A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-03-27 | 贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队 | 一种新型地热能高效换热装置 |
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