CN2526717Y - 地源热泵空调装置 - Google Patents

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刘永言
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Sichuan hope deep blue air conditioner manufacturing Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型公开了一种地源热泵空调装置，它由取水/回灌井、回灌/取水井、深井潜水泵、滤砂器、冷凝/蒸发器、四通换向阀、节流装置、制冷压缩机、蒸发/冷凝器、空调水泵、空气处理器及自动控制***组成。该装置最大限度降低了运行成本和管理成本，大幅降低能耗、无污染，其供冷量和供热量不受环境温度限制。

Description

地源热泵空调装置
本实用新型涉及中央空调领域，特别是热泵式空调装置。
常规的热泵式空调装置，存在如下弊端：
1、热泵运行受地理位置限制，北方地区不能适用。
2、风冷热泵空调机组在供冷、供热运行中，均存在供需矛盾。在夏季，环境温度越高，建筑物的空调冷负荷越大，而空调机组能够提供的供冷量却越小。因为，当环境温度升高时，空调运行工况恶化，排气温度升高，制冷量减少，耗功增大。
3、在冬季，环境温度越低，建筑物的空调热负荷越大，而空调机组能提供的供热量却越小。因为，当环境温度很低时，空调热泵运行工况恶化，蒸发温度和蒸发压力降低，室外换热器表面严重结霜，甚至结冰，造成冰、霜堵塞，空气无法流通，很难与空气进行热交换，使制热量大幅降低。同时，当室外环境温度很低时，热泵空调机组会频繁融霜，而在融霜过程中，空调机组均不能供热。所以，环境温度越低，热泵空调机组的供热量越少，甚至不能满足要求。
4、风冷热泵空调机组中，由于冷却源和热源均取自空气，空气中的油雾和尘埃对空气换热器会造成严重污染，并造成较厚的污染物粘附层，影响传热，使热泵式空调机组性能衰减。同时，由于热泵式空调机组的室外换热器在冬季为湿工况运行，更容易粘附空气中的尘埃，加剧了热泵式空调机组的性能衰减。
5、热泵式空调机组室外机在冬、夏季均必须与室外空气进行热交换，通风量大，噪声较大，安装位置受限制。
鉴于热泵式空调机组存在的上述问题，本实用新型的目的是研制一种最大限度降低运行成本和管理成本、空调机组的供冷量和供热量不受环境温度限制、机组性能衰减少、不易结垢、大幅降低能耗、无污染的中央空调***。
为了实现上述目的，本实用新型由取水/回灌井(夏季为取水井，冬季为回灌井)、回灌/取水井(夏季为回灌井，冬季为取水井)、深井潜水泵、滤砂器、冷凝/蒸发器(夏季为冷凝器，冬季为蒸发器)、四通换向阀、节流装置、制冷压缩机、蒸发/冷凝器(夏季为蒸发器，冬季为冷凝器)、空调水泵、空气处理器及自动控制***组成；取水/回灌井中设深井潜水泵，深井潜水泵的出口接滤砂器，滤砂器的出口与冷凝/蒸发器的水***连接，水***的出口管道接入回灌/取水井，冷凝/蒸发器的冷剂***两端分别与四通换向阀和节流装置连接，制冷压缩机与四通换向阀连接，蒸发/冷凝器的冷剂***分别与四通换向阀和节流装置连接，水***通过空调水泵与空气处理器连接。制冷***的制冷、热泵运行功能由四通换向阀切换。制冷压缩机可以是螺杆式、离心式、涡旋式、旋转式、往复式，冷凝/蒸发器和蒸发/冷凝器可以是壳管式、板式、套管式。
本实用新型地源热泵空调装置，具有如下特点：
1、空调运行不受环境温度限制。
2、空调***运行时，夏季向地下排热，冬季向地下吸热，可实现热量的冬储夏用，夏储冬用。
3、地下水采用完全回灌方式，不会污染地下水，仅对地下水进行热量的交换。
4、由于地下水完全回灌，不会引起区域地下水位下降，不会对建筑物的安全造成影响。
5、夏季空调运行：
1)由于地下水温度低，空调制冷机组的运行工况大为改善，排气压力
  降低，制冷压缩比下降，制冷效能比大幅提高，空调能耗大幅降低，
  运行费用降低；
2)由于空调能耗下降，减少了建筑配电容量；
3)由于地下水采用全封闭循环，换热器不易结垢；
4)由于无冷却塔、无风机运行噪声，无漂水等热湿污染；
5)由于采用深井潜水泵，无水泵噪声污染。
6、冬季空调运行：
1)完全不用锅炉，完全节省了锅炉的燃料消耗；
2)地下水温远大于冬季空气温度，使热泵制热效果大为改善，制冷系
  统能耗大幅降低；
3)无需融霜，可连续供热；
4)换热器不会被空气污染，机组性能衰减大幅降低；
5)水***换热器的制造成本远低于空气换热器，使机组成本降低。
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型夏季运行原理图。
图2为本实用新型冬季运行原理图。
图3为本实用新型集中供应冷热源、分立式机组的运行原理图。
本实用新型由取水/回灌井1(夏季为取水井，冬季为回灌井)、回灌/取水井12(夏季为回灌井，冬季为取水井)、深井潜水泵2、深井潜水泵13、滤砂器3、滤砂器14、冷凝/蒸发器4(夏季为冷凝器、冬季为蒸发器)、四通换向阀5、节流装置6、制冷压缩机8、蒸发/冷凝器9(夏季为蒸发器，冬季为冷凝器)、空调水泵10、空气处理器11及自动控制***7组成；取水/回灌井1中设深井潜水泵2，深井潜水泵2的出口接滤砂器3、滤砂器3的出口与冷凝/蒸发器4的水***入口相接，件4的水***出口管道接入件12中，件4的冷剂***两端分别与件5的端15和件6相接，件8的输出端19与件5的端18相接，件8的输入端20接件5的端16，件9的冷剂***分别与件5的端17和件6连接，件9的水***与空调水供回水***件10、件11连接。制冷***的制冷、热泵运行功能由件5切换。件4的水***在冬季运行的时候，必须反接，件12中设件13，件13接件14，件14与件4的水***出口端相接，件4水***的入口管道接入件1中。
本实用新型的工作原理如下：
如图1所示，夏季，地下水通过取水井1中的深井潜水泵2被送至滤砂器3，分离和滤除砂子后，进入冷凝/蒸发器4，冷凝蒸发器4的冷剂***通过四通换向阀5和节流装置6与制冷压缩机8排气状态的冷剂进行换热，地下水吸热后，温度升高，温度升高后的地下水通过管道全部被送至回灌/取水井12，送回至地下，并将热量储存于地下，供与冬季使用。冷凝/蒸发器4中，制冷压缩机排气状态的高温、高压的气态冷剂向地下水放热后，被冷凝成高压的液态冷剂，高压的液态制冷剂经过节流装置6后，变为低压饱和液态制冷剂，并被送至蒸发/冷凝器9，在蒸发/冷凝器9中，低压饱和液态制冷剂与空调冷媒水进行换热，低压液态饱和制冷剂吸收空调冷媒水的热量后，变成低压气态制冷剂，并不断的被制冷压缩机吸走，始终维持蒸发器内的低压状态，蒸发/冷凝器9中的空调冷媒水被制冷剂吸热后，温度降低，温度降低后的空调冷媒水被送至建筑物的空气处理器，完成夏季空调供冷循环。
图2所示，冬季，制冷***通过四通换向阀5反向循环。同时，地下水通过深井潜水泵13送至滤砂器14，分离和滤除砂子后，进入冷凝/蒸发器4，与制冷压缩机8吸气状态的低温、低压冷剂进行换热，地下水放热后，温度降低，温度降低后的地下水通过管道全部被送至取水/回灌井1，送回至地下，吸收地下储存的热量，并使地下水、土壤、砂石等的温度降低，供与夏季使用。此时，冷凝/蒸发器4的功能为蒸发器，蒸发/冷凝器9为冷凝器，制冷压缩机8抽吸冷凝/蒸发器4中吸热蒸发后的气态制冷剂，并压缩成高温高压的气态，通过四通换向阀5排至蒸发/冷凝器9中，向空调热媒水放热，将热量传递给空调热媒水，热媒水吸热后，温度升高，温度升高后的热媒水被送至建筑物的空气处理器11，同时，高温高压气态制冷剂向空调热媒水放热后，变成高压液态冷剂，通过节流装置6减压后，变成低压液态制冷剂，被送至冷凝/蒸发器4，完成冬季空调供热循环。
图3所示，本实用新型也可以将制冷装置设置为分散独立的制冷和空气处理***，深井水***集中供应。
该装置的深井潜水泵和滤砂器可以设置两套(如图1、图2所示)，也可以只设置一套，按季节需要临时装接。

Claims (2)

1.一种地源热泵空调装置，其特征在于：它由取水/回灌井、回灌/取水井、深并潜水泵、滤砂器、冷凝/蒸发器、四通换向阀、节流装置、制冷压缩机、蒸发/冷凝器、空调水泵、空气处理器及自动控制***组成；取水/回灌井中设深井潜水泵，深井潜水泵的出口接滤砂器，滤砂器的出口与冷凝/蒸发器的水***连接，水***的出口管道接入回灌/取水井冷凝/蒸发器的冷剂***两端分别与四通换向阀和节流装置连接，制冷压缩机与四通换向阀连接，蒸发/冷凝器的冷剂***分别与四通换向阀和节流装置连接，水***通过空调水泵与空气处理器连接。制冷***的制冷、热泵运行功能由四通换向阀切换。
2.根据权利要求1所述的地源热泵空调装置，其特征在于：制冷压缩机可以是螺杆式、离心式、涡旋式、旋转式、往复式，冷凝/蒸发器和蒸发/冷凝器可以是壳管式、板式、套管式。
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Patentee before: Xiwang Electronic Research Inst. Chengdu City

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