专利名称：自然源空调系统及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种空调系统，尤其是一种采用自然冷热源作为热源的空调系统。
背景技术：
现有的空调系统大都为使用燃气等矿物资源或是电力等高品位能源作为制冷或 是供暖的空调系统的热源，而这种直接或是间接使用矿物燃料作为空调系统热源存在着利 用低、燃烧污染物多等诸多问题，尤其是燃烧废弃物对大气和环境造成了巨大的影响，加剧 了温室效应和能源短缺的问题。同时由于上述空调系统还使用氟化物或是溴化锂等对大气 臭氧层造成了巨大影响的制冷剂，因此国际上对现有空调系统提出了更高的要求以减少供 暖空调系统对大气的破坏。同时现有的水源热泵或是地源热泵空调由于管道材质及使用管 道的结构问题，不能很好地将自然冷热源提供给需要进行温度控制的场合，而是仍然使用 压縮式或是吸收解吸式制冷机组作为空调的冷热源，并将自然冷热源作为与制冷机组外端 进行热交换的对象，它们并没有直接将自然冷热源作为空调系统本身的冷热源。
发明内容
本发明的目的是充分利用现有自然环境中的冷热源如土壤或是水等自然冷热源 作为空调系统直接利用的冷热源，从而减小空调对环境、大气的污染，提高空调系统的热效 率和舒适性，并降低空调系统运行费用。本发明通过如下的技术方案来实现上述目的
构建一种包括冷媒管道、冷媒循环装置、自然冷热源采集装置和末端换热器的自 然热源空调系统，其中所述自然冷热源采集装置由一个以上的塑料毛细管网单元构成；同 时所述塑料毛细管网单元包括塑料毛细管网支管，其中该毛细管网支管壁厚小于1.9mm; 将土壤或是现实生活中的各种水源作为自然冷热源的来源。其中使用土壤作为冷热源的自 然冷热源采集装置称为土壤冷热源采集装置，使用各种水源作为冷热源的自然冷热源采集 装置称为水源冷热源采集装置。将土壤冷热源采集装置平铺于地表下或是垂直安装于地 基下预先设定好的垂直安装孔或槽中。将水源冷热源采集装置放置于市政自来水、市政供 暖水、江水、湖水、河水、海水、工业废水或生活污水中并从中采集冷热量。另外所述空调调 系统的末端换热器可以为塑料毛细管网换热器。上述自然热源空调系统的制作方法，首先 在工厂制作塑料毛细管网单元，然后将塑料毛细管网单元跟据需要连接构成冷热源采集装 置，并将冷热源采集装置外设置外形保护装置并安装到自然冷热源中。其中如果是水源自 然冷热源采集装置的制作过程中还包括在制作好的所述水冷热源采集装置外设置外形保 护装置并将其沉入水中的步骤。另外根据工程实际需求，在自然冷热源不能单独满足供暖 或是制冷需求时，还可以在系统中加上热泵或是锅炉等电力或是燃料作为辅助冷热源。
本发明由于利用了塑料毛细管网管壁薄、每根支管管径小、总换热面积大的特点， 可以充分利用自然冷热源的冷量作为空调冷热源，而无需或是最大程度的减少使用压縮机 或是吸收解吸式制冷机组，从而大大提高空调效率，并能节能减排。
图1是自然冷热源空调系统的系统图。
图2是自然冷热源系统的自然冷热源采集装置安装图。 图3是平铺式土壤自然冷热源采集装置结构图。 图4是竖直式土壤自然冷热源采集装置结构图。 图5是水体自然冷热源采集装置的结构图。 图6是塑料毛细管网单元的结构图。 图7是串联上热泵的自然冷热源空调系统图 图8是并联上辅助冷热源的自然冷热源空调系统图 附图标记说明 1自然冷热源采集装置，2末端换热器，3冷媒管道，4冷媒循环泵，5平铺式土壤自 然冷热源采集模块，6竖直式土壤自然冷热源采集模块，7水体自然冷热源采集模块，8塑料 毛细管网单元，9填充材料，10保护罩，11毛细管，12集管，13热泵，14辅助冷热源。
具体实施例 首先在工厂制作塑料毛细管网单元8，在工程现场根据设计需求将塑料毛细管网 单元8连接构成平铺式土壤冷热源采集模块5或竖直式土壤冷热源采集模块6或水源自 然冷热源采集模块7，并在竖直式土壤冷热源采集模块6外设置填充材料9，在水源自然冷 热源采集模块7外设置外形保护装置10 ;将平铺式土壤冷热源采集模块5平铺于地表下或 是将竖直式土壤自然冷热源采集模块6垂直安装于地表下预先设定好的垂直安装孔中用 于采集土壤中的自然冷热量，或是将水源自然冷热源采集模块7沉入水中用于采集水中的 自然冷热量；平铺式土壤冷热源采集模块5或竖直式土壤自然冷热源采集模块6或水源自 然冷热源采集模块7以自然环境中的水和土壤作为自然冷热源，组成自然冷热源采集装置 1 ;在空调区域设置末端换热器2用于调控室内温度；设置冷媒管道3用于连接自然冷热源 l和末端换热器2，其中使用水作为将自然冷热源中的热量传送到末端换热器的冷媒；并在 冷媒管道中设置冷媒循环泵4。其中末端换热器也可是塑料毛细管网换热器。所述毛细管 网单元包括集管12和毛细管ll，其中毛细管管壁厚度为O. 6mm、0. 9mm、1. 2mm、1. 5mm、1. 8mm 或1. 9mm。还可以将水源自然冷热源采集装置沉入江水、湖水、河水、海水、工业废水或生活 污水中并从中采集冷热量。 由于本发明的空调系统利用毛细管网单元从自然界中获取自然冷热源，因此该空 调系统的热效率较传统空调系统高出很多，且对大气没有污染，符合节能减排的需求。另外 假如自然冷热源不能单独满足供暖或是制冷需求时，可以考虑在系统中串联或是并联上由 热泵(13)或是锅炉等电力或是燃料等辅助冷热源(14)。 本发明的说明书仅是给出了使用毛细管网作为空调系统冷热源采集器的启示，而 非局限于说明书给出的例子，任何使用本发明的启示的技术方案均落入本发明的范围。
权利要求
一种自然冷热源空调系统，包括冷媒管道(3)、冷媒循环泵(4)、自然冷热源采集装置(1)和末端换热器(2)，其特征在于所述自然冷热源采集装置(1)由一个以上的塑料毛细管网单元(8)构成。
2. 如权利要求l所述的自然冷热源空调系统，其特征在于所述塑料毛细管网单元(8) 包括毛细管(ll)，其中所述毛细管壁厚小于1.5mm。
3. 如权利要求1或2所述的自然冷热源空调系统，其特征在于所述的自然冷热源采 集装置(1)为土壤冷热源采集装置。
4. 如权利要求3所述的自然冷热源空调系统，其特征在于所述土壤冷热源采集装置 由平铺式土壤冷热源采集模块(5)组成。
5. 如权利要求3所述的自然冷热源空调系统，其特征在于所述土壤冷热源采集装置 由竖直式土壤冷热源采集模块(6)组成，竖直式土壤冷热源采集模块(6)竖直安装于地表 下预先设定好的垂直安装孔或槽中。
6. 如权利要求1或2所述的自然冷热源空调系统，其特征在于所述的自然冷热源采 集装置(1)为水源冷热源采集装置。
7. 如权利要求6所述的自然冷热源空调系统，其特征在于所述的水源冷热源采集装置由水体自然冷热源采集模块(7)组成，水体自然冷热源采集模块(7)从市政自来水、市政 供暖水、江水、湖水、河水、海水、工业废水或生活污水中采集冷热量。
8. 如权利要求1-7任一所述的自然冷热源空调系统的制作方法，其特征在于首先在 工厂制作塑料毛细管网单元(8)，然后在工程现场将塑料毛细管网单元(8)根据设计需求 连接构成冷热源采集装置。
9. 如权利要求5所述的自然冷热源空调系统的制作方法，其特征在于首先在工厂制 作塑料毛细管网单元(8)，然后在工程现场将塑料毛细管网单元(8)跟据设计需求连接构 成竖直式土壤冷热源采集装置，并在竖直式土壤冷热源采集模块(6)设置填充材料(9)填 充安装孔或槽。
10. 如权利要求7所述的自然冷热源空调系统的制作方法，其特征在于还包括在制作 好的所述水源冷热源采集装置(6)外设置外形保护装置(10)并将其沉入水中。
11. 如权利要求l-2，4-5，7，9，10任一所述的自然冷热源空调系统，其特征在于还使 用电力和/或燃料作为辅助冷热源。
12. 如权利要求8所述的自然冷热源空调系统，其特征在于还使用电力和/或燃料作 为辅助冷热源。
13. 如权利要求11所述的自然冷热源空调系统，其特征在于所述辅助冷热源为热泵或是锅炉。
14. 如权利要求12所述的自然冷热源空调系统，其特征在于所述辅助冷热源为热泵或是锅炉。
全文摘要
一种自然冷热源空调系统，包括冷媒管道(3)、冷媒循环泵(4)、自然冷热源采集装置(1)和末端换热器(2)，其特征在于所述自然冷热源采集装置(1)由一个以上的塑料毛细管网单元(8)构成。同时所述塑料毛细管网单元(8)包括塑料毛细管网支管(11)，其中该毛细管网支管壁厚小于1.9mm；将土壤或是现实生活中的市政自来水、市政供暖水、江水、湖水、河水、海水、工业废水或生活污水等各种水源作为自然冷热源的来源。本发明利用了塑料毛细管网管壁薄、每根支管管径小、总换热面积大的特点，可以充分利用自然冷热源的冷量作为空调冷热源，可大大提高空调效率，并能节能减排。
文档编号F24F5/00GK101776314SQ20101000057
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月14日 优先权日2010年1月14日
发明者任鹏, 朱江卫, 杨洁 申请人:朱江卫