专利名称：纯水循环地热和辅助热泵空调系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空调系统，尤其涉及一种纯水循环地热和辅助热泵空调系统。
背景技术：
随着经济的发展和人民生活水平的提高，公共建筑和居住建筑的供热和供冷已成为普遍需求。传统的空调系统通常需要分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)才能满足供冷和供热需求，不仅要消耗大量的能源，而且产生的二氧化碳或氟利昂污染环境，对人类的生存环境造成破坏。地源空调系统利用地表浅层恒温特点达到夏天制(供)冷、冬天制 (供)热，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制(供)冷的新型空调系统，可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。地源空调系统又可分为纯水循环地源空调系统和空气循环地源空调系统。当单纯采用纯水循环地源空调系统时，有时会出现制热(冬天)或制冷(夏天)效果不理想的情况，从而影响空调效果。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决纯水循环地源空调系统存在的上述问题，提供一种纯水循环地热和辅助热泵空调系统。为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案一种纯水循环地热和辅助热泵空调系统，包括地下换热机构、地上换热机构和地热循环水泵，地下换热机构、地上换热机构和地热循环水泵三者通过连接管路组成第一循环回路；还包括辅助热泵机组，该辅助热泵机组设有第一进口阀、第一出口阀、第二进口阀和第二出口阀；其中第一进口阀与地下换热机构的出口管路相连，第一出口阀与地下换热机构的进口管路相连，辅助热泵机组与地下换热机构之间通过上述连接组成第二循环回路；第二进口阀与地上换热机构的出口管路相连，第二出口阀与地上换热机构的进口管路相连，辅助热泵机组与地上换热机构之间通过上述连接组成第三循环回路；在地下换热机构的出口管路与地上换热机构的进口管路之间连接有第一切换阀，在地下换热机构的进口管路与地上换热机构的出口管路之间连接有第二切换阀。在第二进口阀与地上换热机构的出口管路相连的管路上设有加压泵。所述的地热循环水泵设置在地下换热机构的出口管路上。还包括第一膨胀水箱和第二膨胀水箱，第一膨胀水箱通过管路与地下换热机构的出口管路相连，第二膨胀水箱通过管路与地上换热机构的出口管路相连。所述的地下换热机构的出口管路上设有过滤器，所述的地上换热机构的出口管路上设有过滤器。本发明纯水循环地热和辅助热泵空调系统利用地表浅层恒温的特点达到夏天制 (供)冷、冬天制(供)热，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制 (供)冷的新型空调系统，比普通空调系统节能80% 90%，比地源热泵系统节能40%
350%，且初期投资比地源热泵空调系统更节省。可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。
图1是本发明纯水循环地热和辅助热泵空调系统的结构示意图。
具体实施例方式参见图1，本发明纯水循环地热和辅助热泵空调系统，包括地下换热机构1、地上换热机构2、地热循环水泵3和辅助热泵机组4。其中，地下换热机构1、地上换热机构2和地热循环水泵3三者通过连接管路组成第一循环回路。辅助热泵机组4设有第一进口阀41、第一出口阀42、第二进口阀43和第二出口阀 44 ；其中第一进口阀41与地下换热机构1的出口管路11相连，第一出口阀42与地下换热机构1的进口管路12相连，辅助热泵机组4与地下换热机构1之间通过上述连接组成第二循环回路。第二进口阀43与地上换热机构2的出口管路21相连，第二出口阀44与地上换热机构2的进口管路22相连，辅助热泵机组4与地上换热机构2之间通过上述连接组成第三循环回路。在地下换热机构1的出口管路11与地上换热机构2的进口管路22之间连接有第一切换阀51，在地下换热机构1的进口管路12与地上换热机构2的出口管路21之间连接有第二切换阀52。在第二进口阀43与地上换热机构2的出口管路21相连的管路上设有加压泵6。地热循环水泵3设置在地下换热机构1的出口管路11上。本发明还设有第一膨胀水箱71和第二膨胀水箱72，第一膨胀水箱71通过管路与地下换热机构1的出口管路11相连，第二膨胀水箱72通过管路与地上换热机构2的出口管路21相连。在地下换热机构1的出口管路上设有过滤器81，在地上换热机构的出口管路上设有过滤器82。本发明纯水循环地热和辅助热泵空调系统的工作原理是在纯水循环空调系统 (即第一循环回路)工作正常的状态下，热泵机组4处于关闭状态，热泵机组4的第一进口阀41、第一出口阀42、第二进口阀43和第二出口阀44都处于关闭状态，第一切换阀51和第二切换阀52处于打开状态，系统处于纯水循环空调系统(即第一循环回路)工作状态， 水介质通过地下换热机构1与地下热(冷)能交换，进入室内，通过地上换热机构2与室内空气进行冷(热)交换后，再循环流入地下换热机构1，再次与地热能进行热冷交换；如此反复。在纯水循环空调系统(即第一循环回路)制冷制热效果不理想时，启动辅助热泵机组4，并打开热泵机组4的第一进口阀41、第一出口阀42、第二进口阀43和第二出口阀44， 关闭第一切换阀51和第二切换阀52，使系统进入地源热泵系统工作状态，此时，第二循环回路和第三循环回路形成两个独立的循环系统，第二循环回路继续通过地下换热机构1与地热能进行热冷交换，储备能量；而第三循环回路则将热泵机组4的能量继续提供给地上换热机构2，以保持室内温度。整个水循环是封闭系统，无污染无排放，并带一定的清洁过滤功能。本发明已成功应用于实践。该建筑为一幢三层别墅，建筑面积400m2，夏季室内设计温度27°C，冷负荷为33KW，冬季室内设计温度16-18°C，热负荷为27KW。地下换热器采用垂直埋管方式，深100m，孔径为140mm左右，PE管外径32mm，底部用U型管连接。打孔数 10个，孔间间距不小于細。室内采用风机盘管或立式热冷交换器，辅助热泵机组主机采用 30KW机组。系统运行效果非常理想。
权利要求
1.一种纯水循环地热和辅助热泵空调系统，包括地下换热机构、地上换热机构和地热循环水泵，地下换热机构、地上换热机构和地热循环水泵三者通过连接管路组成第一循环回路；其特征在于还包括辅助热泵机组，该辅助热泵机组设有第一进口阀、第一出口阀、第二进口阀和第二出口阀；其中第一进口阀与地下换热机构的出口管路相连，第一出口阀与地下换热机构的进口管路相连，辅助热泵机组与地下换热机构之间通过上述连接组成第二循环回路；第二进口阀与地上换热机构的出口管路相连，第二出口阀与地上换热机构的进口管路相连， 辅助热泵机组与地上换热机构之间通过上述连接组成第三循环回路；在地下换热机构的出口管路与地上换热机构的进口管路之间连接有第一切换阀，在地下换热机构的进口管路与地上换热机构的出口管路之间连接有第二切换阀。
2.如权利要求1所述的纯水循环地热和辅助热泵空调系统，其特征在于在第二进口阀与地上换热机构的出口管路相连的管路上设有加压泵。
3.如权利要求1所述的纯水循环地热和辅助热泵空调系统，其特征在于所述的地热循环水泵设置在地下换热机构的出口管路上。
4.如权利要求1所述的纯水循环地热和辅助热泵空调系统，其特征在于还包括第一膨胀水箱和第二膨胀水箱，第一膨胀水箱通过管路与地下换热机构的出口管路相连，第二膨胀水箱通过管路与地上换热机构的出口管路相连。
5.如权利要求1所述的纯水循环地热和辅助热泵空调系统，其特征在于所述的地下换热机构的出口管路上设有过滤器，所述的地上换热机构的出口管路上设有过滤器。
全文摘要
本发明提供了一种纯水循环地热和辅助热泵空调系统，该系统包括地下换热机构、地上换热机构、地热循环水泵和辅助热泵机组。地下换热机构、地上换热机构和地热循环水泵三者通过连接管路组成第一循环回路；辅助热泵机组与地下换热机构之间通过连接管路组成第二循环回路；辅助热泵机组与地上换热机构之间通过连接管路组成第三循环回路。本发明利用地表浅层恒温的特点达到夏天制(供)冷、冬天制(供)热，比普通空调系统节能80％～90％，比地源热泵系统节能40％～50％，且初期投资比地源热泵空调系统更节省。可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。
文档编号F24F11/02GK102213469SQ20101013750
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月1日 优先权日2010年4月1日
发明者宋太伟, 宋逸 申请人:上海建冶科技工程股份有限公司