一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统的制作方法

本实用新型属于建筑暖通空调技术领域，涉及一种自调温式空调系统，具体的说是涉及到一种可利用土壤进行自然调温的水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统。

背景技术：

以夏热冬冷地区为例，传统空调系统夏季处理室外温度较高的新风或者冬季处理室外温度较低的新风，所消耗的能量约占整个暖通空调系统能耗的30%。因此，减少空调系统的新风能耗，具有重要节能减排意义。地表5m以下土壤温度因其受环境影响较少，全年相对稳定且约等于当地年平均气温的特性。将土壤作为空调系统的冷热源，所提出的土壤空调系统，除风机等部件消耗少量电能外，无需消耗其它能源，有效地降低了空调系统的新风处理能耗。

目前，土壤空调在实际工程应用中所采用的土壤-空气换热器多为直埋管形式，如专利公告号cn202598741u、cn207317157u、cn207778654u中涉及的均为土壤空调的土壤-空气换热器，上述技术中直埋管式的土壤-空气换热器存在管沟占用面积大，土壤开挖成本在整个系统初投资中占比较高等缺点，制约了这种绿色空调系统在实际工程中的应用。因此在降低土壤-空气换热器开挖成本，且保证换热面积的前提下，设计出一种新型土壤-空气换热器显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的不足，提出一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，以解决传统技术中管沟占地面积大、开挖成本高的问题。

本实用新型的技术方案是：一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，包括地面；其特征在于：所述空调系统由新风引入单元、水平螺旋型土壤-空气换热器、离心式送风机、新风再处理模块和室内送风单元组成；所述新风引入单元和室内送风单元设置在地面的上方，所述水平螺旋型土壤-空气换热器、离心式送风机、新风再处理模块设置在地面的下方，所述新风引入单元通过连接风管与所述水平螺旋型土壤-空气换热器的进风侧相连接，所述水平螺旋型土壤-空气换热器的出风侧通过连接风管与所述离心式送风机进风侧相连接，所述离心式送风机的出风侧通过连接风管与所述新风再处理模块的进口相连接；所述新风再处理模块的出口与所述室内送风单元的送风管道连接。

所述新风引入单元由防雨风冒、连接风管和防虫网连接构成；所述防虫网设置在连接风管内。

所述水平螺旋型土壤-空气换热器为弹簧状的水平螺旋圆形风管，置于距地面以下5～10m深浅层土壤。

所述新风再处理模块由空气过滤器单元和新风除湿单元组成。

所述空气过滤器单元为单独粗效过滤器或粗-中效空气过滤器串联的过滤装置。

所述室内送风单元包括送风管道和送风散流器，送风管道与新风再处理模块的出口连接。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提出的一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，由新风引入单元、水平螺旋型土壤-空气换热器、离心式送风机、新风再处理模块和室内送风单元组成，系统结构新颖，与传统的直埋管形式结构相比，本实用新型大部分冷热量取自浅层土壤，只需在离心式送风机与除湿单元消耗少量能源，便可在夏季为空调建筑提供冷风，冬季为空调建筑提供热风，且送风经过除湿过滤处理，可以为用户创造更舒适的室内环境;同时,水平螺旋型土壤-空气换热器，因其螺旋型结构与土壤之间有更大的接触面积，相同换热量下，管沟长度较传统直埋管式土壤-空气换热器可有效地减少，达到了降低土壤空调系统初投资和减少土壤-空气换热器占地面积的目的。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：新风引入单元1、地面2、水平螺旋型土壤-空气换热器3、离心式送风机4、新风再处理模块5、室内送风单元6、空调建筑7、防雨风冒1-1、连接风管1-2、防虫网1-3、空气过滤器单元5-1、新风除湿单元5-2、送风管道6-1、送风散流器6-2。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，由新风引入单元1、水平螺旋型土壤-空气换热器3、离心式送风机4、新风再处理模块5和室内送风单元6组成。新风引入单元1通过连接风管1-2与水平螺旋型土壤-空气换热器3进风侧相连接；水平螺旋型土壤-空气换热器3出风侧通过连接风管1-2与离心式送风机4进风侧相连接；离心式送风机4出风侧通过连接风管1-2与新风再处理模块5的进口相连接；新风再处理模块5的出口与室内送风单元6连接。室内送风单元6将处理过的新风通过室内送风管道6-1，送至送风散流器6-2入口端；离心式送风机4和新风再处理模块5均置于地下机房中。

如图1所示，一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，螺旋型土壤-空气换热器3为弹簧状的水平螺旋圆形风管，由于风管埋在地下5～10m深的浅层土壤中，为防止风管受压变形，采用pvc钢丝螺旋增强软管；根据空调建筑7冷热负荷和可供使用的埋管区域大小，采用沿土壤深度方向或水平方向并联布置多组螺旋型土壤-空气换热器3，以保证室内所需的送风量；空气过滤器单元5-1，通过用户室内送风洁净程度的要求，采用单独粗效过滤器或粗-中效空气过滤器串联的方式，以此为室内提供更清洁的室外新风。新风除湿单元5-2，夏季工况下可选用蒸发器露点除湿或吸附式除湿装置等对室外空气进行除湿，为室内提供湿度适中的室外新风。

如图1所示，一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统的工作原理如下：在离心式送风机4的作用下，室外新风在矩形风管1-2内经过防虫网1-3过滤后，进入埋在地面2以下5～10m深的水平螺旋型土壤-空气换热器3；经过浅层土壤加热或冷却处理后的新风通过离心式送风机4送至新风再处理模块5进行过滤和除湿后通过室内送风单元6供给空调建筑7使用。

通过本实用新型设计的水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，室外新风与浅层土壤换热后，可以实现夏季为室内提供清洁且湿度合适的冷风；冬季为室内提供清洁的热风；同时本实用新型提出的水平螺旋型土壤-空气换热器，较传统直埋管式土壤-空气换热器有更大的换热面积,从而有效地减少管沟长度，达到了降低土壤空调系统初投资和减少土壤-空气换热器占地面积的目的。

技术特征：

1.一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，包括地面；其特征在于：所述空调系统由新风引入单元(1)、水平螺旋型土壤-空气换热器(3)、离心式送风机(4)、新风再处理模块(5)和室内送风单元(6)组成；所述新风引入单元(1)和室内送风单元(6)设置在地面的上方，所述水平螺旋型土壤-空气换热器(3)、离心式送风机(4)、新风再处理模块(5)设置在地面的下方，所述新风引入单元(1)通过连接风管(1-2)与所述水平螺旋型土壤-空气换热器(3)的进风侧相连接，所述水平螺旋型土壤-空气换热器(3)的出风侧通过连接风管(1-2)与所述离心式送风机(4)进风侧相连接，所述离心式送风机(4)的出风侧通过连接风管(1-2)与所述新风再处理模块(5)的进口相连接；所述新风再处理模块(5)的出口与所述室内送风单元(6)中的送风管道(6-1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，其特征在于：所述新风引入单元(1)由防雨风冒(1-1)、风管(1-2)和防虫网(1-3)连接构成；所述防虫网(1-3)设置在风管(1-2)内。

3.根据权利要求1所述的一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，其特征在于：所述水平螺旋型土壤-空气换热器(3)为弹簧状的水平螺旋圆形风管，置于距地面(2)以下5～10m深的浅层土壤。

4.根据权利要求1所述的一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，其特征在于：所述新风再处理模块(5)由空气过滤器单元(5-1)和新风除湿单元(5-2)组成。

5.根据权利要求4所述的一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，其特征在于：所述空气过滤器单元(5-1)为单独粗效过滤器或粗-中效空气过滤器串联的过滤装置。

6.根据权利要求1所述的一种水平螺旋型土壤-空气自调温式空调系统，其特征在于：所述室内送风单元(6)包括送风管道(6-1)和送风散流器(6-2)，送风管道(6-1)与新风再处理模块(5)的出口连接。

技术总结
一种水平螺旋型土壤‑空气自调温式空调系统，属于建筑暖通空调技术领域，由新风引入单元、水平螺旋型土壤‑空气换热器、离心式送风机、新风再处理模块和室内送风单元组成，系统结构新颖，与传统的直埋管形式结构相比，本实用新型只需在离心式送风机与除湿单元消耗少量能源，便可在夏季为空调建筑提供冷风，冬季为空调建筑提供热风，且送风经过除湿过滤处理，可以为用户创造更舒适的室内环境；同时，水平螺旋型土壤‑空气换热器，因其螺旋型结构与土壤之间有更大的接触面积，相同换热量下，管沟长度较传统直埋管式土壤‑空气换热器可有效地减少，达到了降低土壤空调系统初投资和减少土壤‑空气换热器占地面积的目的。

技术研发人员：杨卫波;张来军;汪峰
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：2019.10.21
技术公布日：2020.07.03