浮子式井下水源热泵系统的制作方法

该发明属于热泵系统利用工程的范畴，尤其属于一种井下水源热泵系统利用领域。

背景技术：

地源热泵、水源热泵节能效果都非常明显，已经越来越被认可。不同类型的热泵压缩机机组都形体和结构各异，通用型不强，往往造成资源浪费；再则,循环水泵的长期运行，易造成劳损，同时损耗电能提高使用成本。冬季，热泵机组防护也存在困难，地上设置占用空间，也有噪音污染。因此，公司设计研发了悬浮式井下水源热泵系统，但在实际开发过程中，遇到了很大的困难，首先压缩机密封舱的生产，工艺复杂，加工难度高，且后期维护需要开启密封舱。要想克服这一弊端，就需要使压缩机及膨胀阀位于水面以上。

技术实现要素：

针对以上所需，公司研发人员经过筹划设计，特设计了这种浮子式井下水源热泵系统。

本发明的解决方案是：浮子式井下水源热泵系统，包括水井、冷凝器、压缩机模块、浮子、蒸发器、井下热量交换器、控制器，其特征是；浮子悬浮于水井中水面之上，浮子下部固定装配蒸发器，上部固定压缩机模块，压缩机模块上部固定冷凝器；井下热量交换器设置于水井底部，控制器设置于水井上面；浮子上方的冷凝器出水口连接热水出水管路，进水口连接热水回水管路，热水出水管路和热水回水管路都导出水井井口外面；压缩机的介质出口连接冷凝器的介质进口，冷凝器的介质出口连接膨胀阀后再连接蒸发器的介质进口，蒸发器的介质出口连接压缩机的介质进口；井下热量交换器出水口连接冷水出水管路，进水口连接冷水回水管路，冷水出水管路和冷水回水管路都导出水井井口外面；控制器通过控制电源线与浮子上的压缩机、冷凝器上的温度感应探头、水井底部的温度感应探头连接。

如上所述，冷凝器属于管壳式结构，管壳上部预留出水口和进水口，外敷保温层，内部设置热交换芯，热交换芯的介质进口和介质出口导出管壳外部。

如上所述，压缩机模块由压缩机、膨胀阀组成。

如上所述，浮子属于密封性浮筒，预留蒸发器介质管路导引孔。

如上所述，蒸发器属于直接交换式热交换器，直接置于水中交换水中热量。

如上所述，井下热量交换器属于一种可以在水下直接与水进行热量交换的热交换装置；包括进水口和出水口。

如上所述，冬季需要制热时，把热水出水管路和热水回水管路与室内热交换利用终端组成闭合循环管路，利用循环泵进行强制循环；热交换利用终端给控制器发出制热指令信息，控制器启动压缩机模块，冷凝器中的水被加热，通过闭合循环管路把热量传递到室内得以利用；冷凝器中水的温度达到设定的上限温度时，温度感应探头会把信息传递给控制器关闭压缩机；通过热量交换，冷凝器中的水温降到设定的下限温度，温度感应探头会把信息传递给控制器启动压缩机；蒸发器吸收水里的热量后，井水变冷，冷水比重大会沉积于井底，并与井下的水系发生对流置换，从而形成巨大的冷域；夏季需要制冷时，把冷水出水管路和冷水回水管路及室内热交换利用终端组成闭合循环管路，利用循环泵进行强制循环，夏季蓄积的冷域中的冷量被携带到室内，达到制冷降温的效果。

如上所述，夏季制冷时，如果水井水质好的话，直接把冷水出水管路下端深置于井底，冷水回水管路下端设置于水面以下或把回水作为生活用水利用，以及选择排入地下管道，从而取缔水下热量交换器。

如上所述，水井下方能够预置地源热泵井用自控换水泵；如果水井与周围水系通透性不好，水井里的水与周围水系对流速度慢，这样，在蒸发器的作用下，井内的水温会下降地很快，从而影响压缩机工作效率；地源热泵井用自控换水泵有根据设定感应温度自启动功能，井内水温降到设定感应温度后，地源热泵井用自控换水泵会自动启动把井内的水抽到远处的回流井或作为生活用水，水井周围水系的高温水会在大气压的作用下强制流入井内补充，井内的水温度升高后，压缩机工作效率得到改善。

该发明的有益效果是：该发明悬浮于井下水面运行，不占用地上空间面积，无噪音发出；运行一个冬季，夏季可利用冷域里的冷水制冷，节能效益极高。

附图说明

下面结合附图对该发明进一步说明。

附图1是该发明的剖视图。

图中1水井11水面12冷域2冷凝器21热水出水管路22热水回水管路23管壳24热交换芯3压缩机模块31压缩机32膨胀阀4浮子41蒸发器介质管路导引孔5蒸发器6井下热量交换器61冷水出水管路62冷水回水管路7控制器。

具体实施方式

浮子式井下水源热泵系统，包括水井（1）、冷凝器（2）、压缩机模块（3）、浮子（4）、蒸发器（5）、井下热量交换器（6）、控制器（7），其特征是；浮子（4）悬浮于水井（1）中水面（11）上，浮子(4)下部固定装配蒸发器（5），上部固定压缩机模块（3），压缩机模块（3）上部固定冷凝器（2）；井下热量交换器（6）设置于水井（1）底部，控制器（7）设置于水井（1）上方；冷凝器（2）出水口连接热水出水管路（21），进水口连接热水回水管路（22），热水出水管路（21）和热水回水管路（22）都导出水井（1）井口外面；压缩机模块（3）的介质出口连接冷凝器（2）的介质进口，冷凝器（2）的介质出口连接膨胀阀（32）后再连接蒸发器（5）的介质进口，蒸发器（5）的介质出口连接压缩机模块（3）的介质进口；井下热量交换器（6）出水口连接冷水出水管路（61），进水口连接冷水回水管路（62），冷水出水管路（61）和冷水回水管路（62）都导出水井（1）井口外面；控制器（7）通过控制电源线与浮子（4）上的压缩机模块（3）、冷凝器（2）上的温度感应探头、水井（1）下部的温度感应探头连接。

如上所述，冷凝器（2）属于管壳式结构，管壳（23）上部预留出水口和进水口，外敷保温层，内部设置热交换芯（24），热交换芯（24）的介质进口和介质出口导出管壳（23）外部。

如上所述，压缩机模块（3）由压缩机（31）和膨胀阀（32）组成。

如上所述，浮子（4）属于密封性浮筒，预留蒸发器介质管路导引孔（41）。

如上所述，蒸发器（5）属于直接交换式热交换器，直接置于水中交换水中热量。

如上所述，井下热量交换器（6）属于一种可以在水下直接与水进行热量交换的热交换装置；包括进水口和出水口。

如上所述，冬季需要制热时，把热水出水管路（21）和热水回水管路（22）与室内热交换利用终端组成闭合循环管路，利用循环泵进行强制循环；热交换利用终端给控制器（7）发出制热指令信息，控制器（7）启动压缩机模块（3），冷凝器（2）中的水被加热，通过闭合循环管路把热量传递到室内得以利用；冷凝器（2）中水的温度达到设定的上限温度时，温度感应探头会把信息传递给控制器（7）关闭压缩机（31）；通过热量交换，冷凝器（2）中的水温降到设定的下限温度，温度感应探头会把信息传递给控制器（7）启动压缩机（31）；蒸发器（5）吸收水里的热量后，井水变冷，冷水比重大会沉积于井底，并与井下的水系发生对流置换，从而形成巨大的冷域（12）；夏季需要制冷时，把冷水出水管路（61）和冷水回水管路（62）及室内热交换利用终端组成闭合循环管路，利用循环泵进行强制循环，冬季蓄积在冷域（12）中的冷量被携带到室内，达到制冷降温的效果。

如上所述，夏季制冷时，如果水井（1）水质好的话，直接把冷水出水管路（61）下端深置于井底，冷水回水管路（62）下端设置于水面（11）以下或把回水作为生活用水利用，以及选择排入地下管道，从而取缔水下热量交换器（6）。

如上所述，水井（1）下方能够预置地源热泵井用自控换水泵；如果水井（1）与周围水系通透性不好，水井（1）里的水与周围水系对流速度慢，这样，在蒸发器（5）的作用下，井内的水温会下降地很快，从而影响压缩机（31）工作效率；地源热泵井用自控换水泵有根据设定感应温度自启动功能，井内水温降到地源热泵井用自控换水泵设定感应温度后，地源热泵井用自控换水泵会自动启动，把井内的水抽到远处的回流井或作为生活用水，水井（1）周围水系的高温水会在大气压的作用下强制流入井内补充，井内的水温度升高后，压缩机（31）工作效率得到改善。