同程式地源制冷加热系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型中公开了一种同程式地源制冷加热系统，解决了现有技术中软化水在地下吸收土壤内的热量或者释放热量不均匀的问题，其技术要点是：在外接的软化水与用户端之间设置有地源制冷加热装置，所述地源制冷加热装置包括有连接于外接软化水的用户侧循环泵、总进水管、若干支管、总回水管、地源侧循环泵、以及地源热泵机组，所述制冷加热装置中还设置有用于选择所述同程式地源制冷加热系统工作在加热或者制冷状态的切换装置，所述的若干支管在所述总进水管的起点与总回水管的终点之间流过的路程相同，取得了在冬季均匀吸收并充分利用地源热量、夏季对土壤内进行温度补偿修复的技术效果。
【专利说明】
同程式地源制冷加热系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及供热系统，特别涉及利用土壤热量进行辅助供热和制冷的地源加热制冷系统。
【背景技术】
[0002]地源热栗系统是指利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术的环保能源利用系统。地源热栗系统通常是利用软化水源在土壤中埋设的管路的循环吸热或者吸冷将地下的热量或者冷量带出，这部分水进入地源热栗机组内，利用地源热栗机组内部的卡诺循环和逆卡诺循环，将带有地下的热量或者冷量的水变换呈外部制冷或者供热所需的温度的水，如此循环往复，实现地表温度的充分利用。地表温度一年四季均稳定在17度左右，利用这个恒定的温度，地源热栗的运行效率比传统空调运行效率高出40%至60%，因此，以年为单位进行计算，采用地源热栗的供热系统可以比传统空调加热的形式节约50%左右的运行费用。并且，地源热栗在夏季时，可以利用地表的冷量对外部空气进行制冷，并把用户中的热量运输至地下进行存储。
[0003]传统的地源热栗系统中，埋设在地下的管路通常需要垂直于地表设置，并且，这种布置形式的管路需要形成一个较大面积的水路循环，才能够满足办公区或者居民区的使用要求。例如，授权公告号为CN 203053090 U的中国专利中公开的一种间插式地埋管地源热栗系统，其利用的就是地下循环的管线内的流体将地表内的温度携带至地表之上加以利用。
[0004]利用地表的17度左右的恒温时，存在一个问题:地埋管埋设区的土地利用年限问题，一般而言，一片标准足球场区的土壤可以循环使用50年左右，50年之后，这个区域无法再继续对地埋管进行冷热交换。导致这个问题的主要原因在于:地埋管的惯常设计是单进单出的形式，即一根总的进水管，流过每一个U型支管时进行一次与土壤的热交换，这种形式中，经常出现的情况是局部土壤内的热量未被带走;而在夏季进行热量的存储时，热交换不均匀又会造成局部的底面的温度高于其他地方，如此往复，会大大缩短地埋管埋设区的使用年限。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种同程式地源制冷加热系统，使得每个热交换用的支管进水与回水路程相同，以使得地埋管在冬季时对土壤内的热量利用充分，在夏季时又可以均匀的获得补偿温度，以提高埋设地埋管的土壤的使用年限。
[0006]本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:一种同程式地源制冷加热系统，在外接的软化水与用户端之间设置有地源制冷加热装置，所述地源制冷加热装置包括有连接于外接软化水的用户侧循环栗、总进水管、若干支管、总回水管、地源侧循环栗、以及地源热栗机组，所述制冷加热装置中还设置有用于选择所述同程式地源制冷加热系统工作在加热或者制冷状态的切换装置，所述的若干支管在所述总进水管的起点与总回水管的终点之间流过的路程相同。
[0007]进一步地，所述切换装置包括有:设置于所述总进水管与用户端之间的第一管路和第二管路以及设置于所述总回水管与用户侧循环栗之间的第三管路和第四管路，所述第一管路、第二管路、第三管路以及第四管路上各设置有两个截止阀，分别为截止阀a、b、c、d、e、f、g、h，当需要所述同程式地源制冷加热系统工作于加热状态时，所述截止阀a、d、f、g导通，其余截止阀截止；当需要所述同程式地源制冷加热系统工作于制冷状态时，所述截止阀b、c、e、h导通。
[0008]进一步地，所述若干支管的U型管段等长设置，所述进水口先接入所述总进水管的支管其回水口后接入所述总回水管。
[0009]通过采用上述技术方案，利用支管的进水口与回水口的“后进先出”，加上等长的U型管段，流入每个支管内的水在流入至流出之间经过等量的路程，从而均匀的利用土壤的热量，这种布置形式下，所有支管的规格相同，适合于大面积的铺设。
[0010]本实用新型也可设置为:所述若干支管的U型管段等长设置，所述进水口先接入所述总进水管的支管其回水口后接入所述总回水管。
[0011]综上所述，本实用新型具有以下有益效果:使流入地下的软化水在地下流过等长的距离，以使每一段支管内的水吸收土壤内等量的热量后流入地源热栗机组内，或者在切换装置的切换作用下向土壤内均匀释放热量，使得埋设地埋管的位置上的土壤在夏季时均匀的储藏热量，如此循环，安装有地埋管的土壤在冬季均匀释放适量至流入地埋管内的软化水中，在夏季又均匀的吸收来自软化水中的温度进行温度补偿，是土壤具有一个均匀的自我“修复”功能，提高土壤的使用年限。
【附图说明】
[0012]图1是管路布置原理图；
[0013]图2是冷热切换装置的管路连接图。
[0014]图中，1、用户侧循环栗；2、总进水管；3、总回水管;4、支管；5、地源侧循环栗;6、地源热栗机组;7、用户端;8、第一管路;9、第二管路；10第三管路；11、第四管路;21、进水端；31、回水端;41、进水口；42、回水口；43、U型管段;61、冷凝器;62、蒸发器;a~h:截止阀。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0016]—种同程式地源制冷加热系统，如图1中所示，包括有用户侧循环栗1、总进水管2、总回水管3、若干支管4、地源侧循环栗5、地源热栗机组6以及用户端7，其中，用户侧循环栗I向系统内栗送软化水，自用户侧循环栗I流出的软化水具有一定的水压，之后其首先流经总进水管2，支管4沿总进水管2的延伸均匀连接在总进水管2上，总进水管2内流入支管4的软化水在地下吸收土壤温度或者想土壤释放热量后流入总回水管3内。总回水管3内的水的温度不足以对用户端7进行供热或者制冷，因而，总回水管3经过地源侧循环栗的加压后流入地源热栗机组6内进行进一步的加热或者制冷，最终形成满足于用户端7内使用的冷水或者热水。
[0017]具体来讲，支管4包括有进水口41、回水口 42以及连接在两者之间的U型管段，本实施例中所有支管4的U型管段43呈等长设置，进水口 41连接至总进水管2上、回水口 42连接至总回水管3中，为了保证每根支管4内的软化水吸收土壤内等量的温度，需要将软化水在每根支管4内流过的路程设置成等同的，本实施例中采用的技术方案是:若干支管4上，进水口41先接入总进水管2靠的支管4，其回水口后总会水管3内，这样的“后进先出”的布置形式，把总进水管2、一根支管4以及总回水管3看作一个单元，则埋设在地下的所有单元内的水流过的路程相等，因而，理论上说其内部的水吸收的土壤中的热量也基本相同。
[0018]地源热栗机组6内部包括有冷凝器61和蒸发器62，分别用于加热和制冷，以实现整个系统的加热和制冷功能。如图2中所示，在总进水管2与用户端7之间设置有第一管路8和第二管路9，在总回水管3与用户侧循环栗I之间设置有第三管路10和第四管路11，在第一管路8、第二管路9、第三管路10以及第四管路11上各设置有两个截止阀，分别为a、b、c、d、e、f、g、h，在第一管路8上的两个截止阀a和b之间有一根竖管连接至蒸发器62内，在第四管路11上的两个截止阀g和h之间也设有一根竖管连接至蒸发器62内，同理，在第二管路9上两个截止阀c和d之间设置有一根竖管连接至冷凝器61内，在第三管路10上两个截止阀e和f之间设置有一根竖管连接至冷凝器61内。上述四分管路、四根竖管以及八个截止阀共同组成冷热切换装置，冬季时需要支管4吸收土壤内的温度时，使截止阀a、d、f、g上的阀口导通，此时，软化水流过的路程依次为:用户侧循环栗1、截止阀a、截止阀d、支管4、截止阀g、地源热栗机组6、截止阀f进入用户端7，向用户端7供应热水;夏季时需要支管4向土壤内释放温度并将管内的软化水进行冷却时，使截止阀a、d、f、g上的阀口关闭截止，使截止阀b、c、e、h上的阀口导通，此时，软化水流过的路程依次为:用户端7、截止阀h、截止阀e、支管4、截止阀C、地源热栗机组6、截止阀e和h进入用户端7，向用户端7供应冷却水对室内进行冷却。
[0019]本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
【主权项】
1.一种同程式地源制冷加热系统，其特征是:在外接的软化水与用户端之间设置有地源制冷加热装置，所述地源制冷加热装置包括有连接于外接软化水的用户侧循环栗、总进水管、若干支管、总回水管、地源侧循环栗、以及地源热栗机组，所述制冷加热装置中还设置有用于选择所述同程式地源制冷加热系统工作在加热或者制冷状态的切换装置，所述的若干支管在所述总进水管的起点与总回水管的终点之间流过的路程相同。2.根据权利要求1所述的同程式地源制冷加热系统，其特征是:所述切换装置包括有:设置于所述总进水管与用户端之间的第一管路和第二管路以及设置于所述总回水管与用户侧循环栗之间的第三管路和第四管路，所述第一管路、第二管路、第三管路以及第四管路上各设置有两个截止阀，分别为截止阀&、13、(3、(1、64^、11，当需要所述同程式地源制冷加热系统工作于加热状态时，所述截止阀a、d、f、g导通，其余截止阀截止；当需要所述同程式地源制冷加热系统工作于制冷状态时，所述截止阀b、c、e、h导通。3.根据权利要求1所述的同程式地源制冷加热系统，其特征是:所述支管包括有进水口、回水口以及设置在进水口与回水口之间的U型管段，所述进水口与所述总进水管连通，所述回水口与所述总回水管连通。4.根据权利要求2所述的同程式地源制冷加热系统，其特征是:所述若干支管的U型管段等长设置，所述进水口先接入所述总进水管的支管其回水口后接入所述总回水管。
【文档编号】F25B41/04GK205481914SQ201620096602
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】朱文涛, 常永胜, 张康
【申请人】北京热泉腾鑫能源科技有限责任公司