一种基于漏热回收的辐射式高效空气源热泵地热系统

1.本实用新型涉及基于降低能源消耗的高效节能热泵系统，具体涉及建筑空调系统领域，是一种基于漏热回收的辐射式高效空气源热泵地热系统。


背景技术：

2.随着全球经济的发展，我国在高速gdp增长之下，能源消耗也随之不断增加。据统计数字显示，我国的建筑相关能耗占社会总能耗的46％，目前，建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。其中，我国北方城镇供暖能耗站建筑能耗的21％。同时，化石燃料的使用量与日俱增，这将给我国的基础设施带来重大的负担。而传统供暖存在一系列的弊病，如运行费用高、能耗大等一系列的问题。因此，提出一种既能提升人体舒适性又可以降低能耗的供暖方式迫在眉睫。采用毛细管网为末端的热泵系统以其品质健康、舒适度高、高效节能等综合优势已成为人们的理想选择。
3.传统地暖由结构层、保温板、反射膜、地热管、填充层组成。虽然加热管下方铺设有保温板，但仍然无法完全绝热，热量由地暖构造上下两侧释放，根据保温板厚度及地面构造为石材或地板等不同，有20％-40％左右的热量从地板下侧释放，非一楼用户的热量可以传入隔壁，但是一楼住户的地暖系统则导入大地白白损失掉。如何有效回收利用这部分热量非常重要。


技术实现要素：

4.基于漏热回收的辐射式高效空气源热泵地热系统是将传统采暖的室内侧换热器换成了循环着制冷剂的金属毛细管网来代替水媒毛细管网作为冷凝器放热供暖，省去了中间换热环节，将循环着制冷剂的金属毛细管网直接敷设于建筑物地面水泥内，并在传统保温层下面增设一个热回收蒸发器，将保温层下方的蒸发器和系统室外蒸发器串联起来，热回收蒸发器可以回收这部分热量，减少毛细管网向地下的漏热损失，降低运行能耗。
5.本实用新型的技术方案如下：室内冷凝器与室内热回收蒸发器均位于地面构造层中，具体见附图2，制冷剂经室内冷凝器冷凝放热后经节流阀降压降温后进入室内热回收蒸发器，蒸发吸收由保温层向下漏损的热量，在回收漏损热量的同时又能有效提高系统蒸发温度进而增加了系统供热能效比，减少能源消耗。
6.本实用新型明有如下优点：
7.1.在毛细管网热泵系统基础上在室内增加了一个热回收蒸发器，与传统毛细管网辐射空调系统相比，增加了一个热回收层，回收了浪费的热损，减少了向下层的散热，能大幅提高系统的能源利用率；
8.2.以金属毛细管为末端设备，降低了冷凝温度，进而提高热泵系统的供热效率；
9.3.金属毛细管网与地面结合作为冷凝器放热供暖，替代目前常用的供暖末端装置，节省了空间。
10.4.毛细管网利用地面结构形成的巨大辐射面，有效降低了供暖温差，提高运行能
效，可利用地面结构蓄热特性，分时段间歇运行，更加节能。
附图说明
11.图1是本实用新型基于金属毛细管网的节能空调系统原理图。
12.图中：1.压缩机，2.室内冷凝器，3.节流阀，4.室内热回收蒸发器，5.室外蒸发器。
13.图2是室内热辐射地面构造剖面图，自下而上分别为结构层6，室内热回收蒸发器4，保温层8，室内冷凝器2，填充层10，找平层11和饰面层12。
具体实施方式
14.本实用新型包括压缩机1、室内冷凝器2、节流阀3、室内热回收蒸发器4、室外蒸发器5，其特征在于：所述压缩机1与室内冷凝器2相连，室内冷凝器2与节流阀3相连，节流阀3与室内热回收蒸发器4相连，室内热回收蒸发器4与室外蒸发器5相连，室外蒸发器5与压缩机1相连构成制冷剂循环闭合系统，所述室内热回收蒸发器4是以金属毛细管与地面结合构成的，室内冷凝器与室内热回收蒸发器均为金属毛细管网。
15.室内冷凝器2与室内热回收蒸发器4均位于地面构造层中，制冷剂经室内冷凝器2冷凝放热后经节流阀3降压降温后进入室内热回收蒸发器4蒸发吸收由保温层向下漏损的热量，通过提高系统蒸发温度增大系统供热能效比，减少能源消耗。
16.冬季供暖时，热泵系统中制冷剂由压缩机1流出，进入室内冷凝器2向室内供热，然后冷凝器2中的制冷剂经节流阀3流入室内热回收蒸发器4中，其中冷凝器2向下散失的热量被室内热回收蒸发器4吸收，之后流入室外蒸发器5，吸热蒸发后再流回到压缩机1，如此反复循环向室内供暖。
17.由于地面构造中填充层具有蓄热特性，该系统无需24小时运行，可实现间歇供暖。为达到节能效果，可选择冬季白天室外温度较高时高效运行供热向室内蓄存热量。压缩机停止运行后，利用室内蓄存热量继续供暖，室内温度仍可在一段时间内维持人体热舒适。


技术特征：
1.一种基于漏热回收的辐射式高效空气源热泵地热系统，包括压缩机(1)、室内冷凝器(2)、节流阀(3)、室内热回收蒸发器(4)、室外蒸发器(5)，其特征在于：所述压缩机(1)与室内冷凝器(2)相连，室内冷凝器(2)与节流阀(3)相连，节流阀(3)与室内热回收蒸发器(4)相连，室内热回收蒸发器(4)与室外蒸发器(5)相连，室外蒸发器(5)与压缩机(1)相连构成制冷剂循环闭合系统，所述室内热回收蒸发器(4)是以金属毛细管与地面结合构成的，室内冷凝器与室内热回收蒸发器均为金属毛细管网与地面结合而构成。2.根据权利要求1所述的一种基于漏热回收的辐射式高效空气源热泵地热系统，其特征在于：室内冷凝器(2)与室内热回收蒸发器(4)均位于地面构造层中，制冷剂经室内冷凝器(2)冷凝放热后经节流阀(3)降压降温后进入室内热回收蒸发器(4)蒸发吸收由保温层向下漏损的热量。

技术总结
本实用新型涉及基于降低能源消耗的高效节能热泵系统，具体涉及建筑空调系统领域，是一种基于漏热回收的辐射式高效空气源热泵地热系统。其技术方案如下:室内冷凝器与室内热回收蒸发器均位于地面构造层中，制冷剂经室内冷凝器冷凝放热后经节流阀降压降温后进入室内热回收蒸发器，蒸发吸收由保温层向下漏损的热量，在回收漏损热量的同时又能有效提高系统蒸发温度进而增加了系统供热能效比，减少能源消耗。金属毛细管网与地面结合作为冷凝器放热供暖，替代目前常用的供暖末端装置，节省了空间。毛细管网利用地面结构形成的巨大辐射面，有效降低了供暖温差，提高运行能效，可利用地面结构蓄热特性，分时段间歇运行，更加节能。更加节能。更加节能。


技术研发人员：李刚 代思琪 王宏伟 廖一璇 陈茜 郭美杉
受保护的技术使用者：沈阳建筑大学
技术研发日：2022.09.14
技术公布日：2022/12/20