專利名稱：純水循環地熱和輔助熱泵空調系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種空調系統，尤其涉及一種純水循環地熱和輔助熱泵空調系統。
背景技術：
隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，公共建筑和居住建筑的供熱和供冷已成為普遍需求。傳統的空調系統通常需要分別設置冷源(制冷機)和熱源(鍋爐)才能滿足供冷和供熱需求，不僅要消耗大量的能源，而且產生的二氧化碳或氟利昂污染環境，對人類的生存環境造成破壞。地源空調系統利用地表淺層恒溫特點達到夏天制(供)冷、冬天制 (供)熱，是一種利用可再生能源的高效節能、無污染的既可供暖又可制(供)冷的新型空調系統，可廣泛應用于商業樓宇、公共建筑、住宅公寓、學校、醫院等建筑物。地源空調系統又可分為純水循環地源空調系統和空氣循環地源空調系統。當單純采用純水循環地源空調系統時，有時會出現制熱(冬天)或制冷(夏天)效果不理想的情況，從而影響空調效果。
發明內容
本發明的目的，就是為了解決純水循環地源空調系統存在的上述問題，提供一種純水循環地熱和輔助熱泵空調系統。為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案一種純水循環地熱和輔助熱泵空調系統，包括地下換熱機構、地上換熱機構和地熱循環水泵，地下換熱機構、地上換熱機構和地熱循環水泵三者通過連接管路組成第一循環回路；還包括輔助熱泵機組，該輔助熱泵機組設有第一進口閥、第一出口閥、第二進口閥和第二出口閥；其中第一進口閥與地下換熱機構的出口管路相連，第一出口閥與地下換熱機構的進口管路相連，輔助熱泵機組與地下換熱機構之間通過上述連接組成第二循環回路；第二進口閥與地上換熱機構的出口管路相連，第二出口閥與地上換熱機構的進口管路相連，輔助熱泵機組與地上換熱機構之間通過上述連接組成第三循環回路；在地下換熱機構的出口管路與地上換熱機構的進口管路之間連接有第一切換閥，在地下換熱機構的進口管路與地上換熱機構的出口管路之間連接有第二切換閥。在第二進口閥與地上換熱機構的出口管路相連的管路上設有加壓泵。所述的地熱循環水泵設置在地下換熱機構的出口管路上。還包括第一膨脹水箱和第二膨脹水箱，第一膨脹水箱通過管路與地下換熱機構的出口管路相連，第二膨脹水箱通過管路與地上換熱機構的出口管路相連。所述的地下換熱機構的出口管路上設有過濾器，所述的地上換熱機構的出口管路上設有過濾器。本發明純水循環地熱和輔助熱泵空調系統利用地表淺層恒溫的特點達到夏天制 (供)冷、冬天制(供)熱，是一種利用可再生能源的高效節能、無污染的既可供暖又可制 (供)冷的新型空調系統，比普通空調系統節能80% 90%，比地源熱泵系統節能40%
350%，且初期投資比地源熱泵空調系統更節省。可廣泛應用于商業樓宇、公共建筑、住宅公寓、學校、醫院等建筑物。
圖1是本發明純水循環地熱和輔助熱泵空調系統的結構示意圖。
具體實施例方式參見圖1，本發明純水循環地熱和輔助熱泵空調系統，包括地下換熱機構1、地上換熱機構2、地熱循環水泵3和輔助熱泵機組4。其中，地下換熱機構1、地上換熱機構2和地熱循環水泵3三者通過連接管路組成第一循環回路。輔助熱泵機組4設有第一進口閥41、第一出口閥42、第二進口閥43和第二出口閥 44 ；其中第一進口閥41與地下換熱機構1的出口管路11相連，第一出口閥42與地下換熱機構1的進口管路12相連，輔助熱泵機組4與地下換熱機構1之間通過上述連接組成第二循環回路。第二進口閥43與地上換熱機構2的出口管路21相連，第二出口閥44與地上換熱機構2的進口管路22相連，輔助熱泵機組4與地上換熱機構2之間通過上述連接組成第三循環回路。在地下換熱機構1的出口管路11與地上換熱機構2的進口管路22之間連接有第一切換閥51，在地下換熱機構1的進口管路12與地上換熱機構2的出口管路21之間連接有第二切換閥52。在第二進口閥43與地上換熱機構2的出口管路21相連的管路上設有加壓泵6。地熱循環水泵3設置在地下換熱機構1的出口管路11上。本發明還設有第一膨脹水箱71和第二膨脹水箱72，第一膨脹水箱71通過管路與地下換熱機構1的出口管路11相連，第二膨脹水箱72通過管路與地上換熱機構2的出口管路21相連。在地下換熱機構1的出口管路上設有過濾器81，在地上換熱機構的出口管路上設有過濾器82。本發明純水循環地熱和輔助熱泵空調系統的工作原理是在純水循環空調系統 (即第一循環回路)工作正常的狀態下，熱泵機組4處于關閉狀態，熱泵機組4的第一進口閥41、第一出口閥42、第二進口閥43和第二出口閥44都處于關閉狀態，第一切換閥51和第二切換閥52處于打開狀態，系統處于純水循環空調系統(即第一循環回路)工作狀態， 水介質通過地下換熱機構1與地下熱(冷)能交換，進入室內，通過地上換熱機構2與室內空氣進行冷(熱)交換后，再循環流入地下換熱機構1，再次與地熱能進行熱冷交換；如此反復。在純水循環空調系統(即第一循環回路)制冷制熱效果不理想時，啟動輔助熱泵機組4，并打開熱泵機組4的第一進口閥41、第一出口閥42、第二進口閥43和第二出口閥44， 關閉第一切換閥51和第二切換閥52，使系統進入地源熱泵系統工作狀態，此時，第二循環回路和第三循環回路形成兩個獨立的循環系統，第二循環回路繼續通過地下換熱機構1與地熱能進行熱冷交換，儲備能量；而第三循環回路則將熱泵機組4的能量繼續提供給地上換熱機構2，以保持室內溫度。整個水循環是封閉系統，無污染無排放，并帶一定的清潔過濾功能。本發明已成功應用于實踐。該建筑為一幢三層別墅，建筑面積400m2，夏季室內設計溫度27°C，冷負荷為33KW，冬季室內設計溫度16-18°C，熱負荷為27KW。地下換熱器采用垂直埋管方式，深100m，孔徑為140mm左右，PE管外徑32mm，底部用U型管連接。打孔數 10個，孔間間距不小于細。室內采用風機盤管或立式熱冷交換器，輔助熱泵機組主機采用 30KW機組。系統運行效果非常理想。
權利要求
1.一種純水循環地熱和輔助熱泵空調系統，包括地下換熱機構、地上換熱機構和地熱循環水泵，地下換熱機構、地上換熱機構和地熱循環水泵三者通過連接管路組成第一循環回路；其特征在于還包括輔助熱泵機組，該輔助熱泵機組設有第一進口閥、第一出口閥、第二進口閥和第二出口閥；其中第一進口閥與地下換熱機構的出口管路相連，第一出口閥與地下換熱機構的進口管路相連，輔助熱泵機組與地下換熱機構之間通過上述連接組成第二循環回路；第二進口閥與地上換熱機構的出口管路相連，第二出口閥與地上換熱機構的進口管路相連， 輔助熱泵機組與地上換熱機構之間通過上述連接組成第三循環回路；在地下換熱機構的出口管路與地上換熱機構的進口管路之間連接有第一切換閥，在地下換熱機構的進口管路與地上換熱機構的出口管路之間連接有第二切換閥。
2.如權利要求1所述的純水循環地熱和輔助熱泵空調系統，其特征在于在第二進口閥與地上換熱機構的出口管路相連的管路上設有加壓泵。
3.如權利要求1所述的純水循環地熱和輔助熱泵空調系統，其特征在于所述的地熱循環水泵設置在地下換熱機構的出口管路上。
4.如權利要求1所述的純水循環地熱和輔助熱泵空調系統，其特征在于還包括第一膨脹水箱和第二膨脹水箱，第一膨脹水箱通過管路與地下換熱機構的出口管路相連，第二膨脹水箱通過管路與地上換熱機構的出口管路相連。
5.如權利要求1所述的純水循環地熱和輔助熱泵空調系統，其特征在于所述的地下換熱機構的出口管路上設有過濾器，所述的地上換熱機構的出口管路上設有過濾器。
全文摘要
本發明提供了一種純水循環地熱和輔助熱泵空調系統，該系統包括地下換熱機構、地上換熱機構、地熱循環水泵和輔助熱泵機組。地下換熱機構、地上換熱機構和地熱循環水泵三者通過連接管路組成第一循環回路；輔助熱泵機組與地下換熱機構之間通過連接管路組成第二循環回路；輔助熱泵機組與地上換熱機構之間通過連接管路組成第三循環回路。本發明利用地表淺層恒溫的特點達到夏天制(供)冷、冬天制(供)熱，比普通空調系統節能80％～90％，比地源熱泵系統節能40％～50％，且初期投資比地源熱泵空調系統更節省。可廣泛應用于商業樓宇、公共建筑、住宅公寓、學校、醫院等建筑物。
文檔編號F24F11/02GK102213469SQ20101013750
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月1日 優先權日2010年4月1日
發明者宋太偉, 宋逸 申請人:上海建冶科技工程股份有限公司