專利名稱：地源熱泵集中空調裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建筑物集中空調裝置，特別是利用地下能源的地源熱泵集中空調裝置。
背景技術：
辦公樓、學校、賓館酒店、住宅等建筑物多設有中央空調，有的還提供生活熱水。
目前廣泛使用的中央空調包含制冷機和鍋爐，夏季多以水冷制冷機制取7-12℃冷水，冬季多以鍋爐為熱源中心制取40～60℃熱水；作為冷凍輔助裝置的冷卻塔運行時會產生飄水及噪聲；而冬季采用鍋爐燃燒時會產生大量CO2、SO2等有害氣體，污染環境；以上方案制冷機能耗高，系統操作復雜，運行成本高。少數采用風冷熱泵工藝的空調裝置利用空氣中的冷量及熱量來制取中央空調系統中所需要的冷熱源，但風冷熱泵工藝加劇城市熱島效應，運行成本高，可靠性差。雖然也有采用地下水冷量及熱量來制取中央空調系統中所需的冷、熱源的裝置，但需抽取地下水，易造成地下水污染及地下水位降低，不符合我國可持續發展戰略要求，故限制了該方案的運用。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種地源熱泵集中空調裝置，它利用地層與地面的自然溫差提供冷量(或熱量)，節能并又不會造成地下水污染及地下水位降低。
本實用新型地源熱泵集中空調裝置含有空調末端循環系統，地源熱泵系統和地下換熱介質循環系統，地源熱泵系統包含蒸發器、冷凝器、壓縮機、節流閥和四通換向閥，其中地下換熱介質循環系統含有從地下通過后又回到地面的地下換熱管，該地下換熱管的進端和出端分別與熱泵系統的蒸發器/冷凝器的兩端相連，通過介質泵組成介質循環回路。
本空調裝置所說的地下換熱管可以是伸入地下井內的U型管，該U型管可以是含有復數管的U型管組，每個U型管組通過一對多通連接器與冷凝器/蒸發器管路相連接，其中一個多通連接器連接各U型管的進端，另一個多通連接器連接各U型管的出端；可設有多個這樣的U型管組，各組U型管組呈并連關系，每個組內的若干個U型管可位于在同一個井內或分置于多個井內。
所說的地下換熱管也可以是若干個平列管，互相平列的各管的進口端和出口端分別匯總于一個進口分水器和一個出口集水器。所說的平列管臥式埋于地下土壤中。
所說的地下換熱管還可以是連續彎曲管或管組，彎曲管在地下可以是立式或臥式的。
本實用新型利用土壤中的溫度相對穩定的特點，使循環介質通過地下換熱管與地下土層換熱，達到夏天制冷，凍天采暖的目的。夏季由于土壤中的溫度較環境溫度低，空調制冷機組的運行情況大為改善，排氣壓力低，制冷壓縮比下降，制冷效能大幅提高，空調能耗大幅降低，運行費用降低；冬季土壤中的溫度較環境溫度高，熱泵機組易于提取持續穩定的熱水，且運行費用較其它采暖方式低。本裝置的地下換熱管可采用高效聚乙烯管等管材，防凍液在循環管路內形成封閉循環，換熱器不易結垢，傳熱系數很高；運行過程中，管內介質與地下水不產生物質之間的交換，因此不會造成地下水污染，由于地下換熱系統無需抽取地下水，故不會造成地下水位的下降，而且本裝置無冷卻塔、無風機運行噪聲，無飄水等熱濕污染；無風冷熱泵機組的風機運行噪聲及冷熱污染。
圖1是地源熱泵集中空調裝置的系統結構實施例示意圖。
圖2是多通連接器結構實施例。
圖3表示臥式列管結構的地下換熱管連接方式實施例。
圖4是立式連續彎曲地下換熱管連接方式示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，若干個室內風機盤管1與冷凝器2(冬季為冷凝器夏季為蒸發器)通過泵9-1連成空調末端循環系統；熱泵系統由冷凝器2與蒸發器3(冬季為蒸發器夏季為冷凝器)及節流裝置10和壓縮機11、四通換向閥12組成，工作介質的循環方向通過四通閥12轉換，使熱泵冬季制熱、夏季制冷。圖1中熱泵系統工作介質的箭頭表示冬季制熱工作狀態流向。圖中蒸發器3(夏季工作時此為冷凝器)的兩端通過管路及介質泵9-2與多組地下換熱管5-1、5′-1……5-n、5′-n(本例為U型管)組成地下換熱介質循環系統。各組之間為并聯關系。同組內的各U型管的進端接于多通連接器4，出端接于多通連接器4′，本例中每個組內的U型管分置于兩個地下井6-1、6-2……6-n、6′-n內。
本空調裝置采用先進適用的土壤換熱系統加土壤熱泵機組，可提供7℃冷水，40-60℃的空調熱水及生活熱水。
圖2表示多通連接器的結構，該實施例中，多通連接器4含有五個管路接口，接口4-1通過管路8與冷凝器3的出口管路相連接，接口4-2、4-3與U型管5-1相連接，接口4-4、4-5與U型管5′-1相連接。
圖3表示地下換熱管5為列管結構，多個列管分為若干個列管組橫臥設置，圖中各列管的右端為介質出口端，左端為介質進口端，各組列管組的進口端接于同一個進口分水器13，出口端接于同一個出口集水器14，分水器和集水器分別與冷凝器(或蒸發器)兩端相連接組成回路。分水器、集水器一般設于地面，便于檢修。圖中標號15為放氣口，16為檢查口，17為溫度計。
圖4表示地下換熱管5是連續的彎曲管，本例為水平設置的連續彎曲管。
權利要求1.地源熱泵集中空調裝置，含有空調末端循環系統，地源熱泵系統和地下換熱介質循環系統，地源熱泵系統包含蒸發器、冷凝器、壓縮機、節流閥和四通換向閥，其特征是地下換熱介質循環系統含有從地下通過的地下換熱管，該地下換熱管的進端和出端分別與熱泵系統的蒸發器或冷凝器的兩相連，通過介質泵組成介質循環回路。
2.根據權利要求1的地源熱泵集中空調裝置，其特征是所說的地下換熱管是伸入地下井內的U型管。
3.根據權利要求2的地源熱泵集中空調裝置，其特征是所說的U型管是含有復數管的U型管組，每個U型管組通過一對多通連接器與凝器管或蒸發器管路相連接，其中一個多通連接器連接各U型管的進端，另一個多通連接器連接各U型管的出端。
4.根據權利要求3的地源熱泵集中空調裝置，其特征是設有多個U型管組，各組U型管組呈并連關系，每個組內的若干個U型管可位于在同一個井內或分置于多個井內。
5.根據權利要求·1的地源熱泵集中空調裝置，其特征是地下換熱管也可以是若干個平列管，互相平列的各管的進口端和出口端分別匯總于一個進口分水器和一個出口集水器。
6.根據權利要求5的地源熱泵集中空調裝置，其特征是所說的平列管水平埋于地下。
7.根據權利要求1的地源熱泵集中空調裝置，其特征是所說的地下換熱管是連續彎曲管。
專利摘要本實用新型涉及一種地源熱泵集中空調裝置，含有空調末端循環系統，地源熱泵系統和地下換熱介質循環系統，地源熱泵系統包含蒸發器、冷凝器、壓縮機、節流閥和四通換向閥，地下換熱介質循環系統含有從地下通過的地下換熱管，該地下換熱管的進端和出端分別與熱泵系統的蒸發器或冷凝器的端口相連，通過介質泵組成介質循環回路；地下換熱管可以是U型管、平列管或連續彎曲管。本空調裝置利用土壤中的溫度相對穩定的特點，使循環介質通過地下換熱管與地下土層換熱，達到夏天制冷，冬天采暖的目的，具有節能、無噪聲、無飄水等熱濕污染的優點。地下換熱系統無需抽取地下水，不會造成地下水位的下降和污染。
文檔編號F25B30/00GK2720355SQ20042002742
公開日2005年8月24日 申請日期2004年5月31日 優先權日2004年5月31日
發明者王前景, 董安寧 申請人:江蘇工業民用建筑設計院, 中國石化集團南京設計院