基于冷却塔和太阳能的适用高层建筑的地源热泵系统技术方案

本发明专利技术公开了基于冷却塔和太阳能的适用高层建筑的地源热泵系统，包括地埋管、第一循环管路、换热器、第二循环管路、第三循环管路、第四循环管路、冷却塔、太阳能单元和若干户式空调系统，地埋管设置在地表以下，地埋管通过第一循环管路与换热器构成第一换热循环回路，冷却塔通过第三循环管路与地埋管热交换连接，太阳能单元通过第四循环管路与地埋管热交换连接，第二循环管路由高层建筑底部至顶部构成循环回路，并与换热器构成第二换热循环回路，若干户式空调系统分别对应由下至上的高层建筑用户，若干户式空调系统分别与第二循环管路构成第三换热循环回路，本发明专利技术应用于南北方地区的高层建筑的地源热泵系统，改善土壤温度环境，适应性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空调
，尤其涉及一种基于冷却塔和太阳能的适用于高层建筑体系的地源热栗空调系统。
技术介绍
人类对能源的利用主要有三大转换:第一次是煤炭取代木材等成为主要能源；第二次是石油取代煤炭而居主导地位；第三次是20世纪后半叶开始出现的向多能源结构过度的转换。18世纪前，人类只限于对风力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用，尤其是木材，在世界一次能源消费结构中长期占据首位。蒸汽机的出现加速了 18世纪开始的产业革命，促进了煤炭的大规模开采。到19世纪下半叶，出现了人类历史上第一次能源转换。I860年，煤炭在世界一次能源消费结构中占24%，1920年上升为62%，从此世界进入了煤炭时代。19世纪70年代，电力代替了蒸汽机，电器工业迅速发展，煤炭在世界能源消费结构中的比重逐渐下降。1965年，石油首次取代煤炭占居首位，世界进入了“石油时代”。但是地球上石油的储量有限，石油的大量消费，使能源供应严重短缺。在我国的能源消费中，化石能源占居主导地位。煤炭与石油等化石能源在加工转化的过程中排放出大量污染物，造成环境污染。二氧化硫、烟尘等主要污染物与的排放量呈上升趋势。环保部长周生贤介绍，按照新的环境空气质量标准，全国70%左右的城市不达标。京津冀、长三角、珠三角等区域PM2.5污染严重，一些城市灰霾天数达100天以上，个别城市甚至超过200天。世界能源正面临一个新的转折点。在能源消费结构中，已开始从石油为主要能源逐步向多元能源结构过渡。寻找替代能源及利用新能源成为中国经济发展的决定力量。新能源包括地热、低品位放射性矿物、地磁等地下能源；还包括潮汐、海浪、海流、海水温差、海水盐度、海水重氢等海洋能和风能、生物能等地面能源；以及太阳能、宇宙射线等太空能源。日前在中国，可以形成产业的新能源主要包括风能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源。现有的长期地源热栗的应用，可能会造成地表以下土壤环境的逐年恶化，比如我国北方夏季较短，冬季较长，冬天使用空调的时间变长，这会使得土壤温度日益降低，如不加以早期预防，可能会造成土壤温度环境的恶化程度的进一步升级。
技术实现思路
专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于冷却塔和太阳能的适用高层建筑的地源热栗系统，可以应用于南方地区或北方地区的高层建筑的地源热栗系统，改善土壤温度环境，适应性强。技术方案:为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下:基于冷却塔和太阳能的适用高层建筑的地源热栗系统，包括地埋管、第一循环管路、换热器、第二循环管路、第三循环管路、第四循环管路、冷却塔、太阳能水箱单元和若干户式空调系统，所述地埋管设置在地表以下，所述地埋管通过第一循环管路与换热器构成第一换热循环回路，同时，所述冷却塔通过第三循环管路与地埋管热交换连接，所述太阳能单元通过第四循环管路与地埋管热交换连接，所述第二循环管路由高层建筑底部至顶部构成循环回路，并与换热器构成第二换热循环回路，所述若干户式空调系统分别对应由下至上的高层建筑用户，所述若干户式空调系统分别与第二循环管路构成第三换热循环回路。进一步的，包括定压罐和压力监测器，所述定压罐与第二循环管路的至高点处连通，所述压力监测器与定压罐连接，所述压力监测器的信号输出端通过无线传输单元与监控中心的信号输入端连接。所述定压罐的高度大于高层建筑顶层用户的户式空调系统的高度。进一步的，所述户式空调系统包括机组和风机，所述风机通过机组与第二循环管路连接构成第三换热循环回路。进一步的，所述地埋管位于地表以下95-100m位置。进一步的，所述第一循环管路串接有一号水栗，所述第二循环管路串接有二号水栗，所述一号水栗和二号水栗的信号输入端分别与控制开关的信号输出端连接。进一步的，所述地埋管的进水端部分的管径由上至下逐渐变大，所述地埋管的出水端部分的管径由下至上逐渐变小。进一步的，所述冷却塔包括外置式水轮机冷却塔和内置式水轮机冷却塔；所述太阳能单元包括两个或两个以上的太阳能水箱并联，并分别在太阳能水箱内设置有辅助加热器。进一步的，包括第一智能四通和第二智能四通，所述冷却塔的出水端、太阳能水箱单元的出水端和换热器的出水端通过第一智能四通与地埋管的进水端连接，所述地埋管的出水端通过第二智能四通与冷却塔的进水端、太阳能单元的进水端和换热器的进水端连接。进一步的，所述第一循环管路和第二循环管路的管体截面层由外至内包括耐用保温外层、抗屈防护层、钢管本体层和防腐层，所述钢管本体层内侧贴合设置防腐层，所述钢管本体层外侧贴合设置抗屈防护层，所述抗屈防护层外侧贴合设置耐用外层。所述耐用保温外层的截面层由内至外依次包括第一真空玻璃层、相变材料层、第二真空玻璃层、发泡塑料层和钢丝网防护层。进一步的，所述冷却塔包括冷却水箱和设置在冷却水箱上面的冷淋箱，冷却水箱的上顶板兼作为冷淋箱的下底板为多孔顶板，所述冷却水箱内设置有冷淋水，所述多孔顶板上通过支架架设有冷淋器，所述冷淋器内部设置有水流缓冲器；所述冷淋器的进水管的一端连接有进水栗，所述进水栗设置在冷却水箱中的冷淋水中，所述冷淋器的进水管的另一端与水流缓冲器的进水端连接，所述水流缓冲器的出水端接有冷淋喷水嘴，所述冷淋喷水嘴设置在冷淋器的正上方；所述冷淋箱的顶部内壁设有风扇，所述风扇位于冷淋喷水嘴的正上方。进一步的，所述冷淋喷水嘴包括喷嘴本体，所述喷嘴本体包括入口流道、连接通道、混合室和喷射孔，所述混合室为设置在喷嘴本体内部的容腔，所述混合室内设置有凸台，所述入口流道设置在喷嘴本体的底部，所述入口流道通过连接通道与混合室连通，所述喷嘴本体的顶部设有若干喷射孔，所述喷射孔连通混合室与外界；所述混合腔的尺寸大于入口流道的尺寸，所述入口流道的尺寸大于连接流道的尺寸。有益效果:本专利技术的适用于南方地区或北方地区高层建筑的地源热栗系统，具备结构简单、成本低、效果好和适应性强的优点。【附图说明】附图1为本专利技术的结构示意图。附图2为本专利技术的涉及的地埋管的进水端部分和出水部分局部放大图。附图3为本专利技术的太阳能单元的结构示意图。附图4为本专利技术第一循环管路和第二循环管路的管体截面层结构示意图。附图5为本专利技术冷却塔的结构示意图。附图6为本专利技术冷却塔中涉及的冷淋喷水嘴的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。图1，基于冷却塔和太阳能的适用高层建筑的地源热栗系统，包括地埋管1、第一循环管路2、换热器3、第二循环管路4、第三循环管路10、第四循环管路110、冷却塔9、太阳能单元19和若干户式空调系统5，所述地埋管I设置在地表以下，所述地埋管I通过第一循环管路2与换热器3构成第一换热循环回路，同时，所述冷却塔9通过第三循环管路10与地埋管I热交换连接，所述太阳能单元19通过第四循环管路110与地埋管I热交换连接，所述第二循环管路4由高层建筑底部至顶部构成循环回路，并与换热器3构成第二换热循环回路，若干户式空调系统5分别对应由下至上的高层建筑用户，所述若干户式空调系统5分别与第二循环管路4构成第三换热循环回路。其中，由于所述第一循环管路2和第二循环管路4露置在外面，图4，所述第一循环管路2和第二循环管路4的管体截面层由外至内包括耐用保温外层101、抗屈防护层102、钢管本体层103和防腐层104，所述钢管本体层本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于冷却塔和太阳能的适用高层建筑的地源热泵系统，其特征在于：包括地埋管(1)、第一循环管路(2)、换热器(3)、第二循环管路(4)、第三循环管路(10)、第四循环管路(110)、冷却塔(9)、太阳能水箱单元(19)和若干户式空调系统(5)，所述地埋管(1)设置在地表以下，所述地埋管(1)通过第一循环管路(2)与换热器(3)构成第一换热循环回路，同时，所述冷却塔(9)通过第三循环管路(10)与地埋管(1)热交换连接，所述太阳能单元(19)通过第四循环管路(110)与地埋管(1)热交换连接，所述第二循环管路(4)由高层建筑底部至顶部构成循环回路，并与换热器(3)构成第二换热循环回路，所述若干户式空调系统(5)分别对应由下至上的高层建筑用户，若干所述户式空调系统(5)分别与第二循环管路(4)构成第三换热循环回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐华锦，杨泽民，
申请(专利权)人：江苏铁鑫能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32