一种土壤源热泵水平埋管式换热器制造技术

一种土壤源热泵水平埋管式换热器，其特征在于它包括热泵机组、水平埋管换热器系统、风机盘管系统及直接数字化控制系统；其优越性在于：１．当采用本实用新型专利技术时，在空调系统实时负荷较小的时候只启动一台水泵，输送较小的水流量，可以降低水泵的运行费用，当空调系统实时负荷较大时，多台水泵同时开启，不同深度的水平埋管可以从不同的岩土层吸取或放出热量，有利于岩土层温度的恢复，达到更好的换热效果；２．可以降低水平埋管式换热器的打井费用，降低初投资费用，能够降低空调系统的运行费用；３．可以使水平埋管与岩土体达到更好的换热效果；４．本实用新型专利技术同时也适用于地下水地源热泵、地表水地源热泵的水平埋管换热器的布置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种土壤源热泵水平埋管式换热器(一)
本技术涉及一种供热、供燃气、通风及空调工程专业中土壤源热泵 地下埋管换热器，特别是一种土壤源热泵水平埋管换热器。(二)
技术介绍
土壤源热泵是利用地球表面浅层地热资源(通常小于400m深)作为冷热 源的中央空调系统，由热泵机组、地下埋管换热器水系统、建筑物末端水系 统组成。土壤源热泵地下埋管换热器分为水平埋管换热器和水平埋管换热器 两种形式；其中土壤源热泵水平埋管换热器的埋管长度和埋管深度是按照空 调系统热(冷)负荷的最大值进行设计，每个水平埋管的埋管深度都相同； 由于岩土体温度的恢复需要一定的时间，若中央空调系统全天候运行，土壤 源热泵水平埋管不断从岩土体中吸取或放出热量，使岩土体温度不能及时恢 复，会造成水平埋管与岩土体的换热能力减弱，系统制热(冷)能力下降。(三)
技术实现思路
本技术的专利技术目的是提供一种土壤源热泵水平埋管式换热器，它能 够解决现有的土壤源热泵水平埋管式换热器当空调系统长期运行时出现水 平埋管与岩土体的换热能力减弱问题，能够保证在空调系统全天候运行时， 水平埋管与岩土体有良好的换热效果，提高系统制热和制冷能力，并可以降 低水平埋管式换热器的打井费用，降低初投资费用，同时也能够大幅降低空 调系统的运行费用。本技术的技术方案是 一种土壤源热泵水平埋管式换热器，其特征 在于它包括热泵机组、水平埋管换热器系统、风机盘管系统及直接数字化控 制系统；其中，热泵机组是风机盘管系统和水平埋管换热器系统进行热量交 换的中介设备；所说的热泵机组、水平埋管换热器和风机盘管系统间的连接 分为冬季运行和夏季运行两种连接形式；所说的风机盘管系统中的测量仪表 的数据端与直接数字化控制系统相连接；所说的水平埋管换热器系统与直接 数字化控制系统相连接；所说的水平埋管换热器系统包括至少两组水平埋管 换热器，每一组水平埋管换热器与另一组水平埋管换热器的埋设位置有深度 差。上述所说的热泵机组包括蒸发器和冷凝器。上述所说的冬季运行连接方式为热泵机组冷凝器的出水管与风机盘管 系统的供水管道相连接，热泵机组冷凝器的进水管与风机盘管系统的回水管 道相连接；热泵机组蒸发器的出水管与水平埋管换热器系统的供水管相连 接，热泵机组蒸发器的进水管与水平埋管换热器系统的回水管相连接。上述所说的夏季运行连接方式为热泵机组蒸发器的出水管与风机盘管 系统的供水管道相连接，热泵机组蒸发器的进水管与风机盘管系统的回水管 道相连接；所说的热泵机组冷凝器的出水管与水平埋管换热器系统的供水管 相连接，热泵机组冷凝器的进水管与水平埋管换热器系统的回水管相连接。上述所说的水平埋管换热器系统包括至少一个上层水平埋管换热器I、 至少一个下层水平埋管换热器II、定压水泵I、电磁阀I、电磁阀II、水平埋管换热器水系统循环泵i、水平埋管换热器水系统循环泵n、蝶阀I及蝶阀n;其中，上层水平埋管换热器I依次与热泵机组、定压水泵I、电磁阀 I 、水平埋管换热器水系统循环泵I及蝶阀I相连接；所说的下层水平埋管换热器n依次与热泵机组、定压水泵i、电磁阀n、水平埋管换热器水系统 循环泵n及蝶阀n相连接；所说的水平埋管换热器水系统循环泵i、水平埋 管换热器水系统循环泵n、电磁阀i及电磁阔n分别与直接数字化控制系统相连接。上述所说的风机盘管系统包括定压水泵ii、蝶阀m、蝶阀w、循环水泵、 风机盘管、铂电阻温度传感器i 、铂电阻温度传感器n及涡轮流量计；其中， 风机盘管依次与涡轮流量计、铂电阻温度传感器n、热泵机组、定压水泵n、 铂电阻温度传感器i、蝶阀in、循环水泵及蝶阀iv相连接；所说的铂电阻温 度传感器i、铂电阻温度传感器n及涡轮流量计分别与直接数字化控制系统 相连接。上述所说的直接数字化控制系统包括含有模拟量输入接口板、模拟量输 出接口板的工控机和i块热电阻信号模拟量输入调理板、i块电压/电流信号 模拟量输入调理板、i块开关量输出调理板；i块热电阻信号模拟量输入调 理板与i块电压/电流信号模拟量输入调理板连接工控机内的模拟量输入接口板；1块开关量输出调理板连接工控机内的模拟量输出接口板；所说的工 控机应当包括19纯平显示器、主机、鼠标、键盘；主机包括CPU、内存、 硬盘、主板、模拟量输入接口板、模拟量输出接口板；硬盘中安装有组太软 件FIX。本技术的工作方法为(l)通过直接数字控制装置实时计算出空调系统的冷(热)负荷，根据冷(热)负荷的变化控制水平埋管换热器水系统循环泵和与水泵连接的电动调节阀的启动和关闭；(2)通过直接数字控制装置对 比空调系统的实时负荷与各深度水平埋管能够负担的负荷量即设计负荷；(3) 当实时负荷小于上层水平埋管换热器的设计负荷时，只启动上层水平埋管换 热器对应的的水泵和电磁阀；(4)当实时负荷大于上层水平埋管换热器的设计 负荷同时小于下层水平埋管换热器的设计负荷时，只启动下层水平埋管换热 器对应的的水泵和电磁阀；(5)当实时负荷大于下层水平埋管换热器的设计负 荷时，同时启动上层和下层水平埋管换热器对应的的水泵和电磁阀。本技术的优越性在于1、当采用本技术时，在空调系统实时 负荷较小的时候只启动一台水泵，输送较小的水流量，可以降低水泵的运行 费用，当空调系统实时负荷较大时，多台水泵同时开启，不同深度的水平埋 管可以从不同的岩土层吸取或放出热量，有利于岩土层温度的恢复，达到更 好的换热效果；2、可以降低水平埋管式换热器的打井费用，降低初投资费 用，能够降低空调系统的运行费用；3、可以使水平埋管与岩土体达到更好 的换热效果；4、本技术同时也适用于地下水地源热泵、地表水地源热 泵的水平埋管换热器的布置。 附图说明图1为本技术所涉及一种土壤源热泵水平埋管式换热器的整体结构 原理示意图。图2为本技术所涉及一种土壤源热泵水平埋管式换热器冬季运行时 时的结构示意图。图3为本技术所涉及一种土壤源热泵水平埋管式换热器夏季运行时 时的结构示意图。图4为本技术所涉及一种土壤源热泵水平埋管式换热器的整体结构 连接示意图。图5为本技术所涉及一种土壤源热泵水平埋管式换热器的直接数字 化控制系统的数据采集控制系统结构示意图。 图6为图4中两层水平埋管的侧面图。 图7为图4中上层水平埋管的侧面图。其中，1为热泵机组，2为水平埋管换热器系统、3为风机盘管系统，4 为直接数字化控制系统，2-1为定压水泵I ， 2-2-1为电磁阀I ， 2-2-2为 电磁阀II， 2-3-1为水平埋管换热器水系统循环泵I ， 2-3-2为水平埋管换热器水系统循环泵II， 2-4-1为蝶阀I ， 2-4-2为蝶阀II， 2-5-1为上层水平 埋管换热器I, 2-5-2为下层水平埋管换热器n， 3-l为定压水泵n， 3-2-1 为蝶阀III， 3-2-2为蝶阀IV, 3-3为循环水泵，3-4为风机盘管，3-5-1为铂 电阻温度传感器I， 3-5-2为铂电阻温度传感器11， 3-6为涡轮流量计，4-1 为显示器，4-2为主机，4-2-1为CPU, 4-2-2为内存，4-2-3为硬盘，4-2-4 为主板，4-2-5为模拟量输入接口板，4-2-6为模拟量输出接口板，4-3为鼠 标，4-4为键盘，4-5为热电阻信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤源热泵水平埋管式换热器，其特征在于它包括热泵机组、水平埋管换热器系统、风机盘管系统及直接数字化控制系统；其中，热泵机组是风机盘管系统和水平埋管换热器系统进行热量交换的中介设备；所说的热泵机组、水平埋管换热器和风机盘管系统间的连接分为冬季运行和夏季运行两种连接形式；所说的风机盘管系统中的测量仪表的数据端与直接数字化控制系统相连接；所说的水平埋管换热器系统与直接数字化控制系统相连接；所说的水平埋管换热器系统包括至少两组水平埋管换热器，每一组水平埋管换热器与另一组水平埋管换热器的埋设位置有深度差。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝庆，郁松涛，张子平，刘志扬，
申请(专利权)人：天津泰达热泵工程技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]