一种耦合季节性储冷的地源热泵系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种耦合季节性储冷的地源热泵系统及方法，包括蓄冷系统、分离式热管和热泵系统，所述蓄冷系统和所述分离式热管的底部连接，所述分离式热管和冷环境连接，所述蓄冷系统和热泵系统连接，所述热泵系统和待制冷模块连接。通过采用分离式热管用于将空气中的冷量传输至蓄冷系统中。具有无功耗将冷量从空气中传输至蓄冷系统中，由于其开启传输时间较在实际操作中大大降低了能耗。在实际操作中大大降低了能耗。在实际操作中大大降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种耦合季节性储冷的地源热泵系统及方法


[0001]本专利技术涉及季节性储冷领域，特别涉及一种耦合季节性储冷的地源热泵系统及方法。

技术介绍

[0002]地源热泵由于节能较好，被广泛应用。在南方等常年炎热地区，地源热泵系统将地表作为冷源，将冷量传输至热用户中用以制冷，但是长时间的土壤取冷，造成了南方热量过度注入地下，热量失衡的状况。常年会使得土壤温度失衡，可能会对生态环境造成影响。因此需要一种技术，可以对土壤补充冷量，保持生态平衡。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种耦合季节性储冷的地源热泵系统及方法，由于采用热管结构和季节性储冷原理，可将冬天的冷量存于土壤中，在夏天将冷量提取进行制冷。同时有储冷功能，可保持生态环境不被破坏。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0005]一种耦合季节性储冷的地源热泵系统，包括蓄冷系统、分离式热管和热泵系统，所述蓄冷系统和所述分离式热管的底部连接，所述分离式热管和冷环境连接，所述蓄冷系统和热泵系统连接，所述热泵系统和待制冷模块连接。
[0006]进一步的，蓄冷系统选用土壤。
[0007]进一步的，分离式热管上设置有阀门。
[0008]进一步的，所述分离式热管和所述热泵系统设置有多个。
[0009]进一步的，所述热泵系统包括管道、节流元件、压缩机，所述节流元件和压缩机设置在管道上，管道、节流元件、管道和压缩机构成一个闭环回路。
[0010]进一步的，所述热泵系统中设置有循环工质，所述循环工质为制冷剂。
[0011]进一步的，所述制冷剂为R
‑
134a。
[0012]进一步的，分离式热管的底部设置于储冷系统的深度大于10m。
[0013]一种基于上述耦合季节性储冷的地源热泵系统的方法，蓄冷系统置于浅层地下，分离式热管底部埋于浅层地下，阀门焊接于分离式热管上，节流元件和压缩机焊接于管道上，组成一个热泵系统。管道底部置于浅层地下，顶部置于待制冷模块。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0015]本专利技术提供一种耦合季节性储冷的地源热泵系统及方法，通过采用分离式热管用于将空气中的冷量传输至蓄冷系统中。具有无功耗将冷量从空气中传输至蓄冷系统中，由于其开启传输时间较在实际操作中大大降低了能耗。
[0016]进一步的，蓄冷系统选用土壤，土壤能够用于存储冬天的冷量，并在夏天通过热泵系统传输至需求端进行制冷功能。土壤的选择具有方便、价格低廉的优点，同时对使用环境要求低。
[0017]进一步的，采用阀门的设计，阀门能够用于开启或关闭分离式热管的传热功能，有效的提高了装置的可操作性。
[0018]进一步的，多个分离式热管和热泵系统的设计使得大型蓄冷系统的储冷量可以传输给多个待制冷模块，同时可以对通过多个分离式热管的设计对冷量加速储存。
[0019]进一步的，通过开启压缩机，通过做功，将土壤中的冷量传输至需求端。
[0020]进一步的，通过在热端(即热泵系统顶部)吸热并气化成低压蒸气。然后制冷剂气体在压缩机内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷端(即热泵系统底部)冷却凝结成高压液体。再经节流元件节流成低温低压液态制冷剂。如此就完成一个制冷循环。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的一种耦合季节性储冷的地源热泵系统的结构示意图；
[0023]图中：蓄冷系统1、分离式热管2、阀门3、管道4、节流阀5和压缩机6。
具体实施方式
[0024]在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0027]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0028]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0029]下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。
[0030]本专利技术提供一种耦合季节性储冷的地源热泵系统，包括蓄冷系统1、分离式热管2、阀门3、管道4、节流阀5和压缩机6。
[0031]通过蓄冷系统1置于浅层地下，分离式热管2底部埋于浅层地下，阀门3焊接于分离式热管2上，节流元件和压缩机6焊接于管道4上，组成一个热泵系统。管道4底部置于浅层地下，顶部置于待制冷模块。
[0032]蓄冷系统1用于存储冬天的冷量，并在夏天通过热泵系统传输至需求端进行制冷功能。
[0033]热泵系统中的循环工质为制冷剂，制冷剂选择R
‑
134a，首先在热端热泵系统顶部吸热并气化成低压蒸气。然后制冷剂气体在压缩机6内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷端，冷端为热泵系统底部(即土壤位置)冷却凝结成高压液体。再经节流元件，所述节流元件可以设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耦合季节性储冷的地源热泵系统，其特征在于，包括蓄冷系统(1)、分离式热管(2)和热泵系统，所述蓄冷系统(1)和所述分离式热管(2)的底部连接，所述分离式热管(2)和冷环境连接，所述蓄冷系统(1)和热泵系统连接，所述热泵系统和待制冷模块连接。2.根据权利要求1所述的一种耦合季节性储冷的地源热泵系统，其特征在于，蓄冷系统(1)选用土壤。3.根据权利要求1所述的一种耦合季节性储冷的地源热泵系统，其特征在于，分离式热管(2)上设置有阀门(3)。4.根据权利要求1所述的一种耦合季节性储冷的地源热泵系统，其特征在于，所述分离式热管(2)和所述热泵系统设置有多个。5.根据权利要求1所述的一种耦合季节性储冷的地源热泵系统，其特征在于，所述热泵系统包括管道(4)、节流元件、压缩机(6)，所述节流元件和压缩机(6)设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：白烨，彭烁，钟迪，黄永琪，安航，周贤，姚国鹏，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：