一种地下廊道地热能回收利用空调系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地下廊道地热能回收利用空调系统及方法，由进风预冷却系统、地下廊道换热系统、空调室外换热系统、室外进出风口和伸缩气囊强化换热装置组成；进风口的百叶初步过滤室外空气，对室外气流进行初步降温；地下廊道换热系统可实现空气与土壤的高效换热，伸缩气囊通过鼓风机、单向阀和电动排气阀来控制伸缩，并利用出风口的辅助送风机进一步提高换热效率。经伸缩气囊与土壤换热后的空气温度若达到可输送室内温度的标准后，则直接通过控制送风电动风阀让空气由管道自然经室内地板送风风口的送风篦子面终效过滤流入室内，若不达标，则通过连接室外通风井内的出风电动风阀控制，经过换热器精准对接空调室内机，为室内提供洁净高效的送风。提供洁净高效的送风。提供洁净高效的送风。

An underground corridor geothermal energy recovery and utilization air conditioning system and method

【技术实现步骤摘要】
一种地下廊道地热能回收利用空调系统及方法


[0001]本专利技术属于空调系统领域，涉及进风预冷却系统、地下廊道换热系统、空调室外换热系统和伸缩气囊强化换热装置，特别涉及一种地下廊道地热能回收利用空调系统及方法。

技术介绍

[0002]当今世界，能源与环境问题是全球关注的两个焦点问题，而中国能源消耗具有总量大，消耗方式粗旷的特点。在各种能耗中，建筑能耗不断增加，总量占我国总能耗的近1/3。因此，在建筑领域大力发展节能减排技术、寻求清洁和可再生能源，被认为解决能源与环境问题的重要出路之一。地热作为一种清洁、可再生能源，受到越来越多的关注。地热的使用突破了地域、资源限制,且它不受到时间与气候的限制，我们可以根据不同的需要加以利用。浅层地热的温度在夏季一般为8℃～10℃,比地下廊道正常温度低，冬季则一般为10～12℃,比地下廊道正常温度高，全年温度基本恒定。然而地下管廊还存在释放热量/冷量相对不足，需要很长的管廊才能满足建筑室内热舒适性要求，如果能在管廊内进一步辅助地热能，则可以实现通过较短管廊满足建筑通风目标。
[0003]目前加强地下廊道的通风系统性能主要通过以下几种方式实现：
[0004](1)采用增加多个地面通风管或通风井的方式，加强通风效果，如专利《管廊的分散式自然通风结构》(专利申请号CN201821288078.8)，但这种方式会影响地面的形态、且对廊道内壁面温度的控制较为复杂。
[0005](2)利用太阳能烟囱效应，深挖地热井，来分别控制夏季和冬季的通风，如专利《新型浅层地能、太阳能、风能一体化建筑空调系统》(专利申请号CN201010134129.3)但这种方式对太阳能风筒的要求较大，且辅以较多机械抽风器、水泵及热泵，能耗较高，使用场合受到一定限制。
[0006]经过对比现有技术文献的检索发现，没有与地下廊道结合的、利用伸缩气囊强化换热装置的地热能回收利用空调系统的相关专利与报道。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对长度不大的地下廊道，并且地下廊道埋置深度不深的情况，提供一种地下廊道地热能回收利用空调系统及方法，本专利技术利用进风预冷却系统、地下廊道换热系统、空调室外换热系统和伸缩气囊强化换热装置，提高地下廊道换热效率，实现更清洁、绿色的空调系统。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种地下廊道地热能回收利用空调系统，包括地下廊道换热系统，所述地下廊道换热系统位于地面以下；地下廊道换热系统的进风口处设置进风与冷却系统，出风口处设置空调室外换热系统；出风口的风道上通过送风风道与室内空间相连通；所述空调室外换热系统与室内空调机相连。
[0010]上述系统进一步的改进在于：
[0011]所述进风与冷却系统包括第一地面通风井，第一地面通风井内设置有进风篦子面和蒸发冷却器，所述进风篦子面位于地下廊道换热系统的进风口处；蒸发冷却器设置于进风篦子面的上方，第一地面通风井的入口设置进风百叶，蒸发冷却器上方的进风区通过进风百叶与室外相连通。
[0012]所述蒸发冷却器上外接自来水作为冷源。
[0013]所述地下廊道换热系统包括进风通道、地下廊道以及出风通道；地下廊道内设置有伸缩气囊，伸缩气囊的入口处连接鼓风机，出口处连接电动排气阀；出风风道的末端设置空调室外换热系统。
[0014]所述鼓风机通过单向阀与伸缩气囊的入口相连。
[0015]所述出风风道内沿气体流向依次设置辅助送风机和出风电动风阀；送风风道的入口位于辅助送风机和出风电动风阀之间，出口与位于室内地板上的地板送风风口相连通。
[0016]所述地板送风风口处设置有送风篦子面。
[0017]所述空调室外换热系统包括第二地面通风井，第二地面通风井内设置有送风篦子面和空调室外机换热器，所述送风篦子面位于出风风道的末端；空调室外机换热器设置于送风篦子面的上方，第二地面通风井的出口设置出风百叶，空调室外机换热器上方的出风区通过出风百叶与室外相连通；空调室外机换热器与室内空调机相连进行换热。
[0018]所述送风风道内设置有送风电动阀。
[0019]第二方面，本专利技术提供一种地下廊道地热能回收利用方法，包括以下步骤：
[0020]室外空气首先通过进风百叶，过滤空气中的尘埃粒子及悬浮物，进入蒸发冷却器中对空气进行预冷，然后通过进风篦子面再次对空气过滤，进一步过滤尘埃粒子及悬浮物；鼓风机运行使气体经单向阀进入伸缩气囊，气体流经膨胀后的伸缩气囊的上方和下方空间，经过辅助送风机提高空气和土壤间换热；
[0021]如果空气温度没有达到送入室内温度的标准，关闭送风电动风阀，打开出风电动风阀；与土壤换热后的空气温经过空调室外机换热器换热调温后，与室内空调机对接，为室内提供送风；
[0022]如果空气温度已达到送入室内温度的标准，打开送风电动风阀，气体通过送风风道自然压入室内地板送风风口，使让空气由管道自然经室内地板送风风口的送风篦子面终效过滤流入室内。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术能有效降低地下廊道通风的能耗，打造绿色、节能、清洁的通风环境，是实现节能减排有效措施。综合利用可再生清洁能源的地热能，整合地下空间资源，推动立体化城市发展。通过系统研究与地下管廊与地热耦合的建筑自然通风系统，掌握该系统的设计与运行特性，为地下廊道的地热能回收利用空调系统的推广应用提供指导与借鉴。
附图说明
[0025]为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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
些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1是本专利技术的总体结构示意图
[0027]其中：1
‑
进风百叶，2
‑
蒸发冷却器，3
‑
进风篦子面，4
‑
隔湿层，5
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鼓风机，6
‑
单向阀，7
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伸缩气囊，8
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电动排气阀，9
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辅助送风机，10
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送风电动风阀，11
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出风电动风阀，12
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空调室外机换热器，13
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出风百叶，14
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室内地板送风风口，15
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空调室内机，16
‑
出风篦子面。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下廊道地热能回收利用空调系统，其特征在于，包括地下廊道换热系统，所述地下廊道换热系统位于地面以下；地下廊道换热系统的进风口处设置进风与冷却系统，出风口处设置空调室外换热系统；出风口的风道上通过送风风道与室内空间相连通；所述空调室外换热系统与室内空调机(15)相连。2.根据权利要求1所述的地下廊道地热能回收利用空调系统，其特征在于，所述进风与冷却系统包括第一地面通风井，第一地面通风井内设置有进风篦子面(3)和蒸发冷却器(2)，所述进风篦子面(3)位于地下廊道换热系统的进风口处；蒸发冷却器(2)设置于进风篦子面(3)的上方，第一地面通风井的入口设置进风百叶(1)，蒸发冷却器(2)上方的进风区通过进风百叶(1)与室外相连通。3.根据权利要求2所述的地下廊道地热能回收利用空调系统，其特征在于，所述蒸发冷却器(2)上外接自来水作为冷源。4.根据权利要求1所述的地下廊道地热能回收利用空调系统，其特征在于，所述地下廊道换热系统包括进风通道、地下廊道以及出风通道；地下廊道内设置有伸缩气囊(7)，伸缩气囊(7)的入口处连接鼓风机(5)，出口处连接电动排气阀(8)；出风风道的末端设置空调室外换热系统。5.根据权利要求4所述的地下廊道地热能回收利用空调系统，其特征在于，所述鼓风机(5)通过单向阀(6)与伸缩气囊(7)的入口相连。6.根据权利要求4所述的地下廊道地热能回收利用空调系统，其特征在于，所述出风风道内沿气体流向依次设置辅助送风机(9)和出风电动风阀(11)；送风风道的入口位于辅助送风机(9)和出风电动风阀(11)之间，出口与位于室内地板上的地板送风风口(14)相连通。7.根据权利要求6所述的地下廊道地热能回收利用空调系统，其特征在于，所述地板送...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈静雯，刘笑，罗昔联，周典，顾兆林，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：