一种建筑蓄能调温结合地源热泵的耦合装置及控制方法制造方法及图纸

技术编号:39045052 阅读:19 留言:0更新日期:2023-10-10 11:58
本发明专利技术公开了一种建筑蓄能调温结合地源热泵的耦合装置,包括分开埋在不同地方土壤内的至少两组地热源埋管,每组地热源埋管均通过第一管道与对应的地源热泵机组连接,每个地源热泵机组均通过第二管道与对应建筑内的辐射换热管连接,每个辐射换热管均分别设置在对应的蓄热体楼板内,且所有辐射换热管位于同一建筑的不同区域,或者是位于不同建筑内,在任意两个第二管道之间均设置有第二连通管,所述第二连通管、每个第一管道、每个第二管道上均设置有用于控制对应管道开关的阀门,同时还公开了一种建筑用地源热泵调温蓄能耦合的控制方法。在通过地源热泵给建筑提供热交换能量时,能给被提取能量的土壤温度留恢复时间,从而能保持地源热泵具有持续高效换热性能。保持地源热泵具有持续高效换热性能。保持地源热泵具有持续高效换热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑蓄能调温结合地源热泵的耦合装置及控制方法


[0001]本专利技术属于建筑供暖和制冷系统
,具体涉及一种建筑蓄能调温结合地源热泵的耦合装置及控制方法。

技术介绍

[0002]目前常规的空调供暖系统,当系统停止运行后,室内温度很快会升高或降低至人体不舒适范围,因此空调或供暖季节,室内空调供暖系统需要持续不间断运行才能保证室内的舒适,即空调冷热源系统要持续长时间为室内末端提供所需冷热量。地源热泵作为一种可再生能源供能技术,环保高效,但地源热泵地埋管长时间运行,会导致地源热泵打孔区域周边土壤温度升高(夏季供冷时向地下排热)或降低(冬季供暖时从土壤取热),会使得地源热泵的换热效果变差。

技术实现思路

[0003]本专利技术拟提供一种建筑用地源热泵调温蓄能耦合装置,在通过地源热泵给建筑提供热交换能量时,能给被提取能量的土壤温度留恢复时间,从而能保持地源热泵具有持续高效换热性能。
[0004]为此,本专利技术所采用的技术方案为:一种建筑蓄能调温结合地源热泵的耦合装置,包括分开埋在不同地方土壤内的至少两组地热源埋管,每组地热源埋管均通过第一管道与对应的地源热泵机组连接,每个地源热泵机组均通过第二管道与对应建筑内的辐射换热管连接,每个辐射换热管均分别设置在对应的蓄热体楼板内,且所有辐射换热管位于同一建筑的不同区域,或者是位于不同建筑内,在任意两个第二管道之间均设置有第二连通管,所述第二连通管、每个第一管道、每个第二管道上均设置有用于控制对应管道开关的阀门。
[0005]作为上述方案的优选,所述蓄热体楼板包括从上到下依次设置而成的装饰层、找平层、双面辐射板和结构楼板,所述双面辐射板的上端设置有用于容纳辐射换热管的凹槽,且双面辐射板采用高导热材料,所述结构楼板为建筑本身的楼板。
[0006]进一步优选,任意两个所述第一管道之间均设置有第一连通管,每个第一连通管上也设置有阀门。
[0007]基于上述的建筑蓄能调温结合地源热泵的耦合装置,同时还公开了一种建筑用地源热泵调温蓄能耦合的控制方法,当任一辐射换热管所在区域内的温度,需要通过热交换达到舒适温度范围内时,让任一地源热泵机组工作,通过任一地热源埋管从对应的土壤中提取进行热交换的能量,让该区域内的温度达到舒适温度的其中一限值后,然后关闭对应的地源热泵机组,停止从地热源埋管区域内的土壤中提取能量,使被提取能量的土壤有恢复时间;在该区域内的温度未超出舒适温度的另一限值前,再次让任一地源热泵机组工作,通过任一地热源埋管从对应的土壤中提取进行热交换的能量,使该区域内的温度保持在舒适温度内,当该区域内的温度在打开地源热泵机组工作下回到舒适温度的其中一限值后,再次关闭对应的地源热泵机组,然后不断重复。该控制方法为,对于任一辐射换热管所在区
域内在达到舒适温度范围内,需要进行热交换的能量为:通过同一地热源埋管,从相同地方的土壤中间隙提取进行热交换的能量;或通过不同地热源埋管,从不同地方的土壤中间隙提取进行热交换的能量。在通过从土壤中提取能量进行热交换时,蓄热体楼板会存蓄能量,然后在未从土壤中提取能量时,蓄热体楼板回放出的能量用于保持该区域内温度在舒适温度范围内。
[0008]进一步优选,在夏季使用期间,在任一地源热泵机组工作时,当该区域的温度到达舒适温度的下限值时,关闭对应的地源热泵机组,当关闭地源热泵机组后,在该区域内的温度恢复到舒适温度的上限值时,再次让任一地源热泵机组工作,然后不断重复;在冬季使用期间,在任一地源热泵机组工作时,当每个区域的温度到达舒适温度的上限值时,关闭对应的地源热泵机组,当关闭地源热泵机组后,在该区域内的温度恢复到舒适温度的下限值时,再次让任一地源热泵机组工作。
[0009]进一步优选,在有大于两个辐射换热管所在的区域需要进行热交换时,当单个地源热泵机组工作,该地源热泵机组的机械功率小于额定功率的一半时,通过控制阀门的开关,实现该地源热泵机组在额定功率内能同时为两个及以上区域内的辐射换热管提供能量。
[0010]基于上述的建筑蓄能调温结合地源热泵的耦合装置,同时还公开了一种建筑用地源热泵调温蓄能耦合的控制方法,当任一辐射换热管所在区域内的温度,需要通过热交换达到舒适温度范围内时,让任一地源热泵机组工作,通过任一地热源埋管从对应的土壤中提取进行热交换的能量,使该区域内的温度达到舒适温度范围后,然后通过更换地热源埋管更换被提取热交换能量的土壤,且更换后地热源埋管对应的土壤在前一次中没有被提取能量,使该区域内的温度保持在舒适温度范围内,此过程中,在前一次被提取能量后的土壤有恢复时间,当工作一段时间后,再次通过更换地热源埋管更换被提取热交换能量的土壤,然后不断重复,使每次被提取能量后的土壤有恢复时间。该控制方法为:对于任一辐射换热管所在区域内在达到舒适温度范围内或者保持在舒适温度范围内时,需要进行热交换的能量均为,通过不同地热源埋管,从不同地方的土壤中轮流提取进行热交换的能量,且同一片土壤不会被连续两次提取能量。
[0011]进一步优选,在夏季使用时,均保持对应区域处于舒适温度的下限值;在冬季使用时,均保持对应区域处于舒适温度的上限值。
[0012]进一步优选,当需要通过辐射换热管进行热交换的区域数量小于地热源埋管总数量时,其中部分或全部辐射换热管所在区域实现温度变化的能量均来自,地源热泵机组工作时,通过至少两组地热源埋管,从不同地方的土壤中轮流提取进行热交换的能量。具体为:当需要通过辐射换热管进行热交换的区域数量不大于地热源埋管总数量的一半时,其中每个辐射换热管所在区域实现温度变化的能量均来自,地源热泵机组工作时,均通过至少两组任意的地热源埋管,从不同地方的土壤中轮流提取进行热交换的能量;当需要通过辐射换热管进行热交换的区域数量大于地热源埋管总数量的一半,且不大于地热源埋管总数量时,其中部分辐射换热管所在区域实现温度变化的能量均来自,地源热泵机组工作时,通过至少两组地热源埋管,从不同地方的土壤中轮流提取进行热交换的能量。
[0013]进一步优选,在有大于两个辐射换热管所在的区域需要进行热交换时,当单个地源热泵机组工作,该地源热泵机组的机械功率小于额定功率的一半时,通过控制阀门的开
关,实现该地源热泵机组在额定功率内能同时为两个及以上区域内的辐射换热管提供能量。
[0014]本专利技术的有益效果:
[0015]1)由于蓄热体楼板能在地源热泵机组工作时实现能量的存蓄,因此当位于蓄热体楼板内的辐射换热管不进行热交换时,蓄热体楼板能补充建筑内的区域与外界进行热交换时的能量,使建筑内的温度恢复时间延长,即对应地热源埋管的区域内土壤温度的恢复时间增加,从而便于土壤温度恢复到初始温度,进而保持地源热泵具有持续高效换热性能。
[0016]2)由于蓄热体楼板能将建筑本身的楼板,使得建筑本身能作为蓄能体使用,不需要单独设置蓄能装置,从而实现建筑调温蓄能一体化。
[0017]3)由于不需要长时间运行地源热泵机组,从而能有效节约能源。
[0018]4)当出现断电情况时,由于蓄热体楼板的存在,使本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑蓄能调温结合地源热泵的耦合装置,其特征在于:包括分开埋在不同地方土壤内的至少两组地热源埋管,每组地热源埋管均通过第一管道与对应的地源热泵机组连接,每个地源热泵机组均通过第二管道与对应建筑内的辐射换热管连接,每个辐射换热管均分别设置在对应的蓄热体楼板内,且所有辐射换热管位于同一建筑的不同区域,或者是位于不同建筑内,在任意两个第二管道之间均设置有第二连通管,所述第二连通管、每个第一管道、每个第二管道上均设置有用于控制对应管道开关的阀门。2.根据权利要求1中所述的建筑蓄能调温结合地源热泵的耦合装置,其特征在于:所述蓄热体楼板包括从上到下依次设置而成的装饰层、找平层、双面辐射板和结构楼板,所述双面辐射板的上端设置有用于容纳辐射换热管的凹槽,且双面辐射板采用高导热材料,所述结构楼板为建筑本身的楼板。3.根据权利要求1中所述的建筑蓄能调温结合地源热泵的耦合装置,其特征在于:任意两个所述第一管道之间均设置有第一连通管,每个第一连通管上也设置有阀门。4.一种基于权利要求1

3中任一权利要求所述的建筑蓄能调温结合地源热泵的耦合装置的控制方法,其特征在于:当任一辐射换热管所在区域内的温度,需要通过热交换达到舒适温度范围内时,让任一地源热泵机组工作,通过任一地热源埋管从对应的土壤中提取进行热交换的能量,让该区域内的温度达到舒适温度的其中一限值后,然后关闭对应的地源热泵机组,停止从地热源埋管区域内的土壤中提取能量,使被提取能量的土壤有恢复时间;在该区域内的温度未超出舒适温度的另一限值前,再次让任一地源热泵机组工作,通过任一地热源埋管从对应的土壤中提取进行热交换的能量,使该区域内的温度保持在舒适温度内,当该区域内的温度在打开地源热泵机组工作下回到舒适温度的其中一限值后,再次关闭对应的地源热泵机组,然后不断重复。5.根据权利要求4中所述的建筑用地源热泵调温蓄能耦合控制方法,其特征在于:在夏季使用期间,在任一地源热泵机组工作时,当该区域的温度到达舒适温度的下限值时,关闭对应的地源热泵机组,当关闭地源热泵机组后,在该区域内的温度恢复到舒适温度的上限值时,再次让任一地源热泵机组工作,然后不断重复;在冬季使用期间,在任一地源热...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭金成丁艳蕊邓晓梅王珊
申请(专利权)人:重庆海润节能技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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