竖直地埋管式地源热泵热水及恒温恒湿空调系统

1.一种竖直地埋管式地源热泵热水及恒温恒湿空调系统，包括地热能交换系统、补水定压系统、地源热泵机组和负载热交换系统，地源热泵机组的两端分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连接并形成回路，两套补水定压系统分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连，其中：
所述的地源热泵机组由两台并联的带热回收功能的热泵机组构成，地源热泵机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置，并且蒸发器和冷凝器经由压缩机和节流装置连接构成一个回路；
所述地热能交换系统包括竖直地埋管、源水分水器、源水集水器和源水水泵，竖直地埋管由多个U型地埋管并联组成，所有地埋管采用同程式连接，最后通过管道分别与源水集水器的一端和源水分水器的一端连接，源水集水器的另一端与源水水泵相连，源水水泵与地源热泵机组相连接，源水分水器的另一端与地源热泵机组直接相连接；
其特征在于：所述补水定压系统包括加药装置、补水箱、补水泵和高位水箱，加药装置与补水箱相连，补水箱通过两套相并联的补水泵与高位水箱相连并形成回路，所述高位水箱放在高于所有管线的位置；
所述负载热交换系统包括用户使用终端、恒温恒湿机组、负载分水器、负载集水器和负载水泵，恒温恒湿机组包括混风段、过滤段、冷热交换段、加湿段和送风段，混风段、过滤段、冷热交换段、加湿段、送风段在机组内部顺次连接，所述混风段为恒温恒湿机组最前端，有两个入风口，一个入风口没有连接部件，另一个入风口通过管道与用户使用终端连接；冷热交换段内设一个换热盘管；所述送风段另一端通过管道与用户使用终端连接；所述冷热交换段通过管道分别与负载集水器的一端和负载分水器的一端连接，负载集水器的另一端与负载水泵相连，负载水泵与水源热泵机组相连接，负载分水器的另一端与水源热泵机组直接相连接。

竖直地埋管式地源热泵热水及恒温恒湿空调系统 \n技术领域\n[0001] 本实用新型属于热水及空调系统领域，尤其是涉及一种竖直地埋管式地源热泵热水及恒温恒湿空调系统。 \n背景技术\n[0002] 能源问题是人类发展面临的一个重大问题，能源和环境的协调发展成为趋势。地源热泵系统是一种利用地下浅层地热资源(包括地下水、地下岩土或地表水等)，既可供热又可制冷的高效节能装置。其中地埋管地源热泵系统较少受环境条件的限制，因而正日益受到重视。它利用地下土壤温度相对稳定的特性，在投入少量高位能的基础上，通过埋在地下的地埋管换热器与大地进行冷热交换，实现夏季制冷、冬季供暖，还可以提供生活用热水。广泛应用于宾馆、商场、办公楼、学校、医院、住宅楼等场所。 \n[0003] 在现有的技术中竖直地埋管式地源热泵热水及空调系统，包括地热能交换系统、补水定压系统、地源热泵机组和负载热交换系统。存在所述补水定压系统包括补水箱、补水泵和定压罐等，所述定压罐需要有足够的场地且本身成本较高，另外一点是，所述竖直地埋管式地源热泵热水及空调系统，没有恒温恒湿装置，无法满足用户对环境恒温恒湿这一要求等技术问题。 \n发明内容\n[0004] 本实用新型要解决的问题是提供一种节省占地面积、节约成本、运行平稳、环保、热源利用率高的竖直地埋管式地源热泵热水及恒温恒湿空调系统，尤其适合地质不是很坚硬，可以打井钻孔得到充足地下热源且用户要求环境恒温恒湿的场所。 [0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：竖直地埋管式地源热泵热水及恒温恒湿空调系统，包括地热能交换系统、补水定压系统、地源热泵机组和负载热交换系统，地源热泵机组的两端分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连接并形成回路，两套补水定压系统分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连，其中： [0006] 所述的地源热泵机组由两台并联的带热回收功能的热泵机组构成，地源热泵机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置，并且蒸发器和冷凝器经由压缩机和节流装置连接构成一个回路； \n[0007] 所述地热能交换系统包括竖直地埋管、源水分水器、源水集水器和源水水泵，竖直地埋管由多个U型地埋管并联组成，所有地埋管采用同程式连接，最后通过管道分别与源水集水器的一端和源水分水器的一端连接，源水集水器的另一端与源水水泵相连，源水水泵与地源热泵机组相连接，源水分水器的另一端与地源热泵机组直接相连接； [0008] 所述补水定压系统包括加药装置、补水箱、补水泵和高位水箱，加药装置与补水箱相连，补水箱通过两套相并联的补水泵与高位水箱相连并形成回路，所述高位水箱放在高于所有管线的位置，通常可以放在楼顶； \n[0009] 所述负载热交换系统包括用户使用终端、恒温恒湿机组、负载分水器、负载集水器和负载水泵，恒温恒湿机组包括混风段、过滤段、冷热交换段、加湿段和送风段，混风段、过滤段、冷热交换段、加湿段、送风段在机组内部顺次连接，所述混风段为恒温恒湿机组最前端，有两个入风口，一个入风口没有连接部件，为新风入口，另一个入风口通过管道与用户使用终端连接，为回风入口；冷热交换段内设一个换热盘管，盘管内通过水流动与空气换热；所述送风段另一端通过管道与用户使用终端连接；所述冷热交换段通过管道分别与负载集水器的一端和负载分水器的一端连接，负载集水器的另一端与负载水泵相连，负载水泵与水源热泵机组相连接，负载分水器的另一端与水源热泵机组直接相连接。 [0010] 地源热泵技术基本原理： \n[0011] 地源热泵热水机组以水或添加防冻剂的水溶液为媒介，通过吸收地下深处的能源(如地下水或地下土壤)，或通过风机盘管(夏季和春秋季节)中吸收空气中的能量，再经压缩机压缩制热后，通过换热装置将热量传递给水，来制取热水，热水通过水循环系统送入室内进行采暖或直接用于热水供应。夏季则通过把室内吸收的热量散发到热水中，从而把室内温度降低。 \n[0012] 本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用高位水箱作为补水定压系统中的一部分，节省占地面积、节约成本，并且整个空调系统运行平稳、环保、热源利用效率高，采用了恒温恒湿机组，满足用户对环境恒温恒湿的要求。 \n附图说明\n[0013] 图1是竖直地埋管式地源热泵热水及恒温恒湿空调系统工艺流程图 [0014] 图中： \n[0015] 1、竖直地埋管 2、源水分水器 3、源水集水器 \n[0016] 4、负载集水器 5、负载分水器 6、地源热泵机组 \n[0017] 7、源水水泵 8、负载水泵 9、用户使用终端 \n[0018] 10、加药装置 11、补水箱 12、补水泵 \n[0019] 13、高位水箱 14、恒温恒湿机组 15、混风段 \n[0020] 16、过滤段 17、冷热交换段 18、加湿段 \n[0021] 19、送风段 \n具体实施方式\n[0022] 如图1所示，本实用新型竖直地埋管式地源热泵热水及恒温恒湿空调系统，包括地热能交换系统、补水定压系统、地源热泵机组6和负载热交 换系统，地源热泵机组6的两端分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连接并形成回路，两套补水定压系统分别与地热能交换系统和负载热交换系统相连，其中： \n[0023] 所述的地源热泵机组6由两台并联的带热回收功能的热泵机组构成，地源热泵机组6包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置，并且蒸发器和冷凝器经由压缩机和节流装置连接构成一个回路； \n[0024] 所述地热能交换系统包括竖直地埋管1、源水分水器2、源水集水器3和源水水泵\n7，竖直地埋管1由多个U型地埋管并联组成，所有地埋管采用同程式连接，最后通过管道分别与源水集水器3的一端和源水分水器2的一端连接，源水集水器3的另一端与源水水泵\n7相连，源水水泵7与地源热泵机组6相连接，源水分水器2的另一端与地源热泵机组6直接相连接； \n[0025] 所述补水定压系统包括加药装置10、补水箱11、补水泵12和高位水箱13，加药装置10与补水箱11相连，补水箱11通过两套相并联的补水泵12与高位水箱13相连并形成回路，所述高位水箱13放在高于所有管线的位置，通常可以放在楼顶； [0026] 所述负载热交换系统包括用户使用终端9、恒温恒湿机组14、负载分水器5、负载集水器4和负载水泵8，恒温恒湿机组14包括混风段15、过滤段16、冷热交换段17、加湿段\n18和送风段19，混风段15、过滤段16、冷热交换段17、加湿18段、送风段19在机组内部顺次连接，所述混风段15为恒温恒湿机组14最前端，有两个入风口，一个入风口没有连接部件，为新风入口，另一个入风口通过管道与用户使用终端连接9，为回风入口；冷热交换段\n17内设一个换热盘管，盘管内通过水流动与空气换热；所述送风段19另一端通过管道与用户使用终端9连接；所述冷热交换段17通过管道分别与负载集水器4的一端和负载分水器\n5的一端连接，负载集水器4的另一端与负载水泵7相连，负载水泵7与地源热泵机组6相连接，负载分水器5的另一端与地源热泵机组6直接相连接。 \n[0027] 本实例的工作过程：埋在地下的竖直地埋管1通过与地下热源(地下水热源或土壤热源)的接触，使竖直地埋管1中的水或添加防冻剂的水溶液升温，源水水泵7通过加压，使在地下竖直地埋管1中换热完毕的水或水溶液流到源水集水器3中，并根据实际需求送达到地源热泵机组6，地源热泵机组6再将热水通过负载分水器5输送到每个用户使用终端9，恒温恒湿机组14与用户终端9相连保证用户房间的恒温恒湿。 \n[0028] 负载水泵8通过加压，使在用户使用终端9热量释放完的冷水或冷水溶液流到负载集水器4中，并根据实际需求送达到地源热泵机组6，地源热泵机组6再将冷水或冷水溶液通过源水分水器2输送回竖直地埋管1，即完成一次热交换循环。 \n[0029] 在运行过程中，与地热能交换系统相连的一套补水定压系统，负责保证地热能交换系统的压力；与负载热交换系统相连的一套补水定压系统，负责保证负载热交换系统的压力。源水集水器3、源水分水器2负责保证每个竖直地埋管1的压力均衡；负载集水器4、负载分水器5负责保证每个用户使用终端9的压力均衡。 \n[0030] 在夏季，本系统通过地源热泵机组6的调控，可以把从每个用户使用终端9吸收的热量散发到水中，通过循环实现与地下热源进行热交换，给要输送到用户使用终端9的水降温，把热量留在地下，从而实现室内温度降低的目的。 \n[0031] 以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。