[发明专利]单管式土壤换热制冷制暖系统

说明书

技术领域

本发明涉及空调设备，具体是一种新型环保的单管式土壤换热制冷制暖系统。

背景技术

在能源日益匮乏的今天，节能已经成为国际性话题。各国科学家纷纷提出各种节能电器(例如节能冰箱、节能洗衣机、节能空调等)。

近年来，在空调设备方面，逐渐有人提出了根据热交换原理实现的利用地热作为能源的空调设备。例如中国专利申请CN 02157731.5提出的地热辐射供冷暖全新风中央空调系统(参见图1)，它包括土壤热交换液体循环系统、两套制冷剂循环系统、空调水循环系统、新风系统和排风系统。土壤热交换器P24通过液体泵P22与第二个板式换热器P12的液体进口相连，第二个板式换热器P12的液体出口与土壤热交换器P24相连，第一个压缩机P20的出口经第一个四通换向阀P19与第二个板式换热器P12的一个制冷剂进口相连，第二个板式换热器P12的一个制冷剂出口经第二个双向干燥过滤器P13、第二个双向节流膨胀装置P14与翅片管式换热器P16的进口相连，翅片管式换热器P16的出口经第一个四通换向阀P19、第一个汽液分离器P21与第一个压缩机P20的进口相连，第二个压缩机P25的出口经第二个四通换向阀P23与第二个板式换热器P12的另一个制冷剂进口相连，第二个板式换热器P12的另一个制冷剂出口经第一个双向干燥过滤器P11、第一个双向节流膨胀装置P10与第一个板式换热器P9的制冷剂进口相连，第一个板式换热器P9的制冷剂出口经第二个四通换向阀P23、第二个汽液分离器P26与第二个压缩机P25的进口相连，第一个板式换热器P9的水出口经水泵P8与辐射空调末端P27的进口相连，辐射空调末端P27出口与第一个板式换热器P9的水进口相连，新风口P18经空气过滤器P17与翅片管式换热器16的空气进口相连，翅片管式换热器P16的空气出口经加湿器P15与空气热交换器P3的新风进口相连，空调区域的出风口P5经三通阀P4余空气热交换器P3的排风机P2相连，排风机P2与排风口P1相连。

这套系统结构复杂，造价高。它需要使用多个大功率水泵、多个压缩机，其工艺复杂、换热效率低、每个房间不能独立制冷/供暖、能源消耗大、在节能环保方面尤其不足。

发明内容

【要解决的技术问题】

本发明的目的是要克服现有技术的不足，提供一种结构简单、造价低、换热效率高的环保型制冷制暖系统，满足建筑物系统内单独使用的实际要求。

【技术方案】

为了达到上述目的，本发明提供一种单管式土壤换热制冷制暖系统，它包括换热系统和制冷出风系统。其中，换热系统使用单管式土壤换热系统，它包括换热管13、与换热管13相连通的上水总管11和下水总管12。该上水总管11和下水总管12都可以有多条相通的支管，即上水支管15和下水支管14。在上水支管15或下水支管14上有水泵10。所述制冷出风系统是压缩相变的制冷制热系统，它包括换热器1、双向热力膨胀阀2、盘管风机3、四通换向阀4、压缩机5，在制冷出风系统中有制冷剂。其中，上水支管15的出水口与换热器1的热水进口6相连，换热器1的冷水出口7与下水管12的进水口相连。换热器1的s端口与双向热力膨胀阀2的一端相连，双向热力膨胀阀的另一端与盘管风机3的一端相连。四通换向阀4的a端口与换热器1的t端口相连、b端口与压缩机出口8相连、c端口与盘管风机3的另一端相连、d端口与压缩机进口9相连。

其中，所述制冷出风系统所用的制冷剂选自HFCs、天然制冷剂(如碳氢化合物、二氧化碳、氛等)、JL-134a、R134a、R22。

根据上述单管式土壤换热制冷制暖系统的一种优选实施方式，其中所述上水总管11和下水总管12与同一个换热管13相连，每一对上水支管15和下水支管14与一个换热器1相连。

优选地，上水总管11和/或下水总管12是直通管道。

根据上述制冷制暖系统的一种优选实施方式，其中所述换热管13是一种底部密封的容器，可以做成管或水箱的形状。在换热管13中有循环水。

根据上述制冷制暖系统的另一种优选实施方式，其中换热器1可以是板式换热器或套管换热器。

优选地，上述制冷制暖系统还包括自动补水装置16，它安装在下水总管12的水路上。当换热系统中的循环水减少时，它会自动向系统中补水，起到平衡系统水压的作用。所述自动补水装置16可以选用浮球箱或电磁水箱。

优选地，在本系统的上水支管15和下水支管14上有单向阀17。