[发明专利]大幅节能的新概念地源空调

说明书

所属领域：建筑节能

技术背景：随着地球持续升温，空调已成生活必须品，寻求与建筑一体化、又更节能、无热岛现象的新方案，成了时代要求。

原空调是这样工作的：夏天，它把热量从室内“泵”到室外，扔向大气，虽然得到了室内降温的效果，但室外增温，带来了令人厌恶的热岛现象。为了向大气排热，它必须把外机的发热端(冷凝器)提高到高于室外温度，才能向室外散热，以至发热端常有50-70度，这个逆势而上的“制热降温”是很浪费的：一般家用空调都不少于一小时一度电的耗费。再加上室内泵出的热量有耗电的2-4倍，都抛向室外，以百万人口计的城市，一天24小时有上百亿瓦的热量抛向大气，去造就自找麻烦的“热岛”现象。冬天，它只能解决初冬与初春的取暖问题，一到人们最需要它的严冬时节，它又不能干了，以至用高品位的电能发热来解决取暖问题，又是很大的浪费。

鉴于上述缺点，按照下述理念可以做出既省电又可与建筑一体化、无噪声、无热岛现象的新概念空调。根据建设部[2006]213号文件，允许冬天用提热后回灌的办法从地下水中提热，那么凡地下水充沛的地方，夏天“取冷”后回灌也是可以考虑的方案，我们不再愚蠢的把热量堆积在室外，而是用低于室温的地下水来吸收热量，如果这个采用夏藏冬用的总体方针被确认，那它比仅仅冬天取热的地源空调更进了一步，真正做到了热的循环再生，很适合那些既要夏天降温又要冬天升温的地区的需要，它节能的幅度，仅制冷一项就可省掉80％。全国乃至世界的节能减排的量将很可观，每年夏天成为热点新闻的用电紧张也将成为历史。至于冬天，用谷电时段蓄热又能节支50％，使取暖费做到比煤更便宜。以便尽快改变中国的煤产量一半用于供热的现状。

发明内容：傅利叶定律告诉我们：传热速度与温度梯度、传热系数2者有关，原热泵冷端设计为7度，当室温是27-37度时，温差达20-30度！如用地下水制冷，地下水温为17度，温差就只有10-20度，从温差看就有2-1.5倍的差距。原空调是用冷媒的蒸发来吸热的，为了使制冷速度不低于原空调水平，就得从“传热系数”着手，用微动力场控吸热的办法进行——电场强化传热的热管(EHD技术)，它有低温差环境下传热快的特点，且制作简单，成本也不高，是空调的制冷从“制热降温”的热泵模式回归到“吸热降温”的创新。该空调用于公寓式房屋，并不会造成大锅饭，只是计费由水量而定，每户增一只水表而已。

①、本发明提供一种方法，其特征是夏天由电场强化传热的热管吸热降温取代热泵的制热降温，由地下水供冷量，将原室内热量带至地下存储；冬天，则由热泵在谷电时段工作，将夏天存储于地下水的热量取回，并蓄热于水箱待用。

上述方法有如下流程：夏天，a取地下水送至用户终端，b由电场强化传热的热管帮助地下水吸收室内热量，c将升温后的地下水回灌地下。

冬天，a用热泵在谷电时段采集的地下水热量，富集于隔热水箱，b将隔热水箱中的热水送至终端，由电场强化传热的热管帮助散热，促使室内升温，c将散热降温后的水送回水箱，待谷电时段再用富集地下水热量的方法加热。

②、本发明关键的元器件——电场强化传热的热管，其特征是：热管一头与水接触的是亲水管，另一头与空气接触的是亲气管，2者外壳加翅片的总面积之比是1/10到1/30。2者的容积一样，即前者粗而短，后者细而长，二者中心皆有电极，各与外壳为正负，夏季，亲气管在下，相应，电极9.1带高压静电，9.2不带电，冷媒在亲气管中沸腾后，飞到亲水管中，受电场作用，加快凝结，放热于壳管之壁，传之壳外管内流动的地下水。冬天相反，热管板颠倒180度，亲水管在下，相应，9.2带高压静电，9.1不带电，由水中热量使冷媒沸腾，凝结于亲气管壁，散热于室内。

附图说明：图1：A为夏季工作图、B为冬季工作图、C为正视图，图2为实施举例，电场强化传热的热管示意图 A为正视图 B为侧视图 终端箱壳为1、换热器板为2、高压包为3、电机为4、风叶为5、百叶窗为6、进水口为7a、出水口为7b，换热器水管为8、亲气管壳为8.1、亲气电极为8.2、支架为8.21、亲水壳管为8.3、亲水电极金属网为8.4、亲水翅片为8.5、亲气翅片为8.6、回水管连支架为8.7、紧固圈为8.8、绝缘体为9、固定螺栓为10、墙为11、电极引出线为9.1和9.2。

实施举例：夏天，水泵将地下水抽进进水管7a这时亲水热管在上方，位于下方的亲气热管中的冷媒吸热蒸发，在电场的帮助下加快在亲水管壳体上凝结，热量随水回灌而进入地下，由于电场是高电压小电流，只有几瓦耗费，所以省电幅度很大。

冬天只要把整板热管取下(正好趁机清洗)，换向180度，即让亲水热管在下方，经热泵加工后的热水进7a，把热量递给亲气热管以后散向空间，室温就上升，由于热泵在谷电时工作，把整天需要的热水烧好存放在水箱，所以冬天是靠谷电价低而节支50％，此举是受发电厂欢迎的谷电利用。