[发明专利]地源管内气体交换的空调系统

说明书

技术领域

本发明属于地温利用于调节室内气温的技术领域，特别是涉及可用地温对室内进行冷或热两种环境温度进行调节的地温利用系统。

背景技术

空气室式地源水平盘管和竖直埋管系列空调交换器是一项至今未开发的新技术，它有利于节能降耗、不增加任和污染、科学环保。

由于我国南北气候差异较大，该节能技术有较大的推广前景。目前，我国新建铁路的车站站房、部分医院、宾馆等运用现有的材料和技术都可以推广及应用。经过查阅有关资料和实地调查，地源热泵的钻孔，安装以及冷热水的循环系统，本人认为该项技术是可行的，但设备繁多而且费用昂贵，难于大面积推广应用，特别是很难进入农村家庭使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、成本低廉用地温对室内温度进行调节的空调系统。

本发明的结构是：

地源管内气体交换的空调系统，一根连通管由三段组成，两端为第一进出气段和第二进出气段，第一进出气段和第二进出气段之间是换热段，第一进出气段和第二进出气段中设有轴流风机，其特征在于：换热段包括储气室和换热盘形管两部分；第一进出气段与储气室相通，第二进出气段与换热盘形管相通；第一进出气段与储气室相连点的水平高度，高于储气室与换热盘形管相连点的水平高度；储气室与换热盘形管相连点的水平高度，又高于换热盘形管与第二进出气段相连点的水平高度；第二进出气段与换热盘形管相连点还与储冷凝水箱相通，储冷凝水箱的水平位置低于储冷凝水箱与换热盘形管相连通的水平位置，储冷凝水箱设导出水管；

第一进出气段和第二进出气段的主开口位于住房室内的靠顶部位；第二进出气段设有支路道开口，支路道开口位于住房室内的靠地面部位；第二进出气段的主开口与支路道开口之间的管道上设有主阀门，第二进出气段的支路道开口的管道上设有支路阀门。

该空调系统的气体流向有两种，把室内热空气调冷，和室内冷空气调热：

夏天，室内热空气调冷，即热变冷的气体流向：第一进出气段在室内高位置的主开口进入热气体----轴流风机----储气室----换热盘形管-----轴流风机----主阀门----第二进出气段的主开口在室内低位置放出冷气体。这种工作状态是打开主阀门，关闭支路阀门。

冬天，室内冷空气调热，即冷变热的气体流向：支路道开口在室内低位置进入冷气体----支路阀门----轴流风机----换热盘形管----储气室-----轴流风机----第一进出气段的主开口在室内高位置放出热气体。这种工作状态是关闭主阀门，打开支路阀门。

换热盘形管截面积占储气室截面积的5-30％，储气室体积占换热盘形管体积3-10％。

储气室、换热盘形管和储冷凝水箱位于大地的地面以下。

本发明的发明点：在第一进出气段与换热盘形管之间串有储气室。储气室的作用是：夏天制冷时先对热气预冷后再输出换热盘形管进行深度冷却，保护换热盘形管。冬天对换热盘形管中已吸热的热气减压，选择温度相对更高的气体放出，对室内加温。

夏天，当室内热空气调冷，即热变冷时，从第一进出气段进入的热气被储气室预冷，已被预冷的气体比重增加，流向低位置而进入换热盘形管。在储气室被预冷的气体进入换热盘形管可减少温差对换热盘形管的破坏作用，因而换热盘形管可用管壁更薄的气管。薄壁的气管一是成本低，二是与地下的热交换效率更高。换热盘形管中的冷凝水自动流入储冷凝水箱，取出储冷凝水箱中的水时，只要用一根小管插入导出水管，吸出或用水泵抽出冷凝水。

冬天，当室内冷空气调热，即冷变热时，从换热盘形管进入储气室的已吸热的热气体在储气室中流速减慢，气压减少，使相对更热的气体上升进入第一进出气段，温度相对较低的气体保留在储气室内继续吸热。

换热盘形管截面积占储气室截面积的5-30％，储气室体积占换热盘形管体积3-10％。即就是储气室比换热盘形管宽大，但储气室比换热盘形管的体积更小。换热盘形管是主要的换热装置，储气室是气体压力的减压缓冲装置。

使用本发明时，储气室、换热盘形管和储冷凝水箱位于大地的地面以下。

本发明的优点：

1、利用地温，夏天可以制冷，冬天可以制热，是冷热两用的空调系统。

2、用储气室对气体进行减压缓冲，减少温差对换热盘形管的物理反应作用，延长换热盘形管的使用寿用，减少换热盘形管的壁厚，降低换热盘形管的成本，并增加换热盘形管的换热效率。