[发明专利]自动回灌储蓄冷量的地能热交换系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种空气调节技术，更具体地说涉及一种自动回灌储蓄冷量的地能热交换系统。

背景技术：

地源热泵系统是以节能和环保为特征的最具发展前途的空调技术，竖埋管换热器是地源热泵的核心，是地源热泵的冷、热源获取效率所在。然而，对于地能的利用或因地区、或因生产的需求，是有区别的，例如，在在大部分制造型工厂中，由于机器设备会发热或由于使用加热设备，夏季需要制冷，冬季则不需要采暖，在这种情况下使用地能空调，会导致地表深处温度逐渐升高，使空调制冷的效率降低。分析造成地表深处温度逐渐升高的原因是：夏季空调系统运行时，中央空调做过功的介质进入埋入地表深处的U型地埋管，与地下土壤进行充分的热交接，令介质的温度基本保持在17℃左右，与此同时地表深处的U型地埋管区域的温度也逐渐升高，但在冬季中央空调无运转，这部分热源聚集在地表深处的U型地埋管区域内难以散去，使得来年空调制冷的效率降低。因此，在冬季不使用地能空调时，如何将空气中的冷量回灌并储存到地表深处，作为系统的冷量补偿，供夏季制冷时使用，是一个值得研究的课题。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种结构简单、低成本的、提高空调制冷的效率的自动回灌储蓄冷量的地能热交换系统。

本发明的目的是通过以下措施来实现：一种自动回灌储蓄冷量的地能热交换系统，它具有埋地的若干管段组成的U型换热管，其特征在于，还有若干热棒；所述热棒呈柱状，其由位于地面的冷凝器、埋于地下的中间绝热段、柱状端部的蒸发器、充填在热棒管段内的低沸点工质所组成，所述热棒设置在U型换热管的四周。

与现有技术相比，本发明提出的自动回灌储蓄冷量的地能热交换系统，具有如下优点：利用热棒的单向传热的热二极管特性，在冬季U型换热管区域的温度高于环境温度时，将大气中的自然冷能传输到U型换热管区域，使该区域的温度降低储蓄冷能，待来年夏季使用；在夏季时U型换热管区域的温度高于环境温度时热棒停止工作，不会将周围空气中的热量传递到U型换热管区域。本发明的热棒无需增加新的能源，投资及运行成本低，确保地源空调来年在高效率的情况下运转。

附图说明：

图1为本发明提出的一个实施例的系统示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对具体实施方式作详细说明：

图1给出了本发明实施例的系统图。图中，一种自动回灌储蓄冷量的地能热交换系统，它具有：埋地的若干管段组成的U型换热管1，若干热棒2；所述热棒呈柱状，其由位于地面的冷凝器21、埋于地下的中间绝热段22、柱状端部的蒸发器23、充填在热棒管段内的低沸点工质24所组成，所述热棒2设置在U型换热管的四周。

本发明采用的热棒工作原理是：热棒可以在小温差的范围内传热，当蒸发段周围的土壤温度高于环境温度时，利用热棒内的低沸点工质汽液两相转换对流循环，将大气中的自然冷能传输到环境周围的土壤中，当蒸发段周围的土壤温度低于环境温度时，热棒将不工作。本发明整个系统是这样工作的：夏季时，埋地的U型换热管区域将冷能传递给U型换热管管内的介质，介质带回冷能返回中央空调机，而此时，热棒蒸发段周围的土壤温度低于环境温度，热棒处于不工作状态，不影响中央空调机的工作。当到冬季后，热棒蒸发段周围的土壤温度高于环境温度，利用热棒内的低沸点工质汽液两相转换对流循环，将大气中的自然冷能传输到环境周围的土壤中，逐步降低U型换热管区域周围的温度，将大气中的自然冷能储蓄在U型换热管区域，准备下一年度的夏季使用。

上述实施例并不构成对本发明的限制，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。