[发明专利]一种热交换器、土壤换热器及地源热泵空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及空调设备领域，具体是一种热交换器、土壤换热器及地源热泵空调系统。

背景技术

近来，随着我国住宅建筑总量的迅速增长以及居住者对居住环境舒适度要求的提高，如何通过技术手段实现住宅建筑的节能，已成为对建筑领域的一大考验。

地源热泵空调系统是利用地球表面浅层水源(如地下水、河流和湖泊)和土壤源中吸收的太阳能和地热能，并采用热泵原理，既可供热又可制冷的高效节能中央空调系统，其包括埋设于地表以下的土壤换热器和设置在地表以上的热交换器，其中，设置在地表以上的热交换装置的换热效率是制约采集冷暖的一大关键因素。而现有技术中尚未有好的解决办法。

此外，现有地源热泵空调系统运行时，不消耗水也不污染水，不需要锅炉与冷却塔，也不需要堆放燃料废物的场地，环保效益显著。但是在土壤源地源热泵系统废弃时，位于地下的土壤换热器不便于取出处理。

此为现有技术的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种热交换器、土壤换热器及地源热泵空调系统，用于提高现有地源热泵空调系统中热交换器的换热效率，还用于解决现有地源热泵空调系统中土壤换热器损坏后不便于取出处理的弊端，进而用于增强地源热泵空调系统对地热资源冬暖夏凉特征的利用率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种热交换器，包括壳体，以及配合使用的热交换管Ⅰ和热交换管Ⅱ；热交换管Ⅰ包括分别设置在壳体外的进水部和出水部、以及连通上述进水部与出水部的螺旋部，所述的螺旋部设置在壳体内；热交换管Ⅱ包括分别设置在壳体外的进水口和出水口以及连通上述进水口与出水口的换热部，所述的换热部穿过上述螺旋部的内腔，所述螺旋部朝向所述换热部的一侧均匀设有一组喷孔；壳体的下端设有回流口，所述的回流口通过回流管与所述的出水部相连通。

此外，本发明还提供了一种土壤换热器，包括呈圆桶状的外桶体，外桶体的外侧壁上设有外螺纹，外桶体内设有内桶体，内桶体与外桶体之间形成一空腔，内桶体与外桶体的桶口位于同一平面上，内桶体下端的外围侧壁上设有一组通孔，内桶体与外桶体通过所述的通孔相连通；还包括一与所述的内桶体和外桶体配合使用的桶盖，桶盖上设有用于与所述内桶体相连通的回水通道和用于与所述的空腔相连通的出水通道。

本发明还提供了一种使用上述热交换器的地源热泵空调系统，包括埋设于地表以下的土壤换热装置和设置在地表以上的热交换装置，所述的热交换装置采用上述的热交换器，且热交换器的进水部通过出水管Ⅰ与土壤换热器的出水通道相连通、热交换器的出水部通过回水管Ⅰ与土壤换热器的回水通道相连通、热交换器的出水口通过一回水管Ⅱ与一蓄水箱相连通、热交换器的进水口通过一出水管Ⅱ与所述蓄水箱相连通；出水管Ⅰ上设有循环泵Ⅰ，出水管Ⅱ上设有循环泵Ⅱ。

其中，蓄水箱的上端设有用于向蓄水箱中补水的注水口Ⅱ，注水口Ⅱ上设有控制阀Ⅱ。

其中，回水管Ⅰ上设有注水口Ⅰ，注水口Ⅰ上带有控制阀Ⅰ。注水口Ⅰ的使用，便于向回水管Ⅰ内注水。

作为对本方案的进一步限定，控制阀Ⅰ采用电控阀，回水管Ⅰ上设有用于测量管内液体流量的流量计，所述的流量计与控制阀Ⅰ均连接在同一控制器上。一方面，通过控制器、控制阀Ⅰ与流量计的配合使用，便于控制向回水管Ⅰ内注入水的量。另一方面，使用时，在控制器内预先内置一流量阈值；回水管Ⅰ上的流量计实时检测回水管Ⅰ内水的流量，并将检测值实时传输给控制器；控制器实时接收流量计的检测值，并将接收到的检测值与上述预设的流量阈值进行比较，若接收到的检测值小于或等于预设的流量阈值，则土壤换热器所在循环回路漏水，控制器发出报警。

此外，作为对本方案的进一步限定，控制阀Ⅱ采用电控阀，蓄水箱内设有液位计，所述的液位计连接所述的控制器。

此外，蓄水箱的下端设有排水口，排水口上设有手动控制阀。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明所述的热交换器，包括壳体以及配合使用的热交换管Ⅰ和热交换管Ⅱ，且热交换管Ⅰ包括设置在壳体内的螺旋部、热交换管Ⅱ的换热部穿过上述螺旋部的内腔，且螺旋部朝向所述换热部的一侧均匀设有一组喷孔，使用时，通入热交换管Ⅰ内的液体通过所述的喷孔喷在热交换管Ⅱ的换热部上，即采用喷射的方式实现热交换管Ⅱ换热部内的介质与热交换管Ⅰ内介质的热交换，进而达到对热交换管Ⅱ中介质的温度进行调节的目的，这种热交换方式不但能够调节热交换管Ⅱ中介质的温度，且能够确保喷向热交换管Ⅱ的介质的温度的高温性或低温性要求，这能够在很大程度上提高热交换管Ⅱ的升温或降温效率；