[发明专利]一种利用地层蓄热的空调节水器

说明书

一种利用地层蓄热的空调节水器，它适用于气候条件恶劣、空调能量比较大的地方，作为现有空调机的二次换能设备。

对于一些大型公共设施，如各种体育馆、礼堂以及宾馆等，为保持一定的环境温度要求，都要进行空调。在夏季制冷降温，在冬季加热升温。由于在北方以及如新疆等西北地区，冬季和夏季温差很大，因而制冷和加热量都很大，需要大量的冷却水或热源。而这些地区往往又是缺水区，因而对水的循环利用很重视。为解决水循环利用的问题，现在多用建冷却塔的方式循环利用冷却水，而冬季采用燃烧燃料加热的形式提供热量。这样，一方面由于这些地区夏季温度比较高而降低了制冷效率，另一方面在冬季为防止循环水回路冻堵，不能使用生热效率较高的卡诺循环产热，因而能量利用效率不高。

本发明的目的是发明一种为空调设备进行二次换热的空调节水器，使用地下水层蓄热，可以使用为卡诺循环产热供热与制冷提供冷端或热端换热，有较高的能量利用效率和水循环利用率。

本发明如附图1所示，它有热交换器1、循环水泵2，其特征在于：循环水泵2有两个，都是可逆泵，在地层中分别有深度较大的冷水井3和深度较浅的热水井4，两循环水泵2分别与冷水井3和热水井4相连，泵的另一端分别接有过滤器5和6，过滤器5和6的出口分别接于热交换器1的两端。

本发明在使用时，可替代空调机的冷却水塔等设备。在热交换器1中有空调机中的冷凝/蒸发换热管路。在夏季空调机用于制冷时，接于较深的冷水井3的水泵工作在抽水状态，接于较浅的热水井4的水泵工作在注入状态。由冷水井3中抽出的温度较低的地下水经过滤器5过滤后进入热交换器1，与空调机中经压缩后的工作介质进行热交换，作为卡诺循环的热端。由于从地下抽出的冷地下水温度大大低于夏季的环境温度，一般只有10℃左右，因而制冷效率可以有较大的提高。通过热交换器1后的地下水经接于热水井4的水泵注入至地下保存，在工作时，没有水的流失，有很高的节水率（近似等于100%）。在冬季空调机用于加热时，接于较浅的热水井4的水泵工作在抽水状态，接于较深的冷水井3的水泵工作在注水状态。由热水井3中抽出的温度较高的地下水经过滤器6过滤后进入热交换器1，与空调机中经膨胀放热后的工作介质进行热交换，作为卡诺循环的冷端。由于从地下抽出的热地下水温度大于高于冬季的环境温度，一般有20℃以上，因此一方面提高了产热效率，另一方面也解决了空调机在工作于加热状态时，膨胀换热器的冻堵问题。由于使用地下层贮存冷却/加热用的循环水，可以使用由夏季加热的地下水给冬季提供低品位热源和由冬季冷却的地下水给夏季提供较低温度的冷源，不仅提供了一部分所需要的冷热能量，也大大提高了空调机卡诺循环效率，达到节能的目的。