運(yùn)行可靠的同程式地源熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型中公開了一種運(yùn)行可靠的同程式地源熱泵系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中常溫水在地下吸收土壤內(nèi)的熱量不均勻的問題，其技術(shù)要點(diǎn)是：包括有外接常溫水源的總進(jìn)水管、若干支管以及總回水管，來自總進(jìn)水管的常溫水在經(jīng)過支管后流入總回水管并進(jìn)入地源熱泵機(jī)組，支管包括有進(jìn)水口、回水口以及設(shè)置在進(jìn)水口與回水口之間的U型管段，進(jìn)水口與總進(jìn)水管連通，U型管段上靠近進(jìn)水口和回水口分別設(shè)置有一個(gè)截止閥，回水口與所述總回水管連通的若干支管在總進(jìn)水管的起點(diǎn)與總回水管的終點(diǎn)之間流過的路程相同，取得了均勻吸收并充分利用地源熱量的技術(shù)效果,并且由于在支管的進(jìn)水和出水的管路上均設(shè)置有獨(dú)立的截止閥，因而系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性有所提高。
【專利說明】
運(yùn)行可靠的同程式地源熱泵系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及供熱系統(tǒng)，特別涉及利用土壤熱量進(jìn)行輔助供熱的熱栗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地源熱栗系統(tǒng)是指利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)的環(huán)保能源利用系統(tǒng)。地源熱栗系統(tǒng)通常是利用常溫水源在土壤中埋設(shè)的管路的循環(huán)吸熱或者吸冷將地下的熱量或者冷量帶出，這部分水進(jìn)入地源熱栗機(jī)組內(nèi)，利用地源熱栗機(jī)組內(nèi)部的卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)，將帶有地下的熱量或者冷量的水變換呈外部制冷或者供熱所需的溫度的水，如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)地表溫度的充分利用。地表溫度一年四季均穩(wěn)定在17度左右，利用這個(gè)恒定的溫度，地源熱栗的運(yùn)行效率比傳統(tǒng)空調(diào)運(yùn)行效率高出40%至60%，因此，以年為單位進(jìn)行計(jì)算，采用地源熱栗的供熱系統(tǒng)可以比傳統(tǒng)空調(diào)加熱的形式節(jié)約50%左右的運(yùn)行費(fèi)用。并且，由于地源熱栗利用的是電能而非傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)中采用的燃煤的鍋爐，因而，有利于環(huán)境的保護(hù)。
[0003]傳統(tǒng)的地源熱栗系統(tǒng)中，埋設(shè)在地下的管路通常需要垂直于地表設(shè)置，并且，這種布置形式的管路需要形成一個(gè)較大面積的水路循環(huán)，才能夠滿足辦公區(qū)或者居民區(qū)的使用要求。例如，授權(quán)公告號(hào)為CN 201935428 U的中國專利中公開的利用土壤的儲(chǔ)能裝置，其利用的就是地下循環(huán)的管線內(nèi)的流體將地表內(nèi)的溫度攜帶至地表之上加以利用。
[0004]在利用地下熱量或者冷量時(shí)，管路通常是單進(jìn)單出的形式，即一根總的進(jìn)水管，流過每一個(gè)U型支管時(shí)進(jìn)行一次與土壤的熱交換，這種形式中，經(jīng)常出現(xiàn)的情況是局部土壤內(nèi)的熱量未被帶走，換句話說，這種布置形式會(huì)導(dǎo)致埋設(shè)管路的土壤內(nèi)熱量利用不均勻，存在著較大的浪費(fèi)，并且，一旦某根支管破裂，則整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的水均會(huì)順著破口流出，使水栗空轉(zhuǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種運(yùn)行可靠的同程式地源熱栗系統(tǒng)，使得每個(gè)熱交換用的支管進(jìn)水與回水路程相同，以使得埋設(shè)有管路的土壤內(nèi)的熱量利用充分且均勻，且單根支管破裂不會(huì)影響整體系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0006]本實(shí)用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種運(yùn)行可靠的同程式地源熱栗系統(tǒng)，包括有外接常溫水源的總進(jìn)水管、若干支管以及總回水管，來自所述總進(jìn)水管的常溫水在經(jīng)過支管后流入總回水管并進(jìn)入地源熱栗機(jī)組，所述支管包括有進(jìn)水口、回水口以及設(shè)置在進(jìn)水口與回水口之間的U型管段，所述進(jìn)水口與所述總進(jìn)水管連通，所述U型管段上靠近所述進(jìn)水口和回水口分別設(shè)置有一個(gè)截止閥，所述回水口與所述總回水管連通所述的若干支管在所述總進(jìn)水管的起點(diǎn)與總回水管的終點(diǎn)之間流過的路程相同。
[0007]進(jìn)一步地，所述若干支管的U型管段等長設(shè)置，所述進(jìn)水口先接入所述總進(jìn)水管的支管其回水口后接入所述總回水管。
[0008]進(jìn)一步地，所述總進(jìn)水管包括靠近外接常溫水源的進(jìn)水端，所述總回水管包括有靠近地源熱栗機(jī)組的回水端，所述若干支管的長度呈漸變?cè)O(shè)置，其漸變趨勢(shì)為由所述進(jìn)水端至回水端逐漸增大。
[0009]進(jìn)一步地，所述總回水管與所述地源熱栗機(jī)組之間設(shè)置有循環(huán)栗。
[0010]進(jìn)一步地，所述循環(huán)栗有兩個(gè)，且兩個(gè)循環(huán)栗以并聯(lián)方式連接在所述回水端與地源熱栗機(jī)組之間。
[0011]綜上所述，過改變管路的布置形式，使每一根支管內(nèi)得到的水在管路之內(nèi)流過同樣的路程，也就是說，每個(gè)支管內(nèi)的水吸收土壤內(nèi)等量的溫度之后流出管路，這樣，均布在土壤內(nèi)的每個(gè)區(qū)域的熱量被若干支管均勻帶走至地源熱栗機(jī)組內(nèi)，實(shí)現(xiàn)地下熱量的充分利用。不僅可以保證土壤的熱量充分利用不產(chǎn)生浪費(fèi)，并且，每一段支管的進(jìn)出水壓力也是相等的，因而，可以減少支管由于距離遠(yuǎn)而使得管內(nèi)水量不足產(chǎn)生的噪音。由于所有支管均并聯(lián)至總進(jìn)水管和總回水管內(nèi)，因此，需要在在U型管段上設(shè)置兩個(gè)截止閥，一旦外部檢測(cè)到某根支管發(fā)生破裂，可以直接關(guān)閉這個(gè)支管上的兩個(gè)截止閥，使總進(jìn)水管和總回水管不流經(jīng)這段破裂支管，如此在保證土壤均勻熱交換的前提下使系統(tǒng)管路連接可靠。
【附圖說明】
[0012]圖1是實(shí)施例1中的管路布置形式；
[0013]圖2是實(shí)施例2中的管路布置形式。
[0014]圖中，1、用戶側(cè)循環(huán)栗；2、總進(jìn)水管；3、總回水管;4、支管；5、地源側(cè)循環(huán)栗;6、地源熱栗機(jī)組；7、用戶供水網(wǎng)；21、進(jìn)水端；31、回水端;41、進(jìn)水口；42、回水口；43、U型管段；44、進(jìn)水側(cè)止閥；45、回水側(cè)止閥。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]實(shí)施例1采用等長支管的管路布置形式，如圖1中所示
[0017]—種采用等長支管的運(yùn)行可靠的同程式地源熱栗系統(tǒng)，包括有用戶側(cè)循環(huán)栗1、總進(jìn)水管2、總回水管3、若干支管4、地源側(cè)循環(huán)栗5、地源熱栗機(jī)組6以及用戶供水網(wǎng)7，其中，用戶側(cè)循環(huán)栗I向系統(tǒng)內(nèi)栗送常溫水，自用戶側(cè)循環(huán)栗I流出的常溫水具有一定的水壓，之后其首先流經(jīng)總進(jìn)水管2，支管4沿總進(jìn)水管2的延伸均勻連接在總進(jìn)水管2上，總進(jìn)水管2內(nèi)流入支管4的常溫水在地下吸收土壤溫度后流入總回水管3內(nèi)。總回水管3內(nèi)的水的溫度不足以對(duì)用戶供水網(wǎng)7進(jìn)行供熱或者制冷，因而，總回水管3經(jīng)過地源側(cè)循環(huán)栗的加壓后流入地源熱栗機(jī)組6內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的加熱或者制冷，最終形成滿足于用戶供水網(wǎng)7內(nèi)使用的冷水或者熱水。
[0018]具體來講，支管4包括有進(jìn)水口41、回水口 42以及連接在兩者之間的U型管段，本實(shí)施例中所有支管4的U型管段43呈等長設(shè)置，進(jìn)水口 41連接至總進(jìn)水管2上、回水口 42連接至總回水管3中，為了保證每根支管4內(nèi)的常溫水吸收土壤內(nèi)等量的溫度，需要將常溫水在每根支管4內(nèi)流過的路程設(shè)置成等同的，本實(shí)施例中采用的技術(shù)方案是:若干支管4上，進(jìn)水口41先接入總進(jìn)水管2靠的支管4，其回水口后總回水管3內(nèi)，這樣的“后進(jìn)先出”的布置形式，把總進(jìn)水管2、一根支管4以及總回水管3看作一個(gè)單元，則埋設(shè)在地下的所有單元內(nèi)的水流過的路程相等，因而，理論上說其內(nèi)部的水吸收的土壤中的熱量也基本相同。
[0019]由于本實(shí)用新型中的支管4均以并聯(lián)方式連接至總進(jìn)水管2和總回水管3中，這樣，一旦某一局部的支管4破裂，則進(jìn)入系統(tǒng)中的水會(huì)大量的經(jīng)過破裂的支管損失掉，因而，在U型管段43上設(shè)置進(jìn)水側(cè)截止閥44和回水側(cè)截止閥45，分別用于截止支管4上的進(jìn)水口 41和回水口42，這樣設(shè)置的好處是:龐大的系統(tǒng)中，一旦外接的檢測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)某一支管的水壓低于閾值，則可以初步判斷這個(gè)部分的支管4發(fā)生了破裂，通過將進(jìn)水側(cè)截止閥44和回水側(cè)截止閥45，即可關(guān)閉單獨(dú)的一個(gè)或者一片支管4，防止水從破裂的支管4中損失，保證系統(tǒng)的可靠且正常運(yùn)行。
[0020]實(shí)施例2采用長度漸變的支管的管路布置形式，如圖2中所示
[0021]總進(jìn)水管2包括有進(jìn)水端21，總回水管3包括有回水端31，其中，進(jìn)水端為總進(jìn)水管2上靠近用戶側(cè)循環(huán)水栗I的一端，回水端31為總回水管3上靠近地源側(cè)循環(huán)栗5的一端，支管4上的U型管段43的長度呈漸變形式布置，S卩:距離進(jìn)水端21和回水端31均較遠(yuǎn)的支管4長度較短、距離進(jìn)水端21和回水端31均較近的支管4長度較長，從而使實(shí)施例1中提及的每個(gè)單元內(nèi)的水流過同等路程，使內(nèi)部的水吸收的土壤中的熱量基本相同。
[0022]進(jìn)一步地，用戶側(cè)循環(huán)栗I和地源側(cè)循環(huán)栗5均設(shè)置有兩個(gè)，且以并聯(lián)的方式接入管路，使得循環(huán)栗本身以備一用，防止循環(huán)栗的損壞使得整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。這種循環(huán)栗的布置形式，在實(shí)施例1和實(shí)施例2中均適用。
[0023]本實(shí)施例中，支管4上的兩個(gè)截止閥的布置形式與實(shí)施例1中完全相同。
[0024]本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋，其并不是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種運(yùn)行可靠的同程式地源熱栗系統(tǒng)，包括有外接常溫水源的總進(jìn)水管、若干支管以及總回水管，來自所述總進(jìn)水管的常溫水在經(jīng)過支管后流入總回水管并進(jìn)入地源熱栗機(jī)組，其特征是:所述支管包括有進(jìn)水口、回水口以及設(shè)置在進(jìn)水口與回水口之間的U型管段，所述進(jìn)水口與所述總進(jìn)水管連通，所述U型管段上靠近所述進(jìn)水口和回水口分別設(shè)置有一個(gè)截止閥，所述總進(jìn)水管包括靠近外接常溫水源的進(jìn)水端，所述總回水管包括有靠近地源熱栗機(jī)組的回水端，所述若干支管的長度呈漸變?cè)O(shè)置，其漸變趨勢(shì)為由所述進(jìn)水端至回水端逐漸增大，所述回水口與所述總回水管連通所述的若干支管在所述總進(jìn)水管的起點(diǎn)與總回水管的終點(diǎn)之間流過的路程相同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)行可靠的同程式地源熱栗系統(tǒng)，其特征是:所述若干支管的U型管段等長設(shè)置，所述進(jìn)水口先接入所述總進(jìn)水管的支管其回水口后接入所述總回水管。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的運(yùn)行可靠的同程式地源熱栗系統(tǒng)，其特征是:所述總回水管與所述地源熱栗機(jī)組之間設(shè)置有循環(huán)栗。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的運(yùn)行可靠的同程式地源熱栗系統(tǒng)，其特征是:所述循環(huán)栗有兩個(gè)，且兩個(gè)循環(huán)栗以并聯(lián)方式連接在所述回水端與地源熱栗機(jī)組之間。
【文檔編號(hào)】F25B30/06GK205505494SQ201620094116
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】姜鳳齡, 郭雪
【申請(qǐng)人】北京熱泉騰鑫能源科技有限責(zé)任公司