CN201637199U - 地下水非吸出式地源热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热泵领域，具体涉及一种地源热泵。地下水非吸出式地源热泵，包括热交换系统，所述热交换系统包括地面热交换器、地下热交换器、热交换泵，所述地下热交换器通过所述热交换泵与所述地面热交换器构成闭合回路，该闭合回路内充有制冷液。本实用新型具有不破坏地下水层结构、节能效果明显、能够同时提供热水加热和室温调整等优点。

Description

地下水非吸出式地源热泵

技术领域

本实用新型涉及热泵领域，具体涉及一种地源热泵。

背景技术

地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术，是热泵的一种。泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量传送到所需要的地方。通常热泵都是用来作为空调制冷或者采暖用的。地源热泵则利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季地源热泵把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季把地下的冷量转移到建筑物内。

空气、水、土壤中的能量是取之不尽用之不竭的，完全不用担心能源短缺。夏季制冷可比一般空调节省50％电能，冬季供暖比用燃煤锅炉节省40％费用，性价比很高。特别在春、夏、秋三季，其输出能量与输入电能之比即能效比(COP)可达400％。能够有效缓解现在能源需求造成的社会压力。

现有的地源热泵大都需要将地下水吸到地上，并进行热交换，获得地下水中的热量或者冷量。这样会造成大量地下水流失。大规模采用这种形式的地源热泵很可能对当地的地形结构造成破坏。现在的地源热泵还存在能量转化率低，耗能仍然偏大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种地下水非吸出式地源热泵，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

地下水非吸出式地源热泵，包括热交换系统，所述热交换系统包括地面热交换器、地下热交换器、热交换泵，其特征在于，所述地下热交换器通过所述热交换泵与所述地面热交换器构成闭合回路，该闭合回路内充有制冷液。

上述设计直接通过制冷液，利用卡诺循环或者逆卡诺循环，完成地面热交换器与地下热交换器间的热量交换。并不将地下水排出地面，进而保证了地下原有的地形结构。

所述地面热交换器包括一位于室内的室内热交换器，还包括一设于热水器水箱进水管路上的水箱热交换器。

上述设计通过室内热交换器，完成与室内空间的热交换，实现对室内温度的调控。通过水箱热交换器将地下的热量传递给热水器水箱内的水，对水进行加热。上述热交换中其输出能量与输入电能之比即能效比(COP)一般可达400％，可以节省电能40％以上。

所述室内热交换器设有散热管，还设有散热风机。所述散热管在所述散热风机的气流通道上。通过所述散热风机促进室内环境与所述散热管内制冷剂之间的热交换，提供热交换效率。

所述地下水非吸出式地源热泵还包括一微型处理器控制系统，所述微型处理器控制系统包括一控制面板、一显示器、一传感器系统、一微型处理器系统，所述控制面板、显示器、传感器系统分别连接所述微型处理器系统；

所述传感器系统包括一埋设于地下固定连接地下热交换器的地下温度传感器，还包括一位于地面热交换器上的室温传感器；

所述微型处理器系统连接所述热交换泵的控制系统。

利用控制面板，通过微型处理器系统对整个系统进行设定或者控制，显示器显示系统状态、控制信息、设定信息等信息。所述传感器系统为微型处理器系统提供信息反馈和参考数据。所述微型处理器系统根据所述传感器系统提供的信息适时调整热交换泵的工作状态，以保证整个系统尽量处于理想的工作状态，在保证室温控制需求的情况下，尽量节省能源。比如在地下温度相对偏低的情况下，可以允许所述微型处理器系统自行降低1～2摄氏度的温度，以在保证室温控制需求的情况下，尽量节省能源。

所述热水器水箱的水流管路还连接一辅助电热加热器。在天冷的情况下，通过所述辅助电热加热器，进一步升高水温，以满足用户需求。

所述传感器系统还包括一位于所述热水器水箱内的水温传感器。根据水温自动调整设备的运行状态。

由上述技术内容可见，本实用新型具有不破坏地下水层结构、节能效果明显、能够同时提供热水加热和室温调整等优点。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1，地下水非吸出式地源热泵，包括热交换系统，热交换系统包括地面热交换器1、地下热交换器2、热交换泵3，地下热交换器2通过热交换泵3与地面热交换器1构成闭合回路，该闭合回路内充有制冷液。上述设计直接通过制冷液，利用卡诺循环或者逆卡诺循环，完成地面热交换器1与地下热交换器2间的热量交换。并不将地下水排出地面4，进而保证了地下原有的地形结构。

地面热交换器1包括一位于室内的室内热交换器11，还包括一设于热水器水箱5的进水管路上的水箱热交换器12。所述水箱热交换器12还可以设置在热水器水箱5内。上述设计通过室内热交换器11，完成与室内空间的热交换，实现对室内温度的调控。通过水箱热交换器12将地下的热量传递给热水器水箱5进水管路内的水，对水进行加热。上述热交换中其输出能量与输入电能之比即能效比(COP)一般可达400％，可以节省电能40％以上。

室内热交换器11设有散热管，还设有散热风机。散热管在散热风机的气流通道上。通过散热风机促进室内环境与散热管内制冷剂之间的热交换，提供热交换效率。

地下水非吸出式地源热泵还包括一微型处理器控制系统，微型处理器控制系统包括一控制面板、一显示器、一传感器系统、一微型处理器系统，控制面板、显示器、传感器系统分别连接微型处理器系统。传感器系统包括一埋设于地下固定连接地下热交换器2的地下温度传感器，还包括一位于地面热交换器1上的室温传感器。微型处理器系统连接热交换泵3的控制系统。

利用控制面板，通过微型处理器系统对整个系统进行设定或者控制，显示器显示系统状态、控制信息、设定信息等信息。传感器系统为微型处理器系统提供信息反馈和参考数据。微型处理器系统根据传感器系统提供的信息适时调整热交换泵3的工作状态，以保证整个系统尽量处于理想的工作状态，在保证室温控制需求的情况下，尽量节省能源。比如在地下温度相对偏低的情况下，可以允许微型处理器系统自行降低1～2摄氏度的温度，以在保证室温控制需求的情况下，尽量节省能源。控制面板可以采用触摸屏控制面板，并且触摸屏控制面板安装在显示器上，以节省空间，并且使操作更加直观。

微型处理器系统可以采用ARM架构的微处理器系统，也可以采用PLC架构的微处理器系统。传感器系统还包括一位于热水器水箱5内的水温传感器。根据水温自动调整设备的运行状态。热水器水箱5的水流管路还连接一辅助电热加热器。在天冷的情况下，通过辅助电热加热器，进一步升高水温，以满足用户需求。

本实用新型在加热过程实现了完全的水电分离，从根本上杜绝了普通热水器系统中的易燃、易爆、触电、干烧、煤气中毒等安全隐患。无废水、废渣、废热、废气排放，不会对大气和环境产生任何污染。另外还具有安装方便的特点，可以安装在室外空地、屋顶、阳台、车库、设备层等处，不需专门的主设备房。可根据用户的实际需要灵活添加多台机组构成的热水供水系统，实现模块化控制，自动调节每台机组的运行时间和投入运行的顺序。保证每台机组总运行时间一致，整个热水供水系统的高效化运行。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.地下水非吸出式地源热泵，包括热交换系统，所述热交换系统包括地面热交换器、地下热交换器、热交换泵，其特征在于，所述地下热交换器通过所述热交换泵与所述地面热交换器构成闭合回路，该闭合回路内充有制冷液。

2.根据权利要求1所述的地下水非吸出式地源热泵，其特征在于：所述地面热交换器包括一位于室内的室内热交换器，还包括一设于热水器水箱进水管路上的水箱热交换器。

3.根据权利要求1所述的地下水非吸出式地源热泵，其特征在于：所述地面热交换器包括一位于室内的室内热交换器，还包括一水箱热交换器，所述水箱热交换器设置在热水器水箱内。

4.根据权利要求2或3所述的地下水非吸出式地源热泵，其特征在于：所述室内热交换器设有散热管，还设有散热风机。

5.根据权利要求2或3所述的地下水非吸出式地源热泵，其特征在于：所述地下水非吸出式地源热泵还包括一微型处理器控制系统，所述微型处理器控制系统包括一控制面板、一显示器、一传感器系统、一微型处理器系统，所述控制面板、显示器、传感器系统分别连接所述微型处理器系统；

所述传感器系统包括一埋设于地下固定连接地下热交换器的地下温度传感器，还包括一位于地面热交换器上的室温传感器；

所述微型处理器系统连接所述热交换泵的控制系统。

6.根据权利要求5所述的地下水非吸出式地源热泵，其特征在于：所述热水器水箱的水流管路还连接一辅助电热加热器。

7.根据权利要求5所述的地下水非吸出式地源热泵，其特征在于：所述微型处理器系统采用ARM架构的微处理器系统。

8.根据权利要求5所述的地下水非吸出式地源热泵，其特征在于：所述微型处理器系统采用PLC架构的微处理器系统。

9.根据权利要求5所述的地下水非吸出式地源热泵，其特征在于：所述控制面板采用触摸屏控制面板，并且触摸屏控制面板安装在显示器上。

Images