一种地埋管地源热泵系统的制作方法

1.本实用新型属于地源热泵系统技术领域，尤其是涉及一种地埋管地源热泵系统。


背景技术：

2.随着节能环保要求的提高，地源热泵系统具有可持续利用、高效节能、运行费用低等优点，可供热或者可制冷的高效节能空调系统，逐步得到广泛应用。目前根据地热能交换形式的不同,分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。但是目前地埋管地源热泵系统还存一下问题：
3.第一，地埋管地源热泵系统仅利用地埋管的换热，在建筑屋内系统所需负荷不同的情况下，不能有效地适应；
4.第二，地源热泵系统功能较单一，夏季供冷或者冬季供热，另外在长时间不间断供能时，容易导致周围土层冷热失衡，影响供能品质。
5.因此，现如今需要一种结构简单，设计合理的地埋管地源热泵系统，实现夏季供冷和冬季供热，且能根据建筑屋内系统所需负荷调整，避免能源的浪费，促使设备高效、稳定运行。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种地埋管地源热泵系统，其结构简单，设计合理，实现夏季供冷和冬季供热，且能根据建筑屋内系统所需负荷调整，避免能源的浪费，促使设备高效、稳定运行。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种地埋管地源热泵系统，其特征在于：包括地埋管机构、辅助加热机构、辅助制冷机构和地源侧换热器，所述地埋管机构、所述辅助加热机构和所述辅助制冷机构均与地源侧换热器连接；
8.所述地埋管机构包括多个垂直埋设在土层中的单u型埋管、与各个单u型埋管的回水口连接的分水器和与各个单u型埋管的出水口连接的集水器，所述分水器的入口与地源侧换热器的一次侧出口连接，所述集水器的出口分别经第一出水管部件、第二出水管部件和第三出水管部件与地源侧换热器的一次侧入口连接，所述辅助加热机构位于第二出水管部件上，所述辅助制冷机构位于第三出水管部件上，所述地源侧换热器的一次侧出口经回水管部件和分水器的进口连接。
9.上述的一种地埋管地源热泵系统，其特征在于：所述第一出水管部件包括第一出水管和设置在第一出水管上的第一阀门，所述第二出水管部件包括第二出水管和设置在第二出水管上的第二阀门，所述第三出水管部件包括第三出水管和设置在第三出水管上的第三阀门。
10.上述的一种地埋管地源热泵系统，其特征在于：所述辅助加热机构包括外箱体和设置在外箱体内且回收生活热水的热水箱，所述热水箱内设置加热管，所述第二出水管穿过外箱体和热水箱之间的空腔，所述第二出水管伸出外箱体的一端和集水器连接；
11.所述热水箱的侧面上部连接有溢流管，所述溢流管与排水箱连接，所述热水箱的顶面内设置有过滤网，所述加热管穿过过滤网伸入热水箱内。
12.上述的一种地埋管地源热泵系统，其特征在于：所述辅助制冷机构包括冷却器，所述第三出水管包括第三左出水管和第三右出水管，所述第三左出水管的一端与冷却器的入口连接，所述第三右出水管的一端与冷却器的出口连接，所述第三左出水管的另一端与集水器连接，所述第三右出水管的另一端和地源侧换热器的一次侧入口连接，所述第三阀门位于所述第三左出水管上。
13.上述的一种地埋管地源热泵系统，其特征在于：所述回水管部件包括回水管和设置在回水管上的回水阀门与第一水泵，所述第二出水管上设置有第二水泵，所述第二水泵位于所述辅助加热机构和地源侧换热器的一次侧入口之间，所述第三出水管上设置有第三水泵，所述第三水泵位于所述辅助制冷机构和地源侧换热器的一次侧入口之间。
14.上述的一种地埋管地源热泵系统，其特征在于：所述集水器的出口连接总出水管，所述总出水管的出口端、第一出水管的入口端、第二出水管的入口端、第三出水管的入口端均与第一四通阀连接；
15.所述第一出水管的出口端、第二出水管的出口端、第三出水管的出口端、地源侧换热器的一次侧入口均与第二四通阀连接。
16.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
17.1、结构简单、设计合理且安装布设简便，投入成本较低。
18.2、本实用新型设置辅助加热机构，是为了回收生活热水，充分利用生活热水余热进行加热，从而辅助地埋管制热，减少能耗，实现冬季供热。
19.3、本实用新型设置辅助制冷机构，是为了辅助地埋管制冷，提高制冷效果，实现夏季供冷。
20.4、本实用新型设置辅助加热机构和辅助制冷机构，以配合地埋管换热，避免地埋管释热和吸热的不平衡引起系统效率降低。
21.5、本实用新型设置第一出水管部件、第二出水管部件和第三出水管部件，通过设置第一出水管部件，是为了建筑屋内系统所需冷负荷和热负荷小时，通过第一出水管部件仅利用地埋管换热；设置第二出水管部件，是为了建筑屋内系统所需热负荷大时，利用地埋管和回收生活热水吸热，提高了制热效率，且确保节能；设置第三出水管部件，是为了建筑屋内系统所需冷负荷大时，利用地埋管和冷却器制冷，提高了制冷效率，从而根据建筑屋内系统进行调整。
22.综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现夏季供冷和冬季供热，且能根据建筑屋内系统所需负荷调整，避免能源的浪费，促使设备高效、稳定运行。
23.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构示意图。
25.图2为本实用新型辅助加热机构的结构示意图。
26.附图标记说明:
[0027]1‑
3—第一阀门；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
6—第一出水管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
2—第二水泵；
[0028]2‑
3—第二阀门；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
6—第二出水管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2—外箱体；
[0029]3‑
1—冷却器；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
2—第三水泵；
[0030]3‑
3—第三阀门；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
6—第三出水管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4‑
2—第一水泵；
[0031]4‑
3—回水阀门；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4‑
6—回水管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6—热水箱；
[0032]6‑
1—溢流管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6‑
2—排水箱；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6‑
3—过滤网；
[0033]
7—加热管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
8—第一四通阀；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
9—第二四通阀；
[0034]
11—地源侧换热器；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
13—集水器；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15—单u型埋管；
[0035]
16—土层；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
17—分水器；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
18—出水总管。
具体实施方式
[0036]
如图1和图2所示，本实用新型包括地埋管机构、辅助加热机构、辅助制冷机构和地源侧换热器11，所述地埋管机构、所述辅助加热机构和所述辅助制冷机构均与地源侧换热器11连接；
[0037]
所述地埋管机构包括多个垂直埋设在土层16中的单u型埋管15、与各个单u型埋管15的回水口连接的分水器17和与各个单u型埋管15的出水口连接的集水器13，所述分水器17的入口与地源侧换热器11的一次侧出口连接，所述集水器13的出口分别经第一出水管部件、第二出水管部件和第三出水管部件与地源侧换热器11的一次侧入口连接，所述辅助加热机构位于第二出水管部件上，所述辅助制冷机构位于第三出水管部件上，所述地源侧换热器11的一次侧出口经回水管部件和分水器17的进口连接。
[0038]
本实施例中，所述第一出水管部件包括第一出水管1
‑
6和设置在第一出水管1
‑
6上的第一阀门1
‑
3，所述第二出水管部件包括第二出水管2
‑
6和设置在第二出水管2
‑
6上的第二阀门2
‑
3，所述第三出水管部件包括第三出水管3
‑
6和设置在第三出水管3
‑
6上的第三阀门3
‑
3。
[0039]
如图2所示，本实施例中，所述辅助加热机构包括外箱体2和设置在外箱体2内且回收生活热水的热水箱6，所述热水箱6内设置加热管7，所述第二出水管2
‑
6穿过外箱体2和热水箱6之间的空腔，所述第二出水管2
‑
6伸出外箱体2的一端和集水器13连接；
[0040]
所述热水箱6的侧面上部连接有溢流管6
‑
1，所述溢流管6
‑
1与排水箱6
‑
2连接，所述热水箱6的顶面内设置有过滤网6
‑
3，所述加热管7穿过过滤网6
‑
3伸入热水箱6内。
[0041]
本实施例中，所述辅助制冷机构包括冷却器3
‑
1，所述第三出水管3
‑
6包括第三左出水管和第三右出水管，所述第三左出水管的一端与冷却器3
‑
1的入口连接，所述第三右出水管的一端与冷却器3
‑
1的出口连接，所述第三左出水管的另一端与集水器13连接，所述第三右出水管的另一端和地源侧换热器11的一次侧入口连接，所述第三阀门3
‑
3位于所述第三左出水管上。
[0042]
本实施例中，所述回水管部件包括回水管4
‑
6和设置在回水管4
‑
6上的回水阀门4
‑
3与第一水泵4
‑
2，所述第二出水管2
‑
6上设置有第二水泵2
‑
2，所述第二水泵2
‑
2位于所述辅助加热机构和地源侧换热器11的一次侧入口之间，所述第三出水管3
‑
6上设置有第三水泵3
‑
2，所述第三水泵3
‑
2位于所述辅助制冷机构和地源侧换热器11的一次侧入口之间。
[0043]
本实施例中，所述集水器13的出口连接总出水管18，所述总出水管18的出口端、第一出水管1
‑
6的入口端、第二出水管2
‑
6的入口端、第三出水管3
‑
6的入口端均与第一四通阀
8连接；
[0044]
所述第一出水管1
‑
6的出口端、第二出水管2
‑
6的出口端、第三出水管3
‑
6的出口端、地源侧换热器11的一次侧入口均与第二四通阀9连接。
[0045]
本实施例中，由于地埋管换热冬夏两季累积向土层的放热量和取热量并不一定相等，这样就会造成地下土层的冷热失衡，因此设置辅助加热机构和辅助制冷机构，以确保整体系统长期的运行稳定性。
[0046]
本实施例中，第一水泵4
‑
2的设置，是为了对回水管4
‑
6的回水进行输送增压，回水能够进入单u型埋管15中起到输送流体的功能。
[0047]
本实施例中，第二水泵2
‑
2和第三水泵3
‑
2的设置，是为了对第二出水管2
‑
6出水的输送和第三出水管3
‑
6出水的输送，确保经土层换热后单u型埋管15中的出水进入地源侧换热器11进行制热或者制冷。
[0048]
本实施例中，加热管7可参考hqdrg电加热管。
[0049]
本实施例中，设置加热管7，是为了对热水箱6内回收生活热水加热，提高热水箱6内回收生活热水和第二出水管2
‑
6中水进行换热的效率，确保第二出水管2
‑
6中水温满足建筑屋内系统所需热负荷要求。
[0050]
本实施例中，所述第三水泵3
‑
2位于所述第三左出水管上。
[0051]
本实用新型具体使用时，建筑屋内系统所需冷负荷和热负荷小时，操作第一阀门1
‑
3和回水阀门4
‑
3打开，第一水泵4
‑
2工作，经过地源侧换热器11的回水经回水管4
‑
6和分水器17分别输送至各个单u型埋管15中，利用土层以使单u型埋管15中回水释热或者吸热，各个单u型埋管15中出水经集水器163汇集并经第一出水管1
‑
6输送至地源侧换热器11的进水，从而对地源侧换热器11的二次侧供水进行换热，以实现地源侧换热器11的二次侧供水的制冷或者制热，进而实现建筑屋内系统所需的冷负荷和热负荷；
[0052]
在第一出水管1
‑
6工作中，当建筑屋内系统所需热负荷大时，第一出水温度不满足制热要求时，操作第一阀门1
‑
3关闭，第二阀门2
‑
3打开，各个单u型埋管15中出水经集水器163汇集经第二出水管2
‑
6，在经过第二出水管2
‑
6的过程中，热水箱6内回收生活热水和第二出水管2
‑
6中水进行换热，以使第二出水管2
‑
6中水进一步吸热，直至第二出水管2
‑
6中水温满足热负荷要求；
[0053]
当建筑屋内系统所需冷荷大时，第一出水温度不满足制冷要求时，操作第一阀门1
‑
3关闭，第三阀门3
‑
3打开，各个单u型埋管15中出水经集水器163汇集经第三出水管3
‑
6，在经过第三出水管3
‑
6的过程中，冷却器3
‑
1和第三出水管3
‑
6中水进行换热，以使第二出水管2
‑
6中水进一步释热，直至第二出水管2
‑
6中水温满足冷负荷要求。
[0054]
综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现夏季供冷和冬季供热，且能根据建筑屋内系统所需负荷调整，避免能源的浪费，促使设备高效、稳定运行。
[0055]
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。