[发明专利]水井地源空调换热装置

说明书

技术领域

本发明属于地源空调系统技术领域，具体涉及一种适用冬冷夏热地区的水井地源空调室外用换热装置。

背景技术

基于特定的地理环境和人文经济，夏热冬冷地区的生活水平普遍较高，对居住舒适和健康的需求也比较高。当气候变化时，为了保持室内环境始终处于人体感觉舒适区域，需要提供冷、热量来抵消得热或失热。世界平均建筑能耗约占社会总能耗的37％，我国建筑能耗约占社会总能耗的25％，夏热冬冷地区建筑能耗所占的比例更高，且由于近年来住宅建筑迅速增多，建筑能耗也随之增大我国的《居住建筑节能设计标准》中已明确指出“要重视太阳能、地热等再生能源的利用”。《中国生态住宅技术评估手册》要求保证提供健康、舒适的市内环境的基础上，应采取有效节能措施改善建筑的热工性能，降低建筑全年能耗；应积极采用对环境污染小的再生能源，并提高空调等好惹系统的效率；最大限度地减少建筑对和对环境的影响，以实现社会可持续发展。

地源热泵(GSHP)的概念在1912年的瑞士专利文献中已有出现，20世纪50年代已在北欧一些国家的供热中得到实际应用。经过近50年的发展，地源热泵技术在北美和欧洲已非常成熟，已是一种广泛采用的空调系统，针对地源热泵机组、地热换热器以及系统的设计和安装有相应的标准、规范。我国地源热泵技术的研究始于上世纪80年代，2005年建设部将地源热泵技术列入建筑业十项新技术，以推动地源热泵技术的普及和发展。地源热泵(GSHP)是一种利用地下水、土壤、地表水等地下浅层地热资源(即地能)，实现制冷、制热且能提供生活热水的高效节能空调系统，地能分别作为供热的热源和供冷的冷源，系统中运行的热交换介质通过与换热气连接的地埋换热管与地下水、土壤、地表水发生热交换，室内制冷时，将介质中的热传给地下，而室内制热时从地下吸取热能。目前地源空调的换热装置主要是利用水作为换热介质，替代了传统的使用空气作为换热介质的风冷方式，相比而言，水冷方式具有省电、噪音小、换热效率高等优点。现有水冷方式换热中，其换热介质基本通过打孔垂直埋设U形管和挖沟水平埋管与地能进行换热；或者是建造储能水池进行换热，储能水池和地下土壤之间竖直安置换热管，换热管的上端安放在储能水池中，下端被埋在地下土壤中，而且这些形式的换热管普遍为直条形结构，铺埋的单位长度内换热面积小，为保证换热效率，必须有足够长度的管道，地埋铺设的工程量大，容易受场地和经费的限制，建造成本高，施工周期长，阻碍了地源空调的推广使用。

发明内容

本发明旨在提供一种能综合利用太阳能和地能，且可利用水井资源直接安置、具有螺旋换热盘管结构的水井地源空调换热装置技术方案，以克服现有技术中存在的问题。

所述的水井地源空调换热装置，包括换热器，换热器容纳空调的冷凝器或蒸发器，其特征在于换热器进液端与水泵出液端相连，换热器出液端与设置于水井中的换热盘管的进水引管连接，水泵进液端与换热盘管的出水引管连接，水泵与太阳能光伏发电系统供电连接，所述的换热盘管的主体构件为一细长的空心管，该空心管中间段设置成螺旋状结构，构成螺旋换热管，螺旋换热管上穿接设置支撑架，螺旋换热管两头延伸的空心管分别构成进水引管、出水引管。

所述的水井地源空调换热装置，其特征在于由两个或两个以上设置于水井中的换热盘管连接构成，各换热盘管并联连接。

所述的水井地源空调换热装置，其特征在于所述换热装置内灌装纯净水作为换热介质。

所述的水井地源空调换热装置，其特征在于所述的水泵与常规电源连接，常规电源作为备用电源为水泵供电。

所述的水井地源空调换热装置，其特征在于所述的太阳能光伏发电系统由太阳电池组件、逆变控制器构成。

所述的水井地源空调换热装置，其特征在于所述的进水引管、出水引管分别与螺旋换热管的中心轴线平行，且螺旋换热管下端头延伸构成的出水引管从螺旋换热管内穿出。

所述的水井地源空调换热装置，其特征在于所述的支撑架由三根均匀设置通孔的直杆构成。

所述的水井地源空调换热装置，其特征在于所述螺旋换热管螺旋距等于空心管直径。

所述的水井地源空调换热装置，其特征在于所述的空心管为PE塑料管。

所述的水井地源空调换热装置，其特征在于所述的空心管直径为20-30mm，相应的螺旋换热管的总长度为50-100m。