[实用新型]一种使地埋管换热器排热和取热平衡的主动恢复系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种使地埋管换热器排热和取热平衡的主动恢复系统。

背景技术

地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的高效节能环保的新型空调技术，具体为，利用地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，通过深埋于建筑物周围或底板下的管路系统，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移，使地下岩土体与建筑物完成热交换。

地源热泵空调系统主要分为三个部分：室外地埋管换热系统、热泵机组系统和室内采暖空调末端系统。通过室外地埋管换热系统，冬季，热泵机组从地下岩土体中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地下岩土体中，实现建筑物空调制冷。地源热泵空调系统相比传统空调系统能够显著节约能源，而地埋管换热器的热平衡和温度恢复问题，对于整个地源热泵空调系统的节能效果和经济效益，有着关键性的影响。

现有的地源热泵地埋管换热器，在运行当中极易出现向地下排热或取热的不平衡问题，导致地下土壤出现热积聚或冷积聚，地下温度无法恢复合理的范围，地埋管换热器的供回水温度在供冷季偏高、在供暖季偏低，从而严重降低现有地源热泵系统的运行效率，甚至导致系统失效。在当前有关地源热泵的研究和实践中，如何使地源热泵地埋管换热器排热和取热平衡，恢复所在地下土壤的温度场是亟待解决的关键问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种消除地埋管换热器冷热积聚、冷热不平衡，主动恢复地埋管系统所在地的土壤温度，保护周边生态环境，提高热泵机组运行效率，使地埋管换热器排热和取热平衡的主动恢复系统。利用本实用新型，可节约地源热泵系统能耗，并降低地埋管换热器初投资，延长地埋管换热器高效运行的寿命。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种使地埋管换热器排热和取热平衡的主动恢复系统，包括地埋管换热器、地埋管集水器、地埋管分水器、地埋管循环泵、地埋管循环泵变频控制器、新风机组、新风机组变频控制器、地埋管支路温度传感器、新风机组供回水支管温度传感器、室外温度传感器、热泵机组、热泵机组水阀、新风送风风阀、主动恢复系统控制器；所述主动恢复系统控制器通过线路分别与地埋管支路温度传感器、新风机组供回水支管温度传感器、室外温度传感器、地埋管循环泵变频控制器、新风机组变频控制器相连；所述新风机组的供回水支管上分别连有带主动恢复水阀的管路，所述新风机组的出口处设有主动恢复排风风阀。

使地埋管换热器排热和取热平衡的主动恢复方法是，在非供冷和供暖季热泵机组停机时，关断热泵机组水阀，开启主动恢复水阀，选择性开启新风送风风阀或主动恢复排风风阀，开启主动恢复系统控制器，通过地埋管循环泵变频控制器控制地埋管循环泵间歇运转，通过地埋管支路温度传感器测量地埋管换热器的供回水温度，并使用室外温度传感器测量室外温度，当地埋管换热器的供回水温度的平均值和室外温度的温差达到设定值时，主动恢复系统控制器启动地埋管循环泵和新风机组连续工频运行，使地埋管换热器内的循环水进入新风机组的盘管，新风机组引入室外新风为盘管内的地埋管换热器循环水散热或加热，使地埋管换热器向地下的排热或取热平衡，从而消除地埋管换热器的热积聚或冷积聚，使地下温度恢复到合理的范围。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、所使用的地埋管换热器、地埋管换热器循环泵、集分水器和新风机组等设备都是现有地源热泵系统既有的设备，只需增加控制系统，对管路和阀门系统进行改造（增加主动恢复水阀及其前后管路，使地埋管换热器与新风机组可直接连通）就可形成本实用新型的主体结构，改造简便易行，没有增加大型设备，适用性广，可利用现有系统进行改造升级；

2、节约初投资：本实用新型主体结构可利用现有系统进行改造升级，增加的设备较少，并且，由于本实用新型解决了冷热积聚、冷热不平衡的问题，可以大大减少现有系统为了减少地下温度和地面管供回水温度无法恢复的程度，而预留的地埋管换热系统的设计冗余、从而可显著减少系统的初投资；

3、通过消除冷热积聚，主动恢复地埋管系统所在地的土壤温度，保护生态环境、延长地埋管换热器高效运行的寿命周期；