[发明专利]一种以二氧化碳为传热介质的地温空调及其使用方法

权利要求书

1.一种以二氧化碳为传热介质的地温空调，其特征在于主体结构包括二氧化碳循环泵、入井管线、地下水、井下换热器、地层、保温层、第一节流阀、地面管线、第二节流阀、第三节流阀、第一空调器、第二空调器、二氧化碳储罐和第四节流阀；地层内钻有井筒，与地层温度相同的地下水进入井筒底部，井下换热器浸没在地下水中，井下换热器的一侧通过入井管线与二氧化碳循环泵连接，另一侧与第一节流阀连接，井下换热器通过地下水将地层的温度传递给二氧化碳；第一节流阀通过地面管线分别与第二节流阀和第三节流阀连接，第二节流阀和第三节流阀分别连接第一空调器和第二空调器，第二节流阀和第三节流阀分别用于调控第一空调器和第二空调器的流量，从而实现对传热量的调控；第一空调器和第二空调器并联后与二氧化碳循环泵连接；二氧化碳循环泵和第二空调器之间的管线外层、井下换热器和第一节流阀之间的管线外层均包覆有保温层，保温层减弱管线内二氧化碳与周围环境的热交换；第一节流阀与二氧化碳循环泵配合调控循环压力和流量，实现对二氧化碳物性参数的调控；二氧化碳储罐和二氧化碳循环泵之间安装有第四节流阀，二氧化碳储罐调节二氧化碳的含量，正常使用过程中第四节流阀处于关闭状态，二氧化碳储罐为可拆卸结构。

2.根据权利要求1所述以二氧化碳为传热介质的地温空调，其特征在于所述第一空调器和第二空调器安装在同一房间内增强换热，或安装在不同的房间/楼宇内，空调器的数量根据实际需求确定。

3.一种如权利要求2所述以二氧化碳为传热介质的地温空调的使用方法，其特征在于以二氧化碳作为地温空调循环传热介质，实现对地温的开采和利用，具体步骤为：

(1)二氧化碳循环泵将二氧化碳加压，加压后的二氧化碳通过入井管线注入井下换热器；

(2)井下换热器中的二氧化碳与地下水进行充分的热交换，获得地层的温度；

(3)第一节流阀调控整个地温空调的循环压力，实现对二氧化碳热容的调节，保温层减弱二氧化碳在输运过程中与周围环境的热交换；

(4)第二节流阀和第三节流阀用于控制相应管线的流量，第一空调器和第二空调机将二氧化碳携带的热量吹入室内，通过对风速和流量的调节，实现对室温的调控；

(5)换热后的二氧化碳经地面管线进入二氧化碳循环泵，实现对地温的循环开采和利用。