[实用新型]地源热泵的地埋管系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地源热泵系统，具体涉及一种地源热泵的地埋管系统。

背景技术

随着社会发展和人们生活水平的提高，人们对于能源的需求也不断增大，而不可再生能源的过度开发对于气候环境、子孙后代的生存和发展带来了严重的危害，因此开发利用可再生能源成为了解决该问题的重要策略。地源热泵作为一种新型、清洁、环保、高效的能源技术越来越受到人们的关注。它是利用地下相对稳定的土壤、地下水温度，通过媒介质来获取土壤、地下水内冷(热)能量的新型装置，地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能)，实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地下去，因此地源热泵常用于建筑物供暖和制冷。

地源热泵一般都是采用地埋管形式，因为地底温度常年恒温，一般在18度左右，这样就可以在夏季和冬季为空调主机提供一个较好的冷凝和蒸发温度，有效提高能效比，利于机组节能。地埋管系统为闭式系统，通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭的地下埋管中流动，实现系统与大地间的传热交换，结构上是一个由地下埋管组成的地埋管换热交换器，地埋管换热交换器的设置形式主要有水平和竖直两种。其中，竖直埋管的形式是在地层中钻直径为0.1m～0.15m的钻孔(管井)8，在钻孔8中设置1组(2根)或2组(4根)U形管并用灌浆材料填实。相邻钻孔8内的地埋管一般采用并联方式，因为串联的相当于增大了水流速，也就是增加了对流换热系数，是可以增加一点换热效果，但水泵能耗就上去了，管材压力也可能超标，所以通常采用并联式连接，如图1所示。

然而，并联的连接方式，所有地埋井统一开放及统一关闭，直接导致的问题是，吸取、释放能量的不均衡。当向地下累计释放的热量大于从地下累计取出的热量时，形成热堆积，土壤温度就会逐年上升，制冷效率逐年恶化，当热量堆积到一定程度时，地源热泵系统就无法正常制冷；同样，当向土壤累计排放的热量小于从土壤累计取出的热量时，就会形成冷堆积，土壤温度会逐年下降，制热效率逐年降低，当冷量堆积到一定程度时，地源热泵系统就无法正常制热。因此，需要对现有的地埋管连接方式及控制方式进行改良，以提高地源热泵的性能。

发明内容

本实用新型目的是提供一种地源热泵的地埋管系统，通过对地埋管连接方式及控制方式的改进，平衡土壤热能量，提升地源热泵的性能。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种地源热泵的地埋管系统，包括分布于地下的复数根地埋管，每两根或四根所述地埋管设置于一管井内，每一管井内地埋管经管路与冷热源机房连接，构成地埋管环路，至少2个所述管井内地埋管构成一分区环路，每一所述分区环路的入水管及出水管分别并联于所述冷热源机房的出、入水管路上，每一所述分区环路的出水管上设有一阀门及一温度探头，每一所述阀门的控制端与温度探头的信号发送端分别与主控制器连接。

上述技术方案中，所述主控制器可以借用系统内的主控制器，将地埋管划分成多个分区环路，每一分区环路并联至冷热源机房出、入水管上，该冷热源机房可采用现有的地埋热泵机组，每一分区的出水管上设置一阀门和一温度探头，采集的温度信息发送至主控制器内，在夏季排热时，在总出水温度满足要求的情况下，主控制器将分区环路中温度最高的一分区阀门关闭，并进一步判断次高温环路，若仍能满足，则再关闭该环路阀门，直至不能满足时，打开最早关闭的分区环路阀门，如此循环判断控制；在冬季取热时，则判断温度最低的分区环路，关闭该分区环路阀门，控制方式与夏季排热相类似。如此控制，便可为土壤提供休整的时间，间隙式的作业模式，避免热量长期大量积聚，保障土壤的热平衡，实现整个系统的节能运行。

上述技术方案中，所述分区环路内每一管井内地埋管之间串联或并联构成。

上述技术方案中，所述阀门为电磁阀或电动阀。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

1、本实用新型将复数个地埋管划分成多个分区环路，每一分区环路并接于冷热源机房的出、入水管路上，同时在每一分区环路的出水管上设置阀门及温度探头，主控制器根据采集的温度数据，在总出水温度满足要求的情况下，关闭温度最高或最低的分区环路阀门，若仍能满足，则再关闭次温度值的分区环路阀门，而当达不到要求后，打开最早关闭的阀门，从而实现对土壤的间隙式作业，避免热量长期大量积聚，保障土壤的热平衡，实现整个系统的节能运行；