[发明专利]一种非取水式地热热管空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用地热热源作为驱动力的吸收式制冷供热装置，该技术涵盖吸收式制冷技术和热管技术两个技术领域

背景技术

随着能源需求与能源供给的矛盾越来越突出，各国都在大力发展可替代传统能源的新能源利用技术和相关产业。地热资源就是一种有待深入开发的新能源宝库。目前的地热利用主要有地热供暖、地热发电、地热制冷、地热干燥等几种开发形式，都是以抽取地下热水为主要获取能量的手段。传统的吸收式制冷空调就是可以利用地下热水作为驱动热源的地热制冷装置。但是抽取地下水的地热开发形式已经对环境造成了不良的影响，严重的可导致地面下沉，地面上建筑倾斜甚至倒塌。所以现在越来越多的地方法规限制抽取地下水。而且不同地域的地下水的水质差别很大，有些地下水杂质多，含腐蚀性的成分，直接利用会对空调机组的管道产生结垢、腐蚀等破坏性影响。现在大多数利用地热能供冷的吸收式空调采用换热器来间接利用地热水的热能，但是这样做不仅会降低地热能的利用效率，还增加了机组制造成本。另外直接提取地热水还需要功率大的潜水泵，泵的运行又消耗了不少的电能，这样又降低了地热空调的节电率，削弱了其节能减排的优点。

发明内容

本发明的目的是针对上述直接利用地热水的种种不利因素，本发明利用热管的高效低阻导热原理，将热管换热器作为吸收式制冷装置的发生器动力源，只提取地下的热量而不需要提取地下水，完全避免了抽取地下水的各种潜在危害，使得地热空调装置的取热系统简单可靠，其性能优势和利用价值进一步获得提升。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种非取水式地热热管空调系统，包括热管换热器、发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器和换热器，使用热管作为换热器来提取地热能，热管换热器的冷凝段竖直安装在发生器内，溶液在其表面进行喷淋，以实现溴化锂溶液的垂直降膜换热，垂直降膜换热的换热效率高于水平降膜换热，热管换热器的蒸发段设置在土壤中的地热水中，冷凝段上方装有水平放置的喷淋管；发生器的顶端具有管道分别通向冷凝器和吸收器；冷凝器上端设有连接发生器的蒸汽管道，下端通过冷凝水流出管道接蒸发器；冷凝器内装有冷却排管；蒸发器底端外连接水泵，将蒸发器下端留存的冷剂水送入蒸发器上端的喷淋管进行喷淋，蒸发器内的排管内通有冷冻水；发生器下端安装有浓溶液流出管道，浓溶液流出管道上安装换热器，换热后的浓溶液经溶液泵循环至吸收器内的喷淋管，在吸收器内进行喷淋吸收；

吸收器上端通过蒸汽管道还连接到蒸发器；吸收器内的换热排管连接两个管道，一个管道通冷却水，一个管道通热水。

本发明的热管换热器采用两相闭式热虹吸管，其目的是让热管的工作液体依靠自身重力回流，不需要内置吸液芯，以此减少热管换热器制造成本。

制热工况时关闭和打开相关阀门，使发生器与吸收器直接连通，水蒸气和溶液同时在两个筒体之间循环，冷凝器和蒸发器则停止工作。其优点在于不需要增加额外换热器即可实现制冷工况向制热工况的转换。

本发明的系统原理与工作过程：本系统采用热管组件（热管换热器）作为地热能提取的部件，其蒸发段沉浸在地热水中，冷凝段安装在发生器中。蒸发段吸取地热水热量后将热管内的工作液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压力差下流向热管另一端即冷凝段，在冷凝段中与喷淋的溴化锂溶液换热后放出热量，凝结成液体，在重力作用下回流至蒸发段，如此循环往复，不断将地热能以极小的温差传入发生器。热管换热器的蒸发段和冷凝段可根据地热能的储量、品位以及发生器的热负荷来设计成多段并联的形式。发生器中喷淋的溴化锂稀溶液吸热后进行发生过程，蒸发出水蒸气，浓度增加后的溴化锂溶液经换热器，进入吸收器。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明选择溴化锂溶液作为吸收剂，水为制冷剂。本空调系统既可实现制冷功能，也可实现制热功能。制冷工况与制热工况的转换通过相关阀门的开闭即可实现，不需要安装额外换热器。该发明可实现只取地热能而不取地热水的目的，从而避免了提取地热水带来的种种弊端和不利因素，为地热空调的进一步推广使用创造了条件。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例：