[发明专利]耦合被动式太空辐射制冷的地埋管地源热泵系统及方法

权利要求书

1.耦合被动式太空辐射制冷的地埋管地源热泵系统，其特征在于：包括以红外热辐射方式释放热量的太空辐射制冷器、热泵机组和埋设于土壤中的地埋管换热器，且将太空辐射制冷器耦合于地埋管地源热泵系统中，系统中冷却水管路的连接方式：所述的太空辐射制冷器的出口依次经过回流水箱、换热器后与太空辐射制冷器的入口连通；所述的地埋管换热器的出口经过地埋管循环水泵后始终与热泵机组换热器I的入口连通；热泵机组换热器I的出口分别与换热器的入口或地埋管换热器的入口连通，且在热泵机组换热器I与换热器入口连通的管路上设有仅在夜间制冷开启的阀门II，在热泵机组换热器I与地埋管换热器的入口连通的管路上设有仅在在夜间制冷关闭的阀门I；同时，热泵机组换热器I又通过制冷剂环路依次与膨胀机构I、热泵机组换热器II、压缩机、和过热降温器连通。

2.如权利要求1所述的耦合被动式太空辐射制冷的地埋管地源热泵系统，其特征在于：所述的太空辐射制冷器包括一个框架，在所述的框架上设有一个或多个辐射制冷器模块，所述的辐射制冷器模块包括两个用于导热的金属板；且两个金属板之间形成供冷却水流动的间隙；所述的两个金属板长度方向的两端分别连通冷却水分水器和冷却水集水器，金属板宽度方向两端直接连接；且所述的冷却水分水器与冷却水入口连通，冷却水集水器与冷却水出口连通。

3.如权利要求2所述的耦合被动式太空辐射制冷的地埋管地源热泵系统，其特征在于：所述的金属板为镀锌钢板，在所述的镀锌钢板上设有规则分布的点状凹陷；在镀锌钢板与金属框架平行的面之间设有保温材料。

4.如权利要求2所述的耦合被动式太空辐射制冷的地埋管地源热泵系统，其特征在于：所述的辐射制冷器模块为多块时，辐射制冷器模块之间采用镀锌钢管并联连接。

5.如权利要求1所述的耦合被动式太空辐射制冷的地埋管地源热泵系统，其特征在于：所述的热泵机组换热器I在供冷工况时为冷凝器，供热工况时为蒸发器；所述的热泵机组换热器II供冷工况时为蒸发器，供热工况时为冷凝器。

6.如权利要求1所述的耦合被动式太空辐射制冷的地埋管地源热泵系统，其特征在于：在热泵机组换热器II，热泵机组换热器I连通的管路上还设有与膨胀结构I并联的膨胀机构II；所述的热泵机组换热器II连接在用户侧循环水管路上，通过制冷剂与用户侧循环水的热量交换实现对空调房间的冬季供热和夏季供冷，在用户侧循环水管路上设有冷冻水循环水泵、温度传感器、流量传感器。

7.如权利要求1所述的耦合被动式太空辐射制冷的地埋管地源热泵系统，其特征在于：所述的太空辐射制冷器的出口与换热器的连通管道上串联循环水泵、温度传感器；所述的换热器与地埋管换热器的入口连通管路上串联有温度传感器；所述的地埋管换热器的出口与热泵机组换热器I的入口连接管路上串联有地埋管循环水泵、温度传感器。

8.如权利要求1所述的耦合被动式太空辐射制冷的地埋管地源热泵系统，其特征在于：所述的热泵机组换热器I的出口与换热器的入口连接管道上串联有温度传感器、流量传感器、控制阀II；且热泵机组换热器I的出口与地埋管换热器的入口连通，在其连通的管路上设有控制阀I。

9.如权利要求1~8任一所述的耦合被动式太空辐射制冷的地埋管地源热泵系统的控制方法，其特征在于：

冬季供热工况时，太空辐射制冷器不工作，阀门I 开启，阀门II关闭；热泵机组压缩机出口的高温高压制冷剂首先在过热降温器中向生活热水放热，然后进入作为冷凝器的热泵机组换热器II，通过热媒水向建筑物内空调空间供热，经膨胀机构II后进入作为蒸发器的热泵机组换热器I，通过地埋管换热器中的循环水从土壤吸收热量；

夏季供冷工况白天运行时，太空辐射制冷器不工作，此时阀门I开启，阀门II关闭；热泵机组压缩机出口的高温高压制冷剂首先在过热降温器中向生活热水放热，然后进入作为冷凝器的热泵机组换热器I通过地埋管换热器中的循环水向土壤释放热量，随后经膨胀机构I后进入作为蒸发器的热泵机组换热器II通过冷冻水向建筑物内空调房间供冷；夜间运行太空辐射制冷器时，太空辐射制冷器工作，阀门I关闭，阀门II开启，太空辐射制冷循环水泵开启，使冷却水流经安装于屋顶的太空辐射制冷器，通过辐射换热向太空释放不平衡部分建筑冷负荷；白天日出后停止运行太空辐射制冷器，开启阀门I，关闭阀门II，关闭太空辐射制冷循环水泵，使太空辐射制冷器中的冷却水在重力作用下流至回流水箱。

10.如权利要求9所述的耦合被动式太空辐射制冷的地埋管地源热泵系统的控制方法，其特征在于：

夏季供冷时，若整个系统是夜间持续供冷的连续运行条件时，由热泵机组冷凝器I流出的高温冷却水先经由换热器通过太空辐射制冷器带走部分热量后流入地埋管换热器继续向土壤放热； 

若整个系统是夜间停止供冷的间歇运行条件时，仅地埋管循环水泵和辐射制冷器循环水泵联合运行，将土壤中积聚的热量通过太空辐射制冷器排除。