[实用新型]一种应用于建筑供暖的热泵加热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于建筑供暖的热泵空调系统，特别涉及一种应用于地铁隧道中的毛细管土壤源热泵系统。

背景技术

随着世界范围内交通拥挤、环境污染和能源危机等问题的日益突出，发展城市轨道交通越来越引起世界各国的高度重视。地铁因其安全、舒适、快速、准点、载客量大、低能耗及低污染的特点越来越受青睐。

伴随着世界城市地铁的大量兴建和飞速发展，人们越来越关注地铁环境的质量问题。由于地铁隧洞内特有的活塞风，以及列车刹车、机车空调产热及大量的机电设备、人员、照明等的产热，使得地铁站内在冬季和过渡季基本无需供热，而夏季则需要供冷。地下隧道中（地铁站内）传统的供冷方式主要是通过制冷机及设于地面上的冷却塔，将隧道中（站台内）的热量释放到地面大气中。这种系统型式存在的问题主要是冷却塔的设置问题。由于地铁线路所经过的区域多是城市繁华地带，地面上设置冷却塔的空间有限或根本没有，而且将冷却塔安装在地面上不仅影响城市景观和规划，还给周围环境带来噪声污染和卫生隐患。国内在广州和上海等地对地铁空调冷却塔菌污染状况的调查表明，部分地铁站空调冷却塔水军团菌污染状况较为严重，容易造成疾病的传播。

为了解决地铁车站冷却塔的设置问题，减少对地面景观、噪声污染等的影响，土壤源热泵技术受到了越来越多的关注。地下隧道和地铁车站基本都处于地下恒温层以下，地下土壤的温度常年基本恒定，非常适合土壤源热泵系统的应用，也可以减小冷却塔的容量或避免设置冷却塔，但地下隧道周围有一系列的结构加固和保护措施，在这种情况下利用土壤源热泵系统采用的常规打孔埋管方式将难以利用。针对地铁环境研究新型的土壤换热装置，对地下隧道热能的利用也有较大的实际意义。

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本发明提出一种回收地铁废热用于建筑供暖的热泵空调系统，具有结构合理，充分利用可再生能源，节能舒适，安全，环保健康，经济高效的特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种回收地铁废热用于建筑供暖的热泵空调系统，包括毛细管网前端换热系统、水源热泵系统、用户换热末端系统；其中毛细管网前端换热系统包括铺设于隧道混凝土层的毛细管前端换热器（5）、循环水泵（7）；水源热泵系统包括压缩机（3），包含接口a、b、c、d的冷凝器，节流阀和包含接口e、f、g、h的蒸发器；用户末端换热系统包括毛细管末端换热器（6）及循环水泵（8）。整个系统通过管路和阀门连接，压缩机（3）的出口与冷凝器（2）的a端相连，冷凝器（2）的d端通过节流阀（4）与蒸发器（1）的e端相连，蒸发器（1）的h端与压缩机（3）相连；蒸发器（1）的g端与循环水泵7连接，循环水泵7通过阀门A和毛细管前端换热器（5）连接；毛细管前端换热器（5）通过阀门B与蒸发器的f端相连；冷凝器（2）的b端通过阀门C及循环水泵（8）与末端换热器（6）的出口端相连，末端换热器（6)的另一端通过阀门D与冷凝器（2）的c端相连。

所述的一种应用于建筑供暖的热泵加热系统，其特征在于，所述的毛细管网前端换热系统、毛细管末端换热系统中毛细管间距为10mm、20mm或40mm，管材为ppr管材或pe-rt管材。

所述的一种应用于建筑供暖的热泵加热系统，其特征在于，所述的毛细管网前端换热系统置于地下隧道岩壁上，距离隧道壁外表面10-50cm。

所述的一种应用于建筑供暖的热泵加热系统，其特征在于，所述的毛细管网前端换热系统采用管径小于10mm的毛细管网。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

其中，新鲜海水管路-1，海水排水管路-2，水源热泵机组-3，海水排水泵-4，新鲜海水供给水泵-5，冷却水泵-6，冷冻水泵-7，过滤器-8，换热水箱-9，再热水箱-10，取热水箱-11，毛细管网热回收换热器-12，毛细管网再热换热器-13、毛细管网前端换热器-14、第一阀门-15、第二阀门-16、第三阀门-17。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理及工作原理做进一步详细描述。

本发明的结构原理为：

一种应用于建筑供暖的热泵加热系统，包括毛细管网前端换热系统、水源热泵系统、用户换热末端系统；其中毛细管网前端换热系统包括包括铺设于隧道混凝土层的毛细管前端换热器（5）、循环水泵（7）；水源热泵系统包括压缩机（3），包含接口a、b、c、d的冷凝器，节流阀和包含接口e、f、g、h的蒸发器；用户末端换热系统包括毛细管末端换热器（6）及循环水泵（8）。

本发明的工作原理为：

在冬季，毛细管网前端换热系统在地铁隧道土壤源中吸收热量。压缩机3排出的高温高压的制冷剂气体进入冷凝器2中，释放热量，制取热水，热水到毛细管末端换热器6释放热量，为地上建筑供暖，同时制冷剂气体冷凝成为液体，制冷剂液体通过节流阀4进入蒸发器1蒸发吸热，在蒸发器1中与毛细管前端换热系统换热，吸收毛细管前端换热系统中水的热量，毛细管前端换热系统中的水通过毛细管前端换热器5回收地铁废热，同时，制冷剂液体吸热变成制冷剂气体，制冷剂气体进入压缩机3完成制热循环。