[发明专利]一种地埋热管辅助的空气源热泵系统

说明书

本发明公布一种地埋热管辅助的空气源热泵系统，其特征在于：包括地埋热管（1）、泵（2）、蒸发器（3）、压缩机（4）、冷凝器（5）、风机盘管（6）、热水管（7）、冷媒管（8）、膨胀阀（9）、吸热循环管（10）、空气换热翅片（11）、调节阀（12）。本发明利用地埋热管将地下地低品位热源传递给空气源热泵的吸热循环管，在寒冷气候条件下，为空气源热泵吸热端补充热量，解决了寒冷气候条件下，空气源热泵供暖效率低的问题。同时本系统利用热管内的自然对流，实现热量从深层土壤到地表吸热循环管的传递，节省了泵能耗。

技术领域

本发明涉及节能的空气源热泵系统，特别涉及一种地埋热管辅助的空气源热泵系统，该系统通过地埋热管在室外气温较低时段为空气源热泵系统提供热量，可增加空气源热泵在寒冷气候条件下的供热效率，保证建筑供暖的稳定性。

背景技术

随着我国经济水平的提升，城市化进程加快，许多建筑需要在冬季利用空气源热泵系统来供热，但在寒冷及严寒地区，经常出现室外空气温很低的情况，导致空气源热泵的运行效率很低，无法满足建筑的供热需求，因此需要为空气源热泵提供辅助热源。

目前有太阳能光热辅助的空气源热泵系统，但是由于太阳能集中在白天，而低气温时段往往在夜晚，即便是将白天收集的太阳热能储存至夜晚来辅助空气源热泵，也难以持续、稳定的满足供热需求，且设备系统复杂。

地下土壤由于温度波动小，具有连续稳定的低品位热能，可利用地源热泵为建筑供热。但是该系统由于循环管路直接埋入深层地下，循环管路长，泵能耗大。因此在利用深层地下土壤中的低品位热能时需要考虑缩短循环管路长度，减少泵能耗。

发明内容

本发明提出一种地埋热管辅助的空气源热泵系统，即利用地埋热管将地下地低品位热源传递给空气源热泵的吸热循环管，在寒冷气候条件下，为空气源热泵吸热循环管补充热量，提高空气源热泵的效率。本系统利用热管内介质的相变和自然对流，实现热量从深层土壤到地表吸热循环管的传递，节省了传统地埋循环管路的泵能耗。

本发明的系统组成包括地埋热管（1）、泵（2）、蒸发器（3）、压缩机（4）、冷凝器（5）、风机盘管（6）、热水管（7）、冷媒管（8）、膨胀阀（9）、吸热循环管（10）、空气换热翅片（11）、调节阀（12）。

本发明将地埋热管垂直或者倾斜埋于土壤中，空气源热泵的吸热循环管路分为两个支路，地埋热管上端与空气源热泵的吸热循环管的一个支路接触，另一个支路与空气源热泵的空气换热肋片接触。

本发明在与热管接触的吸热循环管支路上设置一个调节阀，在室外空气温度较高时，调节阀门关小，空气源热泵系统主要吸收空气中的热能，但气温较低时，调节阀开大，空气源热泵系统主要吸收热管传递上来的热能。

本发明的有益效果是：有效的解决了在较低气温下，空气源热泵供暖效率低的问题，同时利用热管的自然对流原理，大大缩短了吸热循环管路长度，节省了泵的能耗。

附图说明

图1是本发明一种地埋热管辅助的空气源热泵系统的系统图。

图中所示部件名称及所对应的标记：地埋热管（1）、泵（2）、蒸发器（3）、压缩机（4）、冷凝器（5）、风机盘管（6）、热水管（7）、冷媒管（8）、膨胀阀（9）、吸热循环管（10）、空气换热翅片（11）、调节阀（12） 。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

如图1所示，在室外空气温度较低时，调节阀（12）调大，地埋热管（1）通过垂直或者倾斜的方式埋于土壤中，下端的液体介质吸收土壤的中的热量蒸发上升至上端，上端与吸热循环管（10）的支路接触，将从土壤中吸收的热量传递给吸热循环管（10）后冷凝流回下端。在室外气温较高时，调节阀（12）关小，空气中的低品位热量通过空气换热翅片（11）传递给吸热循环管（10）。