[发明专利]地热通风与地源热泵耦合系统及其适用性判定和运行方法

权利要求书

1.地热通风与地源热泵耦合系统，其特征在于：包括并联的地热通风预处理系统和地源热泵系统；所述地热通风预处理系统包括送风装置、地热通风管道和出口装置，送风装置位于地表，地热通风管道埋设于地下，出口装置设置于建筑室内，送风装置通过地热通风管道与出口装置相连通，送风装置将建筑室外的新鲜空气送入地热通风管道换热后，经出口装置通入建筑室内，并使建筑室内的空气排出；所述地源热泵系统包括地埋管换热器、热泵机组和室内地暖，地埋管换热器包括若干换热管且换热管均竖直埋设于地下，热泵机组位于地表，室内地暖设置于建筑室内，室内地暖包括散热器和风扇，地埋管换热器通过循环管路与热泵机组相连通，热泵机组通过循环管路与散热器和风扇均相连通，在冬季，散热器用于将热泵机组提取的热量排散至建筑室内，在夏季，风扇用于将建筑室内的热量提取到热泵机组。

2.根据权利要求1所述的地热通风与地源热泵耦合系统，其特征在于：所述热泵机组包括通过循环管路首尾依次相连通的冷凝器、储液罐、过滤器、膨胀阀、蒸发器、气液分离器、压缩机，压缩机与电能输入端相连；冷凝器将循环管路内的高压气体或蒸气转变成液体，从而释放大量热量；储液罐是将冷凝器液化的液体储存起来；过滤器是为了将循环液体中的杂质截留下来，净化循环液体；膨胀阀使高温高压的液体通过节流成为低压低温的湿蒸汽；；蒸发器是由低温的冷凝液体通过，与外界的空气进行热交换，气化吸热，达到制冷的效果；气液分离器使气液两相完全分离；压缩机将由气液分离器分离出来的低压气体提升为高压气体。

3.根据权利要求2所述的地热通风与地源热泵耦合系统，其特征在于：膨胀阀上连接设有温度传感器，温度传感器用于监测循环液的温度。

4.根据权利要求1所述的地热通风与地源热泵耦合系统，其特征在于：所述送风装置为中压风机，送风装置上方设有将其遮覆的防雨罩。

5.根据权利要求1所述的地热通风与地源热泵耦合系统，其特征在于：所述地热通风管道的埋深为1-4m，管径为40-600mm。

6.根据权利要求1所述的地热通风与地源热泵耦合系统，其特征在于：所述地埋管换热器的埋深为150-200m，埋设地埋管换热器的钻孔直径不小于0.11m且钻孔间距为4-7m。

7.根据权利要求1所述的地热通风与地源热泵耦合系统，其特征在于：所述换热管采用U型管，其直径不大于50mm。

8.根据权利要求1所述的地热通风与地源热泵耦合系统，其特征在于：地埋管换热器与热泵机组连通所用循环管路包括横向部分和纵向部分，其横向部分的埋深大于2m且位于地热通风管道之下。

9.权利要求1-8任意一项所述的地热通风与地源热泵耦合系统的适用性判定方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、根据建筑的室内面积确定地热通风预处理系统中地热通风管道的数量及排布方式；

S2、计算地热通风预处理系统所承担的建筑冷热负荷；

S3、根据建筑冷热总负荷与地热通风预处理系统所承担的建筑冷热负荷之差，确定地埋管换热器中换热管的数量；

S4、根据土壤热平衡判定该耦合系统的适用性：在整个系统中，当周围土壤温度的浮动不超过允许值时，判定适用该耦合系统；反之，判定不适用该耦合系统。

10.权利要求1-8任意一项所述的地热通风与地源热泵耦合系统的运行方法，其特征在于：包括如下步骤：

在夏季高温情况下，首先运行地热通风预处理系统对室内空气进行通风换气及预降温，当室内温度降至某一温度恒定时，启动地源热泵系统继续制冷工作，使室内温度达到舒适温度；

在冬季低温情况下，首先运行地热通风预处理系统对室内空气进行通风换气及预升温，当室内温度升至某一温度恒定时，启动地源热泵系统继续制热工作，使室内温度达到舒适温度。