[发明专利]一种基于地埋管地源热泵的空气处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于地埋管地源热泵的空气处理系统及方法，本发明的系统包括地埋管换热组件、地源热泵组件和空气处理组件，所述地埋管换热组件包括地埋管换热器，新风热交换设备与混合空气热交换设备之间间隔设置，且输送管道上位于新风热交换设备与混合空气热交换设备之间设置有回风口，所述地埋管换热器、地源热泵机组和新风热交换设备组成第一循环管路，所述混合空气热交换设备与地源热泵组件之间设置有第二循环管路。本发明将地源热直接用于承担室外新风的全部显热负荷和部分潜热负荷，热泵机组仅需承担室内负荷，从而减少热泵机组所需要的制冷/制热量，热泵机组的耗电量也相应减少，从整体上有效利用了低品位地热能和节省了高品位电能。

技术领域

本发明涉及空调制冷技术领域，具体地说是一种基于地埋管地源热泵的空气处理系统及方法。

背景技术

现在的一些办公楼、商场酒店以及一些科研院所的办公建筑内多设置有中央空调，该中央空调既用于夏天的制冷和冬天的制热，夏季以水冷制冷机制取7-12℃冷水，冬季多以锅炉制取40-60℃热水，终端则通过毛细管以及吹风的方式进行散热，作为冷冻辅助装置的冷却塔运行时会产生漂水和噪声，而冬季采用锅炉燃烧时会产生大量CO2、SO2等有害气体，污染环境，以上方案能耗高，系统操作复杂，运行成本高。少数采用风冷热泵工艺的空调装置，运行成本高，可靠性较差，会加剧城市热岛效应。

也有采用地下水冷量及热量来制取中央空调系统中所需的冷、热源的装置，但抽取地下水，易造成地下水污染及地下水位降低，不符合我国可持续发展战略要求，故限制了该方案的运用。而且对于现有的一些地源热泵系统而言，在大型建筑中的空调风管系统，空气处理机组需补充大量的室外新风来携带热泵机组制造的冷量/热量以调节室内空气，地下所存储的天然冷量或热量并没有被直接用于冷却高温室外新风或加热低温室外新风，就造成原本可直接用于制冷或供热的地下能的冷量/热量损失；由于室外新风的全热负荷由热泵机组承担，当室内外温差较大时，热泵机组承担负荷较大而导致能耗较高。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足，提供一种基于地埋管地源热泵的空气处理系统，利用地下层与地面的温差提供冷凉或热量，节能且不会对地下水造成污染，还提供一种利用上述系统的基于地埋管地源热泵的空气处理方法。

本发明所采用技术方案是：

一种基于地埋管地源热泵的空气处理系统，包括地埋管换热组件、地源热泵组件和空气处理组件，所述地埋管换热组件包括地埋管换热器，所述空气处理组件包括输送管道和沿气流输送方向依次设置在输送管道内的新风热交换设备、混合空气热交换设备、送风机构，所述输送管道的进风端设置有新风入口，输送管道的出风端设置有送风口，新风热交换设备与混合空气热交换设备之间间隔设置，且输送管道上位于新风热交换设备与混合空气热交换设备之间设置有回风口，所述地埋管换热器、地源热泵机组和新风热交换设备组成第一循环管路，所述混合空气热交换设备与地源热泵组件之间设置有第二循环管路。

作为对系统的进一步优化，本发明所述地源热泵组件包括压缩机、第一热交换器、第二热交换器和节流阀，所述第一热交换器、节流阀和第二热交换器组成第三循环管路，所述第一热交换器和第二热交换器为蒸发器和冷凝器的其中一种，且第一热交换器和第二热交换器不相同，所述压缩机通过四通换向阀并联到第一热交换器与第二热交换器连接的循环管路内，所述吸风热交换设备的出液口连接至第一热交换器的进液口，第一热交换器的出液口连接至地埋管换热器的回液口，所述混合空气热交换设备与所述第二热交换器之间组成所述热交换循环管路。

作为对系统的进一步优化，本发明所述地埋管换热器设置有多组，每组分别设置在不同地源处，每组所述地埋管换热器包括多组U型换热管，U形换热管上设置有换热翅片，U形换热管的一端为进口，另一端为开口，所有地埋管换热器的U形换热管组成同一进液口和出液口。

作为对系统的进一步优化，本发明所述混合空气热交换设备的后方设置有加湿器，所述加湿器具有单独开启和关闭的控制开关。