[发明专利]基于地源热泵系统的中低温毛细管辐射利用方法

说明书

本发明提供基于地源热泵系统的中低温毛细管辐射利用方法，涉及地源热泵系统技术领域。该基于地源热泵系统的中低温毛细管辐射利用方法，包括采用U型换热管埋置于地下土壤层，基础筏板下水平埋管和垂直埋管相结合，采用毛细管于室内墙面铺设毛细管席，各路集水支管将毛细管席连接起来，由各户独立的毛细管集水器进行控制，形成毛细管辐射空调系统末端，并与控制系统相连。通过毛细管辐射空调采用集分水式结构，具有换热面积大、壁薄导热性好、换热均匀、水力损失小的特点，可以有效利用低品位能源，实现节能和舒适目的，通过控制除湿量和新风比能够避免结露发生，解决了毛细管辐射系统的辐射板表面容易结露的问题。

技术领域

本发明涉及地源热泵系统技术领域，具体为基于地源热泵系统的中低温毛细管辐射利用方法。

背景技术

绿色建筑在全寿命周期内，最大限度地节约资源，保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，是我国建筑产品发展的方向，但我国建筑业还处于传统设计占主流，绿建相关技术未得到大规模应用，其造价也处于高位，地源热泵毛细管辐射空调系统是一种利用浅层地热能作为冷热源，毛细管辐射系统与置换通风系统作为末端的温湿度独立控制空调系统。该系统将土壤作为空调系统的冷热源，末端采用高辐射低对流的热交换方式实现对室内环境进行温度调节，湿度则由独立的置换新风系统进行调节。在提倡绿色建筑的今天，该技术符合绿色建筑评价标准的节能与能源利用，是较为成熟的绿色建筑应用技术。毛细管辐射空调系统是一种可代替常规中央空调的新型节能舒适空调。系统以水作为冷媒载体，通过均匀紧密的毛细管席(一般管体4.3mm*0.8mm，间距10mm20mm40mm)辐射传热，由于该系统所需的夏季冷冻源供水温度只需17-19度供回水温度，冬季只需32-30度供回水温度，大大低于常规水空调夏季7-12度和冬季45-40度供回水所需的能耗，因而系统更节能。

但是该技术还存在一定缺陷：当辐射板表面温度低于室内空气的露点温度，室内空气中的水蒸气将会在辐射板表面结露，造成“室内雨”现象，更有甚者会使墙体发霉，影响室内美观。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于地源热泵系统的中低温毛细管辐射利用方法，解决了毛细管辐射系统的辐射板表面容易结露的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于地源热泵系统的中低温毛细管辐射利用方法，包括以下步骤：

步骤一、采用U型换热管埋置于地下土壤层，基础筏板下水平埋管和垂直埋管相结合，钻井300-400口，每井孔径120-150mm，深度100-130米，埋置3-6根HDPE管，水平管采用普通PE管，设置8-14路集水器，其中6-10口井作为测温井，测温井井内埋设测温系统与控制系统相连；

步骤二、采用2-5台螺杆式地源热泵机组作为主要供冷供热设备，1-2台螺杆式风冷热泵作为冷量补充设备，1-2台螺杆式冷水机组和1-2台超低噪声方形横流冷却塔作为调节设备，形成制冷热系统，并与控制系统相连；

步骤三、采用毛细管于室内墙面铺设毛细管席，各路集水支管将毛细管席连接起来，由各户独立的毛细管集水器进行控制，形成毛细管辐射空调系统末端，并与控制系统相连；

步骤四、制冷热系统在供冷供暖季正常运行时，优先开启地源热泵机组，供暖不足时开启风冷热泵，供冷不足时优先开启螺杆式冷水机组和超低噪声方形横流冷却塔，最后开启风冷热泵；

步骤五、利用温湿度传感器获取毛细管辐射空调房间的温度值、湿度值，并计算目标房间的空气露点温度，温湿度传感器获取毛细管席表面的平均温度值，比较平均温度值与空气露点温度的大小，通过控制除湿量和新风比能够避免结露发生。

优选的，所述测温系统包括测温管、测温电缆、温度采集器，所述测温管、测温电缆、温度采集器均与控制系统相连。

优选的，所述控制系统设置于地下，采用集散控制方式的两层网络结构，管理层建立在以太网络上，控制层则采用BACnet总线协议。