[发明专利]节能地温空调系统

说明书

本发明是一种利用地下水或泥土沙层作为空气的热交换介质而调节室温的空调系统。

在目前世界经济高度发展的时代，能源十分紧缺，尤其是我国的电力供需矛盾十分突出，因此对生活上用电都加以控制，因此，现有各种空调系统因其耗电量过大、运行费用高而使一般家庭或办公室望而却步，人们迫切需要一种投资小、耗电省、运行费用低而能被众多家庭或办公室所接受的空调系统。

本发明的目的旨在针对现有技术的不足而提供一种投资省、耗电小、运行费用低、夏季或冬季都能长期连续运行的空调系统，该系统利用丰富的地下水或泥土沙层作为空气热交换介质。

本发明的要点是：根据地壳表层温度大部分地区通常都是22℃左右这一规律，而利用地层的水、泥土沙石等构成一个22℃左右大容量的等温体，通过这些大容量的等温物质与地面上局部空气进行热交换，其交换平衡后的温度仍接近或等于地温。这个大容量等温体成为该空调系统吸热或供热的源泉，这样就可节省现今空调系统对环境气体升温至22℃（冬天）或降至22℃所消耗的大量能量，而仅仅用极低的电能将接近地温的空气抽入（或压入）室内即可。本发明采用一台小功耗抽风机或压风机将地面上的环境空气经地下井内的热交换器与地下水或泥沙进行热交换之后，变成与地温接近的空气，再通过管道抽入或压入室内而实现室温的调节。地下井内的热交换器按空调面积的大小和用户具体条件选用不同类型和不同方式，其热交换介质可分别采用水或泥土沙层，热交换方式又可采用空气与井水直接或间接热交换、空气与井中泥土沙层直接或间接热交换等四种方式，采用其中任何一种均可，但以第一种方式进行热交换的效果最佳。

下面结合附图对发明作详细说明。

图1是本发明系统示意图;

图2是空气与井水直接热交换装置示意图;

图3是空气与井水间接热交换装置示意图;

图4是空气与井中泥沙直接热交换装置示意图;

图5是空气与井中泥沙间接热交换装置示意图。

图中，1-地面，2-进气装置，3-进气管，4-井，5-热交换器，6-井盖，7-地温气输送管，8-管固定夹，9-抽风机，10-地温空气，11-室外墙体，12-房间，13-压风机，图中箭头所指为空气流动方向。

参照附图，本发明包括井（4）、进气管（3）、地温气输送管（7）、热交换器（5）以及抽风机（9）或压风机（13）等装置，如采用空气与水或沙层直接热交换方式（如图2、图4），则在进气管（3）入口处设置压风机（13），将地面空气通过进气管（3）压入井（4）底部，与井中水（图2）或泥沙（图4）直接进行热交换后，接近地温（22℃）的空气（10）沿输送管（7）送入房间内，此时井水或泥沙就相当于热交换器（5）;若采用空气与水或泥沙间接热交换形式（图3、图5），则在输送管（7）出口处设置抽风机（9）将已经和井水或泥沙热交换后的地温空气（10）源源不断抽至室内，此时进气管（3）与输送管（7）相连，空气在管内与管外井水或泥沙间接热交换，此时进气管（3）与输送管（7）之间的连接管道相当于热交换器（5）。同时，还可在进气管（3）入口处设一简单进气装置（2），以起防尘、过滤空气作用，并在井口设置井盖（1），在地温气输送管（7）外面设置保温防结露材料。根据实际情况可采用单组或多组热交换器进行串联或并联等组合形式，相应的连接管道也可采用大小、材质不同的串联或并联方法。抽风机或压风机根据实际情况而选用不同功率。

本发明的空调系统在高温季节可降低室温10℃以上，冬季可以保持室温18℃以上，由于采用地下水或泥土沙层构成一个22℃左右大容量的等温体，从而为空调系统提供源源不断的接近22℃的地温空气，系统可连续运行，且功耗低，比普通制冷空调机节电80%以上，比制热空调机省电几十倍，其成本比一台小型窗式空调机还低，而空调面积可扩大几十倍，本空调系统广泛适用于一般家庭及办公室使用。