本發(fā)明涉及一種毛細(xì)管換熱系統(tǒng),特別涉及一種用地鐵隧道的熱回收的毛細(xì)管換熱系統(tǒng)。
背景技術(shù):
我國(guó)的土壤源熱泵系統(tǒng)數(shù)量和規(guī)模近年來(lái)不斷增大,全國(guó)已經(jīng)有多個(gè)數(shù)十萬(wàn)平米的土壤源熱泵項(xiàng)目在建。與歐美土壤源熱泵主要是布置水平埋管式土壤換熱器,通過(guò)小型熱泵機(jī)組承擔(dān)別墅等小型住宅空調(diào)的方式不同,我國(guó)的土壤源熱泵系統(tǒng)主要服務(wù)對(duì)象是規(guī)模較大的多層住宅和辦公建筑,土壤換熱器一般采用在一定區(qū)域內(nèi)密集布置的垂直單U或雙U 型土壤換熱器群,或者利用建筑物地基內(nèi)的工程樁或灌注樁密集布置土壤換熱器群。這樣普遍采用的密集型垂直埋管群和不斷增大的土壤源熱泵規(guī)模使得土壤換熱器埋管范圍內(nèi)的土壤熱平衡問(wèn)題得到了越來(lái)越多的擔(dān)心。土壤源熱泵的熱平衡問(wèn)題并不是技術(shù)上不可解決的難題,完全可以通過(guò)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)和規(guī)范化的運(yùn)行管理進(jìn)行規(guī)避。方法之一在于減少土壤換熱器群的密集度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提出一種采用毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱的熱泵空調(diào)系統(tǒng),具有結(jié)構(gòu)合理,換熱器群的密集度小,節(jié)能舒適,環(huán)保,經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種采用毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱的熱泵空調(diào)系統(tǒng),包括毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、用戶末端系統(tǒng),其中,水源熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(1),冷凝器(2),干燥器(3),節(jié)流閥(4),蒸發(fā)器(5),四通換向閥(6),液體分離器(7),凍卻水循環(huán)水泵(9)和冷凍水循環(huán)水泵(11);熱泵機(jī)組(2)的出口c與毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)(10)的一端相連,毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)(10)的另一端與冷凍水循環(huán)水泵(9)的入口相連,冷凍水循環(huán)水泵(9)出口經(jīng)蝶閥(8)與熱泵機(jī)組(2)的入口a相連;熱泵機(jī)組(5)的出口h與與冷凍水循環(huán)水泵(11)的入口相連,冷凍水循環(huán)水泵(11)的出口與用戶末端系統(tǒng)(12)的入口相連,用戶末端系統(tǒng)(12)的出口經(jīng)蝶閥(8)與熱泵機(jī)組(5)的出口f。
毛細(xì)管網(wǎng)是理想的高效換熱器,這是由于其特點(diǎn)和材料的特點(diǎn)所決定的,本發(fā)明毛細(xì)管網(wǎng)采用4.3×0.85mm標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管,組成的間隔為10mm-30mm的網(wǎng)柵,細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)置于地下隧道巖壁上,距離隧道壁外表面10-50cm。夏季空調(diào)制冷時(shí),機(jī)組通過(guò)毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)釋放在巖土內(nèi),可省去安裝冷卻塔的空間及對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。冬季供熱運(yùn)行時(shí),機(jī)組從毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)吸熱,通過(guò)壓縮機(jī)提升溫度后用于供熱。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果為:
毛細(xì)管網(wǎng)土壤能量采集器置于隧道中,解決了土壤源熱泵大深孔技術(shù)以及受地質(zhì)影響較大和效率低的問(wèn)題。解決了冷卻塔的設(shè)置產(chǎn)生噪聲和滋生細(xì)菌,地表水源熱泵造成的水體熱污染,土壤源熱泵換熱盤(pán)管占地面積較大,埋管的敷設(shè)安裝增加土建費(fèi)用及土壤導(dǎo)熱系數(shù)較小,換熱量較小的問(wèn)題。具有占地面積小,換熱效率高,經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:1-壓縮機(jī),2-冷凝器,3-干燥器,4-節(jié)流閥,5-蒸發(fā)器,6-四通換向閥,7-液體分離器,8-蝶閥,9-冷去水循環(huán)水泵,10-毛細(xì)管前端換熱器,11-冷凍水循環(huán)水泵,12-用戶毛細(xì)管末端換熱器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
一種應(yīng)用于工業(yè)廢水熱回收的毛細(xì)管網(wǎng)熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括直接從工業(yè)廢水中取熱的毛細(xì)管網(wǎng)系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、用戶末端系統(tǒng)。地鐵隧道內(nèi)毛細(xì)管壁面換熱器熱泵系統(tǒng)由水循環(huán)系統(tǒng)。熱交換器。熱泵機(jī)組和控制系統(tǒng)構(gòu)成的循環(huán)期間,一般包括3個(gè)必須環(huán)路
1) 熱泵機(jī)組制冷劑環(huán)路,將熱量從一處傳遞到另一處的封閉加壓環(huán)路,在該環(huán)路的蒸發(fā)環(huán)節(jié),壓縮機(jī)推動(dòng)制冷劑在回路里循環(huán)。
2) 毛細(xì)管前端環(huán)路,水在毛細(xì)管前端和冷凝器之間的封閉加壓環(huán)路。冬季機(jī)組從毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)吸熱,通過(guò)壓縮機(jī)提升溫度后用于供熱,夏季空調(diào)制冷時(shí),機(jī)組通過(guò)毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)釋放在巖土內(nèi)。
3)用戶端毛細(xì)管環(huán)路,把已經(jīng)調(diào)節(jié)好的水分配到不同的用戶循環(huán)過(guò)程,這個(gè)環(huán)路是通過(guò)循環(huán)水泵進(jìn)行循環(huán)。
夏季工況:在夏季機(jī)組的制冷流程,壓縮機(jī)(1)制出來(lái)的高溫高壓氣體通過(guò)四通換向閥(6),經(jīng)過(guò)四通換向閥從冷凝器(2)的b進(jìn)入,再經(jīng)過(guò)冷卻水泵(9),通過(guò)毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)(10)將壓縮機(jī)制造的高溫氣體熱量釋放在巖土內(nèi);冷卻后的制冷劑通過(guò)冷凝器(2)的d口出,經(jīng)過(guò)干燥器(3)進(jìn)行干燥,再經(jīng)過(guò)節(jié)流閥(4)進(jìn)行降壓。被冷卻后的制冷劑從蒸發(fā)器(5)g進(jìn)入,經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器(5)換熱后的冷水經(jīng)冷凍水泵(11)通向用戶;進(jìn)入換熱器(5)換熱后升溫的制冷劑從e口流出,經(jīng)過(guò)四通換向閥(6),進(jìn)入液體分離器(7)最后進(jìn)入壓縮機(jī)(1)完成制冷循環(huán)。
冬季工況:在冬季機(jī)組從毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)吸熱,通過(guò)壓縮機(jī)(1)提升溫度后的制冷劑經(jīng)四通換向閥(6),升溫度后的制冷劑再?gòu)恼舭l(fā)器(5)e口進(jìn)入,經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器(5)換熱升溫的熱水經(jīng)冷凍水泵供給用戶用;經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器(5)換熱降溫的制冷劑從蒸發(fā)器(5)g流出,流經(jīng)節(jié)流閥(4)降壓和干燥器(3)進(jìn)行干燥后,從冷凝器末端(2)d進(jìn)入,經(jīng)過(guò)冷凝器末端(2)進(jìn)行換熱后,升溫后的制冷劑經(jīng)過(guò)四通換向閥(6),進(jìn)入液體分離器(7)最后進(jìn)入壓縮機(jī)(1)完成制熱循環(huán)。