專利名稱：野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能源系統(tǒng)，具體地說涉及一種野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)人就有關(guān)利用地下儲(chǔ)存的大量低位冷熱源來制冷或制熱已申請(qǐng)了一系列專利，如名稱為“井式液體冷熱源系統(tǒng)”，申請(qǐng)?zhí)枮?0123494.3，公告號(hào)為CN1339680，申請(qǐng)日為2000年8月18日的專利申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N只需一口水井的無污染且造價(jià)低的冷熱源系統(tǒng)。
該已知的井式液體冷熱源系統(tǒng)的原理圖如圖1和圖2所示。它包括由管路連接在一起的水井20(即地?zé)岵杉?，能量提升器10，出液泵50和抽液泵60，水井20為能提供15℃左右低位冷熱源恒溫井水的水井，其出液管12a、回液管12b分別與能量提升器10的進(jìn)液管和回液管相連。抽液泵60置于水井20的下部。能量提升10的出液管102與空調(diào)器(圖中未示出)相接，出液管102上裝有出液泵50，空調(diào)器的回液管103和與能量提升器10的冷凝器2相偶合的熱交換管路30的進(jìn)液管2b相連(圖3)。
圖2與圖1的不同之處在于在所述水井和能量提升器之間設(shè)置有換熱器80。
該已知的井式液體冷熱源系統(tǒng)的能量提升器10在冬季制熱時(shí)的工作原理如圖3所示。能量提升器10包括制熱回路和熱交換回路，其中，制熱回路由壓縮機(jī)1，冷凝器2，貯液器3，干燥過濾器4，節(jié)流器5，蒸發(fā)器6和氣液分離器7通過管道依次連接而成。該制熱回路與普通空調(diào)，冰箱采用的制熱(冷)回路相同。在制熱回路中填充有用于制熱循環(huán)的工質(zhì)R22。
在熱交換回路中，設(shè)有兩個(gè)二位四通閥，即第一二位四通閥8和第二二位四通閥9。其中，與冷凝器2相偶合的熱交換管路30的出液管2a與第一二位四通閥8的第一接口8a相連，其進(jìn)液管2b與第二二位四通閥9的第一接口9a相連；空調(diào)器的進(jìn)液管102與第一二位四通閥8的第二接口8b相連，其出液管103與第二二位四通閥9的第四接口9d相連；與蒸發(fā)器6相偶合的熱交換管路40出液管6a與第一二位四通閥8的第三接口8c相連，其進(jìn)液管6b與第二二位四通閥9的第三接口9c相連；水井20的回液管12b與第一二位四通閥8的第四接口8d相連，其出液管12a與第二二位四通閥9的第二接口9b相連。在熱交換回路中填充有水或防凍液等工作介質(zhì)，發(fā)明利用井水作能源的液體冷熱源系統(tǒng)供空調(diào)器使用時(shí)，其熱交換回路充填防凍液；如只用于供應(yīng)熱水，其熱交換回路則充填水作工作介質(zhì)。
所述能量提升器10在冬季制熱時(shí)的工作過程如下熱交換回路管道內(nèi)的液體工作介質(zhì)吸收水井20中的低位熱能并在抽液泵的作用下，經(jīng)第二二位四通閥9、進(jìn)液管6b送入與蒸發(fā)器6相偶合的熱交換管路40。在蒸發(fā)器6內(nèi)進(jìn)行熱交換，將熱量傳遞給蒸發(fā)器6。經(jīng)熱交換后的液體經(jīng)出液管6a，第一二位四通閥8、水井20的回液管12b流回至水井20。與此同時(shí)，蒸發(fā)器6中的工質(zhì)R22通過蒸發(fā)器6的作用被轉(zhuǎn)換為低溫低壓氣體送入氣液分離器7，在氣液分離器7中經(jīng)氣液分離后被送入壓縮機(jī)1。低壓低溫氣體通過壓縮機(jī)變?yōu)楦邷馗邏簹怏w并被送至冷凝器2。在冷凝器2中，由壓縮機(jī)1送出的高溫高壓氣體和與冷凝器2相偶合的熱交換管路30內(nèi)的工作介質(zhì)進(jìn)行熱交換，熱交換后，被加熱的液體工作介質(zhì)經(jīng)出液管2a，第一二位四通閥8，出液泵50及空調(diào)器的進(jìn)液管102流入空調(diào)器給室內(nèi)空氣升溫。經(jīng)空調(diào)器散熱后的液體工作介質(zhì)通過空調(diào)器的回液管103，第二二位四通閥9，進(jìn)液管2b流回至與冷凝器2相偶合的熱交換管路30，完成工作循環(huán)。
設(shè)置上文所述的兩個(gè)二位四通閥的目的在于使發(fā)明的井式液體冷熱源系統(tǒng)適用于冬夏二季的使用。如果只作為冬季取暖，則可不安裝二位四通閥。
該已知的井式液體冷熱源系統(tǒng)的能量提升器10在冬季制熱時(shí)的工作原理如圖4所示。在該圖中，第一二位四通閥8和第二二位四通閥9換向。其中，第一二位四通閥8接通與蒸發(fā)器6相偶合的熱交換管路40的出液管6a和空調(diào)器的進(jìn)液管102，并接通與冷凝器2相偶合的熱交換管路30的出液管2a和水井20的回液管12b；同時(shí)，第二二位四通閥9接通與蒸發(fā)器6相偶合的熱交換管路40的進(jìn)液管6b和空調(diào)器的回液管103，并接通與冷凝器2相偶合的熱交換管路30的進(jìn)液管2b和水井20的出液管12a，使與蒸發(fā)器6相偶合的熱交換管路40內(nèi)的低溫工作介質(zhì)與空調(diào)器相連，從而實(shí)現(xiàn)向室內(nèi)提供冷氣。
顯然，這種已知的井式液體冷熱源系統(tǒng)，也可直接用于向用戶提供熱水，此時(shí)，只需要將空調(diào)器的進(jìn)液管102安裝上閥門，將空調(diào)器的回液管103與自來水管連接即可。
在圖1和圖2所示的情況下，抽液泵60通常設(shè)置在水井20的下部。在特殊情況下，當(dāng)回水不暢時(shí)，可將抽液泵60置于隔板70上，從水井上部抽水，下部回水，這樣的回水為有壓回水。
在冬季制熱時(shí)，進(jìn)入能量提升器10的液體溫度例如約為15℃時(shí)，經(jīng)能量提升器10輸出的液體溫度可達(dá)50℃左右。經(jīng)負(fù)載如空調(diào)器后，在空調(diào)器回液管103內(nèi)液體的溫度約為45℃，在水井回液管12b中液體的溫度約為10℃。
在夏季制冷時(shí)，進(jìn)入能量提升器10的液體溫度例如同樣約為15℃時(shí)，經(jīng)能量提升器10輸出的液體溫度約為7℃，經(jīng)負(fù)載如空調(diào)器后，在空調(diào)器回液管103內(nèi)液體的溫度約為12℃，在水井回液管12b中液體的溫度約為20℃。
已知的井式地?zé)岵杉饕后w冷熱源系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于它以地下水所含有的大量低位熱源作為能源供冷熱所需處(即負(fù)載)，例如供室內(nèi)冬季采暖，夏季制冷使用。其工作時(shí)不產(chǎn)生任何有毒有害物質(zhì)，無公害，無污染。
本申請(qǐng)人的另一專利，如圖5至圖7所示，名稱為“蓄能器，專利號(hào)為ZL002454068，公告號(hào)為CN2433587。該專利公開了一種蓄能器(地?zé)岵杉?的結(jié)構(gòu)，它包括設(shè)有循環(huán)液體進(jìn)口21和循環(huán)液體出口22的容器23，其中在容器23內(nèi)靠近進(jìn)口21的下面設(shè)有均流板24，靠近出口22的上面設(shè)有支板25，均流板24和支板25上均勻密布有若干通孔(圖中未示出)，在均流板24和支板25之間裝滿交錯(cuò)堆放的其內(nèi)充滿相變物質(zhì)的蓄能筒26，蓄能筒26互相之間可以平行放置，也可以是相鄰兩層之間相互垂直放置。并且每一蓄能筒26的兩端套裝有支撐環(huán)27，蓄能筒26的兩端與容器23的側(cè)壁相貼合。蓄能筒26由高強(qiáng)耐腐蝕塑料制成。在蓄能筒26中充入的相變物質(zhì)為水或甘油或乙醇，用于與地下上壤進(jìn)行熱交換。
這種蓄能器在工作時(shí)，系統(tǒng)中的循環(huán)液體從容器23的進(jìn)口21進(jìn)入容器23中，由于蓄能筒26的兩端設(shè)有支撐環(huán)27，支撐環(huán)27使蓄能筒26之產(chǎn)具有縫隙，循環(huán)液體通過均流板24繞蓄能筒26之間的間隙緩慢流過(如圖6所示)，與蓄能筒26中的相變物質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)熱交換。將土壤中的熱能交換給系統(tǒng)中的循環(huán)液體。
上述的液體冷熱源系統(tǒng)適用于城建小區(qū)、賓館、學(xué)校、醫(yī)院等長(zhǎng)久固定不變的場(chǎng)所，而在遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的野外作業(yè)環(huán)境中，如兵營(yíng)、地質(zhì)勘探、開采、遠(yuǎn)洋航行等，人們搭建的臨時(shí)房屋較簡(jiǎn)陋，一般沒有采暖或制冷設(shè)施，保溫性能差，夏季在炎炎烈日下，房屋就象一個(gè)大火爐，令人難以忍受；冬季天寒地凍，房屋內(nèi)也一樣冰冷，而人們的活動(dòng)如辦公、開會(huì)、學(xué)習(xí)、睡眠等大多是圍繞著床鋪展開的，所以床的利用率很高。因此床本身性能與生活質(zhì)量的提高關(guān)系密切，即增加床的制冷、制熱性能是提高野外作業(yè)環(huán)境下的生活質(zhì)量的關(guān)鍵所在。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種適于野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其不但節(jié)約煤、天然氣或原油等能源，而且無污染、無公害，又便于拆、裝和運(yùn)輸。
本實(shí)用新型野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，包括地?zé)岵杉鳌⒊橐罕?、能量提升器和出液泵。所述能量提升器包括由壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器構(gòu)成的制熱回路和熱交換回路，其中，還包括若干由床板、支承床板的床骨架組成的床，所述床骨架內(nèi)設(shè)置有熱交換管。所述熱交換管的一端與熱交換回路的負(fù)載進(jìn)液管連接，另一端與熱交換回路的負(fù)載回液管連接。
本實(shí)用新型野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其中所述床骨架是由兩個(gè)縱梁和連接兩個(gè)縱梁的若干橫梁搭接而成的框架。所述橫梁與床板之間設(shè)有若干支承板。所述熱交換管盤旋在床板與橫梁之間。
本實(shí)用新型野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其中所述橫梁與支承板之間設(shè)有保溫板。
本實(shí)用新型野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其中所述床板上設(shè)有散熱孔。
本實(shí)用新型野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其中所述縱梁和橫梁均由方鋼制成，且橫梁下面設(shè)有底板，該底板的下表面與縱梁的下表面位于同一水平面。
本實(shí)用新型野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其中還包括熱水器，該熱水器的加熱器進(jìn)液管與壓縮機(jī)的出液管相連，加熱器出液管與所述冷凝器的進(jìn)液管相連。
本實(shí)用新型野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其中所述能量提升器的制熱回路中還包括膨脹閥，該膨脹閥安裝在冷凝器的出液管與蒸發(fā)器的進(jìn)液管之間的回路上。
本實(shí)用新型野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其中還包括二個(gè)二位四通閥，與所述冷凝器相偶合的熱交換管路的出液管與第一二位四通閥的第一接口相連，其進(jìn)液管與第二二位四通閥的第一接口相連；負(fù)載進(jìn)液管與第一二位四通閥的第二接口相連，負(fù)載回液管與第二二位四通閥的第四接口(9d)相連；與所述蒸發(fā)器相偶合的熱交換管路的出水管與所述第一二位四通閥的第三接口相連，其進(jìn)液管與第二二位四通閥的第三接口相連；所述地?zé)岵杉鞯倪M(jìn)液管與第一二位四通閥的第四接口相連，其出液管與第二二位四通閥的第二接口相連。
本實(shí)用新型的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于它可利用一年四季地下溫度變化小的特性，將低位的地下冷熱源用地?zé)岵杉魇占瘍?chǔ)存起來，保證在任何條件下，液體冷熱源能提供足夠的冷或熱。并通過液體將地?zé)岵杉鞯牡臀焕錈崮茌斔偷侥芰刻嵘?，然后再通過液體把提升后的高位冷熱能輸送到床骨架內(nèi)的熱交換管。在冬季，該系統(tǒng)從地下收集低位熱能(包括顯熱和相變時(shí)產(chǎn)生的潛熱)，而到夏季再把熱能歸還地下，因此，它是一種取自地下，歸還地下的最佳良性循環(huán)系統(tǒng)，既節(jié)能又無污染；本實(shí)用新型的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)夏季制冷，冬季制熱，有效地改善了野外作業(yè)的惡劣環(huán)境條件，提高了生活質(zhì)量；同時(shí)由于拆、裝、運(yùn)輸方便，故在營(yíng)地轉(zhuǎn)移時(shí)可隨時(shí)帶走，在新場(chǎng)地重新安裝后可重復(fù)使用，節(jié)約了大量投入資金。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。


圖1是已知的井式液體冷熱源系統(tǒng)的原理圖之一；圖2是已知的井式液體冷熱源系統(tǒng)的原理圖之二；圖3是已知的井式液體冷熱源系統(tǒng)的能量提升器在冬季制熱時(shí)的工作原理示意圖；圖4是已知的井式液體冷熱源系統(tǒng)的能量提升器在夏季制冷時(shí)的工作原理示意圖；圖5是已知的蓄能器的主視圖；圖6是已知的蓄能器的蓄能筒堆放示意圖；圖7是已知的蓄能器的蓄能筒的局部放大圖；
圖8是本實(shí)用新型野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)的原理圖；圖9是本實(shí)用新型野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)中一張床的結(jié)構(gòu)示意圖，為了清楚表示出熱交換管在床中的位置，其中畫入了熱交換管；圖10是圖9中A-A處的剖面圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)是本申請(qǐng)人的利用地下儲(chǔ)存的大量低位冷熱源來制冷或制熱的系列申請(qǐng)之一，其熱交換回路與前述的“井式液體冷熱源系統(tǒng)”的熱交換回路相同，不再贅述；其制熱回路可以利用“井式液體冷熱源系統(tǒng)”的制熱回路，也可以利用下文將要敘述的制熱回路；本實(shí)用新型的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)的地?zé)岵杉骺梢岳谩熬揭后w冷熱源系統(tǒng)”的水井，或者前述的“蓄能器”，也可以利用本申請(qǐng)人申請(qǐng)的其他形式的地?zé)岵杉鳌?br> 如圖8所示，本實(shí)用新型的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)包括地?zé)岵杉?0、抽液泵60、能量提升器10、出液泵50和若干張由床板11和支承床板的床骨架12組成的床。能量提升器10包括由壓縮機(jī)1、冷凝器2、膨脹閥28和蒸發(fā)器6通過管路依次連接面構(gòu)成的制熱回路和熱交換回路。床骨架12內(nèi)設(shè)置有熱交換管13，熱交換管13的一端與熱交換回路的負(fù)載進(jìn)液管102連接，另一端與熱交換回路的負(fù)載回液管103連接。在能量提升器10中的壓縮機(jī)1與冷凝器2之間的管路中設(shè)有熱水器81，該熱水器81的加熱器進(jìn)液管81a與壓縮機(jī)1的出液管相連，加熱器出液管81b與冷凝器2的進(jìn)液管相連。熱水器81的水筒側(cè)壁上連接有自來水管和生活用水管，其可以提供生活用熱水。
參見圖9和圖10。本實(shí)用新型的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)中的床由床板11和支承床板的床骨架12組成。其中床骨架12是由兩個(gè)縱梁14和焊接在兩個(gè)縱梁14內(nèi)側(cè)的若干橫梁15搭接而成的框架。橫梁15下面設(shè)有由刨花板或三合板等材料制成的底板18，該底板18的下表面與縱梁14的下表面位于同一水平面；橫梁15上面設(shè)有保溫板17，以防止不必要的熱量損失；保溫板17與床板11之間設(shè)有若干支承板16。熱交換管13排列在保溫板17與床板11之間，由卡環(huán)和螺釘固定在保溫板17上，相鄰兩排熱交換管由支承板16隔開。設(shè)置支承板16可以避免床板11壓迫熱交換管13，有利于延長(zhǎng)其使用壽命。為了更好散熱，可以在床板11上設(shè)置散熱孔(圖中未示出)，床板11可以由木板或膠合板或大芯板制成?？v梁14和橫梁15均可以由方鋼制成，熱交換管可以由銅管、鋼管或交聯(lián)管或其他材料制成。
權(quán)利要求1.一種野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，包括地?zé)岵杉?20)、抽液泵(70)、能量提升器(10)和出液泵(50)，所述能量提升器(10)包括由壓縮機(jī)(1)、冷凝器(2)和蒸發(fā)器(6)構(gòu)成的制熱回路和熱交換回路，其特征在于還包括若干由床板(11)、支承床板的床骨架(12)組成的床，其中所述床骨架(12)內(nèi)設(shè)置有熱交換管(13)，所述熱交換管(13)的一端與熱交換回路的負(fù)載進(jìn)液管(102)連接，另一端與熱交換回路的負(fù)載回液管(103)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其特征在于所述床骨架(12)是由兩個(gè)縱梁(14)和連接兩個(gè)縱梁(14)的若干橫梁(15)搭接而成的框架，所述橫梁(15)與床板(11)之間設(shè)有若干支承板(16)，所述熱交換管(13)盤旋在床板(11)與橫梁(15)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其特征在于所述橫梁(15)與支承板之間設(shè)有保溫板(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其特征在于所述床板(11)上設(shè)有散熱孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其特征在于所述縱梁(14)和橫梁(15)均由方鋼制成，且橫梁(15)下面設(shè)有底板(18)，該底板(18)的下表面與縱梁(14)的下表面位于同一水平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其特征在于所述縱梁(14)和橫梁(15)均由方鋼制成，且橫梁(15)下面設(shè)有底板(18)，該底板(18)的下表面與縱梁(14)的下表面位于同一水平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其特征在于還包括熱水器(81)，該熱水器(81)的加熱器進(jìn)液管(81a)與壓縮機(jī)(1)的出液管相連，加熱器出液管(81b)與所述冷凝器(2)的進(jìn)液管相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其特征在于還包括熱水器(81)，該熱水器(81)的加熱器進(jìn)液管(81a)與壓縮機(jī)(1)的出液管相連，加熱器出液管(81b)與所述冷凝器(2)的進(jìn)液管相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或6所述的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其特征在于所述能量提升器(10)的制熱回路中還包括膨脹閥(28)，該膨脹閥(28)安裝在冷凝器(2)的出液管與蒸發(fā)器(6)的進(jìn)液管之間的回路上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或6所述的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，其特征在于還包括二個(gè)二位四通閥(8，9)，與所述冷凝器(2)相偶合的熱交換管路(30)的出液管(2a)與第一二位四通閥(8)的第一接口(8a)相連，其進(jìn)液管(2b)與第二二位四通閥(9)的第一接口(9a)相連；負(fù)載進(jìn)液管(102)與第一二位四通閥(8)的第二接口(8b)相連，負(fù)載回液管(103)與第二二位四通閥(9)的第四接口(9d)相連；與所述蒸發(fā)器(6)相偶合的熱交換管路(40)的出水管(6a)與所述第一二位四通閥(8)的第三接口(8c)相連，其進(jìn)液管(6b)與第二二位四通閥(9)的第三接口(9c)相連；所述地?zé)岵杉?20)的進(jìn)液管(12b)與第一二位四通閥(8)的第四接口(8d)相連，其出液管(12a)與第二二位四通閥(9)的第二接口(9b)相連。
專利摘要一種野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)，包括地?zé)岵杉鳌⒊橐罕?、能量提升器和出液泵。能量提升器包括由壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器構(gòu)成的制熱回路和熱交換回路，其中，還包括若干由床板、支承床板的床骨架組成的床，床骨架內(nèi)設(shè)置有熱交換管。熱交換管的一端與熱交換回路的負(fù)載進(jìn)液管連接，另一端與熱交換回路的負(fù)載回液管連接。本實(shí)用新型的野外作業(yè)用液態(tài)冷熱源采暖系統(tǒng)夏季制冷，冬季制熱，有效地改善了野外作業(yè)的惡劣環(huán)境條件，提高了生活質(zhì)量；同時(shí)由于拆、裝、運(yùn)輸方便，故在營(yíng)地轉(zhuǎn)移時(shí)可隨時(shí)帶走，在新場(chǎng)地重新安裝后可重復(fù)使用，節(jié)約了大量投入資金。
文檔編號(hào)F24J3/08GK2558932SQ0223772
公開日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者徐生恒 申請(qǐng)人:徐生恒