本發(fā)明涉及地?zé)釗Q熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種磁懸浮地?zé)釤岜脫Q熱系統(tǒng)。

技術(shù)背景

地?zé)豳Y源具有清潔、高效、穩(wěn)定、安全、取之不盡用之不竭等獨(dú)特優(yōu)勢，在所有可再生能源中，地?zé)崮艿目衫眯首罡?，能夠在治理霧霾、節(jié)能減排、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)等方面發(fā)揮獨(dú)特作用。對于治理霧霾而言，社會各界已形成共識，就是要調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展可再生和清潔能源，這對于地?zé)岬拈_發(fā)利用也會形成一個(gè)強(qiáng)大的助推力。但是現(xiàn)有的地?zé)釗Q能設(shè)備運(yùn)行效率不高，維修頻繁。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種磁懸浮地?zé)釤岜脫Q熱系統(tǒng)，解決現(xiàn)有地?zé)釗Q熱系統(tǒng)由于自身結(jié)構(gòu)導(dǎo)致維修率高，具有主要運(yùn)行設(shè)備不產(chǎn)生機(jī)械摩擦降低運(yùn)行成本，減少維修的技術(shù)效果。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，提供一種磁懸浮地?zé)釤岜脫Q熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有設(shè)置于地下的換熱通道，包括設(shè)置在換熱通道上部的冷凝器、磁懸浮壓縮機(jī)、換熱泵以及進(jìn)液管、出氣管；以及：設(shè)置在換熱通道內(nèi)的蒸發(fā)器；

所述冷凝器的一端通過進(jìn)液管延伸至蒸發(fā)器內(nèi)；

所述蒸發(fā)器的上端通過出氣管依次連通磁懸浮壓縮機(jī)、冷凝器的另一端。

進(jìn)一步地，磁懸浮壓縮機(jī)包括機(jī)架、第一徑向磁浮浮軸承、轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、推力磁浮浮軸承、第二徑向磁浮浮軸承、第一位置傳感器、第二位置傳感、第三位置傳感器、葉輪；

所述電機(jī)定子設(shè)置于機(jī)架內(nèi)；所述轉(zhuǎn)子設(shè)置于電機(jī)定子內(nèi)；所述轉(zhuǎn)子的一端設(shè)置第一徑向磁浮浮軸承、第一位置傳感器；所述轉(zhuǎn)子的另一端設(shè)置推力磁浮浮軸承、第二徑向磁浮浮軸承、第三位置傳感器、第三位置傳感器；所述第二位置傳感器、第三位置傳感器位于第二徑向磁浮浮軸承兩側(cè)；還包括與電機(jī)定子、第一位置傳感器、第二位置傳感、第三位置傳感器連接并用于控制磁懸浮壓縮機(jī)plc控制器。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)液管上設(shè)置有工質(zhì)泵。

進(jìn)一步地，所述換熱通道上部、出氣管外壁覆轍有保溫隔熱層。

進(jìn)一步地，所述換熱通道內(nèi)設(shè)置與進(jìn)液管連通的蒸發(fā)器。

進(jìn)一步地，所述冷凝器上端設(shè)置回水管和出水管。所述蒸發(fā)器為管狀上端開設(shè)有進(jìn)液管管口。

本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)如下：

本申請實(shí)施例提供的一種磁懸浮地?zé)釤岜脫Q熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有設(shè)置于地下的換熱通道，包括設(shè)置在換熱通道上部的冷凝器、磁懸浮壓縮機(jī)、換熱泵以及進(jìn)液管、出氣管；以及：設(shè)置在換熱通道內(nèi)的蒸發(fā)器；所述冷凝器的一端通過進(jìn)液管延伸至蒸發(fā)器內(nèi)；所述蒸發(fā)器的上端通過出氣管依次連通磁懸浮壓縮機(jī)、冷凝器的另一端；當(dāng)需要換熱時(shí)，低溫工質(zhì)通過進(jìn)液管注入地下熱管蒸發(fā)器，低溫工質(zhì)利用地下熱管蒸發(fā)器外壁與地下?lián)Q熱通道內(nèi)巖層進(jìn)行熱交換，經(jīng)過地下?lián)Q熱通道蒸發(fā)器吸熱汽化后通過壓磁懸浮壓縮機(jī)傳輸至冷凝器供熱取暖，通過采用磁懸浮式壓縮機(jī)，避免了壓縮機(jī)運(yùn)行的機(jī)械摩擦，提高了單位時(shí)間的換熱效率，降低維修因素，從而降低維修次數(shù)。

本發(fā)明能夠保證地下?lián)Q熱系統(tǒng)群有足夠的換熱能力來滿足工程熱負(fù)荷的需要。同時(shí)采用磁懸浮壓縮機(jī)，輸送工質(zhì)蒸汽，靜音無震動，磁懸浮軸承使得運(yùn)動部件完全懸浮，壓縮機(jī)內(nèi)部完全無摩擦運(yùn)行，結(jié)構(gòu)震動接近0，運(yùn)行噪音低，無須昂貴的減震配件。節(jié)能高效：完全不使用潤滑油等先進(jìn)技術(shù)。運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低：系統(tǒng)在運(yùn)行過種中無任何摩擦，不需要更換磁潤滑油以及軸承，節(jié)約運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。無需定期進(jìn)行油檢，維護(hù)保養(yǎng)簡單、方便。日常維護(hù)費(fèi)用低：系統(tǒng)運(yùn)動部件少，沒有復(fù)雜的油路系統(tǒng)、油冷卻系統(tǒng)油過濾器等。本系統(tǒng)是一種全新的利用地?zé)峒夹g(shù)方法。

本發(fā)明可以根據(jù)需要的熱負(fù)荷量來確定地下熱管蒸發(fā)器的數(shù)量和深度。

地下熱管蒸發(fā)器采用全封閉循環(huán)系統(tǒng)，向地下深處0-5000m安裝地下熱管蒸發(fā)器，通過地下熱管蒸發(fā)器管外壁與周圍巖層換熱。

本系統(tǒng)采用磁懸浮壓縮機(jī)，輸送工質(zhì)蒸汽。

靜音無震動：磁懸浮軸承使得運(yùn)動部件完全懸浮，壓縮機(jī)內(nèi)部完全無摩擦運(yùn)行，結(jié)構(gòu)震動接近0，運(yùn)行噪音低，無須昂貴的減震配件。與傳統(tǒng)壓縮機(jī)靠潤滑油循環(huán)系統(tǒng)來保證承軸的正常運(yùn)行相比，磁懸浮壓縮機(jī)可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動部件懸浮在軸承上做無摩擦運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)靜音運(yùn)轉(zhuǎn)，擺脫噪音困擾；節(jié)能高效：系統(tǒng)采用磁懸浮壓縮機(jī)技術(shù)、變頻智能控制技術(shù)、完全不使用潤滑油等先進(jìn)技術(shù)，產(chǎn)品能效比有了很大的提高。

運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低：系統(tǒng)在運(yùn)行過種中無任何摩擦，不需要更換磁潤滑油以及軸承，節(jié)約運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。無需定期進(jìn)行油檢，維護(hù)保養(yǎng)簡單、方便。進(jìn)一步地，日常維護(hù)費(fèi)用低：系統(tǒng)運(yùn)動部件少，沒有復(fù)雜的油路系統(tǒng)、油冷卻系統(tǒng)油過濾器等，無需每年清洗全部部件，只需要對蒸發(fā)、冷凝器水垢處理清洗，且可節(jié)省維護(hù)時(shí)間。

附圖說明

圖1為本申請實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本申請實(shí)施例的蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本申請實(shí)施例的磁懸浮壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要特別說明書的是本發(fā)明若涉及到模塊處理及與模塊處理連接或作用的部件均采用現(xiàn)有包括但不限于能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明功能的模塊或和器件的組合；所涉及的只是利用該模塊的整體部件的功能結(jié)果而不直接或間接涉及實(shí)現(xiàn)該功能結(jié)果的過程或步驟方法。

實(shí)施例

本申請實(shí)施例一種磁懸浮地?zé)釤岜脫Q熱系統(tǒng)，參照圖1、2所示，該系統(tǒng)具有設(shè)置于地下的換熱通道4，包括設(shè)置在換熱通道4上部的冷凝器2、磁懸浮壓縮機(jī)5、換熱泵9以及進(jìn)液管1、出氣管3；以及：設(shè)置在換熱通道4內(nèi)的蒸發(fā)器6；所述冷凝器2的一端通過進(jìn)液管1延伸至蒸發(fā)器6內(nèi)；所述蒸發(fā)器6的上端通過出氣管3依次連通磁懸浮壓縮機(jī)5、冷凝器2的另一端；所述低溫工質(zhì)7為水。

本申請實(shí)施例中，當(dāng)需要換熱時(shí)，低溫工質(zhì)通過進(jìn)液管注入地下熱管蒸發(fā)器，低溫工質(zhì)利用地下熱管蒸發(fā)器外壁與地下?lián)Q熱通道內(nèi)巖層進(jìn)行熱交換，經(jīng)過地下?lián)Q熱通道蒸發(fā)器吸熱汽化后通過壓磁懸浮壓縮機(jī)傳輸至冷凝器供熱取暖，通過采用磁懸浮式壓縮機(jī)，避免了壓縮機(jī)運(yùn)行的機(jī)械摩擦，提高了單位時(shí)間的換熱效率，降低維修因素，從而降低維修次數(shù)。

本申請實(shí)施例中，參考圖3說明；所述磁懸浮壓縮機(jī)包括機(jī)架、第一徑向磁浮浮軸承1、轉(zhuǎn)子2、電機(jī)定子3、推力磁浮浮軸承4、第二徑向磁浮浮軸承5、第一位置傳感器7、第二位置傳感6、第三位置傳感器9、葉8；

所述電機(jī)定子3設(shè)置于機(jī)架10內(nèi)；所述轉(zhuǎn)子2設(shè)置于電機(jī)定子3內(nèi)；所述轉(zhuǎn)子2的一端設(shè)置第一徑向磁浮浮軸承1、第一位置傳感器7；所述轉(zhuǎn)子2的另一端設(shè)置推力磁浮浮軸承4、第二徑向磁浮浮軸承5、第二位置傳感器6、第三位置傳感器9；所述第二位置傳感器6、第三位置傳感器9位于第二徑向磁浮浮軸承5兩側(cè)；還包括與電機(jī)定子3、第一位置傳感器7、第二位置傳感6、第三位置傳感器9連接并用于控制磁懸浮壓縮機(jī)plc控制器。

該磁懸浮壓縮機(jī)主要組成部分由鋁合金精密鑄造的壓縮機(jī)機(jī)體、兩級壓縮的離心葉輪、永磁體材料制成的一體化電動機(jī)轉(zhuǎn)子和驅(qū)動軸、永磁同步電動機(jī)、電磁軸承、可調(diào)節(jié)的進(jìn)口導(dǎo)流葉片、ac／dc電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、電磁軸承控制系統(tǒng)和軟啟動控制系統(tǒng)等。

磁懸浮壓縮機(jī)具體結(jié)構(gòu)示意如圖3，磁懸浮壓縮機(jī)工作原理：隨著電子技術(shù)、控制工程、信號處理元器件、電磁理論及新型電磁材料的發(fā)展和轉(zhuǎn)子動力學(xué)的進(jìn)展，近年來磁懸浮技術(shù)得到了長足的發(fā)展。磁懸浮是利用磁性“同性相斥，異性相吸”的原理，在軸承的轉(zhuǎn)子和定子間加上相應(yīng)的電磁場，通過控制電磁場，使之處于相對“懸浮”狀態(tài)。磁懸浮系統(tǒng)，它是由轉(zhuǎn)子、傳感器、控制器和執(zhí)行器4部分組成，其中執(zhí)行器包括電磁鐵和功率放大器兩部分。磁懸浮軸承是一種利用磁場，使轉(zhuǎn)子懸浮起來，從而在旋轉(zhuǎn)時(shí)不會產(chǎn)生機(jī)械接觸，不會產(chǎn)生機(jī)械磨擦，不再需要機(jī)械軸承以及機(jī)械軸承所必需的潤滑系統(tǒng)。在壓縮機(jī)中使用磁懸浮軸承，所有因?yàn)闈櫥投鴰淼臒谰筒辉俅嬖诹?。磁懸浮壓縮機(jī)正是應(yīng)用了磁懸浮軸承技術(shù)。

磁懸浮壓縮機(jī)特性：采用磁性軸承，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)受磁力的作用，軸與軸承無接觸轉(zhuǎn)動，機(jī)械傳遞效率為100%，采用雙級鑄鋁葉輪直接嵌于軸上，減小了由于齒輪傳動產(chǎn)生的能量損失，壓縮機(jī)的馬達(dá)為永磁同步馬達(dá)，由pwm（脈沖寬度調(diào)制）電壓供電，可以實(shí)現(xiàn)變速運(yùn)行；壓縮機(jī)入口裝有導(dǎo)流葉片，用來調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的負(fù)載。

本發(fā)明運(yùn)行時(shí)，磁懸浮的作用是利用磁場力使物體沿著或繞著某一基準(zhǔn)框架的一軸或幾軸保持固定位置。由于懸浮體和支撐之間沒有任何接觸，克服了由摩擦帶來的能量消耗和速度限制，具有壽命長、能耗低、無污染、無噪聲、不受任何速度限制、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，如圖1、2所示，所述進(jìn)液管1上設(shè)置有工質(zhì)泵9。

進(jìn)一步地，所述換熱通道上部、出氣管3外壁覆轍有保溫隔熱層8。

進(jìn)一步地，所述換熱通道內(nèi)設(shè)置與進(jìn)液管1連通的蒸發(fā)器6。

進(jìn)一步地，所述冷凝器2上端設(shè)置回水管10和出水管11；如圖2所示所述蒸發(fā)器為管狀上端開設(shè)有進(jìn)液管管口12。

本發(fā)明的工作原理如下：

打開工質(zhì)泵9，低溫工質(zhì)（水或其他易蒸發(fā)液體）7通過進(jìn)液管1注入地下熱管蒸發(fā)器6，低溫工質(zhì)7利用地下熱管蒸發(fā)器6外壁與地下?lián)Q熱通道4下端進(jìn)行熱交換，經(jīng)過地下熱管蒸發(fā)器6吸熱汽化后通過壓磁懸浮壓縮機(jī)5傳輸至冷凝器2，冷凝器2經(jīng)出水管11向需熱設(shè)備供熱，回水管10經(jīng)冷凝器2、經(jīng)工質(zhì)泵9由進(jìn)液管1注入地下熱管蒸發(fā)器6內(nèi)，循環(huán)使用。

本系統(tǒng)通過低溫工質(zhì)在地下深處換熱器內(nèi)直接蒸發(fā)吸收地?zé)幔ㄟ^磁懸浮壓縮機(jī)工作將蒸汽輸送壓縮至地面冷凝器放熱，實(shí)現(xiàn)將地?zé)嵊傻叵螺斔偷孛娼ㄖ哪康摹?/p>

磁懸浮磁懸浮地?zé)釤岜脫Q熱系統(tǒng)是指通過鉆機(jī)向地下一定深度中深地層鉆孔，在鉆孔中安裝密閉的地下熱管蒸發(fā)器，在內(nèi)充滿低溫介質(zhì)，地下熱管蒸發(fā)器吸收熱量將低溫介質(zhì)汽化通過磁懸浮壓縮機(jī)工作，將汽化介質(zhì)壓縮輸送至地面冷凝器冷凝放熱向建筑物供熱的新技術(shù)。

實(shí)際使用中，一種磁懸浮地?zé)釤岜脫Q熱系統(tǒng)，包括進(jìn)液管1、冷凝器2、出汽管3、地下深0-5000m換熱通道4、磁懸浮壓縮機(jī)5、地下熱管蒸發(fā)器6、低溫工質(zhì)7、保溫隔熱層8、工質(zhì)泵9、用戶回水10和用戶供水11，地下0-5000m換熱通道4內(nèi)設(shè)有一組或多組密閉的地下熱管蒸發(fā)器6，地下熱管蒸發(fā)器6內(nèi)一次充注好所需低溫工質(zhì)7，地下熱管蒸發(fā)器6上半部分和出汽管3左端部分設(shè)有保溫隔熱層8，地下熱管蒸發(fā)器6內(nèi)設(shè)有進(jìn)液管1和上端設(shè)有出汽管3，進(jìn)液管1設(shè)有工質(zhì)泵9，出汽管3上設(shè)有磁懸浮壓縮機(jī)5，冷凝器上設(shè)有用戶回水10和用戶供水11，地下熱管蒸發(fā)器6通過出汽管3連接至磁懸浮壓縮機(jī)5，磁懸浮壓縮機(jī)5連通冷凝器2，冷凝器2連通用戶供水11和用戶回水10，用戶回水10經(jīng)過冷凝器2通過進(jìn)液管1和工質(zhì)泵9連通至地下熱管蒸發(fā)器6，多組地下熱管蒸發(fā)器6通過進(jìn)液管1和出汽管3并聯(lián)。地下熱管蒸發(fā)器6的數(shù)量根據(jù)工程熱負(fù)荷量確定。

上面對本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。