一種用于地鐵隧道內毛細管壁面換熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種毛細管換熱系統(tǒng)，特別涉及一種用地鐵隧道的熱回收的毛細管壁面換熱系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]我國的土壤源熱栗系統(tǒng)數(shù)量和規(guī)模近年來不斷增大，全國已經有多個數(shù)十萬平米的土壤源熱栗項目在建。歐美土壤源熱栗系統(tǒng)主要是采用水平埋管式土壤換熱器，通過小型熱栗機組承擔別墅等小型住宅空調的冷、熱負荷；我國的土壤源熱栗系統(tǒng)應用于規(guī)模較大的多層住宅和辦公建筑較多，土壤換熱器一般采用在一定區(qū)域內密集布置的垂直單U或雙U型土壤換熱器群，或者利用建筑物地基內的工程粧或灌注粧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栗規(guī)模使得土壤換熱器埋管范圍內的土壤熱平衡容易出現(xiàn)問題。土壤源熱栗的熱平衡問題并不是技術上不可解決的難題，完全可以通過系統(tǒng)的合理設計和規(guī)范化的運行管理進行規(guī)避。方法之一在于減少土壤換熱器群的密集度。

【發(fā)明內容】

[0003]為解決上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出一種用于地鐵隧道內毛細管壁面換熱器，具有結構合理，換熱器群的密集度小，節(jié)能舒適，環(huán)保，經濟高效的特點。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案為:
[0005]—種應用于地鐵隧道內毛細管壁面換熱系統(tǒng)，包括毛細管網前端換熱系統(tǒng)、水源熱栗系統(tǒng)、用戶末端系統(tǒng)，其中，水源熱栗系統(tǒng)包括壓縮機(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)水栗(9)和冷卻水循環(huán)水栗(11);熱栗機組(2)的出口 c與毛細管網前端換熱系統(tǒng)(10)的一端相連，毛細管網前端換熱系統(tǒng)(10)的另一端與冷卻水循環(huán)水栗(9)的入口相連，冷卻水循環(huán)水栗(9)出口經蝶閥(8)與熱栗機組(2)的入口 a相連；熱栗機組(5)的出口 h與冷卻水循環(huán)水栗(11)的入口相連，冷卻水循環(huán)水栗(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)的出口經蝶閥(8)與熱栗機組(5)的出口 f相連。
[0006]毛細管網是理想的高效換熱器，這是由于其特點和材料的特點所決定的，本發(fā)明毛細管網采用4.3X0.85mm標準毛細管，組成的間隔為10mm-30mm的網柵，細管網前端換熱系統(tǒng)置于地下隧道巖壁上，距離隧道壁外表面10-50cm。夏季空調制冷時，機組通過毛細管網前端換熱系統(tǒng)將熱量釋放在巖土內，可省去安裝冷卻塔的空間，減弱對周圍環(huán)境的影響。冬季供熱運行時，機組從毛細管網前端換熱系統(tǒng)吸熱，通過壓縮機提升溫度后用于供熱。
[0007]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果為:
[0008]毛細管壁面換熱器置于隧道中，解決了土壤源熱栗鉆孔費用高以及效率低的問題。解決了冷卻塔的設置產生噪聲和滋生細菌、地表水源熱栗造成的水體熱污染、土壤源熱栗換熱盤管占地面積較大、埋管的敷設安裝增加土建費用及土壤導熱系數(shù)較小，換熱量較小的問題。具有占地面積小，換熱效率高，經濟高效等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0009]附圖為本發(fā)明的結構示意圖。
[0010]其中:1_壓縮機，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-冷卻水循環(huán)水栗，10-毛細管前端換熱器，11-冷卻水循環(huán)水栗，12-用戶毛細管末端換熱器。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明:
[0012]—種應用于地鐵隧道內毛細管壁面換熱系統(tǒng)包括毛細管網前端換熱系統(tǒng)、水源熱栗系統(tǒng)、用戶末端系統(tǒng)，地鐵隧道內毛細管壁面換熱系統(tǒng)一般包括3個必須環(huán)路:
[0013]I)熱栗機組制冷劑環(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)，壓縮機推動制冷劑在回路里循環(huán)。
[0014]2)毛細管前端環(huán)路，水在毛細管前端和冷凝器之間的封閉加壓環(huán)路。冬季機組從毛細管網前端換熱系統(tǒng)吸熱，通過壓縮機提升溫度后用于供熱；夏季空調制冷時，機組通過毛細管網前端換熱系統(tǒng)將熱量釋放在巖土內。
[0015]3)用戶末端系統(tǒng)環(huán)路，把已經調節(jié)好的水分配到不同的用戶循環(huán)過程，這個環(huán)路是通過循環(huán)水栗進行循環(huán)。
[0016]夏季工況:夏季機組的制冷流程，壓縮機(I)制出來的高溫高壓氣體通過四通換向閥(6 )，經過四通換向閥(6 )從冷凝器(2 )的b進入，再經過冷卻水栗(9 )，通過毛細管網前端換熱系統(tǒng)(10)將壓縮機排出的高溫氣體熱量釋放在巖土內；冷卻后的制冷劑通過冷凝器(2)的d 口出，經過干燥器(3)進行干燥，再經過節(jié)流閥(4)進行降壓。被冷卻后的制冷劑從蒸發(fā)器(5)g進入，經過蒸發(fā)器(5)換熱后的冷水經冷卻水栗(11)通向用戶；進入換熱器(5)換熱后升溫的制冷劑從e 口流出，經過四通換向閥(6)，進入液體分離器(7)最后進入壓縮機(I)完成制冷循環(huán)。
[0017]冬季工況:冬季機組從毛細管網前端換熱系統(tǒng)吸熱，通過壓縮機(I)提升溫度后的制冷劑經四通換向閥(6)，升溫度后的制冷劑再從蒸發(fā)器(5)e 口進入，經過蒸發(fā)器(5)換熱升溫的熱水經冷卻水栗供給用戶用；經過蒸發(fā)器(5)換熱降溫的制冷劑從蒸發(fā)器(5)g流出，流經節(jié)流閥(4 )降壓和干燥器(3 )進行干燥后，從冷凝器末端(2 ) d進入，經過冷凝器末端(2)進行換熱后，升溫后的制冷劑經過四通換向閥(6)，進入液體分離器(7)最后進入壓縮機(I)完成制熱循環(huán)。
【主權項】
1.一種用于地鐵隧道內毛細管壁面換熱器，其特征在于包括毛細管網前端換熱系統(tǒng)、水源熱栗系統(tǒng)、用戶末端系統(tǒng)，其中，水源熱栗系統(tǒng)包括壓縮機(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)水栗(9)和冷卻水循環(huán)水栗(11);毛細管網前端換熱系統(tǒng)流程:冷凝器(2)的出口 c與毛細管網前端換熱系統(tǒng)(10)的一端相連，毛細管網前端換熱系統(tǒng)(10)的另一端與冷卻水循環(huán)水栗(9)的入口相連，冷卻水循環(huán)水栗(9)出口經蝶閥(8)與冷凝器(2)的入口 a相連；用戶末端系統(tǒng)流程:蒸發(fā)器(5)的出口 h與冷卻水循環(huán)水栗(11)的入口相連，冷卻水循環(huán)水栗(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)的出口經蝶閥(8)與蒸發(fā)器(5)的出口 f相連。2.如權利要求1所述的一種用于地鐵隧道內毛細管壁面換熱器，其特征在于:所述的毛細管網前端換熱系統(tǒng)(10)的毛細管網采用4.3X0.85mm標準毛細管，每根毛細管內的流速為0.05?0.2m/s，毛細管內流動狀態(tài)均為層流。3.如權利要求1所述一種用于地鐵隧道內毛細管壁面換熱器充分利用已開挖的隧洞巖壁，在巖壁襯砌壁面上敷設毛細管換熱器并用抹面材料覆蓋，采用毛細管壁面換熱器的系統(tǒng)主要包括:毛細管網前端換熱系統(tǒng)、水-水熱栗機組系統(tǒng)和用戶末端系統(tǒng)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種應用于地鐵隧道內的毛細管壁面換熱器，毛細管壁面換熱系統(tǒng)包括：毛細管網前端換熱系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、用戶末端系統(tǒng)。本實用新型的毛細管壁面換熱系統(tǒng)，通過改變熱泵機組四通閥的方向實現(xiàn)冬季制熱和夏季制冷。本實用新型克服了設置冷卻塔產生噪聲和滋生細菌缺點；克服了地表水源熱泵造成的水體熱污染缺點；克服了土壤源熱泵換熱盤管占地面積較大，埋管的敷設安裝增加土建費用及土壤導熱系數(shù)較小，換熱量較小的缺點。具有占地面積小，造價低，換熱效率高，環(huán)保、經濟高效等優(yōu)點，且能夏季對地下隧道車站供冷，冬季對地上建筑供暖優(yōu)點。
【IPC分類】F24F5/00, F25B30/06
【公開號】CN204830262
【申請?zhí)枴緾N201520206514
【發(fā)明人】李緒泉, 施志鋼, 周春波, 劉國丹, 王海英, 王剛, 于慧俐, 胡松濤
【申請人】青島理工大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年4月8日