蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，包括埋管、與埋管連通的加溫循環(huán)總成和降溫加濕循環(huán)總成，以及與所述加溫循環(huán)總成與降溫加濕循環(huán)總成進行熱量交換的制冷劑循環(huán)總成。本發(fā)明土壤源熱泵冬季運行可靠、穩(wěn)定，并且不需要煤等燃料作為驅(qū)動，冬季制熱時運行良好的系統(tǒng)可以節(jié)約30%～40%的運行費用，保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性；并且節(jié)約了大量的土地資源，減少了因燃煤排放的CO2、SO2等污染物。
【專利說明】蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)制冷【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當前，能源緊缺已經(jīng)成為嚴重制約我國經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)鍵問題，節(jié)能作為國家能源戰(zhàn)略的一個重要組成部分。在某些名貴花卉如胡蝶蘭的培植過程中，對溫濕度具很高的要求，一般冬季需求室內(nèi)溫度不小于15°C，夏季室內(nèi)溫度不大于28°C，全年室內(nèi)濕度不小于80%，為滿足要求，今市場上多采用燃煤型鍋爐和熱風(fēng)機加溫，濕簾加濕，運用該系統(tǒng)能耗大，占用土地資源多，夏天降溫困難。從減少能耗，減少CO2和SO2等污染物來看，應(yīng)用現(xiàn)今市場上電能驅(qū)動的熱泵機組取代燃煤型鍋爐。從系統(tǒng)的冷熱源的角度來看，熱泵又可分為空氣源熱泵、水源熱泵和土壤源熱泵等。在溫室加溫應(yīng)用中，燃煤型鍋爐，水源熱泵和空氣源熱泵都存在不足。
[0003]燃煤型鍋爐:目前來說，我國燃煤鍋爐熱效率低，污染嚴重，機械自動化水平低，存在著諸多不足。燃煤效率低，我國鍋爐以煤為主，在爐內(nèi)燃燒條件差，且煤質(zhì)多變，鍋爐很難按照設(shè)計狀態(tài)運行；單臺容量小，生活及生產(chǎn)用工業(yè)鍋爐平均每臺容量不超過3t/h ;污染嚴重，許多鍋爐的消煙除塵設(shè)備不完善，又無脫硫設(shè)備，排煙黑度、煙塵濃度和SO2排放濃度超過國家環(huán)保標準。一般來說，在釋放相同熱量的同時，燃煤型鍋爐排放的煙塵量為燃油鍋爐的11倍，為燃氣的500倍，燃煤排放的SO2為燃油的3倍。
[0004]水源熱泵:水源溫度雖然和土壤源溫度一樣長年穩(wěn)定，有效的提高了機組的能效t匕，但對地下水資源的破壞極大，且初投資大，使得推廣極難。受地域影響大。在實際工程運用中，不同的水資源的利用成本差異大，能否尋找到合適的水源限制了水源熱泵的推廣和發(fā)展；水層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的制。為保證地下水文條件的穩(wěn)定和節(jié)約地下水資源，從地下抽出的水必須全部回灌，能否經(jīng)濟的回灌受地質(zhì)條件的影響。
[0005]空氣源熱泵:區(qū)域性限制強，受冬季環(huán)境溫度較低影響，機組在黃河流域、華北、西北等地區(qū)將無法在冬季正常工作；制熱時蒸發(fā)器易結(jié)霜。由于空氣源熱泵冬季采用空氣作為熱源，所以，隨著室外溫度的降低，空氣中的水分就會析出并依附于蒸發(fā)器表面形成霜層。蒸發(fā)器傳熱熱阻增加，嚴重影響壓縮機以及熱泵整體的性能，同時，除霜帶來的額外費用還將降低空氣源熱泵的經(jīng)濟性；效率較土壤源熱泵低?？諝鉁囟入S季節(jié)變化大，機組常在冷凝溫度高和蒸發(fā)溫度低的情況下運行，效率低下。
[0006]鍋爐加溫原理簡單，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，運行管理方便，但是燃煤鍋爐加溫的效率較熱泵低，占用土地面積大，燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染大；水源熱泵運行穩(wěn)定，節(jié)能環(huán)保，無除霜難等問題，但受水層地質(zhì)條件和地下水源條件的影響極大；空氣源熱泵區(qū)域限制性大，制熱時存在結(jié)霜的問題，效率較土壤源熱泵低。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明所要解決的問題就是提供一種蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，解決現(xiàn)有溫室加溫的燃煤型鍋爐占地面積大，對環(huán)境污染大，能源利用低等問題；解決熱風(fēng)機的散熱不均勻問題；且解決了空氣源熱泵除霜難，運行不穩(wěn)定等缺點，解決了水源熱泵地域限制性強，水層地質(zhì)結(jié)構(gòu)限制等缺點。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:包括埋管、與埋管連通的加溫循環(huán)總成和降溫加濕循環(huán)總成，以及與所述加溫循環(huán)總成與降溫加濕循環(huán)總成進行熱量交換的制冷劑循環(huán)總成。
[0009]進一步的，所述加溫循環(huán)總成包括第一循環(huán)泵和換熱器，所述第一循環(huán)泵的輸入端與埋管的輸出端連通，所述第一循環(huán)泵的輸出端與換熱器的熱源側(cè)的輸入端連通，所述換熱器的熱源側(cè)的輸出端與埋管的輸入端連通，所述換熱器的冷源側(cè)連通在所述制冷劑循環(huán)總成中。
[0010]進一步的，所述換熱器的熱源側(cè)的輸出端與埋管的輸入端之間通過第五管路連通，所述第五管路上設(shè)有第五截止閥。
[0011]進一步的，所述降溫加濕循環(huán)總成包括第二循環(huán)泵和加濕器，以及與制冷劑循環(huán)總成進行熱量交換的末端循環(huán)組件，所述第二循環(huán)泵的輸入端與埋管的輸出端連通，所述第二循環(huán)泵的輸出端與加濕器的輸入端連通，所述加濕器的輸出端與末端循環(huán)組件的輸入端連通，所述末端循環(huán)組件的輸出端與埋管的輸入端連通。
[0012]進一步的，所述末端循環(huán)組件包括第三循環(huán)泵、冷凝器和散熱器，所述第三循環(huán)泵的輸入端與加濕器的輸出端連通，所述第三循環(huán)泵的輸出端與冷凝器的冷源側(cè)的輸入端連通，所述冷凝器的冷源側(cè)的輸出端與散熱器的輸入端連通，所述散熱器的輸出端與第三循環(huán)泵的輸入端連通，所述第三循環(huán)泵的輸出端與冷凝器的冷源側(cè)的輸入端之間還設(shè)有第六管路作為末端循環(huán)組件的輸出端與埋管的輸入端連通，所述第六管路上設(shè)有第六截止閥，所述冷凝器的熱源側(cè)連通在所述制冷劑循環(huán)總成中。
[0013]進一步的，所述散熱器的輸出端與第三循環(huán)泵的輸入端之間設(shè)有第三截止閥。
[0014]進一步的，所述散熱器為田字形散熱器。
[0015]進一步的，所述加濕器的輸出端與第三循環(huán)泵的輸入端之間設(shè)有第四截止閥。
[0016]進一步的，所述加濕器為濕簾加濕器，所述加濕器上設(shè)有補水裝置。
[0017]進一步的，所述補水裝置包括補水泵和設(shè)在補水泵與加濕器之間的第七截止閥。
[0018]進一步的，所述制冷劑循環(huán)總成包括壓縮機、冷凝器和換熱器，所述壓縮機的輸出端與冷凝器的熱源側(cè)的輸入端連通，所述冷凝器的熱源側(cè)的輸出端與換熱器的的冷源側(cè)的輸入端連通，所述換熱器的的冷源側(cè)的輸出端與壓縮機的輸入端連通。
[0019]進一步的，所述冷凝器的熱源側(cè)的輸出端與換熱器的的冷源側(cè)的輸入端之間設(shè)有節(jié)流閥。
[0020]進一步的，所述第二循環(huán)泵與第一循環(huán)泵為同一個循環(huán)泵，所述第一循環(huán)泵的輸出端上連通有并聯(lián)的第一管路和第二管路，所述第一管路與換熱器的熱源側(cè)的輸入端連通，所述第二管路與加濕器的輸入端連通，所述第一管路上設(shè)有第一截止閥，所述第二管路上設(shè)有第二截止閥。
[0021 ] 進一步的，所述埋管為豎直埋管。
[0022]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:土壤源熱泵冬季運行可靠、穩(wěn)定，并且不需要煤等燃料作為驅(qū)動，冬季制熱時運行良好的系統(tǒng)可以節(jié)約30%?40%的運行費用，保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性；并且節(jié)約了大量的土地資源，減少了因燃煤排放的C02、SO2等污染物，末端采用田字形散熱器，降低了熱風(fēng)機的能耗，解決了熱風(fēng)機造成的溫度分布不均勻問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0024]圖1為本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示本發(fā)明一種實施例，蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，包括埋管1、與埋管連通的加溫循環(huán)總成a和降溫加濕循環(huán)總成b，以及與所述加溫循環(huán)總成與降溫加濕循環(huán)總成進行熱量交換的制冷劑循環(huán)總成C。
[0026]在本實施例中，所述加溫循環(huán)總成包括第一循環(huán)泵2和換熱器3，所述第一循環(huán)泵的輸入端與埋管的輸出端連通，所述第一循環(huán)泵的輸出端與換熱器的熱源側(cè)的輸入端連通，所述換熱器的熱源側(cè)的輸出端與埋管的輸入端連通，所述換熱器的冷源側(cè)連通在所述制冷劑循環(huán)總成中。所述降溫加濕循環(huán)總成包括第二循環(huán)泵和加濕器4，以及與制冷劑循環(huán)總成進行熱量交換的末端循環(huán)組件bl，所述第二循環(huán)泵的輸入端與埋管的輸出端連通，所述第二循環(huán)泵的輸出端與加濕器的輸入端連通，所述加濕器的輸出端與末端循環(huán)組件的輸入端連通，所述末端循環(huán)組件的輸出端與埋管的輸入端連通。所述末端循環(huán)組件包括第三循環(huán)泵5、冷凝器6和散熱器7，所述第三循環(huán)泵的輸入端與加濕器的輸出端連通，所述第三循環(huán)泵的輸出端與冷凝器的冷源側(cè)的輸入端連通，所述冷凝器的冷源側(cè)的輸出端與散熱器的輸入端連通，所述散熱器的輸出端與第三循環(huán)泵的輸入端連通，所述第三循環(huán)泵的輸出端與冷凝器的冷源側(cè)的輸入端之間還設(shè)有第六管路51作為末端循環(huán)組件的輸出端與埋管的輸入端連通，所述第六管路上設(shè)有第六截止閥V6，所述冷凝器的熱源側(cè)連通在所述制冷劑循環(huán)總成中。所述制冷劑循環(huán)總成包括壓縮機8、冷凝器和換熱器，所述壓縮機的輸出端與冷凝器的熱源側(cè)的輸入端連通，所述冷凝器的熱源側(cè)的輸出端與換熱器的的冷源側(cè)的輸入端連通，所述換熱器的的冷源側(cè)的輸出端與壓縮機的輸入端連通。在這里我們優(yōu)選所述第二循環(huán)泵與第一循環(huán)泵為同一個循環(huán)泵，所述第一循環(huán)泵的輸出端上連通有并聯(lián)的第一管路21和第二管路22，所述第一管路與換熱器的熱源側(cè)的輸入端連通，所述第二管路與加濕器的輸入端連通，所述第一管路上設(shè)有第一截止閥VI，所述第二管路上設(shè)有第二截止閥V2。
[0027]作為優(yōu)選，所述散熱器為田字形散熱器。所述加濕器為濕簾加濕器，所述加濕器上設(shè)有補水裝置。所述補水裝置包括補水泵41和設(shè)在補水泵與加濕器之間的第七截止閥V7。
[0028]上述實施例中，所述換熱器的熱源側(cè)的輸出端與埋管的輸入端之間通過第五管路31連通，所述第五管路上設(shè)有第五截止閥V5。所述散熱器的輸出端與第三循環(huán)泵的輸入端之間設(shè)有第三截止閥V3。所述加濕器的輸出端與第三循環(huán)泵的輸入端之間設(shè)有第四截止閥V4。所述冷凝器的熱源側(cè)的輸出端與換熱器的的冷源側(cè)的輸入端之間設(shè)有節(jié)流閥J1。所述埋管為豎直埋管。上述節(jié)流閥為電子膨脹閥，能較好的在低溫環(huán)境工作。所述壓縮機為螺桿式壓縮機，可靠性高、操作維護方便、動力平衡好、適應(yīng)性強。所述冷凝器、換熱器均為滿液式換熱器。滿液式換熱器效率高、性能可靠、操作方便、維護保養(yǎng)簡單，有效降低了用戶管理成本。
[0029]本發(fā)明的工作原理包括以下部分。
[0030]1、冬季制熱時:1)加溫循環(huán)總成的循環(huán)，也就是地下熱交換系統(tǒng)水循環(huán)，循環(huán)水通過第一循環(huán)水泵從豎直埋管泵至換熱器的熱源側(cè)，經(jīng)過熱交換后將制冷劑升溫，同時循環(huán)水被降溫后通過第五管路流回豎直埋管；2)制冷劑循環(huán)總成的循環(huán)，制冷劑通過壓縮機提供動力依次流經(jīng)冷凝器的熱源側(cè)、節(jié)流閥和換熱器的冷源側(cè)，制冷劑在經(jīng)過換熱器的冷源側(cè)后被加溫，然后在經(jīng)過冷凝器的熱源側(cè)時，與末端循環(huán)組件中的冷卻水產(chǎn)生熱交換，對冷卻水進行加溫作用；3)末端循環(huán)組件的循環(huán)，冷卻水由第三循環(huán)水泵泵至冷凝器的冷源偵牝與流經(jīng)冷凝器的熱源側(cè)的制冷劑產(chǎn)生熱交換，冷卻水被加溫后流至散熱器并通過散熱器與蝴蝶蘭培植溫室內(nèi)的空氣進行輻射和對流換熱，對蝴蝶蘭培植溫室內(nèi)的空氣實現(xiàn)加溫作用。在冬季制熱時，開啟第二、第三、第五截止閥，關(guān)閉第一、第四、第六、第七截止閥。
[0031]2、夏季加濕降溫時:循環(huán)水通過第一循環(huán)水泵從豎直埋管泵至加濕器，由加濕器對蝴蝶蘭培植溫室內(nèi)的空氣進行加濕降溫，然后余下的循環(huán)水再流回到豎直埋管；水量不足時，由補水裝置補水。在夏季降溫加濕時，開啟第一、第四、第六截止閥，關(guān)閉第二、第三、第五截止閥，在補水時開啟第七截止閥。
[0032]本發(fā)明使用土壤源熱泵，土壤常年溫度維持8?20°C左右，運行穩(wěn)定高效。田字形散熱器散熱器通過輻射和對流與空氣進行換熱，不需要能耗。
[0033]除上述優(yōu)選實施例外，本發(fā)明還有其他的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:包括埋管(I)、與埋管連通的加溫循環(huán)總成(a)和降溫加濕循環(huán)總成(b)，以及與所述加溫循環(huán)總成與降溫加濕循環(huán)總成進行熱量交換的制冷劑循環(huán)總成(C)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述加溫循環(huán)總成包括第一循環(huán)泵(2)和換熱器(3)，所述第一循環(huán)泵的輸入端與埋管的輸出端連通，所述第一循環(huán)泵的輸出端與換熱器的熱源側(cè)的輸入端連通，所述換熱器的熱源側(cè)的輸出端與埋管的輸入端連通，所述換熱器的冷源側(cè)連通在所述制冷劑循環(huán)總成中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述換熱器的熱源側(cè)的輸出端與埋管的輸入端之間通過第五管路(31)連通，所述第五管路上設(shè)有第五截止閥(V5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述降溫加濕循環(huán)總成包括第二循環(huán)泵和加濕器(4)，以及與制冷劑循環(huán)總成進行熱量交換的末端循環(huán)組件(b I)，所述第二循環(huán)泵的輸入端與埋管的輸出端連通，所述第二循環(huán)泵的輸出端與加濕器的輸入端連通，所述加濕器的輸出端與末端循環(huán)組件的輸入端連通，所述末端循環(huán)組件的輸出端與埋管的輸入端連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述末端循環(huán)組件包括第三循環(huán)泵(5)、冷凝器(6)和散熱器(7)，所述第三循環(huán)泵的輸入端與加濕器的輸出端連通，所述第三循環(huán)泵的輸出端與冷凝器的冷源側(cè)的輸入端連通，所述冷凝器的冷源側(cè)的輸出端與散熱器的輸入端連通，所述散熱器的輸出端與第三循環(huán)泵的輸入端連通，所述第三循環(huán)泵的輸出端與冷凝器的冷源側(cè)的輸入端之間還設(shè)有第六管路(51)作為末端循環(huán)組件的輸出端與埋管的輸入端連通，所述第六管路上設(shè)有第六截止閥(V6)，所述冷凝器的熱源側(cè)連通在所述制冷劑循環(huán)總成中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蝴 蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述散熱器的輸出端與第三循環(huán)泵的輸入端之間設(shè)有第三截止閥(V3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述散熱器為田字形散熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述加濕器的輸出端與第三循環(huán)泵的輸入端之間設(shè)有第四截止閥(V4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述加濕器為濕簾加濕器，所述加濕器上設(shè)有補水裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述補水裝置包括補水泵(41)和設(shè)在補水泵與加濕器之間的第七截止閥(V7)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述制冷劑循環(huán)總成包括壓縮機(8)、冷凝器和換熱器，所述壓縮機的輸出端與冷凝器的熱源側(cè)的輸入端連通，所述冷凝器的熱源側(cè)的輸出端與換熱器的的冷源側(cè)的輸入端連通，所述換熱器的的冷源側(cè)的輸出端與壓縮機的輸入端連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述冷凝器的熱源側(cè)的輸出端與換熱器的的冷源側(cè)的輸入端之間設(shè)有節(jié)流閥(J1)。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述第二循環(huán)泵與第一循環(huán)泵為同一個循環(huán)泵，所述第一循環(huán)泵的輸出端上連通有并聯(lián)的第一管路(21)和第二管路(22)，所述第一管路與換熱器的熱源側(cè)的輸入端連通，所述第二管路與加濕器的輸入端連通，所述第一管路上設(shè)有第一截止閥(VI)，所述第二管路上設(shè)有第二截止閥(V2)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蝴蝶蘭培植溫室加溫加濕土壤源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述埋管為豎直埋管。
【文檔編號】F25B30/06GK103486767SQ201210199502
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】王志毅, 張王磊, 冷興陽 申請人:浙江盾安人工環(huán)境股份有限公司