地源热泵空调系统的换热介质管网及其流体平衡调节方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911280585.6 (22)申请日 2019.12.13 (71)申请人 安徽工业经济职业技术学院 地址 230000 安徽省合肥市包河区梁园路1 号 申请人 安徽地矿地热能源勘查研究院有限 责任公司 (72)发明人 孟庆海郭德法 (74)专利代理机构 合肥诚兴知识产权代理有限 公司 34109 代理人 汤茂盛 (51)Int.Cl. F24F 5/00(2006.01) F24F 11/58(2018.01) F24F 11/83(2018.01) F25B 30/0。

2、6(2006.01) F24T 10/10(2018.01) F24T 10/40(2018.01) F24F 140/20(2018.01) (54)发明名称 地源热泵空调系统的换热介质管网及其流 体平衡调节方法 (57)摘要 本发明属于地源热泵技术领域， 特别涉及一 种地源热泵空调系统的换热介质管网及其流体 平衡调节方法。 在回水端设置控制阀与温度测量 单元， 通过调节地埋管的回液流量、 流速， 就能改 变换热介质在地下的换热时长， 从而改变每一个 地埋管道的回液温度， 多次调节后， 使管网内的 每一个地埋管道的回液温度几乎一致， 从而令换 热介质管网达到最优换热效率。 合理布置两个部 件。

3、， 就能使得异程式换热介质管网的调节指标更 加明确、 操作更加简单便捷， 在简化异程式换热 介质管网的的同时还优化了应用效果， 便于地源 热泵空调的推广应用。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 110848855 A 2020.02.28 CN 110848855 A 1.一种地源热泵空调系统的换热介质管网， 包括地上管网(1)与地埋管网(2)， 其特征 在于： 地埋管网(2)包括与进液分液器(11)的出液口和回液集液器(21)的进液口连通的地 埋管(30)， 地埋管(30)与回液集液器(21)的连接端设有控制阀二(22)， 地埋管(30)与回液 集液器(21)的连接端设有测温单元(。

4、50)。 2.根据权利要求1所述的地源热泵空调系统的换热介质管网， 其特征在于： 测温单元 (50)附设在控制阀二(22)的阀体外壁上。 3.根据权利要求2所述的地源热泵空调系统的换热介质管网， 其特征在于： 测温单元 (50)包括贴附在阀体外壁上的电子测温感应片(51)， 电子测温感应片(51)与控制单元(52) 电连接， 控制单元(52)还电连接有通信单元(53)， 通信单元(53)将温度数据传输至空调系 统控制平台(54)。 4.根据权利要求3所述的地源热泵空调系统的换热介质管网， 其特征在于： 控制阀二 (22)为电动调节阀， 测温单元(50)与电动调节阀的数据传输线路、 电源线路布置。

5、路径一致。 5.根据权利要求1所述的地源热泵空调系统的换热介质管网， 其特征在于： 地上管网 (1)包括连通进液分液器(11)的液流入口与回液集液器(21)的液流出口的地上管(40)， 地 上管(40)的管路上依次设有循环泵(41)和换热器(42)， 循环泵(41)的进液端连接有过滤器 (43)、 出液端连接有止回阀(44)， 循环泵(41)的进液端与出液端分别设有闸阀(45)和控制 阀(46)。 6.一种应用权利要求1所述地源热泵空调系统的换热介质管网的流体平衡调节方法， 包括如下步骤： B、 运行地源热泵空调系统并监测各地埋管(30)的回液温度； C、 在各地埋管(30)的回液温度稳定后，。

6、 若各地埋管(30)的回液温度差值大于限定值， 选定回液温度的众数或平均数为目标温度， 调节回液温度过大或过小的地埋管(30)回液端 处的阀闸， 改变该管的回液流量和/或流速； D、 重复步骤B、 C， 直到各地埋管(30)的回液温度差值均小于限定值， 完成换热介质管网 的流体平衡调节。 7.根据权利要求6所述的地源热泵空调系统的换热介质管网的流体平衡调节方法， 其 特征在于： 在所述的步骤B前， 还有步骤A： 调节地埋管(30)回液端处的阀闸， 使各地埋管 (30)的回液流量为其设计流量。 8.根据权利要求6所述的地源热泵空调系统的换热介质管网的流体平衡调节方法， 其 特征在于： 所述的步骤。

7、C中， 当地埋管(30)回液端的温度测定值波动范围在1以内时， 视为 该对应地埋管(30)的回液温度稳定， 回液温度差值的限定值为1。 9.根据权利要求6所述的地源热泵空调系统的换热介质管网的流体平衡调节方法， 其 特征在于： 所述的步骤C中， 当地埋管(30)的回液温度大于目标回液温度且二者的差值大于 限定值时， 增大该管的回液流量和/或流速； 当地埋管(30)的回液温度小于目标回液温度且 二者的差值大于限定值时， 减小该管的回液流量和/或流速。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110848855 A 2 地源热泵空调系统的换热介质管网及其流体平衡调节方法 技术领域 0001 本发明属于地。

8、源热泵技术领域， 特别涉及一种地源热泵空调系统的换热介质管网 及其流体平衡调节方法。 背景技术 0002 地源热泵空调系统的设计深受场地条件、 建筑空间和建造成本的限制， 其换热介 质管网的地埋部分通常只能采用异程式管路， 然后在地上部分设置流量阀、 平衡阀或温度 补偿阀等调节阀， 根据理论计算值反复调节闸阀使换热介质管网整体达到平衡。 但是， 这种 管网形式很难使整个管网系统达到最优， 而且调节困难、 适应性差， 若地埋部分的管网发生 变化， 由于地埋管道的情况无法直观地获知， 使得管网平衡的重新调节更加困难， 严重影响 地源热泵空调系统的推广应用。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供。

9、一种调节快速、 准确的地源热泵空调系统的换热介质管网 及其流体平衡调节方法。 0004 为实现以上目的， 本发明采用的技术方案为： 0005 一种地源热泵空调系统的换热介质管网， 包括地上管网与地埋管网， 地埋管网包 括与进液分液器的出液口和回液集液器的进液口连通的地埋管， 地埋管与回液集液器的连 接端设有控制阀二， 地埋管与回液集液器的连接端设有测温单元。 0006 一种地源热泵空调系统的换热介质管网的流体平衡调节方法， 包括如下步骤： 0007 B、 运行地源热泵空调系统并监测各地埋管的回液温度； 0008 C、 待各地埋管的回液温度稳定后， 若各地埋管的回液温度差值大于限定值， 选定 回。

10、液温度的众数或平均数为目标温度， 调节回液温度过大或过小的地埋管的回液端的阀 闸， 改变该管的进液流量和/或流速； 0009 D、 重复步骤B、 C， 直到各地埋管的回液温度差值均小于限定值， 完成换热介质管网 的流体平衡调节。 0010 与现有技术相比， 本发明存在以下技术效果： 在回水端设置控制阀与温度测量单 元， 通过调节地埋管的回液流量、 流速， 就能改变换热介质在地下的换热时长， 从而改变每 一个地埋管道的回液温度， 多次调节后， 使管网内的每一个地埋管道的回液温度几乎一致， 从而令换热介质管网达到最优换热效率。 合理布置两个部件， 就能使得异程式换热介质管 网的调节指标更加明确、 。

11、操作更加简单便捷， 在简化异程式换热介质管网的的同时还优化 了应用效果， 便于地源热泵空调的推广应用。 附图说明 0011 下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作简要说明： 0012 图1是地源热泵空调系统的换热介质管网的示意图； 说明书 1/3 页 3 CN 110848855 A 3 0013 图2是地埋管网的示意图； 0014 图3是测温单元的示意图。 0015 图中： 1.地上管网， 2.地埋管网， 11.进液分液器， 12.控制阀一， 21.回液集液器， 22.控制阀二， 30.地埋管， 40.地上管， 41.循环泵， 42.换热器， 43.过滤器， 44.止回阀， 45.闸。

12、 阀， 46.控制阀， 51.电子测温感应片， 52.控制单元， 53.通信单元， 54.空调系统控制平台。 具体实施方式 0016 下面结合附图， 通过对实施例的描述， 对本发明的具体实施方式作进一步详细说 明。 0017 一种地源热泵空调系统的换热介质管网， 包括地上管网1与地埋管网2， 地埋管网2 包括与进液分液器11的出液口和回液集液器21的进液口连通的地埋管30， 地埋管30与回液 集液器的连接端设有控制阀二22， 地埋管30与回液集液器21的连接端设有测温单元50。 动 力源驱使换热介质自进液分液器11进入地埋管网2， 而后回流入从回液集液器21内。 通过调 节地埋管的回液流量和/。

13、或流速， 就能改变换热介质在地下的换热时长， 从而改变并实时监 控回液温度。 0018 需要说明的是， 本实施例中， 换热介质选用水或水溶液， 这样的话， 当各单个地埋 管30的回水温度差在最小限定值内时， 异程式换热介质管网的水力平衡便能得到保障。 0019 本实施例中， 控制阀二22的阀体外壁上附设有测温单元50。 这样控制阀二22可以 监测并调节对应地埋管30的回液流量和/或流速； 测温单元50设置在阀体外壁上， 能通过阀 体外壁温度间接获知回液温度。 需要说明的是， 地源热泵空调系统异程式换热介质管网的 水力平衡调节， 关注的是各地埋管30的回液温度差值， 其回液温度的目标值随气候、 。

14、天气等 变化。 本实施例中， 控制阀二22处于同一机房内， 环境条件相同， 采用同款控制阀二22、 测温 单元50， 因而只要其温度差值在限定范围内， 温度测量误差便可忽略不计。 0020 进一步的， 地埋管30与进液分液器11的连接端设有控制阀一12， 控制阀一12的阀 体外壁上附设有测温单元50。 0021 具体的， 测温单元50包括贴附在阀体外壁上的电子测温感应片51， 电子测温感应 片51与控制单元52电连接， 控制单元52还电连接有通信单元53， 通信单元53将温度数据传 输至地源热泵空调系统控制平台54。 为便于控制并数据传输的准确性， 本实施例中控制阀 二22为电动调节阀， 测温。

15、单元50与电动调节阀的数据传输线路、 电源线路布置路径一致。 在 其他实施例中， 通信单元53与地源热泵空调系统控制平台54也可以采用无线传输方式。 0022 具体的， 地上管网1包括连通进液分液器11的液流入口与回液集液器21的液流出 口的地上管40， 地上管40的管路上依次设有循环泵41和换热器42， 循环泵41的进液端连接 有过滤器43、 出液端连接有止回阀44， 循环泵41的进液端与出液端分别设有闸阀45和控制 阀46。 0023 一种应用前述地源热泵空调系统的换热介质管网的流体平衡调节方法， 包括如下 步骤： 0024 B、 运行地源热泵空调系统并监测各地埋管30的回液温度； 002。

16、5 C、 在各地埋管30的回液温度稳定后， 若各地埋管30的回液温度差值大于限定值， 选定回液温度的众数或平均数为目标温度， 调节回液温度过大或过小的地埋管30回液端处 说明书 2/3 页 4 CN 110848855 A 4 的阀闸， 即调节控制阀二22， 使该管的回液流量和/或流速作适应性改变； 0026 D、 重复步骤B、 C， 直到各地埋管30的回液温度差值均小于限定值， 完成换热介质管 网的流体平衡调节。 0027 优选的， 在初次调节或重新调节时， 在所述的步骤B前， 还有步骤A： 调节地埋管30 回液端处的阀闸， 即调节控制阀二22， 使各地埋管30的进液流量为其设计流量。 00。

17、28 所述的步骤C中， 当单个地埋管30回液端的温度测定值波动范围在1以内时， 视 为该对应地埋管30的回液温度稳定。 0029 所述的步骤C中， 回液温度差值的限定值为1。 0030 所述的步骤C中， 当地埋管30的回液温度大于目标回液温度且二者的差值大于限 定值时， 增大该管的回液流量和/或流速； 当地埋管30的回液温度小于目标回液温度且二者 的差值大于限定值时， 减小该管的回液流量和/或流速。 说明书 3/3 页 5 CN 110848855 A 5 图1 说明书附图 1/3 页 6 CN 110848855 A 6 图2 说明书附图 2/3 页 7 CN 110848855 A 7 图3 说明书附图 3/3 页 8 CN 110848855 A 8 。