同程设置的分组地源热泵系统技术方案

本实用新型专利技术中公开了一种同程设置的分组地源热泵系统，解决了现有技术中常温水在地下吸收土壤内的热量不均匀的问题，其技术要点是：包括有外接常温水源的总进水管、若干热交换组以及总回水管，来自所述总进水管的常温水在经过热交换组后流入总回水管并进入地源热泵机组，所述若干热交换组内均包括相互连通的支管，所述热交换组上与总进水管和总回水管连通的位置处各设置有一截止阀，流经每个热交换组的外接的常温水在所述总进水管的起点与总回水管的终点之间流过的路程相同，取得了可靠且均匀地吸收并充分利用地源热量的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及供热系统，特别涉及利用土壤热量进行辅助供热的热泵系统。
技术介绍
地源热泵系统是指利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术的环保能源利用系统。地源热泵系统通常是利用常温水源在土壤中埋设的管路的循环吸热或者吸冷将地下的热量或者冷量带出，这部分水进入地源热泵机组内，利用地源热泵机组内部的卡诺循环和逆卡诺循环，将带有地下的热量或者冷量的水变换呈外部制冷或者供热所需的温度的水，如此循环往复，实现地表温度的充分利用。地表温度一年四季均稳定在17度左右，利用这个恒定的温度，地源热泵的运行效率比传统空调运行效率高出40%至60%，因此，以年为单位进行计算，采用地源热泵的供热系统可以比传统空调加热的形式节约50%左右的运行费用。并且，由于地源热泵利用的是电能而非传统供热系统中采用的燃煤的锅炉，因而，有利于环境的保护。传统的地源热泵系统中，埋设在地下的管路通常需要垂直于地表设置，并且，这种布置形式的管路需要形成一个较大面积的水路循环，才能够满足办公区或者居民区的使用要求。例如，授权公告号为CN 201935428 U的中国专利中公开的利用土壤的储能装置，其利用的就是地下循环的管线内的流体将地表内的温度携带至地表之上加以利用。在利用地下热量或者冷量时，管路通常是单进单出的形式，即一根总的进水管，流过每一个U型支管时进行一次与土壤的热交换，这种形式中，经常出现的情况是局部土壤内的热量未被带走，换句话说，这种布置形式会导致埋设管路的土壤内热量利用不均匀，存在着较大的浪费。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种同程设置的分组地源热泵系统，使得每个热交换用的支管进水与回水路程相同，以使得埋设有管路的土壤内的热量利用充分且均匀。本技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种同程设置的分组地源热泵系统，包括有外接常温水源的总进水管、若干热交换组以及总回水管，来自所述总进水管的常温水在经过热交换组后流入总回水管并进入地源热泵机组，所述若干热交换组内均包括相互连通的支管，所述热交换组上与总进水管和总回水管连通的位置处各设置有一截止阀，流经每个热交换组的外接的常温水在所述总进水管的起点与总回水管的终点之间流过的路程相同。进一步地，所述热交换组包括有若干支管，所述支管包括有进水口、回水口以及设置在进水口与回水口之间的U型管段，每个热交换组内的所有支管进水口与回水口交替相连通，所述热交换组内第一根支管的进水口连通至总进水管，最后一根支管的回水口连通至总回水管。进一步地，所述热交换组内的若干支管的U型管段等长设置。进一步地，所述总回水管与所述地源热泵机组之间设置有循环泵。进一步地，所述循环泵有两个，且两个循环泵以并联方式连接在所述总回水管与地源热泵机组之间。综上所述，将所有支管首先进行收尾连接进行分组，形成若干的热交换组，并将所有热交换组以并联的形式连接如总进水管与总回水管之间，加之设置在热交换组内的两个截止阀，可以使系统的连接关系变得简单，并且，通过上述管路的布置形式，使得每一个热交换组内得到的水在管路之内流过同样的路程，也就是说，每一个热交换组内的水吸收土壤内等量的温度之后流出管路，这样，均布在土壤内的每个区域的热量被若热交换组均匀带走至地源热泵机组内，实现地下热量的充分利用。附图说明图1是管路布置形式；图2为热交换组的管路布置图。图中，1、用户侧循环泵；2、总进水管；3、总回水管；4、热交换组；5、地源侧循环泵；6、地源热泵机组；7、用户供水网；8、截止阀；21、进水端；31、回水端；40、支管；41、进水口；42、回水口；43、U型管段。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。一种采用等长热交换组的地源热泵系统，如图1中所示，包括有用户侧循环泵1、总进水管2、总回水管3、若干热交换组4、地源侧循环泵5、地源热泵机组6以及用户供水网7，其中，用户侧循环泵1向系统内泵送常温水，自用户侧循环泵1流出的常温水具有一定的水压，之后其首先流经总进水管2，热交换组4沿总进水管2的延伸均匀连接在总进水管2上，总进水管2内流入热交换组4的常温水在地下吸收土壤温度后流入总回水管3内。总回水管3内的水的温度不足以对用户供水网7进行供热或者制冷，因而，总回水管3经过地源侧循环泵的加压后流入地源热泵机组6内进行进一步的加热或者制冷，最终形成满足于用户供水网7内使用的冷水或者热水。具体来讲，如图2中所示，热交换组4包括有若干支管40，每个支管40包括有进水口41、回水口42以及连接在两者之间的U型管段，所有热交换组4的U型管段43呈等长设置，热交换组4内的所有支管40以进水口41、回水口42交替连接形成一个整体的蛇形管路，热交换组4内第一根支管40的进水口41连接至总进水管2上，最后一根支管40的回水口42连接至总回水管3中，并且，接入总进水管2和总回水管3上的支管40上均设置有一截止阀8，用于将整个热交换组4接入总管或者关闭整体热交换组4，这样设置的好处是，当某一区域的热交换组4内的支管40发生破损，可以不必检测具体哪一根支管40出现了破损，可以以最快的速度关闭截止阀8，将所有可能发生破损的热交换组4全部截止，减少水的损失，这种关闭局部管路的方式在整个系统即将达到极限使用年限前的若干年内经济效果十分明显，在这段时间内，会出现局部的多跟支管发生破裂，那么一一检测哪一根支管出现问题会非常耗时，因而，将可能存在破裂支管的局部管路全部关闭可以以最快速度截止水的损失。为了保证所有热交换组4内的常温水吸收土壤内等量的温度，需要将常温水在每个热交换组4内流过的路程设置成等同的，即：若干热交换组4中，进水口41先接入总进水管2靠的热交换组4，其回水口42后总回水管3内，这样的“后进先出”的布置形式，把总进水管2、一个热交换组4以及总回水管3看作一个单元，则埋设在地下的所有单元内的水流过的路程相等，因而，理论上说其内部的水吸收的土壤中的热量也基本相同。进一步地，用户侧循环泵1和地源侧循环泵5均设置有两个，且以并联的方式接入管路，使得循环泵本身以备一用，防止循环泵的损坏使得整个系统瘫痪。这种循环泵的布置形式，在实施例1和实施例2中均适用。本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同程设置的分组地源热泵系统，其特征是：包括有外接常温水源的总进水管、若干热交换组以及总回水管，来自所述总进水管的常温水在经过热交换组后流入总回水管并进入地源热泵机组，所述若干热交换组内均包括相互连通的支管，所述支管包括有进水口、回水口以及设置在进水口与回水口之间的U型管段，每个热交换组内的所有支管进水口与回水口交替相连通，所述热交换组内第一根支管的进水口连通至总进水管，最后一根支管的回水口连通至总回水管，所述热交换组上与总进水管和总回水管连通的位置处各设置有一截止阀，流经每个热交换组的外接的常温水在所述总进水管的起点与总回水管的终点之间流过的路程相同。

【技术特征摘要】
1.一种同程设置的分组地源热泵系统，其特征是：包括有外接常温水源的总进水管、若干热交换组以及总回水管，来自所述总进水管的常温水在经过热交换组后流入总回水管并进入地源热泵机组，所述若干热交换组内均包括相互连通的支管，所述支管包括有进水口、回水口以及设置在进水口与回水口之间的U型管段，每个热交换组内的所有支管进水口与回水口交替相连通，所述热交换组内第一根支管的进水口连通至总进水管，最后一根支管的回水口连通至总回水管，所述热交换组上与总进水管和总回水管连通的位置处...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜凤龄，朱文涛，
申请(专利权)人：北京热泉腾鑫能源科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11