一种井水热泵空调装置的制作方法

1.本实用新型涉及制冷或制热技术领域，具体涉及一种井水热泵空调装置。


背景技术：

2.目前，建筑物室内的采暖或制冷多利用空冷(热)机组，夏季制冷时需要向外界环境吸收冷量，冬季采暖时需要向外界环境吸收热量，而在夏季或冬季室外空气温度受环境温度影响较大，部分地区夏季环境温度可达30℃以上，冬季环境温度低至零下20℃以下，这导致空冷(热)机组制冷(热)效率低，能耗高。
3.地热源是一种稳态热源，而且地热源使地下水维持在恒温状态，例如，中国的北方地区地下水温度冬夏一般均为16℃左右。随着中国能源结构调整力度的加大，大量煤矿被关闭，煤矿退出关闭后，庞大的地下井巷空间已逐渐被地下水淹没形成大量的废弃矿水井，此外在农村地区基本上家家户户都开设深水井以便汲取生活用水或农作物浇灌用水，这些废弃矿水井以及家用深水井的井水温度基本上维持恒温状态，因此亟需一种井水热泵空调装置，以充分利用地热资源，提高换热效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的克服现有技术的不足，提供一种井水热泵空调装置，利用井水实现室内的制冷或制热，供能稳定性高，制冷或制热效果好、效率高，能耗低。
5.本实用新型的目的是通过以下技术措施达到的：一种井水热泵空调装置，包括壳体和热泵机组，所述热泵机组包括第一换热器、压缩机、第二换热器和膨胀阀，所述压缩机分别与第一换热器和第二换热器连接，所述膨胀阀分别与第一换热器和第二换热器连接，所述壳体分隔为介质交换腔、机组腔和井水交换腔，所述第一换热器设在介质交换腔内，所述介质交换腔还连接有换热管线，所述换热管线延伸至室内，所述压缩机和膨胀阀设在机组腔内，所述第二换热器设在井水交换腔内，所述井水交换腔的上部设有开口端，所述开口端设有第一控制阀，所述井水交换腔的底部与伸缩管的一端连接，所述伸缩管的另一端连接三通的开口端a，所述三通的开口端b连接有水泵，所述三通的开口端c设有第二控制阀，工作时，所述壳体浸没在井水液面以下，所述水泵与第二控制阀为择一启动状态。
6.进一步地，所述井水交换腔底部与伸缩管连接处以及所述井水交换腔开口端均设有温度传感器。
7.进一步地，夏季，所述壳体靠近水井的下部放置；冬季，所述壳体靠近水井的上部放置。
8.进一步地，所述介质交换腔内壁设有保温层。
9.进一步地，所述井水交换腔还设有排液管，所述排液管延伸至井外。
10.进一步地，所述换热管线包括换热进水管和换热出水管，所述换热进水管延伸至介质交换腔的下部。
11.进一步地，所述伸缩管为多节伸缩管，所述多节伸缩管包括2节以上的伸缩管件。
12.进一步地，相邻2节伸缩管件之间设有密封胶圈。
13.进一步地，还包括控制模块，所述控制模块与温度传感器、第一控制阀、第二控制阀和水泵连接。
14.进一步地，所述第一控制阀和第二控制阀均为电磁阀。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：所述井水热泵空调装置，利用恒温的井水提供热量或冷量，供能稳定性高，制冷或制热效果好、效率高。装置浸没在井水液面以下，缩短了水泵与壳体之间的距离，减少了水泵的扬程，进而降低了水泵的功率，减少了水泵的能耗。壳体与水泵之间的距离缩短，利用井水温差即可实现井水交换腔内井水与外界井水的流动交换，无需依赖水泵，进一步降低能耗。可根据井水温度开启水泵，使井水交换腔内井水与外界井水的强制流动交换，进一步保障制冷或制热效果。夏季，装置靠近水井的下部放置，冬季，装置靠近水井的上部放置，充分利用恒温井水，避免热量集中在水井上部或冷量集中在水井下部，充分利用井水热容，减少井水泵出量。通过伸缩管可以根据水层厚度调节第一控制阀靠近上部，第二控制阀靠近下部，使整个地下水体温度利用更充分。
16.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。
附图说明
17.图1是本实用新型的结构示意图。
18.其中，1、壳体，2、介质交换腔，3、机组腔，4、井水交换腔，5、第一换热器，6、压缩机，7、第二换热器，8、膨胀阀，9、伸缩管，10、水泵，11、第一控制阀，12、第二控制阀，13、温度传感器，14、保温层，15、换热出水管，16、换热进水管，17、排液管。
具体实施方式
19.如图1所示，一种井水热泵空调装置，包括壳体1和热泵机组，所述热泵机组包括第一换热器5、压缩机6、第二换热器7和膨胀阀8，所述压缩机6分别与第一换热器5和第二换热器7连接，所述膨胀阀8分别与第一换热器5和第二换热器7连接，所述热泵机组通过热泵介质的循环实现热泵机组的制冷或制热。所述壳体1分隔为介质交换腔2、机组腔3和井水交换腔4，所述第一换热器5设在介质交换腔2内，所述介质交换腔2还连接有换热管线，所述换热管线延伸至室内，具体的，所述换热管线用于循环输送室内换热介质，所述第一换热器5与室内换热介质在介质交换腔2内进行热量交换，为室内换热介质提供热量或冷量，室内换热介质将热量或冷量供给至室内，实现室内制冷或制暖。所述压缩机6和膨胀阀8设在机组腔3内，所述第二换热器7设在井水交换腔4内，所述第二换热器7与井水进行热量交换以吸收井水的热量或冷量。所述壳体1内还设有密封组件，所述密封组件用于密封所述介质交换腔2、机组腔3和井水交换腔4，使所述介质交换腔2、机组腔3和井水交换腔4互不连通，即介质交换腔2内的室内换热介质无法进入机组腔3，井水交换腔4内的井水也无法进入机组腔3。所述井水交换腔4的上部设有开口端，所述开口端设有第一控制阀11，所述井水交换腔4的底部与伸缩管9的一端连接，所述伸缩管9的另一端连接三通的开口端a，所述三通的开口端b连接有水泵10，所述三通的开口端c设有第二控制阀12，工作时，所述壳体1浸没在井水液面以下，所述水泵10与第二控制阀12为择一启动状态。本技术利用恒温的井水提供热量或冷量，供能稳定性高，而且水的比热容远大于空气的比热容，利用井水与热泵机组进行热量交
换，交换效率高。本技术的井水热泵空调装置浸没在井水液面以下，缩短了水泵10与壳体1之间的距离，减少了水泵10的扬程，进而降低了水泵10的功率，减少了水泵10的能耗。此外，本技术中，当夏天室内需要制冷时，开启第一控制阀11和第二控制阀12，关闭水泵10，热泵机组在介质交换腔2内吸热放冷，在井水交换腔4内吸冷放热，井水交换腔4内的井水吸热温度升高，随着井水交换腔4内井水温度的升高，井水交换腔4内井水与外界井水产生密度差而使井水发生流动，井水交换腔4内的井水从第一控制阀11流入外界井水，外界井水从第二控制阀12流入井水交换腔4内，使井水交换腔4内的井水与外界井水发生交换，从而降低了井水交换腔4内井水的温度，进而使热泵机组持续与井水交换腔4内的井水发生热量交换，最终实现室内的持续制冷。当冬天室内需要制热时，开启第一控制阀11和第二控制阀12，关闭水泵10，热泵机组在介质交换腔2内吸冷放热，在井水交换腔4内吸热放冷，井水交换腔4内的井水吸冷温度降低，由于井水的温度一般维持在16℃左右，而且在热泵热量交换过程中一般难以将井水温度降低至4℃以下，因此，随着井水交换腔4内井水温度的降低，井水的密度增加，井水交换腔4内的井水从第二控制阀12流入外界井水，外界井水从第一控制阀11流入井水交换腔4内，使井水交换腔4内的井水与外界井水发生交换，从而升高了井水交换腔4内井水的温度，进而使热泵机组持续与井水交换腔4内的井水发生热量交换，最终实现室内的持续制热。此外，在制冷或制热过程中，还可根据需要将第二控制阀12关闭，开启水泵10和第一控制阀11，利用水泵10使井水交换腔4与外界井水进行强制交换。
20.所述井水交换腔4底部与伸缩管9连接处以及所述井水交换腔4开口端均设有温度传感器13。具体的，通过温度传感器13测量井水温度，根据井水温度判断是否需要开启水泵10。当夏季制冷时，由于井水交换腔4内的井水从第一控制阀11流入外界井水，外界井水从第二控制阀12流入井水交换腔4内，所以井水交换腔4底部与伸缩管9连接处的温度传感器13测量的是进入井水交换腔4内的外界井水的温度，井水交换腔4开口端的温度传感器13测量的是井水交换腔4内流出的井水的温度，当外界井水的温度达到27℃以上时，说明井水交换腔4内的井水温度已经达到了27℃以上，此时为了保障热泵的交换效率，需要开启水泵10强制交换井水交换腔4内的井水降低温度。当冬季制热时，井水交换腔4内的井水从第二控制阀12流入外界井水，外界井水从第一控制阀11流入井水交换腔4内，所以井水交换腔4底部与伸缩管9连接处的温度传感器13测量的是井水交换腔4内流出的井水的温度，井水交换腔4开口端的温度传感器13测量的是进入井水交换腔4内的外界井水的温度，当外界井水的温度达到10℃以下时，说明井水交换腔4内的井水温度已经达到了10℃以上，此时为了保障热泵的交换效率，需要开启水泵10强制交换井水交换腔4内的井水升高温度。
21.夏季，所述壳体1靠近水井的下部放置，冬季，所述壳体1靠近水井的上部放置。具体的，夏季制冷时，井水交换腔4内的井水从第一控制阀11流入外界井水，井水交换腔4内的吸收了热量的井水从第一控制阀11进入外界井水并在外界井水内向上流动，将壳体1设置在靠近水井下部可提供足够的上升空间，使井水在上升的过程中热量被外界恒温井水充分吸收。冬季制热时，井水交换腔4内的井水从第二控制阀12流入外界井水，井水交换腔4内的冷量从第二控制阀12进入外界井水并向下流动，将壳体1设置在靠近水井上部可提供足够的下沉空间，使井水在下沉的过程中冷量被外界恒温井水充分吸收。
22.所述介质交换腔2内壁设有保温层14。进一步优选，所述换热管线外也包裹有保温套。保温层14和保温套的设置可减少室内换热介质在进入室内前的热量或冷量损失，增加
室内换热效果。
23.所述井水交换腔4还设有排液管17，所述排液管17延伸至井外。具体的，可以关闭第一控制阀11和第二控制阀12，启动水泵10将外界井水注入井水交换腔4，并将井水交换腔4内的井水输送至井外。
24.所述换热管线包括换热进水管16和换热出水管15，所述换热进水管16延伸至介质交换腔2的下部。
25.所述伸缩管9为多节伸缩管，所述多节伸缩管包括2节以上的伸缩管件。具体的，所述多节伸缩管由多根伸缩管件组成，且相邻2根伸缩管件之间滑动连接。进一步地，相邻2节伸缩管件之间设有密封胶圈。地下水体深浅不一，伸缩管9可以根据水层厚度调节第一控制阀11靠近上部，第二控制阀12靠近下部，使整个地下水体温度利用更充分。
26.还包括控制模块，所述控制模块与温度传感器13、第一控制阀11、第二控制阀12和水泵10连接。进一步地，所述控制模块还与压缩机6连接。
27.所述第一控制阀11和第二控制阀12均为电磁阀。
28.所述第一换热器5为冷凝盘管，所述第二换热器7均为蒸发盘管。
29.本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。