一種恒溫?zé)o塵車間綜合能源系統(tǒng)的制作方法

　　本實(shí)用新型涉及能源利用系統(tǒng)，尤其是一種恒溫?zé)o塵車間綜合能源系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)：

　　能源是影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要因素，能源大量消耗，己經(jīng)迫使我們把節(jié)能問(wèn)題提到一個(gè)十分重要的位置上來(lái)。隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提高，產(chǎn)品向高精度、高質(zhì)量、微細(xì)化等方向發(fā)展，對(duì)其制造環(huán)境提出了更高的要求。為了滿足制造一定精度的產(chǎn)品，需將生產(chǎn)制造車間一定空間范圍內(nèi)的空氣中的微粒子、有害空氣、細(xì)菌等污染物排除，并將室內(nèi)溫度、潔凈度、室內(nèi)壓力、氣流分布與氣流速度、噪音振動(dòng)及照明控制在某一需求范圍內(nèi)。即不論外在車間外空氣質(zhì)量、溫度如何變化，其室內(nèi)均能維持原先所設(shè)定要求的潔凈度、溫濕度及壓力等性能標(biāo)準(zhǔn)。以至恒溫恒濕的無(wú)塵車間需求量不斷增加，為了達(dá)到無(wú)塵車間保持恒溫恒濕，恒溫恒濕控制設(shè)備必須24小時(shí)持續(xù)運(yùn)行，從而導(dǎo)致能源消耗的加劇。

　　恒溫恒濕無(wú)塵車間的溫度和濕度與天氣、季節(jié)性因素影響非常大，冬天需要提供大量的熱源，夏天需要提供大量的冷源。傳統(tǒng)的恒溫恒濕無(wú)塵車間一般采用空氣源空調(diào)和濕度控制設(shè)備來(lái)控制無(wú)塵車間的溫度和濕度，夏天的時(shí)候氣溫高，空調(diào)壓縮做功吸收恒溫恒濕無(wú)塵車間熱量，將熱量排到空氣中，浪費(fèi)了大量的熱量；冬天的時(shí)候氣溫低，空調(diào)壓縮做功從低溫空氣吸收熱量，而溫差越大能耗越大。恒溫恒濕無(wú)塵車間的工廠配套的食堂，宿舍，辦公等需要大量生活熱水及產(chǎn)品生產(chǎn)工藝所需的熱水，而一般用電加熱方式，熱效率比較低，白天熱水使用的時(shí)候正好處于用電高峰階段，峰值電價(jià)1.2元/度（嘉興、上海等地區(qū)工商業(yè)峰值電價(jià)1.2元/度，谷值電價(jià)0.36元/度）。大多數(shù)恒溫?zé)o塵車間的空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)都是單獨(dú)使用，能源使用效率低。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供一種恒溫?zé)o塵車間綜合能源系統(tǒng)，能減少對(duì)無(wú)塵車間進(jìn)行恒溫過(guò)程中的能源消耗。

　　為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種恒溫?zé)o塵車間綜合能源系統(tǒng)，包括水源熱泵機(jī)組、地埋水管、風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組，所述地埋水管設(shè)置在地面下方50-120米處，在地埋水管的兩端通過(guò)一號(hào)管道分別與水源熱泵機(jī)組連接，在其中一條一號(hào)管道上設(shè)置循環(huán)水泵，在水源熱泵機(jī)組與無(wú)塵車間之間設(shè)置有二號(hào)管道，在其中一條二號(hào)管道上設(shè)置有用戶水泵，在循環(huán)水泵與地埋水管之間的管道上設(shè)置有軟化水箱，軟化水箱與自來(lái)水系統(tǒng)連接，且在軟化水箱和自來(lái)水系統(tǒng)之間設(shè)置有軟水器；水源熱泵機(jī)組內(nèi)部設(shè)置有兩路熱交換管路，水源熱泵機(jī)組用于對(duì)內(nèi)部的兩路熱交換管路內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)制熱交換，設(shè)置有循環(huán)水泵的一號(hào)管道和設(shè)置有用戶水泵的二號(hào)管道分別與水源熱泵機(jī)組內(nèi)的兩路熱交換管路的進(jìn)口連接，且連接處分別設(shè)置有閥門(mén)，另一條一號(hào)管道和另一條二號(hào)管道均與水源熱泵機(jī)組內(nèi)的兩路熱交換管路的出口連接，且連接處也分別設(shè)置有閥門(mén)；在二號(hào)管道上通過(guò)支路連接有風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組。上述地埋水管位于地面下方100米處，具體是指地埋水管的底端在地面以下100米處的位置。

　　上述技術(shù)方案，利用循環(huán)水泵將地埋水管內(nèi)的水抽起并在一號(hào)管道內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，而用戶水泵對(duì)二號(hào)管道內(nèi)的水進(jìn)行循環(huán)，分別將水對(duì)接在水源熱泵機(jī)組內(nèi)的兩路熱交換管路中，利用水源熱泵機(jī)組對(duì)一號(hào)管道和二號(hào)管道內(nèi)的水進(jìn)行強(qiáng)制熱交換，以達(dá)到二號(hào)管道內(nèi)的水對(duì)無(wú)塵車間進(jìn)行恒溫控制的要求，二號(hào)管道連接至無(wú)塵車間后通過(guò)無(wú)塵車間內(nèi)的熱交換組件進(jìn)行恒溫控制。而由于地埋水管內(nèi)的水的溫度基本恒定在15-18℃，而二號(hào)管道的內(nèi)水溫則根據(jù)環(huán)境的溫度變化而變化，在夏天，二號(hào)管道內(nèi)的溫度高于一號(hào)管道內(nèi)的溫度，則需要通過(guò)一號(hào)管道對(duì)二號(hào)管道進(jìn)行降溫，而在冬天，則二號(hào)管道內(nèi)的溫度低于一號(hào)管道內(nèi)的溫度，需要由一號(hào)管道對(duì)二號(hào)管道進(jìn)行升溫，但是水源熱泵機(jī)組對(duì)內(nèi)部的兩路熱交換管路的熱交換是單向的，則在不同的狀態(tài)下，需要通過(guò)閥門(mén)對(duì)一號(hào)管道和二號(hào)管道對(duì)接的熱交換管路進(jìn)行切換，以確保熱交換的正常進(jìn)行。而上述技術(shù)方案中利用熱交換的對(duì)象為地埋水管內(nèi)的恒溫水，其溫度基本能穩(wěn)定在15-18℃，從而能減少對(duì)無(wú)塵車間內(nèi)進(jìn)行恒溫控制所需熱交換過(guò)程消耗的能源。

　　在二號(hào)管道上通過(guò)支路連接有全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組，全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組連接熱水集水器，熱水集水器的出水管連接至無(wú)塵車間作為生產(chǎn)工藝用水，無(wú)塵車間的出水管連接至全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組，出水管用于將無(wú)塵車間生產(chǎn)工藝用水的出水回流至全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組，且在出水管上設(shè)置有軟水器。

　　在熱水集水器上連接有太陽(yáng)能加熱器，太陽(yáng)能加熱器的出水口還通過(guò)管道連接至未設(shè)置用戶水泵的二號(hào)管道。

　　地埋水管呈u型結(jié)構(gòu)，且地埋水管為多根相互連通的u型結(jié)構(gòu)的水管埋設(shè)在地下，多根相互連通的u型結(jié)構(gòu)的水管為封閉式，僅有一個(gè)進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口和出水口分別連接一號(hào)管道。

　　本實(shí)用新型所得到的一種恒溫?zé)o塵車間綜合能源系統(tǒng)的水源熱泵機(jī)組、風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組、全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組晚上電價(jià)低時(shí)段滿負(fù)荷運(yùn)行，使用少量的高品位電能將地下100米左右深度的15-18℃水提取其冷熱能量，儲(chǔ)存到熱水收集器、恒溫?zé)o塵車間冷凍水內(nèi)，白天再將熱水、冷凍水供給給系統(tǒng)。特別是夏天無(wú)塵車間要保持恒溫20℃，恒溫控制設(shè)備要吸收恒溫車間的熱量為恒溫車間制冷，將熱量排出到熱水管，再輔以太陽(yáng)能、空氣源輔助加熱為生產(chǎn)工藝、食堂、宿舍樓提供熱水，節(jié)約大量能源。系統(tǒng)補(bǔ)水接口與自來(lái)水相接，自來(lái)水先通過(guò)全自動(dòng)軟水器處理后得到純凈水，自動(dòng)將純凈水補(bǔ)充到軟化水箱。軟化水箱與地源水泵的管道相連，為系統(tǒng)補(bǔ)充純凈水。地埋水管、循環(huán)水泵、水源熱泵機(jī)組、風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組、全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組、熱水收集器、用戶水泵、恒溫車間冷熱接口通過(guò)水管連接起來(lái)，每個(gè)器件之間有閥門(mén)控制水管的關(guān)斷。所述太陽(yáng)能加熱器與熱水集中器用水管連接，熱水集中器分別與全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組的熱水出水口、太陽(yáng)能加熱板、恒溫?zé)o塵車間熱水進(jìn)口通過(guò)水管相連。

　　進(jìn)一步地，地埋水管系統(tǒng)為96根長(zhǎng)度100米直徑d32，材質(zhì)為hdpe,水管底部采用封閉式u型連接。地埋u型水管系統(tǒng)為封閉式，水源由自來(lái)水軟化凈化后注入到管里，水管里的水與地下的水源、土壤交換熱量，使水溫保持在15-18℃。

　　本實(shí)用新型所得到的一種恒溫?zé)o塵車間綜合能源系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　恒溫?zé)o塵車間的恒溫控制設(shè)備處于制冷工作狀態(tài)時(shí)，恒溫控制設(shè)備的壓縮機(jī)做功吸收恒溫?zé)o塵車間的熱量，將熱量排出到熱水集中器，這樣利用制冷排出的熱量，沒(méi)有浪費(fèi)排出的熱量，節(jié)約了大量能量。

　　20℃恒溫?zé)o塵車間采用地下100米的15-18℃水源作為冷熱源，相比傳統(tǒng)空調(diào)在夏天與高溫空氣散熱，冬天從低溫空氣吸熱，水源熱泵熱交換效率更高，更節(jié)能。

　　太陽(yáng)能加熱器在白天用電高峰時(shí)輔助加熱熱水，再加上利用水源熱泵在夜晚用電低谷使用廉價(jià)的電能從地下水源獲得冷熱源，白天用電高峰將這些冷熱源供給到系統(tǒng)，利用峰谷電2-4倍的差價(jià)，節(jié)約了很多電費(fèi)。

　　恒溫?zé)o塵車間生產(chǎn)工藝清洗金屬制品的排出的大量熱水經(jīng)過(guò)濾凈化處理后，又供給給全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組再次利用，減少了水的用量，也吸收了部分熱量，提高熱效率。

　　附圖說(shuō)明

　　圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

　　具體實(shí)施方式

　　下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

　　實(shí)施例1：

　　如圖1所示，本實(shí)施例描述的一種恒溫?zé)o塵車間綜合能源系統(tǒng)，包括水源熱泵機(jī)組1、地埋水管6、風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組2，所述地埋水管6設(shè)置在地面下方100米處，在地埋水管6的兩端通過(guò)一號(hào)管道8分別與水源熱泵機(jī)組1連接，在其中一條一號(hào)管道8上設(shè)置循環(huán)水泵9，在水源熱泵機(jī)組1與無(wú)塵車間7之間設(shè)置有二號(hào)管道12，在其中一條二號(hào)管道12上設(shè)置有用戶水泵13，在循環(huán)水泵9與地埋水管6之間的管道上設(shè)置有軟化水箱10，軟化水箱10與自來(lái)水系統(tǒng)連接，且在軟化水箱10和自來(lái)水系統(tǒng)之間設(shè)置有軟水器11；水源熱泵機(jī)組1內(nèi)部設(shè)置有兩路熱交換管路，水源熱泵機(jī)組1用于對(duì)內(nèi)部的兩路熱交換管路內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)制熱交換，設(shè)置有循環(huán)水泵9的一號(hào)管道8和設(shè)置有用戶水泵13的二號(hào)管道12分別與水源熱泵機(jī)組1內(nèi)的兩路熱交換管路的進(jìn)口連接，且連接處分別設(shè)置有閥門(mén)，另一條一號(hào)管道8和另一條二號(hào)管道12均與水源熱泵機(jī)組1內(nèi)的兩路熱交換管路的出口連接，且連接處也分別設(shè)置有閥門(mén)；在二號(hào)管道12上通過(guò)支路連接有風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組2。

　　在二號(hào)管道12上通過(guò)支路連接有全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組3，全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組3連接熱水集水器4，熱水集水器4的出水管連接至無(wú)塵車間7作為生產(chǎn)工藝用水，無(wú)塵車間7的出水管連接至全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組3，出水管用于將無(wú)塵車間7生產(chǎn)工藝用水的出水回流至全熱回收風(fēng)冷模塊熱泵機(jī)組3，且在出水管上設(shè)置有軟水器11。

　　在熱水集水器4上連接有太陽(yáng)能加熱器5，太陽(yáng)能加熱器5的出水口還通過(guò)管道連接至未設(shè)置用戶水泵13的二號(hào)管道12。

　　地埋水管6呈u型結(jié)構(gòu)，且地埋水管6為多根相互連通的u型結(jié)構(gòu)的水管埋設(shè)在地下，多根相互連通的u型結(jié)構(gòu)的水管為封閉式，僅有一個(gè)進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口和出水口分別連接一號(hào)管道8。