一種恒溫無塵車間綜合能源系統(tǒng)的制作方法

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

　　背景技術：

　　能源是影響國民經(jīng)濟持續(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)能問題提到一個十分重要的位置上來。隨著我國綜合國力的提高，產(chǎn)品向高精度、高質量、微細化等方向發(fā)展，對其制造環(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量、溫度如何變化，其室內(nèi)均能維持原先所設定要求的潔凈度、溫濕度及壓力等性能標準。以至恒溫恒濕的無塵車間需求量不斷增加，為了達到無塵車間保持恒溫恒濕，恒溫恒濕控制設備必須24小時持續(xù)運行，從而導致能源消耗的加劇。

　　恒溫恒濕無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)的恒溫恒濕無塵車間一般采用空氣源空調(diào)和濕度控制設備來控制無塵車間的溫度和濕度，夏天的時候氣溫高，空調(diào)壓縮做功吸收恒溫恒濕無塵車間熱量，將熱量排到空氣中，浪費了大量的熱量；冬天的時候氣溫低，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，白天熱水使用的時候正好處于用電高峰階段，峰值電價1.2元/度（嘉興、上海等地區(qū)工商業(yè)峰值電價1.2元/度，谷值電價0.36元/度）。大多數(shù)恒溫無塵車間的空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)都是單獨使用，能源使用效率低。

　　技術實現(xiàn)要素：

　　本實用新型的目的是為了解決上述技術的不足而提供一種恒溫無塵車間綜合能源系統(tǒng)，能減少對無塵車間進行恒溫過程中的能源消耗。

　　為了達到上述目的，本實用新型所設計的一種恒溫無塵車間綜合能源系統(tǒng)，包括水源熱泵機組、地埋水管、風冷模塊熱泵機組，所述地埋水管設置在地面下方50-120米處，在地埋水管的兩端通過一號管道分別與水源熱泵機組連接，在其中一條一號管道上設置循環(huán)水泵，在水源熱泵機組與無塵車間之間設置有二號管道，在其中一條二號管道上設置有用戶水泵，在循環(huán)水泵與地埋水管之間的管道上設置有軟化水箱，軟化水箱與自來水系統(tǒng)連接，且在軟化水箱和自來水系統(tǒng)之間設置有軟水器；水源熱泵機組內(nèi)部設置有兩路熱交換管路，水源熱泵機組用于對內(nèi)部的兩路熱交換管路內(nèi)的介質進行強制熱交換，設置有循環(huán)水泵的一號管道和設置有用戶水泵的二號管道分別與水源熱泵機組內(nèi)的兩路熱交換管路的進口連接，且連接處分別設置有閥門，另一條一號管道和另一條二號管道均與水源熱泵機組內(nèi)的兩路熱交換管路的出口連接，且連接處也分別設置有閥門；在二號管道上通過支路連接有風冷模塊熱泵機組。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。

　　上述技術方案，利用循環(huán)水泵將地埋水管內(nèi)的水抽起并在一號管道內(nèi)進行循環(huán)，而用戶水泵對二號管道內(nèi)的水進行循環(huán)，分別將水對接在水源熱泵機組內(nèi)的兩路熱交換管路中，利用水源熱泵機組對一號管道和二號管道內(nèi)的水進行強制熱交換，以達到二號管道內(nèi)的水對無塵車間進行恒溫控制的要求，二號管道連接至無塵車間后通過無塵車間內(nèi)的熱交換組件進行恒溫控制。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，二號管道內(nèi)的溫度高于一號管道內(nèi)的溫度，則需要通過一號管道對二號管道進行降溫，而在冬天，則二號管道內(nèi)的溫度低于一號管道內(nèi)的溫度，需要由一號管道對二號管道進行升溫，但是水源熱泵機組對內(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，需要通過閥門對一號管道和二號管道對接的熱交換管路進行切換，以確保熱交換的正常進行。而上述技術方案中利用熱交換的對象為地埋水管內(nèi)的恒溫水，其溫度基本能穩(wěn)定在15-18℃，從而能減少對無塵車間內(nèi)進行恒溫控制所需熱交換過程消耗的能源。

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

　　在熱水集水器上連接有太陽能加熱器，太陽能加熱器的出水口還通過管道連接至未設置用戶水泵的二號管道。

　　地埋水管呈u型結構，且地埋水管為多根相互連通的u型結構的水管埋設在地下，多根相互連通的u型結構的水管為封閉式，僅有一個進水口和出水口，進水口和出水口分別連接一號管道。

　　本實用新型所得到的一種恒溫無塵車間綜合能源系統(tǒng)的水源熱泵機組、風冷模塊熱泵機組、全熱回收風冷模塊熱泵機組晚上電價低時段滿負荷運行，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，儲存到熱水收集器、恒溫無塵車間冷凍水內(nèi)，白天再將熱水、冷凍水供給給系統(tǒng)。特別是夏天無塵車間要保持恒溫20℃，恒溫控制設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)補水接口與自來水相接，自來水先通過全自動軟水器處理后得到純凈水，自動將純凈水補充到軟化水箱。軟化水箱與地源水泵的管道相連，為系統(tǒng)補充純凈水。地埋水管、循環(huán)水泵、水源熱泵機組、風冷模塊熱泵機組、全熱回收風冷模塊熱泵機組、熱水收集器、用戶水泵、恒溫車間冷熱接口通過水管連接起來，每個器件之間有閥門控制水管的關斷。所述太陽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冷模塊熱泵機組的熱水出水口、太陽能加熱板、恒溫無塵車間熱水進口通過水管相連。

　　進一步地，地埋水管系統(tǒng)為96根長度100米直徑d32，材質為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℃。

　　本實用新型所得到的一種恒溫無塵車間綜合能源系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點：

　　恒溫無塵車間的恒溫控制設備處于制冷工作狀態(tài)時，恒溫控制設備的壓縮機做功吸收恒溫無塵車間的熱量，將熱量排出到熱水集中器，這樣利用制冷排出的熱量，沒有浪費排出的熱量，節(jié)約了大量能量。

　　20℃恒溫無塵車間采用地下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。

　　太陽能加熱器在白天用電高峰時輔助加熱熱水，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，節(jié)約了很多電費。

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

　　附圖說明

　　圖1為本實用新型的結構示意圖。

　　具體實施方式

　　下面通過實施例結合附圖對本實用新型作進一步的描述。

　　實施例1：

　　如圖1所示，本實施例描述的一種恒溫無塵車間綜合能源系統(tǒng)，包括水源熱泵機組1、地埋水管6、風冷模塊熱泵機組2，所述地埋水管6設置在地面下方100米處，在地埋水管6的兩端通過一號管道8分別與水源熱泵機組1連接，在其中一條一號管道8上設置循環(huán)水泵9，在水源熱泵機組1與無塵車間7之間設置有二號管道12，在其中一條二號管道12上設置有用戶水泵13，在循環(huán)水泵9與地埋水管6之間的管道上設置有軟化水箱10，軟化水箱10與自來水系統(tǒng)連接，且在軟化水箱10和自來水系統(tǒng)之間設置有軟水器11；水源熱泵機組1內(nèi)部設置有兩路熱交換管路，水源熱泵機組1用于對內(nèi)部的兩路熱交換管路內(nèi)的介質進行強制熱交換，設置有循環(huán)水泵9的一號管道8和設置有用戶水泵13的二號管道12分別與水源熱泵機組1內(nèi)的兩路熱交換管路的進口連接，且連接處分別設置有閥門，另一條一號管道8和另一條二號管道12均與水源熱泵機組1內(nèi)的兩路熱交換管路的出口連接，且連接處也分別設置有閥門；在二號管道12上通過支路連接有風冷模塊熱泵機組2。

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

　　在熱水集水器4上連接有太陽能加熱器5，太陽能加熱器5的出水口還通過管道連接至未設置用戶水泵13的二號管道12。

　　地埋水管6呈u型結構，且地埋水管6為多根相互連通的u型結構的水管埋設在地下，多根相互連通的u型結構的水管為封閉式，僅有一個進水口和出水口，進水口和出水口分別連接一號管道8。