一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备和利用方法

1.本发明涉及地源热泵系统技术领域，具体为一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备和利用方法。


背景技术：

2.地源热泵系统以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
3.申请号为201910477817.0的一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备和利用方法，包括第一换热组件和第二换热组件；第一换热组件包括气管和气泵，气管的进气口用于设于室外，气管的出气口用于设于室内，气泵设于气管上；第二换热组件包括设于室内的室内换热器、设于地面的地源热泵、设于地下的地埋管，室内换热器的一端通过负荷侧水泵和负荷侧回水管与地源热泵相连，室内换热器的另一端通过负荷侧供水管与地源热泵相连；地埋管的一端通过地源侧回水管和地源侧水泵与地源热泵相连，地埋管的另一端通过地源侧供水管与地源热泵相连，使室内换热器通过地源热泵与地埋管进行热交换。本发明的有益效果是：降低地源热泵系统的能耗，增大能量利用效率。
4.该技术方案存在以下问题：
5.1、无法对外部的气体进行过滤，灰尘容易跟随气体进入屋内。
6.2、无法对过滤结构进行清理，长时间使用后其表面容易堆积灰尘，影响后续过滤。
7.因此，我们提出一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备和利用方法来解决上述问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备和利用方法，以解决上述提出的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备和利用方法，包括放置架、地源热泵、地埋水管，所述放置架的内部分别设置有第一回水管、第一供水管，所述地源热泵的右端分别连接有第二供水管、第二回水管，所述第二回水管与第二供水管的右端连接有换热器，所述换热器的左端设置有用于抽水的水泵，所述水泵的进水口与所述第二供水管连接，所述换热器设置在室内。
10.所述放置架的底部设置有供气结构，所述供气结构的一端设置有过滤结构，所述过滤结构的内部设置有清理结构。
11.优选的，所述地埋水管的一端与所述第一供水管连接，且另一端与所述第一回水管连接。
12.优选的，所述供气结构包括地埋气管、设置在所述地埋气管一端的进气口、设置在所述地埋气管另一端的出气口、以及设置在所述出气口底部用于抽气的抽气泵，所述出气口设置在室内。
13.优选的，所述过滤结构包括过滤箱、以及设置在所述过滤箱内部的过滤板，所述过滤箱设置在所述地埋气管的表面，所述换热器的底部设置有用于支撑的支撑腿。
14.优选的，所述清理结构包括开设在所述过滤箱内壁的限位滑槽、与所述限位滑槽配合滑动连接的刮板、设置在所述刮板表面的推板、转动设置在所述过滤箱内部的转动盘、所述转动盘底部连接的活动连杆、所述活动连杆底部设置有连接杆、以及设置在所述转动盘顶部的转动柱。
15.所述连接杆与所述刮板的顶部连接，所述转动柱的延伸端延伸出过滤箱的内部连接有从动齿轮。
16.优选的，所述过滤箱的相对两端均开设有放置凹槽，所述放置凹槽的内部通过弹簧连接有用于封堵气体的封堵架。
17.优选的，所述过滤箱的相对两端均设置有储物盒，所述储物盒的内部可抽拉式安装有移动架，所述移动架的自由端与所述封堵架连接，可跟随所述封堵架进行移动。
18.优选的，所述第二回水管的内部设置有转动筒，所述转动筒的内部设置有用于带动所述转动筒转动的转动扇叶，所述转动筒的顶部连接有转动卡接筒，所述转动卡接筒的两端与所述第二供水管可转动式密封连接。
19.优选的，所述转动卡接筒的外表面连接有连接齿轮，所述连接齿轮与所述从动齿轮啮合连接。
20.一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备的利用方法，包括以下步骤：
21.步骤1，通过抽气泵可将气体外部通过进气口抽入地埋气管内，然后通过出气口输送到室内，地埋气管的底部埋入地层内，可使室内温度与地层一致。
22.步骤2，通过水泵可将第二供水管内部的水输送到地埋水管内部，地埋水管埋入地下，经过地埋水管的水流入到第一回水管内部，然后经过地源热泵进入到换热器内，进行换热，方便调控室内温度。
23.步骤3，通过过滤板可对气体进行过滤，通过第二回水管内部水流可带动转动筒、转动扇叶转动，进而带动转动卡接筒与连接齿轮转动，连接齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮可带动转动柱转动，最终通过转动盘、活动连杆、连接杆带动刮板来回移动，可清理过滤板表面的灰尘。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
25.1、在地埋气管内部的气体经过过滤箱后，通过过滤箱内部的过滤板可首先对气体进行过滤，过滤后的气体将通过过滤箱的顶部再次进入到地埋气管的内部，然后进一步的通过出气口输送到室内，从而可防止灰尘跟随气体进入到室内。
26.2、在清理过滤板表面的灰尘时，通过转动盘转动可带动活动连接与连接杆进行往复运动，从而带动刮板进行往复运动，通过刮板可将过滤板表面的灰尘刮掉，从而达到清理过滤板的效果，通过限位滑槽可对刮板进行限位。
27.3、在刮板移动时，通过推板可提前将封堵架推开，方便将过滤板表面的灰尘清理到储物盒的内部，在刮板向后移动时，推板将与封堵架脱离连接，放置凹槽内部的弹簧可带动封堵架复位，方便对气体进行封堵，防止气体流出。
28.4、在第二回水管内部的水流通时，将通过转动扇叶带动转动筒转动，进一步的带转动卡接筒转动，在转动卡接筒转动时，将同时带动连接齿轮转动，连接齿轮将带动从动齿
轮转动，从而带动后续的转动柱转动，方便后续清理灰尘，最终实现自动化清理灰尘的效果。
附图说明
29.图1为本发明的第一种立体结构示意图；
30.图2为本发明设备的主视图；
31.图3为本发明的第二种立体结构示意图；
32.图4为本发明过滤箱的立体结构示意图；
33.图5为本发明推板的立体结构示意图；
34.图6为本发明转动盘的立体结构示意图；
35.图7为本发明转动筒的立体结构示意图；
36.图8为本发明中第一回水管和转动卡接筒的立体结构示意图。
37.图中：1、放置架；2、第一供水管；3、第一回水管；4、地埋气管；5、进气口；6、地源热泵；7、过滤箱；8、连接齿轮；9、换热器；10、支撑腿；11、出气口；12、抽气泵；13、从动齿轮；14、水泵；15、放置凹槽；16、移动架；17、限位滑槽；18、过滤板；19、推板；20、刮板；21、连接杆；22、活动连杆；23、转动盘；24、转动筒；25、转动扇叶；26、转动卡接筒；27、地埋水管；28、转动柱；29、封堵架；30、第二供水管；31、第二回水管。
具体实施方式
38.下面将结合本发明的实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的实施方式的限制。
40.请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备，包括放置架1、地源热泵6、地埋水管27，具体的，放置架1的内部分别设置有第一回水管3、第一供水管2，地源热泵6的右端分别连接有第二供水管30、第二回水管31，第二回水管31与第二供水管30的右端连接有换热器9，换热器9的左端设置有用于抽水的水泵14，水泵14的进水口与第二供水管30连接，换热器9设置在室内。
41.放置架1的底部设置有供气结构，供气结构的一端设置有过滤结构，过滤结构的内部设置有清理结构。
42.具体的，根据图1所示，地埋水管27的一端与第一供水管2连接，且另一端与第一回水管3连接；在使用时，可将地埋水管27埋入到地下，然后通过水泵14可将第二供水管30内
部的水输送到地埋水管27内部，经过地埋水管27的水流入到第一回水管3内部，然后经过地源热泵6进入到换热器9内，进行换热，方便调控室内温度。
43.具体的，根据图2所示，供气结构包括地埋气管4、设置在地埋气管4一端的进气口5、设置在地埋气管4另一端的出气口11、以及设置在出气口11底部用于抽气的抽气泵12，出气口11设置在室内；通过抽气泵12可将气体外部通过进气口5抽入地埋气管4内，然后通过出气口11输送到室内，地埋气管4的底部埋入地层内，可使室内温度与地层一致。
44.具体的，根据图5所示，过滤结构包括过滤箱7、以及设置在过滤箱7内部的过滤板18，过滤箱7设置在地埋气管4的表面；在地埋气管4内部的气体经过过滤箱7后，通过过滤箱7内部的过滤板18可首先对气体进行过滤，过滤后的气体将通过过滤箱7的顶部再次进入到地埋气管4的内部，然后进一步的通过出气口11输送到室内，从而可防止灰尘跟随气体进入到室内，换热器9的底部设置有用于支撑的支撑腿10；通过支撑腿10可对换热器9进行支撑。
45.具体的，根据图5-图6所示，清理结构包括开设在过滤箱7内壁的限位滑槽17、与限位滑槽17配合滑动连接的刮板20、设置在刮板20表面的推板19、转动设置在过滤箱7内部的转动盘23、转动盘23底部连接的活动连杆22、活动连杆22底部设置有连接杆21、以及设置在转动盘23顶部的转动柱28。
46.连接杆21与刮板20的顶部连接，转动柱28的延伸端延伸出过滤箱7的内部连接有从动齿轮13；在清理过滤板18表面的灰尘时，通过转动盘23转动可带动活动连接22与连接杆21进行往复运动，从而带动刮板20进行往复运动，通过刮板20可将过滤板18表面的灰尘刮掉，从而达到清理过滤板18的效果，通过限位滑槽17可对刮板20进行限位。
47.具体的，根据图4所示，过滤箱7的相对两端均开设有放置凹槽15，放置凹槽15的内部通过弹簧连接有用于封堵气体的封堵架29；在刮板20移动时，通过推板19可提前将封堵架29推开，方便将过滤板18表面的灰尘清理到储物盒的内部，在刮板20向后移动时，推板19将与封堵架29脱离连接，放置凹槽15内部的弹簧可带动封堵架29复位，方便对气体进行封堵，防止气体流出。
48.具体的，根据图4所示，过滤箱7的相对两端均设置有储物盒，储物盒的内部可抽拉式安装有移动架16，移动架16的自由端与封堵架29连接，可跟随封堵架29进行移动；在推板19推开封堵架29时，封堵架29也将带动移动架16移动，可打开储存盒，方便灰尘进入，移动架16在复位后，方便对储物盒进行封堵防止气体通过储物盒进入到过滤箱7的内部，影响后续过滤。
49.具体的，根据图7所示，第二回水管31的内部设置有转动筒24，转动筒24的内部设置有用于带动转动筒24转动的转动扇叶25，转动筒24的顶部连接有转动卡接筒26，转动卡接筒26的两端与第二供水管30可转动式密封连接；在第二回水管31内部的水流通时，将通过转动扇叶25带动转动筒24转动，进一步的带转动卡接筒26转动。
50.具体的，根据图7所示，转动卡接筒26的外表面连接有连接齿轮8，连接齿轮8与从动齿轮13啮合连接；在转动卡接筒26转动时，将同时带动连接齿轮8转动，连接齿轮8将带动从动齿轮13转动，从而带动后续的转动柱28转动，方便后续清理灰尘，最终实现自动化清理灰尘的效果。
51.一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备的利用方法，包括以下步骤：
52.步骤1，通过抽气泵12可将气体外部通过进气口5抽入地埋气管4内，然后通过出气
口11输送到室内，地埋气管4的底部埋入地层内，可使室内温度与地层一致。
53.步骤2，通过水泵14可将第二供水管30内部的水输送到地埋水管27内部，地埋水管27埋入地下，经过地埋水管27的水流入到第一回水管3内部，然后经过地源热泵6进入到换热器9内，进行换热，方便调控室内温度。
54.步骤3，通过过滤板18可对气体进行过滤，通过第二回水管31内部水流可带动转动筒24、转动扇叶25转动，进而带动转动卡接筒26与连接齿轮8转动，连接齿轮8带动从动齿轮13转动，从动齿轮13可带动转动柱28转动，最终通过转动盘23、活动连杆22、连接杆21带动刮板20来回移动，可清理过滤板18表面的灰尘。
55.工作流程：在使用时，可将地埋水管27埋入到地下，然后通过水泵14可将第二供水管30内部的水输送到地埋水管27内部，经过地埋水管27的水流入到第一回水管3内部，然后经过地源热泵6进入到换热器9内，进行换热，方便调控室内温度，通过抽气泵12可将气体外部通过进气口5抽入地埋气管4内，然后通过出气口11输送到室内，地埋气管4的底部埋入地层内，可使室内温度与地层一致；
56.在地埋气管4内部的气体经过过滤箱7后，通过过滤箱7内部的过滤板18可首先对气体进行过滤，过滤后的气体将通过过滤箱7的顶部再次进入到地埋气管4的内部，然后进一步的通过出气口11输送到室内，从而可防止灰尘跟随气体进入到室内；
57.在清理过滤板18表面的灰尘时，通过转动盘23转动可带动活动连接22与连接杆21进行往复运动，从而带动刮板20进行往复运动，通过刮板20可将过滤板18表面的灰尘刮掉，从而达到清理过滤板18的效果，通过限位滑槽17可对刮板20进行限位，在刮板20移动时，通过推板19可提前将封堵架29推开，方便将过滤板18表面的灰尘清理到储物盒的内部，在刮板20向后移动时，推板19将与封堵架29脱离连接，放置凹槽15内部的弹簧可带动封堵架29复位，方便对气体进行封堵，防止气体流出；
58.在推板19推开封堵架29时，封堵架29也将带动移动架16移动，可打开储存盒，方便灰尘进入，移动架16在复位后，方便对储物盒进行封堵防止气体通过储物盒进入到过滤箱7的内部，影响后续过滤，在第二回水管31内部的水流通时，将通过转动扇叶25带动转动筒24转动，进一步的带转动卡接筒26转动；
59.在转动卡接筒26转动时，将同时带动连接齿轮8转动，连接齿轮8将带动从动齿轮13转动，从而带动后续的转动柱28转动，方便后续清理灰尘，最终实现自动化清理灰尘的效果。
60.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“另一”、“又一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
61.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
62.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不
脱离本发明宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备，包括：放置架(1)、地源热泵(6)、地埋水管(27)，其特种在于，所述放置架(1)的内部分别设置有第一回水管(3)、第一供水管(2)，所述地源热泵(6)的右端分别连接有第二供水管(30)、第二回水管(31)，所述第二回水管(31)与第二供水管(30)的右端连接有换热器(9)，所述换热器(9)的左端设置有用于抽水的水泵(14)，所述水泵(14)的进水口与所述第二供水管(30)连接，所述换热器(9)设置在室内；所述放置架(1)的底部设置有供气结构，所述供气结构的一端设置有过滤结构，所述过滤结构的内部设置有清理结构。2.根据权利要求1所述的一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备，其特征在于：所述地埋水管(27)的一端与所述第一供水管(2)连接，且另一端与所述第一回水管(3)连接。3.根据权利要求1所述的一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备，其特征在于：所述供气结构包括地埋气管(4)、设置在所述地埋气管(4)一端的进气口(5)、设置在所述地埋气管(4)另一端的出气口(11)、以及设置在所述出气口(11)底部用于抽气的抽气泵(12)，所述出气口(11)设置在室内。4.根据权利要求1所述的一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备，其特征在于：所述过滤结构包括过滤箱(7)、以及设置在所述过滤箱(7)内部的过滤板(18)，所述过滤箱(7)设置在所述地埋气管(4)的表面，所述换热器(9)的底部设置有用于支撑的支撑腿(10)。5.根据权利要求1所述的一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备，其特征在于：所述清理结构包括开设在所述过滤箱(7)内壁的限位滑槽(17)、与所述限位滑槽(17)配合滑动连接的刮板(20)、设置在所述刮板(20)表面的推板(19)、转动设置在所述过滤箱(7)内部的转动盘(23)、所述转动盘(23)底部连接的活动连杆(22)、所述活动连杆(22)底部设置有连接杆(21)、以及设置在所述转动盘(23)顶部的转动柱(28)；所述连接杆(21)与所述刮板(20)的顶部连接，所述转动柱(28)的延伸端延伸出过滤箱(7)的内部连接有从动齿轮(13)。6.根据权利要求4所述的一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备，其特征在于：所述过滤箱(7)的相对两端均开设有放置凹槽(15)，所述放置凹槽(15)的内部通过弹簧连接有用于封堵气体的封堵架(29)。7.根据权利要求5所述的一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备，其特征在于：所述过滤箱(7)的相对两端均设置有储物盒，所述储物盒的内部可抽拉式安装有移动架(16)，所述移动架(16)的自由端与所述封堵架(29)连接，可跟随所述封堵架(29)进行移动。8.根据权利要求1所述的一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备，其特征在于：所述第二回水管(31)的内部设置有转动筒(24)，所述转动筒(24)的内部设置有用于带动所述转动筒(24)转动的转动扇叶(25)，所述转动筒(24)的顶部连接有转动卡接筒(26)，所述转动卡接筒(26)的两端与所述第二供水管(30)可转动式密封连接。9.根据权利要求8所述的一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备，其特征在于：所述转动卡接筒(26)的外表面连接有连接齿轮(8)，所述连接齿轮(8)与所述从动齿轮(13)啮合连接。10.根据权利要求1-9的任意所述的一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备，其特征在于：还包括一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备的利用方法，包括以下步骤：
步骤1，通过抽气泵(12)可将气体外部通过进气口(5)抽入地埋气管(4)内，然后通过出气口(11)输送到室内，地埋气管(4)的底部埋入地层内，可使室内温度与地层一致；步骤2，通过水泵(14)可将第二供水管(30)内部的水输送到地埋水管(27)内部，地埋水管(27)埋入地下，经过地埋水管(27)的水流入到第一回水管(3)内部，然后经过地源热泵(6)进入到换热器(9)内，进行换热，方便调控室内温度；步骤3，通过过滤板(18)可对气体进行过滤，通过第二回水管(31)内部水流可带动转动筒(24)、转动扇叶(25)转动，进而带动转动卡接筒(26)与连接齿轮(8)转动，连接齿轮(8)带动从动齿轮(13)转动，从动齿轮(13)可带动转动柱(28)转动，最终通过转动盘(23)、活动连杆(22)、连接杆(21)带动刮板(20)来回移动，可清理过滤板(18)表面的灰尘。

技术总结
本发明涉及地源热泵系统技术领域，公开了一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备和利用方法，包括放置架、地源热泵、地埋水管，所述放置架的内部分别设置有第一回水管、第一供水管，所述地源热泵的右端分别连接有第二供水管、第二回水管，所述第二回水管与第二供水管的右端连接有换热器，所述换热器的左端设置有用于抽水的水泵，所述水泵的进水口与所述第二供水管连接，所述换热器设置在室内。在地埋气管内部的气体经过过滤箱后，通过过滤箱内部的过滤板可首先对气体进行过滤，过滤后的气体将通过过滤箱的顶部再次进入到地埋气管的内部，然后进一步的通过出气口输送到室内，从而可防止灰尘跟随气体进入到室内。止灰尘跟随气体进入到室内。止灰尘跟随气体进入到室内。


技术研发人员：朱林 徐岩 丑雪松 陶进 李双 王迪
受保护的技术使用者：吉林建筑科技学院
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/3/8