一种利用自来水干线管网水获取水温的装置.pdf

一种利用自来水干线管网水获取水温的装置，包括有自来水干线管路、支线管路、制热制冷系统和楼层采暖制冷装置，其特点是自来水干线管路上设有取水口并与支线管路入口相通，其内侧壁上还设有凸起，凸起处设有回水口并与支线管路的出口相通；制热制冷系统中有压缩机、蒸发器、冷凝器、外循环管路和内循环管路；支线管路入口通过管路分别与蒸发器、冷凝器的外循环管路入口端相通；蒸发器、冷凝器的外循环管路出口端分别通过管路与支线管路出口相通；建筑物自来水内网的循环水管通过管路分别与制热制冷系统中的蒸发器、冷凝器的内循环管

1.  一种利用自来水干线管网水获取水温的装置，包括有自来水干线管路、支线管路、制热制冷系统和楼层采暖制冷装置，其特征在于
所述的自来水干线管路的一端侧壁上设有取水口并与支线管路的入口相通；
所述的自来水干线管路的另一端内侧壁上设有构成自来水干线管路喉部的凸起，该凸起处设有回水口并与支线管路的出口相通；
所述的制热制冷系统中包括有压缩机、蒸发器、冷凝器、与自来水干线管路相接的外循环管路和与建筑物自来水内网相接的内循环管路；
所述的支线管路入口通过带阀门的连接管路分别与制热制冷系统中的蒸发器、冷凝器的外循环管路入口端相通；
所述的制热制冷系统中的蒸发器、冷凝器的外循环管路出口端分别通过带阀门的连接管路与支线管路出口相通；
所述的建筑物自来水内网的循环水管通过带阀门的连接管路分别与制热制冷系统中的蒸发器、冷凝器的内循环管路入口端相通；
所述的制热制冷系统中的蒸发器、冷凝器的内循环管路出口端分别通过带阀门的连接管路与楼层采暖制冷装置相通。

2、  根据权利要求1所述的利用自来水干线管网水获取水温的装置，其特征在于所述支线管路的出口与自来水干线管路喉部凸起处的回水口为倾斜相连接。

3.  根据权利要求1所述的利用自来水干线管网水获取水温的装置，其特征在于还包括有太阳能制热系统、楼宇排气换热水装置、楼层供热水装置，制热制冷系统中的内循环管路的出口端还分别与太阳能制热系统的管路、楼层供热水装置的管路相通，所述的太阳能制热系统的管路分别与楼层采暖制冷装置的管路、楼层供热水装置的管路相通。

一种利用自来水干线管网水获取水温的装置
技术领域
本发明涉及一种用于调节建筑物室内温度的装置，特别是涉及一种利用自来水干线管路水的流动获取水温用于调节建筑物室内温度的装置，属于建筑节能技术领域。
背景技术
随着全球气温逐渐变暖以及生活水平的不断提高，使用空调已经成为室内温度调节的常用方法。现有空调的制冷系统主要由压缩机、冷凝器、过滤器、毛细管和蒸发器组成，其缺点是利用氟里昂等制冷介质，消耗大量电能，既浪费能源，又会对大气层造成了污染。为此，人们注意研究开发地源热泵，水源地泵等吸收地温的方法，利用绿色能源---地下水储能这项清洁无污染的新能源的技术来调节建筑物室内温度，地下水储能系统主要由相隔一定距离的两口水井及相关的管路构成，冬季，将井中的地下水抽出，使其进入换热器，把热量传给热泵系统，放出热量后的地下水温度降低，经过处理后再回灌到另一口井中；夏季，将地下水从井中抽出，通过换热器将冷量传给空调系统，被加热的地下水则经过处理后回灌到另一口井中，循环利用，达到调节室内温度的目的。公开号为CN2681016的实用新型专利《地下水循环制冷装置》，公开号为CN1069115的发明专利申请《一种用地下水制冷空调系统》均给出了结构不同的利用地下水调节建筑物室内温度的技术方案。但是在实践中也不断暴露出来一些问题：1.地源泵----打井数量巨大且井口占地面积大、造价高，性价比不好；2.水源泵----受地下水条件制约，受地域限制且地下水量稳定性差，地下水回灌困难。而具有同样性质的自来水干线管网的水温却没能引起人们的重视，自来水干线管网的管路均埋设在浅表冻土层以下，水温冬暖夏凉，自来水蓄能却没能被充分利用。虽然，公开号为CN101196327的发明专利申请给出了一种《自来水做冷却剂室内除湿降温的方法》，但该方法是在换热器内充入温度不高于20℃的自来水作为冷却剂，使换热器与室内高温空气产生热交换，达到对室内除湿降温的目的，仅适用于由自来水外管网进入到建筑物内的管路，建筑物内管路的管径较小，自来水流量有限且水压相等无法构成内循环回路，因此建筑物内管路的自来水存储量和能量无法满足调节整栋或楼群建筑物室内温度的需要，因此这种方法实际无法实现。
随着节能环保意识的逐步加强，自来水干线管网的管路会更加深埋来换取土壤温度，如能合理开发利用自来水干线管网的管路中的自来水储能，使自来水干线管网沿途的建筑不断的吸取自来水温度，而随着自来水的流动又使水不断吸取土壤温度，这样使自来水干线管网水温循环放热吸热永不停止的调节自来水干线管网沿途的整栋乃至楼群建筑物室内温度，这种方式将是节能减排的新途经，必将会得到政府和建筑界的支持。
经检索，目前在国内城镇的商品住宅中，通过自来水干线管路水的流动获取水温，即利用自来水干线管路中的自来水储能去调节整栋乃至楼群建筑物室内温度的技术方案还没有出现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，给出一种利用自来水干线管网水获取水温的装置，这种利用自来水干线管网水获取水温的装置主要是在自来水干线管路上设置喉部，喉部前的上水端和喉部后的下水端的自来水压力与喉部压力存在水的压差，会使进入支线管路换温的水源产生连续流动，即利用自来水干线管路喉部产生自来水加速，在喉部产生低压或负压的位置也是经过建筑物制热(冷)系统换温后的自来水干线管网支线管路的出水端口，从而使进入支线管路换温的水能顺利流回自来水干线管路，为实现提取和利用自来水干线管路的自来水水温调节建筑物室内的温度提供了条件。
本发明给出的技术解决方案是：这种利用自来水干线管网水获取水温的装置，包括有自来水干线管路、支线管路、制热制冷系统和楼层采暖制冷装置，其特点是
所述的自来水干线管路的一端侧壁上设有取水口并与支线管路的入口相通；
所述的自来水干线管路的另一端内侧壁上设有构成自来水干线管路喉部的凸起，该凸起处设有回水口并与支线管路的出口相通；
所述的制热制冷系统中包括有压缩机、蒸发器、冷凝器、与自来水干线管路相接的外循环管路和与建筑物自来水内网相接的内循环管路；
所述的支线管路入口通过带阀门的连接管路分别与制热制冷系统中的蒸发器、冷凝器的外循环管路入口端相通；
所述的制热制冷系统中的蒸发器、冷凝器的外循环管路出口端分别通过带阀门的连接管路与支线管路出口相通；
所述的建筑物自来水内网的循环水管通过带阀门的连接管路分别与制热制冷系统中的蒸发器、冷凝器的内循环管路入口端相通；
所述的制热制冷系统中的蒸发器、冷凝器的内循环管路出口端分别通过带阀门的连接管路与楼层采暖制冷装置相通。
为更好的完成本发明的目的，所述支线管路的出口与自来水干线管路喉部凸起处的回水口为倾斜相连接。
为更好的完成本发明的目的，所述的利用自来水干线管网水获取水温的装置，还包括有太阳能制热系统、楼宇排气换热水装置、楼层供热水装置，制热制冷系统中的内循环管路的出口端还分别与太阳能制热系统的管路、楼层供热水装置的管路相通，所述的太阳能制热系统的管路分别与楼层采暖制冷装置的管路、楼层供热水装置的管路相通。
在给出的上述技术方案中，所述的支线管路的入口和出口分别与制热(冷)系统的外循环管路两端相接，即制热(冷)系统的外循环管路入口一端通过支线管路的入口连接在自来水干线管路喉部前的上水端；制热(冷)系统的外循环管路出口一端通过支线管路的出口连接在自来水干线管路喉部后的下水端，该端即为经过制热(冷)系统外循环水取温后水的出口，其端口向自来水干线管路水的顺流方向倾斜穿进自来水干线管路设置的喉部区域与喉部凸起处相通。
在给出的上述技术方案中，所述的压缩机与蒸发器、冷凝器之间的连接，使用的制冷剂均属于现有技术。所述的太阳能制热系统管路、楼宇排气换热装置水管路、楼层采暖管路之间的连接，以及建筑物自来水内网均与现有技术相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.自来水干线管路设置了喉部使其有了低压或负压区，与自来水干线管路相通的支线管路实现了水循环流动，从而实现了提取自来水温度采暖和制冷的目的；
2.利用楼宇屋顶的太阳能热水装置与楼层采暖管路相通，使采暖管路水温升高并降低了提取自来水热量的制热系统负荷；
3.利用楼宇排气道的温度换热实现排气的热量回收可在一定程度上提高本发明从自来水干线管路水的流动中提取的温度。
附图说明
图1为本发明给出的实施例(夏季制冷时)的结构示意图；
图2为图1中的A-A剖视图；
图3为本发明给出的实施例(冬季制热时)的结构示意图。
图中标记：1.阀门，2.阀门，3.阀门，4.阀门，5.阀门，6.节流阀，7.压缩机，8.蒸发器，9.冷凝器，10.阀门控制器，11.换热器，12.水泵，13.阀门，14.阀门，15.阀门，16.阀门，17.太阳能集热器，18.阀门，19.阀门，20.阀门，21.水泵，22.水泵，23.单向阀，24.热水阀门，25.热水阀门，26.入户采暖阀门，27.入户采暖阀门，28.阀门，29.储热水箱，30.建筑物自来水内网的循环水，31.自来水外网补充水，32.换热后的楼宇排气，33.自来水外网补充水，34.换热前的楼宇排气，35.入户热水，36.入户冷水，37.出户水，38.回建筑物自来水内网的循环水，39.自来水干线管路喉部，40.入户采暖水。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体技术方案做进一步说明：
如图1～图2所示，这种利用自来水干线管网水获取水温的装置，包括有自来水干线管路、支线管路、制热制冷系统、太阳能集热器17及其制热系统管路、楼宇排气与自来水外网补充水33的换热器11及其连接管路、楼层采暖与制冷装置及其连接管路，其中自来水干线管路的一端侧壁上设有取水口并与支线管路的入口相通，自来水干线管路的另一端内侧壁上设有构成自来水干线管路喉部的凸起，该凸起处设有回水口并与支线管路的出口相通，制热制冷系统中包括有压缩机7、蒸发器8、冷凝器9、与自来水干线管路相接的外循环管路和与建筑物自来水内网相接的内循环管路，支线管路入口通过带阀门的连接管路分别与制热制冷系统中的蒸发器8、冷凝器9的外循环管路入口端相通，制热制冷系统中的蒸发器8、冷凝器9的外循环管路出口端分别通过带阀门的连接管路与支线管路出口相通，制热制冷系统中的内循环管路的入口与建筑物自来水内网相通，制热制冷系统中的内循环管路的出口与楼层采暖与制冷装置、楼层的供热水装置及其连接管路相通，太阳能集热器17及其制热系统管路分别与楼宇排气与自来水外网补充水33的换热器11及其连接管路、楼层采暖与制冷装置及其连接管路相通，图中虚线部分为支线管路中水不经过的管路。
当夏季需要压缩机7制冷时，关闭阀门18，打开阀门24，使太阳能集热器17及其制热系统管路与制热制冷系统中的内循环管路的出口之间的连接管路断路，太阳能集热器17出来的热水直接经储热水箱29、阀门19、阀门24进入各楼层的供热水装置作为入户热水35，各楼层的供热水装置中未排放(未使用)的热水再经连接管路回流至储热水箱29内经水泵21及连接管路，再次进入太阳能集热器17的凉水入口；阀门1、阀门2、阀门3、阀门4、阀门5打开，阀门13、阀门14、阀门15、阀门16关闭，来自自来水干线管路的自来水通过取水口进入支线管路的入口，经开启的阀门28、阀门3进入制热制冷系统中冷凝器9的外循环管路入口端作为放热源，为加快自来水的流入，在支线管路的入口处附近还设置了水泵12；来自建筑物自来水内网的循环水通过开启的阀门1进入制热制冷系统中蒸发器8内循环管路入口端；制冷剂在蒸发器8中蒸发，吸收制冷系统蒸发器8内循环管路中循环水的热量，所得的冷水由蒸发器8内循环管路出口端流出并经开启的阀门2、阀门26、阀门27进入各楼层的制冷装置作为入户冷水36，出户水37经连接管路回流至建筑物自来水内网作为回建筑物自来水内网的循环水38；制冷剂的蒸汽经压缩机7压缩后排至冷凝器9中凝结为液体，放出的热量由冷凝器9的外循环管路出口端流出的自来水带走，再经开启的阀门5、阀门4及支线管路的出口进入自来水干线管路喉部的回水口，回流至自来水干线管路。
当冬季需要压缩机7制热时，阀门13、阀门14、阀门15、阀门16打开，阀门1、阀门2、阀门3、阀门4、阀门5关闭，同时阀门18、阀门19打开，使太阳能集热器17及其制热系统管路与制热制冷系统中的内循环管路的出口之间的连接管路接通，来自自来水干线管路的自来水通过取水口进入支线管路的入口，经开启的阀门28、阀门15进入制热制冷系统中蒸发器8的外循环管路入口端作为吸热源，为加快自来水的流入，在支线管路的入口处附近还设置了水泵12，制冷剂在蒸发器8中蒸发，吸收制冷系统蒸发器8外循环管路中自来水的热量，自来水被吸收热量后由蒸发器8外循环管路出口端流出并经开启的阀门16及支线管路的出口进入自来水干线管路喉部的回水口，回流至自来水干线管路；来自建筑物自来水内网的循环水通过开启的阀门13进入制热制冷系统中冷凝器9内循环管路入口端，制冷剂的蒸汽经压缩机7压缩后排至冷凝器9中凝结为液体，放出的热量加热冷凝器9内循环管路中的循环水，所得的热循环水由冷凝器9内循环管路出口端流出并经开启的阀门14、阀门26、阀门27进入各楼层的制热装置作为入户采暖水40，出户水37经连接管路回流至建筑物自来水内网作为回建筑物自来水内网的循环水38；或者所得的热循环水由冷凝器9内循环管路出口端流出并经开启的阀门14、阀门18、阀门24、阀门25进入各楼层的供热水装置作为入户热水35，各楼层的供热水装置中未排放(未使用)的热水再经连接管路回流至储热水箱29内经水泵21及连接管路，再次进入太阳能集热器17的凉水入口。
作为补充本发明从自来水干线管路水的流动中提取自来水储能的不足，本发明还采用了太阳能制热与从自来水干线管路水的流动中提取自来水储能互补制热的方式，所述的太阳能制热系统由太阳能集热器17、储热水箱29、水泵21及连接管路组成，进入太阳能集热器17的凉水由楼宇排气换热水装置提供，所述的楼宇排气换热水装置由自来水外网补充水33、换热器11、楼宇排气管道组成，换热前的楼宇排气34进入换热器11中与自来水外网补充水33进行热交换，预热后的自来水外网补充水33经阀门20进入太阳能集热器17的凉水入口，由太阳能集热器17制得的热水流入储热水箱29，单独或与由冷凝器9内循环管路出口端流出的热循环水混合后供给各楼层的制热装置(冬季)和供热水装置。