CN104180419A - 桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种可满足建筑采暖及热水需求的桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统,包括太阳能集热器阵列、桩基埋管式换热系统、换热器、供热末端、分层水箱、电锅炉、第一循环水泵-第四循环泵、第一电磁阀-第四电磁阀,第一温度传感器-第六温度传感器;控制方法为:采暖季初期及末期,运行太阳能直接供热模式;采暖季中期,运行地下蓄能区释热供热模式;采暖季出现连续阴雪天气或室外温度极低,运行低谷电蓄热-供热模式;采暖季室内温度达到温度设定值,停止供热,运行防冻防过热循环模式;非采暖季太阳能丰富,运行地下蓄热模式;如果非采暖季有热水需求,运行太阳能直接供热模式。
Description
技术领域
本发明属于可再生能源的高效利用领域,尤其涉及一种桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统及其控制方法。
背景技术
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,建筑采暖、热水能源消耗量逐年增长,对我国能源供应产生了巨大的压力。传统供热系统的热源主要由燃煤锅炉、燃气油锅炉、热化电站等提供,消耗了大量的化石燃料并带来了CO2、SO2和粉尘等污染物的排放。在节能与减排的双重压力下,开发高效的可再生能源供热技术是实现建筑节能的重要途径之一。
太阳能作为一种分布广泛、取之不尽的清洁能源,其热利用技术的发展最为成熟。太阳能应用于建筑采暖与热水供应已有多年的历史,但太阳能受季节和天气影响呈现不稳定性和不连续性的特征,使得太阳能供热系统利用率低、经济性差。特别在我国北方地区,冬季采暖负荷大而太阳能辐照强度小的矛盾尤为突出。因此利用跨季节蓄热技术是实现太阳能由非采暖季节向采暖季节的转移,平衡太阳能季节性分布,提高太阳能利用率的有效技术措施之一。
目前已有的太阳能跨季节蓄热系统,蓄热方式主要为地下蓄热与地上蓄热两种,蓄热介质主要有水、砾石-水、土壤、相变材料等,其中地下含水层蓄热和地下土壤蓄热被认为是太阳能跨季节长期蓄热最有前途的方案。地下含水层蓄热具有蓄能容量大的特点,但其工程应用取决于水文地质条件,具有很大的局限性。地下土壤蓄热适用范围较广,但地下换热器多采用地埋管形式,存在敷设体积大、占用土地资源多、建设投入大等问题。
发明内容
本发明的目的是为提高太阳能供热系统的太阳能利用率及改进系统流程,提出了一种桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统及其控制方法。将埋管换热器与建筑桩基础相结合组成桩基埋管式换热系统,以建筑地下的基间土和周围岩土为蓄热体进行太阳能跨季节蓄热与释热,配合优化的系统流程和控制方法,满足建筑采暖及热水需求,适用于以钢筋混凝土预制桩或钢筋混凝土灌注桩为基础的工业厂房、公用建筑及住宅的供热系统。
本发明的技术解决方案是:
一种桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统,包括太阳能集热器阵列、桩基埋管式换热系统、换热器、供热末端、分层水箱、所述电锅炉、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵、第四循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀,其中,
桩基埋管式换热系统,位于建筑物地面以下,以基间土和周围岩土为蓄热体,所述桩基埋管式换热系统内有多个桩基埋管换热器并联,每个桩基埋管换热器的两端均设阀门;所述桩基埋管换热器由混凝土桩和设置在混凝土桩内的塑料埋管换热器构成,其中塑料埋管换热器围绕混凝土桩的桩轴线均匀分布,且被混凝土包裹;所述塑料埋管换热器为单U型埋管换热器、双U型埋管换热器、W型埋管换热器或螺旋埋管换热器;
所述太阳能集热器阵列、第一循环水泵、第三电磁阀、换热器和第一电磁阀依次通过管路相连,构成闭合循环回路;其中,所述太阳能集热器阵列出水端设置第一温度传感器、进水端设置第二温度传感器;
所述供热系统中桩基埋管式换热系统一端分别与第一循环水泵、第三电磁阀和换热器通过管路相连,另一端依次与第二循环水泵和第二电磁阀通过管路相连;所述第二电磁阀分别与换热器和第一电磁阀通过管路相连;所述第二循环水泵出口设置第三温度传感器;
所述供热系统中太阳能集热器阵列、第一循环水泵、第三电磁阀、第二电磁阀和第一电磁阀依次通过管路相连,构成闭合回路;
所述供热系统中太阳能集热器阵列、第一循环水泵、桩基埋管式换热系统、第二循环水泵、第二电磁阀和第一电磁阀依次通过管路相连,构成闭合回路;
所述供热系统中供热末端第三循环水泵、换热器和分层水箱依次通过管路相连,构成闭合循环回路;所述供热末端进水端设置第四温度传感器,出水端设置第五温度传感器;
所述第三循环水泵、换热器、分层水箱和第四电磁阀依次通过管路相连,构成闭合循环回路;
所述电锅炉依次与第四循环泵和分层水箱通过管路相连,构成闭合回路。
所述分层水箱内部设有导流板。
所述供热末端为采暖末端或热水末端。
所述换热器为板式换热器。
如上所述的桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统的控制方法,其步骤如下:
1、采暖季初期及末期,太阳能较丰富,建筑热负荷较小,运行太阳能直接供热模式;
当太阳能集热器阵列的进出口温差≥温度设定值一且供热末端的供水温度≥温度设定值二时,第一电磁阀、第一循环水泵和第三循环水泵开启,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列收集热量升温,通过换热器换热后将热量传递给供热系统循环水,直接向供热末端供热;如果满足房间供热需求的前提下太阳能有富余,即供热末端的供回水温差≤温度设定值三,同时关闭第三电磁阀和开启第二循环水泵,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列收集热量升温,流入桩基埋管式换热系统并将部分热量传递给基间土及周围岩土蓄热,然后通过换热器换热后将热量传递给供热系统循环水,向供热末端供热;温度设定值一为4-6℃,温度设定值二为40-60℃,温度设定值三为8-12℃;
2、采暖季中期,太阳能辐照度较低、建筑热负荷大,运行地下蓄能区释热供热模式;
当太阳能集热器阵列的进出口温差≥温度设定值一且供热末端的供水温度≤温度设定值二时,开启第一电磁阀、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列收集热量升温,流入桩基埋管式换热系统并从基间土及周围岩土中吸收蓄热,温度满足要求后通过换热器3换热后将热量传递给供热系统循环水,向供热末端供热;
3、采暖季出现连续阴雪天气或室外温度极低,运行低谷电蓄热-供热模式;
低谷电时段开启第四循环水泵,电锅炉加热分层水箱中供热系统循环水;采暖时段开启第三循环水泵,供热系统循环水从分层水箱的高温侧流出,为供热末端供热后经过第三循环水泵、换热器流回分层水箱的低温侧;
4、采暖季室内温度达到温度设定值四,温度设定值四为16-18℃,停止供热,运行防冻防过热循环模式;
第一电磁阀、第三电磁阀、第一循环水泵、第三循环水泵、第四电磁阀开启,集热系统循环水依次经过第一电磁阀、太阳能集热器阵列、第一循环水泵、第三电磁阀3,并通过换热器从供热系统循环水吸热;供热系统循环水依次流过换热器、分层水箱、第四电磁阀和第三循环水泵,分层水箱释放热量;防过热循环模式中,集热系统换循环水依次经过第一电磁阀、太阳能集热器阵列、第一循环水泵、第三电磁阀,并通过换热器向供热系统循环水放热;供热系统循环水依次流过换热器、分层水箱、第四电磁阀和第三循环水泵,分层水箱吸收热量;
5、非采暖季太阳能丰富,运行地下蓄热模式;
开启第一循环水泵、第二循环水泵、第一电磁阀、第二电磁阀,集热系统循环水通过太阳能集热器阵列加热,经第一循环水泵,流入桩基埋管换热系统向基间土及周围岩土放热后,经第二循环水泵后返回太阳能集热器阵列,完成一个蓄热循环。
6、如果非采暖季有热水需求,运行太阳能直接供热模式;
第一电磁阀、第一循环水泵开启,第三循环水泵开启,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列收集热量升温,通过换热器换热后直接向供热末端供热;如果满足房间热水需求的前提下太阳能有富余,即供热末端的供水温度≥温度设定值二,同时关闭第三电磁阀和开启第二循环水泵,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列收集热量升温,流入桩基埋管式换热系统并将部分热量传递给基间土及周围岩土蓄热,然后通过换热器换热后向供热末端供热。
本发明与现有技术相比,其有益效果是:
本发明系统充分利用太阳能替代传统化石燃料提供建筑采暖季热水需求,对节能减排具有积极作用。通过桩基换热器实现太阳能地下跨季节蓄能,并且桩基换热器具有强化传热效果,提高太阳能全年利用率。通过桩基换热器利用建筑地下岩土为蓄热体,取代常规地埋管该系统中单独设置的地埋管换热器,具节省土地面积、施工方便、工程造价低等优势。通过确定桩基埋管式换热系统的蓄热量,合理匹配太阳能集热器阵列、分层水箱、电锅炉等设备,根据采暖季建筑热负荷及建筑热水负荷变化规律,建立能量梯级利用的供热机制。通过能量梯级利用的供热机制,可以控制系统供热量与建筑热需求相匹配,能量利用合理、运行管理方便,可以实现可再生能源稳定供热,具有较好的经济效益和应用前景。
附图说明
图1为本发明的桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
图3为桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统的控制原理图。
1-太阳能集热器阵列;2-桩基埋管式换热系统;3-换热器;4-供热末端;5-分层水箱;6-电锅炉;7-第一循环水泵;8-第二循环水泵;9-第三循环水泵;10-第四循环水泵;11-第一电磁阀;12-第二电磁阀;13-第三电磁阀;14-第四电磁阀;15-第一温度传感器;16-第二温度传感器;17-第三温度传感器;18-第四温度传感器;19-第五温度传感器;20-第六温度传感器;.21-控制单元;201-桩基埋管换热器;202-塑料埋管;203-混凝土桩;204-基间土及周围岩土;205-阀门;501-导流板。
具体实施方式
本发明提供了一种桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统,下面通过附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
本发明根据太阳能季节性变化特点,结合桩基埋管换热系统与建筑地下蓄能优势,通过优化设计和自动工况转换,实现太阳能跨季节高效热利用。如图1、图2所示的桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统,它包括太阳能集热器阵列1;桩基埋管式换热系统2;换热器3;供热末端4;分层水箱5;电锅炉6;第一循环水泵7;第二循环水泵8;第三循环水泵9;第四循环水泵10;第一电磁阀11;第二电磁阀12;第三电磁阀13;第四电磁阀14;第一温度传感器15;第二温度传感器16;第三温度传感器17;第四温度传感器18;第五温度传感器19;第六温度传感器20;控制单元21。第一温度传感器15、第二温度传感器16、第三温度传感器17、第四温度传感器18、第五温度传感器19和第六温度传感器20接在控制单元21的输入端,由控制单元21控制第一循环水泵7、第二循环水泵8、第三循环水泵9、第四循环水泵10、第一电磁阀11、第二电磁阀12、第三电磁阀13和第四电磁阀14的工作状态。
所述桩基埋管式换热系统2位于建筑物地面以下,以基间土和周围岩土204为蓄热体;所述供热系统中桩基埋管式换热系统2内有多个桩基埋管换热器201并联,所述每个桩基埋管换热器201的两端均设阀门205;每个桩基埋管换热器由塑料埋管换热器202和混凝土桩203构成,其中塑料埋管换热器202围绕混凝土桩203的桩轴线均匀分布,且被混凝土包裹;所述塑料埋管换热器202可为单U型埋管换热器、双U型埋管换热器、W型埋管换热器或螺旋埋管换热器,本实施例为单U型埋管换热器。
所述供热系统中太阳能集热器阵列1、第一循环水泵7、第三电磁阀13、换热器3和第一电磁阀11依次通过管路相连,构成闭合循环回路;其中,所述太阳能集热器阵列1出水端设置第一温度传感器15,进水端设置第二温度传感器16。
所述供热系统中桩基埋管式换热系统2一端分别与第一循环水泵7、第三电磁阀13和换热器3通过管路相连,另一端依次与第二循环水泵8和第二电磁阀12通过管路相连;所述第二电磁阀12分别与换热器3和第一电磁阀11通过管路相连;所述第二循环水泵8出口设置第三温度传感器17。
所述供热系统中太阳能集热器阵列1、第一循环水泵7、第三电磁阀13、第二电磁阀12和第一电磁阀11依次通过管路相连,构成闭合回路。
所述供热系统中太阳能集热器阵列1、第一循环水泵7、桩基埋管式换热系统2、第二循环水泵8、第二电磁阀12和第一电磁阀11依次通过管路相连,构成闭合回路。
所述供热系统中供热末端4、第三循环水泵9、换热器3和分层水箱5依次通过管路相连,构成闭合循环回路;所述供热末端4进水端设置第四温度传感器18,出水端设置第五温度传感器19、内部设有第六温度传感器20。
所述第三循环水泵9、换热器3、分层水箱5和第四电磁阀14依次通过管路相连,构成闭合循环回路。所述供热系统中,电锅炉6依次与第四循环泵10和分层水箱5通过管路相连,构成闭合回路。
所述分层水箱5内部设有导流板501,导流板501的高温侧板和低温侧板交错布置。
所述供热末端4可为采暖末端或热水末端。
所述换热器3为板式换热器。
所述供热系统中,太阳能集热器阵列1的主要作用是收集太阳能的热量并加热流过其中的水;分层水箱5的作用是储存被太阳能集热器阵列1加热的水并调节供水温度;桩基埋管式换热系统2的作用是将太阳能集热器阵列1收集的富裕热量储存与建筑地下,并在采暖季太阳辐射不佳的情况下实现跨季节利用;供热末端4的作用是向房间提供热量或提供生活热水;电锅炉6的作用是低谷电蓄热以满足全天候房间采暖需求;通过第一电磁阀11、第三电磁阀13、第一循环水泵7和第四循环水泵10的开启和关闭来实现不同工况切换。
本发明还提供了一种桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统的控制方法,如图3所示。第一温度传感器15、第二温度传感器16、第三温度传感器17、第四温度传感器18、第五温度传感器19和第六温度传感器20采集所述供热系统中各监测点的温度,转换成模拟信号输入控制单元301。控制单元301经过运算,输出第一循环水泵7、第二循环水泵8、第三循环水泵9、第四循环水泵10、第一电磁阀11、第二电磁阀12、第三电磁阀13和第四电磁阀14的开关量信号。该系统在不同室外气候条件和室内设计条件下处于不同的运行模式,不同运行模式通过电磁阀和水泵的启停转换。运行模式主要有:太阳能直接供热模式、地下蓄热模式、低谷电蓄热-供热模式、防冻防过热循环模式、地下释热供热模式。具体运行流程如下:
1、采暖季初期及末期(如锦州地区11月1日至12月1日,及3月1日至4月1日),太阳能较丰富,建筑热负荷较小,运行太阳能直接供热模式:
当太阳能集热器阵列1的进出口温差≥温度设定值一(设定值为5℃)且供热末端4的供水温度≥温度设定值二(设定值为50℃)时,第一电磁阀11、第一循环水泵7和第三循环水泵9开启,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列1收集热量升温,通过换热器3换热后将热量传递给供热系统循环水,直接向供热末端4供热;如果满足房间供热需求的前提下太阳能有富余,即供热末端4的供回水温差≤温度设定值三(设定值为10℃),同时关闭第三电磁阀13和开启第二循环水泵8,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列1收集热量升温,流入桩基埋管式换热系统2并将部分热量传递给基间土及周围岩土204蓄热,然后通过换热器3换热后将热量传递给供热系统循环水,向供热末端4供热。
2、采暖季中期(如锦州地区12月1日至2月28日),太阳能辐照度较低、建筑热负荷大,运行地下蓄能区释热供热模式:
当太阳能集热器阵列1的进出口温差≥温度设定值一(设定值为5℃)且供热末端4的供水温度≤温度设定值二(设定值为50℃)时,开启第一电磁阀11、第一循环水泵7、第二循环水泵8、第三循环水泵9。集热系统循环水经过太阳能集热器阵列1收集热量升温,流入桩基埋管式换热系统2并从基间土及周围岩土204中吸收蓄热,温度满足要求后通过换热器3换热后将热量传递给供热系统循环水,向供热末端4供热。
3、采暖季出现连续阴雪天气或室外温度极低,运行低谷电蓄热-供热模式:
低谷电时段(如锦州地区22:00-6:00)开启第四循环水泵10,电锅炉6加热分层水箱5中供热系统循环水;采暖时段(如锦州地区8:00-17:00)开启第三循环水泵9,供热系统循环水从分层水箱5的高温侧流出,向供热末端4供热;为供热末端4供热后经过第三循环水泵9、换热器3流回分层水箱5的低温侧。
4、采暖季室内温度达到温度设定值四(设定值为17℃),停止供热,运行防冻防过热循环模式(储存或释放热量):
第一电磁阀11、第三电磁阀13、第一循环水泵7、第三循环水泵9、第四电磁阀14开启。防冻循环模式中集热系统换循环水依次经过第一电磁阀11、太阳能集热器阵列1、第一循环水泵7、第三电磁阀13,并通过换热器3从供热系统循环水吸热;供热系统循环水依次流过换热器3、分层水箱5、第四电磁阀14和第三循环水泵,分层水箱5释放热量。防过热循环模式中,集热系统换循环水依次经过第一电磁阀11、太阳能集热器阵列1、第一循环水泵7、第三电磁阀13,并通过换热器3向供热系统循环水放热;供热系统循环水依次流过换热器3、分层水箱5、第四电磁阀14和第三循环水泵,分层水箱5吸收热量。
5、非采暖季太阳能丰富,运行地下蓄热模式:
开启第一循环水泵7、第二循环水泵8、第一电磁阀11、第二电磁阀12,集热系统循环水通过太阳能集热器阵列1加热,经第一循环水泵7,流入桩基埋管换热系统2向基间土及周围岩土204放热后,经第二循环水泵8后返回太阳能集热器阵列1,完成一个蓄热循环。
6、如果非采暖季有热水需求,运行太阳能直接供热模式:
第一电磁阀11、第一循环水泵7开启,第三循环水泵9开启,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列1收集热量升温,通过换热器3换热后直接向供热末端4供热;如果满足房间热水需求的前提下太阳能有富余,即供热末端4的供水温度≥温度设定值二(设定值为50℃),可同时关闭第三电磁阀13和开启第二循环水泵8,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列1收集热量升温,流入桩基埋管式换热系统2并将部分热量传递给基间土及周围岩土204蓄热,然后通过换热器3换热后向供热末端供热。通过桩基埋管式换热系统2向地下蓄热。
实施例2
所述温度设定值一为4℃、温度设定值二为40℃、温度设定值三为8℃、温度设定值四为16℃,其它同实施例1。
实施例3
所述温度设定值一为6℃、温度设定值二为60℃、温度设定值三为12℃、温度设定值四为18℃,其它同实施例1。
Claims (5)
1.一种桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统,其特征是:包括太阳能集热器阵列、桩基埋管式换热系统、换热器、供热末端、分层水箱、所述电锅炉、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵、第四循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀,其中,
桩基埋管式换热系统,位于建筑物地面以下,以基间土和周围岩土为蓄热体,所述桩基埋管式换热系统内有多个桩基埋管换热器并联,每个桩基埋管换热器的两端均设阀门;所述桩基埋管换热器由混凝土桩和设置在混凝土桩内的塑料埋管换热器构成,其中塑料埋管换热器围绕混凝土桩的桩轴线均匀分布,且被混凝土包裹;所述塑料埋管换热器为单U型埋管换热器、双U型埋管换热器、W型埋管换热器或螺旋埋管换热器;
所述太阳能集热器阵列、第一循环水泵、第三电磁阀、换热器和第一电磁阀依次通过管路相连,构成闭合循环回路;其中,所述太阳能集热器阵列出水端设置第一温度传感器、进水端设置第二温度传感器;
所述供热系统中桩基埋管式换热系统一端分别与第一循环水泵、第三电磁阀和换热器通过管路相连,另一端依次与第二循环水泵和第二电磁阀通过管路相连;所述第二电磁阀分别与换热器和第一电磁阀通过管路相连;所述第二循环水泵出口设置第三温度传感器;
所述供热系统中太阳能集热器阵列、第一循环水泵、第三电磁阀、第二电磁阀和第一电磁阀依次通过管路相连,构成闭合回路;
所述供热系统中太阳能集热器阵列、第一循环水泵、桩基埋管式换热系统、第二循环水泵、第二电磁阀和第一电磁阀依次通过管路相连,构成闭合回路;
所述供热系统中供热末端第三循环水泵、换热器和分层水箱依次通过管路相连,构成闭合循环回路;所述供热末端进水端设置第四温度传感器,出水端设置第五温度传感器;
所述第三循环水泵、换热器、分层水箱和第四电磁阀依次通过管路相连,构成闭合循环回路;
所述电锅炉依次与第四循环泵和分层水箱通过管路相连,构成闭合回路。
2.根据权利要求1所述的桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统,其特征是:所述分层水箱内部设有导流板。
3.根据权利要求1所述的桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统,其特征是:所述供热末端为采暖末端或热水末端。
4.根据权利要求1所述的桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统,其特征是:所述换热器为板式换热器。
5.采用如权利要求1所述的桩基埋管式跨季节蓄热太阳能供热系统的控制方法其特征是:
(1)、采暖季初期及末期,太阳能较丰富,建筑热负荷较小,运行太阳能直接供热模式;
当太阳能集热器阵列的进出口温差≥温度设定值一且供热末端的供水温度≥温度设定值二时,第一电磁阀、第一循环水泵和第三循环水泵开启,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列收集热量升温,通过换热器换热后将热量传递给供热系统循环水,直接向供热末端供热;如果满足房间供热需求的前提下太阳能有富余,即供热末端的供回水温差≤温度设定值三,同时关闭第三电磁阀和开启第二循环水泵,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列收集热量升温,流入桩基埋管式换热系统并将部分热量传递给基间土及周围岩土蓄热,然后通过换热器换热后将热量传递给供热系统循环水,向供热末端供热;温度设定值一为4-6℃,温度设定值二为40-60℃,温度设定值三为8-12℃;
(2)、采暖季中期,太阳能辐照度较低、建筑热负荷大,运行地下蓄能区释热供热模式;
当太阳能集热器阵列的进出口温差≥温度设定值一且供热末端的供水温度≤温度设定值二时,开启第一电磁阀、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列收集热量升温,流入桩基埋管式换热系统并从基间土及周围岩土中吸收蓄热,温度满足要求后通过换热器3换热后将热量传递给供热系统循环水,向供热末端供热;
(3)、采暖季出现连续阴雪天气或室外温度极低,运行低谷电蓄热-供热模式;
低谷电时段开启第四循环水泵,电锅炉加热分层水箱中供热系统循环水;采暖时段开启第三循环水泵,供热系统循环水从分层水箱的高温侧流出,为供热末端供热后经过第三循环水泵、换热器流回分层水箱的低温侧;
(4)、采暖季室内温度达到温度设定值四,温度设定值四为16-18℃,停止供热,运行防冻防过热循环模式;
第一电磁阀、第三电磁阀、第一循环水泵、第三循环水泵、第四电磁阀开启,集热系统循环水依次经过第一电磁阀、太阳能集热器阵列、第一循环水泵、第三电磁阀3,并通过换热器从供热系统循环水吸热;供热系统循环水依次流过换热器、分层水箱、第四电磁阀和第三循环水泵,分层水箱释放热量;防过热循环模式中,集热系统换循环水依次经过第一电磁阀、太阳能集热器阵列、第一循环水泵、第三电磁阀,并通过换热器向供热系统循环水放热;供热系统循环水依次流过换热器、分层水箱、第四电磁阀和第三循环水泵,分层水箱吸收热量;
(5)、非采暖季太阳能丰富,运行地下蓄热模式;
开启第一循环水泵、第二循环水泵、第一电磁阀、第二电磁阀,集热系统循环水通过太阳能集热器阵列加热,经第一循环水泵,流入桩基埋管换热系统向基间土及周围岩土放热后,经第二循环水泵后返回太阳能集热器阵列,完成一个蓄热循环;
(6)、如果非采暖季有热水需求,运行太阳能直接供热模式;
第一电磁阀、第一循环水泵开启,第三循环水泵开启,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列收集热量升温,通过换热器换热后直接向供热末端供热;如果满足房间热水需求的前提下太阳能有富余,即供热末端的供水温度≥温度设定值二,同时关闭第三电磁阀和开启第二循环水泵,集热系统循环水经过太阳能集热器阵列收集热量升温,流入桩基埋管式换热系统并将部分热量传递给基间土及周围岩土蓄热,然后通过换热器换热后向供热末端供热。
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