CN201396985Y - 一种利用太阳能的蓄能式地源热泵系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种利用太阳能的蓄能式地源热泵系统，该蓄能式地源热泵系统由地源热泵系统、太阳能采集装置、电蓄能锅炉(9)和蓄热水箱(8)组成；所述地源热泵系统包括地埋管换热器(5)和热泵机组(4)；太阳能采集装置包括太阳能采集器(6)和换热器(7)；其中，所述热泵机组(4)与用户端(11)之间，换热器(7)和电蓄能锅炉(9)与蓄热水箱(8)之间分别用循环水管道连接；蓄热水箱(8)通过阀门组(1，2，3)与热泵机组(4)与用户端(11)之间的循环水管道连接。本装置用于暖通式空调，能效比高，属于清洁能源，运行费用低，适用范围广并能节约费用。

Description

一种利用太阳能的蓄能式地源热泵系统
技术领域
本实用新型涉及一种节能装置，尤其是涉及一种利用太阳能的地源热泵系统。该系统设置了储能装置，提高了整个装置的能效比。
背景技术
目前地源热泵系统已经得到了人们普遍的认可。它具有高效、节能、环保等优点使其在公共建筑、商业会所、私人别墅中得到广泛的应用。但是由于一般的地源热泵系统仅仅使用地热能，适用范围大大受到限制。而且，其利用清洁能源的方式单一，节能效率还有待进一步提高。所以，目前研发一种利用多种能源，并且具有一定蓄能特性的新型地源热泵系统。已经在实际应用中体现迫切的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种能够利用多种清洁能源，并具有储能功能的地源热泵系统，在利用地热能的基础上，再加上太阳能和储能装置，使整个系统的适用范围扩大，更有效的达到节能减排的目的。
为了实现本实用新型的的目的，提出一种利用太阳能的蓄能式地源热泵系统，该蓄能式地源热泵系统由地源热泵系统、太阳能采集装置、电蓄能锅炉和蓄热水箱组成；所述地源热泵系统包括地埋管换热器和热泵机组；太阳能采集装置包括太阳能采集器和换热器；
其中，所述热泵机组与用户端之间，换热器和电蓄能锅炉与蓄热水箱之间分别用循环水管道连接；蓄热水箱通过阀门组与热泵机组与用户端之间的循环水管道连接。
所述的地埋管换热器采用高密度聚乙烯塑料管，所述塑料管的直径为25～32mm，埋管深度为40～120m。
所述太阳能采集器采用U型太阳能管，太阳能采集器(6)和换热器(7)之间通过循环水管道连接。该循环水管道中设置水泵，以便加快循环，提高效率。
本系统的优点是：
◆地源热泵系统吸取土壤中(或者地下水等)的能量，将低品位能量转化为高品位能量，提供给用户端，能效比高；
◆太阳能采集器吸收太阳能并对循环水进行加热，属清洁能源，运行费用低；
◆蓄热水箱将太阳能转化成的热水进行储存，提高系统的使用效率和适用范围；
◆电蓄能锅炉是利用电力谷值对水进行加热并进入蓄热水箱进行储存，节约费用。
附图说明
图1是本实用新型的地源热泵系统冬季使用状态示意图；
图2是本实用新型的地源热泵系统夏季使用状态示意图。
其中
1阀门            7换热器
2阀门            8储热水箱
3阀门            9电储能锅炉
4热泵机组        10用户端
5地埋管换热器    11
6太阳能采集器    12
具体实施方式
下面结合附图对本发明的地源热泵系统做详细说明。其中，图1是本实用新型的地源热泵系统冬季使用状态示意图，图2是本实用新型的地源热泵系统夏季使用状态示意图。
如图所示，本系统由地源热泵系统(4，5)、太阳能采集器6、电蓄能锅炉9和蓄热水箱8等4部分组成。地源热泵系统由地埋管换热器5和热泵系统4组成，地下埋管换热器5采用高密度聚乙烯塑料管，塑料管的直径一般在25～32mm，埋管深度一般为40～120m。太阳能采集器6采用U型太阳能管并增加水泵以提高管内流速，增加其制热效率。蓄热水箱8可根据系统大小使用不同规格的水箱，满足不同的使用要求。
使用时，太阳能采集器6和电蓄能锅炉9对蓄热水箱8中的水进行加热，加热后的水可以储存在蓄热水箱8中，蓄热水箱8中的水可以作为循环水加入地源热泵系统，也可以直接为用户提供生活热水。地源热泵系统包括5地埋管换热器地埋管换热器5和热泵机组4，将蓄热水箱8出来的循环水进一步加热，最后流向客户端10供使用。
本实用新型的地源热泵系统在冬季使用的状态如图1所示，冬季，通过循环水管道阀门(1，2，3)的切换，热泵机组4按制热工况运行，空调末端装置回水通过热泵机组4的冷凝器升温，热泵机组4的蒸发器通过地埋管换热器5从地下土壤吸热。当蒸发器入口温度低于设定的下限值时，启动太阳能集热系统，辅助供热设施运行，太阳能承担一部分负荷。具体控制是打开阀门1、3，关闭阀门2，太阳能和电蓄热锅炉辅助系统投入使用，这样就可以降低系统运行费用，蓄热水箱8也可以为用户提供生活热水。
本装置在夏季运行时，关闭阀门1、3打开阀门2。热泵机组4按制冷工况运行，空调末端装置回水通过热泵机组4的蒸发器降温，热泵机组4的冷凝器热量通过地下埋管换热器排至地下土壤。太阳能和电蓄热锅炉辅助系统不参与制冷循环，太阳能系统可以启动保持运行，为用户提供生活热水。

Claims (4)

1.一种利用太阳能的蓄能式地源热泵系统，其特征在于，该蓄能式地源热泵系统由地源热泵系统、太阳能采集装置、电蓄能锅炉(9)和蓄热水箱(8)组成；所述地源热泵系统包括地埋管换热器(5)和热泵机组(4)；太阳能采集装置包括太阳能采集器(6)和换热器(7)；
其中，所述热泵机组(4)与用户端(10)之间，换热器(7)和电蓄能锅炉(9)与蓄热水箱(8)之间分别用循环水管道连接；蓄热水箱(8)通过阀门组(1，2，3)连接到热泵机组(4)和用户端(10)之间的循环水管道上。
2.根据权利要求1所述的蓄能式地源热泵系统，其特征在于，所述的地埋管换热器(5)采用高密度聚乙烯塑料管，所述塑料管的直径为25～32mm，埋管深度为40～120m。
3.根据权利要求1所述的蓄能式地源热泵系统，其特征在于，所述太阳能采集器采用U型太阳能管。
4.根据权利要求1或3所述的蓄能式地源热泵系统，其特征在于，所述太阳能采集器(6)和换热器(7)之间通过循环水管道连接，该循环水管道中设置水泵。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101936624A (zh) * 2010-10-18 2011-01-05 郑州中南科莱空调设备有限公司 利用太阳能的毛细管网热泵系统
CN104315631B (zh) * 2014-10-13 2017-06-13 虞益江 一种自动调控式养殖系统
CN109764389A (zh) * 2019-03-07 2019-05-17 北京咏辉飏能源科技发展有限公司 带有热泵的冷热分隔式多组态双热源供热系统

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