CN203719147U - 新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统 - Google Patents
新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203719147U CN203719147U CN201320840836.3U CN201320840836U CN203719147U CN 203719147 U CN203719147 U CN 203719147U CN 201320840836 U CN201320840836 U CN 201320840836U CN 203719147 U CN203719147 U CN 203719147U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- pipe
- ground
- return pipe
- pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 152
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 73
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 35
- 239000008400 supply water Substances 0.000 claims description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
一种新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统，它主要包括：储热水箱、地源热泵机组、板式换热器、太阳能集热器、地埋管换热器，该系统解决了目前地源热泵与太阳能联合运行中控制不够灵活、热源选择不合理以及地下取热不平衡的缺点。所述系统的主要功能在于：能结合地源热泵和太阳能的优势，通过自动控制系统灵活控制，迅速反应，保证及时地为用户提供高质量热水，同时能合理选择热源，降低运行费用，维持地下热平衡，最大限度地利用清洁能源和节约常规能源，避免环境污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统，具体涉及一种可灵活控制、合理选择热源、可维持地下热平衡的新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统。
背景技术
太阳能具有清洁、可再生、分布广泛的特点，是人类可利用的最丰富的能源，目前在国内外都得到广泛利用。然而太阳能受天气、季节、地域等因素的影响较大，不能保证时刻都有充足的光照来制备足够的热水来满足用户的需求。
地源热泵是利用地球表面浅层土壤源中吸收的太阳能和地热能，并采用热泵原理，既可制冷又可供热的高效节能系统。地源热泵系统不受地域和环境的影响，地温长时间保持恒定，地埋管单位换热量大，效率高，能快速地制备充足的热水以满足用户需求。但是单独采用地源热泵系统制热水，由于取热不平衡，长期运行容易导致系统的效率降低甚至系统的瘫痪。
地源热泵与太阳能联合运行可以解决其各自单独运行时的一些问题，然而现有的地源热泵与太阳能联合运行系统并不成熟，存在控制不够灵活和主热源选择不合理的现象：以太阳能为主热源的地源热泵联合太阳能制热水系统，在光照不足的情况下，往往不能及时启动地源热泵系统制热水；而以地源热泵为主热源的地源热泵联合太阳能制热水系统，经常过度使用地源热泵而不能充分利用太阳能，造成不必要的资源浪费。
因此，如何设计一种可灵活控制、合理选择热源、可维持地下热平衡的新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统，就成为本实用新型所要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统，可以解决目前地源热泵与太阳能联合运行中控制不够灵活、热源选择不合理、地下取热不平衡的缺点。
本实用新型的技术方案是：一种新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统，包括储热水箱、地源热泵机组、板式换热器、太阳能集热器、地埋管换热器，
所述的储热水箱与太阳能集热器之间通过太阳能集热器给水管、太阳能集热器回水管连成回路，并在太阳能集热器给水管上设有太阳能集热循环泵和电磁阀，在太阳能集热器回水管上设有闸阀；
所述的储热水箱与板式换热器之间连接有补热给水管和补热回水管，在补热回水管上设有太阳能侧补热循环泵和闸阀，在补热给水管上设有闸阀；
所述板式换热器与地埋管换热器之间连接有地下水补热供水管和地下水补热回水管，在地下水补热回水管上设有地源侧补热循环泵和闸阀，在地下水补热给水管上设有闸阀；
所述的热泵机组和地埋管换热器之间设有地能供水管和地能回水管，并在地能回水管上设有地能循环泵和闸阀，在地能供水管上设有闸阀；
所述的储热水箱和热泵机组之间设有热水给水管和热水回水管，在热水给水管上设有热水循环泵和电磁阀，在热水回水管上设有闸阀；
所述的储热水箱内设有温度及水位传感器，所述的太阳能集热器上设有温度传感器；
所述的储热水箱上设有带电磁阀的供冷水管和带电磁阀的供热回水管，所述的储热水箱上设有供热水管，在供热水管上设有热水供水泵；所述的地源热泵机组上设有带电磁阀的供冷水管。
所述的地埋管换热器通过一个地下水出管分别与地能供水管、地下水补热供水管连接；所述的地埋管换热器通过一个地下水回管分别与地能回水管、地下水补热回水管连接。
本实用新型的有益效果
该系统结合地源热泵和太阳能的优势，通过自动控制系统灵活控制，迅速反应，保证及时地为用户提供高质量热水，同时能合理选择热源，降低运行费用，维持地下热平衡，最大限度地利用清洁能源和节约常规能源，避免环境污染。
附图说明
图1为该新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统的原理图；
图2为该系统的控制流程图；
图1中，1、储热水箱，2、地源热泵机组，3、板式换热器，4、太阳能集热器，5、地埋管换热器，6、热水供水泵，7、热水循环泵，8、太阳能补热循环泵，9、太阳能集热循环泵，10、地源侧补热循环泵，11、地能循环泵，12、温度及水位传感器，13、温度传感器。
图1中SV1、SV2、SV3、SV4、SV5为电磁阀；Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8为闸阀。
图1中，LJ—地下水补热供水管；LH—地下水补热回水管；RJ—热水供水管；RH—热水回水管； TJ—太阳能集热器给水管；TH—太阳能集热器回水管；DJ—地能供水管；DH—地能回水管，BJ—补热给水管；BH—补热回水管；XJ-热水给水管；XH-热水回水管；DXJ-地下出水管；DXH-地下回收管。
图2中T1—储热水箱内的水温，T4—太阳能集热器内的水温，To—太阳能集热器出口水温，Te—太阳能集热器进口水温，Δt1—集热器内和储热水箱内水温温差设定值，Δt2—集热器进出口水温温差设定值。
具体实施方式
实施例：参见图1-2，图中一种新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统，包括储热水箱、地源热泵机组、板式换热器、太阳能集热器、地埋管换热器， 所述的储热水箱与太阳能集热器之间通过太阳能集热器给水管、太阳能集热器回水管连成回路，并在太阳能集热器给水管上设有太阳能集热循环泵和电磁阀，在太阳能集热器回水管上设有闸阀；所述的储热水箱与板式换热器之间连接有补热给水管和补热回水管，在补热回水管上设有太阳能侧补热循环泵和闸阀，在补热给水管上设有闸阀；所述板式换热器与地埋管换热器之间连接有地下水补热供水管和地下水补热回水管，在地下水补热回水管上设有地源侧补热循环泵和闸阀，在地下水补热给水管上设有闸阀；所述的热泵机组和地埋管换热器之间设有地能供水管和地能回水管，并在地能回水管上设有地能循环泵和闸阀，在地能供水管上设有闸阀；所述的储热水箱和热泵机组之间设有热水给水管和热水回水管，在热水给水管上设有热水循环泵和电磁阀，在热水回水管上设有闸阀；所述的储热水箱内设有温度及水位传感器，所述的太阳能集热器上设有温度传感器；所述的储热水箱上设有带电磁阀的供冷水管和带电磁阀的供热回水管，所述的储热水箱上设有供热水管，在供热水管上设有热水供水泵；所述的地源热泵机组上设有带电磁阀的供冷水管。所述的地埋管换热器通过一个地下水出管分别与地能供水管、地下水补热供水管连接；所述的地埋管换热器通过一个地下水回管分别与地能回水管、地下水补热回水管连接。
工作情况说明：
在供水时间段内，当储热水箱1的水位及温度不满足设定值，储热水箱内温度传感器12首先把信号传给太阳能热水系统，当太阳辐射量极少且环境温度很低时，太阳能集热器4内的温度传感器13记录集热器4内的水温低于储热水箱1内的水温，或温差很小（如小于5℃），此时太阳能热水系统制备热水的能力不够，则电磁阀SV2、SV3关闭，SV1、SV4、SV5开启，温度传感器13把信号传递给地源热泵系统，使其开始运行，同时温度传感器13把信号传送至太阳能集热循环泵9，使之保持关闭状态，此阶段热水的加热由地源热泵系统完成，直到储热水箱1内的水温和水位达到设定值。
若太阳能集热器4内的温度传感器13记录集热器4内的水温比储热水箱1内的水温高出一设定值（如5℃），此时太阳能热水系统可使储热水箱1内的水产生温升，则电磁阀SV1、SV2、SV3开启，SV4、SV5关闭，温度传感器13把信号传送至太阳能集热循环泵9，使之开始运行。当太阳辐射不够充足，储热水箱1内的水温上升到某个程度，集热器4的进出口温差减小到一定程度（如1℃），不能再使储热水箱1内的水产生温升或温升很慢时，集热器4内的温度传感器13将信号传递给太阳能集热循环泵9，使之停止运行，电磁阀SV2、SV3关闭，SV1、SV4、SV5开启，此时温度传感器13将信号传递给地源热泵机组2，地源热泵系统开始运行，制备热水直到储热水箱1内热水温度和水位满足设定值。在热水需求量很大，且太阳辐射满足太阳能制热水要求的情况下，温度及水位传感器12和温度传感器13将信号传递给太阳能集热循环泵9、热水循环泵7和地源热泵机组2，使其保持运行状态，电磁阀SV5关闭，SV1、SV2、SV3、SV4开启，地源热泵系统和太阳能系统共同制备热水。
在光照充足的时候，如果太阳能系统制备的热水除满足用户需求之外还有富余时，开启闸阀Z1、Z4、Z5、Z6以及太阳能补热循环泵8和地源侧补热循环泵10，关闭Z2、Z3，水箱内富余的热水通过板式换热器3将热量输送至地下，以保持地下温度的平衡。
所述系统的补水由储热水箱1和地源热泵机组2上设置的补水系统完成，储热水箱1和地源热泵机组2上的补水系统分别加装电磁阀SV2和SV5， 补水过程中SV2和SV5的启闭是由太阳能系统和地源热泵系统的启停状态决定的。当水箱需要补水的时候，若太阳能热水系统处于运行状态，无论地源热泵系统是否处于开启状态，电磁阀SV2开启，电磁阀SV5关闭，补水全部由储热水箱1上的补水系统提供；若地源热泵系统处于运行状态，而太阳能系统处于关闭状态，则电磁阀SV5开启，电磁阀SV2关闭，补水全部由地源热泵上的补水系统提供。
所述的系统优先利用太阳能产生热水，当太阳能热水系统不能满足用户要求时，通过自动控制系统开启地源热泵系统，从而极大地节省地源热泵长期工作的运行成本，以达到最大的经济效益。
Claims (2)
1.一种新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统，包括储热水箱、地源热泵机组、板式换热器、太阳能集热器、地埋管换热器，其特征是：
所述的储热水箱与太阳能集热器之间通过太阳能集热器给水管、太阳能集热器回水管连成回路，并在太阳能集热器给水管上设有太阳能集热循环泵和电磁阀，在太阳能集热器回水管上设有闸阀；
所述的储热水箱与板式换热器之间连接有补热给水管和补热回水管，在补热回水管上设有太阳能侧补热循环泵和闸阀，在补热给水管上设有闸阀；
所述板式换热器与地埋管换热器之间连接有地下水补热供水管和地下水补热回水管，在地下水补热回水管上设有地源侧补热循环泵和闸阀，在地下水补热给水管上设有闸阀；
所述的热泵机组和地埋管换热器之间设有地能供水管和地能回水管，并在地能回水管上设有地能循环泵和闸阀，在地能供水管上设有闸阀；
所述的储热水箱和热泵机组之间设有热水给水管和热水回水管，在热水给水管上设有热水循环泵和电磁阀，在热水回水管上设有闸阀；
所述的储热水箱内设有温度及水位传感器，所述的太阳能集热器上设有温度传感器；
所述的热水箱上设有带电磁阀的供冷水管和带电磁阀的供热回水管，所述的储热水箱上设有供热水管，在供热水管上设有热水供水泵，所述的地源热泵机组上设有带电磁阀的供冷水管。
2.根据权利要求1所述的新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统，其特征是：所述的地埋管换热器通过一个地下水出管分别与地能供水管、地下水补热供水管连接；所述的地埋管换热器通过一个地下水回管分别与地能回水管、地下水补热回水管连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320840836.3U CN203719147U (zh) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | 新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320840836.3U CN203719147U (zh) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | 新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203719147U true CN203719147U (zh) | 2014-07-16 |
Family
ID=51158294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320840836.3U Expired - Lifetime CN203719147U (zh) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | 新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203719147U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105571151A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-05-11 | 河南水木环保科技股份有限公司 | 一种太阳能磁悬浮中央空调供热系统 |
| CN113294948A (zh) * | 2021-06-26 | 2021-08-24 | 郝克净 | 一种地源热泵地源侧温度优化系统 |
-
2014
- 2014-04-30 CN CN201320840836.3U patent/CN203719147U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105571151A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-05-11 | 河南水木环保科技股份有限公司 | 一种太阳能磁悬浮中央空调供热系统 |
| CN113294948A (zh) * | 2021-06-26 | 2021-08-24 | 郝克净 | 一种地源热泵地源侧温度优化系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201811343U (zh) | 一种优先使用太阳能的热水供应系统 | |
| CN101949556B (zh) | 一种优先使用太阳能的热水供应系统及方法 | |
| CN103017240A (zh) | 一种太阳能复合式相变蓄热供暖系统 | |
| CN103115389A (zh) | 太阳能复合式相变蓄热供暖系统 | |
| CN203518263U (zh) | 一种集中采热分时供水太阳能热水系统 | |
| CN203687391U (zh) | 一种高海拔地区全自动平板太阳能集中供热水系统 | |
| CN102466261A (zh) | 太阳能供暖系统 | |
| CN206073216U (zh) | 一种太阳能热水供应系统 | |
| CN203364460U (zh) | 一种空气源热泵辅助太阳能热水装置 | |
| CN203719147U (zh) | 新型智能化的地源热泵联合太阳能制热水系统 | |
| CN105240918B (zh) | 一种多组蓄热水箱的间接式太阳能供暖系统及其控制方法 | |
| CN203719148U (zh) | 可自控的双热水箱地源热泵辅助太阳能制热水系统 | |
| CN203550236U (zh) | 太阳能与地源热泵联合制热水系统 | |
| CN207962806U (zh) | 一种基于太阳能与相变蓄热相结合的供暖系统 | |
| CN208349387U (zh) | 跨季蓄热与短期储热相结合的供暖系统 | |
| CN106016784A (zh) | 一种微动力太阳能热水系统 | |
| CN202126104U (zh) | 太阳能水箱水位/水温联动控制装置 | |
| CN205783898U (zh) | 一种微动力太阳能热水系统 | |
| CN203346382U (zh) | 一种太阳能恒温沼气发酵罐 | |
| CN105371508A (zh) | 一种太阳能热水器 | |
| CN201954755U (zh) | 一种能供应大量恒温热水的太阳能热水装置 | |
| CN101876461A (zh) | 多形式能量转换采暖快速散热供热系统 | |
| CN209068610U (zh) | 一种基于太阳能和空气源热泵的集中热水系统 | |
| CN202660631U (zh) | 太阳能与电热水器组合供热装置 | |
| CN203131931U (zh) | 太阳能与低谷电结合蓄热供热系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140716 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |