CN205026995U - 自适应蓄热太阳能地源热泵装置 - Google Patents
自适应蓄热太阳能地源热泵装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205026995U CN205026995U CN201520769953.4U CN201520769953U CN205026995U CN 205026995 U CN205026995 U CN 205026995U CN 201520769953 U CN201520769953 U CN 201520769953U CN 205026995 U CN205026995 U CN 205026995U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- pipeline
- outlet
- import
- heat accumulation
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种自适应蓄热太阳能地源热泵装置，包括通过管路和阀门连接的太阳能集热系统、地埋管系统、热泵系统和末端系统，可通过控制阀门的通断，实现系统制冷制热模式的切换，同时可根据太阳辐照量自主完成高温蓄热和低温蓄热的切换。装置的太阳能集热系统高温蓄热和低温蓄热运行工况可自适应切换，太阳辐照量大时进行高温蓄热，太阳辐照量小时进行低温蓄热，系统自动化程度高，提高了工作效率。高温相变蓄热装置可利用太阳能对用户末端进行直接换热供暖，不足部分由热泵系统进行热量补充，系统运行效率高，经济效益明显。低温相变蓄热装置利用太阳能对地埋管出水进行二次加热，可提高热泵系统蒸发器进水温度及蒸发温度，系统运行效率得以提高。
Description
技术领域
本实用新型属于暖通空调技术领域，特别是涉及一种自适应蓄热太阳能地源热泵装置，可为用户夏季供冷、冬季供暖。
背景技术
常规地源热泵中央空调系统冬季地埋管的出水温度较低(标准工况为10℃)，机组蒸发温度相对较低，系统运行效率不高。太阳能系统间歇性和不稳定性的特点不利于太阳能供暖应用，太阳能系统采用水蓄热一方面蓄热能力有限，另一方面蓄热温度无法得到精准控制，能源利用效率较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于对现有太阳能、地源热泵供热存在的问题加以解决，通过复合太阳能、地源热泵及相变蓄热技术，提供一种经济可靠的自适应蓄热太阳能地源热泵装置，本实用新型可为用户夏季供冷、冬季供暖。
为实现上述发明目的而采用的技术解决方案如下：
一种自适应蓄热太阳能地源热泵装置，包括通过管路和阀门连接的太阳能集热系统、地埋管系统、热泵系统和末端系统，自适应蓄热太阳能地源热泵装置通过控制阀门的通断实现系统制冷制热模式的切换，同时可根据太阳辐照量自主完成高温蓄热和低温蓄热的切换。
上述自适应蓄热太阳能地源热泵装置中，太阳能集热系统包括太阳能集热器、高温相变蓄热装置、低温相变蓄热装置、集热循环水泵、电动阀一、电动阀二、温度变送器一、温度变送器二。太阳能集热器出口通过管路与高温相变蓄热装置一次侧进口连接，管路上安装温度变送器二，高温相变蓄热装置一次侧出口通过管路与电动阀一、电动阀二进口相连，电动阀一出口通过管路与低温相变蓄热装置一次侧进口连接，低温相变蓄热装置一次侧出口通过管路与电动阀二出口、集热循环水泵进口连接，集热循环水泵出口通过管路与太阳能集热器进口连接，管路上安装温度变送器一。
上述自适应蓄热太阳能地源热泵装置中，地埋管系统包括地埋管、地源循环水泵和若干阀门。地埋管出口通过管路与地源循环水泵进口连接，地源循环水泵出口通过管路与阀门十二、阀门十四进口连接，阀门十二出口通过管路与低温相变蓄热装置二次侧进口连接，低温相变蓄热装置二次侧出口通过管路与阀门十三进口连接，阀门十三、阀门十四出口通过管路与阀门五、阀门六进口连接，阀门七、阀门八出口通过管路与地埋管进口连接。
上述自适应蓄热太阳能地源热泵装置中，热泵系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器。压缩机出口通过管路与冷凝器制冷剂侧进口连接，冷凝器制冷剂出口通过管路与膨胀阀进口连接，膨胀阀出口通过管路与蒸发器制冷剂侧进口连接，蒸发器制冷剂侧出口通过管路与压缩机进口连接。
上述自适应蓄热太阳能地源热泵装置中，末端系统包括末端装置、系统循环水泵和若干控制阀门(阀门一至阀门十四)，末端装置出口通过管路与系统循环水泵进口连接，系统循环水泵出口通过管路与阀门九、阀门十进口连接，阀门九出口与高温相变蓄热装置二次侧进口连接，高温相变蓄热装置二次侧出口通过管路与阀门十一进口连接，阀门十、阀门十一出口通过管路与阀门一、阀门二进口连接，阀门一、阀门五出口通过管路与蒸发器水侧进口连接，蒸发器水侧出口通过管路与阀门三、阀门七进口连接，阀门二、阀门六出口通过管路与冷凝器水侧进口连接，冷凝器水侧出口通过管路与阀门四、阀门八进口连接，阀门三、阀门四出口通过管路与末端装置进口连接。
本实用新型具有的有益技术效果如下：
1、本实用新型的太阳能集热系统高温蓄热和低温蓄热运行工况可自适应切换，太阳辐照量大时进行高温蓄热，太阳辐照量小时进行低温蓄热，系统自动化程度高，提高了工作效率。
2、本实用新型供暖模式下高温相变蓄热装置可利用太阳能对用户末端进行直接换热供暖，不足部分由热泵系统进行热量补充，系统运行效率高，经济效益明显。
3、本实用新型供暖模式下低温相变蓄热装置利用太阳能对地埋管出水温度进行二次加热，可提高热泵系统蒸发器进水温度及蒸发温度，系统运行效率得以提高。
附图说明
图1为本实用新型自适应蓄热太阳能地源热泵装置的工作原理。
图2为本实用新型自适应蓄热太阳能地源热泵装置冬季工作流程。
图3为本实用新型自适应蓄热太阳能地源热泵装置夏季工作流程。
附图标记如下：1－太阳能集热器；2－高温相变蓄热装置；3－低温相变蓄热装置；4－集热循环水泵；5－压缩机；6－冷凝器；7－膨胀阀；8－蒸发器；9－地埋管；10－地源循环水泵；11－末端装置；12－系统循环水泵；13－阀门一；14－阀门二；15－阀门三；16－阀门四；17－阀门五；18－阀门六；19－阀门七；20－阀门八；21－阀门九；22－阀门十；23－阀门十一；24－阀门十二；25－阀门十三；26－阀门十四；27－电动阀一；28－电动阀二；29－温度变送器一；30－温度变送器二。
具体实施方式
如图1所示，一种自适应蓄热太阳能地源热泵装置，包括通过管路连接的太阳能集热系统、地埋管系统、热泵系统和末端系统。在所述的太阳能集热系统、地埋管系统、热泵系统和末端系统之间设置有若干阀门，所述的自适应蓄热太阳能地源热泵装置通过控制阀门的通断，实现系统制冷制热模式的切换，同时可根据太阳辐照量自主完成高温蓄热和低温蓄热的切换。
上述自适应蓄热太阳能地源热泵装置中，太阳能集热系统包括太阳能集热器1、高温相变蓄热装置2、低温相变蓄热装置3、集热循环水泵4、电动阀一27、电动阀二28、温度变送器一29、温度变送器二30。太阳能集热器1出口通过管路与高温相变蓄热装置2一次侧进口连接，管路上安装温度变送器二30，高温相变蓄热装置2一次侧出口通过管路与电动阀一27、电动阀二28进口相连，电动阀一27出口通过管路与低温相变蓄热装置3一次侧进口连接，低温相变蓄热装置3一次侧出口通过管路与电动阀二28出口、集热循环水泵4进口连接，集热循环水泵4出口通过管路与太阳能集热器1进口连接，管路上安装温度变送器一29。
上述自适应蓄热太阳能地源热泵装置中，地埋管系统包括地埋管9、地源循环水泵10、阀门五17、阀门六18、阀门七19、阀门八20、阀门十二24、阀门十三25、阀门十四26。地埋管9出口通过管路与地源循环水泵10进口连接，地源循环水泵10出口通过管路与阀门十二24、阀门十四26进口连接，阀门十二24出口通过管路与低温相变蓄热装置3二次侧进口连接，低温相变蓄热装置3二次侧出口通过管路与阀门十三25进口连接，阀门十三25、阀门十四26出口通过管路与阀门五17、阀门六18进口连接，阀门七19、阀门八20出口通过管路与地埋管9进口连接。
上述自适应蓄热太阳能地源热泵装置中，热泵系统包括压缩机5、冷凝器6、膨胀阀7、蒸发器8。压缩机5出口通过管路与冷凝器6制冷剂侧进口连接，冷凝器6制冷剂出口通过管路与膨胀阀7进口连接，膨胀阀7出口通过管路与蒸发器8制冷剂侧进口连接，蒸发器8制冷剂侧出口通过管路与压缩机5进口连接。
上述自适应蓄热太阳能地源热泵装置中，末端系统包括末端装置11、系统循环水泵12、阀门一13、阀门二14、阀门三15、阀门四16、阀门九21、阀门十22、阀门十一23。末端装置11出口通过管路与系统循环水泵12进口连接，系统循环水泵12出口通过管路与阀门九21、阀门十22进口连接，阀门九21出口与高温相变蓄热装置2二次侧进口连接，高温相变蓄热装置2二次侧出口通过管路与阀门十一23进口连接，阀门十22、阀门十一23出口通过管路与阀门一13、阀门二14进口连接，阀门一13、阀门五17出口通过管路与蒸发器8水侧进口连接，蒸发器8水侧出口通过管路与阀门三15、阀门七19进口连接，阀门二14、阀门六18出口通过管路与冷凝器6水侧进口连接，冷凝器6水侧出口通过管路与阀门四16、阀门八20进口连接，阀门三15、阀门四16出口通过管路与末端装置11进口连接。
本实用新型的具体工作方式如下：
1、热泵系统运行
热泵系统运行原理与蒸气压缩制冷原理一致，压缩机5排出的高温高压气体通过管路进入冷凝器6，制冷剂向冷却水释放热量，制冷剂温度降低冷却冷凝后经过管路进入膨胀阀7，节流降压后通过管路进入蒸发器8，制冷剂从冷冻水中吸取热量后成为低温低压制冷剂蒸气后进入压缩机5完成循环。热泵系统制冷制热运行流程一致，末端系统制冷制热模式切换通过水侧阀门切换实现。
2、制热工况运行
制热运行时，阀门一13、阀门三15、阀门六18、阀门八20、阀门十22、阀门十四26关闭，阀门二14、阀门四16、阀门五17、阀门七19、阀门九21、阀门十一23、阀门十二24、阀门十三25打开，系统运行流程如图2所示。
太阳能集热系统由太阳能集热器1、高温相变蓄热装置2、低温相变蓄热装置3、集热循环水泵4、电动阀一27、电动阀二28、温度变送器一29、温度变送器二30及管路构成循环回路，系统运行时，通过温度变送器一29、温度变送器二30监测太阳能集热器1进出口温差，温差大于设定值，则说明太阳辐照量大，此时电动阀一27关闭，电动阀二28打开，太阳能集热系统进行高温蓄热运行(此时如有末端采暖需求可边充热边放热)，温差小于设定值，则说明太阳辐照量小，此时无法进行高温蓄热，电动阀一27打开，电动阀二28关闭，太阳能集热系统进行低温蓄热运行(此时如热泵系统运行可边充热边放热)。
地埋管系统由低温相变蓄热装置3、蒸发器8、地埋管9、地源循环水泵10、阀门五17、阀门七19、阀门十二24、阀门十三25及管路构成循环回路。地源循环水泵10与热泵系统联动，热泵系统运行时，蒸发器8出水经地埋管9与土壤进行热量交换，然后进入低温相变蓄热装置3被二次加热，再进入蒸发器8完成循环。
末端系统由高温相变蓄热装置2、冷凝器6、末端装置11、系统循环水泵12、阀门二14、阀门四16、阀门九21、阀门十一23及管路构成循环回路。末端回水先经过高温相变蓄热装置2被加热，然后进入热泵系统冷凝器6，再进入末端装置11完成循环，高温相变蓄热装置2二次侧出水温度达到系统设定温度时，热泵系统不工作，此时末端系统所需热量全部由太阳能集热系统通过高温相变蓄热装置2供给，高温相变蓄热装置2二次侧出水温度未达到系统设定温度时，热泵系统运行，热泵系统为末端系统提供热量补充。
3、制冷工况运行
制冷运行时，阀门一13、阀门三15、阀门六18、阀门八20、阀门十22、阀门十四26打开，阀门二14、阀门四16、阀门五17、阀门七19、阀门九21、阀门十一23、阀门十二24、阀门十三25关闭，太阳能集热系统退出运行，集热循环水泵4停止工作，系统运行流程如图3所示。
地埋管系统由冷凝器6、地埋管9、地源循环水泵10、阀门六18、阀门八20、阀门十四26及管路构成循环回路。地源循环水泵10与热泵系统联动，热泵系统运行时，冷凝器6出水经地埋管9与土壤进行热量交换，然后进入冷凝器6完成循环。
末端系统由蒸发器8、末端装置11、系统循环水泵12、阀门一13、阀门三15、阀门十22及管路构成循环回路。末端回水经过蒸发器8温度降低后再进入末端装置11完成循环。
Claims (5)
1.一种自适应蓄热太阳能地源热泵装置，其特征在于：包括通过管路和阀门连接的太阳能集热系统、地埋管系统、热泵系统和末端系统，自适应蓄热太阳能地源热泵装置通过控制阀门的通断实现系统制冷制热模式的切换，同时可根据太阳辐照量自主完成高温蓄热和低温蓄热的切换。
2.根据权利要求1所述的自适应蓄热太阳能地源热泵装置，其特征在于：所述的太阳能集热系统包括太阳能集热器(1)、高温相变蓄热装置(2)、低温相变蓄热装置(3)、集热循环水泵(4)、温度变送器一(29)、温度变送器二(30)和若干控制阀门，太阳能集热器(1)出口通过管路与高温相变蓄热装置(2)一次侧进口连接，管路上安装温度变送器二(30)，高温相变蓄热装置(2)一次侧出口通过管路与电动阀一(27)、电动阀二(28)进口相连，电动阀一(27)出口通过管路与低温相变蓄热装置(3)一次侧进口连接，低温相变蓄热装置(3)一次侧出口通过管路与电动阀二(28)出口、集热循环水泵(4)进口连接，集热循环水泵(4)出口通过管路与太阳能集热器(1)进口连接，管路上安装温度变送器一(29)。
3.根据权利要求1所述的自适应蓄热太阳能地源热泵装置，其特征在于：所述的地埋管系统包括地埋管(9)、地源循环水泵(10)和若干控制阀门，地埋管(9)出口通过管路与地源循环水泵(10)进口连接，地源循环水泵(10)出口通过管路与阀门十二(24)、阀门十四(26)进口连接，阀门十二(24)出口通过管路与低温相变蓄热装置(3)二次侧进口连接，低温相变蓄热装置(3)二次侧出口通过管路与阀门十三(25)进口连接，阀门十三(25)、阀门十四(26)出口通过管路与阀门五(17)、阀门六(18)进口连接，阀门七(19)、阀门八(20)出口通过管路与地埋管(9)进口连接。
4.根据权利要求1所述的自适应蓄热太阳能地源热泵装置，其特征在于：所述的热泵系统包括压缩机(5)、冷凝器(6)、膨胀阀(7)和蒸发器(8)，压缩机(5)出口通过管路与冷凝器(6)制冷剂侧进口连接，冷凝器(6)制冷剂侧出口通过管路与膨胀阀(7)进口连接，膨胀阀(7)出口通过管路与蒸发器(8)制冷剂侧进口连接，蒸发器(8)制冷剂侧出口通过管路与压缩机(5)进口连接。
5.根据权利要求1所述的自适应蓄热太阳能地源热泵装置，其特征在于：所述的末端系统包括末端装置(11)、系统循环水泵(12)和若干控制阀门，末端装置(11)出口通过管路与系统循环水泵(12)进口连接，系统循环水泵(12)出口通过管路与阀门九(21)、阀门十(22)进口连接，阀门九(21)出口与高温相变蓄热装置(2)二次侧进口连接，高温相变蓄热装置(2)二次侧出口通过管路与阀门十一(23)进口连接，阀门十(22)、阀门十一(23)出口通过管路与阀门一(13)、阀门二(14)进口连接，阀门一(13)、阀门五(17)出口通过管路与蒸发器(8)水侧进口连接，蒸发器(8)水侧出口通过管路与阀门三(15)、阀门七(19)进口连接，阀门二(14)、阀门六(18)出口通过管路与冷凝器(6)水侧进口连接，冷凝器(6)水侧出口通过管路与阀门四(16)、阀门八(20)进口连接，阀门三(15)、阀门四(16)出口通过管路与末端装置(11)进口连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520769953.4U CN205026995U (zh) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 自适应蓄热太阳能地源热泵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520769953.4U CN205026995U (zh) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 自适应蓄热太阳能地源热泵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205026995U true CN205026995U (zh) | 2016-02-10 |
Family
ID=55259518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520769953.4U Active CN205026995U (zh) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 自适应蓄热太阳能地源热泵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205026995U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107270580A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-10-20 | 上海交通大学 | 一种蓄能型复合太阳能集热及热泵的冷热联供系统 |
| CN108830440A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-11-16 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种地源热泵夏季经济效益在线监测方法 |
| CN112923425A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-08 | 河北工业大学 | 一种基于相变储能的太阳能耦合生物质村镇建筑供能系统 |
| CN114484578A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-13 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法 |
| CN114543146A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-05-27 | 天津大学 | 一种基于相变蓄热和多能互补的村镇供暖系统 |
-
2015
- 2015-09-30 CN CN201520769953.4U patent/CN205026995U/zh active Active
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107270580A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-10-20 | 上海交通大学 | 一种蓄能型复合太阳能集热及热泵的冷热联供系统 |
| CN107270580B (zh) * | 2017-06-20 | 2020-08-25 | 上海交通大学 | 一种蓄能型复合太阳能集热及热泵的冷热联供系统 |
| CN108830440A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-11-16 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种地源热泵夏季经济效益在线监测方法 |
| CN112923425A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-08 | 河北工业大学 | 一种基于相变储能的太阳能耦合生物质村镇建筑供能系统 |
| CN114543146A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-05-27 | 天津大学 | 一种基于相变蓄热和多能互补的村镇供暖系统 |
| CN114543146B (zh) * | 2021-11-08 | 2024-03-19 | 天津大学 | 一种基于相变蓄热和多能互补的村镇供暖系统 |
| CN114484578A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-13 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法 |
| CN114484578B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-07-18 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于多能互补及相变储能的冷热联供系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204043049U (zh) | 一种蓄热型太阳能地源热泵耦合系统 | |
| CN205026995U (zh) | 自适应蓄热太阳能地源热泵装置 | |
| CN202709311U (zh) | 空调器系统 | |
| CN202660661U (zh) | 实现辅助制热和辅助制冷的太阳能热泵空调系统 | |
| CN204923445U (zh) | 一种低温空气源热泵热水机组 | |
| CN109114804A (zh) | 太阳能光伏-市电联合驱动的光伏光热一体化双源热泵热水系统及其运行方法 | |
| CN201935476U (zh) | 一种热回收型风冷热泵机组 | |
| CN105571029A (zh) | 一种实现空调跨季度同步蓄冷蓄热的方法及设备 | |
| CN201680650U (zh) | 多功能太阳能热泵机组 | |
| CN102589195A (zh) | 太空能地源能结合的供热制冷系统 | |
| CN105716329A (zh) | 直膨式太阳能热泵系统 | |
| CN204630141U (zh) | 一种相变蓄能复合源热泵装置 | |
| CN102767921B (zh) | 一种双路预冷的高效热泵装置及其控制方法 | |
| CN101806515B (zh) | 太阳能空调热水三联供系统 | |
| CN205783497U (zh) | 一种水蓄能设备 | |
| CN108731156A (zh) | 一种基于储能模块的冷热点联供智能系统 | |
| CN203274348U (zh) | 一种超低温双回路热泵空调热水机 | |
| CN205332641U (zh) | 冷库热回收冲霜系统 | |
| CN102494439B (zh) | 一种光伏光热蓄能热泵系统 | |
| CN204757451U (zh) | 一种太阳能辅助式热泵机组 | |
| CN107166476B (zh) | 一种高压水箱联合吸收式热泵的供热系统 | |
| CN105258379A (zh) | 热泵型太阳能蒸发式冷凝空调机组 | |
| CN107843026A (zh) | 一种利用太阳能的制冷系统 | |
| CN203336779U (zh) | 新型高效能源阶梯使用闭式循环中央空调系统 | |
| CN103322655B (zh) | 新型高效能源阶梯使用闭式循环中央空调系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |