CN207214516U - 一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，包括太阳能集热系统﹑土壤源热泵系统、室内供暖系统、第一电动阀和第二电动阀，所述太阳能集热系统包括太阳能集热器﹑储能水箱和太阳能循环水泵；所述土壤源热泵系统包括土壤源热泵主机﹑土壤源换热器和土壤源循环水泵；所述室内供暖系统包括供暖循环水泵和供暖终端设备。本实用新型的适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，能够达到地下土壤的冷热平衡，同时提高土壤源热泵系统的运行能效，实现土壤源热泵系统稳定、安全、高效的运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统。
背景技术
目前全球的传统资源能源已呈现出日趋紧张的态势，能源的价格也不断地攀高，土壤源热泵系统以其高效、节能的特性在暖通领域得到了广泛应用。
在极寒地区，冬天，在向建筑物供暖过程中，土壤源热泵系统不断从土壤中吸热；夏季一般不制冷，土壤源热泵系统向土壤中没有散热量，长此以往就会造成地下土壤温度不断下降，形成地下土壤温度的冷热不平衡，造成土壤源热泵系统能效下降，运行不稳定，将极大地影响社会的经济环境效益。
将太阳能光热技术﹑土壤源热泵技术、室内供暖技术等有效结合，组成一个综合利用的新能源耦合系统，达到地下土壤的冷热平衡，提高整个土壤源热泵系统的运行能效，同时保证其安全、稳定、高效的运行，是一种可行的方案。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，能够达到地下土壤的冷热平衡，同时提高土壤源热泵系统的运行能效，实现土壤源热泵系统稳定、安全、高效的运行。
实现上述目的的技术方案是：一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，包括太阳能集热系统﹑土壤源热泵系统、室内供暖系统、第一电动阀和第二电动阀，其中：
所述太阳能集热系统包括太阳能集热器﹑储能水箱和太阳能循环水泵，所述太阳能集热器通过太阳能循环管道与所述储能水箱连通，所述太阳能循环水泵设置在所述太阳能循环管道上；
所述土壤源热泵系统包括土壤源热泵主机﹑土壤源换热器和土壤源循环水泵，所述土壤源热泵主机通过土壤侧供水管和土壤侧回水管与所述土壤源换热器循环连通，所述土壤源循环水泵设置在所述土壤侧回水管上；
所述储能水箱的出口通过储能供水管与所述土壤侧回水管连通，进口通过储能回水管与所述土壤侧供水管连通；
所述第一电动阀设置在所述土壤侧回水管上，且位于所述土壤源循环水泵和土壤源热泵主机之间；
所述土壤侧供水管通过旁通管道与所述土壤侧回水管连通，所述第二电动阀设置在所述旁通管道上；
所述室内供暖系统包括供暖循环水泵和供暖终端设备，所述供暖终端设备通过供暖循环管道与所述土壤源热泵主机相连，所述供暖循环水泵设置在所述供暖循环管道上。
上述的一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，其中，所述旁通管道与土壤侧回水管的相接端位于所述土壤源循环水泵和第一电动阀之间；所述旁通管道与土壤侧供水管的相接端位于所述储能回水管与土壤侧供水管的相接端和土壤源热泵主机之间。
上述的一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，其中，所述储能供水管与土壤侧回水管的相接端位于所述土壤源循环水泵和土壤源换热器之间。
上述的一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，其中，所述供暖终端设备为低温散热器和/或地暖盘管。
上述的一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，其中，冬季向室内供暖时，所述太阳能集热器采集的热量通过所述太阳能循环水泵储存至所述储能水箱，换热后的冷水再次进入所述太阳能集热器吸热，往复循环，将热量不断地储存在所述储能水箱中；
所述第一电动阀打开，第二电动阀关闭，所述储能水箱储存的热量通过所述土壤源循环水泵被导入到所述土壤源热泵系统中；
所述土壤源热泵系统中的热量通过所述供暖循环水泵为所述供暖终端设备供暖。
上述的一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，其中，当夏季及春秋季节时，所述太阳能集热器采集的热量通过所述太阳能循环水泵储存至所述储能水箱，换热后的冷水再次进入所述太阳能集热器吸热，往复循环，将热量不断地储存在所述储能水箱中；
所述第一电动阀关闭，第二电动阀打开，所述土壤源热泵主机关闭，所述储能水箱储存的热量通过所述土壤源循环水泵被导入到土壤源热泵系统，储存在地下土壤中。
本实用新型的适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，利用太阳能的光热效应，冬季将吸收的太阳能量辅佐土壤源热泵系统，提高土壤源热泵主机的运行能效，夏季及春秋季将吸收的太阳能量导入地下土壤储存起来以供冬季使用，从长远来看，能够达到地下土壤的冷热平衡，同时提高土壤源热泵系统的运行能效，实现土壤源热泵系统稳定、安全、高效的运行，将产生极高的经济效益和环境效益。
附图说明
图1为本实用新型的适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
请参阅图1，本实用新型的最佳实施例，一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，包括太阳能集热系统﹑土壤源热泵系统、室内供暖系统、第一电动阀4和第二电动阀5，其中：
太阳能集热系统包括太阳能集热器11﹑储能水箱12和太阳能循环水泵13，太阳能集热器11通过太阳能循环管道14与储能水箱12连通，太阳能循环水泵13设置在太阳能循环管道14上。
土壤源热泵系统包括土壤源热泵主机21﹑土壤源换热器22和土壤源循环水泵23，土壤源热泵主机21通过土壤侧供水管24和土壤侧回水管25与土壤源换热器22循环连通，土壤源循环水泵23设置在土壤侧回水管25上。
储能水箱12的出口通过储能供水管26与土壤侧回水管25连通，进口通过储能回水管27与土壤侧供水管24连通，且储能供水管26与土壤侧回水管25的相接端位于土壤源循环水泵23和土壤源换热器22之间。
第一电动阀4设置在土壤侧回水管25上，且位于土壤源循环水泵23和土壤源热泵主机21之间。
土壤侧供水管24通过旁通管道与土壤侧回水管25连通，第二电动阀5设置在旁通管道上；旁通管道与土壤侧回水管25的相接端位于土壤源循环水泵23和第一电动阀4之间；旁通管道与土壤侧供水管24的相接端位于储能回水管27与土壤侧供水管24的相接端和土壤源热泵主机21之间。
室内供暖系统包括供暖循环水泵31和供暖终端设备，供暖终端设备为低温散热器32和/或地暖盘管33。供暖终端设备通过供暖循环管道34与土壤源热泵主机21相连，供暖循环水泵31设置在供暖循环管道34上。
本实用新型的适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，在冬季向室内供暖时，太阳能集热器11采集的热量通过太阳能循环水泵13储存至储能水箱12，换热后的冷水再次进入太阳能集热器11吸热，往复循环，将热量不断地储存在储能水箱12中；第一电动阀4打开，第二电动阀5关闭，储能水箱12储存的热量通过土壤源循环水泵23被导入到土壤源热泵系统中，提高了土壤源热泵主机21的源水侧进水温度，减少了土壤源热泵系统从地下土壤中吸收的热量，大大提高了土壤源热泵主机21的运行能效；土壤源热泵系统中的热量通过供暖循环水泵31为供暖终端设备供暖。
当夏季及春秋季节时，太阳能集热器11采集的热量通过太阳能循环水泵13储存至储能水箱12，换热后的冷水再次进入太阳能集热器11吸热，往复循环，将热量不断地储存在储能水箱12中；第一电动阀4关闭，第二电动阀5打开，土壤源热泵主机21关闭，储能水箱12储存的热量通过土壤源循环水泵23被导入到土壤源热泵系统，储存在地下土壤中，从而提高了地下土壤温度，便于冬天采暖季提取使用。
综上所述，本实用新型的适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，利用太阳能的光热效应，冬季将吸收的太阳能量辅佐土壤源热泵系统，提高土壤源热泵主机的运行能效，夏季及春秋季将吸收的太阳能量导入地下土壤储存起来以供冬季使用，从长远来看，能够达到地下土壤的冷热平衡，同时提高土壤源热泵系统的运行能效，实现土壤源热泵系统稳定、安全、高效的运行，将产生极高的经济效益和环境效益。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
Claims (6)
1.一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，其特征在于，包括太阳能集热系统﹑土壤源热泵系统、室内供暖系统、第一电动阀和第二电动阀，其中：
所述太阳能集热系统包括太阳能集热器﹑储能水箱和太阳能循环水泵，所述太阳能集热器通过太阳能循环管道与所述储能水箱连通，所述太阳能循环水泵设置在所述太阳能循环管道上；
所述土壤源热泵系统包括土壤源热泵主机﹑土壤源换热器和土壤源循环水泵，所述土壤源热泵主机通过土壤侧供水管和土壤侧回水管与所述土壤源换热器循环连通，所述土壤源循环水泵设置在所述土壤侧回水管上；
所述储能水箱的出口通过储能供水管与所述土壤侧回水管连通，进口通过储能回水管与所述土壤侧供水管连通；
所述第一电动阀设置在所述土壤侧回水管上，且位于所述土壤源循环水泵和土壤源热泵主机之间；
所述土壤侧供水管通过旁通管道与所述土壤侧回水管连通，所述第二电动阀设置在所述旁通管道上；
所述室内供暖系统包括供暖循环水泵和供暖终端设备，所述供暖终端设备通过供暖循环管道与所述土壤源热泵主机相连，所述供暖循环水泵设置在所述供暖循环管道上。
2.根据权利要求1所述的一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，其特征在于，所述旁通管道与土壤侧回水管的相接端位于所述土壤源循环水泵和第一电动阀之间；所述旁通管道与土壤侧供水管的相接端位于所述储能回水管与土壤侧供水管的相接端和土壤源热泵主机之间。
3.根据权利要求1所述的一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，其特征在于，所述储能供水管与土壤侧回水管的相接端位于所述土壤源循环水泵和土壤源换热器之间。
4.根据权利要求1所述的一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，其特征在于，所述供暖终端设备为低温散热器和/或地暖盘管。
5.根据权利要求1所述的一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，其特征在于，冬季向室内供暖时，所述太阳能集热器采集的热量通过所述太阳能循环水泵储存至所述储能水箱，换热后的冷水再次进入所述太阳能集热器吸热，往复循环，将热量不断地储存在所述储能水箱中；
所述第一电动阀打开，第二电动阀关闭，所述储能水箱储存的热量通过所述土壤源循环水泵被导入到所述土壤源热泵系统中；
所述土壤源热泵系统中的热量通过所述供暖循环水泵为所述供暖终端设备供暖。
6.根据权利要求1所述的一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统，其特征在于，当夏季及春秋季节时，所述太阳能集热器采集的热量通过所述太阳能循环水泵储存至所述储能水箱，换热后的冷水再次进入所述太阳能集热器吸热，往复循环，将热量不断地储存在所述储能水箱中；
所述第一电动阀关闭，第二电动阀打开，所述土壤源热泵主机关闭，所述储能水箱储存的热量通过所述土壤源循环水泵被导入到土壤源热泵系统，储存在地下土壤中。
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| CN201721000187.0U CN207214516U (zh) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | 一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统 |
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| CN (1) | CN207214516U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107289672A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-10-24 | 宝莲华新能源技术（上海）股份有限公司 | 一种适用于极寒地区土壤源热泵的地下土壤冷热平衡系统 |
| CN110398084A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-01 | 西安建筑科技大学 | 一种可连续运行的地源热泵系统及控制方法 |
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2017
- 2017-08-07 CN CN201721000187.0U patent/CN207214516U/zh active Active
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