CN207831717U - 一种太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统 - Google Patents

一种太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统 Download PDF

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Abstract

一种太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，属于土壤源热泵系统领域。技术要点是，双U换热器的一个U型环路连接热泵机组，双U换热器的另一个U型环路分别连接换热器和储水容器，换热器与太阳能采集设备连接，热泵机组和双U换热器之间设置有地源循环泵，双U换热器与换热器之间设置有蓄热循环泵和阀门，双U换热器和储水容器之间设置有阀门，换热器和太阳能采集设备之间设置有集热循环泵。有益效果是:本实用新型所述的太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统不仅解决了地源热泵排热、取热不平衡问题，也可以提高地源热泵主机的效率，同时还可以在地源热泵制冷时，通过太阳能免费获得生活热水，使太阳能系统运行更节能高效。

Description

一种太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统
技术领域
本实用新型属于土壤源热泵系统领域，尤其涉及一种与太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统。
背景技术
我国建筑能耗大，采暖能耗占民用建筑能耗的50％～70％左右，现有采暖技术中，主要以燃煤、燃气等化石能源为主，根据最近国家大力推广清洁能源供暖政策，寻求其它清洁能源替代燃煤供暖迫在眉睫。
太阳能与土壤源做为清洁能源的利用，可以缓解目前能源紧张的形势，有着良好的节能效果、环保效益与经济效益，为能源利用开辟新的领域。但太阳能与地源做为独立供暖热源都存在一定问题：太阳能的不连续性和间歇性，地源热泵则存在吸热量与释热热平衡问题，国内目前将太阳能与地源热泵联合应用有一些案例，其也存在用于单一供热要求区域以及有供冷时，太阳能系统闲置等问题。
实用新型内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提出了一种太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统。通过非制冷季利用太阳能跨季节对土壤进行蓄热，有效地解决单一热源系统的不稳性，地源热泵取热、释热不平衡问题。在夏季，通过阀门切换，将太阳能做为生活热水热源，提高了太阳能系统全年的使用效率。
技术方案如下：
一种太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，包括：热泵机组、换热器、太阳能采集设备、双U换热器、地源循环泵、集热循环泵、蓄热循环泵、储水容器和阀门，所述双U换热器的一个U型环路连接所述热泵机组，所述双U换热器的另一个U型环路分别连接所述换热器和所述储水容器，所述换热器与所述太阳能采集设备连接，所述热泵机组和所述双U换热器之间设置有所述地源循环泵，所述双U换热器与所述换热器之间设置有所述蓄热循环泵和阀门，所述双U换热器和所述储水容器之间设置有阀门，所述换热器和所述太阳能采集设备之间设置有所述集热循环泵。
进一步的，所述换热器为容积式换热器。
进一步的，所述双U换热器和所述储水容器之间设有的阀门是电动阀Ⅰ。
进一步的，所述双U换热器和所述换热器之间设有的阀门是电动阀Ⅱ。
进一步的，所述双U换热器的数量为1个以上。
进一步的，所述太阳能采集设备采用太阳能板。
进一步的，所述储水容器为生活热水箱或者浴池或者泳池。
进一步的，所述热泵机组外设用于将热量供至用热末端的循环泵。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型所述的太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统不仅解决了地源热泵排热、取热不平衡问题，也可以提高地源热泵主机的效率，同时还可以在地源热泵制冷时，通过太阳能免费获得生活热水，使太阳能系统运行更节能高效。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中：1.热泵机组，2.换热器，3.太阳能采集设备，4.双U换热器，5.地源循环泵，6.集热循环泵，7.蓄热循环泵，8.储水容器，9.电动阀Ⅰ，10.电动阀Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图1对太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统做进一步说明。
实施例1
一种太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，包括：热泵机组1、换热器2、太阳能采集设备3、双U换热器4、地源循环泵5、集热循环泵6、蓄热循环泵7、储水容器8和阀门，所述双U换热器4的一个U型环路连接所述热泵机组1，所述双U换热器4的另一个U型环路分别连接所述换热器2和所述储水容器8，所述换热器2与所述太阳能采集设备3连接，所述热泵机组1和所述双U换热器4之间设置有所述地源循环泵5，所述双U换热器4与所述换热器2之间设置有所述蓄热循环泵7和阀门，所述双U换热器4和所述储水容器8之间设置有阀门，所述换热器2和所述太阳能采集设备3之间设置有所述集热循环泵6。
所述换热器2为容积式换热器2，所述双U换热器4和所述储水容器8之间设有电动阀Ⅰ9，所述双U换热器4和所述换热器2之间设有电动阀Ⅱ10，所述太阳能采集设备3采用太阳能板3，所述储水容器8为生活热水箱8。
一、太阳能蓄热模式
太阳能板3将收集的热量通过集热循环泵6将热量送至容积式换热器2与蓄热循环泵7循环的流量进行热交换，打开电动阀Ⅱ10，关闭电动阀Ⅰ9，蓄热循环泵7与双U换热器4相连，蓄热水泵7热交换来的热量通过双U换热器4将热量传递给大地，从而完成太阳能热量蓄至大地当中，完成蓄热循环。热泵机组1则通过双U换热器4将大地中的热量进行提取进行制热模式，经循环泵供至用热末端。
二、太阳能制备生活热水模式
太阳能板3将收集的热量通过集热循环泵6将热量送至容积式换热器2与蓄热循环泵7循环的流量进行热交换，打开电动阀Ⅰ9，关闭电动阀Ⅱ10，蓄热循环泵7热交换来的热量储存到生活水箱8中，从而完成太阳能制备生活热水循环。热泵机组1则通过双U换热器4经循环泵将室内的建筑余热排至大地中。
实施例2
一种太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，包括：热泵机组1、换热器2、太阳能采集设备3、双U换热器4、地源循环泵5、集热循环泵6、蓄热循环泵7、储水容器8和阀门，所述双U换热器4的一个U型环路连接所述热泵机组1，所述双U换热器4的另一个环路分别连接所述换热器2和所述储水容器8，所述换热器2与所述太阳能采集设备3连接，所述热泵机组1和所述双U换热器4之间设置有所述地源循环泵5，所述双U换热器4与所述换热器2之间设置有所述蓄热循环泵7和阀门，所述双U换热器4和所述储水容器8之间设置有阀门，所述换热器2和所述太阳能采集设备3之间设置有所述集热循环泵6。
所述换热器2为容积式换热器2，所述双U换热器4和所述储水容器8之间设有电动阀Ⅰ9，所述双U换热器4和所述换热器2之间设有电动阀Ⅱ10，所述双U换热器4的数量为4组，每组双U换热器4的一个U型环路连接所述热泵机组1，另一个环路分别连接所述换热器2和所述储水容器8，所述太阳能采集设备3采用太阳能板3，所述储水容器8为生活热水箱，所述热泵机组1外设循环泵，用于将热量供至用热末端。
一、太阳能蓄热模式
太阳能板3将收集的热量通过集热循环泵6将热量送至容积式换热器2与蓄热循环泵7循环的流量进行热交换，打开电动阀Ⅱ10，关闭电动阀Ⅰ9，蓄热循环泵7与双U换热器4相连，蓄热水泵7热交换来的热量通过双U换热器4将热量传递给大地，从而完成太阳能热量蓄至大地当中，完成蓄热循环。热泵机组1则通过双U换热器4将大地中的热量进行提取进行制热模式，经循环泵供至用热末端。
二、太阳能制备生活热水模式
太阳能板3将收集的热量通过集热循环泵6将热量送至容积式换热器2与蓄热循环泵7循环的流量进行热交换，打开电动阀Ⅰ9，关闭电动阀Ⅱ10，蓄热循环泵7热交换来的热量储存到生活水箱8中，从而完成太阳能制备生活热水循环。热泵机组1则通过双U换热器4经循环泵将室内的建筑余热排至大地中。
实施例3
一种太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，包括地源热泵子系统和太阳能子系统，其中地源热泵子系统包括：热泵机组、循环泵、双U换热器、供回水管道；
太阳能子系统包括2个系统：集热侧和蓄热侧系统，集热侧包括：太阳能板、容积换热器、循环泵、热水管道，蓄热侧包括：生活热水箱、热水管道、双U换热器；
热泵机组源侧连接地下双U换热器中一个U型环路，太阳能蓄热侧连接双U换热器中另一个U型环路；
集热侧与太阳能板连接，蓄热侧与双U换热器中另一个U型环路和生活热水箱连接；
集热侧和蓄热侧通过容积式换热器间接连接。
非制冷季时通太阳能子系统将收集的热量通过蓄热侧双U换热器将热量存在大地内，以维持热平衡，在制冷季时，通过阀门切换，将太阳能收集的热量储存在生活热水箱内。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，其特征在于，包括：热泵机组(1)、换热器(2)、太阳能采集设备(3)、双U换热器(4)、地源循环泵(5)、集热循环泵(6)、蓄热循环泵(7)、储水容器(8)和阀门，所述双U换热器(4)的一个U型环路连接所述热泵机组(1)，所述双U换热器(4)的另一个U型环路分别连接所述换热器(2)和所述储水容器(8)，所述换热器(2)与所述太阳能采集设备(3)连接，所述热泵机组(1)和所述双U换热器(4)之间设置有所述地源循环泵(5)，所述双U换热器(4)与所述换热器(2)之间设置有所述蓄热循环泵(7)和阀门，所述双U换热器(4)和所述储水容器(8)之间设置有阀门，所述换热器(2)和所述太阳能采集设备(3)之间设置有所述集热循环泵(6)。
2.如权利要求1所述的太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，其特征在于，所述换热器(2)为容积式换热器。
3.如权利要求1所述的太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，其特征在于，所述双U换热器(4)和所述储水容器(8)之间设有的阀门是电动阀Ⅰ(9)。
4.如权利要求1所述的太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，其特征在于，所述双U换热器(4)和所述换热器(2)之间设有的阀门是电动阀Ⅱ(10)。
5.如权利要求1所述的太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，其特征在于，所述双U换热器(4)的数量为1个以上。
6.如权利要求1所述的太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，其特征在于，所述太阳能采集设备(3)采用太阳能板。
7.如权利要求1-6任一项所述的太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，其特征在于，所述储水容器(8)为生活热水箱或者浴池或者泳池。
8.如权利要求1-6任一项所述的太阳能跨季节蓄热式土壤源热泵系统，其特征在于，所述热泵机组(1)外设用于将热量供至用热末端的循环泵。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113251693A (zh) * 2021-05-24 2021-08-13 刘秋克 一种暑热直存蓄能热泵系统

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