CN207990751U - 一种风能、太阳能联合地源水温度提升及蓄热系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种风能、太阳能联合地源水温度提升及蓄热系统，太阳能集热板通过第一循环管路与板式换热器的供热口连接，地埋管通过第二循环管路与板式换热器的采热口连接，在第二循环管路上设置有电加热装置，所述电加热装置与小型风力发电机组连接；第二循环管路还通过外延管路与热泵主机的地源侧环管路连通，热泵主机的供热侧连接用户地采暖系统的供热循环管路。本实用新型通过太阳能、风能与土壤热源联合工作实现热泵地源侧供水温度的提高从而提高热泵的COP，当不需要供暖时，本系统能够向地下蓄热，提高地下土壤温度，平衡取放热量，实现跨季节蓄热，解决了热泵单季节使用时取放热失调问题。

Description

一种风能、太阳能联合地源水温度提升及蓄热系统
技术领域
本实用新型属于供热技术领域，具体涉及一种风能、太阳能联合地源水温度提升及蓄热系统。
背景技术
目前全球不可再生资源的不断消耗，能源危机不断扩大漫延，特别是我国人均资源占有量非常少，为了实现节能减排，减少碳的排放，提高人们的生活质量，因此人们需要用电负荷低、更加节能环保的产品。现有的土壤源热泵供热系统由于地源侧水温偏低，造成地源热泵COP(能效比)偏低，冬季能耗较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种风能、太阳能联合地源水温度提升及蓄热系统。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种风能、太阳能联合地源水温度提升及蓄热系统，包括小型风力发电机组、电加热装置、太阳能集热板、板式换热器、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵、地埋管、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、DDC控制器和热泵主机；
所述太阳能集热板通过第一循环管路与板式换热器的供热口连接，在太阳能集热板与板式换热器的第一循环管路上设置第一循环水泵和第一电动阀；
所述地埋管通过第二循环管路与板式换热器的采热口连接，在地埋管与板式换热器的第二循环管路上设置有第二循环水泵、第二电动阀和电加热装置，所述电加热装置与小型风力发电机组连接；地埋管与板式换热器的第二循环管路还通过外延管路与热泵主机的地源侧环管路连通，所述外延管路从第二电动阀的两端管路上引出，在外延管路上设置第三电动阀和第四电动阀，热泵主机的供热侧连接用户地采暖系统的供热循环管路，在用户地采暖系统的供热循环管路上设置第三循环水泵；
所述第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环泵、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、热泵主机均与DDC控制器连接，通过DDC控制器控制各电动阀和泵的开断。
本实用新型的运行原理如下：冬季供热时，根据光照度传感器和太阳能集热板端温度检测传感器的数值通过DDC控制器控制第一循环水泵及第一电动阀开启，通过太阳能集热板提供热水再通过板式换热器及电加热装置提升来自地埋管的循环水温度，从而提高热泵主机的运行效率；供热时，DDC控制器控制第二循环水泵、第三电动阀、第四电动阀和热泵主机均开启，第二电动阀为关闭状态。采暖季节以外的时间，热泵主机停机，DDC控制器关闭第三电动阀和第四电动阀，打开第二电动阀，向地下蓄热，提高地下土壤温度，平衡取放热量，实现跨季节蓄热。
在上述技术方案中，在用户地采暖系统端设置有用户端温度检测传感器，用户端温度检测传感器与DDC控制器连接。
在上述技术方案中，在太阳能集热板上设置有用于检测太阳能集热板内水温的太阳能集热板端温度检测传感器，所述太阳能集热板端温度检测传感器与DDC控制器连接。
在上述技术方案中，所述DDC控制器还连接有光照度传感器。
本实用新型的优点和有益效果为：
本实用新型通过太阳能、风能与土壤热源联合工作实现热泵地源侧供水温度的提高从而提高热泵的COP(能效比)，当不需要供暖时，本系统能够向地下蓄热，提高地下土壤温度，平衡取放热量，实现跨季节蓄热，解决了热泵单季节使用时取放热失调问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
一种风能、太阳能联合地源水温度提升及蓄热系统，参见附图1，包括小型风力发电机组18、电加热装置17、太阳能集热板13、板式换热器7、第一循环水泵8、第二循环水泵9、第三循环水泵15、地埋管10、第一电动阀6、第二电动阀5、第三电动阀3、第四电动阀4、DDC控制器12和热泵主机2；
所述太阳能集热板13通过第一循环管路与板式换热器7的供热口连接，在太阳能集热板与板式换热器的第一循环管路上设置第一循环水泵8和第一电动阀6；
所述地埋管10通过第二循环管路与板式换热器7的采热口连接，在地埋管与板式换热器的第二循环管路上设置第二循环水泵9、第二电动阀5和电加热装置17，电加热装置17与小型风力发电机组18，通过小型风力发电机组18为电加热装置17提供电源；地埋管与板式换热器的第二循环管路还通过外延管路与热泵主机2的地源侧环管路连通，所述外延管路从第二电动阀5的两端管路上引出，在外延管路上设置第三电动阀3和第四电动阀4，热泵主机2的供热侧连接用户地采暖系统1的供热循环管路，在用户地采暖系统的供热循环管路上设置第三循环水泵15；
在太阳能集热板13上设置有用于检测太阳能集热板内水温的太阳能集热板端温度检测传感器14；在用户地采暖系统端设置有用户端温度检测传感器16，用户端温度检测传感器16与DDC控制器12连接，用户端温度检测传感器向DDC控制器12反馈用户的加热温度；
所述太阳能集热板端温度检测传感器14、用户端温度检测传感器16、第一循环水泵8、第二循环水泵9、第三循环泵15、第一电动阀6、第二电动阀5、第三电动阀3、第四电动阀4、热泵主机2均与DDC控制器12连接，通过DDC控制器12控制各电动阀和泵的开断，所述DDC控制器还连接有光照度传感器11。
冬季供热时，根据光照度传感器11和太阳能集热板端温度检测传感器14的数值通过DDC控制器12控制第一循环水泵8及第一电动阀6开启(即光照度传感器11和太阳能集热板端温度检测传感器14检测值同时大于设定阈值时，表明白天光照充足且太阳能板内水温达到需求值，此时第一循环水泵8开启，当太阳能集热板端温度检测传感器14检测值小于设定阈值时，太阳能供热不足，此时第一循环水泵8关闭，第一电动阀6关闭)，通过太阳能集热板提供热水再通过板式换热器及电加热装置提升来自地埋管的循环水温度，从而提高热泵主机的运行效率(供热时，DDC控制器12控制第二循环水泵9、第三电动阀3、第四电动阀4和热泵主机2均开启，第二电动阀5为关闭状态)。采暖季节以外的时间，热泵主机2停机，DDC控制器12关闭第三电动阀3和第四电动阀4，打开第二电动阀5，向地下蓄热，提高地下土壤温度，平衡取放热量，实现跨季节蓄热。
以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种风能、太阳能联合地源水温度提升及蓄热系统，其特征在于：包括太阳能集热板、板式换热器、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵、地埋管、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、DDC控制器和热泵主机；
所述太阳能集热板通过第一循环管路与板式换热器的供热口连接，在太阳能集热板与板式换热器的第一循环管路上设置第一循环水泵和第一电动阀；
所述地埋管通过第二循环管路与板式换热器的采热口连接，在地埋管与板式换热器的第二循环管路上设置有第二循环水泵、第二电动阀和电加热装置，所述电加热装置与小型风力发电机组连接；地埋管与板式换热器的第二循环管路还通过外延管路与热泵主机的地源侧环管路连通，所述外延管路从第二电动阀的两端管路上引出，在外延管路上设置第三电动阀和第四电动阀，热泵主机的供热侧连接用户地采暖系统的供热循环管路，在用户地采暖系统的供热循环管路上设置第三循环水泵；
所述第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环泵、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、热泵主机均与DDC控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种风能、太阳能联合地源水温度提升及蓄热系统，其特征在于：在用户地采暖系统端设置有用户端温度检测传感器，用户端温度检测传感器与DDC控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种风能、太阳能联合地源水温度提升及蓄热系统，其特征在于：在太阳能集热板上设置有用于检测太阳能集热板内水温的太阳能集热板端温度检测传感器，所述太阳能集热板端温度检测传感器与DDC控制器连接。
4.根据权利要求1所述的一种风能、太阳能联合地源水温度提升及蓄热系统，其特征在于：所述DDC控制器还连接有光照度传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109974437A (zh) * 2019-03-22 2019-07-05 广东创陆制冷科技有限公司 一种相变蓄热耦合太阳能热泵干燥系统

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