CN210070110U - 实现冷、热、电三联供集pv/t与地源热泵一体的系统 - Google Patents
实现冷、热、电三联供集pv/t与地源热泵一体的系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，包括有冷水机组、地埋管、太阳能光伏电池板、水箱以及设置于室内的风机盘管，冷水机组的蒸发器与风机盘管相连接，冷水机组的冷凝器与地埋管相连接，太阳能光伏电池板的背部铜管与水箱相连接，地埋管与太阳能光伏电池板的背部铜管相连接；太阳能光伏电池板与室内的用电器电连接，水箱连接有通向室内的供水管路。本实用新型不仅可以解决地源热泵的热堆积，还可以同时实现冷、热、电的三联供，并可以实现能源的阶梯利用，提高了系统运行效率，减小了初投资。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑节能、太阳能以及地热能等再生能源利用技术领域，具体是一种实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，用于解决地源热泵热堆积的问题且实现将地球上的热量转移到外太空的功能。
背景技术
光伏屋顶是目前光伏建筑一体化的主要方式之一，为了提高光伏发电效率，主要的做法是在电池背板用介质进行冷却，水由于粘度小、比热大和密度大、容易获取是最常采用的介质。白天，太阳能电池板除了输出电能之外，还可以加热生活用水，实现了发电和加热水的双效功能。夜晚，太阳能电池板除与周围空气的对流换热外，还与温度0K左右的外太空进行辐射换热，使得太阳能电池板表面温度降到远低于环境温度。
地源热泵系统因对环境的友好性，还可以实现跨季节贮热的功能，是近几年空调行业工程上推广使用较广的一种节能技术。但地源热泵系统夏季运行时，由于土壤散热速率慢造成了埋管周围土壤温度升高即热量堆积现象，为解决这一现象传统做法是加冷却塔辅助散热。其结果是初投资增大(冷却塔+地源热泵两套散热系统)，没节省运行费用，而且热量还是散入到了大气环境中，没有缓解热岛效应。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术未解决地源热泵系统的热堆积现象，提供一种实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，不仅可以解决地源热泵的热堆积，还可以同时实现冷、热、电的三联供，并可以实现能源的阶梯利用，以提高系统运行效率，减小初投资。
本实用新型的技术方案如下：
一种实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，包括有冷水机组、地埋管、太阳能光伏电池板、水箱以及设置于室内的风机盘管，所述的冷水机组包括有依次循环连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，其特征在于：从所述蒸发器的出水端引出第一管路并连接第一水泵后与所述风机盘管的进水端相连接，所述风机盘管的出水端通过第二管路与所述蒸发器的回水端相连接；从所述冷凝器的出水端引出第三管路并连接第一阀门和第二水泵后与所述地埋管的进水端相连接，从所述地埋管的出水端引出第四管路并依次连接第二、三阀门后与所述冷凝器的回水端相连接；从所述太阳能光伏电池板的背部铜管的出水端引出第五管路并连接第四阀门后与所述水箱的进水口相连接，从所述水箱的出水口引出第六管路并依次连接第五、六阀门后与所述太阳能光伏电池板的背部铜管的进水端相连接；
从所述地埋管的出水端引出第七管路并连接第七阀门和第三水泵后与所述第五、六阀门之间的第六管路相连接，从所述太阳能光伏电池板的背部铜管的出水端引出第八管路并连接第八阀门后与所述二、三阀门之间的第四管路相连接；所述太阳能光伏电池板的电能输出端通过供电回路与室内的用电器相连接，所述水箱的排水端连接有通向室内的供水管路。
所述的实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，其特征在于：所述水箱的一侧设有补水口并连接有补水管。
所述的实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，其特征在于：所述第一、二、三水泵均采用循环泵。
所述的实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，其特征在于：所述的第一、二、三、四、五、六、七、八阀门均采用流量调节阀。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型解决了地源热泵运行的难点问题及热堆积现象；
2、本实用新型实现了能源的阶梯利用，提高了系统运行效率；
3、本实用新型同时实现了冷、热、电三联供；
4、本实用新型实现了将土壤中的多余热量转移到外太空，可使土壤环境保持恒定且对大气环境友好；
5、本实用新型无需增加冷却塔辅助散热，节省了造价和运行费用。
附图说明
图1为本实用新型结构原理图。
具体实施方式
参见图1，一种实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，包括有冷水机组1、地埋管2、太阳能光伏电池板3、水箱4以及设置于室内5的风机盘管6，冷水机组1包括有依次循环连接的蒸发器1-1、压缩机1-2、冷凝器1-3和节流阀1-4，从蒸发器1-1的出水端引出第一管路7并连接第一循环泵8后与风机盘管6的进水端相连接，风机盘管6的出水端通过第二管路9与蒸发器1-1的回水端相连接；从冷凝器1-3的出水端引出第三管路10并连接第一流量调节阀11和第二循环泵12后与地埋管2的进水端相连接，从地埋管2的出水端引出第四管路13并依次连接第二、三流量调节阀14、15后与冷凝器1-3的回水端相连接；从太阳能光伏电池板3的背部铜管的出水端引出第五管路16并连接第四流量调节阀17后与水箱4的进水口相连接，从水箱4的出水口引出第六管路18并依次连接第五、六流量调节阀19、20后与太阳能光伏电池板3的背部铜管的进水端相连接；
从地埋管2的出水端引出第七管路21并连接第七流量调节阀22和第三循环泵26后与第五、六流量调节阀19、20之间的第六管路18相连接，从太阳能光伏电池板3的背部铜管的出水端引出第八管路23并连接第八流量调节阀24后与二、三流量调节阀14、15之间的第四管路13相连接；太阳能光伏电池板3的电能输出端通过供电回路(包含蓄电池)与室内5的用电器相连接，水箱4的排水端连接有通向室内5的供水管路25，水箱4的一侧设有补水口并连接有补水管。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明：
本实用新型在夏季运行时，白天和夜晚的运行模式分别为：
1、白天的运行模式：冷水机组1启动，蒸发器1-1产生的冷冻水经第一管路7由第一循环泵8输送至室内5的风机盘管6，对室内5进行制冷，被加热的回水经第二管路9回流至蒸发器1-1，实现室内5制冷循环；冷凝热随着水流经第三管路10由第二循环泵12输送至地埋管2，再经地埋管2扩散至土壤，回水经第四管路13回流至冷凝器1-3，具体流程为：冷凝器1-3的出水端—第一流量调节阀11—第二循环泵12—地埋管2—第二流量调节阀14—第三流量调节阀15—冷凝器1-3的回水端，在此期间，第七流量调节阀22关闭，从而实现了制冷的功能。
与此同时，太阳能光伏电池板3将一部分的太阳能转为高品质的电能，并储存在蓄电池中，由蓄电池向室内5供电；太阳能光伏电池板3所释放的热能被其背部铜管中的水带入水箱4，热水经第五管路16由太阳能光伏电池板3的背部铜管输送至水箱4，冷水则经第六管路18由水箱4输送至太阳能光伏电池板3的背部铜管，水箱4通过供水管路25向室内5提供生活用热水，具体流程为：水箱4的出水口—第五流量调节阀19—第六流量调节阀20—太阳能光伏电池板3的背部铜管—第四流量调节阀17—水箱4的进水口，在此期间，第八流量调节阀24关闭，从而实现了发电、供电、制热水和供热水的功能。
2、夜晚的运行模式：制冷、供电和供热水功能同上；冷凝热随着水流经第三管路10由第二循环泵12输送至地埋管2，再经第七管路21由第三循环泵26输送至太阳能光伏电池板3的背部铜管，通过太阳能光伏电池板3与周围空气的对流换热以及与外太空的辐射换热，回水经第八管路23回流至冷凝器1-3，从而对土壤能够起到很好的降温作用，解决了热堆积现象，具体流程为：冷凝器1-3的出水端—第一流量调节阀11—第二循环泵12—地埋管2-第七流量调节阀22-第六流量调节阀20-太阳能光伏电池板3的背部铜管-第八流量调节阀24-第三流量调节阀15-冷凝器1-3的回水端，在此期间，第二、四、五流量调节阀14、17、19均关闭。
以上对白天和夜晚的运行模式做了说明，证实了通过本实用新型的技术方案能够解决地源热泵土壤热堆积问题的可行性，白天的运行模式也同时证实了利用该系统实现了冷、热、电的三联供。
本实用新型是针对地源热泵系统夏季运行时所产生的热堆积现象提出一种可行性的解决方案，即将白天散入土壤中的热量在夜晚时分通过太阳能光伏电池板以辐射的方式将热量转移到周围空气和外太空中，这样土壤温度在夜间得到了较好恢复，保证了冷水机组在白天的高效运行，该系统具有着重要的经济和社会意义。
以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方案进行描述，并非对本实用新型的保护范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，包括有冷水机组、地埋管、太阳能光伏电池板、水箱以及设置于室内的风机盘管，所述的冷水机组包括有依次循环连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，其特征在于：从所述蒸发器的出水端引出第一管路并连接第一水泵后与所述风机盘管的进水端相连接，所述风机盘管的出水端通过第二管路与所述蒸发器的回水端相连接；从所述冷凝器的出水端引出第三管路并连接第一阀门和第二水泵后与所述地埋管的进水端相连接，从所述地埋管的出水端引出第四管路并依次连接第二、三阀门后与所述冷凝器的回水端相连接；从所述太阳能光伏电池板的背部铜管的出水端引出第五管路并连接第四阀门后与所述水箱的进水口相连接，从所述水箱的出水口引出第六管路并依次连接第五、六阀门后与所述太阳能光伏电池板的背部铜管的进水端相连接；
从所述地埋管的出水端引出第七管路并连接第七阀门和第三水泵后与所述第五、六阀门之间的第六管路相连接，从所述太阳能光伏电池板的背部铜管的出水端引出第八管路并连接第八阀门后与所述二、三阀门之间的第四管路相连接；所述太阳能光伏电池板的电能输出端通过供电回路与室内的用电器相连接，所述水箱的排水端连接有通向室内的供水管路。
2.根据权利要求1所述的实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，其特征在于：所述水箱的一侧设有补水口并连接有补水管。
3.根据权利要求1所述的实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，其特征在于：所述第一、二、三水泵均采用循环泵。
4.根据权利要求1所述的实现冷、热、电三联供集PV/T与地源热泵一体的系统，其特征在于：所述的第一、二、三、四、五、六、七、八阀门均采用流量调节阀。
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| CN110057008A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-26 | 安徽建筑大学 | 实现冷、热、电三联供集pv/t与地源热泵一体的系统 |
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