CN214469449U - 光地互补能源冷热泵节能设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热技术领域，尤其是涉及一种光地互补能源冷热泵节能设备。包括：太阳能吸热装置、地下储能装置、第一换热装置和第二换热装置；所述地下储能装置设置于地下，且所述地下储能装置位于地源热井中，所述太阳能吸热装置与所述地下储能装置连接，且所述地下储能装置与所述第一换热装置连接，所述地下储能装置用于为所述第一换热装置提供冷能或热能；所述第二换热装置的部分位于室内，所述第一换热装置与所述第二换热装置位于室内的部分连接，并与所述第二换热装置进行热交换。本申请中的光地互补节能设备，用于提高地源热泵的使用寿命。

Description

光地互补能源冷热泵节能设备

技术领域

本实用新型涉及换热技术领域，尤其是涉及一种光地互补能源冷热泵节能设备。

背景技术

地下土壤温度常年恒温10-20℃，利用地源热泵供暖最为划算，因为它的制热能效比可以达到(5-8)以上，远超单一空气能热泵的制热能效比，浅层地表(400米以内)土壤的温度由太阳光照来补偿，当我们冬季取热量大于夏季取冷量时，地源热泵井周边的土壤温度就会逐年降低。在北方很多地区，都只是冬季制热而夏季无需制冷，有制冷需求的也多以空调来解决，这样的话，地热井(一般深80-200米)周边的土壤温度会迅速下降(太阳辐射热量小，用的热量多)，导致地表土壤温度失衡，轻则导致土壤源热泵(亦叫地源热泵)数年后无法正常使用，重则会导致生物死亡，因为各种生物都有其适宜的生存环境。只取热不取冷或取热量远大于取冷量的土壤源地热井都用不了几年，而且制热能效会逐年降低，直至完全报废。所以，当北方各地在煤改运动中，如火如荼的大肆兴建地源热泵时，投资单一的地源热泵井没有可持续性，虽然前两年确实比空气能省钱，但使用费用会逐年增加，直至不能使用。

因此，亟待一种方案能够使地源热泵持续的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光地互补节能设备，用于提高地源热泵的使用寿命。

本实用新型诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的光地互补能源冷热泵节能设备，包括：太阳能吸热装置、地下储能装置、第一换热装置和第二换热装置；

所述地下储能装置设置于地下，且所述地下储能装置位于地源热井中，所述太阳能吸热装置与所述地下储能装置连接，且所述地下储能装置与所述第一换热装置连接，所述地下储能装置用于为所述第一换热装置提供冷能或热能；

所述第二换热装置的部分位于室内，所述第一换热装置与所述第二换热装置位于室内的部分连接，并与所述第二换热装置进行热交换。

本申请中的光地互补节能设备，太阳能吸热装置与地下储能装置连接，太阳能吸热装置将热量通过管路输送至地下储能装置中，地下储能装置可以热量输送给地源热井，为地源热井提供补充热量。当室内需要提供热量时，地源热井中的能量与第一换热装置进行热交换，以将热量转换至第一换热装置中，而第一换热装置与第二换热装置的部分连接，可以将热量再次转移至第二换热装置中，以为第二换热装置位于室内的部分提供能量。当室内需要冷量时，太阳能吸热装置中的介质在将热量输送给地源热井后，介质经过第一换热装置，此时，介质的温度较低，介质将冷量输送至第一换热装置，以使第一换热装置的温度降低，第一换热装置再与第二换热装置进行换热，以为室内提供冷量。此种设置方式，不仅能够为地源热井提供热能，延长地源热井的使用寿命，另外，利用太阳能够为地源热井提供能够还能降低环境的污染，同时，为室内提供冷量还可以降低室内制冷所需的电能的使用量。

优选地，所述地下储能装置包括第一管路、第二管路和第一循环泵；

所述第一管路和所述第二管路连接，且所述第一管路和所述第二管路的连接部位于所述地源热井中，所述第一管路的进口与所述太阳能吸热装置连接，所述第二管路的出口与所述太阳能吸热装置连接，所述第一循环泵位于所述第二管路上。

优选地，所述第一换热装置包括：第一板换和第一循环管路；

所述第二管路穿过所述第一板换，所述第一循环管路与所述第一板换连接，且所述第一循环管路穿过所述第二换热装置位于室内的部分。

优选地，所述第一换热装置还包括压缩机和第二循环泵；

沿着第一循环管路内换热介质的流动方向，所述第二循环泵和压缩机依次设置于所述第一板换与所述第二换热装置位于室内的部分之间的第一循环管路上。

优选地，所述第一换热装置还包括风冷盘管和膨胀阀；

沿着第一循环管路内换热介质的流动方向，所述风冷盘管和膨胀阀一次设置于所述第二换热装置位于室内的部分与所述第一板换之间的第一循环管路上。

优选地，所述第二换热装置包括第二板换；

所述第二板换设置于室内，所述第一循环管路穿过所述第二板换。

优选地，所述第二换热装置还包括第二循环管路、第一储存箱和第二储存箱；

所述第二循环管路穿过所述第二板换，所述第二循环管路上设有第三循环泵，且所述第二循环管路的进口和出口分别与所述第一储存箱和所述第二储存箱连通。

优选地，所述第二换热装置还包括第一换向阀和第二换向阀；

所述第一换向阀设置于所述第二循环管路的进口，所述第二换向阀设置于所述第二换向阀的出口。

优选地，还包括控制器，所述控制器与所述太阳能吸热装置、地下储能装置、第一换热装置和第二换热装置连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的散热设备的结构示意图。

图标，1-太阳能吸热装置；2-地下储能装置；21-第一管路；22-第二管路；23-第一循环泵；3-第一换热装置；31-第一板换；32-第一循环管路；33-压缩机；34-风冷盘管；35-膨胀阀；4-第二换热装置；41-第二板换；42-第二循环管路；43-第一储存箱；44-第二储存箱；45-第一换向阀；46-第二换向阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供了一种降温能耗较低的散热设备。

下面结合图1对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。

如图1所示，本实用新型实施例所提供的光地互补能源冷热泵节能设备，包括：太阳能吸热装置1、地下储能装置2、第一换热装置3和第二换热装置4；

所述地下储能装置2设置于地下，且所述地下储能装置2位于地源热井中，所述太阳能吸热装置1与所述地下储能装置2连接，且所述地下储能装置2与所述第一换热装置3连接，所述地下储能装置2用于为所述第一换热装置3提供冷能或热能；

所述第二换热装置4的部分位于室内，所述第一换热装置3与所述第二换热装置4位于室内的部分连接，并与所述第二换热装置4进行热交换。

本申请中的光地互补节能设备，太阳能吸热装置1与地下储能装置2连接，太阳能吸热装置1将热量通过管路输送至地下储能装置2中，地下储能装置2可以热量输送给地源热井，为地源热井提供补充热量。当室内需要提供热量时，地源热井中的能量与第一换热装置3进行热交换，以将热量转换至第一换热装置3中，而第一换热装置3与第二换热装置4的部分连接，可以将热量再次转移至第二换热装置4中，以为第二换热装置4位于室内的部分提供能量。当室内需要冷量时，太阳能吸热装置1中的介质在将热量输送给地源热井后，介质经过第一换热装置3，此时，介质的温度较低，介质将冷量输送至第一换热装置3，以使第一换热装置3的温度降低，第一换热装置3再与第二换热装置4进行换热，以为室内提供冷量。此种设置方式，不仅能够为地源热井提供热能，延长地源热井的使用寿命，另外，利用太阳能够为地源热井提供能够还能降低环境的污染，同时，为室内提供冷量还可以降低室内制冷所需的电能的使用量。

在一些可能的实施例中，所述地下储能装置2包括第一管路21、第二管路22和第一循环泵23；所述第一管路21和所述第二管路22连接，且所述第一管路21和所述第二管路22的连接部位于所述地源热井中，所述第一管路21的进口与所述太阳能吸热装置1连接，所述第二管路22的出口与所述太阳能吸热装置1连接，所述第一循环泵23位于所述第二管路22上。

在具体实施的过程中，第一管路21和第二管路22至少部分也位于地源热井中，太阳能够吸热装置中的介质一般为水，热水经过第一管过进入到地源热井中，以将热能提供给地源热井，经过换热的水可以在第一循环泵23的作用下，经过第二管路22重新回到太阳能吸热装置1中进行吸收热量。

在一些可能的实施例中，所述第一换热装置3包括：第一板换和第一循环管路32；所述第二管路22穿过所述第一板换31，所述第一循环管路32与所述第一板换31连接，且所述第一循环管路32穿过所述第二换热装置位于室内的部分。

所述第一换热装置3还包括压缩机33和第二循环泵；沿着第一循环管路32内换热介质的流动方向，所述第二循环泵和压缩机33依次设置于所述第一板换31与所述第二换热装置4位于室内的部分之间的第一循环管路32上。

在具体实施的过程中，由于第二管路22穿过第一板换31，第二管路22中的热量或冷量与会与第一板换31进行热交换，第一循环管路32经过第一板换31时，第一循环管路32中的介质与板换进行热交换，第一循环管路32中的介质还经过压缩机33和第二循环泵，当第二换热装置4位于室内的部分需要热量时，压缩机33制热，进一步的提高第一循环管路32中介质的热量，以使第一循环管路32更好的与第二换热装置4提供热量。同理，当第二换热装置4位于室内的部分需要冷量时，压缩机33制冷，进一步的提高第一循环管路32中介质的冷量，以使第一循环管路32更好的与第二换热装置4提供冷量。

在一些可能的实施例中，所述第一换热装置3还包括风冷盘管34和膨胀阀35；沿着第一循环管路32内换热介质的流动方向，所述风冷盘管34和膨胀阀35一次设置于所述第二换热装置4位于室内的部分与所述第一板换31之间的第一循环管路32上。

在具体实施时，当外部环境的温度较高、且第二换热装置4需要热量时，第一循环管路32中的介质经过风冷盘管34时，第一循环管路32中的介质可以与外部环境进行热交换，以提高第一循环管路32中介质的热量。当第二换热装置4需要冷量时，第一循环管路32中的介质经过风冷盘管34，自然风也可以对第一循环管路32中的介质进行降温，这样可以进一步的降低对能源的使用。

在一些可能的实施例中，所述第二换热装置4包括第二板换41；述第二板换41设置于室内，所述第一循环管路32穿过所述第二板换41。

所述第二换热装置4还包括第二循环管路42、第一储存箱43和第二储存箱44；所述第二循环管路42穿过所述第二板换41，所述第二循环管路42上设有第三循环泵，且所述第二循环管路42的进口和出口分别与所述第一储存箱43和所述第二储存箱44连通。

所述第二换热装置4还包括第一换向阀45和第二换向阀46；所述第一换向阀45设置于所述第二循环管路42的进口，所述第二换向阀46设置于所述第二换向阀46的出口。

其中，第一储存箱43微冷水箱，第二储存箱44热水箱。

在具体实施时，第二板换41为室内提供冷量或热量，且当室内需要热量时，第一换向阀45和第二换向阀46使第二循环管路42与第二储存箱44连通，以为第二板换41提供热能。且第一循环管路32还穿过第二板换41，第一循环管路32也可以为第二板换41提供冷量或热量，以使室内的有足够的冷量或热量。

在一些可能的实施例中，还包括控制器，所述控制器与所述太阳能吸热装置1、地下储能装置2、第一换热装置3和第二换热装置4连接。以便于操控。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种光地互补能源冷热泵节能设备，其特征在于，包括：太阳能吸热装置、地下储能装置、第一换热装置和第二换热装置；

所述地下储能装置设置于地下，且所述地下储能装置位于地源热井中，所述太阳能吸热装置与所述地下储能装置连接，所述地下储能装置与所述第一换热装置连接，所述地下储能装置用于为所述第一换热装置提供冷能或热能；

所述第二换热装置的部分位于室内，所述第一换热装置与所述第二换热装置位于室内的部分连接，并与所述第二换热装置进行热交换。

2.根据权利要求1所述的光地互补能源冷热泵节能设备，其特征在于，所述地下储能装置包括第一管路、第二管路和第一循环泵；

所述第一管路和所述第二管路连接，且所述第一管路和所述第二管路的连接部位于所述地源热井中，所述第一管路的进口与所述太阳能吸热装置连接，所述第二管路的出口与所述太阳能吸热装置连接，所述第一循环泵位于所述第二管路上。

3.根据权利要求2所述的光地互补能源冷热泵节能设备，其特征在于，所述第一换热装置包括：第一板换和第一循环管路；

所述第二管路穿过所述第一板换，所述第一循环管路与所述第一板换连接，且所述第一循环管路穿过所述第二换热装置位于室内的部分。

4.根据权利要求3所述的光地互补能源冷热泵节能设备，其特征在于，所述第一换热装置还包括压缩机和第二循环泵；

沿着第一循环管路内换热介质的流动方向，所述第二循环泵和压缩机依次设置于所述第一板换与所述第二换热装置位于室内的部分之间的第一循环管路上。

5.根据权利要求3或4所述的光地互补能源冷热泵节能设备，其特征在于，所述第一换热装置还包括风冷盘管和膨胀阀；

沿着第一循环管路内换热介质的流动方向，所述风冷盘管和膨胀阀一次设置于所述第二换热装置位于室内的部分与所述第一板换之间的第一循环管路上。

6.根据权利要求3所述的光地互补能源冷热泵节能设备，其特征在于，所述第二换热装置包括第二板换；

所述第二板换设置于室内，所述第一循环管路穿过所述第二板换。

7.根据权利要求6所述的光地互补能源冷热泵节能设备，其特征在于，所述第二换热装置还包括第二循环管路、第一储存箱和第二储存箱；

所述第二循环管路穿过所述第二板换，所述第二循环管路上设有第三循环泵，且所述第二循环管路的进口和出口分别与所述第一储存箱和所述第二储存箱连通。

8.根据权利要求7所述的光地互补能源冷热泵节能设备，其特征在于，所述第二换热装置还包括第一换向阀和第二换向阀；

所述第一换向阀设置于所述第二循环管路的进口，所述第二换向阀设置于所述第二换向阀的出口。

9.根据权利要求1所述的光地互补能源冷热泵节能设备，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述太阳能吸热装置、地下储能装置、第一换热装置和第二换热装置连接。

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