CN2394139Y - 太阳能、地热冷热水机组 - Google Patents

Abstract

一种太阳能、地热冷热水机组,包括制冷、热泵机组压缩机排气端设置的回收高温余热的除过热器;在冷凝器与储液器之间设有过冷器,构成地表水冷却回路;在蒸发器冷冻水侧设置由太阳能热水器、冷水泵、电动阀和空调末端设备组成的太阳能集热回路和冷冻水空调回路;在冷凝器的热回收侧设置有热水泵、电动阀、热水箱和空调末端设备组成的热水制热回路,本实用新型将太阳能、地热低位热能经热泵提至高位得以充分综合利用。具有高效、节能、无污染、低成本运行的优点。

Description

太阳能、地热冷热水机组

本实用新型提供了一种综合利用太阳能和地热，并通过制冷、热泵机组将这两种低位热能高效加以利用的太阳能、地热冷热水机组。

制冷、热泵的工作效率，取决于被冷却物的温度和冷却剂的温度，被冷却物温度越高，冷却剂温度越低，则制冷系数越高，制冷、热泵循环的经济性越好。要获得高效、低能耗的制冷、热泵系统，就要有恒定充足的冷源和热源。由于现行制冷、热泵机组不能满足上述要求，使其能耗较大，运行费用较高，限制了机组的应用。

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种将太阳能和地热综合充分加以利用的太阳能、地热冷热水机组，从而大大提高系统工作效率、降低能耗、减少设备运行费用。

实现上述目的的技术方案是：一种太阳能、地热冷热水机组，其包括有制冷、热泵机组，在制冷、热泵机组的制冷剂循环管路中其压缩机与冷凝器之间设置有一除过热器，并配置高温水输出管，构成高温余热回收器；其冷凝器与储液器之间设置有一过冷器，该过冷器的冷却水进水管与配置地下潜水泵的地表水供水管相连接，其出水管接回水管伸入地下的回水井内，构成地表水冷却回路；其制冷、热泵机组中蒸发器的冷冻水侧设置有由太阳能热水器串接冷水泵、电动阀组成的太阳能集热回路以及通过冷水泵、电动阀和空调末端设备构成的空调冷冻水回路；其制冷、热泵机组中冷凝器热回收侧设置有通过热水泵、电动阀和热水箱组成的热水回路以及通过热水泵、电动阀、手动阀和空调末端设备构成的制热回路。

本实用新型的技术方案还包括：配置潜水泵的地表水供水管和回水管与太阳能集热回路相连接，其供水管配置电动阀连接在蒸发器的冷冻水进水口，回水管配置电动阀连接在两个电动阀之间，组成地表水向太阳能热水器及蒸发器供水回路。太阳能热水器的进、出水管经过电动阀和热水泵与冷凝器热回收侧设置的热水箱相连接，组成太阳能直接供热回路。配置潜水泵的地表水供水管和回水管分别配置电动阀与空调末端设备相连接，组成地表水代替空调冷冻水供冷回路。

本实用新型将取之不尽，用之不竭的太阳能和地热通过制冷、热泵机组综合加以利用，提供了一种可替代锅炉和中央空调冷热水机组的高效、节能、低运行费用、无污染的综合设备，是本机组最主要的特点。

本实用新型还具有以下特点：

1、热泵在制热的同时，冷端要输出大量的冷量，可作为剩余冷源回收加以利用。当制冷、热泵机组制冷时，其热端要输出大量的热能，可作为余热回收加以利用，特别适合如宾馆、洗浴等部门在同时需要冷源和热源的场所使用。如果冷端和热端设备匹配合理时，可以输入一个电能量同时获取一个冷源，又获取一个热源，是一种充分利用能源的装置。

2、利用地表水的温度使冷凝温度达到较理想的恒定温度，利用太阳能的热量弥补冬季地表水热源不足的缺陷，为实现接近逆卡诺循环提供了基本条件。

3、利用地表水常年10～15℃左右是较理想的空调冷媒水冷源的特点，可直接将地表水向空调末端供冷。

4、夏季太阳能热水器可以提供大量洗浴用热水资源，省掉了夏天为洗浴而增设的锅炉及加热设备的开支和运行费用。

5、抽取的地表水，只是在系统中进行一次换热，并不消耗水资源，而且管路中使用PVC管材和镀锌管及不锈钢换热器，对地下水不存在任何污染。

附图是本太阳能、地热冷热水机组结构示意图。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：如附图给出的，本太阳能、地热冷热水机组包括有由压缩机2、冷凝器3、储液器5、汽液分离器6、干燥过滤器7、电磁阀8、膨胀阀9、蒸发器10组成的制冷、热泵机组1，在制冷、热泵机组的制冷剂循环管路中其压缩机2与冷凝器3之间设置有一除过热器，并配置高温水输出管，构成高温余热回收器，该回收器可以稳定地提供80℃左右的高温水余热输出。冷凝器3与储液器5之间设置有一过冷器4，该过冷器的冷却水进水管与配置有地下潜水泵34的地表水供水管相连接，其出水管接回水管伸入至地下的回水井内，组成用地下水冷却制冷剂的回路。在制冷、热泵机组中蒸发器10的冷冻水侧设置有由太阳能热水器12串接冷水泵13、电动阀14、15和11组成的太阳能集热回路以及通过冷水泵13、电动阀18、17、16和空调末端设备19构成的空调冷冻水回路。其空调末端设备可以是风机盘管，构成中央空调夏天制冷系统。在制冷、热泵机组中冷凝器3的热回收侧设置有通过热水泵27、电动阀28、32和热水箱30组成的热水回路。在制冷工况时本机组如果适当加大过冷器的面积，冷凝器3作为热回收器，设置有热水泵27、冷凝器3、电动阀32、热水箱30、电动阀28组成的供热回路，其热水箱可以是泳池、洗浴热水设备。热水泵27、冷凝器3、电动阀3 2、手动阀24、空调末端设备19、手动阀23、电动阀28构成冬季采暖回路。空调末端设备可以是中央空调风机盘管或者是暖气片及其它加热设备。配置潜水泵34的地表水供水管和地表水回水管与太阳能集热回路相连接，具体连接为：供水管配置电动阀20连接在蒸发器10的冷冻水进水口，回水管配置电动阀26连接在电动阀14与15之间。上述连接构成地表水向太阳能热水器12及蒸发器10供水回路，其功能一是视太阳能与地热温度高、低，优选温度高的热源，作为冬季蒸发器被冷却物的热源，以获取更大的热能，提高热泵的效率。二是在冬季太阳能循环回路出现异常时，由地表水向太阳能系统供水，以防管路冻结。太阳能热水器的进、出水管经过电动阀33、35、22和热水泵27与冷凝器3热回收侧设置的热水箱30相连接，太阳能热水温度理想时构成太阳能直接供热回路。该回路配置有热水泵27、电动阀33、手动阀24、水箱30、空调末端19、手动阀23、电动阀35、电动阀11、太阳能热水器12、电动阀15、22构成回路。此时热泵机组停止工作。配置潜水泵34的地表水供水管和回水管分别配置电动阀21和25与空调末端设备19相连接，组成地表水替代冷媒水空调制冷回路。本太阳能、地热冷热水机组在除过热器的进水管与冷凝器的出水管间设置连通管并配置电动阀37，用于冷凝器3与除过热器36组成更大规模的余热回收或加热器。本太阳能、地热冷热水机组在冷凝器进水管与地表水供水管间设置有配置电动阀31的连通管，在冷凝器出水管与地表水回水管间设置有配置电动阀29的连通管。其作用是冷凝器3不作热回收器使用时或地表水不充足时，增加冷凝效果。

本实用新型还可以在太阳能集热回路中串接电加热器，向太阳能系统加热，以防止太阳能系统在恶劣天气条件下管路发生冻结。还可在太阳能回路中加设换热器，用通入的自来水产生卫生热水供洗浴使用。考虑到热端出现冷凝故障时或冬季热端出现冻结危险的情况，可在地表水供、回水管上配置电动阀后接入冷凝器热端侧，向热端供地表水防止上述问题的出现。

Claims (4)

1、一种太阳能、地热冷热水机组，它包括有制冷、热泵机组(1)，其特征是：在制冷、热泵机组的制冷剂循环管路中其压缩机(2)与冷凝器(3)之间设置有一除过热器(36)，并配置高温水输出管，构成高温余热回收器；其冷凝器(3)与储液器(5)之间设置有一过冷器(4)，该过冷器的冷却水进水管与配置地下潜水泵(34)的地表水供水管相连接，其出水管接回水管伸入地下的回水井内，构成地表水冷却回路；在制冷、热泵机组中蒸发器(10)的冷冻水侧设置有由太阳能热水器(12)串接冷水泵(13)、电动阀(14)、(15)和(11)组成的太阳能集热回路以及通过冷水泵(13)、电动阀(18)、(17)、(16)和空调末端设备(19)构成的空调冷冻水回路；其制冷、热泵机组中冷凝器(3)的热回收侧设置有通过热水泵(27)、电动阀(28)、(32)和热水箱30组成的热水回路以及通过热水泵(27)、电动阀(28)、手动阀(23)、(24)和空调末端设备(19)构成的制热回路。

2、根据权利要求1所述的太阳能、地热冷热水机组，其特征是：配置潜水泵(34)的地表水供水管和回水管与太阳能集热回路相连接，其供水管配置电动阀(20)连接在蒸发器(10)的冷冻水进水口，回水管配置电动阀(26)连接在电动阀(14)与(15)之间，组成地表水向太阳能热水器(12)及蒸发器(10)供水回路。

3、根据权利要求1所述的太阳能、地热冷热水机组，其特征是：太阳能热水器(12)的进、出水管经过电动阀(11)、(33)、(35)、(22)、(15)和热水泵(27)与热水箱30相连接，组成太阳能直接供热回路。

4、根据权利要求1所述的太阳能、地热冷热水机组，其特征是：配置潜水泵(34)的地表水供水管和回水管分别配置电动阀(21)和(25)与空调末端设备(19)相连接，组成地表水代替空调冷冻水供冷回路。