太阳能与地源热泵联合供热供冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能与地源热泵联合供热供冷系统，将原有的冷水机组+电锅炉的方式，变为太阳能+地源热泵+组合式空调机柜的方式，在新系统之中新增加7个阀门，还分别增加新加入系统的管路，如地源热泵供回水管、太阳能集热器供回水管、以及供应到末端上的供回水管，新增加有太阳能集热器、地源热泵配件、板式换热器和设备以及水泵。通过改造，将旧系统的节能方面保留下来，将不节能方面用节能手段代替。在原有的系统上加上地源热泵和太阳能来代替原有的冷却塔和电锅炉使用，用低品位能源代替高品位能源的消耗，以达到节能减排的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于室内供能
，具体涉及一种太阳能与地源热泵联合供热供冷系统。
技术介绍
能源和环境是影响国民经济可持续发展的关键因素，能源供应形势直接关系到国家的安全和社会稳定。建筑领域消费的能源，主要是煤炭、石油和天然气等石化能源。这些能源，资源有限，不可再生，终究要枯竭，而且传统能源会对环境造成严重的污染。我国人口众多，人均资源占有量低于世界平均水平，与经济发展和人民生活消费的需求相比，能源供应的缺口很大，而且能源消费结构不合理，以煤为主的能源供给造成了严重的大气污染和温室气体排放。我国是“京都议定书”的签约国，目前的这种能源消费方式，已受到国际社会的高度关注，加大了我们保护环境和改变经济增长模式的压力。因此，节约能源和开发利用清洁、可再生能源的任务十分紧迫。随着社会的进步，人们对与室内环境的要求越来越高，所以对于这部分的投入也越来越多，这就造成了很大一部分能源资源往这方面的倾斜，大量地使用高品位的能源对于能源是很大的浪费，所以加大低品位能源的使用的技术改进迫在眉睫。现有技术多利用各种种类的锅炉来供暖，有的为了减少污染甚至直接使用电锅炉，供冷直接用外挂机或者多联机等直接使用电能的制冷方法。或者有的有节能意识的用太阳能或地源热泵来进行制冷或供暖，太阳能和地源热泵的单独使用都有他们自己的局限性，太阳能单独使用时，寒冷天气，阴天，雨雪天气有热量不足的缺点存在，所以太阳能的对于天气的局限性很大；相较而言地源热泵就比较稳定一些，但是地源热泵会存在季节性取暖不均而造成地源热泵使用效果不好。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种将太阳能集热器系统与地源热泵系统结合对建筑物进行供暖或者制冷的系统，可以实现节能和避免季节性使用效果使用不佳的问题。本专利技术的技术方案如下：一种太阳能与地源热泵联合供热供冷系统，包括太阳能系统、地源热泵系统、锅炉系统及组合式空调机组；所述太阳能系统包括太阳能集热器、水箱、板式换热器，所述太阳能集热器分别与水箱、板式换热器连接；所述地源热泵系统包括土壤换热器、蒸发器和冷凝器，所述土壤换热器、蒸发器和冷凝器分别通过管道和阀门相互连接；所述锅炉为电锅炉或燃气锅炉，通过相应管道和组合式空调机组连接；还包括分水器、集水器、冷却塔、膨胀水箱、末端，所述分水器与集水箱分别通过管道与阀门与太阳能系统、地源热泵系统、冷却塔、膨胀水箱连接；通过管道与阀门的组合开关方式，所述太阳能系统、地源热泵系统的工作模式分为夏季模式和冬季模式；当夏季模式时地源热泵系统和冷却塔补充制冷；当冬季模式时地源热泵系统和太阳能系统串并联制热；由于综合使用了多种能源，本专利技术的有益效果如下：1、空气源热泵在寒冷地区存在结霜问题，但是地源热泵处于地下恒温条件好适用于寒冷地区。；2、空气源热泵在寒冷天气制热效果不佳，势必会对空气源热泵和太阳能联合使用系统造成效果不好的情况，地源热泵有个热量平衡能稳定供暖；3、地源热泵和太阳能联合供热系统还能在热量有富裕地时候可以把热量储存在大地，安稳可靠，而空气源只能用于热水储存中；4、地源热泵用封闭式进行换热时可以利用水地温度差提供一部分压力，可以更加节能，而空气源只能依靠机械风机进行空气流动进行换热。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。附图标号说明：1、太阳能集热器，2、土壤换热器，3、蒸发器，4、冷凝器，5、锅炉，6、组合式空调机组，7、冷却塔，8、膨胀水箱，9、分水器，10、集水器，11、水箱，12、板式换热器，13、末端。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案，如图1所示，本专利技术由原有的冷水机组+电锅炉的方式，变为太阳能+地源热泵+组合式空调机柜的方式。通过切换阀门A1--A7；B1--B4来实现冬季夏季的切换和冷热量的均衡，具体切换方式如下：夏季：关A1，A2，A3，A5，A7；开B1，B2，B3，B4，A4，A6利用地源热泵和冷却塔双效冷却，提高效率；地源热泵冷量不足时开冷却塔。冬季：关B1，B2，B3，B4，A4，A6，开A1，A2，A3，A5，A7，使地源热泵的水经过蒸发器，再将A7引入集水器回水通过冷凝器，出水A1又经过太阳能加热再经过A2送入末端。由图1可知，在新系统之中新增加A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7共7个阀门，还分别增加新加入系统的管路，如地源热泵供回水管、太阳能集热器供回水管、以及供应到末端上的供回水管，新增加有太阳能集热器、地源热泵配件、板式换热器和设备以及水泵。通过改造，将旧系统的节能方面保留下来，将不节能方面用节能手段代替。在原有的系统上加上地源热泵和太阳能来代替原有的冷却塔和电锅炉使用，用低品位能源代替高品位能源的消耗，以达到节能减排的目的。地源热泵需要打深井来进行管子的埋设，用于实现介质与大地进行热交换来达到制冷供热的目的，有封闭式和开放式两种，开放式是直接抽取和回灌水源入地下，封闭式是介质直接在埋入地下的管子中流动。B1，B2，B3，B4主要是用于控制水冷机组和集水器，分水器和冷却塔等的联通和关闭作用，也可用于机组的检修和维护。组合式空调机组是对引入的新风进行处理达到室内空气质量要求。将新风从新风口引入，通过一次混合，通过表冷器，再经过喷淋室，后经过加湿器加湿，最后经由电加热器加热用风机送入室内。锅炉提供加湿器用水。本专利技术的关键点如下：1、、地源热泵和太阳能的结合使用；2、地源热泵和太阳能冬夏天的切换使用的控制；3、保持地源热泵的冷热量平衡；4、这是首次在高校内将地源热泵、太阳能、锅炉相结合的三联实验室供暖系统；5、本系统可以运用在高校对大学生的实验教学和研究生开展研究工作；6、制冷供热系统全面完善涉及的方向广泛，有利于学生的专业知识理解和学习。以上是对本专利技术进行了示例性的描述，显然本专利技术的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术技术方案进行的各种改进，或未经改进将本专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能与地源热泵联合供热供冷系统，其特征在于，包括太阳能系统、地源热泵系统、锅炉系统及组合式空调机组；所述太阳能系统包括太阳能集热器、水箱、板式换热器，所述太阳能集热器分别与水箱、板式换热器连接；所述地源热泵系统包括土壤换热器、蒸发器和冷凝器，所述土壤换热器、蒸发器和冷凝器分别通过管道和阀门相互连接；所述锅炉为电锅炉或燃气锅炉，通过相应管道和组合式空调机组连接；还包括分水器、集水器、冷却塔、膨胀水箱，所述分水器与集水箱分别通过管道与阀门与太阳能系统、地源热泵系统、冷却塔、膨胀水箱连接；通过管道与阀门的组合开关方式，所述太阳能系统、地源热泵系统的工作模式分为夏季模式和冬季模式；当夏季模式时地源热泵系统和冷却塔补充制冷；当冬季模式时地源热泵系统和太阳能系统串并联制热。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能与地源热泵联合供热供冷系统，其特征在于，包括太阳能系统、地源热泵系统、锅炉系统及组合式空调机组；所述太阳能系统包括太阳能集热器、水箱、板式换热器，所述太阳能集热器分别与水箱、板式换热器连接；所述地源热泵系统包括土壤换热器、蒸发器和冷凝器，所述土壤换热器、蒸发器和冷凝器分别通过管道和阀门相互连接；所述锅炉为电锅炉或燃气锅炉，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向龙，邝经龙，曾丽萍，李小华，王博，陆峰，李晓辉，
申请(专利权)人：湖南工程学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43