一种基于地热和太阳能的新型冷热集成系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于地热和太阳能的新型冷热集成系统，由1套吸收式热泵系统、1套太阳能集热系统、1套浅层地温能循环系统、1套浅层水源（地热）循环系统、4台换热器组成。供热时，将浅层低温能作为吸收式热泵系统的主要驱动热源，提取浅层水源（地热）等低品位热源中的热量，通过太阳能辅助加热，最大程度的为用户提供热量；制冷时，浅层水源（地热）在冷却塔辅助下为吸收式热泵的冷却水降温，太阳能集热器可辅助作为吸收式热泵的高温热源，充分利用夏季太阳能集热器温度高和浅层水源（水源）温度低的特点。通过吸收式热泵系统将浅层低温能、太阳能和浅层水源（地热）结合起来并充分利用，克服了现有的多种能源综合利用不足的情况。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种基于地热和太阳能的新型冷热集成系统，由1套吸收式热泵系统、1套太阳能集热系统、1套浅层地温能循环系统、1套浅层水源（地热）循环系统、4台换热器组成。供热时，将浅层低温能作为吸收式热泵系统的主要驱动热源，提取浅层水源（地热）等低品位热源中的热量，通过太阳能辅助加热，最大程度的为用户提供热量；制冷时，浅层水源（地热）在冷却塔辅助下为吸收式热泵的冷却水降温，太阳能集热器可辅助作为吸收式热泵的高温热源，充分利用夏季太阳能集热器温度高和浅层水源（水源）温度低的特点。通过吸收式热泵系统将浅层低温能、太阳能和浅层水源（地热）结合起来并充分利用，克服了现有的多种能源综合利用不足的情况。【专利说明】一种基于地热和太阳能的新型冷热集成系统
本技术涉及一种能源综合利用系统，特别是将浅层地温能、太阳能、浅层水源应用于热栗系统中，属能源供热和空调
。技术背景能源问题是人类发展面临的一个重大问题。对现有化石能源的优化利用、提升对地热太阳能等新能源的利用率是当前世界的主要研究课题。将不同种类能源综合利用合理匹配，使其最大化的持续利用成为一个热点问题。在当前能耗行业，建筑耗能是能源消费结构中的重要组成部分，占有相对大的比重。在发达国家占到能源消费总量的35%?40%，在我国约占社会能源总消耗的近1/3。因此，在我国建筑设计领域中，一是大力提倡鼓励节能减排、提高一次能源的利用率；二是要鼓励在设计过程中考虑优先利用太阳能、地热能等新能源。当前的地热应用还处于初级阶段，多数是依靠电动热栗提取浅层水源热量用于供热领域，但部分提取的热量较少，未能充分利用；对深层地热、浅层低温能等利用冰岛等北欧国家应用较早，在我国西藏、青海、陕西、四川等地区的深层地热仍处于初级阶段，通过对深层热量提取应用存在不足之处。以陕西宝鸡地热供热方式为例，深层热井(浅层低温能)出口温度为90°C左右，直接用于用户供热，然后通过电动热栗对地热尾水进行热量提取。在现有应用过程中，考虑深层地热的热量阶梯利用，但未将浅层水源、地表水、工业废水等废热加以利用，更未将富足的太阳能加以利用，这就造成了能源的白白浪费。
技术实现思路
本技术针对现有的多种能源综合利用不足的情况，提供一种将浅层地温能、太阳能、浅层水源综合运用的新型热栗系统。将浅层低温能与太阳能、浅层水源通过吸收式热栗系统结合起来，不但可以充分的利用浅层低温能，而且通过热栗机组更能最大化的利用太阳能和浅层(地表)水源、地热能源。为了实现上述目的，本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于地热和太阳能的新型冷热集成系统由I套吸收式热栗系统、I套太阳能集热系统、I套浅层地温能循环系统、I套浅层水源循环系统、4台换热器组成，具体包括7个阀门、I台浅层低温能高温热交换器、I台浅层低温能低温热交换器、I台太阳能低温热交换热器、I台太阳能高温热交换热器、I个吸收器四通变向阀、I个蒸发器四通变向阀、I台冷却塔、I台深层循环栗、I台浅层循环栗、I台吸收式热栗机。其中吸收式热栗系统为第一类吸收式热栗机组。浅层低温能循环系统出口与吸收式热栗系统发生器入口相连，吸收式热栗系统发生器出口用管道依次与浅层低温能高温热交换器、浅层低温能低温热交换器、深层循环栗连接，最后与浅层低温能系统入口连接。用户管网回水经过吸收器四通变向阀与吸收式热栗系统吸收器相连，吸收式热栗系统冷凝器依次与浅层低温能高温热交换器和太阳能高温热交换热器相连，太阳能高温热交换热器出口经过蒸发器四通变向阀与用户供热管网去水管路连接。浅层水源系统出口管路依次与浅层低温能低温热交换器和太阳能低温热交换热器串联，太阳能高温热交换热器出口经过蒸发器四通变向阀与吸收式热栗系统的蒸发器入口相连接，吸收式热栗系统的蒸发器出口经过蒸发器四通变向阀与浅层循环栗连接，之后与浅层水源系统入口连接。一个太阳能集热器出口分别与太阳能低温热交换热器、太阳能高温热交换热器连接，之后与太阳能集热器入口连接，另一个太阳能集热器出口通过第四阀门与吸收式热栗系统发生器入口连接，吸收式热栗系统发生器出口通过第三阀门与太阳能集热器入口相连接。用户管网回水管路、吸收式热栗系统吸收器入口、吸收式热栗系统蒸发器入口、太阳能低温热交换热器出口分别与吸收器四通变向阀相连；用户管网去水管路、太阳能高温热交换热器出口管路、吸收式热栗系统蒸发器出口管路、浅层循环栗入口管路分别与蒸发器四通变向阀相连。浅层低温能管网连接吸收式热栗系统的发生器，浅层水源(地源)管网连接吸收式热栗系统的蒸发器，由浅层低温能驱动热栗机组吸收浅层水源的热量，为供热提供更多热量。从吸收式热栗系统发生器出来的热源水依次经过浅层低温能高温热交换器和浅层低温能低温热交换器，利用热源水的梯度温度分别加热供热管网水与浅层水源来水，更大程度的利用热源水的热量。此集成系统通过提取浅层水源中的热量加热供热管网的热水。浅层水源经过浅层低温能低温热交换器，温度进一步上升，然后经过热栗机组，在蒸发器内放热温度降低，从蒸发器出来的低温水送入浅层水源吸收热量，完成浅层水源循环。用户供热管网来水进入热栗系统，在热栗系统内吸收热量温度上升，经过浅层低温能高温热交换器使温度进一步提高，然后进入供热管网。此集成系统可充分利用太阳能的热量。通过太阳能集热系统吸收太阳能，使集热系统内水温度上升，检测集热器内水的温度控制集热器内水的循环，当检测温度Ts高于供热管网温度时，集热器内水加热用户管网水，当检测温度Ts低于供热管网温度时，集热器内水加热经过太阳能低温热交换热器的浅层水源，为热栗机组提供更多热量。此集成系统可为用户供冷。在制冷过程中，浅层水源为吸收式热栗的冷却水降温，吸收冷却水热量并存储以回补冬季供热开采的能量。当冷却水温度不满足要求时，还可在冷却塔辅助下降低吸收式热栗的冷却水，太阳能集热器可辅助作为吸收式热栗的高温热源，充分利用夏季太阳能集热器温度高和浅层水源(水源)温度低的特点。浅层水源可以为其他低品位热源形式，如地表水、污水、海水、工业废水等，还可以是浅层土壤源。供热时，此集成系统将浅层低温能作为吸收式热栗系统的主要驱动热源，提取浅层水源等低品位热源中的热量，通过太阳能辅助加热，最大程度的为用户提供热量；不但可以充分的利用浅层低温能，而且通过吸收式热栗系统更能最大化的利用太阳能和浅层水源等低品位能源。制冷时，此集成系统浅层水源在冷却塔辅助下为吸收式热栗系统的冷却水降温，太阳能集热器可辅助作为吸收式热栗系统的高温热源，充分利用夏季太阳能集热器温度高和浅层水源(水源)温度低的特点。本技术的有益效果是，将浅层低温能与太阳能、浅层水源通过吸收式热栗系统结合起来，不但可以充分的利用浅层低温能，而且通过热栗机组更能最大化的利用太阳能和浅层水源。【专利附图】【附图说明】图1为一种基于地热和太阳能的新型冷热集成系统的原理示意图。图中:1.第一阀门，2.第二阀门，3.第三阀门，4.第四阀门，5.第五阀门，6.第六阀门，7.第七阀门，8.浅层低温能高温热交换器，9.浅层低温能低温热交换器，10.太阳能低温热交换热器，11.太阳能高温热交换热器，12.吸收器四通变向阀，13.蒸发器四通变向阀，14.冷却塔，15.深层循环栗，16.浅层循本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何燕，张江辉，王泽鹏，张斌，张庆焘，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：实用新型
国别省市：