一种柔性热源三联供系统，包括工质循环系统和水循环系统；工质循环系统结构如下：压缩机的出气口与第一管道的第一端连接，第一管道的第二端分别与第七管道和第八管道的第一端连接，水循环系统结构如下：太阳能集热器的出水口与第十四管道的第一端连接，第十四管道的第二端与热水集箱的进水口连接，热水集箱的第一水口与第二十管道的第一端连接，一种柔性匹配热源、工质膨胀功回收型三联供方法，即科学匹配太阳能和地热能，跨季节储存太阳能于地下土壤或岩石，满足建筑供暖、制冷和制取生活热水的需要，并回收热泵工质减压膨胀功。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及地热能开发利用、太阳能开发利用、太阳能储存于土壤跨季节利用、室内供暖、供冷和制取生活热水等领域。
技术介绍
太阳能和地热能是取之不尽、用之不竭的洁净自然能源，都具有可持续、无污染、资源量大、分布广等特点。人们开发了各种太阳能和地热能利用设备，包括太阳能热水器、地源热泵等，具有良好的社会效益和环境效益，但同时遇到一些问题，如：采用太阳能采暖，有时由于受采光面积所限，供热负荷不足，同时，在非采暖季节热量无法利用，造成大量能源浪费；采用地热能采暖，由于没有热量回补或回补的热量不够，造成土壤温度下降，导致供热负荷不足。如何用一个系统同时利用太阳能和地热能，实现两种热源的最优匹配，并同时满足建筑的供暖、制冷和制取生活热水的需要，是人们有待解决的问题。此外，热泵制冷、制热过程中，通过减压阀降低工质的压力,从而降低工质温度的方式浪费了一部分功，降低了系统运行效率，也是亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术为了克服以上技术的不足，提供了一种柔性匹配太阳能和地热能，满足建筑供暖、供冷和制取生活热水的需要，并回收热泵工质减压膨胀功的方法，全称为柔性匹配热源、工质膨胀功回收型三联供方法。本技术克服其技术问题所采用的技术方案是：一种柔性热源三联供系统，包括工质循环系统和水循环系统；工质循环系统结构如下：压缩机的出气口与第一管道的第一端连接，第一管道的第二端分别与第七管道和第八管道的第一端连接，第七管道的第二端分别与工质换热器的第一盘管的第一端和第十二管道的第一端连接，工质换热器的第一盘管的第二端与第六管道的第一端连接，第六管道的第二端与压缩机的回气口连接；第八管道的第二端与空调换热器的盘管的第一端连接，空调换热器的盘管的第二端分别与第四管道和第五管道的第一端连接，第四管道的第二端与膨胀机的出气口连接，膨胀机的进气口分别与第九管道和第十管道的第一端连接，第十管道的第二端与工质换热器的第二盘管的第一端连接，工质换热器的第二盘管的第二端与第五管道的第二端连接，第九管道的第二端与冷源换热器的盘管的第一端连接，冷源换热器的盘管的第二端与第三管道连接，第三管道的第二端与第一管道的中部连接；第十二管道的第二端与热源换热器的盘管第一端连接，热源换热器的盘管的第二端与第十一管道的第一端连接，第十一管道的第二端与第四管道中部连接；第四管道上安装第一阀门，第一阀门关闭能阻止工质由膨胀机向空调换热器的盘管流动，第十一管道与第四管道的连接点位于第一阀门与膨胀机出气口之间，第十一管道上安装第二阀门，第二阀门关闭能阻止工质由膨胀机向热源换热器流动，第一管道上安装第三阀门，第三管道与第一管道的连接点位于第三阀门和压缩机的出气口之间，第三管道上安装第四阀门，第四阀门关闭能阻止工质流向冷源换热器的盘管，第五管道上安装第五阀门，第十二管道上安装第六阀门，第七管道上串联第九阀门；水循环系统结构如下：太阳能集热器的出水口与第十四管道的第一端连接，第十四管道的第二端与热水集箱的进水口连接，热水集箱的第一水口与第二十管道的第一端连接，第二十管道的第二端与分别与第二十二管道和第二十一管道的第一端连接，第二十一管道的第二端分别与第二十三管道和第二十四管道的第一端连接，第二十四管道的第二端与分别与第二十五管道和第三十二管道的第一端连接，第三十二管道的第二端分别与第二十二管道和第二十三管道的第二端连接，第二十五管道的第二端与地热井第一水口连接，地热井的第二水口与第二十七管道的第一端连接，第二十七管道的第二端分别与第十九管道和第二十六管道的第一端连接，第十九管道的第二端与太阳能集热器的进水口连接，第二十六管道的第二端与分别与第三十一管道和第三十管道的第一端连接，第三十管道的第二端分别与地冷井的第二水口和第二十八管道的第一端连接，第二十八管道的第二端分别与第十六管道、第十七管道和第三十三管道的第一端连接，第十六管道的第二端与热源换热器的出水口连接，热源换热器的进水口与第十五管道的第一端连接，第十五管道的第二端与热水集箱的第二水口连接，第十七管道的第二端与与冷源换热器的出水口连接，冷源换热器的进水口与第十八管道的第一端连接，第十八管道的第二端分别与第三十一管道和第二十九管道的的第二端连接，第二十九管道的第一端与地冷井的第一水口连接，第三十三管道的第二端分别与第二十五管道的第二端和地热井第一水口连接；第十四管道上串联第一水泵，第十五管道上串联第二水泵，第二十一管道上串联第二电动调节阀，第二十三管道上串联第三水泵，第二十四管道上串联第十二阀门，第二十二管道上串联第十三阀门，第三十二管道上串联第十四阀门，第三十三管道上串联第十五阀门，第三十一管道上串联第十六阀门，第二十八管道上串联第十七阀门，第十八管道上串联第十八阀门，第十七管道上串联第十九阀门，第十六管道上串联第二十阀门。为实现技术目的还可采用以下方案：所述压缩机的出气口还与第二管道的第一端连接，第二管道的第二端分别与第五管道的第二端和工质换热器的第二盘管的第二端连接，第二管道上安装生活热水换热器，生活热水换热器的盘管串联于第二管道上，生活热水换热器的壳腔分别与进水管和出水管连接，第二管道上串联第一电动调节阀、第七阀门或第八阀门。所述第六管道上安装汽液分离器。所述第八管道的第一端与第十三管道的第一端连接，第十三管道的第二端与第六管道的中部连接。所述第二十二管道的第一端与第三十四管道的第一端连接，第三十四管道上串联第二十一阀门。所述第十九管道的中部与第三十五管道连接，第三十五管道上串联第二十二阀门。所述第四管道上安装逆止阀，第十一管道与第四管道的连接点位于逆止阀和第一阀门之间。所述第九管道上串联第十阀门。所述膨胀机的进气口处安装过滤器。积极效果在于：一种柔性匹配热源、工质膨胀功回收型三联供方法，即科学匹配太阳能和地热能，跨季节储存太阳能于地下土壤或岩石，满足建筑供暖、制冷和制取生活热水的需要，并回收热泵工质减压膨胀功。本技术包括两种工况：一是夏季室内制冷、制取生活热水和热源井储热，包括如下步骤：低沸点工质经压缩机压缩后升压升温，一部分工质将热量传递给冷源换热器中的冷水，这部分冷水的冷量从地冷井中提取；另一部分工质将热量传递给生活水，并经工质换热器进一步降温。两部分工质混合后经膨胀机降压降温，送至空调换热器用于降低空调循环水的温度，然后重新回到压缩机机压缩，如此反复循环。夏季将太阳能产生的热水一部分作为生活用热水，另一部分送入热源井，把夏季多余的热量储存起来。二是采暖季利用太阳能和地热能采暖和制取生活热水,包括如下步骤：低沸点工质经压缩机压缩升压升温，一部分工质进入生活热水换热器制取生活热水，另一部分进入空调换热器供暖，两部分工质均经过减压膨胀后降温，然后进入热源换热器吸热升温，经工质换热器进一步升温后，重新返回压缩机压缩，如此反复循环。从热源换热器出来的冷水送入地冷井，将冷量储藏于地冷井。两种工况下，均回收工质减压膨胀功用于推动压缩机做功。两种工况下，供热时用地热井，供冷时用地冷井，提高了能效。本技术提高了设备运行效率和利用率，实现了太阳能和地热能的柔性最优匹配，弥补了单独利用太阳能或单独利用地热能供暖的不足。这样的系统，能把能量消耗降低到比过去技术更低的水平。本技术的有益效果是：用一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柔性热源三联供系统，其特征在于：包括工质循环系统和水循环系统；工质循环系统结构如下：压缩机(14)的出气口与第一管道(55)的第一端连接，第一管道(55)的第二端分别与第七管道(61)和第八管道(62)的第一端连接，第七管道(61)的第二端分别与工质换热器(30)的第一盘管的第一端和第十二管道(66)的第一端连接，工质换热器(30)的第一盘管的第二端与第六管道(60)的第一端连接，第六管道(60)的第二端与压缩机(14)的回气口连接；第八管道(62)的第二端与空调换热器(25)的盘管的第一端连接，空调换热器(25)的盘管的第二端分别与第四管道(58)和第五管道(59)的第一端连接，第四管道(58)的第二端与膨胀机(15)的出气口连接，膨胀机(15)的进气口分别与第九管道(63)和第十管道(64)的第一端连接，第十管道(64)的第二端与工质换热器(30)的第二盘管的第一端连接，工质换热器(30)的第二盘管的第二端与第五管道(59)的第二端连接，第九管道(63)的第二端与冷源换热器(32)的盘管的第一端连接，冷源换热器(32)的盘管的第二端与第三管道(57)连接，第三管道(57)的第二端与第一管道(55)的中部连接；第十二管道(66)的第二端与热源换热器(33)的盘管第一端连接，热源换热器(33)的盘管的第二端与第十一管道(65)的第一端连接，第十一管道(65)的第二端与第四管道(58)中部连接；第四管道(58)上安装第一阀门(27)，第一阀门(27)关闭能阻止工质由膨胀机(15)向空调换热器(25)的盘管流动，第十一管道(65)与第四管道(58)的连接点位于第一阀门(27)与膨胀机(15)出气口之间，第十一管道(65)上安装第二阀门(28)，第二阀门(28)关闭能阻止工质由膨胀机(15)向热源换热器(33)流动，第一管道(55)上安装第三阀门(19)，第三管道(57)与第一管道(55)的连接点位于第三阀门(19)和压缩机(14)的出气口之间，第三管道(57)上安装第四阀门(21)，第四阀门(21)关闭能阻止工质流向冷源换热器(32)的盘管，第五管道(59)上安装第五阀门(26)，第十二管道(66)上安装第六阀门(34)，第七管道(61)上串联第九阀门(24)；水循环系统结构如下：太阳能集热器(6)的出水口与第十四管道(68)的第一端连接，第十四管道(68)的第二端与热水集箱(10)的进水口连接，热水集箱(10)的第一水口与第二十管道(74)的第一端连接，第二十管道(74)的第二端与分别与第二十二管道(76)和第二十一管道(75)的第一端连接，第二十一管道(75)的第二端分别与第二十三管道(77)和第二十四管道(78)的第一端连接，第二十四管道(78)的第二端与分别与第二十五管道(79)和第三十二管道(86)的第一端连接，第三十二管道(86)的第二端分别与第二十二管道(76)和第二十三管道(77)的第二端连接，第二十五管道(79)的第二端与地热井(54)第一水口连接，地热井(54)的第二水口与第二十七管道(81)的第一端连接，第二十七管道(81)的第二端分别与第十九管道(73)和第二十六管道(80)的第一端连接，第十九管道(73)的第二端与太阳能集热器(6)的进水口连接，第二十六管道(80)的第二端与分别与第三十一管道(85)和第三十管道(84)的第一端连接，第三十管道(84)的第二端分别与地冷井(52)的第二水口和第二十八管道(82)的第一端连接，第二十八管道(82)的第二端分别与第十六管道(70)、第十七管道(71)和第三十三管道(87)的第一端连接，第十六管道(70)的第二端与热源换热器(33)的出水口连接，热源换热器(33)的进水口与第十五管道(69)的第一端连接，第十五管道(69)的第二端与热水集箱(10)的第二水口连接，第十七管道(71)的第二端与冷源换热器(32)的出水口连接，冷源换热器(32)的进水口与第十八管道(72)的第一端连接，第十八管道(72)的第二端分别与第三十一管道(85)和第二十九管道(83)的第二端连接，第二十九管道(83)的第一端与地冷井(52)的第一水口连接，第三十三管道(87)的第二端分别与第二十五管道(79)的第二端和地热井(54)第一水口连接；第十四管道(68)上串联第一水泵(9)，第十五管道(69)上串联第二水泵(11)，第二十一管道(75)上串联第二电动调节阀(41)，第二十三管道(77)上串联第三水泵(45)，第二十四管道(78)上串联第十二阀门(48)，第二十二管道(76)上串联第十三阀门(39)，第三十二管道(86)上串联第十四阀门(40)，第三十三管道(87)上串联第十五阀门(51)，第三十一管道(85)上串联第十六阀门(50)，第二十八管道(82)上串联第十七阀门(49)...
【技术特征摘要】
1.一种柔性热源三联供系统，其特征在于：包括工质循环系统和水循环系统；工质循环系统结构如下：压缩机(14)的出气口与第一管道(55)的第一端连接，第一管道(55)的第二端分别与第七管道(61)和第八管道(62)的第一端连接，第七管道(61)的第二端分别与工质换热器(30)的第一盘管的第一端和第十二管道(66)的第一端连接，工质换热器(30)的第一盘管的第二端与第六管道(60)的第一端连接，第六管道(60)的第二端与压缩机(14)的回气口连接；第八管道(62)的第二端与空调换热器(25)的盘管的第一端连接，空调换热器(25)的盘管的第二端分别与第四管道(58)和第五管道(59)的第一端连接，第四管道(58)的第二端与膨胀机(15)的出气口连接，膨胀机(15)的进气口分别与第九管道(63)和第十管道(64)的第一端连接，第十管道(64)的第二端与工质换热器(30)的第二盘管的第一端连接，工质换热器(30)的第二盘管的第二端与第五管道(59)的第二端连接，第九管道(63)的第二端与冷源换热器(32)的盘管的第一端连接，冷源换热器(32)的盘管的第二端与第三管道(57)连接，第三管道(57)的第二端与第一管道(55)的中部连接；第十二管道(66)的第二端与热源换热器(33)的盘管第一端连接，热源换热器(33)的盘管的第二端与第十一管道(65)的第一端连接，第十一管道(65)的第二端与第四管道(58)中部连接；第四管道(58)上安装第一阀门(27)，第一阀门(27)关闭能阻止工质由膨胀机(15)向空调换热器(25)的盘管流动，第十一管道(65)与第四管道(58)的连接点位于第一阀门(27)与膨胀机(15)出气口之间，第十一管道(65)上安装第二阀门(28)，第二阀门(28)关闭能阻止工质由膨胀机(15)向热源换热器(33)流动，第一管道(55)上安装第三阀门(19)，第三管道(57)与第一管道(55)的连接点位于第三阀门(19)和压缩机(14)的出气口之间，第三管道(57)上安装第四阀门(21)，第四阀门(21)关闭能阻止工质流向冷源换热器(32)的盘管，第五管道(59)上安装第五阀门(26)，第十二管道(66)上安装第六阀门(34)，第七管道(61)上串联第九阀门(24)；水循环系统结构如下：太阳能集热器(6)的出水口与第十四管道(68)的第一端连接，第十四管道(68)的第二端与热水集箱(10)的进水口连接，热水集箱(10)的第一水口与第二十管道(74)的第一端连接，第二十管道(74)的第二端与分别与第二十二管道(76)和第二十一管道(75)的第一端连接，第二十一管道(75)的第二端分别与第二十三管道(77)和第二十四管道(78)的第一端连接，第二十四管道(78)的第二端与分别与第二十五管道(79)和第三十二管道(86)的第一端连接，第三十二管道(86)的第二端分别与第二十二管道(76)和第二十三管道(77)的第二端连接，第二十五管道(79)的第二端与地热井(54)第一水口连接，地热井(54)的第二水口与第二十七管道(81)的第一端连接，第二十七管道(81)的第二端分别与第十九管道(73)和第二十六管道(80)的第一端连接，第十九管道(73)的第二端与太阳能集热器(6)的进水口连接，第二十六管道(80)的第二端与分别与第三十一管道(85)和第三十管道(84)的第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晓虎，张炳哲，蔡倩文，
申请(专利权)人：山东星隆能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37
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