一种利用太阳能和地热能的复合同井取蓄热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种利用太阳能和地热能的复合同井取蓄热系统，第一地埋管的第一流通口通过管道分别与第二通断阀和第四通断阀相接，第一地埋管的第二流通口通过管道分别与第一通断阀和第三通断阀相接，蓄热水箱的冷水区出口处通过管道与第一水泵的入口相接，第一水泵的出口通过管道与太阳能集热板相接，太阳能集热板通过管道与蓄热水箱的热水区入口处相接，蓄热水箱的热水区出口处通过管道与第二水泵的入口相接，第二水泵的出口通过管道与第二通断阀相接，第二地埋管的第一流通口通过管道分别与第四通断阀和第三水泵的入口相接。本实用新型专利技术能让太阳能系统和地源热泵系统更好地协同运行，属于太阳能地热能联合利用的技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种利用太阳能和地热能的复合同井取蓄热系统
本技术涉及太阳能地热能联合利用的
，尤其涉及一种利用太阳能和地热能的复合同井取蓄热系统。
技术介绍
我国建筑采暖的能耗量占全国总能耗量的比例越来越高，自1995年的10.7％增加到近年来的27.45％，采暖和空调能耗约占总建筑能耗的55％，占据了我国建筑能耗结构的主要部分。我国建筑采暖要消耗大量一次能源，硫化物、二氧化碳等有害气体被大量排放，污染环境。所以，近年来发展绿色建筑领域成为学者专家研究的主要焦点之一，开发利用太阳能和地热能等新型清洁能源也作为建筑采暖的主要热源。太阳能—土壤源热泵联动供暖存在资源与季节不匹配的情况，供热季太阳能辐射小，太阳能资源不足，而供冷季和过渡季太阳能资源却非常丰富。太阳能的季节性蓄热就是将过度季和供冷季丰富的太阳能资源储存并转移到供暖季使用，以此弥补太阳能资源的季节性差异，达到对全年太阳能资源的高效利用。与昼夜蓄热等短期性蓄热形式相比，太阳能的季节性蓄热是通常以一年为周期的长期的蓄热形式。美国的研究学者在20世纪60年代首先提出了太阳能季节性蓄热的思想，80年代北欧各国的研究人员也开展了对土壤季节性蓄热的研究工作。最初这项技术主要被应用在大型太阳能区域供热系统或者集中供热系统中。我国的学者对地源热泵技术进行了大量的理论和实践研究，很多工程实例已经投入使用，取得了很多成果。但是国内学者对土壤源热泵和太阳能复合系统联动的研究工作起步较晚。天津商学院的研究人员在国内首先开展了关于土壤源热泵和太阳能联动系统的研究，在1994年通过一年的时间运行工况测定了土壤源热泵和太阳能联动的供热性能，得到了处于不同供热工况下的供热系数和供热量。供暖期前的冬夏过渡季太阳能辐射量大，日照时间长，太阳能跨季度蓄热目的在于利用太阳能蓄热系统将供暖季之前的丰富的太阳能储存起来，供冬季供暖使用。此外，由于传统地源热泵冬季供暖工况下，地埋管吸热量远大于释热量的原因，容易出现随着使用年限的增加，地埋管周围土壤温度下降，最终导致地源热泵系统出现效率降低甚至失效的情况。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本技术的目的是：提供一种利用太阳能和地热能的复合同井取蓄热系统，能让太阳能系统和地源热泵系统更好地协同运行。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种利用太阳能和地热能的复合同井取蓄热系统，包括太阳能集热板、第一水泵、蓄热水箱、第二水泵、第一通断阀、第二通断阀、第三通断阀、第四通断阀、第三水泵、中央空调系统、第一地埋管、第二地埋管；第一地埋管的第一流通口通过管道分别与第二通断阀和第四通断阀相接，第一地埋管的第二流通口通过管道分别与第一通断阀和第三通断阀相接，蓄热水箱的冷水区出口处通过管道与第一水泵的入口相接，第一水泵的出口通过管道与太阳能集热板相接，太阳能集热板通过管道与蓄热水箱的热水区入口处相接，蓄热水箱的热水区出口处通过管道与第二水泵的入口相接，第二水泵的出口通过管道与第二通断阀相接，蓄热水箱的冷水区入口处通过管道与第一通断阀相接，第二地埋管的第一流通口通过管道分别与第四通断阀和第三水泵的入口相接，第二地埋管的第二流通口通过管道分别与第三通断阀和中央空调系统相接，中央空调系统通过管道与第三水泵的出口相接，第一通断阀设置在蓄热水箱的冷水区入口处和第一地埋管的第二流通口之间的管道上，第二通断阀设置在第二水泵的出口和第一地埋管的第一流通口之间的管道上，第三通断阀设置在第一地埋管的第二流通口和第二地埋管的第二流通口之间的管道上，第四通断阀设置在第一地埋管的第一流通口和第二地埋管的第一流通口之间的管道上。进一步的是：所述的第一地埋管和第二地埋管为U型管。进一步的是：所述的第一地埋管和第二地埋管的数量有多根。总的说来，本技术具有如下优点：本技术将太阳能系统的地埋管和地源热泵系统的地埋管设置在同一井内，在供热工况下，太阳能系统和地源热泵系统协同工作，在取热的同时对土壤进行蓄热，从而起到调节土壤温度的作用，避免地源热泵系统因长期工作使土壤温度持续下降而导致系统效率下降。本技术将太阳能蓄热系统和地源热泵系统结合起来，可以让两者相互利用各自的优势，弥补各自的不足。一方面土壤具有良好的稳定性和蓄热性，在太阳能不充足时候可作为热源，解决了太阳能本身不稳定性和间歇性的问题；另一方面，加入太阳能的辅助作用后，初冬季节建筑热负荷较小时，可以同时主动蓄热从而恢复土壤温度，提高整个地源热泵系统的效率。这种第一地埋管(释热管)、第二地埋管(取热管)同井的组合方式，将使得太阳能系统、地源热泵系统拥有自愈的能力，供热方式也将更加灵活。附图说明图1是本技术的原理示意图。图2是第一地埋管和第二地埋管置于土壤中的平面示意图。其中，1为太阳能集热板，2为蓄热水箱，3为第一地埋管，4为第二地埋管，5为中央空调系统，6为第一水泵，7为第二水泵，8为第三水泵，9为第一通断阀，10为第二通断阀，11为第三通断阀，12为第四通断阀，2-1为蓄热水箱的热水区入口处，2-2为蓄热水箱的热水区出口处，2-3为蓄热水箱的冷水区入口处，2-4为蓄热水箱的冷水区出口处，3-1为第一地埋管的第一流通口，3-2为第一地埋管的第二流通口，4-1为第二地埋管的第一流通口，4-2为第二地埋管的第二流通口，6-1为第一水泵的入口，6-2为第一水泵的出口，7-1为第二水泵的入口，7-2为第二水泵的出口，8-1为第三水泵的入口，8-2为第三水泵的出口。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式来对本技术做进一步详细的说明。一种利用太阳能和地热能的复合同井取蓄热系统，包括太阳能集热板、第一水泵、蓄热水箱、第二水泵、第一通断阀、第二通断阀、第三通断阀、第四通断阀、第三水泵、中央空调系统、第一地埋管、第二地埋管；蓄热水箱内设有冷水区和热水区，冷水区和热水区均有相应的入口和出口；第一水泵、第二水泵、第三水泵也均有相应的入口和出口；第一地埋管和第二地埋管为U型管，第一地埋管有两个流通口，分别称为第一流通口和第二流通口；第二地埋管也有两个流通口，分别称为第一流通口和第二流通口。通断阀打开时，管道处于流通状态，通断阀关闭时，管道处于不流通状态。太阳能集热板内设有相应的水管，水流过太阳能集热板后，水的温度升高，由冷水变为热水，太阳能集热板属于现有的成熟的技术；蓄热水箱和中央空调系统也属于现有的成熟的技术；将第一地埋管和第二地埋管设置在土壤里，这种技术也属于现有的技术。结合图1和图2所示，图1中的实心点表示该点所连接的管道是相通的。第一地埋管的第一流通口通过管道分别与第二通断阀和第四通断阀相接(即如图1，第一地埋管的第一流通口通过管道与第二通断阀的右侧相接，同时也通过管道与第四通断阀的左侧相接)；第一地埋管的第二流通口通过管道分别与第一通断阀和第三通断阀相接(即如图1，第一地埋管的第二流通口通过管道与第一通断阀的右侧相接，同时也通过管道与第三通断阀的左侧相接)。蓄热水箱的冷水区出口处通过管道与第一水泵的入口相接，第一水泵的出口通过管道与太阳能集热板相接，太阳能集热板通过管道与蓄热水箱的热水区入口处相接，蓄热水箱的热水区出口处通过管道与第二水泵的入口相接，第二水泵的出口通过管道与第二通断阀(第二通断阀的左本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用太阳能和地热能的复合同井取蓄热系统，其特征在于：包括太阳能集热板、第一水泵、蓄热水箱、第二水泵、第一通断阀、第二通断阀、第三通断阀、第四通断阀、第三水泵、中央空调系统、第一地埋管、第二地埋管；第一地埋管的第一流通口通过管道分别与第二通断阀和第四通断阀相接，第一地埋管的第二流通口通过管道分别与第一通断阀和第三通断阀相接，蓄热水箱的冷水区出口处通过管道与第一水泵的入口相接，第一水泵的出口通过管道与太阳能集热板相接，太阳能集热板通过管道与蓄热水箱的热水区入口处相接，蓄热水箱的热水区出口处通过管道与第二水泵的入口相接，第二水泵的出口通过管道与第二通断阀相接，蓄热水箱的冷水区入口处通过管道与第一通断阀相接，第二地埋管的第一流通口通过管道分别与第四通断阀和第三水泵的入口相接，第二地埋管的第二流通口通过管道分别与第三通断阀和中央空调系统相接，中央空调系统通过管道与第三水泵的出口相接，第一通断阀设置在蓄热水箱的冷水区入口处和第一地埋管的第二流通口之间的管道上，第二通断阀设置在第二水泵的出口和第一地埋管的第一流通口之间的管道上，第三通断阀设置在第一地埋管的第二流通口和第二地埋管的第二流通口之间的管道上，第四通断阀设置在第一地埋管的第一流通口和第二地埋管的第一流通口之间的管道上。...

【技术特征摘要】
1.一种利用太阳能和地热能的复合同井取蓄热系统，其特征在于：包括太阳能集热板、第一水泵、蓄热水箱、第二水泵、第一通断阀、第二通断阀、第三通断阀、第四通断阀、第三水泵、中央空调系统、第一地埋管、第二地埋管；第一地埋管的第一流通口通过管道分别与第二通断阀和第四通断阀相接，第一地埋管的第二流通口通过管道分别与第一通断阀和第三通断阀相接，蓄热水箱的冷水区出口处通过管道与第一水泵的入口相接，第一水泵的出口通过管道与太阳能集热板相接，太阳能集热板通过管道与蓄热水箱的热水区入口处相接，蓄热水箱的热水区出口处通过管道与第二水泵的入口相接，第二水泵的出口通过管道与第二通断阀相接，蓄热水箱的冷水区入口处通过管道与第一通断阀相接，第二地埋管的第一流通口通过管道分别与第四通断阀和...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚治邦，沙励，黄长华，楚攀，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44