太阳能耦合土壤源能量交换装置及控制方法制造方法及图纸

太阳能耦合土壤源能量交换装置及控制方法，包括太阳能真空管集热单元、太阳能发电单元、吸收式制冷单元、土壤源能量交换单元、热水箱、冷水箱、入户的管道L1、出户的管道L2；太阳能真空管集热单元、太阳能发电单元、吸收式制冷单元、土壤源能量交换单元均至少设置两组；在供热、供冷工作模式下，分别采用五种控制方式控制。本发明专利技术可以实现供热和供冷，并且具有多种工作模式，适合实际中的各种复杂情况，充分将太阳能、土壤源能量和电能结合起来，做到最大限度的环保；另外本发明专利技术提供了一种完善的可无限扩展的方案，可以应用于大型场所，而且扩展方便，无需重新设计方案。

Solar energy coupling soil source energy exchange device and control method

Coupling device and control method of solar ground source energy exchange, including vacuum tube solar heat collection unit, solar power generation unit, absorption refrigeration unit, ground source energy exchange unit, hot water tank, cold water tank, households pipeline L1, households pipeline L2; solar vacuum tube heat collection unit, solar power generation unit, the absorption type refrigeration unit, ground source energy exchange unit is provided with at least two groups; in the heating and cooling mode, were used to control five control mode. The invention can realize heating and cooling, and has many working modes, suitable for all kinds of the complicated situation, will be full of solar energy, ground source energy and electric energy combined to achieve the greatest environmental protection; the invention also provides a perfect infinitely scalable scheme can be applied to large venues, and convenient extension, without the need to re design.

【技术实现步骤摘要】
太阳能耦合土壤源能量交换装置及控制方法
本专利技术涉及一种太阳能耦合土壤源能量交换装置及控制方法。
技术介绍
土壤源能量交换系统具有清洁、搞笑、节能的有点，但在我国北方地区长期运行过程中，由于季节冷热负荷的不平衡性，会产生低下温度场失衡的问题。太能能具有储量巨大和利用清洁的有点，但也存在着能量密度低，使用过程具有间歇性等缺点。在综合这两种新能源利用技术优缺点的基础上出现了太阳能耦合土壤源能量交换系统。现有的大多数太阳能耦合土壤源能量交换系统，太阳能参与耦合供热，而不参与耦合供冷，即使目前存在太阳能供冷系统，但是并不能实现供热、供冷随意切换，不能很好地实现多种能量交换工作模式，不能很好把太阳能和土壤源能量的特点很好地结合在一起。目前随着大型建筑数量的增加和环保意识的提升，对大型建筑内的供热和供冷提出了更高、更环保的要求，而目前的耦合系统大部分只能用于小型建筑供热和供冷，扩展起来不方便，需要重新设计方案。大型建筑具有很广阔的屋顶，有利用太阳能的充分空间，而且建筑面积跨度大，也有很好地利用土壤源能量的条件，但是目前并没有一套可以具备供热、供冷、多工作模式、无限扩展的设计方案。
技术实现思路
本专利技术提供一种太阳能耦合土壤源能量交换装置及控制方法，可实现供热、供冷、多工作模式、无限扩展。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：太阳能耦合土壤源能量交换装置，包括太阳能真空管集热单元、太阳能发电单元、吸收式制冷单元、土壤源能量交换单元、热水箱、冷水箱、入户的管道L1、出户的管道L2；入户的管道L1上设置有泵P2后作为管道L1连接节点，管道L1连接节点一路通过设置有电磁阀V1的管道与热水箱连通，管道L1连接节点另一路通过设置有电磁阀V4的管道与冷水箱连通；泵P2和电磁阀V1之间的管道上连通设置有管道L4并作为管道L4连接节点，管道L4连接节点通过设有电磁阀V11和电磁阀V9的管道与热水箱连通；冷水箱通过设有泵P7、电磁阀V13的管道与管道L5连通并作为管道L5连接节点；出户的管道L2上设置有泵P3后作为管道L2连接节点，管道L2连接节点一路通过设置有电磁阀V10的管道与热水箱连通，管道L2连接节点另一路通过设置有电磁阀V6的管道与冷水箱连通；热水箱内设有液位传感器LS1和温度传感器TS1，冷水箱内设有液位传感器LS2和和温度传感器TS2；太阳能真空管集热单元包括太阳能真空管集热器，太阳能真空管集热器的下侧进水端通过设有泵P5的管道与热水箱底部连通，太阳能真空管集热器的上侧出水端通过设有电磁阀V8的管道与热水箱顶部连通；太阳能真空管集热单元至少包括两组，多组太阳能真空管集热器排成一排设置，多组太阳能真空管集热单元的太阳能真空管集热器的进水端和出水端分别通过管道对应并联；太阳能发电单元包括依次连接的太阳能电池板、充电控制器和蓄电池，蓄电池输出端通过电磁开关K与设置在热水箱的电加热装置的供电端电连接；太阳能发电单元至少包括两组，多组太阳能发电单元的太阳能电池板排成一排设置，多组太阳能发电单元的太阳能电池板的输出端通过电线并联；吸收式制冷单元包括吸收式制冷机，吸收式制冷机包括发生器D1、冷凝器D2、吸收器D3和蒸发器D4，发生器D1入口端通过设置有泵P1和电磁阀V2的管道与热水箱连通，发生器D1出口端通过管道与热水箱连通；泵P1和电磁阀V2之间的管道上连通有管道L3并作为管道L3连接节点；蒸发器D4入口端通过设置有泵P7和电磁阀V12的管道与冷水箱连通，蒸发器D4出口端通过管道与冷水箱连通；吸收式制冷单元至少包括两组，多组吸收式制冷单元的发生器的进、出口端通过管道分别并联，多组吸收式制冷单元的蒸发器的进、出口端通过管道分别并联；土壤源能量交换单元包括土壤源能量交换机、地埋热交换单元，地埋热交换单元包括多组地埋热交换管A3，土壤源能量交换机包括冷凝器A1和蒸发器A2；冷凝器A1入口连接设有电磁阀A5的管道，然后分为两路，第一路通过管道后作为土壤源能量交换单元的第一输出节点W1与管道L2连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A7的管道与蒸发器A2入口端连通；冷凝器A1入口连接设有电磁阀A4的管道，然后分为两路，第一路通过管道作为土壤源能量交换单元的第二输出节点W2与管道L3连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A6的管道与蒸发器A2入口端连通；冷凝器A1出口端连接的管道分为两路，第一路通过设有电磁阀A8的管道后作为土壤源能量交换单元的第三输出节点W3与管道L4连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A10的管道与地埋热交换单元的入口端连通；蒸发器A2的入口端管道上连接有设置电磁阀A14的管道，管道的另一端与地埋热交换单元的入口端连通；蒸发器A2的出口端连接管道分为两路，第一路通过设有电磁阀A9的管道后与土壤源能量交换单元的第三输出节点W3连通后，再与管道L4连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A11的管道与地埋热交换单元的入口端连通；地埋热交换单元的入口端通过设有电磁阀A12的管道后作为土壤源能量交换单元的第四输出节点W4与管道L2连接节点连通；地埋热交换单元的入口端通过设有电磁阀A15的管道后作为土壤源能量交换单元的第五输出节点W5与管道L5连接节点连通；地埋热交换单元的出口端通过设置有电磁阀A13的管道后作为土壤源能量交换单元的第六输出节点W6输出，然后连接设有温度传感器TS3和泵P4的的管道与位于电磁阀V11和电磁阀V9之间的管道连通；土壤源能量交换单元至少包括两组，其他组的连接方式按照上述的土壤源能量交换单元的六个输出节点的连接方式并联连接；上述涉及的电器配件均与控制器电连接。还包括补水单元，补水单元包括雨水收集槽、集水箱、过滤装置、反冲洗装置；集水箱底部通过设置有电磁阀V7的管道与热水箱顶部连通，集水箱底部通过设置有电磁阀V3的管道与冷水箱顶部连通；太阳能发电单元的太阳能电池板下沿处设有雨水收集槽，雨水收集槽底部通过过滤装置与集水箱连通；过滤装置包括竖向空心壳体，壳体上端与雨水收集槽出口连通，壳体下端与集水箱连通，壳体内设有滤芯，滤芯下方间隔距离设有电动封门F；冲洗装置包括反冲洗泵P6，反冲洗泵P6的入口设置管道并伸入到集水箱底部设置，滤芯和电动封门之间的壳体上设有反冲洗入口并与反冲洗泵P6的出口连通，滤芯上方的壳体上设有反冲洗出口，反冲洗出口连接的管道上设有电磁阀V12，上述涉及的电器配件均与控制器电连接。地埋热交换管A3为两端封闭的管状结构，地埋热交换管A3顶部的顶板下方间隔距离平行设置有水平隔板，顶部与水平隔板之间形成上空腔，水平隔板与地埋热交换管A3下端的底板之间的下空腔通过沿长度方向设置的十字形竖隔板平均分成四个空腔，沿逆时针方向分别是第一空腔H1、第二空腔H2、第三空腔H3、第四空腔H4；第一空腔H1和第二空腔H2底部之间的竖隔板上设有下空腔第一连通孔；第三空腔H3和第四空腔H4底部之间的竖隔板上设有下空腔第二连通孔；第二空腔H2和第四空腔H4顶部的水平隔板上设置有与上空腔连通的上空腔连通孔；第一空腔H1顶部的水平隔板上设有进水孔并连接管道伸出顶板设置并作为进水端G1；第三空腔H3顶部的水平隔板上设有出水孔并连接管道伸出顶板设置并作为出水端G2。热水箱内设有热交换盘管，热交换盘管入口端与自来水连通，热交换盘管出本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能耦合土壤源能量交换装置，其特征在于：包括太阳能真空管集热单元、太阳能发电单元、吸收式制冷单元、土壤源能量交换单元、热水箱、冷水箱、入户的管道L1、出户的管道L2；入户的管道L1上设置有泵P2后作为管道L1连接节点，管道L1连接节点一路通过设置有电磁阀V1的管道与热水箱连通，管道L1连接节点另一路通过设置有电磁阀V4的管道与冷水箱连通；泵P2和电磁阀V1之间的管道上连通设置有管道L4并作为管道L4连接节点，管道L4连接节点通过设有电磁阀V11和电磁阀V9的管道与热水箱连通；冷水箱通过设有泵P7、电磁阀V13的管道与管道L5连通并作为管道L5连接节点；出户的管道L2上设置有泵P3后作为管道L2连接节点，管道L2连接节点一路通过设置有电磁阀V10的管道与热水箱连通，管道L2连接节点另一路通过设置有电磁阀V6的管道与冷水箱连通；热水箱内设有液位传感器LS1和温度传感器TS1，冷水箱内设有液位传感器LS2和和温度传感器TS2；太阳能真空管集热单元包括太阳能真空管集热器，太阳能真空管集热器的下侧进水端通过设有泵P5的管道与热水箱底部连通，太阳能真空管集热器的上侧出水端通过设有电磁阀V8的管道与热水箱顶部连通；太阳能真空管集热单元至少包括两组，多组太阳能真空管集热器排成一排设置，多组太阳能真空管集热单元的太阳能真空管集热器的进水端和出水端分别通过管道对应并联；太阳能发电单元包括依次连接的太阳能电池板、充电控制器和蓄电池，蓄电池输出端通过电磁开关K与设置在热水箱的电加热装置的供电端电连接；太阳能发电单元至少包括两组，多组太阳能发电单元的太阳能电池板排成一排设置，多组太阳能发电单元的太阳能电池板的输出端通过电线并联；吸收式制冷单元包括吸收式制冷机，吸收式制冷机包括发生器D1、冷凝器D2、吸收器D3和蒸发器D4，发生器D1入口端通过设置有泵P1和电磁阀V2的管道与热水箱连通，发生器D1出口端通过管道与热水箱连通；泵P1和电磁阀V2之间的管道上连通有管道L3并作为管道L3连接节点；蒸发器D4入口端通过设置有泵P7和电磁阀V12的管道与冷水箱连通，蒸发器D4出口端通过管道与冷水箱连通；吸收式制冷单元至少包括两组，多组吸收式制冷单元的发生器的进、出口端通过管道分别并联，多组吸收式制冷单元的蒸发器的进、出口端通过管道分别并联；土壤源能量交换单元包括土壤源能量交换机、地埋热交换单元，地埋热交换单元包括多组地埋热交换管A3，土壤源能量交换机包括冷凝器A1和蒸发器A2；冷凝器A1入口连接设有电磁阀A5的管道，然后分为两路，第一路通过管道后作为土壤源能量交换单元的第一输出节点W1与管道L2连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A7的管道与蒸发器A2入口端连通；冷凝器A1入口连接设有电磁阀A4的管道，然后分为两路，第一路通过管道作为土壤源能量交换单元的第二输出节点W2与管道L3连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A6的管道与蒸发器A2入口端连通；冷凝器A1出口端连接的管道分为两路，第一路通过设有电磁阀A8的管道后作为土壤源能量交换单元的第三输出节点W3与管道L4连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A10的管道与地埋热交换单元的入口端连通；蒸发器A2的入口端管道上连接有设置电磁阀A14的管道，管道的另一端与地埋热交换单元的入口端连通；蒸发器A2的出口端连接管道分为两路，第一路通过设有电磁阀A9的管道后与土壤源能量交换单元的第三输出节点W3连通后，再与管道L4连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A11的管道与地埋热交换单元的入口端连通；地埋热交换单元的入口端通过设有电磁阀A12的管道后作为土壤源能量交换单元的第四输出节点W4与管道L2连接节点连通；地埋热交换单元的入口端通过设有电磁阀A15的管道后作为土壤源能量交换单元的第五输出节点W5与管道L5连接节点连通；地埋热交换单元的出口端通过设置有电磁阀A13的管道后作为土壤源能量交换单元的第六输出节点W6输出，然后连接设有温度传感器TS3和泵P4的的管道与位于电磁阀V11和电磁阀V9之间的管道连通；土壤源能量交换单元至少包括两组，其他组的连接方式按照上述的土壤源能量交换单元的六个输出节点的连接方式并联连接；上述涉及的电器配件均与控制器电连接。...

【技术特征摘要】
1.太阳能耦合土壤源能量交换装置，其特征在于：包括太阳能真空管集热单元、太阳能发电单元、吸收式制冷单元、土壤源能量交换单元、热水箱、冷水箱、入户的管道L1、出户的管道L2；入户的管道L1上设置有泵P2后作为管道L1连接节点，管道L1连接节点一路通过设置有电磁阀V1的管道与热水箱连通，管道L1连接节点另一路通过设置有电磁阀V4的管道与冷水箱连通；泵P2和电磁阀V1之间的管道上连通设置有管道L4并作为管道L4连接节点，管道L4连接节点通过设有电磁阀V11和电磁阀V9的管道与热水箱连通；冷水箱通过设有泵P7、电磁阀V13的管道与管道L5连通并作为管道L5连接节点；出户的管道L2上设置有泵P3后作为管道L2连接节点，管道L2连接节点一路通过设置有电磁阀V10的管道与热水箱连通，管道L2连接节点另一路通过设置有电磁阀V6的管道与冷水箱连通；热水箱内设有液位传感器LS1和温度传感器TS1，冷水箱内设有液位传感器LS2和和温度传感器TS2；太阳能真空管集热单元包括太阳能真空管集热器，太阳能真空管集热器的下侧进水端通过设有泵P5的管道与热水箱底部连通，太阳能真空管集热器的上侧出水端通过设有电磁阀V8的管道与热水箱顶部连通；太阳能真空管集热单元至少包括两组，多组太阳能真空管集热器排成一排设置，多组太阳能真空管集热单元的太阳能真空管集热器的进水端和出水端分别通过管道对应并联；太阳能发电单元包括依次连接的太阳能电池板、充电控制器和蓄电池，蓄电池输出端通过电磁开关K与设置在热水箱的电加热装置的供电端电连接；太阳能发电单元至少包括两组，多组太阳能发电单元的太阳能电池板排成一排设置，多组太阳能发电单元的太阳能电池板的输出端通过电线并联；吸收式制冷单元包括吸收式制冷机，吸收式制冷机包括发生器D1、冷凝器D2、吸收器D3和蒸发器D4，发生器D1入口端通过设置有泵P1和电磁阀V2的管道与热水箱连通，发生器D1出口端通过管道与热水箱连通；泵P1和电磁阀V2之间的管道上连通有管道L3并作为管道L3连接节点；蒸发器D4入口端通过设置有泵P7和电磁阀V12的管道与冷水箱连通，蒸发器D4出口端通过管道与冷水箱连通；吸收式制冷单元至少包括两组，多组吸收式制冷单元的发生器的进、出口端通过管道分别并联，多组吸收式制冷单元的蒸发器的进、出口端通过管道分别并联；土壤源能量交换单元包括土壤源能量交换机、地埋热交换单元，地埋热交换单元包括多组地埋热交换管A3，土壤源能量交换机包括冷凝器A1和蒸发器A2；冷凝器A1入口连接设有电磁阀A5的管道，然后分为两路，第一路通过管道后作为土壤源能量交换单元的第一输出节点W1与管道L2连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A7的管道与蒸发器A2入口端连通；冷凝器A1入口连接设有电磁阀A4的管道，然后分为两路，第一路通过管道作为土壤源能量交换单元的第二输出节点W2与管道L3连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A6的管道与蒸发器A2入口端连通；冷凝器A1出口端连接的管道分为两路，第一路通过设有电磁阀A8的管道后作为土壤源能量交换单元的第三输出节点W3与管道L4连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A10的管道与地埋热交换单元的入口端连通；蒸发器A2的入口端管道上连接有设置电磁阀A14的管道，管道的另一端与地埋热交换单元的入口端连通；蒸发器A2的出口端连接管道分为两路，第一路通过设有电磁阀A9的管道后与土壤源能量交换单元的第三输出节点W3连通后，再与管道L4连接节点连通，第二路通过设有电磁阀A11的管道与地埋热交换单元的入口端连通；地埋热交换单元的入口端通过设有电磁阀A12的管道后作为土壤源能量交换单元的第四输出节点W4与管道L2连接节点连通；地埋热交换单元的入口端通过设有电磁阀A15的管道后作为土壤源能量交换单元的第五输出节点W5与管道L5连接节点连通；地埋热交换单元的出口端通过设置有电磁阀A13的管道后作为土壤源能量交换单元的第六输出节点W6输出，然后连接设有温度传感器TS3和泵P4的的管道与位于电磁阀V11和电磁阀V9之间的管道连通；土壤源能量交换单元至少包括两组，其他组的连接方式按照上述的土壤源能量交换单元的六个输出节点的连接方式并联连接；上述涉及的电器配件均与控制器电连接。2.根据权利要求1所述的太阳能耦合土壤源能量交换装置，其特征在于：还包括补水单元，补水单元包括雨水收集槽、集水箱、过滤装置、反冲洗装置；集水箱底部通过设置有电磁阀V7的管道与热水箱顶部连通，集水箱底部通过设置有电磁阀V3的管道与冷水箱顶部连通；太阳能发电单元的太阳能电池板下沿处设有雨水收集槽，雨水收集槽底部通过过滤装置与集水箱连通；过滤装置包括竖向空心壳体，壳体上端与雨水收集槽出口连通，壳体下端与集水箱连通，壳体内设有滤芯，滤芯下方间隔距离设有电动封门F；冲洗装置包括反冲洗泵P6，反冲洗泵P6的入口设置管道并伸入到集水箱底部设置，滤芯和电动封门之间的壳体上设有反冲洗入口并与反冲洗泵P6的出口连通，滤芯上方的壳体上设有反冲洗出口，反冲洗出口连接的管道上设有电磁阀V12，上述涉及的电器配件均与控制器电连接。3.根据权利要求1或2所述的太阳能耦合土壤源能量交换装置，其特征在于：地埋热交换管A3为两端封闭的管状结构，地埋热交换管A3顶部的顶板下方间隔距离平行设置有水平隔板，顶部与水平隔板之间形成上空腔，水平隔板与地埋热交换管A3下端的底板之间的下空腔通过沿长度方向设置的十字形竖隔板平均分成四个空腔，沿逆时针方向分别是第一空腔H1、第二空腔H2、第三空腔H3、第四空腔H4；第一空腔H1和第二空腔H2底部之间的竖隔板上设有下空腔第一连通孔；第三空腔H3和第四空腔H4底部之间的竖隔板上设有下空腔第二连通孔；第二空腔H2和第四空腔H4顶部的水平隔板上设置有与上空腔连通的上空腔连通孔；第一空腔H1顶部的水平隔板上设有进水孔并连接管道伸出顶板设置并作为进水端G1；第三空腔H3顶部的水平隔板上设有出水孔并连接管道伸出顶板设置并作为出水端G2。4.根据权利要求3所述的太阳能耦合土壤源能量交换装置，其特征在于：热水箱内设有热交换盘管，热交换盘管入口端与自来水连通，热交换盘管出口端与用户的供热水管路连通。5.根据权利要求5所述的太阳能耦合土壤源能量交换装置，其特征在于：集水箱顶部侧面设有溢流口。6.上述太阳能耦合土壤源能量交换装置的控制方法，包括以下控制方法：以下每种模式的控制方法中，凡未...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜辉，王蕊，
申请(专利权)人：杜辉，
类型：发明
国别省市：河南,41