一种太阳能全年补热的地源热泵系统技术方案

本实用新型专利技术涉及能源技术领域，尤其涉及一种太阳能全年补热的地源热泵系统。所述太阳能全年补热的地源热泵系统由太阳能集热子系统、地下换热子系统和地源热泵机组子系统组成。采用可再生能源—太阳能作为补热热源，在春、夏、秋三季，对土壤进行补热，可解决严寒地区地源热泵系统长期运行所引起的排取热量失衡问题，在冬季，则可提高地源热泵机组的蒸发温度，进而提高机组运行效率；通过采用太阳能全年补热方式，地源热泵系统的系统形式得以优化，并提高在严寒地区的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能全年补热的地源热泵系统
本技术涉及能源
，尤其涉及一种太阳能全年补热的地源热泵系统。
技术介绍
目前，在我国严寒地区，大多数建筑物的冬季供暖时间长于夏季制冷时间，且供暖负荷需求也大于制冷负荷，故地源热泵系统在长期运行时会存在取热量大于排热量，进而造成地源热泵系统排取热量失衡所产生的“冷堆积”，导致地源热泵系统性能逐渐下降乃至不能使用。因此，采用辅助热源对地源热泵系统进行全年补热，是解决严寒地区地源热泵系统排取热量失衡问题的有效途径之一。但究竟采用何种辅助热源及何种能源方式能够经济高效的对地源热泵系统进行补热，以实现地源热泵系统排取热量的平衡，是地源热泵领域亟待解决的一个技术难题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种太阳能全年补热的地源热泵系统，解决严寒地区地源热泵系统的排取热量失衡的问题。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种太阳能全年补热的地源热泵系统，包括太阳能集热组件、地下换热部件和地源热泵机组子系统，所述太阳能集热组件冷媒出口通过第一管路与地下换热部件入口连通，所述地下换热部件出口通过第三管路与太阳能集热组件冷媒入口连通，所述地下换热部件出口还与第四管路一端连通，所述第四管路另一端与地源热泵机组子系统入口连通，所述太阳能集热组件冷媒出口还通过第二管路与第四管路连通，所述地源热泵机组子系统出口与第五管路一端连通，所述第五管路另一端分别通过第六管路、第七管路与所述太阳能集热组件冷媒入口及地下换热部件入口连通。进一步，所述太阳能集热组件包括太阳能集热板、储热水箱、补热换热器、集热换热器、补热循环泵、换热循环泵及集热循环泵，所述太阳能集热板出口与所述集热换热器的热媒入口连通，所述集热换热器热媒出口与所述集热循环泵入口连通，所述集热循环泵出口与所述太阳能集热板入口连通，所述集热换热器冷媒出口与所述储热水箱入口连通，所述储热水箱出口与所述换热循环泵入口连通，所述换热循环泵出口与所述集热换热器冷媒入口连通，所述补热换热器热媒出口与所述储热水箱入口连通，所述储热水箱出口与所述补热循环泵入口连通，所述补热循环泵出口与所述补热换热器热媒入口连通，所述补热换热器冷媒入口为所述太阳能集热组件冷媒入口，所述补热换热器冷媒出口为所述太阳能集热组件冷媒出口。进一步，所述地下换热部件包括地埋管换热器、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门，所述地埋管换热器入口为所述地下换热部件入口，所述地埋管换热器为所述地下换热部件出口，所述第一阀门设置在所述第六管路上，所述第二阀门设置在所述第七管路上，所述第三阀门设置在所述第一管路上，所述第四阀门设置在所述第三管路上，所述第五阀门设置在所述第四管路上，所述第六阀门设置在所述第二管路上。进一步，所述地源热泵机组子系统由地源热泵机组、空调侧循环泵、地埋侧循环泵、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门和第十四阀门，所述地埋侧循环泵设置在所述第四管路上，所述第四管路分别通过第八管路、第九管路与所述地源热泵机组的冷凝器入口及蒸发器入口连通，所述第九阀门与第七阀门分别设置在第八管路、第九管路上，所述地源热泵机组的冷凝器入口及蒸发器入口还分别通过第十管路、第十一管路与空调侧回水管路连通，所述第十阀门与第八阀门分别设置在第十管路、第十一管路上，所述空调侧循环泵设置在空调侧回水管路上，所述地源热泵机组的冷凝器出口及蒸发器出口分别通过第十二管路、第十三管路与第五管路连通，所述第十三阀门、第十一阀门分别设置在所述第十二管路、第十三管路上，所述地源热泵机组的冷凝器出口及蒸发器出口还分别通过第十四管路、第十五管路与空调侧供水管路连通，所述第十四阀门、第十二阀门分别设置在所述第十四管路、第十五管路上。本技术提供一种太阳能全年补热的地源热泵系统，包括太阳能集热组件、地下换热部件和地源热泵机组子系统，所述太阳能集热组件冷媒出口通过第一管路与地下换热部件入口连通，所述地下换热部件出口通过第三管路与太阳能集热组件冷媒入口连通，所述地下换热部件出口还与第四管路一端连通，所述第四管路另一端与地源热泵机组子系统入口连通，所述太阳能集热组件冷媒出口还通过第二管路与第四管路连通，所述地源热泵机组子系统出口与第五管路一端连通，所述第五管路另一端分别通过第六管路、第七管路与所述太阳能集热组件冷媒入口及地下换热部件入口连通。这样，采用可再生能源—太阳能作为补热热源，在春、夏、秋三季，对土壤进行补热，可解决严寒地区地源热泵系统长期运行所引起的排取热量失衡问题，在冬季，则可提高地源热泵机组的蒸发温度，进而提高机组运行效率；通过采用太阳能全年补热方式，地源热泵系统的系统形式得以优化，并提高在严寒地区的适用性。附图说明图1为本技术一种太阳能全年补热的地源热泵系统整体结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、太阳能集热板，2、储热水箱，3、补热换热器，4、集热换热器，5、补热循环泵，6、换热循环泵，7、集热循环泵，8、地埋管换热器，9、地源热泵机组，901、冷凝器，902、蒸发器，10、空调侧循环泵，11、地埋侧循环泵，12、第一管路，13、第二管路，14、第三管路，15、第四管路，16、第五管路，17、第六管路，18、第七管路，19、第八管路，20、第九管路，21、第十管路，22、第十一管路，23、第十二管路，24、第十三管路，25、第十四管路，26、第十五管路，27、空调侧回水管路，28、空调侧供水管路。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。说明，为保证说明书附图整洁，附图中所有阀门采用VX表示，例：第一阀门-V1：如图1所示，本技术提供一种太阳能全年补热的地源热泵系统，包括太阳能集热组件、地下换热部件和地源热泵机组子系统，所述太阳能集热组件冷媒出口通过第一管路12与地下换热部件入口连通，所述地下换热部件出口通过第三管路14与太阳能集热组件冷媒入口连通，所述地下换热部件出口还与第四管路15一端连通，所述第四管路15另一端与地源热泵机组子系统入口连通，所述太阳能集热组件冷媒出口还通过第二管路13与第四管路15连通，所述地源热泵机组子系统出口与第五管路16一端连通，所述第五管路16另一端分别通过第六管路17、第七管路18与所述太阳能集热组件冷媒入口及地下换热部件入口连通。这样，采用可再生能源—太阳能作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能全年补热的地源热泵系统，其特征在于：包括太阳能集热组件、地下换热部件和地源热泵机组子系统，所述太阳能集热组件冷媒出口通过第一管路(12)与地下换热部件入口连通，所述地下换热部件出口通过第三管路(14)与太阳能集热组件冷媒入口连通，所述地下换热部件出口还与第四管路(15)一端连通，所述第四管路(15)另一端与地源热泵机组子系统入口连通，所述太阳能集热组件冷媒出口还通过第二管路(13)与第四管路(15)连通，所述地源热泵机组子系统出口与第五管路(16)一端连通，所述第五管路(16)另一端分别通过第六管路(17)、第七管路(18)与所述太阳能集热组件冷媒入口及地下换热部件入口连通。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能全年补热的地源热泵系统，其特征在于：包括太阳能集热组件、地下换热部件和地源热泵机组子系统，所述太阳能集热组件冷媒出口通过第一管路(12)与地下换热部件入口连通，所述地下换热部件出口通过第三管路(14)与太阳能集热组件冷媒入口连通，所述地下换热部件出口还与第四管路(15)一端连通，所述第四管路(15)另一端与地源热泵机组子系统入口连通，所述太阳能集热组件冷媒出口还通过第二管路(13)与第四管路(15)连通，所述地源热泵机组子系统出口与第五管路(16)一端连通，所述第五管路(16)另一端分别通过第六管路(17)、第七管路(18)与所述太阳能集热组件冷媒入口及地下换热部件入口连通。2.根据权利要求1所述的太阳能全年补热的地源热泵系统，其特征在于：所述太阳能集热组件包括太阳能集热板(1)、储热水箱(2)、补热换热器(3)、集热换热器(4)、补热循环泵(5)、换热循环泵(6)及集热循环泵(7)，所述太阳能集热板(1)出口与所述集热换热器(4)的热媒入口连通，所述集热换热器(4)热媒出口与所述集热循环泵(7)入口连通，所述集热循环泵(7)出口与所述太阳能集热板(1)入口连通，所述集热换热器(4)冷媒出口与所述储热水箱(2)入口连通，所述储热水箱(2)出口与所述换热循环泵(6)入口连通，所述换热循环泵(6)出口与所述集热换热器(4)冷媒入口连通，所述补热换热器(3)热媒出口与所述储热水箱(2)入口连通，所述储热水箱(2)出口与所述补热循环泵(5)入口连通，所述补热循环泵(5)出口与所述补热换热器(3)热媒入口连通，所述补热换热器(3)冷媒入口为所述太阳能集热组件冷媒入口，所述补热换热器(3)冷媒出口为所述太阳能集热组件冷媒出口。3.根据权利要求2所述的太阳能全年补热的地源热泵系统，其特征在于：所述地下换热部件包括地埋管换热器(8)、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘启明，孙保卫，魏俊辉，张志尧，樊宏图，朱志刚，周宏磊，鲍超，
申请(专利权)人：北京市勘察设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11