多能源互补的学校供暖节能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多能源互补的学校供暖节能系统，包括热量收集节能系统和热量输送调节节能系统，所述热量输送调节节能系统的换热盘管位于所述热量收集节能系统的储能水箱内；所述热量收集节能系统包括太阳能循环通路、地埋管循环通路、土壤源热泵循环通路和跨季节蓄能循环通路，所述太阳能循环通路包括首尾依次连接的第一循环泵、高效大平板集热器和换热器。本实用新型专利技术采用上述结构的多能源互补的学校供暖节能系统，在热量收集中有效利用太阳能、地热能与低谷电能提供热量，利用储能水箱蓄热调节，利用土壤跨季节蓄热；在热量输送过程中，有效降低供暖耗能量，大大减轻供暖成本。

School heating energy saving system with multi energy complementary

【技术实现步骤摘要】
多能源互补的学校供暖节能系统
本技术涉及能源互补供暖
，特别是涉及一种多能源互补的学校供暖节能系统。
技术介绍
我国冬季需要供暖的学校数量很多，大部分供暖使用小型燃煤锅炉，末端一般使用暖气片供热，燃煤锅炉热效率较低、会对大气造成污染，没有管网输送节能调节系统，建筑供暖粗放运行，能耗较高，供暖成本居高不下，随着全社会都在推行节能降耗，学校的节能减排压力很大。学校供暖系统能耗占综合能源消耗量的比例大，因此供暖系统节能是学校节能工作的重点，急需一种新型的清洁供暖系统，来解决学校供暖的高污染与高耗能问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种多能源互补的学校供暖节能系统，在热量收集中有效利用太阳能、地热能与低谷电能提供热量，利用储能水箱蓄热调节，利用土壤跨季节蓄热；在热量输送过程中，有效降低供暖耗能量，大大减轻供暖成本。为实现上述目的，本技术提供了一种多能源互补的学校供暖节能系统，包括热量收集节能系统和热量输送调节节能系统，所述热量输送调节节能系统的换热盘管位于所述热量收集节能系统的储能水箱内；所述热量收集节能系统包括太阳能循环通路、地埋管循环通路、土壤源热泵循环通路和跨季节蓄能循环通路，所述太阳能循环通路包括首尾依次连接的第一循环泵、高效大平板集热器和换热器，所述地埋管循环通路包括首尾依次连接的第二循环泵、地埋管和土壤源热泵的蒸发器端，所述土壤源热泵包括首尾依次连接的第三循环泵、土壤源热泵的冷凝器端、换热器、电热力补充器和储能水箱，所述第二循环泵、所述地埋管和所述储能水箱首尾连接形成所述跨季节蓄能循环通路；所述热量输送调节节能系统包括供暖循环通路、生活热水加热通路和生活热水供水通路，所述供暖循环通路包括首尾依次连接的第四循环泵、电动三通阀、供暖机构、启闭阀和储能水箱，所述生活热水加热通路包括首尾依次连接的第五循环泵、换热盘管和生活热水水箱，所述生活热水供水通路包括与所述生活热水水箱依次连通的供水泵和淋浴机构，生活热水水箱内还设有电加热管。优选的，所述土壤源热泵的蒸发器端分别与所述第二循环泵、所述地埋管之间设有电动阀，所述第二循环泵分别与所述储能水箱、所述地埋管之间设有电动阀。优选的，所述第一循环泵的入水口端设有定压缓冲罐和导热介质注入端。优选的，所述高效大平板集热器的出口、所述换热器的出口、所述储能水箱、所述供暖机构、所述淋浴机构的出水口处均设有温度传感器。优选的，所述第三循环泵与所述土壤源热泵冷凝器端之间、所述启闭阀的进水口处均设有除污器。优选的，所述储能水箱、所述生活热水水箱上均设有水位传感器，所述储能水箱、所述生活热水水箱的补水口处均设有软化水装置、电磁补水阀和硅磷晶罐。优选的，所述供暖机构包括分别与所述电动三通阀连接的第一供暖机构和第二供暖机构，所述供暖机构的进水端均设有电动动态平衡调节阀。优选的，所述高效大平板集热器出口的最高点设有自动排气阀。优选的，所述第四循环泵的出水口与所述启闭阀的顶端设有压力管，所述第四循环泵上安装有水泵变频器。因此，本技术的有益效果至少如下：(1)通过针对学校建筑供暖的实际情况选择相应的能源形式与设计合理的管路连接，实现充分利用太阳能收集热量，耦合深层土壤中的地热能与夜间低谷电能，不但能够满足学校建筑的供暖需求，而且节能运行，无污染物排放，减排效果显著。(2)通过电动三通调节阀与电动动态平衡阀的耦合，可以在白天调高教学楼、餐厅与图书馆建筑的室内温度，调低宿舍楼建筑的室内温度，在夜晚调高宿舍楼建筑的室内温度，调低教学楼、餐厅与图书馆建筑的室内温度，在满足舒适性的同时，达到节能运行的目的，大大降低了学校建筑的供暖耗能量，改变过去粗放运行的模式，实现供暖节能运行，有效降低学校的供暖成本。(3)第四循环泵根据建筑供暖负荷变化，可以变频运行，降低循环泵的耗能量，降低学校供暖季循环泵运行费用，第一循环泵可以实现温差循环，当太阳能集热器出口温度与换热器出口温度到达设定值时才启动工作，可以降低第一循环泵的工作时间，有利于降低循环泵的耗能量。(4)在供暖系统中设置储能水箱与生活热水水箱，白天可以用储能水箱储存太阳能供夜晚使用，夜晚也可以利用廉价谷电加热，储能供白天使用，这样通过储能水箱的调节，实现热量的平衡，达到节能运行的目的。生活热水水箱可以满足全年师生生活热水的需求，太阳能集热器实现四季集热的功能，进一步节省能源。(5)在非供暖季，太阳能热量富裕时，可以将储能水箱中的热量，通过地埋管回灌到深层土壤中，达到跨季节蓄热的目的，在供暖季提取使用，可以有效降低供暖成本。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1是本技术多能源互补的学校供暖节能系统热量收集节能系统原理示意图；图2是本技术多能源互补的学校供暖节能系统热量输送节能系统原理示意图。附图标记101、高效大平板集热器；102、第一循环泵；103、换热器；104、定压缓冲罐；105、导热介质注入端；106、自动排气阀；107、温度传感器；108、土壤源热泵；109、第二循环泵；110、地埋管；111、储能水箱；112、电磁补水阀；113、第三循环泵；114、电热力补充器；115、除污器；116、电动阀；117、水位传感器；201、供暖机构；202、电动三通调节阀；203、电动动态平衡阀；204、启闭阀；205、压力管；206、第四循环泵；207、换热盘管；208、第五循环泵；209、电加热管；210、生活热水水箱；211、硅磷晶罐；212、供水泵；213、淋浴机构；214、水泵变频器。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施方式做进一步的说明。图1是本技术多能源互补的学校供暖节能系统热量收集节能系统原理示意图，图2是本技术多能源互补的学校供暖节能系统热量输送节能系统原理示意图，如图所示，一种多能源互补的学校供暖节能系统，包括热量收集节能系统和热量输送调节节能系统，热量输送调节节能系统的换热盘管207位于热量收集节能系统的储能水箱111内，即热量收集节能系统的热量通过储能水箱111与换热盘管207的交换将热量传递给热量输送调节节能系统。热量收集节能系统包括太阳能循环通路、地埋管循环通路、土壤源热泵循环通路和跨季节蓄能循环通路。太阳能循环通路包括首尾依次连接的第一循环泵102、高效大平板集热器101和换热器103，第一循环泵102的入水口端设有定压缓冲罐104和导热介质注入端105。定压缓冲罐104用于太阳能循环管路导热介质热胀冷缩膨胀定压使用。导热介质注入端105，导热介质通过这里注入太阳能循环管路中。高效大平板集热器出口的最高点设有自动排气阀106，用于及时排除循环管路中的空气。地埋管循环通路包括首尾依次连接的第二循环泵109、地埋管110和土壤源热泵108的蒸发器端，土壤源热泵108包括首尾依次连接的第三循环泵113、土壤源热泵108的冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多能源互补的学校供暖节能系统，其特征在于：包括热量收集节能系统和热量输送调节节能系统，所述热量输送调节节能系统的换热盘管位于所述热量收集节能系统的储能水箱内；/n所述热量收集节能系统包括太阳能循环通路、地埋管循环通路、土壤源热泵循环通路和跨季节蓄能循环通路，所述太阳能循环通路包括首尾依次连接的第一循环泵、高效大平板集热器和换热器，所述地埋管循环通路包括首尾依次连接的第二循环泵、地埋管和土壤源热泵的蒸发器端，所述土壤源热泵包括首尾依次连接的第三循环泵、土壤源热泵的冷凝器端、换热器、电热力补充器和储能水箱，所述第二循环泵、所述地埋管和所述储能水箱首尾连接形成所述跨季节蓄能循环通路；/n所述热量输送调节节能系统包括供暖循环通路、生活热水加热通路和生活热水供水通路，所述供暖循环通路包括首尾依次连接的第四循环泵、电动三通阀、供暖机构、启闭阀和储能水箱，所述生活热水加热通路包括首尾依次连接的第五循环泵、换热盘管和生活热水水箱，所述生活热水供水通路包括与所述生活热水水箱依次连通的供水泵和淋浴机构，生活热水水箱内还设有电加热管。/n

【技术特征摘要】
1.一种多能源互补的学校供暖节能系统，其特征在于：包括热量收集节能系统和热量输送调节节能系统，所述热量输送调节节能系统的换热盘管位于所述热量收集节能系统的储能水箱内；
所述热量收集节能系统包括太阳能循环通路、地埋管循环通路、土壤源热泵循环通路和跨季节蓄能循环通路，所述太阳能循环通路包括首尾依次连接的第一循环泵、高效大平板集热器和换热器，所述地埋管循环通路包括首尾依次连接的第二循环泵、地埋管和土壤源热泵的蒸发器端，所述土壤源热泵包括首尾依次连接的第三循环泵、土壤源热泵的冷凝器端、换热器、电热力补充器和储能水箱，所述第二循环泵、所述地埋管和所述储能水箱首尾连接形成所述跨季节蓄能循环通路；
所述热量输送调节节能系统包括供暖循环通路、生活热水加热通路和生活热水供水通路，所述供暖循环通路包括首尾依次连接的第四循环泵、电动三通阀、供暖机构、启闭阀和储能水箱，所述生活热水加热通路包括首尾依次连接的第五循环泵、换热盘管和生活热水水箱，所述生活热水供水通路包括与所述生活热水水箱依次连通的供水泵和淋浴机构，生活热水水箱内还设有电加热管。


2.根据权利要求1所述的多能源互补的学校供暖节能系统，其特征在于：所述土壤源热泵的蒸发器端分别与所述第二循环泵、所述地埋管之间设有电动阀，所述第二循环泵分别与所述储能水箱、所述地埋管之间设有电动阀。


3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：施得权，薛道荣，赵露，汪竹超，
申请(专利权)人：河北道荣新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13