岩土储能系统技术方案

本发明专利技术公开了岩土储能系统，包括：空气源热泵主机、热源储能池和冷源储能池：所述热源储能池和冷源储能池内均设置有插入土壤内的土壤换热器，且土壤换热器呈阵列串联结构分布，所述空气源热泵主机通过土壤侧回水管和土壤侧进水管分别与热源储能池和冷源储能池内的土壤换热器连通，且土壤侧进水管上设置有土壤源循环水泵，所述热源储能池和冷源储能池均通过供能循环管与建筑物连通，并对建筑物提供热源和冷却介质。本发明专利技术中，该岩土储能系统可以将热量均匀的储存在土壤储源储能系统内，防止储存的热量沿着土壤源向外散失，并可将储存的热量高效的提取出向建筑物供能，减少热量的浪费率，满足了建筑物冷、热负荷的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
岩土储能系统
本专利技术涉及地源储能
，尤其涉及岩土储能系统。
技术介绍
地埋管地源热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环的地源热泵系统，地埋管地源热泵的埋管形式主要有水平埋管和竖直埋管，地埋管地源热泵系统的优势为可再生性、节能、无污染，经济效益显著，地埋管地源热泵的电力消耗低于空气源热泵和电供暖形式，其在现代建筑物的储能供能中发挥着重要的作用。然而现有的储能系统随着地埋管地源热泵单独供热或供冷运行时间的延长，使得土壤内的温度场长期得不到恢复，导致系统无法满足建筑物的冷、热负荷要求，并且对于储存在地下的热量无法有效的聚集在一起，使得热量容易发生向外大量流失的现象，从而降低了储能系统的储能和供能效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出减少热量的浪费率，满足建筑物冷、热使用负荷的岩土储能系统。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：岩土储能系统，包括：空气源热泵主机、热源储能池和冷源储能池：所述热源储能池和冷源储能池内均设置有插入土壤内的土壤换热器，且土壤换热器呈阵列串联结构分布；所述空气源热泵主机通过土壤侧回水管和土壤侧进水管分别与热源储能池和冷源储能池内的土壤换热器连通，且土壤侧进水管上设置有土壤源循环水泵；所述热源储能池和冷源储能池均通过供能循环管与建筑物连通，并对建筑物提供热源和冷却介质。作为上述技术方案的进一步描述：所述热源储能池和冷源储能池内均开设有竖直向下的插孔，且插孔与土壤换热器逐一对应插接，且插孔与土壤换热器之间填充有弹塑性黏土球颗粒物料。作为上述技术方案的进一步描述：所述建筑物的进水侧通过进水管连通有进水箱，所述建筑物的回水侧通过回水管连通有回水向，且进水箱和回水管之间连通有热交换器。作为上述技术方案的进一步描述：所述热源储能池和冷源储能池的土壤侧回水管上均设置有集水器；所述热源储能池和冷源储能池的土壤侧进水管上均设置有分水器。作为上述技术方案的进一步描述：所述土壤侧进水管上且位于分水器和土壤源循环水泵之间连通有补水箱。作为上述技术方案的进一步描述：还包括软水槽；所述软水槽的出水口通过软水出管与进水箱连通，且软水出管上设置有软水循环水泵；所述软水槽的软水出管上且位于软水循环水泵的上游连通有补水箱。作为上述技术方案的进一步描述：所述土壤侧回水管、土壤侧进水管、供能循环管、进水管和回水管上均设置有电磁阀门。作为上述技术方案的进一步描述：所述热源储能池和冷源储能池上均覆盖有一层用于隔热的隔热层，且隔热层位于土壤地表下层。本专利技术提供了岩土储能系统。具备以下有益效果：(1)：该岩土储能系统可以将不同季节产生的热量均匀的储存在土壤储源储能系统内，并处于相对静止的聚集状态，防止储存的热量沿着土壤源向外散失，并配合阵列结构的土壤源换热器，可以将储存的热量高效的提取出向建筑物供能，减少热量的浪费率，满足了建筑物冷、热负荷的使用需求。(2)：该岩土储能系统采用弹性黏土球颗粒物料的填充，使其在孔内不会收缩和硬化，确保土壤换热器与插孔的良好热接触，另外也有避免了地面水对地下水的污染和地下水的越流污染，解决了传统回填料的收缩、硬化和回填不密实，无法保证回填质量的问题。附图说明图1为本专利技术提出的岩土储能系统的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。如图1所示，岩土储能系统，包括：空气源热泵主机、热源储能池和冷源储能池：热源储能池和冷源储能池内均设置有插入土壤内的土壤换热器，且土壤换热器呈阵列串联结构分布；空气源热泵主机通过土壤侧回水管和土壤侧进水管分别与热源储能池和冷源储能池内的土壤换热器连通，且土壤侧进水管上设置有土壤源循环水泵；热源储能池和冷源储能池均通过供能循环管与建筑物连通，并对建筑物提供热源和冷却介质。热源储能池和冷源储能池内均开设有竖直向下的插孔，且插孔与土壤换热器逐一对应插接，且插孔与土壤换热器之间填充有弹塑性黏土球颗粒物料，弹塑性黏土球颗粒物料的导热系数可达2w/m.k，比传统土壤黄沙混合填料提高一倍以上，可以有效的提高土壤换热器对热量的环能效率；相邻两个插孔之间的间距为1.5m，使得土壤换热器的间距远小于传统的地埋管地源热泵之间的间距，从而使得该储能系统的占地空间大大减少。建筑物的进水侧通过进水管连通有进水箱，建筑物的回水侧通过回水管连通有回水向，且进水箱和回水管之间连通有热交换器；热源储能池和冷源储能池的土壤侧回水管上均设置有集水器，用于对土壤侧回水管上的回水进行集中收集，并均匀的流入对应的热源储能池和冷源储能池内；热源储能池和冷源储能池的土壤侧进水管上均设置有分水器，用于对热源储能池和冷源储能池上土壤侧进水管上的进水进行集中分流，并均匀的流入对应的供能循环管，实现冷、热介质的。土壤侧进水管上且位于分水器和土壤源循环水泵之间连通有补水箱。还包括软水槽，软水槽的出水口通过软水出管与进水箱连通，且软水出管上设置有软水循环水泵，软水槽的软水出管上且位于软水循环水泵的上游连通有补水箱。土壤侧回水管、土壤侧进水管、供能循环管、进水管和回水管上均设置有电磁阀门。热源储能池和冷源储能池上均覆盖有一层用于隔热的隔热层，且隔热层位于土壤地表下层，隔热层采用有机隔热材料制成，并制成具有一定强度的结构，使得隔热层铺设在土壤地表的下方10cm深度位置处，将热源储能池和冷源储能池进行覆盖。在夏季，土壤源储能系统直接供冷，满足建筑物的基本冷负荷，利用土壤源储能将冬季建筑物室内制热储存在地下的冷量，在夏季向建筑空调末端直接提供低温环境温度的冷水，建筑物就可以直接制冷，确保土壤源储能系统储存的冷量可以直接供给建筑物利用；当供冷时，电磁阀门V1、V2、V5、V6、V10、V16、V7、V18、V21关闭，V3、V4、V7、V8、V9、V19、V20、V22、V23开启，冷源储能池通过土壤侧进水管将冷源介质导入供能循环管内，并最终流入进水箱内，向建筑物进行供冷。在冬季，利用土壤源储能将夏季建筑物室内制冷储存在地下的热量，在冬季向建筑物末端可提供高温环境温度的热水，土壤源储能系统的水温比自然水的温度要高，通过热泵机组后可以提供末端所需的热水，满足末端供暖需求；当供热时，电磁阀门V3、V4、V7、V8、V9、V19、V20、V22、V23关闭，V1、V2、V5、V6、V10、V16、V7、V18、V21开启，热源储能池通过土壤侧进水管将热源介质导入供能循环管内，并最终流入进水箱内，向建筑物进行供热。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.岩土储能系统，包括：空气源热泵主机、热源储能池和冷源储能池，其特征在于：/n所述热源储能池和冷源储能池内均设置有插入土壤内的土壤换热器，且土壤换热器呈阵列串联结构分布；/n所述空气源热泵主机通过土壤侧回水管和土壤侧进水管分别与热源储能池和冷源储能池内的土壤换热器连通，且土壤侧进水管上设置有土壤源循环水泵；/n所述热源储能池和冷源储能池均通过供能循环管与建筑物连通，并对建筑物提供热源和冷却介质；/n所述热源储能池和冷源储能池上均覆盖有一层用于隔热的隔热层，且隔热层位于土壤地表下层。/n

【技术特征摘要】
1.岩土储能系统，包括：空气源热泵主机、热源储能池和冷源储能池，其特征在于：
所述热源储能池和冷源储能池内均设置有插入土壤内的土壤换热器，且土壤换热器呈阵列串联结构分布；
所述空气源热泵主机通过土壤侧回水管和土壤侧进水管分别与热源储能池和冷源储能池内的土壤换热器连通，且土壤侧进水管上设置有土壤源循环水泵；
所述热源储能池和冷源储能池均通过供能循环管与建筑物连通，并对建筑物提供热源和冷却介质；
所述热源储能池和冷源储能池上均覆盖有一层用于隔热的隔热层，且隔热层位于土壤地表下层。


2.根据权利要求1所述的岩土储能系统，其特征在于，所述热源储能池和冷源储能池内均开设有竖直向下的插孔，且插孔与土壤换热器逐一对应插接，且插孔与土壤换热器之间填充有弹塑性黏土球颗粒物料。


3.根据权利要求1所述的岩土储能系统，其特征在于，所述建筑物的进水侧通过进水管连...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬小波，欧阳鑫南，程鹏，孟超，陈北领，
申请(专利权)人：中能建地热有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11