太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统，属于绿色建筑技术领域，包括充满水的热交换水箱、太阳能组件、地源热泵组件和耗能终端，太阳能组件和地源热泵组件通过热交换水箱与耗能终端交换热量，地源热泵组件设有地埋管，地埋管包括土壤段和水体段，土壤段用于与土壤交换热量，水体段用于与地下水交换热量；本实用新型专利技术提供的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统，能够解决现有的地源热泵储能介质单一，土壤和地下水无法结合使用的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统
本技术属于绿色建筑
，更具体地说，是涉及一种太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统。
技术介绍
节能建筑要求不消耗常规能源，尽可能多的使用可再生能源，满足温度调控、热水供应等日常需求。太阳能联合地源热泵作为一种建筑能源供应方式，以其能够优势互补、节能高效、绿色无污染等优点，近些年发展迅速。太阳能主要通过热水器为建筑供能。地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源实现由低品位热能向高品位热能转移的装置。现有的地源热泵储能介质单一，一般单独以土壤或地下水作为热源，对于土壤和地下水能够同时利用的区域，无法实现能源的充分开发。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统，旨在解决现有的地源热泵储能介质单一，土壤和地下水无法结合使用的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统，包括充满水的热交换水箱、太阳能组件、地源热泵组件和耗能终端；所述太阳能组件包括集热器和第一换热盘管，所述第一换热盘管设于所述热交换水箱中，所述第一换热盘管通过流水管道连接所述集热器，并与所述集热器交换热量；所述地源热泵组件包括若干个地埋管和第二换热盘管，所述第二换热盘管设于所述热交换水箱中，所述第二换热盘管通过流水管道连接所述地埋管，并与所述地埋管交换热量，所述地埋管包括土壤段和水体段，所述土壤段用于与土壤交换热量，所述水体段用于与地下水交换热量；耗能终端通过流水管道连接第三换热盘管并与所述第三换热盘管交换热量，所述第三换热盘管设于所述热交换水箱中。进一步地，所述集热器通过流水管道连接所述地埋管，并与所述地埋管交换热量。进一步地，所述土壤段包括外壳管和土壤换热管，所述外壳管用于贯穿土壤层并连通地表和地下水，所述土壤换热管设置在所述外壳管的外壁上，所述外壳管内穿设有水体换热管，所述水体换热管下段伸入地下水，形成所述水体段。进一步地，所述土壤段由若干个单元段依次连接而成，所述单元段包括外壳管单元段和土壤换热管单元段。进一步地，所述土壤换热管单元段与所述外壳管单元段的轴线平行，所述土壤换热管单元段的数量为多个且围绕所述外壳管单元段的中心分布。进一步地，所述土壤换热管单元段和外壳管单元段为一体式结，并且由抗腐蚀金属材质制成，相邻的所述单元段通过焊接连为一体。进一步地，所述水体换热管的数量为多个且间隔分布在所述外壳管内部。进一步地，所述水体换热管通过若干个连接支架连为一体，并从所述外壳管的上端穿入、下端穿出，伸入地下水中。进一步地，所述土壤段的下端设有可脱离的封堵件，所述封堵件用于在所述土壤段穿过所述土壤层时，防止土壤进入所述外壳管内。进一步地，所述封堵件设有尖端部，所述封堵件借助土壤的挤压力固定卡接所述土壤段。本技术提供的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统，与现有技术相比，设置有分段构成的地埋管，地埋管由土壤段和水体段构成，能够同时以土壤层中的土壤和地下水体层中的地下水作为储热介质，大大提高了能源的存储量，实现能源的充分利用；利用地源热泵组件，地面温度较高，热量较多时，热量由耗能终端转移至地下，室内温度降低，地面温度较低，热量较少时，热量由地下转移至耗能终端，室内温度升高；同时配合太阳能组件，地面温度较低时，收集太阳能供耗能终端使用，进一步提高绿色能源利用量，实现节能减排。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统的结构组成示意图；图2为本技术实施例提供的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统中地埋管的结构组成示意图；图3为图2中A处的放大视图；图4为本技术实施例提供的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统中组成土壤段的单元段的结构示意图；图5为图4所示单元段的断面结构示意图；图6为本技术实施例提供的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统中地埋管土壤段的断面结构示意图；图7为本技术实施例提供的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统中连接支架将多个水体换热管连为一体的结构示意图；图8为本技术实施例提供的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统中设置在土壤段下端的封堵件的结构示意图。图中：1、热交换水箱；2、耗能终端；21、第三换热盘管；31、集热器；32、第一换热盘管；41、地埋管；42、第二换热盘管；5、土壤段；51、外壳管；52、土壤换热管；531、外壳管单元段；532、土壤换热管单元段；54、尖端部；55、卡接块；6、水体段；61、水体换热管；62、连接支架；71、土壤层；72、地下水体层；73、固定座；81、第一阀门；82、第二阀门；83、第三阀门；84、第四阀门；85、第五阀门；86、第六阀门；87、第七阀门；88、第八阀门；91、第一水泵；92、第二水泵；93、第三水泵；94、第四水泵。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1，现对本技术提供的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统进行说明。太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统包括充满水的热交换水箱1、太阳能组件、地源热泵组件和耗能终端2，太阳能组件包括集热器31和第一换热盘管32，第一换热盘管32设于热交换水箱1中，第一换热盘管32通过流水管道连接集热器31，并与集热器31交换热量；地源热泵组件包括若干个地埋管41和第二换热盘管42，第二换热盘管42设于热交换水箱1中，第二换热盘管42通过流水管道连接地埋管41，并与地埋管41交换热量，地埋管41包括土壤段5和水体段6，土壤段5用于与土壤交换热量，水体段6用于与地下水交换热量；耗能终端2通过流水管道连接第三换热盘管21并与第三换热盘管21交换热量，第三换热盘管21设于热交换水箱1中。本技术提供的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统，与现有技术相比，设置有分段构成的地埋管41，地埋管41由土壤段5和水体段6构成，能够同时以土壤层71中的土壤和地下水体层72中的地下水作为储热介质，大大提高了能源的存储量，实现能源的充分利用；利用地源热泵组件，地面温度较高，热量较多时，热量由耗能终端2转移至地下，室内温度降低，地面温度较低，热量较少时，热量由地下转移至耗能终端2，室内温度升高；同时配合太阳能组件，地面温度较低时，收集太阳能供耗能终端2使用，进一步提高绿色能源利用量，实现节能减排。具体的，建筑节能系统通过水泵和阀门驱动并控制管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统，其特征在于，包括：/n充满水的热交换水箱；/n太阳能组件，所述太阳能组件包括集热器和第一换热盘管，所述第一换热盘管设于所述热交换水箱中，所述第一换热盘管通过流水管道连接所述集热器，并与所述集热器交换热量；/n地源热泵组件，所述地源热泵组件包括若干个地埋管和第二换热盘管，所述第二换热盘管设于所述热交换水箱中，所述第二换热盘管通过流水管道连接所述地埋管，并与所述地埋管交换热量，所述地埋管包括土壤段和水体段，所述土壤段用于与土壤交换热量，所述水体段用于与地下水交换热量；以及/n耗能终端，通过流水管道连接第三换热盘管并与所述第三换热盘管交换热量，所述第三换热盘管设于所述热交换水箱中。/n

【技术特征摘要】
1.太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统，其特征在于，包括：
充满水的热交换水箱；
太阳能组件，所述太阳能组件包括集热器和第一换热盘管，所述第一换热盘管设于所述热交换水箱中，所述第一换热盘管通过流水管道连接所述集热器，并与所述集热器交换热量；
地源热泵组件，所述地源热泵组件包括若干个地埋管和第二换热盘管，所述第二换热盘管设于所述热交换水箱中，所述第二换热盘管通过流水管道连接所述地埋管，并与所述地埋管交换热量，所述地埋管包括土壤段和水体段，所述土壤段用于与土壤交换热量，所述水体段用于与地下水交换热量；以及
耗能终端，通过流水管道连接第三换热盘管并与所述第三换热盘管交换热量，所述第三换热盘管设于所述热交换水箱中。


2.如权利要求1所述的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统，其特征在于，所述集热器通过流水管道连接所述地埋管，并与所述地埋管交换热量。


3.如权利要求1所述的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统，其特征在于，所述土壤段包括外壳管和土壤换热管，所述外壳管用于贯穿土壤层并连通地表和地下水，所述土壤换热管设置在所述外壳管的外壁上，所述外壳管内穿设有水体换热管，所述水体换热管下段伸入地下水，形成所述水体段。


4.如权利要求3所述的太阳能和地源热泵结合的建筑节能系统，其特征在于，所述土壤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志英，徐越群，梅玉倩，马艳芳，冯婧，陈菲菲，赵建伟，
申请(专利权)人：张志英，
类型：新型
国别省市：河北;13