梯级利用的双介质跨季储热库、跨季联合供暖系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种梯级利用的双介质跨季储热库、跨季联合供暖系统。梯级利用的双介质跨季储热库包括热库池、进水管路、出水管路以及集热器，热库池内设有第一储热层、第二储热层、第三储热层，第一储热层、第二储热层、第三储热层分别设于热库池的底部、中部、顶部，第一储热层、第二储热层、第三储热层的顶部硬化分别形成第一硬化层、第二硬化层、第三硬化层，并且第一硬化层、第二硬化层、第三硬化层上分别开设有第一开口和第一出口、第二开口和第二出口、第三开口和第三出口。本实用新型专利技术通过将热库池分层，由第一储热层到第三储热层依次利用热库热能，实现热库热能品位梯级利用，实现了双介质储热和跨季综合利用。了双介质储热和跨季综合利用。了双介质储热和跨季综合利用。

【技术实现步骤摘要】
梯级利用的双介质跨季储热库、跨季联合供暖系统


[0001]本技术涉及建筑节能
，尤其是建筑供暖技术，具体涉及一种梯级利用的双介质跨季储热库、跨季联合供暖系统。

技术介绍

[0002]近年来由于化石能源的制约，碳达峰、碳中和的驱动，可再生能源得到前所未有的重视。但可再生能源的不稳定性、不连续性以及季节性，是其大规模消纳利用的最突出的不利因素，而大规模、低成本的储能技术就成为解决这一问题的关键手段之一。
[0003]对于冬季寒冷和严寒地区，房屋内设置有供暖设备，人体感觉舒适的环境温度在18℃到25℃范围内，常用的供暖方式包括集中供暖、地板辐射供暖、燃气供暖、空调供暖和空气源热泵供暖等，传统的供暖方式均存在消耗化石能源大、不能利用夏季丰富的热能等问题，利用可再生能源供暖和跨季储热供暖，被越来越多的国家和学知所重视，成为建筑界研究的热点问题。
[0004]相关技术中，跨季储热供暖，由于体积巨大，因此储热水池深度在10米以上，顶部由保温材料覆盖，巨大的储热水池顶部面积没有再利用，而且存在安全隐患。另外，储热水池不易分层，水上下对流使储热品位下降，没有储热水梯级利用，没有充分发挥高品位储热水的能效。另外储热水池热水直接供暖，水温要求高于35℃，否则达不到供暖水温要求，储热水温范围为35℃～100℃，供热过量浪费热量，水在0～35℃温度范围的储热潜力不能够应用，供热不足会影响供暖区用户室内温度。采用玻璃真空管集热器，不能吸收空气能，夏季气温高，丰富的空气能没有存储利用。因此存在改进空间。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本技术首先提供一种梯级利用的双介质跨季储热库，目的在于实现双介质储热，热库热能的梯级利用，跨季储热的综合利用。
[0006]本技术所要解决的另一技术问题在于提供一种跨季联合供暖系统，以实现跨季储热供暖，提高总体供暖能效。
[0007]为实现上述技术目的，本技术采用以下技术方案：
[0008]本技术的第一方面，提出一种梯级利用的双介质跨季储热库，包括热库池、进水管路、出水管路以及集热器，其中：所述热库池内设有第一储热层、第二储热层、第三储热层，第一储热层、第二储热层、第三储热层分别设于热库池的底部、中部、顶部，第一储热层、第二储热层、第三储热层的顶部硬化分别形成第一硬化层、第二硬化层、第三硬化层，并且第一硬化层、第二硬化层、第三硬化层上分别开设有第一开口和第一出口、第二开口和第二出口、第三开口和第三出口；所述进水管路包括第一进水管、第二进水管、第三进水管，其中第一进水管穿过所述第三开口、第二开口、第一开口伸至所述第一储热层的底部，第二进水管穿过所述第三开口、第二开口伸至所述第二储热层的底部，第三进水管穿过所述第三开口伸至所述第三储热层的底部；所述出水管路包括第一出水管、第二出水管、第三出水管，
其中第一出水管穿过所述第三出口、第二出口和第一出口伸至所述第一储热层的顶部，第二出水管穿过所述第三出口、第二出口伸至所述第二储热层的顶部，第三出水管穿过所述第三出口伸至所述第三储热层的顶部；所述集热器覆盖安装在所述热库池顶部，并通过一换热器与所述进水管路、出水管路连接，与所述热库池形成并联。
[0009]在一些实施例中，所述第一储热层、第二储热层、第三储热层为在所述热库池中堆积废弃混凝土块形成，并且所述废弃混凝土块之间的空隙加注水。
[0010]在一些实施例中，所述第一硬化层、第二硬化层、第三硬化层为在各层所述废弃混凝土块顶部采用水泥砂浆或混凝土硬化形成。
[0011]在一些实施例中，所述第一进水管、第二进水管、第三进水管、第一出水管、第二出水管和第三出水管的一端均折弯成90
°
的直角水管。
[0012]本技术的第二方面，提出一种跨季联合供暖系统，包括热库供暖系统、水源热泵供暖系统、多源热泵供暖系统，以及连接建筑物用户端的供水管路和回水管路，其中：所述热库供暖系统包括所述双介质跨季储热库，所述供水管路连接双介质跨季储热库的进水管路，所述双介质跨季储热库的出水管路连接所述回水管路；所述水源热泵供暖系统连接在所述供水管路与所述回水管路之间，包括水源热泵机组，所述水源热泵机组与所述热库池并联；所述多源热泵供暖系统连接在所述供水管路与所述回水管路之间，包括多源热泵机组和集热器。
[0013]在一些实施例中，所述供水管路通过第一进水管电磁阀、第二进水管电磁阀以及第三进水管电磁阀分别连接所述双介质跨季储热库的第一进水管、第二进水管以及第三进水管，所述双介质跨季储热库的第一出水管、第二出水管以及第三出水管通过第一出水管电磁阀、第二出水管电磁阀以及第三出水管电磁阀分别连接所述回水管路。
[0014]在一些实施例中，所述热库供暖系统还包括热库供暖循环泵和热库直接供暖循环电磁阀，所述热库供暖循环泵和热库直接供暖循环电磁阀设置在所述双介质跨季储热库的出水管路与所述回水管路之间。
[0015]在一些实施例中，所述水源热泵供暖系统还包括水源热泵机组供暖循环泵、水源热泵机组供暖循环止回阀以及热库
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水源热泵机组循环电磁阀，所述水源热泵机组供暖循环泵和水源热泵机组供暖循环止回阀设置在所述水源热泵机组与所述回水管路之间，所述热库
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水源热泵机组循环电磁阀设置在所述热库供暖循环泵与所述水源热泵机组之间。
[0016]在一些实施例中，所述多源热泵供暖系统还包括集热器传热介质循环泵、集热器
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多源热泵机组循环电磁阀、多源热泵机组供暖循环泵以及多源热泵机组供暖循环止回阀，所述集热器传热介质循环泵和集热器
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多源热泵机组循环电磁阀设置在所述集热器与所述多源热泵机组之间，所述多源热泵机组供暖循环泵和多源热泵机组供暖循环止回阀设置在所述多源热泵机组与所述回水管路之间。
[0017]在一些实施例中，所述集热器传热介质循环泵与所述换热器之间设置有一夏季储能集热器
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换热器循环电磁阀，所述换热器与所述双介质跨季储热库的出水管路和进水管路连接，并且与所述双介质跨季储热库的出水管路之间设置有一夏季储能集热器
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热库循环泵。
[0018]根据本技术实施例的双介质跨季储热库，(1)通过将热库池分层，用水泥砂浆或者混凝土把热库按照高度差分为多层，最先利用最下层热库热能供暖，最后利用最上层
热库热能供暖，由下层到上层依次利用热库热能，以防止热库高品位热能由于热库水介质上下对流造成非利用下降，实现热库热能品位梯级利用；(2)用废弃混凝土块堆积到储热水池中，混凝土的容积比热容较大，水在废弃混凝土块之间的空隙可以自由流动，由于时间跨度长，废弃混凝土块与其之间空隙流动的水可以充分热交换，实现了混凝土块和水的双介质储热和跨季综合利用。
[0019]根据本技术实施例的跨季联合供暖系统，夏季非采暖期，集热器吸收的太阳能和空气能存储于热库，以便实现跨季储热供暖；冬季采暖期，通过温度设定以及供暖控制，由热库本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯级利用的双介质跨季储热库，其特征在于，包括热库池、进水管路、出水管路以及集热器，其中：所述热库池内设有第一储热层、第二储热层、第三储热层，第一储热层、第二储热层、第三储热层分别设于热库池的底部、中部、顶部，第一储热层、第二储热层、第三储热层的顶部硬化分别形成第一硬化层、第二硬化层、第三硬化层，并且第一硬化层、第二硬化层、第三硬化层上分别开设有第一开口和第一出口、第二开口和第二出口、第三开口和第三出口；所述进水管路包括第一进水管、第二进水管、第三进水管，其中第一进水管穿过所述第三开口、第二开口、第一开口伸至所述第一储热层的底部，第二进水管穿过所述第三开口、第二开口伸至所述第二储热层的底部，第三进水管穿过所述第三开口伸至所述第三储热层的底部；所述出水管路包括第一出水管、第二出水管、第三出水管，其中第一出水管穿过所述第三出口、第二出口和第一出口伸至所述第一储热层的顶部，第二出水管穿过所述第三出口、第二出口伸至所述第二储热层的顶部，第三出水管穿过所述第三出口伸至所述第三储热层的顶部；所述集热器覆盖安装在所述热库池顶部，并通过一换热器与所述进水管路、出水管路连接，与所述热库池形成并联。2.根据权利要求1所述的梯级利用的双介质跨季储热库，其特征在于，所述第一储热层、第二储热层、第三储热层为在所述热库池中堆积废弃混凝土块形成，并且所述废弃混凝土块之间的空隙加注水。3.根据权利要求2所述的梯级利用的双介质跨季储热库，其特征在于，所述第一硬化层、第二硬化层、第三硬化层为在各层所述废弃混凝土块顶部采用水泥砂浆或混凝土硬化形成。4.根据权利要求1所述的梯级利用的双介质跨季储热库，其特征在于，所述第一进水管、第二进水管、第三进水管、第一出水管、第二出水管和第三出水管的一端均折弯成90
°
的直角水管。5.一种基于权利要求1至4任一项所述梯级利用的双介质跨季储热库的跨季联合供暖系统，其特征在于，包括热库供暖系统、水源热泵供暖系统、多源热泵供暖系统，以及连接建筑物用户端的供水管路和回水管路，其中：所述热库供暖系统包括所述双介质跨季储热库，所述供水管路连接双介质跨季储热库的进水管路，所述双介质跨季储热库的出水管路连接所述回水管路；所述水源热泵供暖系统连接在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏师琳，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：新型
国别省市：