太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统技术方案

一种太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统，涉及能源供热技术领域，包括太阳能集热系统、储取热系统和供热系统，所述太阳能集热系统包括太阳能集热器、第二板换、短期蓄热箱；所述储取热系统包括上述短期蓄热箱、储取热控制阀组、蓄热井储取热循环泵和蓄热井；所述供热系统包括地源热泵机组和第一板换，所述地源热泵机组蒸发端串接地源井，冷凝端接用户端供暖装置，所述第一板换高温侧接上述短期蓄热箱，低温侧和地源热泵机组冷凝端并联。本发明专利技术在冬季供暖时，优先开启太阳能集热系统直供，能够充分利用太阳能；将蓄热井和地源井分开布置，能够更好的储存太阳能，有效避免热衰减，最大限度节约运行成本。最大限度节约运行成本。最大限度节约运行成本。

【技术实现步骤摘要】
太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统


[0001]本专利技术涉及能源供热
，特别是一种太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统。

技术介绍

[0002]太阳能是一种分布广泛、绿色无污染的可再生能源，也是一种季节性变化与间歇性变化的能源，太阳能跨季节蓄热是当前比较合理的利用太阳能跨季节供能的用能方式，其热利用技术己较为成熟。利用高效的热转换技术及跨季节蓄能技术，在太阳能丰富且不供暖的季节将太阳能蓄存于储热体中，用于冬季采暖。热泵是一种从低温热源吸取热量并传给高温热源提升热能品质的装置，但其运行成本仍然相对较高。现有的相关或类似专利，专利《 CN106931674A一种太阳能与土壤源联合供能的双热源热泵及跨季节蓄能系统》所述的跨季节蓄热系统，太阳能集热器的热能直接储在地埋管板换里，容易出现热衰减的现象，存在地源热泵单供暖热不平衡问题，且能耗高、运行成本高。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足提供一种避免热衰减、节能效果好的太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统。
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，本专利技术是一种太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统，其特点是，包括太阳能集热系统、储取热系统和供热系统，所述太阳能集热系统包括通过管道依次连接并形成第一集热回路的太阳能集热器、第一集热循环泵、第二板换和集热侧第一控制阀，所述第二板换的低温侧依次连接有第二集热循环泵、短期蓄热箱和集热第二侧控制阀并形成第二集热回路；所述储取热系统包括通过管道依次连接并形成储取热回路的上述短期蓄热箱、储取热控制阀组、蓄热井储取热循环泵和蓄热井，通过控制储取热控制阀的开启和关闭实现储热和取热；所述供热系统包括地源热泵机组和第一板换，地源热泵机组和第一板换并联接入用户端供暖装置构成地源热泵供暖和蓄热供暖的双模式供暖回路，所述地源热泵机组的蒸发端依次连接有地源循环泵、地源井、地源侧控制阀并形成地源热泵取热回路，地源热泵机组的冷凝端依次连接有用户侧供暖第二控制阀、用户侧供暖循环泵、用户端供暖装置并形成地源热泵供暖回路，所述第一板换的高温侧依次连接供热侧供暖控制阀、上述短期蓄热箱和供热侧供暖循环泵形成蓄热取暖回路，第一板换的低温侧通过管道和上述用户侧供暖第二控制阀、地源热泵机组冷凝端并联，在第一板换低温侧的并联管道上串接有用户侧供暖第一控制阀后与上述用户侧供暖循环泵、用户端供暖装置形成蓄热供暖回路。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统中：所述储取热控制阀组包括分别设置
在两根储取热管道上的储取热第二控制阀和储取热第五控制阀，在储取热第二控制阀和储取热第五控制阀的短期蓄热箱侧，两根储取热管道之间依次接有储取热第一控制阀和储取热第四控制阀，在储取热第二控制阀和储取热第五控制阀的蓄热井侧，两根储取热管道之间依次接有储取热第三控制阀和储取热第六控制阀，所述蓄热井储取热循环泵的一端接在储取热第一控制阀和储取热第四控制阀之间，蓄热井储取热循环泵的另一端接在储取热第三控制阀和储取热第六控制阀之间。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统中：所述所述太阳能集热器为真空管集热器。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统中：在蓄热井上方设置有保温层。
[0008]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统中：所述蓄热井由若干换热管串联组成。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是，第二板换的高温侧串接太阳集热器，第二板换的低温侧串接短期蓄热箱构成太阳能集热系统。在冬季供暖时优先开启太阳能集热系统直供，在非供暖季将收集在短期蓄热箱中的热能跨季节储存起来，能够充分利用太阳能；蓄热井和短期蓄热箱通过实现储热和取热的储取热控制阀组件和蓄热井储取热循环泵连接相通构成储取热系统。在非供暖季，将收集的太阳热能通过储取热系统的储热回路储存到蓄热井中，在供暖季，当太阳能达不到供暖要求时，通过储取热系统的取热回路将热源取出到短期蓄热箱，再通过第一板换送入用户端供暖装置进行供暖；储取热系统通过控制储取热控制阀组件实现液体的双向流动完成储热和取热，解决了地源热泵单供暖时热不平衡的问题，节能效果好；第一板换低温侧和地源热泵机组冷凝端并联后接入用户端供暖装置构成跨季节蓄热和地源热泵联合的供热系统。在供暖季，太阳能和蓄热井均供热不足时，开启地源热泵机组，通过吸收地源热进行供暖，将蓄热井和地源井分开布置，蓄热井能够更好的储存太阳能，有效避免热衰减、最大限度节约运行成本。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的一种结构原理图；图中：1.地源热泵机组，2.短期蓄热箱，3.太阳能集热器，4.第一板换，5.第二板换，6.地源井，7.蓄热井，8.用户侧供暖循环泵，9.地源循环泵，10.供热侧供暖循环泵，11.第一集热循环泵，12.第二集热循环泵，13.蓄热井储取热循环泵，14.用户侧供暖第一控制阀，15.用户侧供暖第二控制阀，16.地源侧控制阀，17.供热侧供暖控制阀，18.集热侧第一控制阀，19.集热第二侧控制阀，20.储取热第一控制阀，21.储取热第二控制阀，22.储取热第三控制阀，23.储取热第四控制阀，24.储取热第五控制阀，25.储取热第六控制阀，26.室外地坪，27.保温层，28.用户端供暖装置。
实施方式
[0011]以下进一步描述本专利技术的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本专利技术，而不构成对其权利的限制。
[0012]一种太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统，包括太阳能集热系统、储取热系统和供热系统，其特征在于：所述太阳能集热系统包括通过管道依次连接并形成第一集热回路的太阳能集热器3、第一集热循环泵11、第二板换5和集热侧第一控制阀18，所述第二板换的低温侧依次连接有第二集热循环泵12、短期蓄热箱2和集热第二侧控制阀19并形成第二集热回路；所述储取热系统包括通过管道依次连接并形成储取热回路的上述短期蓄热箱、储取热控制阀组、蓄热井储取热循环泵13和蓄热井7，通过控制储取热控制阀的开启和关闭实现储热和取热；所述供热系统包括地源热泵机组1和第一板换4，地源热泵机组和第一板换并联接入用户端供暖装置28构成地源热泵供暖和蓄热供暖的双模式供暖回路，所述地源热泵机组的蒸发端依次连接有地源循环泵9、地源井6、地源侧控制阀16并形成地源热泵取热回路，地源热泵机组的冷凝端依次连接有用户侧供暖第二控制阀15、用户侧供暖循环泵8、用户端供暖装置并形成地源热泵供暖回路，所述第一板换的高温侧依次连接供热侧供暖控制阀17、上述短期蓄热箱和供热侧供暖循环泵10形成蓄热取暖回路，第一板换的低温侧通过管道和上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能跨季节蓄热与地源热泵联合使用的供暖系统，包括太阳能集热系统、储取热系统和供热系统，其特征在于：所述太阳能集热系统包括通过管道依次连接并形成第一集热回路的太阳能集热器、第一集热循环泵、第二板换和集热侧第一控制阀，所述第二板换的低温侧依次连接有第二集热循环泵、短期蓄热箱和集热第二侧控制阀并形成第二集热回路；所述储取热系统包括通过管道依次连接并形成储取热回路的上述短期蓄热箱、储取热控制阀组、蓄热井储取热循环泵和蓄热井，通过控制储取热控制阀的开启和关闭实现储热和取热；所述供热系统包括地源热泵机组和第一板换，地源热泵机组和第一板换并联接入用户端供暖装置构成地源热泵供暖和蓄热供暖的双模式供暖回路，所述地源热泵机组的蒸发端依次连接有地源循环泵、地源井、地源侧控制阀并形成地源热泵取热回路，地源热泵机组的冷凝端依次连接有用户侧供暖第二控制阀、用户侧供暖循环泵、用户端供暖装置并形成地源热泵供暖回路，所述第一板换的高温侧依次连接供热侧供暖控制阀、上述短期蓄热箱和供热侧供暖循环泵形成蓄热取暖回路，第一板换的低温侧通过管道和上述用户侧供暖第二控制阀、地源热泵机组冷凝端并联，在第一板换...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金龙，徐蒙，缪兴冲，王潇洋，
申请(专利权)人：四季沐歌科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：