基于深层地岩热井和太阳能PVT系统的供暖系统技术方案

技术编号:40572663 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-05 20:58
本技术公开了基于深层地岩热井和太阳能PVT系统的供暖系统,属于绿色能源供暖技术领域,以解决深层地岩热井和太阳能PVT系统的组合中缺乏光电、光热、地热的三方均衡联用的问题。装置包括PVT集热/蒸发器、光热利用系统、光电利用系统、套管式换热器、用户供水端、用户回水端。光热利用系统包括与PVT集热/蒸发器闭环连接的压缩机、冷凝器;光电利用系统包括依次连接在PVT集热/蒸发器之后的MPPT太阳能控制器、蓄电池;用户回水端依次经套管式换热器、循环泵、冷凝器与用户供水端连接。本技术可利用地热和太阳能实现高品位热量的输出,实现绿色节能高效采暖,多余电量可供系统中用电器使用,还能并入电网产生经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于绿色能源供暖,具体涉及基于深层地岩热井和太阳能pvt系统的供暖系统。


技术介绍

1、北方地区冬季采暖周期长,消耗化石能源多,碳排放问题严重。针对节能高效的建筑供暖要求,新能源的开发和利用逐年得到普及。地热作为可再生能源成为新的热源,相比于地下水采暖,无干扰地岩热采暖具有较小的环境影响,和更好的持续性。因此深层地岩热井成为新的采暖热源。

2、此外,北方地区太阳能资源丰富,可通过太阳能热利用方式进行采暖,从而实现绿色清洁采暖。相比于水基、空气基太阳能集热器,太阳能热泵可更高效的实现热量的收集和高品位热能的输出。此外,太阳能pvt系统由于其热电联产的特性,可高效转化太阳能,因此太阳能pvt系统更适合高效及高品位热能的输出,从而实现高效节能采暖。

3、因此,在北方地区,深层地岩热井和太阳能pvt系统的组合可以实现系统的自运行,在一定辐照条件下实现零能耗的高效建筑采暖。现有技术中,也有类似思路的应用,例如专利cn110030650a-《主要基于太阳能与地源能的智慧多能互补的建筑供能系统》,但该技术更侧重于光热对地热的补充供给,调节季节性供暖中的储能平衡,对于pvt系统中电热系统的应用没有过多关注。

4、然而,在北方采暖期,由于温差较大,太阳能pvt系统最大的优势就在于热电联产,午间温度较高时,无需供暖,该时段最优的太阳能利用途径是蓄电,如此才能高效转化利用太阳能。

5、且现有技术中关于深层地岩热井和太阳能pvt热泵的组合应用中,多采用大容量的温水箱、热水箱实现集热,但这些集热的水用于供暖时,在北方高硬度的水质情况下均需进行软化,成本相对较高。

6、基于此,研发人员提出了基于深层地岩热井和太阳能pvt系统的供暖系统。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种基于深层地岩热井和太阳能pvt系统的供暖系统,以解决深层地岩热井和太阳能pvt系统的组合中缺乏光电、光热、地热的三方均衡联用的问题。

2、为了解决以上问题,本技术技术方案为:

3、基于深层地岩热井和太阳能pvt系统的供暖系统,包括pvt集热/蒸发器、光热利用系统、光电利用系统、套管式换热器、用户供水端、用户回水端。光热利用系统包括与pvt集热/蒸发器闭环连接的压缩机、冷凝器;光电利用系统包括依次连接在pvt集热/蒸发器之后的mppt太阳能控制器、蓄电池;用户回水端依次经套管式换热器、循环泵、冷凝器与用户供水端连接。

4、进一步的,用户回水端与套管式换热器之间依次设有三通阀二和电磁阀二,套管式换热器与循环泵之间设有三通阀一,三通阀一与三通阀二之间的连接管路上设有电磁阀一。

5、进一步的,蓄电池通过光伏逆变器连接有电力输出端,电力输出端别与压缩机以及市电网连接。

6、进一步的,述pvt集热/蒸发器与冷凝器之间设有电子膨胀阀。

7、进一步的,套管式换热器设在岩土层中。

8、本技术的有益效果如下:

9、(1)本技术利用深层地岩热井和太阳能pvt系统的组合,充分利用光电、光热、地热的三方均衡联用,太阳能pv/t热泵的热量收集与输出效率高,地热系统由于不受周围环境影响,可实现稳定的热量输出和全天候不间断供暖,作为太阳能热泵的补充供热,耦合后为综合建筑供暖系统,该系统以地岩热井单独运行模式、太阳能pvt热泵单独运行模式以及耦合运行模式这三种不同运行模式进行供暖,可以根据环境条件调整运行模式,从而实现系统节能、高效供暖,为辐照条件良好的北方地区提供绿色建筑采暖新思路、新方法。

10、(2)光电利用系统产出的电量可供系统使用,若辐照条件良好,产出的多余电量可并入电网实现经济效益,或供用户使用。

11、(3)本技术供暖循环水采用单独的管路,不用水箱储热,所以软化水成本较低。

12、(4)本技术可利用地热和太阳能实现高品位热量的输出,实现绿色节能高效采暖,多余电量可供整体系统中用电器使用,还能并入电网产生经济效益。该系统结构紧凑,节能、高效、绿色、环保、可持续,适合辐照条件良好北方地区的建筑供暖应用。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于深层地岩热井和太阳能PVT系统的供暖系统,包括PVT集热/蒸发器(1)、套管式换热器(14)、用户供水端(9)、用户回水端(17),其特征在于:还包括光热利用系统、光电利用系统,所述光热利用系统包括与PVT集热/蒸发器(1)闭环连接的压缩机(2)、冷凝器(11);所述光电利用系统包括依次连接在PVT集热/蒸发器(1)之后的MPPT太阳能控制器(3)、蓄电池(4);所述用户回水端(17)依次经套管式换热器(14)、循环泵(12)、冷凝器(11)与用户供水端(9)连接。

2.如权利要求1所述的基于深层地岩热井和太阳能PVT系统的供暖系统,其特征在于:所述用户回水端(17)与套管式换热器(14)之间依次设有三通阀二(16)和电磁阀二(15),所述套管式换热器(14)与循环泵(12)之间设有三通阀一(7),所述三通阀一(7)与三通阀二(16)之间的连接管路上设有电磁阀一(8)。

3.如权利要求1或2所述的基于深层地岩热井和太阳能PVT系统的供暖系统,其特征在于:所述蓄电池(4)通过光伏逆变器(5)连接有电力输出端(6),所述电力输出端(6)分别与压缩机(2)以及市电网连接。

4.如权利要求3所述的基于深层地岩热井和太阳能PVT系统的供暖系统,其特征在于:所述PVT集热/蒸发器(1)与冷凝器(11)之间设有电子膨胀阀(10)。

5.如权利要求1所述的基于深层地岩热井和太阳能PVT系统的供暖系统,其特征在于:所述套管式换热器(14)设在岩土层(13)中。

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【技术特征摘要】

1.基于深层地岩热井和太阳能pvt系统的供暖系统,包括pvt集热/蒸发器(1)、套管式换热器(14)、用户供水端(9)、用户回水端(17),其特征在于:还包括光热利用系统、光电利用系统,所述光热利用系统包括与pvt集热/蒸发器(1)闭环连接的压缩机(2)、冷凝器(11);所述光电利用系统包括依次连接在pvt集热/蒸发器(1)之后的mppt太阳能控制器(3)、蓄电池(4);所述用户回水端(17)依次经套管式换热器(14)、循环泵(12)、冷凝器(11)与用户供水端(9)连接。

2.如权利要求1所述的基于深层地岩热井和太阳能pvt系统的供暖系统,其特征在于:所述用户回水端(17)与套管式换热器(14)之间依次设有三通阀二(16)和电磁阀二(15...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔺瑞山田斌守翟有蓉俞兆龙高胜友杨海鸿司双龙李文斌夏斌龚荣虎魏国平
申请(专利权)人:甘肃省建材科研设计院有限责任公司
类型:新型
国别省市:

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