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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及区域供热领域,特别是涉及一种太阳能、热泵耦合供热系统及其供热工艺。
技术介绍
1、针对不具备热电集中供热的地区,目前多以燃气锅炉、电锅炉作为热源,为热用户实现供热。燃气锅炉在一定程度上减少了污染物排放,但受到燃气接入条件限制,仍然没能彻底解决对石化能源的依赖。电热锅炉较好解决了供热co2和nox的减排问题,但电能属于二次能源的利用,受电价和负荷等制约因素,不能大面积使用。因此,利用太阳能等各种绿色清洁能源,实现多能源联合供热。目前,采用太阳能和地热等多种能源供热的技术方案存在以下问题:
2、太阳能转化出的热能综合利用率不高,通常供热工程设计的回水温度为40-50度,造成太阳能供热时,低于40度以下的热能浪费。
3、太阳能供热要考虑冬季防冻问题,以及太阳能集热板安装高度与用户供热最高点的高程差问题。
4、现有太阳能与热泵联合供热工艺的设计较复杂,项目投资成本高,后期运行维护难度大。
5、因此有必要设计一种便于运行操作,系统高度集成的,以太阳能为主的多能源联合供热工艺。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种太阳能、热泵耦合供热系统及其供热工艺,以解决现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:本专利技术提供一种太阳能、热泵耦合供热系统,包括:
3、蓄热器,所述蓄热器与用户入户管道之间设置有用户端循环泵;
4、太阳能集热系统,所述太阳能集热系统上设置有一次侧循
5、热泵供热系统,所述热泵供热系统与所述蓄热器连接,且所述热泵供热系统与所述蓄热器之间设置有热泵循环泵,所述热泵供热系统上设置有高温地源热泵;
6、地埋管换热系统,所述蓄热器、所述热泵供热系统均与所述地埋管换热系统连接,且所述热泵供热系统与所述地埋管换热系统之间设置有地热循环泵;
7、定压系统,所述定压系统包括第一定压单元和第二定压单元;所述第一定压单元和所述第二定压单元分别用于为所述太阳能集热系统、所述蓄热器定压;
8、其中,所述蓄热器用于耦合所述太阳能集热系统、所述热泵供热系统以及所述地埋管换热系统。
9、根据本专利技术提供的太阳能、热泵耦合供热系统,所述太阳能集热系统包括相互连接的板式换热器和太阳能集热板,所述板式换热器与所述蓄热器连接,所述板式换热器与所述太阳能集热板之间设置有所述一次侧循环泵,所述二次侧循环泵设置在所述蓄热器与所述板式换热器之间。
10、根据本专利技术提供的太阳能、热泵耦合供热系统,所述热泵供热系统包括相互连接的热泵蒸发器和热泵冷凝器,所述热泵蒸发器和所述热泵冷凝器之间设置有所述高温地源热泵,所述热泵蒸发器和所述热泵冷凝器均与所述蓄热器连接,所述热泵循环泵设置在所述热泵冷凝器与所述蓄热器之间。
11、根据本专利技术提供的太阳能、热泵耦合供热系统,所述地埋管换热系统包括地埋管换热器,所述蓄热器、所述热泵蒸发器均与所述地埋管换热器连接,所述地热循环泵设置在所述热泵蒸发器与所述地埋管换热器之间。
12、根据本专利技术提供的太阳能、热泵耦合供热系统,所述第一定压单元包括定压膨胀罐,所述定压膨胀罐与所述板式换热器与所述一次循环泵之间的管路连通。
13、根据本专利技术提供的太阳能、热泵耦合供热系统,所述第二定压单元包括水箱和定压泵,所述水箱与所述定压泵连接,所述定压泵与所述蓄热器通过管路连接。
14、一种太阳能、热泵耦合供热工艺,包括供热工艺、供冷工艺以及动态补热,所述供热工艺包括如下步骤:
15、步骤一,打开阀门7s-1和阀门7s-2,启动一次侧循环泵,当t0温度达到太阳能集热系统启动设定温度时,启动太阳能二次侧循环泵,当t1温度达到太阳能集热系统供热设定温度时,启动用户端循环泵;
16、步骤二,当t1低于t5且高于t4时,打开阀门7s-3,关闭阀门7s-1;如t5低于热泵供热系统启动设定温度时,运行热泵供热系统,打开阀门7g-3、阀门7g-4、阀门7g-5、阀门7g-6,保持阀门7g-1和阀门7g-2关闭,启动热泵供热系统;
17、步骤三,当t1低于t4时,仅利用储热单元供热,且热泵不运行时,关闭阀门7s-3,打开阀门7s-4,打开阀门7g-1和阀门7g-2,保持阀门7g-3和阀门7g-4关闭,启动地热循环泵,向土壤补热,直至t1低于25度,停运太阳能供热系统和停运地热循环泵,阀门恢复至初始状态;
18、步骤四,当太阳能供热系统停运或故障,用户端循环泵运行时,如t4低于供热系统允许最低回水温度,保持阀门7g-1和阀门7g-2关闭,打开阀门7g-3和阀门7g-4,启动地热循环泵和热泵供热系统。
19、步骤五,如t2高于供热系统允许最高供水温度时,且热泵不运行时,打开阀门7g-1和阀门7g-2,保持阀门7g-3和阀门7g-4关闭,启动地热循环泵,向土壤补热,直至t5低于供热系统允许最高温度。
20、采用冷暖型热泵时,所述供冷工艺,包括如下步骤:
21、步骤一,关闭阀门7g-7、阀门7g-8、阀门7g-9,打开阀门7g-10,保持阀门7g-1、阀门7g-2关闭。
22、步骤二,启动用户端循环泵(10)及地热循环泵(14)。
23、步骤三,启动地源热泵(3),用户室内的热量通过地埋管换热系统释放到土壤中。
24、本专利技术公开了以下技术效果:
25、(1)本方案通过调节蓄热器进行短时蓄热,并可通过储能扩展接口增加储热单元,提高了储热的灵活性。
26、(2)冬季运行期间通过土壤储热,再利用热泵供热系统提取热能,实现了对太阳能热潜的充分利用。
27、(3)太阳能与热泵两种能源耦合供热方式,基于本方案调节蓄热罐和地埋管换热系统,提出将富余太阳能热能存储工艺,较好的解决了太阳能供热峰值时,用户用热的谷值矛盾。通过太阳能供热峰值时动态储热,保证了用户侧供热的平稳,实现按需供热。
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1.一种太阳能、热泵耦合供热系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种太阳能、热泵耦合供热系统,其特征在于:所述太阳能集热系统包括相互连接的板式换热器(1)和太阳能集热板(15),所述板式换热器(1)与所述蓄热器(4)连接,所述板式换热器(1)与所述太阳能集热板(15)之间设置有所述一次侧循环泵(8),所述二次侧循环泵(9)设置在所述蓄热器(4)与所述板式换热器(1)之间。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能、热泵耦合供热系统,其特征在于:所述热泵供热系统包括相互连接的热泵蒸发器(12)和热泵冷凝器(13),所述热泵蒸发器(12)和所述热泵冷凝器(13)之间设置有所述高温地源热泵(3),所述热泵蒸发器(12)和所述热泵冷凝器(13)均与所述蓄热器(4)连接,所述热泵循环泵(11)设置在所述热泵冷凝器(13)与所述蓄热器(4)之间。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能、热泵耦合供热系统,其特征在于:所述地埋管换热系统包括地埋管换热器(5),所述蓄热器(4)、所述热泵蒸发器(12)均与所述地埋管换热器(5)连接,所述地热循环泵(14)设
5.根据权利要求2所述的一种太阳能、热泵耦合供热系统,其特征在于:所述第一定压单元包括定压膨胀罐(6),所述定压膨胀罐(6)与所述板式换热器(1)与所述一次循环泵(8)之间的管路连通。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能、热泵耦合供热系统,其特征在于:所述第二定压单元包括水箱和定压泵,所述水箱与所述定压泵连接,所述定压泵与所述蓄热器(4)通过管路连接。
7.一种太阳能、热泵耦合供热工艺,基于权利要求1-6任一项所述的太阳能、热泵耦合供热系统,其特征在于,包括供热工艺、供冷工艺以及动态补热,所述供热工艺包括如下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能、热泵耦合供热系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种太阳能、热泵耦合供热系统,其特征在于:所述太阳能集热系统包括相互连接的板式换热器(1)和太阳能集热板(15),所述板式换热器(1)与所述蓄热器(4)连接,所述板式换热器(1)与所述太阳能集热板(15)之间设置有所述一次侧循环泵(8),所述二次侧循环泵(9)设置在所述蓄热器(4)与所述板式换热器(1)之间。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能、热泵耦合供热系统,其特征在于:所述热泵供热系统包括相互连接的热泵蒸发器(12)和热泵冷凝器(13),所述热泵蒸发器(12)和所述热泵冷凝器(13)之间设置有所述高温地源热泵(3),所述热泵蒸发器(12)和所述热泵冷凝器(13)均与所述蓄热器(4)连接,所述热泵循环泵(11)设置在所述热泵冷凝器(13)与所述蓄热器(4)之间。
4.根据权利要...
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