【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及浅层地热应用，尤其是一种基于绿色建筑的太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统。
技术介绍
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3、地源热泵技术属可再生能源利用技术，地源热泵是利用了地面浅层地热资源作为冷热源，进行能量转换的加热(或降温)系统。地源热泵系统运行过程中，不消耗水也不污染水，环保效益显著，但目前地源热泵的技术存在的最大不足是“土壤热不平衡”的问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统，解决道路冬季积雪结冰、夏季地面高温问题，本专利技术主动式加温或降温，可达到防患于未然的效果，道路不会出现结冰积雪，也不会温度过高。同时，太阳能可为整个地源热泵系统提供电能，节约用电，蓄热蓄能装置和太阳能热泵系统的设置解决了“土壤热不平衡”的问题，避免了土壤温度失衡，保护了周围生态环境。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统，包括地源侧循环管道、地源井、浅层岩土、第一集水器、第一分水器、第一控制阀门、第一循环泵、智能温控控制箱、热泵机组、第二循环泵、第二控制阀门、第二集水器、第二分水器、冷热水进水管、道路、冷热水回水管、蓄冷蓄热装置、第三控制阀门、太阳能热泵系统、第四控制阀门，所述地源井开设于浅层岩土内，所述地源侧循环管道连通于地源井、第一集水器、第一分水器之间，所述第一集水器、第一
5、优选的，在系统中安装智能温控控制箱，可通过测量室外气温智能控制用电器是否工作及热泵机组工作模式切换，当监测到冬季气温过低或夏季气温过高时自动控制以上用电器工作且热泵机组循环水夏季为降温用冷冻水，冬季为用于加热的融冰雪热水，当室外温度未达到道路结冰或地表温度过高范围时自动控制第二控制阀门、第二循环泵、第二集水器、第二分水器关闭，其他装置运行，利用太阳能热泵系统为浅层岩土补热，用以改善地源热泵土壤热不平衡问题。
6、优选的，所述第一循环泵用于将与浅层岩土经过热量交换介质经过第一集水器输送至热泵机组。
7、优选的，所述热泵机组用于将工作后出来的循环水夏季为降温用冷冻水，冬季为用于加热的融冰雪热水，用于道路路面冬季除冰雪、夏季降温。根据权利要求1所述的一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统，其特征在于：所述蓄冷蓄热装置用于将夏季地源热泵流过热泵机组的高温水流入蓄冷蓄热装置，将热量储存在蓄冷蓄热装置，用于冬季的供热，同时，将冬季地源热泵流过热泵机组的低温水流入蓄冷蓄热装置，将其中的冷量储存在蓄冷蓄热装置，用于夏季的供冷，以解决长期使用地热能后，土壤热不平衡，供冷供热效率低的问题。
8、一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统的使用步骤如下：
9、步骤一：根据现场情况及施工图纸将太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统安装完成；
10、步骤二：太阳能热泵系统为整个系统供电；
11、步骤三：智能温控控制箱通过测量室外气温，确定设备运行情况；
12、步骤四：第一循环泵将热量交换介质经第一集水器输送至热泵机组；
13、步骤五：热泵机组循环水夏季为降温用冷冻水，冬季为用于加热的融冰雪热水，太阳能热泵系统同时辅助地源热泵工作；
14、步骤六：蓄冷蓄热装置，通过第三控制阀门将夏季地源热泵流过热泵机组的高温水流入蓄冷蓄热装置，将能量储存在蓄冷蓄热装置中，用于夏季的供冷，可解决长期使用地热能后，土壤热不平衡，供冷供热效率低的问题；
15、步骤七：第二循环泵将热量交换介质经第二分水器输送至冷热水进水管。
16、步骤八：冷热水进水管中热量交换介质与道路充分接触，达到升温或降温效果；
17、步骤九：经过热交换的热量交换介质经第二集水器、热泵机组、第一分水器循环回地源井内重复步骤四。
18、优选的，步骤三中，当冬季气温过低或夏季气温过高时智能温控控制箱控制全部系统开始工作。春秋季气温适中时，第二控制阀门、第二循环泵、第二集水器、第二分水器关闭，其他装置运行，降低了运行成本，同时可智能控制太阳能热泵系统为浅层岩土补热，改善地源热泵土壤热不平衡问题，当浅层岩土补热达到平衡时，智能控制所有用电器停止运行；
19、优选的，第一集水器和第一分水器，能够更好的将地源侧循环管道输出的热量交换介质收集并输入至热泵机组内，能够更好的将热量交换介质分别输送回地源井内再次进行热交换；
20、优选的，第二集水器和第二分水器，能够更好的将冷热水回水管中的热量交换介质收集并输入至热泵机组内，能够更好的将热量交换介质输送至冷热水进水管内与道路进行热交换；
21、优选的，所述地源侧循环管道、冷热水进水管和冷热水回水管为地埋管，所述地埋管弯折呈u形设计平铺在待加热或降温的道路下方，地埋管u形的深度方向沿道路宽度方向布置，使得能够更好的对加热或降温，且地热能耗低、运行成本低且环保。
22、(三)有益效果
23、本专利技术提供了一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统。具备以下有益效果：
24、1、本专利技术道路融冰雪降高温系统可通过与浅层岩土热量交换对道路加热或降温，较冰雪人工清除、机械清除和撒盐清除成本低且节能环保，较道路洒水降温节约水资源；
25、2、本专利技术道路融冰雪降高温系统的蓄热蓄能装置和太阳能热泵系统的设置解决了“土壤热不平衡”的问题，避免了土壤温度失衡，保护了周围生态环境；
26、3、本专利技术道路融冰雪降高温系统的智能温控控制箱可精准控制设备运行状态，节约资源，可降低成本；
27、4、本专利技术道路融冰雪降高温系统在监测到气温预警时会立即运行，冬季可将落地的雪花及时融掉不会产生积雪、道路也不会结冰，夏季高温一旦发生及时降温，道路温度也不会偏高，这种提前主动式较于传统的被动式而言具备防患于未然的效果。
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1.一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统，包括地源侧循环管道(1)、地源井(2)、浅层岩土(3)、第一集水器(4)、第一分水器(5)、第一控制阀门(6)、第一循环泵(7)、智能温控控制箱(8)、热泵机组(9)、第二循环泵(10)、第二控制阀门(11)、第二集水器(12)、第二分水器(13)、冷热水进水管(14)、道路(15)、冷热水回水管(16)、蓄冷蓄热装置(17)、第三控制阀门(18)、太阳能热泵系统(19)、第四控制阀门(20)，所述地源井(2)开设于浅层岩土(3)内，所述地源侧循环管道(1)连通于地源井(2)、第一集水器(4)、第一分水器(5)之间，所述第一集水器(4)、第一分水器(5)分别与热泵机组(9)连通，所述热泵机组(9)上还连通有蓄冷蓄热装置(17)、太阳能热泵系统(19)、第二集水器(12)和第二分水器(13)，所述第二分水器(13)与冷热水进水管(14)连通，所述第二集水器(12)与冷热水回水管(16)连通，所述冷热水进水管(14)、冷热水回水管(16)设置于道路(15)下方，所述第一分水器(5)与热泵机组(9)之间设置有第一循环泵(7)，所述第一集水器
2.根据权利要求1所述的一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统，其特征在于：所述太阳能热泵系统(19)为整个系统供电。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统，其特征在于：在系统中安装智能温控控制箱(8)，可通过测量室外气温智能控制用电器是否工作及热泵机组工作模式切换，当监测到冬季气温过低或夏季气温过高时自动控制以上用电器工作且热泵机组循环水夏季为降温用冷冻水，冬季为用于加热的融冰雪热水，当室外温度未达到道路结冰或地表温度过高范围时自动控制第二控制阀门(10)、第二循环泵(11)、第二集水器(12)、第二分水器(13)关闭，其他装置运行，利用太阳能热泵系统(19)为浅层岩土(3)补热，用以改善地源热泵土壤热不平衡问题。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统，其特征在于：所述第一循环泵(6)用于将与浅层岩土(3)经过热量交换介质经过第一集水器(4)输送至热泵机组(9)。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统，其特征在于：所述热泵机组(9)用于将工作后出来的循环水夏季为降温用冷冻水，冬季为用于加热的融冰雪热水，用于道路(15)路面冬季除冰雪、夏季降温。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统，其特征在于：所述蓄冷蓄热装置(17)用于将夏季地源热泵流过热泵机组(9)的高温水流入蓄冷蓄热装置(17)，将热量储存在蓄冷蓄热装置(17)，用于冬季的供热，同时，将冬季地源热泵流过热泵机组(9)的低温水流入蓄冷蓄热装置(17)，将其中的冷量储存在蓄冷蓄热装置(17)，用于夏季的供冷，以解决长期使用地热能后，土壤热不平衡，供冷供热效率低的问题。
7.一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统的使用方法，其特征在于，步骤如下：
8.根据权利要求7所述一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统的使用方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统的使用方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统的使用方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统，包括地源侧循环管道(1)、地源井(2)、浅层岩土(3)、第一集水器(4)、第一分水器(5)、第一控制阀门(6)、第一循环泵(7)、智能温控控制箱(8)、热泵机组(9)、第二循环泵(10)、第二控制阀门(11)、第二集水器(12)、第二分水器(13)、冷热水进水管(14)、道路(15)、冷热水回水管(16)、蓄冷蓄热装置(17)、第三控制阀门(18)、太阳能热泵系统(19)、第四控制阀门(20)，所述地源井(2)开设于浅层岩土(3)内，所述地源侧循环管道(1)连通于地源井(2)、第一集水器(4)、第一分水器(5)之间，所述第一集水器(4)、第一分水器(5)分别与热泵机组(9)连通，所述热泵机组(9)上还连通有蓄冷蓄热装置(17)、太阳能热泵系统(19)、第二集水器(12)和第二分水器(13)，所述第二分水器(13)与冷热水进水管(14)连通，所述第二集水器(12)与冷热水回水管(16)连通，所述冷热水进水管(14)、冷热水回水管(16)设置于道路(15)下方，所述第一分水器(5)与热泵机组(9)之间设置有第一循环泵(7)，所述第一集水器(4)与热泵机组(9)之间设置有第一控制阀门(6)，所述所述热泵机组(9)与太阳能热泵系统(19)之间设置有第四控制阀门(20)，所述蓄冷蓄热装置(17)与太阳能热泵系统(19)之间设置有第三控制阀门(18)，所述第二集水器(12)与冷热水回水管(16)之间设置有第二循环泵(10)，所述热泵机组(9)和第二分水器(13)，所述智能温控控制箱(8)分别与第一集水器(4)、第一分水器(5)、第一控制阀门(6)、第一循环泵(7)、智能温控控制箱(8)、热泵机组(9)、第二循环泵(10)、第二控制阀门(11)、第二集水器(12)、第二分水器(13)、第三控制阀门(18)、太阳能热泵系统(19)、第四控制阀门(20)通过有线或无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能-地源热泵道路融冰雪降高温系统，其特征在于：所述太阳能热泵系统(19)为整个系统供电。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：王超，于世高，张宗磊，田永伟，赵逍，岳建军，秦玉欢，
申请(专利权)人：中国十七冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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