一种西藏冻土区热管-热泵多级耦合的冻土地基稳定与居民供暖系统技术方案

技术编号:45761741 阅读:28 留言:0更新日期:2025-07-08 21:52
一种西藏冻土区热管‑热泵多级耦合的冻土地基稳定与居民供暖系统,主要包括热管、热泵系统、PV/T集热器、缓冲水箱、三通阀、相变储能罐、止水阀。PV/T集热器连接热泵系统的压缩机和换热器,热泵系统耦合热管,并后连缓冲水箱,水箱分别连通相变储能罐与用户侧。当冻土层热稳定性差时,热泵系统启动,蒸发器吸收热管传递的冻土热量,PV/T集热器收集光伏电池板热量并预热循环工质。缓冲水箱产生高温水,一部分热量储存至相变储能罐,其余供用户侧使用。当冻土层趋于稳定时,热泵停止,热量由相变储能罐供给用户;待系统监测到冻土层稳定性变差后,重新启动热泵进入下一工作周期。此专利可以实现能源的回收利用,同时实现冻土保护与建筑供暖协同。

【技术实现步骤摘要】

本专利旨在面向西藏冻土区构建一种热管-热泵多级耦合的冻土地基稳定与居民供暖系统,属于冻土区能源利用与建筑工程。


技术介绍

1、西藏高寒冻土区因其独特的地理与气候条件,面临两大核心挑战:一是冻土地基在季节性冻融循环下的稳定性问题,传统地基加固技术难以长期抵御冻胀与融沉效应,导致建筑结构受损;二是冬季供暖需求迫切,但常规化石能源供暖成本高昂且环境污染严重,需绿色可持续的解决方案。现有技术中,单一热管系统虽防止解冻土融化,但热传导效率受限于极端低温;热泵技术在高海拔低温环境下能效显著下降,且与地基稳定措施缺乏协同;光伏光热系统虽可提供清洁能源,但光热与电能的协同利用效率不足,且储能环节难以平衡昼夜及季节性的供需波动。

2、此外,现有方案多独立设计,在冻土保护、建筑供暖与可再生能源利用方面有一些不可忽略的问题:1.冻土保护设计及实施过程:建设成本较高,为了保护冻土很多项目采用特殊的设计,增加了工程的建设和维护的成本。长期有效性不确定,冻土层是动态变化的,使得在对冻土的处理时,以现有的一些技术仍存在很大的不确定性;2.建筑供暖方案:高能耗问题,西藏这样的本文档来自技高网...

【技术保护点】

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【技术特征摘要】

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【专利技术属性】
技术研发人员:宗晓萌张浩康王瑜
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:发明
国别省市:

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