复合式可再生建筑能源供应系统技术方案

本发明专利技术提供一种复合式可再生建筑能源供应系统，包括：热泵机组；蓄冷/蓄热桶；光伏发电组件，其与一光伏逆变器连接，该光伏逆变器进一步连接所述热泵机组、生活热水板式换热器、蓄电装置以及蓄冷/蓄热桶；太阳能集热装置，其与一太阳能集热板式换热器连接，该太阳能集热板式换热器进一步连接所述蓄冷蓄热桶和所述生活热水板式换热器；热管式地埋换热器、其分别所述热泵机组和过渡季节供冷板式换热器连接。本发明专利技术将蓄冷/蓄热技术、热泵技术、蓄电技术有机结合在一起，构成了供暖系统、制冷系统、生活热水供应系统、照明系统等相互融合、相互组合的、综合性的可再生能源建筑系统，具有节能高效的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑能源供应领域，具体涉及一种智能化根据不同条件调度能源供应的建筑能源供应系统。
技术介绍
目前，建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”，尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，呈急剧上扬趋势。现在我国每年新增房屋20亿平方米中，其中99%以上是高能耗建筑；而既有的约 430亿平方米建筑中，只有4%采取了节能措施，单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。目前，我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段，工业的增长、城镇化进程的加快、居民消费结构的升级，使得我们对能源、经济资源的需求更加迫切。由此国家陆续出台了相关的财政政策以扶持节能、绿色、低能耗建筑的发展，我国的建筑节能技术在这几年也获得了较好的发展机会，在国家相关政策的大力支持下，节能技术如地源热泵技术的应用面积从2005年的约3000万平米，上升到了 2010年的1. 2亿平米，LED照明、太阳能集热器、光伏发电等一批绿色能源技术、节能设备得到了大力的推广，节能理念也得到了很好的普及。现有技术在建筑行业中对能源的利用主要有以下几种方式第一种是地源热泵，其缺点是因为受地下地热能的波动影响，负荷不平衡的情况时有出现，在极寒天气情况下就不如常规的市政供热稳定，因此市场上大部分地源热泵的系统都采用燃气或燃煤锅炉辅助的方法，这种系统不仅增加了成本，运行成本跟常规市政供热比也没有太大优势，也增加了运行人员的工作量。第二种是蓄冷/蓄热技术因为是利用电网电价的峰谷差来达到节能的目的，尽管技术本身并不减小能量的消耗，反而会使用电量有不同程度增加。由于它平衡了电网负荷，减少了电力高峰时在电网线路上的输电损失，所以这项节能技术对整个建筑节能产业有重要的意义。第三是光伏发电技术在建筑上的应用其实已经有很多，但普遍规模都很小，远达不到大规模推广示范的作用，原因主要是建筑照明耗电量普遍较大，现有的光伏发电单位发电量达不到建筑本身的电力需求，同时，因为居民用电集中在晚上，而因为独立光伏发电系统面临着很复杂的上网上续问题造成普遍不能将所发电并入国家电网，所以作为依靠太阳能发电的光电建筑必须考虑电的存储问题，现有的电存储都靠储电池，而储电池的造价目前非常高，整体造成整个光伏系统的成本很高。第四是太阳能集热技术其缺点是单纯依靠太阳能热水器来解决生活用热水供应的问题受制于场地问题、负荷不平衡问题、极端天气供应不上问题等)不能大规模采用。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种复合式可再生建筑能源供应系统，以解决现有技术的建筑中对能源综合利用不足、节能功效不足的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用了以下的技术方案一种复合式可再生建筑能源供应系统，包括热泵机组；蓄冷/蓄热桶；光伏发电组件，其与一光伏逆变器连接，该光伏逆变器进一步连接所述热泵机组、生活热水板式换热器、蓄电装置以及蓄冷/蓄热桶；太阳能集热装置，其与一太阳能集热板式换热器连接，该太阳能集热板式换热器进一步连接所述蓄冷蓄热桶和所述生活热水板式换热器；热管式地埋换热器、其分别所述热泵机组和过渡季节供冷板式换热器连接。依照本专利技术较佳实施例所述的供应系统，所述热泵机组的输出端连接用于提供热水的热水装置、用于供暖的暖气装置以及用于地板采暖的地暖装置。依照本专利技术较佳实施例所述的供应系统，所述过渡季供冷板式换热器输出端连接用于制冷的风机盘管，该风机盘管同时连接所述蓄冷/蓄热桶。依照本专利技术较佳实施例所述的供应系统，所述生活热水板式换热器两侧本别设置有一次侧循环泵和二次侧循环泵。依照本专利技术较佳实施例所述的供应系统，所述热泵机组输出端还连接有一空调侧循环泵。依照本专利技术较佳实施例所述的供应系统，所述热泵机组输入端和所述热管式地埋换热器之间设置有地源侧循环泵。依照本专利技术较佳实施例所述的供应系统，所述太阳能集热板式换热器两侧跟别设置有一次侧循环泵和二次侧循环泵。依照本专利技术较佳实施例所述的供应系统，所述过渡季供冷板式换热器输出端设置有二次侧循环泵，其输入端设置有阀门，其输出端与所述风机盘管之间、与蓄冷/蓄热桶之间分别设置有阀门。依照本专利技术较佳实施例所述的供应系统，所述热泵机组与所述生活热水板式换热器、热管式地埋换热器以及输出端都设置有阀门。依照本专利技术较佳实施例所述的供应系统，所述蓄冷/蓄热桶与所述热泵机组输出端之间设置有阀门。由于采用了以上的技术特征，使得本专利技术相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果1.本专利技术将太阳能光电、太阳能光热、地热能这三种常见且较为丰富的可再生能源为基础能源，通过优化组后与蓄冷/蓄热系统相结合，构成了供暖、制冷、生活热水、照明等一体化生活、办公用能源供应系统。应该系统利用太阳能、地热能等可再生能源各自的特点进行优势互补，白天发电并收集热能，在供应白天建筑物能源的基础上，将多余的太阳能发出的电能、热能收集存储在蓄电系统、蓄冷/蓄热桶中供晚上或极端天气时使用，较好地解决了单一地源热泵系统或单一太阳能集热系统冷、热负荷不平衡的问题。2.本专利技术所提到的系统及技术使用范围广，无论是北方极寒冷地区、南方夏季高温、冬季气候阴冷地区，只要合理组合三种基础能源形式，实现最优的运行方式，都能很好的解决建筑可再生能源供应的问题。3、本专利技术所提到的地热采集组件核心设备都埋在地下，而光电系统一般安装在闲置的屋顶或墙面上，无需额外用地或增建其他设施，适用于人口密集的地方使用；而安装在屋顶和墙壁等外围护结构上的光电应用装置，可以吸收太阳能、转化为电能大大降低了室外综合温度，减少了墙体的热和室内空调冷负荷，既节省了能源，又利于保证室内的空气品质。附图说明图1是本专利技术提供的智能建筑能源供应系统的拓扑图；图2是本专利技术提供的智能建筑能源供应系统的具体实现架构图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的几个优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实施例。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本专利技术有彻底的了解，在以下本专利技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本专利技术。另外，为了避免对本专利技术的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。首先，请参考图1，根据图1介绍本专利技术的原理，本专利技术所提供的系统可以划分成基础能源层100、能源转化层200、能源利用层300三个拓扑层次。在基础能源层100中，由太阳能光电101、太阳能光热102和地热能103这三种可再生能源形式组成。能源转化层200中，由光伏瓦211地热、水源、地源、污水源221、太阳能集热系统231、电转换器212、控制系统222、热转换器/存储器232、蓄电系统213、热泵机组 223、蓄冷/蓄热桶233共12个部件组成.能源利用层300中，由制冷301、供暖302、热水 303、照明304共4项组成。基础能源层100根据不同的地理环境和可再生能源的条件，因地制宜进行有机的组合，如地热能特别丰富的地区，在具体设计时可将大部分负荷由地热能来承担，将太阳能光热作为一个补充，而对于当地太阳能特别丰富的地区，在进行建筑能源供应系统的设计时，可将地热能作为一个有机的补充，在满足建筑热工指标及空调负荷指标的前提本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种复合式可再生建筑能源供应系统，其特征在于，包括：热泵机组；蓄冷／蓄热桶；光伏发电组件，其与一光伏逆变器连接，该光伏逆变器进一步连接所述热泵机组、生活热水板式换热器、蓄电装置以及蓄冷／蓄热桶；太阳能集热装置，其与一太阳能集热板式换热器连接，该太阳能集热板式换热器进一步连接所述蓄冷蓄热桶和所述生活热水板式换热器；热管式地埋换热器、其分别所述热泵机组和过渡季节供冷板式换热器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：童裳慧，张岩林，
申请(专利权)人：北京世能中晶能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11