太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統技術方案

本發明專利技術涉及一種太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統，包括土壤源熱泵系統和太陽能熱水裝置，在土壤源熱泵系統的地下的換熱器出口端與蒸發器之間的管路上設置有換熱器。地下的換熱器出口端與蒸發器之間的管路上的換熱器通過管路與太陽能熱水裝置的貯熱設備相連。通過利用太陽能熱水裝置給土壤源熱泵系統輔助加熱，能夠使土壤源熱泵系統在冬季保持良好的運行，并能夠提高室內溫度；同時，在夏季，利用土壤源熱泵系統的制冷作用，在晚間將多余的制冷量存儲于具有良好隔熱性能的太陽能熱水裝置的貯熱裝置中，此時關閉貯熱裝置與太陽能集熱器間的進出口閥，可以在白天為土壤源熱泵系統提供輔助制冷，避開白天的用電高峰，達到節能和緩解電網供電壓力的效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種土壤源熱泵系統，尤其是一種太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統。
技術介紹
土壤源熱泵冬季運行時，地下埋管換熱器的吸熱量主要依靠換熱器內流體與土壤之間以導熱方式運行，土壤源熱泵機組循環性能提高受到限制。在土壤、回填材料特性和遠界土壤溫度一定的條件下，為滿足一定熱量交換的要求，需要地下埋管換熱器內流體和土壤之間保持一定的溫差，必然導致冬季埋管換熱器的進、出水溫度較低。土壤源熱泵冬季運行期間，地下埋管換熱器平均進水溫度為rc左右，平均出水溫度為3-c左右，在某些情況下，如流量變小時，地下埋管換熱器進水溫度甚至在低于(TC的亞穩定狀態運行。土壤源熱泵冬季蒸發溫度處在較低的水平。較低的地下埋管換熱器進、出水溫度， 一方面導致了熱泵機組蒸發溫度的下降和循環性能系數的降低；另一方面，過低的地下埋管換熱器進水溫度，有可能產生載冷劑結凍的現象，或者由于機組的低溫保護而頻繁地自行停機。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種能夠利用太陽能熱水裝置提供輔助加熱的土壤源熱泵系統。本專利技術包括土壤源熱泵系統和太陽能熱水裝置，在土壤源熱泵系統的埋地管出口端與蒸發器之間的管路上設置有換熱器。太陽能輔助裝置的太陽能集熱器出口通過管路經集熱泵與貯熱設備相連，貯熱設備出口通過管路與集熱器進口相連，形成加熱介質的回路，在土壤源熱泵系統的地下埋管換熱器出口端與蒸發器之間的管路上的換熱器通過管路與太陽能熱水裝置的]T:熱設備相連。太陽能熱水裝置的太陽能集熱器為單層玻璃蓋板的平板集熱器，并在吸熱板表面涂有黑色選擇膜。該太陽能集熱器面向正南，傾角可調節，其傾角冬季為45。，春季、夏季和秋季為35° 。太陽能熱水裝置的貯熱設備為單槽敞開式貯熱水槽。在貯熱設備及管路上包覆有隔熱材料。其中在貯熱設備包覆的隔熱材料厚度為20 50cm。在所述土壤源熱泵系統的地下的換熱器出口端與蒸發器之間的管路上設置的換熱器為板冷式換熱器。在所述土壤源熱泵系統的中地下埋管換熱器為U型塑料管。本專利技術的優點和積極效果是通過利用太陽能熱水裝置給土壤源熱泵系統輔助加熱，能夠使土壤源熱泵系統在冬季保持良好的運行，并能夠提高室內溫度；同時，在夏季，利用土壤源熱泵系統的制冷作用，在晚間將多余的制冷量存儲于具有良好隔熱性能的太陽能熱水裝置的貯熱裝置中，此時關閉貯熱裝置與太陽能集熱器間的進出口閥，可以在白天為土壤源熱泵系統提供輔助制冷，避開白天的用電高峰，達到節能和緩解電網供電壓力的效果。附圖說明圖l為系統結構示意圖。具體實施例方式下面結合附圖說明本專利技術。本專利技術包括土壤源熱泵系統和太陽能熱水裝置，在土壤源熱泵系統的埋地管出口端與蒸發器之間的管路上設置有換熱器6。太陽能輔助裝置的太陽能集熱器1的出口通過管路經集熱泵3與貯熱設備2相連，貯熱設備出口通過管路與集熱器進口相連，形成加熱介質的回路，在土壤源熱泵系統的地下埋管換熱器4出口端與蒸發器7之間的管路上的換熱器通過管路與太陽能熱水裝置的貯熱設備相連。太陽能熱水裝置的太陽能集熱器為單層玻璃蓋板的平板集熱器，并在吸熱板表面涂有黑色選擇膜。該太陽能集熱器面向正南，傾角可調節，其傾角冬季為45° ，春季、夏季和秋季為35。。太陽能熱水裝置的IC熱設備為單槽敞開式貯熱水槽且在貯熱設備及管路上包覆有隔熱材料。其中在貯熱設備包覆的隔熱材料厚度為20 50cm。在所述土壤源熱泵系統的地下的換熱器出口端與蒸發器之間的管路上設置的換熱器為板冷式換熱器。地下埋管換熱器為U型HDPE-IOO塑料管，埋管井為兩口，埋管直徑分別為25mm和32mm，埋管深度為120m，另設測試井三口，井深為90 m，通過循環泵5實現水在U型管及系統內的循環。冷凝器8和蒸發器7為板式換熱器。末端設風機盤管9空調系統。連接管路部分采用PPR管，在冬季，熱泵機組按供熱工況運行，蒸發器通過埋管從土壤中吸熱，空調末端裝置回水通過冷凝器加熱升溫。在夏季，通過閥件換向，熱泵系統可以實現制冷循環。下面是太陽能系統冬季供熱過程晴天，載熱介質在集熱器中集熱，然后流過貯熱水槽，并通過槽內換熱盤管將熱量傳遞給水后，在水泵作用下流回集熱器，開始下一次循環。蓄熱水槽中熱水流經換熱器與埋地盤管出口水進行熱交換，再返回水槽換熱。在陰天或晚上，集熱環路停止運行，放熱環路運轉，為了避免凍結，放熱回路采取了保溫措施。另外，太陽能系統可以在夏季和過渡季用于供熱水，因為有具有保溫措施的蓄熱裝置，在夏季可用夜間進行蓄冷運轉，實現節能且有助于錯過電力高峰，緩解電網壓力。權利要求1、一種太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統，包括土壤源熱泵系統和太陽能輔助裝置，其特征是，在土壤源熱泵系統的地下的換熱器出口端與蒸發器之間的管路上設置有換熱器。2、 根據權利要求1所述的太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統， 其太陽能熱水裝置的太陽能集熱器出口通過管路經集熱泵與貯熱設 備相連，貯熱設備出口通過管路與集熱器進口相連，形成加熱介質的 回路，其特征是，所述土壤源熱泵系統的埋地管出口端與蒸發器之間 的管路上的換熱器通過管路與所述太陽能熱水裝置的貯熱設備相連。3、 根據權利要求2所述的太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統， 其特征是，所述太陽能集熱器為單層玻璃蓋板的平板集熱器，并在吸 熱板表面涂有黑色選擇膜。4、 根據權利要求2所述的太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統， 其特征是，所述太陽能集熱器面向正南，傾角可調節，其傾角冬季為 45° ，春季、夏季和秋季為35。。5、 根據權利要求2、 3或4所述的太陽能輔助加熱的土壤源熱泵 系統，其特征是，所述貯熱設備為單槽敞開式貯熱水槽。6、 根據權利要求2、 3或4所述的太陽能輔助加熱的土壤源熱泵 系統，其特征是，所述貯熱設備及管路上包覆有隔熱材料。7、 根據權利要求6所述的太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統， 其特征是，所述貯熱設備包覆的隔熱材料厚度為20 50cm。8、 根據權利要求1所述的太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統， 其特征是，所述土壤源熱泵系統的埋地管出口端與蒸發器之間的管路 上設置的換熱器為板冷式換熱器。9、 根據權利要求1所述的太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統， 其特征是，所述地下埋管換熱器為U型塑料管。全文摘要本專利技術涉及一種太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統，包括土壤源熱泵系統和太陽能熱水裝置，在土壤源熱泵系統的地下的換熱器出口端與蒸發器之間的管路上設置有換熱器。地下的換熱器出口端與蒸發器之間的管路上的換熱器通過管路與太陽能熱水裝置的貯熱設備相連。通過利用太陽能熱水裝置給土壤源熱泵系統輔助加熱，能夠使土壤源熱泵系統在冬季保持良好的運行，并能夠提高室內溫度；同時，在夏季，利用土壤源熱泵系統的制冷作用，在晚間將多余的制冷量存儲于具有良好隔熱性能的太陽能熱水裝置的貯熱裝置中，此時關閉貯熱裝置與太陽能集熱器間的進出口閥，可以在白天為土壤源熱泵系統提供輔助制冷，避開白天的用電高峰，達到節能和緩解電網供電壓力的效果。文檔編號F25B30/00GK101458009SQ200710150900公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月11日 優先權日2007年12月11日專利技術者婭 劉 申請人:婭 劉 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種太陽能輔助加熱的土壤源熱泵系統，包括土壤源熱泵系統和太陽能輔助裝置，其特征是，在土壤源熱泵系統的地下的換熱器出口端與蒸發器之間的管路上設置有換熱器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉婭，
申請(專利權)人：劉婭，
類型：發明
國別省市：12[中國|天津]