太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)以及由板式換熱器和風(fēng)機(jī)盤管組成的空調(diào)系統(tǒng)，其特征是：所述的太陽能系統(tǒng)和所述的地源熱泵系統(tǒng)分別與所述的板式換熱器連接，所述的太陽能系統(tǒng)和所述的地源熱泵系統(tǒng)之間也通過管路連接。本實(shí)用新型將兩種可再生能源的熱泵機(jī)組有機(jī)結(jié)合起來，同時(shí)提高兩套機(jī)組的用能效率。
【專利說明】太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，屬于地源熱泵開發(fā)利用設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]太陽能和地?zé)崮苁悄壳笆褂玫淖瞽h(huán)保的兩項(xiàng)能源，然而太陽輻射熱量有季節(jié)、晝夜的規(guī)律變化，同時(shí)還受陰晴云雨等隨機(jī)因素的強(qiáng)烈影響，故太陽輻射熱量具有很大的不穩(wěn)定性。利用地下地溫穩(wěn)定，不易受氣溫影響的特點(diǎn)，將空調(diào)熱交換器至于地下，即地下埋設(shè)垂直循環(huán)水管(地埋管)，夏季制冷時(shí)，地溫可能低于氣溫，冬季供暖時(shí)，地溫可能高于氣溫。利用熱泵升溫或降溫的幅度較小，從而提高機(jī)組的效率，節(jié)約了電能。在長(zhǎng)江中下游夏熱冬冷地區(qū)適宜利用土壤源地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。夏季空調(diào)時(shí)，將吸收的熱能排入地下。冬季供暖時(shí)，將熱能從地下吸取。地溫是空調(diào)熱交換效率的關(guān)鍵。而地源熱泵系統(tǒng)在使用過程中由于系統(tǒng)向土壤釋熱量和取熱量不匹配，會(huì)導(dǎo)致土壤出現(xiàn)冷堆積或熱堆積，引起系統(tǒng)工作效率下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)機(jī)組停機(jī)，目前，如何能將這兩種環(huán)保的能源有機(jī)地結(jié)合起來成為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一大難題。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0006]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述存在的問題提供一種太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，將兩種可再生能源的熱泵機(jī)組有機(jī)結(jié)合起來，同時(shí)提高兩套機(jī)組的用能效率。
[0007]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)以及由板式換熱器和風(fēng)機(jī)盤管組成的空調(diào)系統(tǒng)，所述的太陽能系統(tǒng)和所述的地源熱泵系統(tǒng)分別與所述的板式換熱器連接，所述的太陽能系統(tǒng)和所述的地源熱泵系統(tǒng)之間也通過管路連接。
[0009]所述的太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，所述的太陽能系統(tǒng)包括太陽能集熱器，所述的太陽能集熱器連接太陽能熱水箱，所述的太陽能熱水箱連接溴化鋰機(jī)組，所述的溴化鋰機(jī)組連接蓄冷/熱水箱，所述的蓄冷/熱水箱連接所述的板式換熱器。
[0010]所述的太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，所述的地源熱泵系統(tǒng)包括地埋管，所述的地埋管與所述的板式換熱器通過管道串聯(lián)后連接地源熱泵主機(jī)，所述的地源熱泵主機(jī)連接所述的風(fēng)機(jī)盤管。
[0011]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1、板式換熱器，2、風(fēng)機(jī)盤管，3、太陽能集熱器，4、太陽能熱水箱；5、溴化鋰機(jī)組；6、接蓄冷/熱水箱；7、地埋管；8、地源熱泵主機(jī)。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
[0015]如圖1所示:本實(shí)施例的太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)以及由板式換熱器I和風(fēng)機(jī)盤管2組成的空調(diào)系統(tǒng)，所述的太陽能系統(tǒng)和所述的地源熱泵系統(tǒng)分別與所述的板式換熱器連接，所述的太陽能系統(tǒng)和所述的地源熱泵系統(tǒng)之間也通過管路連接。本實(shí)施例中各個(gè)系統(tǒng)的連接都是通過管路連接，管路上都設(shè)置有閥門便于根據(jù)需要控制管路的流通和切斷。
[0016]所述的太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，所述的太陽能系統(tǒng)包括太陽能集熱器3，所述的太陽能集熱器連接太陽能熱水箱4，所述的太陽能熱水箱連接溴化鋰機(jī)組5，所述的溴化鋰機(jī)組連接蓄冷/熱水箱6，所述的蓄冷/熱水箱連接所述的板式換熱器。
[0017]所述的太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，所述的地源熱泵系統(tǒng)包括地埋管7，所述的地埋管與所述的板式換熱器通過管道串聯(lián)后連接地源熱泵主機(jī)8，所述的地源熱泵主機(jī)連接所述的風(fēng)機(jī)盤管。
[0018]工作過程:本實(shí)用新型的工作過程包括制冷模式和制熱模式:
[0019]制冷模式:
[0020]在需要制冷的情況下，夏季采用地源熱泵系統(tǒng)與太陽能一溴化鋰制冷系統(tǒng)為末端室內(nèi)提供冷量。在過渡季，僅采用太陽能一溴化鋰制冷系統(tǒng)為末端室內(nèi)提供冷量。采用太陽能一溴化鋰制冷系統(tǒng)時(shí)，需要采用熱管真空管太陽能集熱器。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求關(guān)閉相關(guān)管路上的閥門。
[0021]在制冷工況下，地源熱泵系統(tǒng)與太陽能一溴化鋰制冷系統(tǒng)交替運(yùn)行，冷卻系統(tǒng)均采用土壤U型地埋管換熱器。根據(jù)蓄冷/熱水箱中的溫度判斷地源熱泵系統(tǒng)與太陽能一溴化鋰制冷系統(tǒng)的啟停。當(dāng)蓄冷/熱水箱中的溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)，太陽能-溴化鋰制冷系統(tǒng)運(yùn)行，地源熱泵系統(tǒng)停止運(yùn)行；當(dāng)蓄冷/熱水箱中的溫度高于設(shè)計(jì)值時(shí)，地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行，太陽能-溴化鋰制冷系統(tǒng)停止運(yùn)行。
[0022]制熱模式:
[0023]在需要制熱的情況下。當(dāng)Tg溫度低于50°C，而高于40°C時(shí)，可以與地源熱泵機(jī)組串聯(lián)運(yùn)行，充分提高地源熱泵機(jī)組COP值。其運(yùn)行策略為:在供暖初始時(shí)，由于采用季節(jié)性蓄熱技術(shù)，同時(shí)，在室外溫度較高的情況下，采暖負(fù)荷較小，此時(shí)，經(jīng)過太陽能系統(tǒng)加熱后的供水溫度Tg較高，若溫度高于50°C，則利用太陽能系統(tǒng)直接采暖；若供水溫度低于45°C高于40°C，則太陽能采暖系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)串聯(lián)運(yùn)行，即經(jīng)過太陽能系統(tǒng)加熱后的水再經(jīng)過地源熱泵系統(tǒng)加熱(達(dá)到50°C)后，供給末端。若供水溫度低于40°C高于20°C，則太陽能系統(tǒng)接入地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器，加熱土壤，同時(shí)提高熱泵機(jī)組蒸發(fā)器側(cè)進(jìn)水溫度，以提高熱泵機(jī)組效率。若供水溫度低于20°C，則太陽能系統(tǒng)直接接入熱泵機(jī)組蒸發(fā)器側(cè)。冷凝器側(cè)進(jìn)、出水溫度(45/50°C)—定的情況下，不同的蒸發(fā)器進(jìn)水溫度對(duì)機(jī)組COP值影響成正比，隨蒸發(fā)器溫度升高，機(jī)組COP值增大。
[0024]冬季，在無太陽能作為輔助熱源的情況下，地源熱泵系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行后，地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器側(cè)的溫度在o°c左右，機(jī)組的COP值較低；而在有太陽能作為輔助熱源的情況下，地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器側(cè)的溫度可以在20°c以上，機(jī)組的COP值在4.0以上。由以上情況得出，太陽能系統(tǒng)和地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行后，能極大地提高系統(tǒng)對(duì)可再生能源利用率。
[0025]所述的太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)可在全年制取生活熱水，將不同運(yùn)行模式下制取的生活熱水蓄存在熱水箱4，根據(jù)需要將熱水供給至使用末端。
[0026]本實(shí)用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施例所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意等同替換所組成的技術(shù)方案。本實(shí)用新型的未盡事宜，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)以及由板式換熱器和風(fēng)機(jī)盤管組成的空調(diào)系統(tǒng)，其特征是:所述的太陽能系統(tǒng)和所述的地源熱泵系統(tǒng)分別與所述的板式換熱器連接，所述的太陽能系統(tǒng)和所述的地源熱泵系統(tǒng)之間也通過管路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，其特征是:所述的太陽能系統(tǒng)包括太陽能集熱器，所述的太陽能集熱器連接太陽能熱水箱，所述的太陽能熱水箱連接溴化鋰機(jī)組，所述的溴化鋰機(jī)組連接蓄冷/熱水箱，所述的蓄冷/熱水箱連接所述的板式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能與地源熱泵耦合式空調(diào)系統(tǒng)，其特征是:所述的地源熱泵系統(tǒng)包括地埋管，所述的地埋管與所述的板式換熱器通過管道串聯(lián)后連接地源熱泵主機(jī)，所述的地源熱泵主機(jī)連接所述的風(fēng)機(jī)盤管。
【文檔編號(hào)】F24F5/00GK204084704SQ201420530561
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】李貴, 劉華, 吳士云, 彭逸平 申請(qǐng)人:江蘇省地礦地?zé)崮苡邢薰?br>