本發(fā)明創(chuàng)造源于清潔能源利用技術(shù)，主要涉及一種在嚴(yán)寒地區(qū)利用地?zé)崮芎涂諝饽艿那鍧嵞茉唇M合的供熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

清潔能源包括空氣能、淺層地?zé)崮芎碗姛崮堋?/p>

空氣能是一種廣泛存在、利用自由、取之不竭的清潔能源，在一定的氣溫環(huán)境中應(yīng)用有很高的熱效率，但是在零下二十度以下的氣溫環(huán)境中因績(jī)效比差而不適合應(yīng)用。在嚴(yán)寒地區(qū)，每個(gè)冬季都有六十天左右的時(shí)間氣溫是在攝氏零下二十度以下，有時(shí)間甚至到零下三十多度。因此，在嚴(yán)寒地區(qū)，例如我國(guó)北方的哈爾濱地區(qū)還沒(méi)有利用空氣能進(jìn)行冬季供暖的技術(shù)。

淺層熱能是一種分布廣、儲(chǔ)量大、再生迅速、環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)適用的清潔能源，但是淺層地?zé)崮茉趹?yīng)用上存在開(kāi)采后的熱補(bǔ)償問(wèn)題。由于嚴(yán)寒地區(qū)寒冷天氣長(zhǎng)，供暖期一般在五至六個(gè)月，若要連續(xù)開(kāi)采淺層地?zé)崮?，熱補(bǔ)償僅依靠自然恢復(fù)是做不到的，而夏季供冷時(shí)間又非常的短，靠其生成的熱回放到地下也不足以來(lái)彌補(bǔ)所需的熱能。且若熱補(bǔ)償做不好，長(zhǎng)期開(kāi)采淺層地?zé)崮芫蜁?huì)造成取熱區(qū)域的局部?jī)鼋Y(jié)，使之無(wú)法持續(xù)的開(kāi)采應(yīng)用。

因此，在嚴(yán)寒地區(qū)單一采用空氣能或淺層地?zé)崮芏紵o(wú)法承擔(dān)和完成嚴(yán)寒地區(qū)的供熱作業(yè)，制約了清潔能源在嚴(yán)寒地區(qū)的科學(xué)合理應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明制造的目的就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，結(jié)合嚴(yán)寒地區(qū)空氣能源與淺層地?zé)崮茉吹木唧w條件，設(shè)計(jì)提供一種嚴(yán)寒地區(qū)利用清潔能源組合式供熱系統(tǒng)，以充分利用和發(fā)揮空氣能源與淺層地?zé)崮茉锤髯约夹g(shù)優(yōu)勢(shì)、且優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、突破使用局限性，達(dá)到結(jié)構(gòu)新穎、合理、適用嚴(yán)寒地區(qū)供熱能力強(qiáng)、兩種能源使用與轉(zhuǎn)換方便、自動(dòng)化程度高的目的。

本發(fā)明創(chuàng)造的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

設(shè)置冷水輸入管路和熱水輸出管路的水箱通過(guò)熱水輸入管路和冷水回流管 路與氣冷器呈循環(huán)連通，在所述冷水回流管路上配裝水泵，地?zé)崮軣嵩聪到y(tǒng)的地?zé)峤橘|(zhì)輸出管路和地?zé)峤橘|(zhì)輸入管路分別與氣冷器連通，在所述地?zé)峤橘|(zhì)輸入管路和地?zé)峤橘|(zhì)輸出管路上分別配裝地?zé)峤橘|(zhì)開(kāi)關(guān)控制閥，在所述地?zé)峤橘|(zhì)輸出管路上安裝壓縮機(jī)，在所述地?zé)峤橘|(zhì)輸入管路上安裝膨脹閥，構(gòu)成清潔能源的地?zé)崮軣嵩聪到y(tǒng)，空氣能源系統(tǒng)通過(guò)空氣能源介質(zhì)輸出管路和空氣介質(zhì)輸入管路分別與地?zé)峤橘|(zhì)輸出管路和地?zé)峤橘|(zhì)輸入管路連通，在所述空氣介質(zhì)輸出管路和空氣介質(zhì)輸入管路上分別配裝空氣介質(zhì)開(kāi)關(guān)控制閥，構(gòu)成清潔能源的空氣能熱源系統(tǒng)；線路A將自動(dòng)控制柜與膨脹閥、壓縮機(jī)連接，線路B將自動(dòng)控制柜與空氣介質(zhì)開(kāi)關(guān)控制閥、地?zé)峤橘|(zhì)開(kāi)關(guān)控制閥連接，溫感器與自動(dòng)控制柜連接，至此構(gòu)成一種嚴(yán)寒地區(qū)利用清潔能源組合式供熱系統(tǒng)。

本發(fā)明創(chuàng)造包括地?zé)崮軣嵩聪到y(tǒng)、空氣能源系統(tǒng)和電加熱系統(tǒng)共三套熱源系統(tǒng)，通過(guò)合理的組合設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮了空氣能和地?zé)崮茉趪?yán)寒地區(qū)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，電加熱系統(tǒng)有效防控了突發(fā)情況對(duì)供熱運(yùn)行的影響，保證了清潔能源供熱在嚴(yán)寒地區(qū)經(jīng)濟(jì)、有效、持續(xù)、可靠運(yùn)行，其特點(diǎn)在于：

一、充分發(fā)揮了空氣能廣泛存在、利用自由、在攝氏零下二十度以上的低溫天氣環(huán)境時(shí)熱效率高的特點(diǎn)，使其成為嚴(yán)寒地區(qū)清潔能源冬季供熱的主力能源(約占供熱總量的70％)

二、在攝氏零下二十及以下溫度的天氣環(huán)境時(shí)，利用地?zé)崮茉聪到y(tǒng)提取淺層地?zé)崮芄?，彌補(bǔ)了空氣能在攝氏零下二十度及以下天氣環(huán)境時(shí)熱效率低的問(wèn)題，使整個(gè)供熱系統(tǒng)仍能保持低成本有效運(yùn)行。

三、以空氣能熱源為主，地?zé)崮軣嵩礊檩o，作為輔助熱源，地?zé)崮軣嵩聪到y(tǒng)提取熱能的時(shí)間短，量有限。以哈爾濱為例，全年氣溫在零下二十度以下的時(shí)間只有六十天左右。也就是說(shuō)地?zé)崮艿奶崛≈挥屑s六十天的時(shí)間，而地?zé)崮苄罴臅r(shí)間可以有三百天。開(kāi)采時(shí)間短，有充分的地?zé)崮苎a(bǔ)充時(shí)間，是地?zé)崮軌蛴行У淖匀换謴?fù)，解決了地?zé)崮茉床裳a(bǔ)不平衡的問(wèn)題，有效的防止了地下凍結(jié)，確保地?zé)崮茏鳛楣┡療嵩吹某掷m(xù)性和可靠性。

四、設(shè)置電加熱系統(tǒng)，有效預(yù)防突發(fā)情況的發(fā)生。如機(jī)械故障或極端惡劣天氣出現(xiàn)時(shí)，空氣能熱源系統(tǒng)和地?zé)崮軣嵩聪到y(tǒng)都無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，智能控制系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)電加熱系統(tǒng)供熱，以確保不間斷的持續(xù)供熱。

附圖說(shuō)明

圖1是一種嚴(yán)寒地區(qū)利用清潔能源組合市供熱系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中件號(hào)說(shuō)明：

1.水箱 2.電加熱系統(tǒng) 3.熱水輸入管路 4.氣冷器 5.壓縮機(jī) 6.膨脹閥 7.線路A 8.自動(dòng)控制柜 9.溫感器 10.空氣介質(zhì)輸出管路 11.空氣能熱源系統(tǒng) 12.空氣介質(zhì)輸入管路 13.空氣介質(zhì)開(kāi)關(guān)控制閥 14.線路B 15.地?zé)峤橘|(zhì)輸出管路 16.地?zé)崮軣嵩聪到y(tǒng) 17.地?zé)峤橘|(zhì)輸入管路 18.地?zé)峤橘|(zhì)開(kāi)關(guān)控制閥 19.冷水回流管路 20.水泵 21.冷水輸入管路 22.熱水輸出管路

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。

一種嚴(yán)寒地區(qū)利用清潔能源組合式供熱系統(tǒng)，設(shè)置冷水輸入管路21和熱水輸出管路22的水箱1通過(guò)熱水輸入管路3和冷水回流管路19與氣冷器4呈循環(huán)連通，在所述冷水回流管路19上配裝水泵20，地?zé)崮軣嵩聪到y(tǒng)16的地?zé)峤橘|(zhì)輸出管路15和地?zé)峤橘|(zhì)輸入管路17分別與氣冷器4連通，在所述地?zé)峤橘|(zhì)輸入管路17和地?zé)峤橘|(zhì)輸出管路15上分別配裝地?zé)峤橘|(zhì)開(kāi)關(guān)控制閥18，在所述地?zé)峤橘|(zhì)輸出管路15上安裝壓縮機(jī)5，在所述地?zé)峤橘|(zhì)輸入管路17上安裝膨脹閥6，構(gòu)成清潔能源的地?zé)崮軣嵩聪到y(tǒng)，空氣能源系統(tǒng)11通過(guò)空氣能源介質(zhì)輸出管路10和空氣介質(zhì)輸入管路12分別與地?zé)峤橘|(zhì)輸出管路15和地?zé)峤橘|(zhì)輸入管路17連通，在所述空氣介質(zhì)輸出管路10和空氣介質(zhì)輸入管路12上分別配裝空氣介質(zhì)開(kāi)關(guān)控制閥13，構(gòu)成清潔能源的空氣能熱源系統(tǒng)；線路A7將自動(dòng)控制柜8與膨脹閥6、壓縮機(jī)5連接，線路B14將自動(dòng)控制柜8與空氣介質(zhì)開(kāi)關(guān)控制閥13、地?zé)峤橘|(zhì)開(kāi)關(guān)控制閥18連接，溫感器9與自動(dòng)控制柜8連接。

在所述水箱1內(nèi)配裝電加熱系統(tǒng)2，所述電加熱系統(tǒng)2通過(guò)線路A7與自動(dòng)控制柜8連接。

供熱作業(yè)使用時(shí)，地?zé)崮軣嵩聪到y(tǒng)和空氣能熱源系統(tǒng)根據(jù)室外環(huán)境溫度的變化相互交錯(cuò)的從空氣中或地下提取熱能量，通過(guò)壓縮機(jī)5生成高溫進(jìn)行供熱。當(dāng)室外環(huán)境溫度下降到需供熱的溫度，且在攝氏零下二十度以上時(shí)，空氣能熱源系統(tǒng)在自動(dòng)控制柜8控制下自動(dòng)啟動(dòng)，提取空氣中的熱能通過(guò)壓縮機(jī)5生成高溫進(jìn)行供熱；當(dāng)室外環(huán)境溫度下降到攝氏零下二十度以下時(shí)，自動(dòng)控制柜8自動(dòng)關(guān)閉 空氣能熱源系統(tǒng)，啟動(dòng)地?zé)崮軣嵩聪到y(tǒng)，提取地?zé)崮芡ㄟ^(guò)壓縮機(jī)5生成高溫進(jìn)行供熱。若產(chǎn)生突發(fā)情況，兩套熱源系統(tǒng)都無(wú)法工作，自動(dòng)控制柜8將自動(dòng)啟動(dòng)水箱1中的電加熱系統(tǒng)2，由電加熱熱源進(jìn)行供熱。