專利名稱：太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能地源熱組合式制熱制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，太陽能地源熱組合式制熱制冷系統(tǒng)主要有公開號為CN 101907370A的《使用太陽能和地?zé)岬闹茻帷⒅评湎到y(tǒng)》、公開號為CN 201811489U的《一種太陽能輔助地源制冷制熱系統(tǒng)》和公開號為CN 200979316的《太陽能與熱泵及地?zé)狁詈现评渲茻嵯到y(tǒng)》，這三種制熱制冷系統(tǒng)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能地源熱組合式制熱制冷，但是其熱轉(zhuǎn)換效率低、能源浪費大，并且無法實現(xiàn)碳的零排放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決現(xiàn)有太陽能地源熱組合式制熱制冷裝置的熱轉(zhuǎn)換效率低、能源浪費大，以及無法實現(xiàn)碳的零排放的問題，從而提供一種太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)。太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)，它包括太陽能集熱器I、承壓水箱2、換熱器3、冷凝器4、光伏發(fā)電板5、控制器6、儲電裝置7、逆變器9、壓縮機(jī)10、地?zé)岜P管11、換熱板12、膨脹閥13、過濾器14、儲液罐15、地暖循環(huán)泵16、太陽能介質(zhì)循環(huán)泵18和空調(diào)蒸發(fā)器19 ;所述換熱板12埋入地下；太陽能集熱器I的熱介質(zhì)流出口與換熱器3的熱介質(zhì)流入口連通；所述換熱器3的介質(zhì)流出口通過太陽能介質(zhì)循環(huán)泵18與太陽能集熱器I的介質(zhì)流入口連通；換熱器3的主體固定在承壓水箱2內(nèi)；所述承壓水箱2的水流出口與地?zé)岜P管11的水流入口連通；所述地?zé)岜P管11的水流出口通過地暖循環(huán)泵20與承壓水箱2的水流入口連通；光伏發(fā)電板5的電源信號輸出端與控制器6的電源信號輸入端連接；所述控制器6的電源信號輸出端與儲電裝置7的電源信號輸入端連通；所述儲電裝置7的電源信號輸出端與逆變器9的電源信號輸入端連接；所述逆變器9的電源信號輸出端與壓縮機(jī)10的電源信號輸入端連接；冷凝器4的主體固定在承壓水箱2內(nèi)；冷凝器4的冷凝液流出口與儲液罐15的冷凝液流入口連通；所述儲液罐15的冷凝液流出口與過濾器14的冷凝液流入口連通；所述過濾器14的冷凝液流出口與膨脹閥13的冷凝液流入口連通；所述膨脹閥13的冷凝液流出口同時與空調(diào)蒸發(fā)器19的冷凝液流入口和地下?lián)Q熱循環(huán)泵20的冷凝液流入口連通；所述換熱循環(huán)泵20的冷凝液流出口與換熱板12的冷凝液流入口連通；所述換熱板12的冷凝液流出口和空調(diào)蒸發(fā)器19的冷凝液流出口同時與壓縮機(jī)10的冷凝液流入口連通；壓縮機(jī)10的冷凝液流出口與冷凝器4的冷凝液流入口連通。它還包括熱水閥門8，承壓水箱2上開有熱水流出口，熱水閥門8安裝在所述熱水流出口處。它還包括自來水補(bǔ)水控制閥17，承壓水箱2上開有自來水流入口，自來水補(bǔ)水控制閥17安裝在所述自來水流入口處。本發(fā)明以太陽能集熱為主，壓縮機(jī)制冷為輔，當(dāng)光照充足時，系統(tǒng)回水溫度大于或等于設(shè)定值時，采用太陽能集熱器提供熱能，保證回水溫度；當(dāng)光照不足時，系統(tǒng)回水溫度小于設(shè)定值時，采用壓縮機(jī)自動開啟制熱功能，提升回水溫度。從而實現(xiàn)太陽能地源熱組合式制熱制冷，本發(fā)明的熱轉(zhuǎn)換效率高，節(jié)能效果好；同時，由于本發(fā)明的熱轉(zhuǎn)換效率較高，光伏發(fā)電裝置有充足的發(fā)電時間，因此有充足的儲能時間，從而能夠大幅度減少光伏發(fā)電裝置的數(shù)量、面積等，進(jìn)而大幅度降低光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本；本發(fā)明的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)和光伏發(fā)電的結(jié)合，從而實現(xiàn)了碳的零排放。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中換熱板的工作原理示意圖；圖3是本·發(fā)明中換熱器與冷凝器在承壓水箱中的結(jié)構(gòu)示意圖；其中標(biāo)記31為換熱器3的熱介質(zhì)流入口 ；32為換熱器3的介質(zhì)流出口 ；33為冷凝器4的冷凝液流入口 ；34為冷凝器4的冷凝液流出口 ；35為承壓水箱2的水流入口 ；36為承壓水箱2的熱水流出口 ；37為承壓水箱2的自來水流入口 ；38為承壓水箱2的水流出口；圖4是本發(fā)明的地?zé)釗Q熱部原理示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一、結(jié)合圖I至圖4說明本具體實施方式
，太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)，它包括太陽能集熱器I、承壓水箱2、換熱器3、冷凝器4、光伏發(fā)電板5、控制器6、儲電裝置7、逆變器9、壓縮機(jī)10、地?zé)岜P管11、換熱板12、膨脹閥13、過濾器14、儲液罐15、地暖循環(huán)泵16、太陽能介質(zhì)循環(huán)泵18和空調(diào)蒸發(fā)器19 ;所述換熱板12埋入地下；太陽能集熱器I的熱介質(zhì)流出口與換熱器3的熱介質(zhì)流入口連通；所述換熱器3的介質(zhì)流出口通過太陽能介質(zhì)循環(huán)泵18與太陽能集熱器I的介質(zhì)流入口連通；換熱器3的主體固定在承壓水箱2內(nèi)；所述承壓水箱2的水流出口與地?zé)岜P管11的水流入口連通；所述地?zé)岜P管11的水流出口通過地暖循環(huán)泵20與承壓水箱2的水流入口連通；光伏發(fā)電板5的電源信號輸出端與控制器6的電源信號輸入端連接；所述控制器6的電源信號輸出端與儲電裝置7的電源信號輸入端連通；所述儲電裝置7的電源信號輸出端與逆變器9的電源信號輸入端連接；所述逆變器9的電源信號輸出端與壓縮機(jī)10的電源信號輸入端連接；冷凝器4的主體固定在承壓水箱2內(nèi)；冷凝器4的冷凝液流出口與儲液罐15的冷凝液流入口連通；所述儲液罐15的冷凝液流出口與過濾器14的冷凝液流入口連通；所述過濾器14的冷凝液流出口與膨脹閥13的冷凝液流入口連通；所述膨脹閥13的冷凝液流出口同時與空調(diào)蒸發(fā)器19的冷凝液流入口和地下?lián)Q熱循環(huán)泵20的冷凝液流入口連通；所述換熱循環(huán)泵20的冷凝液流出口與換熱板12的冷凝液流入口連通；所述換熱板12的冷凝液流出口和空調(diào)蒸發(fā)器19的冷凝液流出口同時與壓縮機(jī)10的冷凝液流入口連通；壓縮機(jī)10的冷凝液流出口與冷凝器4的冷凝液流入口連通。本系統(tǒng)通過太陽能光伏發(fā)電板供電，通過制冷壓縮機(jī)、蒸發(fā)機(jī)或冷凝器對地源熱進(jìn)行吸收和施放能量，實現(xiàn)冬季取暖和生活熱水、空調(diào)制冷等多種功能。
本系統(tǒng)和太能能集熱裝置有機(jī)的結(jié)合作為對熱源的補(bǔ)充加熱，使熱效率更高同時對埋于地下的蒸發(fā)器適當(dāng)?shù)臏p少工作時間，延長土壤的蓄熱時間，可以更好的提高熱轉(zhuǎn)換率。本系統(tǒng)將太陽能光伏發(fā)電板供電、太陽能集熱及地源熱三者有機(jī)的結(jié)合作為一個整體實現(xiàn)碳的零排放。同時也增加熱轉(zhuǎn)換效率。綜上所述，本發(fā)明以太陽能集熱為主，壓縮機(jī)制冷為輔，當(dāng)光照充足時，系統(tǒng)回水溫度大于或等于設(shè)定值時，采用太陽能集熱器提供熱能，保證回水溫度；當(dāng)光照不足時，系統(tǒng)回水溫度小于設(shè)定值時，采用壓縮機(jī)自動開啟制熱功能，提升回水溫度。從而實現(xiàn)太陽能地源熱組合式制熱制冷，本發(fā)明的熱轉(zhuǎn)換效率高，節(jié)能效果好，并且實現(xiàn)了碳的零排放，本系統(tǒng)尤其適用于電力缺乏地區(qū)，高緯度、高寒地帶地區(qū)。

本實施方式中的換熱板12的工作原理參見圖2所示。本實施方式中，換熱器3與冷凝器4在承壓水箱2中時的結(jié)構(gòu)示意圖參見圖3所
/Jn ο具體實施方式
二、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)的區(qū)別在于，它還包括熱水閥門8，承壓水箱2上開有熱水流出口，熱水閥門8安裝在所述熱水流出口處。
具體實施方式
三、本具體實施方式
與具體實施方式
一或二所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)的區(qū)別在于，它還包括自來水補(bǔ)水控制閥17，承壓水箱2上開有自來水流入口，自來水補(bǔ)水控制閥17安裝在所述自來水流入口處。
具體實施方式
四、本具體實施方式
與具體實施方式
三所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)的區(qū)別在于，換熱板12與地表的距離為5m。
具體實施方式
五、本具體實施方式
與具體實施方式
一、二或四所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)的區(qū)別在于，它還包括換熱板保護(hù)罩3，所述換熱板保護(hù)罩3封裝在換熱板12的外部，所述換熱板保護(hù)罩3的內(nèi)部充滿超導(dǎo)液。
具體實施方式
六、本具體實施方式
與具體實施方式
五所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)的區(qū)別在于，換熱器2與太陽能集熱器I之間循環(huán)的介質(zhì)為防凍液。本實施方式中，系統(tǒng)以太陽能集熱為主、壓縮機(jī)制熱為輔。太陽能集熱采用分體式設(shè)計，導(dǎo)熱介質(zhì)采用防凍液，通過循環(huán)泵進(jìn)行強(qiáng)制熱循環(huán)。
具體實施方式
七、本具體實施方式
與具體實施方式
一、二、四或六所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)的區(qū)別在于，控制器6采用太陽能充放電控制器(優(yōu)選SPZ048100)實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)，其特征是它包括太陽能集熱器(I)、承壓水箱(2)、換熱器(3)、冷凝器(4)、光伏發(fā)電板(5)、控制器(6)、儲電裝置(7)、逆變器(9)、壓縮機(jī)(10)、地?zé)岜P管(11)、換熱板(12)、膨脹閥(13)、過濾器(14)、儲液罐(15)、地暖循環(huán)泵(16)、太陽能介質(zhì)循環(huán)泵(18)和空調(diào)蒸發(fā)器(19);所述換熱板(12)埋入地下； 太陽能集熱器(I)的熱介質(zhì)流出口與換熱器(3 )的熱介質(zhì)流入口連通；所述換熱器(3 )的介質(zhì)流出口通過太陽能介質(zhì)循環(huán)泵(18)與太陽能集熱器(I)的介質(zhì)流入口連通；換熱器(3)的主體固定在承壓水箱(2)內(nèi)；所述承壓水箱(2)的水流出口與地?zé)岜P管(11)的水流入口連通；所述地?zé)岜P管(11)的水流出口通過地暖循環(huán)泵(20 )與承壓水箱(2 )的水流入口連通； 光伏發(fā)電板(5)的電源信號輸出端與控制器(6)的電源信號輸入端連接；所述控制器(6 )的電源信號輸出端與儲電裝置(7 )的電源信號輸入端連通；所述儲電裝置(7 )的電源信號輸出端與逆變器(9)的電源信號輸入端連接；所述逆變器(9)的電源信號輸出端與壓縮機(jī)(10)的電源信號輸入端連接； 冷凝器(4)的主體固定在承壓水箱(2)內(nèi)；冷凝器(4)的冷凝液流出口與儲液罐(15)的冷凝液流入口連通；所述儲液罐(15)的冷凝液流出口與過濾器(14)的冷凝液流入口連通；所述過濾器(14)的冷凝液流出口與膨脹閥(13)的冷凝液流入口連通；所述膨脹閥(13)的冷凝液流出口同時與空調(diào)蒸發(fā)器(19)的冷凝液流入口和地下?lián)Q熱循環(huán)泵(20)的冷凝液流入口連通；所述換熱循環(huán)泵(20)的冷凝液流出口與換熱板(12)的冷凝液流入口連通；所述換熱板(12)的冷凝液流出口和空調(diào)蒸發(fā)器(19)的冷凝液流出口同時與壓縮機(jī)(10)的冷凝液流入口連通；壓縮機(jī)(10)的冷凝液流出口與冷凝器(4)的冷凝液流入口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)，其特征在于它還包括熱水閥門(8)，承壓水箱(2)上開有熱水流出口，熱水閥門(8)安裝在所述熱水流出口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)，其特征在于它還包括自來水補(bǔ)水控制閥(17)，承壓水箱(2)上開有自來水流入口，自來水補(bǔ)水控制閥(17 )安裝在所述自來水流入口處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)，其特征在于換熱板(12)與地表的距離為5m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)，其特征在于它還包括換熱板保護(hù)罩(121 )，所述換熱板保護(hù)罩(121)封裝在換熱板(12)的外部，所述換熱板保護(hù)罩(121)的內(nèi)部充滿超導(dǎo)液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)，其特征在于換熱器(3)與太陽能集熱器(I)之間循環(huán)的介質(zhì)為防凍液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)，其特征在于控制器(6)采用太陽能充放電控制器實現(xiàn)。
全文摘要
太陽能地源熱組合式碳零排放制熱制冷系統(tǒng)，涉及一種太陽能地源熱組合式制熱制冷系統(tǒng)。它是為解決現(xiàn)有太陽能地源熱組合式制熱制冷裝置的熱轉(zhuǎn)換效率低、能源浪費大，以及無法實現(xiàn)碳的零排放的問題。它的太陽能集熱器與承壓水箱內(nèi)的換熱器通過介質(zhì)進(jìn)行熱交換；承壓水箱與地?zé)岜P管進(jìn)行水循環(huán)；光伏發(fā)電板先后經(jīng)控制器、儲電裝置、逆變器后給壓縮機(jī)供電；冷凝器的主體固定在承壓水箱內(nèi)；冷凝器與儲液罐、過濾器、空高調(diào)蒸發(fā)器、換熱板和壓縮機(jī)組成冷凝循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明尤其適用于電力缺乏地區(qū)。
文檔編號F25B49/02GK102878721SQ20121040901
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者馬海濱, 關(guān)曙光, 溫國宏 申請人:黑龍江以琳節(jié)能環(huán)保技術(shù)開發(fā)有限公司