本實(shí)用新型涉及一種太陽能熱冷聯(lián)供系統(tǒng),尤其是涉及一種基于太陽能熱源和地源水冷源的熱冷聯(lián)供系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,太陽能作為一種可再生的清潔能源被認(rèn)為是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉?,利用太陽能熱能?shí)現(xiàn)供熱與制冷的系統(tǒng)已被學(xué)者廣泛研究,它是通過集熱器的介質(zhì)被加熱,并被送入熱驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)組實(shí)現(xiàn)制冷;或被送入供熱裝置實(shí)現(xiàn)供熱。這類系統(tǒng)雖然使得制冷與供熱的能耗降低,但是太陽能熱利用的間歇性與不穩(wěn)定性,整個(gè)系統(tǒng)的效率較低,只局限于單獨(dú)的示范工程。
為了克服太陽能供熱制冷技術(shù)的上述缺點(diǎn),人們對(duì)此進(jìn)行了多方面的改進(jìn)。如申請(qǐng)?zhí)枮?2109563中公開了一種太陽能蓄熱供熱供冷裝置,該系統(tǒng)直接利用地下底層土壤作為蓄熱裝置,同時(shí)在夏季直接利用土壤作為冷源,雖然具有一定的節(jié)能效果,但建造成本較高,不宜廣泛應(yīng)用。又如申請(qǐng)?zhí)枮?01010238482.6,名稱為一種太陽能及地源熱一體化電冷熱聯(lián)供裝置,其以地下水、湖水、河水或海水作為另一熱(冷)源,選擇安全環(huán)保的低沸點(diǎn)有機(jī)物作為工質(zhì),組成封閉循環(huán)系統(tǒng),裝置具有發(fā)電制冷聯(lián)供、發(fā)電供熱聯(lián)供、純制冷、純供熱、純發(fā)電工作方式,可以通過閥門開閉進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)電冷熱聯(lián)供。雖然能實(shí)現(xiàn)冬天發(fā)電和供熱,夏天發(fā)電和制冷,可以滿足用戶對(duì)電能,熱能和冷量的需求,但是在整個(gè)循環(huán)過程中,通過地源水(湖水、河水或海水)冷卻有機(jī)物工質(zhì),有機(jī)物工質(zhì)氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),放出的熱量和系統(tǒng)密封不嚴(yán)泄露的有機(jī)物工質(zhì)帶入大地(湖、河),會(huì)造成大地(湖、河)的生態(tài)平衡的破壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于太陽能熱源和地源水冷源的熱冷聯(lián)供系統(tǒng),解決了能源利用率低的問題。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種基于太陽能熱源和地源水冷源的熱冷聯(lián)供系統(tǒng),該系統(tǒng)包括太陽能采集器系統(tǒng)、集熱水箱、生活用熱水系統(tǒng)、水空調(diào)系統(tǒng) 、熱庫系統(tǒng)、水源系統(tǒng),所述太陽能采集器系統(tǒng)與集熱水箱形成加熱回路,并在循環(huán)管道上安裝循環(huán)水泵一,所述集熱水箱的進(jìn)水口通過循環(huán)水泵二與熱庫系統(tǒng)連接,所述熱庫系統(tǒng)通過循環(huán)水泵五連接水空調(diào)系統(tǒng),所述熱庫系統(tǒng)由水源供水,所述熱庫系統(tǒng)中安裝有盤管,所述盤管的進(jìn)水端與地源水連接,出口端通過循環(huán)水泵四連接生活用熱水系統(tǒng)。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化,所述水空調(diào)系統(tǒng)、熱庫系統(tǒng)與冷庫系統(tǒng)形成循環(huán)系統(tǒng),所述熱庫系統(tǒng)通過管道連接冷庫系統(tǒng),所述水空調(diào)系統(tǒng)安裝在管道上。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化,所述熱庫系統(tǒng)通過循環(huán)水泵三與輔熱設(shè)備連接。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化,所述循環(huán)水泵一、循環(huán)水泵二、循環(huán)水泵三、循環(huán)水泵四、循環(huán)水泵五均為兩個(gè)。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化,所述地源水的出口處安裝有旋流除砂器。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化,所述集熱水箱的上部安裝有溢流管道的一端,溢流管道的另一端連接熱庫。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化,所述水源為軟化水。
其中,所述輔熱設(shè)備為熱泵。
本實(shí)用新型結(jié)合太陽能熱水器技術(shù)和水空調(diào)技術(shù),當(dāng)水空調(diào)利用地源水制冷時(shí),將出來的熱水存入熱庫或者排入生活用熱水系統(tǒng)中,當(dāng)需要制熱時(shí),利用太陽能加熱,換能后的冷水排入到集熱水箱中。利用太陽能和地源水的可再生、無污染性能,將太陽能作為生活中熱能的來源,將地源水作為冷源的來源,采用非常簡潔的供應(yīng)系統(tǒng),徹底解決傳統(tǒng)冬天供暖和夏季供冷時(shí)燃燒化石能源、放出的熱量和系統(tǒng)密封不嚴(yán)泄露的有機(jī)物工質(zhì)帶入大地(湖、河)引起大地(湖、河)的生態(tài)平衡環(huán)境問題。另外,在天氣不好的情況下,水源熱泵機(jī)組可以對(duì)水源進(jìn)行加熱,防止熱水供應(yīng)的中斷,夏季炎熱時(shí),地源水不足以制冷時(shí),由水源熱泵機(jī)組和地源水共同提供冷源。本實(shí)用新型特別適用于太陽能資源豐富,同時(shí)需要大量冷暖空調(diào)和熱水供應(yīng)的場合。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)圖。
附圖標(biāo)記說明:1、太陽能采集器系統(tǒng),2、軟化水補(bǔ)水裝置,3、冷庫系統(tǒng),4、水空調(diào),5、熱庫系統(tǒng),6、地源水,7、生活用熱水系統(tǒng),8、熱泵,9、集熱水箱。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
如圖1所示,一種基于太陽能熱源和地源水冷源的熱冷聯(lián)供系統(tǒng),該系統(tǒng)包括太陽能采集器系統(tǒng)1、集熱水箱9、生活用熱水系統(tǒng)7、熱庫系統(tǒng)3、地源水6,所述太陽能采集器系統(tǒng)1與集熱水箱9形成加熱回路,并在循環(huán)加熱出口水管上安裝循環(huán)水泵一P1,所述集熱水箱9的上部安裝溢流管道的一端,溢流管道的另一端連接熱庫系統(tǒng)5。所述集熱水箱9的進(jìn)水口通過循環(huán)水泵二P2與熱庫系統(tǒng)5連接,熱庫系統(tǒng)5中安裝有盤管,盤管的進(jìn)水端連接地源水6,出口端通過循環(huán)水泵四P4連接生活用熱水系統(tǒng)7,所述地源水6的出口處安裝有旋流除砂器。所述熱庫系統(tǒng)5連接軟化水補(bǔ)水裝置2,并且通過循環(huán)水泵三P3與熱泵8連接。所述熱庫系統(tǒng)5通過管道連接冷庫系統(tǒng)3,所述水空調(diào)4、熱庫系統(tǒng)5與冷庫系統(tǒng)3形成循環(huán)系統(tǒng)。為避免因水泵故障而造成系統(tǒng)無法正常運(yùn)行,所述循環(huán)水泵一P1、循環(huán)水泵二P2、循環(huán)水泵三P3、循環(huán)水泵四P4、循環(huán)水泵五P5均采用一用一備的方式。
下面分別介紹一下本系統(tǒng)當(dāng)中分解的幾個(gè)子系統(tǒng)的使用及工作原理:
太陽能采集器系統(tǒng)
太陽能采集器系統(tǒng)中的太陽能采集器吸收太陽光,將光轉(zhuǎn)換為熱,加熱太陽能采集器系統(tǒng)1循環(huán)管路內(nèi)的太陽能專用傳熱介質(zhì)。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí),循環(huán)水泵P1啟動(dòng),通過強(qiáng)制循環(huán)將采集的熱量通過間接換熱方式與集熱水箱9進(jìn)行熱交換。如此反復(fù)循環(huán),將集熱水箱9的水溫加熱到設(shè)定值。
熱庫系統(tǒng)
熱庫系統(tǒng)投入使用時(shí),需通過軟化水裝置2將軟化水補(bǔ)充至熱庫系統(tǒng)5內(nèi)。熱庫內(nèi)水位低于設(shè)定值時(shí)F1閥門自動(dòng)開啟補(bǔ)充軟化水。集熱水箱9水溫達(dá)到設(shè)定值時(shí),循環(huán)水泵P2自動(dòng)啟動(dòng)將熱庫底部的冷水補(bǔ)充至集熱水箱2內(nèi),水箱內(nèi)高溫?zé)崴ㄟ^溢流管溢流至熱庫內(nèi)。當(dāng)集熱水箱9溫度降低后循環(huán)水泵P2自動(dòng)關(guān)閉。通過如此反復(fù)循環(huán)集熱水箱9的高溫?zé)崴c熱庫內(nèi)的冷水混合換熱將熱庫內(nèi)的冷水加熱。熱庫內(nèi)的熱水溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí),通過生活熱水循環(huán)泵P4,采暖循環(huán)水泵P5,將熱庫內(nèi)的熱水供給生活洗浴熱水及日常采暖。
冷庫系統(tǒng)
冷庫內(nèi)的冷水可利用冬季冷能通過間接換熱等形式或利用制冷機(jī)組等形式制取低溫冷水或冰儲(chǔ)存至冷庫內(nèi),以供夏季制冷使用。
生活用熱水系統(tǒng)
當(dāng)需使用生活熱水時(shí),閥門F3開啟將生活冷水通過換熱系統(tǒng)與熱庫進(jìn)行熱交換,熱交換后產(chǎn)生的熱水通過循環(huán)水泵P4輸送至末端用戶。
空調(diào)系統(tǒng)
夏季制冷時(shí),閥門F4開啟F5關(guān)閉,循環(huán)水泵P5啟動(dòng);冬季采暖時(shí),閥門F5開啟F4關(guān)閉,循環(huán)水泵P5啟動(dòng)。
輔熱系統(tǒng)
當(dāng)熱庫水溫不能滿足采暖、熱水需求時(shí),輔熱系統(tǒng)循環(huán)水泵P3啟動(dòng),通過開啟熱泵8的輔助加熱將熱庫內(nèi)的熱水加熱至滿足采暖、熱水需求所需溫度。
最后說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換,只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。