太阳能及地源热一体式供热系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型为太阳能及地源热一体式供热系统，包括地源热泵温度调节系统、太阳能集热器，其特征在于：还设置有相变材料制热罐，该相变材料制热罐由外罐和设置在该外罐内部的内罐组成，该内罐的进水端接太阳能集热器的出水端，该内罐的出水端经第一水泵接太阳能集热器的进水端，该内罐中还设置有热交换器，所述外罐设置有进水口和出水口。本实用新型结构简单可靠，维修方便，使用范围大，利用太阳能、地源热双重热源作为热量来源，加热时间更短，温度更高；再利用相变材料进行温度调节，最大限度的利用了太阳能、地源热能；本实用新型在使用中对环境不产生任何破换，做到了真正的绿色环保。
【专利说明】太阳能及地源热一体式供热系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种供热技术，具体涉及一种太阳能及地源热一体式供热系统。【背景技术】
[0002]热水可谓是生活必需的资源，日常的洗漱、沐浴、洗碗等日常生活都离不开热水，在气温较低时候就更加重要。常规的热水供应主要采用电力或者燃气进行加热，需要消耗大量的能源。随着能源越来越紧张，能源的价格也日渐攀升，采用更加节能环保的方式进行生活热水的供应，就显得越来越重要了。
[0003]现有技术已经有成熟的利用太阳能供应热水的太阳能热水器，但在冬季或者阴雨天气太阳能不足的情况下，就不能供应足够的热水，这就大大限制了太阳能热水器的使用时间和使用范围。
实用新型内容
[0004]针对现有技术的不足，提出一种采用太阳能、地源热双重热量进行加热，再利用相变材料进行进行温度调节的热水供应系统，本实用新型更加节能环保，供应热水时间更长，应用范围也更加广泛。具体技术方案如下:
[0005]太阳能及地源热一体式供热系统，包括地源热泵温度调节系统(I)、太阳能集热器(2)，其特征在于:还设置有相变材料制热罐(3)，该相变材料制热罐(3)由外罐(4)和设置在该外罐(4 )内部的内罐(5 )组成，该内罐(5 )的进水端接太阳能集热器(2 )的出水端，该内罐(5 )的出水端经第一水泵(8 )接太阳能集热器(2 )的进水端，该内罐(5 )中还设置有热交换器(9 )至少一个相变材料储能装置(17)，所述外罐(4 )设置有进水口( 6 )和出水口( 7 );
[0006]所述地源热泵温度调节系统(I)包括地源热循环系统、户式地源热泵主机(13)和室内循环系统，所述地源热循环系统与户式地源热泵主机(13)前端相连，所述室内循环系统与户式地源热泵主机(13)后端相连，该户式地源热泵主机(13)后端进水端和出水端分别串接有第五阀门(16)和第三阀门(12)，所述热交换器(9)的进水端经第一阀门(10)接在第三阀门(12)进水端管道上，该热交换器(9)的出水端经第二阀门(11)接在第三阀门(12)的出水端管道上。
[0007]本实用新型的工作原理如下:太阳能集热器(2)将太阳能转换成热能，对水进行加热，在第一水泵(8)的作用下，内罐(5)中的水不断在内罐(5)和太阳能集热器(2)间循环，使内罐(5)中的水不断的和太阳能集热器(2)进行热交换；在内罐(5)中的水温低于户式地源热泵主机(13)后端出水端温度时，第一阀门(10)、第二阀门(11)和第五阀门(16)开启，第三阀门(12 )关闭，此时热交换器(9 )为内罐(5 )中的水供热，在内罐(5 )中的水温高于户式地源热泵主机(13)后端出水端温度时，第一阀门(10)和第二阀门(11)关闭，第三阀门(12)开启，热交换器(9)停止工作；在太阳能充足时，太阳能集热器(2)为内罐(5)中的水提供的热量也充足，此时内罐(5)中相变材料储能装置(17)吸收热量，在夜间的时候，太阳能集热器(2)不能继续为内罐(5)中的水进行加热，此时内罐(5)中的相变材料储能装置(17)放出热量，为内罐(5)中的水进行加热；在太阳能集热器(2)、热交换器(9)和相变材料储能装置(17)的共同作用下是内罐(5)中的水保持一个较高的温度，外罐(4)的进水端接生活用冷水，如自来水，生活用冷水和温度较高的内罐(5)进行热交换后从出水口流出，为各个生活用水器，如淋浴器、热水水龙头等提供热水。
[0008]为更好的实现本实用新型，可进一步为:
[0009]所述第五阀门(16 )进水端管道经第四阀门(14 )后接在第三阀门(12 )进水端管道上。这样的设置可是在室内需要的热量比较少时，关闭第五阀门(16)和第三阀门(12)，打开第四阀门(14)、第一阀门(10)和第二阀门(11)，利用内罐(5)中的热量为室内提供热量，调节室内温度，此时可关闭户式地源热泵主机(13)，节省能源。
[0010]所述相变材料储能装置(17)为相变材料管，可以为金属管或者陶瓷管，采用相变材料管可使相变材料和内罐(5)中的进行充分的热交换，同时采用多根相变材料管均匀分布也可是相变材料管吸收和放出热量更加均匀。
[0011]所述相变材料管中相变材料的相变温度为30-50度。
[0012]所述外罐(4)外壁设置有保温层(15)，保温层(15)的设计可使相变材料罐的热量能得到充分的利用，避免被外界环境吸收。
[0013]本实用新型的有益效果为:结构简单可靠，维修方便，使用范围大，利用太阳能、地源热双重热源作为热量来源，加热时间更短，温度更高；再利用相变材料进行温度调节，最大限度的利用了太阳能、地源热能；本实用新型在使用中对环境不产生任何破换，做到了真正的绿色环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图。
[0015]图2为本实用新型相变材料制热罐的截面图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0017]如图1所示，太阳能及地源热一体式供热系统，包括地源热泵温度调节系统1、太阳能集热器2，其关键在于:还设置有相变材料制热罐3，该相变材料制热罐3由外罐4和设置在该外罐4内部的内罐5组成，该内罐5中还设置有至一个相变材料储能装置17，该一个相变材料储能装置17为金属管或者陶瓷管，在相变材料储能装置17中相变材料的相变温度为30-50度，在所述内罐5的进水端接太阳能集热器2的出水端，该内罐5的出水端经第一水泵8接太阳能集热器2的进水端，该内罐5中还设置有热交换器9至少一个相变材料储能装置17，所述外罐4外壁设置有保温层15，该外罐4设置有进水口 6和出水口 7 ；
[0018]所述地源热泵温度调节系统I包括地源热循环系统、户式地源热泵主机13和室内循环系统，所述地源热循环系统与户式地源热泵主机13前端相连，所述室内循环系统与户式地源热泵主机13后端相连，该户式地源热泵主机13后端进水端和出水端分别串接有第五阀门16和第三阀门12，所述热交换器9的进水端经第一阀门10接在第三阀门12进水端管道上，该热交换器9的出水端经第二阀门11接在第三阀门12的出水端管道上。所述第五阀门16进水端管道经第四阀门14后接在第三阀门12进水端管道上。[0019]本实用新型是这样实现的，在第一水泵8的作用下，内罐5中的水不断的被送入太阳能集热器2中进行加热后流入内罐5中；在内罐5中的水温低于户式地源热泵主机13后端出水端水温时，打开第一阀门10、第二阀门11和第五阀门16，关闭第三阀门12和第四阀门14，此时户式地源热泵主机13中的热水流过热交换器9和内罐5中的水进行冷热交换，这样就实现了在内罐5中的水温较低时，由太阳能集热器2和户式地源热泵主机13同时进行加热，使得内罐5中的水加热时间更快，温度更高；太阳能有明显的周期变化，在夜晚时无太阳能可用，在白天可能太阳能十分充足，甚至有未能充分利用的情况，所以在内罐5中设置有十根金属的相变材料管，在太阳能充足的情况下，吸收内罐5中水的热量，在夜晚无太阳能，水温开始变低时放出热量；外罐4的进水口 6接自来水，出水口 7接生活各个热水用水器，如淋浴设备，水龙头等，冷水水从进水口 6流进后与内罐5进行冷热交换后变成热水从出水口 7流出；本实用新型在太阳能集热器2、户式地源热泵主机13和相变材料管17的共同作用下保证最大限度的利用太阳能和地源热为人们生活提供足够的热水。
[0020]本实用新型在室内循环系统需要的热量较小的时候，可以关闭户式地源热泵主机13，节省能源，改由内罐5中的热量对室内温度进行调节，具体操作如下，打开第一阀门10、第二阀门11和第四阀门14，关闭第五阀门16和第三阀门12。
【权利要求】
1.太阳能及地源热一体式供热系统，包括地源热泵温度调节系统(I)、太阳能集热器(2)，其特征在于:还设置有相变材料制热罐(3)，该相变材料制热罐(3)由外罐(4)和设置在该外罐(4)内部的内罐(5)组成，该内罐(5)的进水端接太阳能集热器(2)的出水端，该内罐(5 )的出水端经第一水泵(8 )接太阳能集热器(2 )的进水端，该内罐(5 )中还设置有热交换器(9)和至少一个相变材料储能装置(17)，所述外罐(4)设置有进水口(6)和出水口(7)； 所述地源热泵温度调节系统(I)包括地源热循环系统、户式地源热泵主机(13 )和室内循环系统，所述地源热循环系统与户式地源热泵主机(13)前端相连，所述室内循环系统与户式地源热泵主机(13)后端相连，该户式地源热泵主机(13)后端进水端和出水端分别串接有第五阀门(16)和第三阀门(12)，所述热交换器(9)的进水端经第一阀门(10)接在第三阀门(12)进水端管道上，该热交换器(9)的出水端经第二阀门(11)接在第三阀门(12)的出水端管道上。
2.根据权利要求1所述太阳能及地源热一体式供热系统，其特征在于:所述第五阀门(16)进水端管道经第四阀门(14)后接在第三阀门(12)进水端管道上。
3.根据权利要求1所述太阳能及地源热一体式供热系统，其特征在于:所述相变材料储能装置(17)为相变材料管。
4.根据权利要求3所述太阳能及地源热一体式供热系统，其特征在于:所述相变材料管中相变材料的相变温度为30-50度。
5.根据权利要求1所述太阳能及地源热一体式供热系统，其特征在于:所述外罐(4)夕卜壁设置有保温层(15)。
【文档编号】F24D17/00GK203385078SQ201320416174
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】刘琪, 李均 申请人:重庆京天能源投资股份有限公司