一种用于土壤源热泵系统的节能补热装置的制作方法

本实用新型涉及土壤源热泵供暖领域，具体的说是一种用于土壤源热泵系统的节能补热装置。

背景技术：

北方地区小区采暖大量使用土壤源热泵，该采暖方式无污染、节能、环保，运行维护费用低，一直是政府倡导的可再生能源采暖方式之一。如果该采暖系统连续从地下土壤吸取热量，几年后地埋管周围的土壤温度会逐年下降。如果不及时给土壤补热，就会导致土壤源热泵效率降低，甚至无法使用，直接造成项目的失败。

保证该项目的长期有效，必须采取措施，及时给地下土壤补热。目前，多采用冷却塔为土壤补热，但是耗电量很大，效果不理想。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种用于土壤源热泵系统的节能补热装置，其只需要太阳辐射的热能，无需电能，就可自动形成热循环为地埋管周围的土壤储存热能，来补充冬季采暖时地下土壤被吸收的热量，其补热效果显著。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型包括设置在地下的地埋管、设置在地上的太阳能集热管和与所述太阳能集热管通过水管连接的水箱，所述水箱通过第一水管与地埋管的一端连接，所述地埋管的另一端通过第二水管与太阳能集热管连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述第一水管上设有第一阀门，所述第二水管上设有第二阀门。

本实用新型的进一步改进在于：所述第一水管与第二水管之间设有并联的第三水管和第四水管，所述第三水管上设有第三阀门，所述第三阀门将太阳能集热管、水箱与第三水管形成一个循环。

本实用新型的进一步改进在于：所述水箱通过电磁阀与补水装置连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述第四水管上设有土壤源热泵组，所述土壤源热泵组的两侧分别设有第四阀门和第五阀门，所述地埋管依次通过第五阀门、土壤源热泵组和第四阀门形成一个循环

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果是：

本实用新型结构简单，设计新颖，思路巧妙，实用价值高。配上合适数量的太阳能集热管完全可以补充上一年土壤源热泵采暖损失的土壤热量，经试验实用、可行，无污染零排放。可节能、高效的完成土壤补热，该装置运行过程，最大的亮点是无需电能、只需要太阳辐射的热能就可以完成自动热循环，确保冬季长期正常供暖。其市场前景好，有较高的经济价值和社会效益，符合社会发展的趋势，有大力推广的必要。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中，1、地埋管；2、第二水管；3、第二阀门；4、第三水管；5、太阳能集热管；6、水箱；7、第一阀门；8、第一水管；9、第四水管；10、第四阀门；11、第三阀门；12、土壤源热泵机组；13、第五阀门。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

一种用于土壤源热泵系统的节能补热装置，如图1所示，其包括设置在地下的地埋管1、设置在地上的太阳能集热管5和与所述太阳能集热管5通过水管连接的水箱6，所述水箱6通过第一水管8与地埋管1的一端连接，所述地埋管1的另一端通过第二水管2与太阳能集热管5连接。这样，太阳能集热管5、水箱6、第一水管8、地埋管1和第二水管2之间形成自动热循环为地埋管1附近的土壤补热。

所述地埋管1深埋在地下100米以下，冬季利用土壤源热泵机组12采集地下100米以下的土壤热量为用户供暖，为保证供暖系统常年、持续正常运行，需要在夏季为地埋管1附近的土壤补热，防止出现地温下降导致的土壤源热泵机组12的工作效率降低。夏季的时候，太阳能集热管5内的水吸收太阳的热量，水温升高，水受热膨胀向阻力小的方向流动，流入水箱6内，太阳能集热管5内缺水，由于“虹吸”原理地埋管1内的水经第二水管2自动补入太阳能集热管5内再次吸收太阳的热量，地埋管1内水流入太阳能集热管5后，地埋管1内暂时缺水在重力的作用下，高处水箱6内温度升高的水经第一水管8自动流入地埋管1内补充地埋管1的缺水，在水从水箱6流入地埋管1的过程中，高温的水不断的放出热量，地埋管1周围的土壤不断的吸收高温水内的热量，用以补充前一年因供暖地埋管1周围土壤被吸收的热量，如此循环，水箱6内的热水持续送到地埋管1给地下土壤补热。该自动热循环，在夏季非供暖季节弥补了上一年采暖从地下吸收的热量，保证冬季供暖季节土壤源热泵机组12正常供暖。

为保证该装置冬季、夏季均能正常使用，增设了第一阀门7、第二阀门3、第三阀门11、第四阀门10、第五阀门13和第三水管4。

如图1所示，所述第一水管8上设有第一阀门7，所述第二水管2上设有第二阀门3；在所述第一水管8与第二水管2之间设有并联的第三水管4和第四水管9，所述第三水管4上设有第三阀门11，所述第四水管9上设有土壤源热泵机组12，所述土壤源热泵机组12的两侧分别设有第四阀门10和第五阀门13。

夏天，给地下土壤补热的时候，需要开启第二阀门3和第一阀门7，同时关闭第三阀门11、第四阀门10和第五阀门13，这时地埋管1、第二水管2、第二阀门3、太阳能集热管5、水箱6、第一阀门7、第一水管8形成自动热循环为地下土壤及时补热，使地埋管1附近的土壤吸热而地温升高。

冬季的时候，需要关闭第二阀门3和第一阀门7，同时开启第三阀门11、第四阀门10和第五阀门13，这时，所述第三阀门11、第三水管4、太阳能集热管5、水箱6形成一个循环，水箱6内被加热上的水可供生活热水使用;所述地埋管1、第四水管9、第五阀门13、土壤源热泵机组12和第四阀门10形成另一个循环，为用户正常供暖。

工作过程中，可根据用户的需求自行选择太阳能集热管5的数量。该装置不仅可满足夏季土壤补热的需求，还满足冬季生活热水供应的需求，还可以确保土壤源热泵机组12长时间正常供暖。所以，在不耗费电能的情况下，还能满足为地下土壤补热、提供生活热水及为用户正常供暖，做到了一举三得，且节能环保，有大力推广的必要。

最后应该说明的是：上述实例只是为清楚表述本发明而做的举例，并不具备唯一性，亦绝非是对实施方式的限定。对所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，在此无法对所有的实施方式进行穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围之中。

技术特征：

1.一种用于土壤源热泵系统的节能补热装置，其特征在于：包括设置在地下的地埋管（1）、设置在地上的太阳能集热管（5）和与所述太阳能集热管（5）通过水管连接的水箱（6），所述水箱（6）通过第一水管（8）与地埋管（1）的一端连接，所述地埋管（1）的另一端通过第二水管（2）与太阳能集热管（5）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于土壤源热泵系统的节能补热装置，其特征在于：所述第一水管（8）上设有第一阀门（7），所述第二水管（2）上设有第二阀门（3）。

3.根据权利要求2所述的一种用于土壤源热泵系统的节能补热装置，其特征在于：所述第一水管（8）与第二水管（2）之间设有并联的第三水管（4）和第四水管（9），所述第三水管（4）上设有第三阀门（11），所述第三阀门（11）将太阳能集热管（5）、水箱（6）与第三水管（4）形成一个循环。

4.根据权利要求3所述的一种用于土壤源热泵系统的节能补热装置，其特征在于：所述水箱（6）通过电磁阀与补水装置连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于土壤源热泵系统的节能补热装置，其特征在于：所述第四水管（9）上设有土壤源热泵组（12），所述土壤源热泵组（12）的两侧分别设有第四阀门（10）和第五阀门（13），所述地埋管（1）依次通过第五阀门（13）、土壤源热泵组（12）和第四阀门（10）形成一个循环。

技术总结
本实用新型公开了一种用于土壤源热泵系统的节能补热装置，它应用于土壤源热泵供暖领域，其包括设置在地下的地埋管、设置在地上的太阳能集热管和与所述太阳能集热管通过水管连接的水箱，所述水箱通过第一水管与地埋管的一端连接，所述地埋管的另一端通过第二水管与太阳能集热管连接；本实用新型结构简单，设计新颖，思路巧妙，实用价值高，该装置运行过程，最大的亮点是无需电能、只需要太阳辐射的热量就可以完成自动热循环，确保土壤储存热量以满足冬季长期正常供暖，其市场前景好，有较高的经济价值和社会效益，符合社会发展的趋势，有大力推广的必要。

技术研发人员：孟庆强;孟凡星
受保护的技术使用者：河北新郸新能源科技有限公司
技术研发日：2019.11.29
技术公布日：2020.08.21