一种太阳能、土壤源复合热泵结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种热栗装置技术领域，尤其是一种太阳能、土壤源复合热栗结 构。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展，人们的环保意识也在不断提高，由于土壤源热栗环保节能优势 明显，近年来已在一定程度上得到推广。然而在使用一段时间后，装置使用地区会出现土 壤温度场的失衡问题，这一问题在寒冷的北方地区尤为突出。中国实用新型专利申请CN 103062820A公开了一种土壤源热栗、太阳能联合蓄热供暖系统，保证冬季从大地吸取的热 量与夏季向大地释放的热量平衡，保证土壤源热栗机组工作正常有效，同时通过控制系统 使得土壤源热栗机组和太阳能集热器联合协调工作。但是，这种结构的复合热栗热效率较 低。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种太阳能、土壤源复合热栗结构，能够解 决现有技术的不足，提高了复合热栗的热效率。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
[0005] -种太阳能、土壤源复合热栗结构，包括热栗机组和太阳能功率驱动器，热栗机组 包括压缩机、四通阀、双向膨胀阀和两个蒸发式换热器，一个蒸发式换热器与用户端换热装 置相连，另一个蒸发式换热器通过第六调节阀与分水器相连，并通过第一调节阀与集水器 相连，分水器还通过第五调节阀、止回阀和第二调节阀与集水器相连，分水器还通过第八调 节阀和第一循环栗与地埋管换热器相连，集水器通过第三调节阀和第十调节阀与地埋管换 热器相连，第十调节阀和地埋管换热器之间的管路通过第十一调节阀、第十三调节阀、第 十四调节阀、第十五调节阀、第二十调节阀和第四调节阀与集水器相连，第十三调节阀和第 十四调节阀之间的管路通过第十二调节阀和第七调节阀与分水器相连，第一循环栗与地 埋管换热器之间的管路通过第九调节阀和第二十一调节阀与盘管换热器相连，第十四调节 阀和第十五调节阀之间的管路通过第十六调节阀与太阳能吸收装置的进水口相连，太阳能 吸收装置的出水口通过第十七调节阀、第二循环栗和第十九调节阀与盘管换热器相连，第 二循环栗和第十九调节阀之间的管路通过第十八调节阀连接至第十五调节阀和第二十调 节阀之间的管路上，盘管换热器外侧设置有储热水箱，储热水箱分别通过第一温控阀和第 二温控阀连接冷水进水管和热水出水管；太阳能吸收装置包括铝合金框架，铝合金框架顶 部设置有玻璃盖板，玻璃盖板下方设置有太阳能电池片，玻璃盖板与太阳能电池片之间保 留有空腔，太阳能电池片下方设置有吸热板，吸热板下方设置有若干个循环水排管，循环水 排管下方设置有背板，循环水排管分别与太阳能吸收装置的出水口和进水口相连，太阳能 功率驱动器分别与太阳能电池片和压缩机电气连接。
[0006] 作为优选，所述太阳能电池片的外侧设置有导热金属框，导热金属框的底面与吸 热板接触，导热金属框与吸热板之间设置有若干个贯穿的通孔，通孔的顶部与空腔连接，通 孔的底部与循环水排管连接，通孔中设置有球形腔室，相邻的球形腔室之间设置有橡胶隔 膜，橡胶隔膜的顶部与球形腔室的顶部连接，橡胶隔膜的底部与球形腔室的底部选择性密 封接触。
[0007] 作为优选，所述太阳能电池片和导热金属框与吸热板之间通过层压的方式连接。
[0008] 作为优选，所述吸热板与循环水排管之间通过导热胶或者焊接的方式连接。
[0009] 作为优选，所述循环水排管下部设置有保温棉。
[0010] 一种用于上述的太阳能、土壤源复合热栗结构的控制方法，包括以下步骤：
[0011] 供热时期，根据天气状况的不同分为三种情况，分别为系统单独依靠太阳能运行、 系统单独依靠土壤源运行、系统依靠太阳能和土壤源同时运行；当经过太阳能吸收装置的 光热转换部分制得的热水可以达到热栗机组进水温度要求时，系统单独依靠太阳能运行供 热，即在这种情况下工质在太阳能吸收装置的光热转换部分中吸热升温后进入热栗机组为 其供热，具体循环流程为当循环水在太阳能吸收装置的光热转换部分中吸热升温后，在第 二循环栗作用下经过第十九调节阀、盘管换热器和第四调节阀后进入集水器中，再从第一 调节阀流出进入热栗机组的循环水侧换热器中，充分换热后流出，经过第六调节阀进入分 水器中，从第七调节阀所在管路流出，流经过第十二调节阀、第十四调节阀和第十六调节阀 后流入太阳能吸收装置的光热转换部分进口中重新吸热升温并开始下一循环，第二循环栗 为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭；当户外 是雨雪天气和夜晚时，系统单独依靠土壤源运行，即此工况中循环水在地埋管换热器中吸 热升温后进入热栗机组为其供热，具体循环流程为当循环水在地埋管换热器中吸热升温后 经过第十调节阀和第三调节阀进入集水器中，于第一调节阀所在的管路流出后进入热栗机 组的循环水侧换热器中放热降温，换热后的循环水流出并经过第六调节阀进入分水器中， 从第八调节阀所在管路流出，流经过第一循环栗流入地埋管换热器中重新吸热升温并开始 下一循环，第一循环栗为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调 节阀全部关闭；当户外天气状况为太阳辐射有一定的强度、太阳能吸收装置的光热转换部 分的有效集热量大于零、但作为热栗机组的低位热源所得的制热量满足不了室内末端的热 需要时，系统依靠太阳能和土壤源同时运行，本系统中联合运行方式为串联，串联顺序为工 质先经过太阳能吸收装置再进入地埋管换热器继续吸热升温，然后进入热栗机组为热栗机 组供热，此时循环流程为，当循环水在太阳能吸收装置的光热转换部分中吸热升温后在第 二循环栗作用下经第十九调节阀、盘管换热器、第二十一调节阀和第九调节阀后，进入地埋 管换热器中继续吸热升温，从地埋管换热器中流出后顺次经第十调节阀和第三调节阀进入 集水器中，然后经第一调节阀所在的管路进入热栗机组的循环水侧换热器中，充分换热后 流出，经过第六调节阀进入分水器中，从第七调节阀所在管路流出，流经过第十二调节阀、 第十四调节阀和第十六调节阀后流入太阳能吸收装置光热转换部分进口中重新吸热升温 并开始下一循环，第二循环栗为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流 经的调节阀全部关闭；
[0012] 过渡时期，采用自然通风调节室内环境，无需热栗及室内设备为其工作，这时系统 的运行工况为太阳能吸收装置的光热转换部分与地埋管换热器组成闭合回路，白天太阳能 吸收装置持续工作，通过太阳能吸收装置的光热转换部分加热之后的热水在第二循环栗的 作用下通过第十九调节阀、盘管换热器、第二十一调节阀和第九调节阀所在的管路送至地 埋管换热器中，为土壤补热，避免土壤温度场失衡，多余出的热量加热储热水箱中的水，循 环水在地埋管换热器中换热后通过第十一调节阀、第十三调节阀、第十四调节阀、第十六调 节阀所在的管路回到太阳能吸收装置中继续吸热，并开始下一个循环，工质循环的动力由 第二循环栗提供，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭，夜间系统停 止工作；
[0013] 供冷时期，服务对象的冷负荷完全由土壤场承担，热栗机组只依靠地埋管换热器 供冷，太阳能吸收装置产生的热量直接用于加热生活热水，此时整个系统的工质分为两路 循环，其中一路循环是地埋管换热器充当热栗机组的冷源的供冷循环，工质通过地埋管换 热器与土壤换热降温，再到循环水侧换热器中吸热升温从而为热栗机组提供冷量，具体的 循环流程是系统循环水在地埋管换热器中放热降温后，经过第十调节阀、第三调节阀所在 的管路流入集水器中，然后从第一调节阀所在的管路流至热栗机组的循环水侧换热器中， 在循环水侧换热器中与热栗制冷剂换热后升温，经过第六调节阀被送入分水器中，于第八 调节阀所在的管路流出，经过第一循环栗后进入地埋管换热器中，开始下一个循环，这一路 循环的工质循环动力由第一循环栗提供；另一路循环是太阳能吸收装置间接加热生活热 水部分，这一部分环路中系统循环水在太阳能吸收装置的光热转换部分中吸热升温，从太 阳能吸收装置光热转换部分出口流出后经过第十七调节阀、第二循环栗和第十九调节阀后 进入盘管换热器中与储热水箱中储存的水换热，循环水放热降温后通过第二十调节阀、第 十五调节阀和第十六调节阀后进入太阳能吸收装置的光热转换部分中，再次吸热升温并开 始下一循环，这一路循环的工质循环动力由第二循环栗提供，这一工况下系统两路循环中 工质未流经的调节阀全部关闭。
[0014] 作为优选，在供热时期，系统单独依靠太阳能运行时，第四调节阀和第十二调节阀 的开度同步变化，系统单独依靠土壤源运行时，第一调节阀和第八调节阀的开度同变化，系 统依靠太阳能和土壤源同时运行时，第九调节阀和第十二调节阀的开度同步变化。
[0015] 作为优选，在过渡时期，第二十一调节阀与第十一调