专利名称：一种光、电和地热一体化空调系统装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空调系统，特别是一种将太阳能和地热能相结合的光、电和 地热一体化空调系统装置。
背景技术：
在普通地源热泵空调系统中，虽然有效的利用楼浅层地热能给建筑提供夏季制冷 和冬季供暖所需要的能量。但由于浅层地热的品位较低，不能够达到国家直接利用的标准， 需要经过压缩机对能量进行进一步的提升，在这种情况下就需要大量的电能来带动压缩 机；在夏季制冷量最大的时候(下午1-3点)正是用电的高峰期，空调系统的运行成本很高 并且同时使得公用电网的负荷最大。随着人们生活水平及生活环境要求的提高，这种情况 会日益严重。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光、电和地热一体化空调系统装置， 使得能够采用太阳能光伏发电为光、电和地热一体化空调系统装置的压缩机提供动力，提 高所收集的浅层地热资源的品质，从而在不增加公用电网负荷的情况下满足建筑物的制冷 或取暖要求。本实用新型是通过如下技术方案实现的一种光、电和地热一体化空调系统装置， 太阳能光伏发电装置的输出和蓄电池组的输出分别与发电控制器的输入电连接，所述发电 控制器的输出分别与直流负载的输入和逆变器的输入电连接，所述逆变器的输出与电源控 制器的输入电连接，所述电源控制器的输出分别与市电网和压缩机电连接；所述压缩机的 工作介质输出口和工作介质输入口分别通过管线与四通换向阀导通，第一冷凝蒸发器上的 两个工作介质出入口分别通过管线与所述四通换向阀和压力膨胀阀导通，第二冷凝蒸发器 上的两个工作介质出入口也分别通过管线与所述四通换向阀和所述压力膨胀阀导通；所述 第二冷凝蒸发器的供热供冷循环水出口通过管线与空调末端装置导通，所述空调末端装置 的供热供冷循环水出口通过管线与第二循环水泵的供热供冷循环水入口导通，所述第二循 环水泵的供热供冷循环水出口通过管线与所述第二冷凝蒸发器的供热供冷循环水入口导 通；所述第一冷凝蒸发器的地下循环水出口通过管线与地下换热管的地下循环水入口导 通，所述地下换热管的地下循环水出口通过管线与第一循环水泵导通的地下循环水入口导 通，所述第一循环水泵的地下循环水出口与所述第一冷凝蒸发器的地下循环水入口导通； 所述地下换热管设置在竖直埋管管井中。本实用新型的光、电和地热一体化空调系统装置具有以下有益的技术效果能够 采用太阳能光伏发电为光、电和地热一体化空调系统装置德压缩机提供动力，提高所收集 的浅层地热资源的品质，从而在不增加公用电网负荷的情况下满足建筑物的制冷或取暖要 求。
图1为本实用新型的光、电和地热一体化空调系统装置的结构示意图。其中1-太阳能光伏发电装置，2-蓄电池组，3-发电控制器，4-直流负载，5-逆变 器，6-电源控制器，7-公用电网，8-压缩机，9-第一蒸发凝器，100-第一循环水泵，101-第 二循环水泵，11-四通换向阀，12-第二冷凝蒸发器，13-空调末端装置，14-压力膨胀阀， 15-竖直埋管管井，16-地下换热管。实施方式本实施例的光、电和地热一体化空调系统装置，太阳能光伏发电装置1的输出和 蓄电池组2的输出分别与发电控制器3的输入电连接，所述发电控制器3的输出分别与直 流负载4的输入和逆变器5的输入电连接，所述逆变器5的输出与电源控制器6的输入电 连接，所述电源控制器6的输出分别与市电网7和压缩机8电连接；所述压缩机8的工作 介质输出口和工作介质输入口分别通过管线与四通换向阀11导通，第一冷凝蒸发器9上的 两个工作介质出入口分别通过管线与所述四通换向阀11和压力膨胀阀14导通，第二冷凝 蒸发器12上的两个工作介质出入口也分别通过管线与所述四通换向阀11和所述压力膨胀 阀14导通；所述第二冷凝蒸发器12的供热供冷循环水出口通过管线与空调末端装置13导 通，所述空调末端装置13的供热供冷循环水出口通过管线与第二循环水泵101的供热供冷 循环水入口导通，所述第二循环水泵101的供热供冷循环水出口通过管线与所述第二冷凝 蒸发器12的供热供冷循环水入口导通；所述第一冷凝蒸发器9的地下循环水出口通过管线 与地下换热管16的地下循环水入口导通，所述地下换热管16的地下循环水出口通过管线 与第一循环水泵100导通的地下循环水入口导通，所述第一循环水泵100的地下循环水出 口与所述第一冷凝蒸发器9的地下循环水入口导通；所述地下换热管16设置在竖直埋管管 井15中。所述太阳能光伏发电装置1用于吸收太阳能并将其转换为电能；所述蓄电池组2 用于积蓄电能以保证夜间或阴雨等紧急情况下使用；所述发电控制器3用于调整维持输出 电力的稳定，并在供电不足的情况下自动切断；所述逆变器5用于将太阳能光伏发电所产 生的直流转化为交流以满足空调系统对电力品质的要求；所述电源控制器6用于在太阳能 发电系统电力不足的情况下切换至市电网7以保证空调系统的正常运行。所述竖直埋管管 井15用于埋所述地下换热管16 ；所述地下换热管16用于介质与土壤之间进行换热；所述 第一循环水泵100用于推动地下循环水循环；所述第一蒸发冷凝器9用于地下循环水与工 作介质循环系统中的工作介质进行热交换。所述压缩机8用于制冷或制热，推动工作介质 循环系统中的工作介质循环流动；所述四通换向阀11用于制冷和制热之间的切换；所述第 二蒸发冷凝器12用于实现供热供冷循环水与工作介质循环系统中的工作介质的换热；所 述压力膨胀阀14用于降低压力吸收汽化热；所述空调末端装置13用于给房屋系统提供冷、 热风；所述第二循环水泵101用于推动供热供冷循环水的流动。在白天运行模式下，每平米太阳能发电设备可发电170W(标准情况下)，太阳发的 电一部分进入所述蓄电池组2作为贮备能源，另外一部分经过进入所述发电控制器3 ；进过 所述发电控制器3的直流电一部分经过所述逆变器5转变为交流，驱动空调系统装置中的 所述压缩机8等用电设备。当电能除了储备和带动空调系统装置外，如果仍有剩余时可以 带动其它直流或交流负载，例如建筑的公共用电等。利用所述太阳能光伏发电装置1提供的电力驱动所述压缩机8将地下循环水的温度夏季从30°C提高到35°C (冬季从10°C降低 到6°C )；从而实现工作介质的温度夏季给水温度6°C，回水温度12°C (冬季给水温度45°C， 回水温度40°C )；而进一步通过所述第二冷凝蒸发器12实现供热供冷循环水的工作温度为 夏季给水温度6°C，回水温度12°C (冬季给水温度45°C，回水温度40°C )。并通过所述空调 末端装置13实现空气与整个空调系统装置的热交换从而实现环境温度的需要。在夜间或 阴雨天工作时刻改为由所述蓄电池组2供电或切换为市电供电来驱动空调系统装置进行 工作。此外，本实用新型的空调系统装置还可以一年四季为用户提供相应的热水资源。
权利要求一种光、电和地热一体化空调系统装置，其特征在于，太阳能光伏发电装置(1)的输出和蓄电池组(2)的输出分别与发电控制器(3)的输入电连接，所述发电控制器(3)的输出分别与直流负载(4)的输入和逆变器(5)的输入电连接，所述逆变器(5)的输出与电源控制器(6)的输入电连接，所述电源控制器(6)的输出分别与市电网(7)和压缩机(8)电连接；所述压缩机(8)的工作介质输出口和工作介质输入口分别通过管线与四通换向阀(11)导通，第一冷凝蒸发器(9)上的两个工作介质出入口分别通过管线与所述四通换向阀(11)和压力膨胀阀(14)导通，第二冷凝蒸发器(12)上的两个工作介质出入口也分别通过管线与所述四通换向阀(11)和所述压力膨胀阀(14)导通；所述第二冷凝蒸发器(12)的供热供冷循环水出口通过管线与空调末端装置(13)导通，所述空调末端装置(13)的供热供冷循环水出口通过管线与第二循环水泵(101)的供热供冷循环水入口导通，所述第二循环水泵(101)的供热供冷循环水出口通过管线与所述第二冷凝蒸发器(12)的供热供冷循环水入口导通；所述第一冷凝蒸发器(9)的地下循环水出口通过管线与地下换热管(16)的地下循环水入口导通，所述地下换热管(16)的地下循环水出口通过管线与第一循环水泵(100)导通的地下循环水入口导通，所述第一循环水泵(100)的地下循环水出口与所述第一冷凝蒸发器(9)的地下循环水入口导通；所述地下换热管(16)设置在竖直埋管管井(15)中。
专利摘要本实用新型涉及一种光、电和地热一体化空调系统装置，其包括太阳能光伏发电装置、蓄电池组、发电控制器、逆变器、电源控制器、压缩机、四通换向阀、第一冷凝蒸发器、压力膨胀阀、第二冷凝蒸发器、空调末端装置导通、第二循环水泵、地下换热管和第一循环水泵。本实用新型光、电和地热一体化空调系统装置能够采用太阳能光伏发电为的压缩机提供动力，提高所收集的浅层地热资源的品质，从而在不增加公用电网负荷的情况下满足建筑物的制冷或取暖要求。
文档编号H02N6/00GK201672617SQ201020195060
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者宋宪瑞, 童裳慧 申请人:北京世能中晶能源科技有限公司