一种清洁能源供暖及储能系统的制作方法

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种清洁能源供暖及储能系统。

背景技术：

目前利用的新能源包括：太阳能、空气热能和地源热能，1、太阳光能：通过太阳能集热器，把太阳能光能集中起来储存在热水箱内；2、空气热能：通过空气源热泵，把空气中的能量集中起来储存在热水箱内；3、地源热能：通过地源热泵，把地下土壤中的能量集中起来储存在热水箱内。但是，太阳光能没有连续性，阴雨天、夜间没有阳光，冬天相对较弱，用于取暖需要其他能源补足，不能单独实现供暖；空气热源受环境温度的影响，冬天天气寒冷，夜间温度更低，从空气中取热量难度大、费电，恰恰是冬天才需要供暖，空气源热泵单独实现供暖，加大设备的投入，投资成本大，能效低；地热能源比较稳定，四季恒温，地源热泵能效比高、运行稳定，提取地下能量，需要打大量的地埋井，埋入大量的pe地埋管，投入成本高，而且地源热泵系统在使用三年左右以后，其所埋地源热泵的地方的土壤变成冷土，而冷土恢复需要几年的时间，因此当土壤变成冷土时，需要重新更换位置，埋入大量的pe地埋管，导致费时费工，浪费人力财力。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种清洁能源供暖及储能系统，以解决现有技术中能量在使用时不能够合理利用的问题。

为了实现上述目的，本发明提供其中一种实施的技术方案：一种清洁能源供暖及储能系统，供暖及储能系统包括：水箱；太阳能供暖系统，所述太阳能供暖系统与所述水箱连接；以及地源热泵系统，所述地源热泵系统与所述水箱连接；其中，所述太阳能供暖及储能系统包括集热装置，所述集热装置包括第一冷水输入端口和第一热水输出端口，所述地源热泵系统包括地源热泵，所述地源热泵包括第二冷水输入端口和第二热水输出端口，所述第一冷水输出端口与所述第二冷水输出端口之间设置有第一流体输送装置，所述第一流体输送装置上设置有流体循环装置，所述第二热水输送端口与所述第一热水输送端口之间设置有第二输送装置。

使用时，1、冬季，把太阳光能和地热能两种热能，通过太阳能供暖系统把太阳光的热能转化为水的热能和地源热泵集热系统把地下土壤中的热量转化为水的热能，集中储存一个保温水箱内(给建筑设施供暖或热水)。

2、夏天，由于夏天的太阳光比较充足，把充足的太阳光发射的能量通过太阳能集热器集中起来，导致太阳能供暖系统产出的能量过剩，因此，通过开启第二循环装置将太阳能集热器系统产出的过剩能够，以第一输送装置，输送至地源热泵循环水管内，热水进输送至地源热泵循环水管内的地埋管网系统，通过地埋管的转换和传递将热能传输与土壤中，以备冬天地源热泵取暖用，既节省了大型储热水箱的成本，又能够向地下排热，提高土壤的热平衡，提高地源热泵使用年限，提高经济效益，降低人力财力的输出。

进一步的，所述第一流体输送装置包括第一输送管体。

进一步的，所述第一输送管体上设置有用于控制管体启闭的第一控制装置。

进一步的，所述第一控制装置包括第一控制阀。

进一步的，所述流体循环装置包括循环泵。

进一步的，所述第二输送装置包括第二输送管体。

进一步的，所述第二输送管体上设置有用于控制管体启闭的第二控制装置。

进一步的，所述第二控制装置包括第二控制阀。

又一种实施，供暖系统还包括空气源热泵系统，所述空气源热泵系统与所述水箱连接。

使用时，把太阳光能、空气热能、地源热能三种热能，通过太阳能供暖系统把太阳光的热能转化为水的热能、空气源热泵集热系统把空气中的热能转化为水的热能和地源热泵集热系统把地下土壤中的热量转化为水的热能，集中储存一个保温水箱内(给建筑设施供暖或热水)。

进一步的，供暖系统还包括补水系统。

本发明具有如下优点：在冬季供暖季节时，通过太阳能供暖系统把太阳光的热能转化为水的热能，空气源热泵集热系统把空气中的热能转化为水的热能，和地源热泵集热系统把地下土壤中的热量转化为水的热能，集中储存一个保温水箱内(给建筑设施供暖或热水)；在太阳光充足满足供暖要求时，或停止供暖的季节时，由于太阳光比较充足，把充足的太阳光发射的能量通过太阳能集热器集中起来，导致太阳能供暖系统产出的能量过剩的或不供暖季节的所有热量，因此，在此时，开启第二循环装置将太阳能集热器系统产出的热能，以热水的方式通过第一输送装置热交换装置，输送至地源热泵的地埋管网系统，通过地埋管的转换和传递将热能传输与土壤中，达到既节省了大型储热水箱的成本，又能够向地下排热的目的，提高土壤的热平衡，提高地源热泵使用年限，提高经济效益，降低人力财力的输出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1是本发明一种具体实施方式提供的一种清洁能源供暖及储能系统的结构示意图。

图中：水箱1、太阳能供暖系统2、空气源热泵系统3、地源热泵系统4、第二冷水输入管体41、第二热水输出管体42、集热装置5、第一冷水输入管体51、第一热水输出管体52、地埋管网系统6、第一控制阀7a、括第二控制阀7b、第三控制阀7c、第四控制阀7d、补水系统8、第一输送管体9a、第二输送管体9b、循环泵10。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本发明实施例1提供的一种清洁能源供暖及储能系统，请参阅图1所示，供暖及储能系统包括：

水箱1；水箱采用供暖储热水箱。

太阳能供暖系统2，太阳能供暖系统采用普通太阳能供暖系统，太阳能供暖系统与水箱连接。

地源热泵系统4，地源热泵系统采用普通的地源热泵系统，地源热泵系统与水箱连接。

太阳能供暖系统2包括集热装置5，集热装置即太能能的集热器，集热装置5包括第一冷水输入端口和第一热水输出端口，其中第一冷水输入端与水箱之间设置有第一冷水输入管体51，第一热水输出端口与水箱之间设置有第一热水输出管体52，冷水输入管体51上设置有第三控制阀7c，热水输出管体52上设置有第四控制阀7d，地源热泵系统4包括地埋管网系统6，地埋管网系统6包括第二冷水输入端口和第二热水输出端口，第二冷水输入端连接有第二冷水输入管体41，第二热水输出端口连接有第二热水输出管体42，第一冷水输出端口与第二冷水输出端口之间设置有第一流体输送装置，第一流体输送装置上设置有流体循环装置，第二热水输送端口与第一热水输送端口之间设置有第二输送装置。

使用时，1、冬季，把太阳光能和地热能两种热能，通过太阳能供暖系统把太阳光的热能转化为水的热能和地源热泵集热系统把地下土壤中的热量转化为水的热能，集中储存一个保温水箱内(给建筑设施供暖或热水)。

2、夏天，由于夏天的太阳光比较充足，把充足的太阳光发射的能量通过太阳能集热器集中起来，导致太阳能供暖系统产出的能量过剩，因此，通过开启第二循环装置将太阳能集热器系统产出的过剩能够，以第一输送装置，输送至地源热泵循环水管内，热水进入地埋管网系统6后，通过地源热泵的热交换器和地埋管储存于地下土壤中，以备冬天地源热泵取暖用，既节省了大型储热水箱的成本，又能够向地下排热，提高土壤的热平衡，提高地源热泵使用年限，提高经济效益，降低人力财力的输出。

其中，可选的但不限于：第一流体输送装置包括第一输送管体9a。第一控制装置包括第一控制阀7a。流体循环装置包括循环泵10。第二输送装置包括第二输送管体9b。原理如下：在太阳能供暖系统不足时，太阳能供暖系统和地源热泵系统能够同时给水箱内的水加热供能，加热供能的原理为普通技术；在太阳能供暖系统过剩时，关闭第三控制阀7c和第四控制阀7d，开启循环泵10将太阳能供暖系统加热后的水通过第一输送管体输送至地埋管网系统6中，并通过地埋管向地下排热，提高土壤的热平衡，提高地源热泵使用年限，实现能源的合理利用，被热交换后的热水通过第二输送管体9b输送回太阳能集热装置进行加热，加热后从新输送至地下，形成一个循环。需要说明的是，在太阳集热系统向地下传递热量时，地源热泵系统中只有地埋管参与工作，其余部件不参与工作。

实施例2

本发明实施例2提供的一种清洁能源供暖及储能系统，请参阅图1所示，供暖及储能系统包括：水箱1；水箱采用供暖储热水箱。太阳能供暖系统2，太阳能供暖系统采用普通太阳能供暖系统，太阳能供暖系统与水箱连接。地源热泵系统4，地源热泵系统采用普通的地源热泵系统，地源热泵系统与水箱连接。太阳能供暖系统2包括集热装置5，集热装置即太能能的集热器，集热装置5包括第一冷水输入端口和第一热水输出端口，其中第一冷水输入端与水箱之间设置有第一冷水输入管体51，第一热水输出端口与水箱之间设置有第一热水输出管体52，冷水输入管体51上设置有第三控制阀7c，热水输出管体52上设置有第四控制阀7d，地源热泵系统4包括地埋管网系统6，地埋管网系统6包括第二冷水输入端口和第二热水输出端口，第二冷水输入端连接有第二冷水输入管体41，第二热水输出端口连接有第二热水输出管体42，第一冷水输出端口与第二冷水输出端口之间设置有第一流体输送装置，第一流体输送装置上设置有流体循环装置，第二热水输送端口与第一热水输送端口之间设置有第二输送装置。

使用时，1、冬季，把太阳光能和地热能两种热能，通过太阳能供暖系统把太阳光的热能转化为水的热能和地源热泵集热系统把地下土壤中的热量转化为水的热能，集中储存一个保温水箱内(给建筑设施供暖或热水)。2、夏天，由于夏天的太阳光比较充足，把充足的太阳光发射的能量通过太阳能集热器集中起来，导致太阳能供暖系统产出的能量过剩，因此，通过开启第二循环装置将太阳能集热器系统产出的过剩能够，以第一输送装置，输送至地源热泵循环水管内，热水进入地埋管网系统6后，热能通过地埋管传递于地下土壤中，既节省了大型储热水箱的成本，又能够向地下排热，提高土壤的热平衡，提高地源热泵使用年限，提高经济效益，降低人力财力的输出。

其中，可选的但不限于：第一流体输送装置包括第一输送管体9a。第一控制装置包括第一控制阀7a。流体循环装置包括循环泵10。第二输送装置包括第二输送管体9b。原理如下：在太阳能供暖系统不足时，太阳能供暖系统和地源热泵系统能够同时给水箱内的水加热供能，加热供能的原理为普通技术；在太阳能供暖系统过剩时，关闭第三控制阀7c和第四控制阀7d，开启循环泵10将太阳能供暖系统加热后的水通过第一输送管体输送至地埋管网系统6，并通过地埋管向地下排热，提高土壤的热平衡，提高地源热泵使用年限，实现能源的合理利用，被热交换后的热水通过第二输送管体9b输送回太阳能集热装置进行加热，加热后从新输送至地下，形成一个循环。

为了能够更好的控制液体流向，放置液体乱流，第一输送管体9a上设置有用于控制管体启闭的第一控制装置。第一输送管体9a上设置有用于控制管体启闭的第一控制装置。第一控制装置包括第一控制阀7a。第二输送管体9b上设置有用于控制管体启闭的第二控制装置。第二控制装置包括第二控制阀7b。

实施例3

本发明实施例3提供的一种清洁能源供暖及储能系统，请参阅图1所示，供暖及储能系统包括：

水箱1；水箱采用供暖储热水箱。

太阳能供暖系统2，太阳能供暖系统采用普通太阳能供暖系统，太阳能供暖系统与水箱连接。

地源热泵系统4，地源热泵系统采用普通的地源热泵系统，地源热泵系统与水箱连接。

供暖系统还包括空气源热泵系统3，空气源热泵系统与水箱1连接。

太阳能供暖系统2包括集热装置5，集热装置即太能能的集热器，集热装置5包括第一冷水输入端口和第一热水输出端口，其中第一冷水输入端与水箱之间设置有第一冷水输入管体51，第一热水输出端口与水箱之间设置有第一热水输出管体52，冷水输入管体51上设置有第三控制阀7c，热水输出管体52上设置有第四控制阀7d，地源热泵系统4包括地埋管网系统6，地埋管网系统6包括第二冷水输入端口和第二热水输出端口，第二冷水输入端连接有第二冷水输入管体41，第二热水输出端口连接有第二热水输出管体42，第一冷水输出端口与第二冷水输出端口之间设置有第一流体输送装置，第一流体输送装置上设置有流体循环装置，第二热水输送端口与第一热水输送端口之间设置有第二输送装置。

使用时，1、冬季，把太阳光能、空气热能和地热能三种热能，通过太阳能供暖系统把太阳光的热能转化为水的热能、空气源热泵集热系统把空气中的热能转化为水的热能和地源热泵集热系统把地下土壤中的热量转化为水的热能，集中储存一个保温水箱内(给建筑设施供暖或热水)。2、夏天，由于夏天的太阳光比较充足，把充足的太阳光发射的能量通过太阳能集热器集中起来，导致太阳能供暖系统产出的能量过剩，因此，通过开启第二循环装置将太阳能集热器系统产出的过剩能量，以第一输送装置，输送至地埋管网系统6内，热水进入地埋管网系统6后，既节省了大型储热水箱的成本，又能够向地下排热，提高土壤的热平衡，提高地源热泵使用年限，提高经济效益，降低人力财力的输出。

其中，可选的但不限于：第一流体输送装置包括第一输送管体9a。第一控制装置包括第一控制阀7a。流体循环装置包括循环泵10。第二输送装置包括第二输送管体9b。原理如下：在太阳能供暖系统不足时，太阳能供暖系统和地源热泵系统能够同时给水箱内的水加热供能，加热供能的原理为普通技术；在太阳能供暖系统过剩时，关闭第三控制阀7c和第四控制阀7d，开启循环泵10将太阳能供暖系统加热后的水通过第一输送管体输送至地埋管网系统6中，并通过地埋管向地下排热，提高土壤的热平衡，提高地源热泵使用年限，实现能源的合理利用，被热交换后的热水通过第二输送管体9b输送回太阳能集热装置进行加热，加热后从新输送至地下，形成一个循环。

为了能够更好的控制液体流向，放置液体乱流，第一输送管体9a上设置有用于控制管体启闭的第一控制装置。第一输送管体9a上设置有用于控制管体启闭的第一控制装置。第一控制装置包括第一控制阀7a。第二输送管体9b上设置有用于控制管体启闭的第二控制装置。第二控制装置包括第二控制阀7b。

实施例4

本发明实施例4提供的一种清洁能源供暖及储能系统与实施例1、2和3基本相同，区别在于，请参阅图1所示，供暖系统还包括补水系统8，补水系统8包括进水管路81，进水管路81用于向水箱内补水，进水管路81上设置有控制阀门，此输送管路为普通技术，不在描述，其中，补水管路还包括补水管路82，所述补水管路82连接于第二冷水输水管41上，用于能源输送时水量的补充，补水管路82上设置有补水阀门83。需要补水时，关闭控制阀门，打开补水阀门即可。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。