太阳能耦合地源热泵补热系统的制作方法

1.本实用新型涉及能源技术领域，尤其涉及一种太阳能耦合地源热泵补热系统。


背景技术：

2.地源热泵是利用地表浅层地热资源作为热源进行能量转换，寒冷地区冬季建筑热负荷较大，夏季供冷需求小，单纯利用地源热泵系统制热，容易造成地下土壤温度的失衡，导致热源热泵的使用效率降低,甚至导致冬季地源热泵系统不能正常运行，同时也会破坏地下生态平衡。所以为保障地源热泵高效的运行，需要保持土壤的吸排热量的平衡，对土壤进行热源的补充。
3.太阳能作为一种清洁、可再生的能源被广泛利用，但太阳能具有不稳定性和间歇性的缺陷，不能在夜间和阴雨天运行。
4.现有技术中多采用太阳能与地源热泵相结合，地源热泵机组可以弥补单独采用太阳能不能在夜间和阴雨天运行的弊端，太阳能可以实现春、夏、秋跨季节对地下补热，实现地下土壤的热平衡，从而保证地源热泵机组运行稳定，运行效率不会降低。
5.但现有的系统中管路连接错综复杂，长期对管路中的水进行加热循环，介质中容易产生水垢等杂质，影响热量交换且，且杂质会影响水泵及控制阀的使用寿命。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种系统连接简单、且便于对系统进行清洗以保持热交换介质清洁的太阳能耦合地源热泵补热系统。
7.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
8.太阳能耦合地源热泵补热系统,其特征在于,包括：
9.太阳能集热单元，其包括太阳能集热器和蓄热水箱，所述太阳能集热器与蓄热水箱间连接成循环的闭合回路，于该回路上设有补水斗一；
10.地源热泵机组，其包括地源热泵和埋设在地下的地埋管换热器，所述蓄热水箱、地源热泵和地埋管换热器连接成循环的闭合回路，于该回路上设有布水斗二，于蓄热水箱和地源热泵相连的蓄热水箱回水管和地埋管换热器的供水管间并联有一根带控制阀一的转换管；及
11.散热单元，与地源热泵连接接成循环的闭合回路，且于双向的管路上均设有控制阀二；
12.所述蓄热水箱呈上下的分体式结构，包括上箱体和下箱体，所述下箱体的顶部端面具有一圈与上箱体底部凹凸配合的定位槽，于上、下箱体的扣合处设有密封圈，所述密封圈具有与上箱体外壁贴合密封的上密封环面、与下箱体外壁贴合密封的上密封环面、以及与下箱体的顶部端面贴合密封的下密封端面，于下箱体的外壁上固定有对密封圈进行支撑的下固定环，于上箱体的外壁上固定有对密封圈进行下压的上固定环，所述下固定环与上固定环之间具有能够使二者锁定的锁定组件。
13.进一步的技术方案在于，所述散热单元包括埋设在地板下的地暖盘管、和/或暖气片。
14.进一步的技术方案在于，所述地埋管换热器包括多个并联的地埋管。
15.进一步的技术方案在于，所述锁定组件包括：
16.多个气缸，环向均匀布置，每一气缸竖直的固定于下固定环上，其伸缩杆活动的穿过上固定环，于伸缩杆的顶部具有横向的穿孔；及
17.多根插杆，每一根插杆横向的插入一个穿孔内。
18.进一步的技术方案在于，所述锁定组件还包括设于下固定环和上固定环之间、并套设于每一伸缩杆上的弹簧一，当下固定环与上固定环锁定后，弹簧一处于压缩状态。
19.进一步的技术方案在于，所述伸缩杆的上端具有锥形的导向头。
20.进一步的技术方案在于，所述定位槽内设有密封垫。
21.进一步的技术方案在于，所述蓄热水箱的顶部设有平衡阀，所述平衡阀包括与蓄热水箱连通的竖直的通道，所述通道内具有锥形的塞口，于通道内活动的设有阀杆，所述阀杆的底部具有能够将塞口堵住的锥形塞头，于通道的顶部固定有网片，所述网片与阀杆的顶部间具有弹簧二。
22.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
23.该系统连接简单，可实现春、夏、秋跨季节对地下补热，实现地下土壤的热平衡，从而保证地源热泵机组在冬季采暖时运行稳定。
24.将箱体上下分离后，降低了带清洗箱体的深度，便于对蓄热水箱进行清洗，特别是杂质会沉积在换热水箱的底部，避免由于水箱体积较大或较深造成的箱底清洗不彻底的问题，从而保证系统的运行水质的洁净，利于介质间的热量交换。密封圈的设置，通过上密封环面、下密封环面和下密封端面三个折线布置的密封面进行密封，再通过下固定环下压密封圈使其产生微变形，三个密封面贴合箱体，可实现对拼接处有效的密封，避免水渗出。
附图说明
25.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
26.图1是本系统的结构示意图；
27.图2是本系统中蓄热水箱的结构示意图；
28.图3是图2中a部的放大结构示意图；
29.图4是图2中b部的放大结构示意图。
具体实施方式
30.下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。
31.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
32.如图1～图4所示，太阳能耦合地源热泵补热系统,包括太阳能集热单元、地源热泵3机组和散热单元5。
33.太阳能集热单元包括太阳能集热器1和蓄热水箱2，所述太阳能集热器1与蓄热水箱2间连接成循环的闭合回路，回路上设有循环泵，以保证回路的循环运行，并且在该回路上设有补水斗一7，当回路中水位低时进行及时补水。
34.地源热泵3机组包括地源热泵3和埋设在地下的地埋管换热器4，地埋管换热器4包括多个并联的地埋管，增加置换接触，所述蓄热水箱2、地源热泵3和地埋管换热器4连接成循环的闭合回路，使供给该回路的水源预先经过了太阳能加热。在该回路上设有布水斗二8，于蓄热水箱2和地源热泵3相连的蓄热水箱回水管和地埋管换热器4的供水管间并联有一根带控制阀一6的转换管。
35.散热单元5与地源热泵3连接接成循环的闭合回路，且于双向的管路上均设有控制阀二，其中散热单元5可以是地暖盘管或暖气片，地源热泵3的出水端还可连接有热水出水管，热水出水管可以连接洗浴喷头等用作生活用水。
36.该系统连接简单，可实现春、夏、秋不需要对用户进行供暖，关闭两个控制阀二，将地源热泵3与散热单元5的进水和回水切断，利用太阳能集热器1将蓄热水箱2内的水加热，然后循环至地埋管加热器，地下补热，实现地下土壤的热平衡，从而保证地源热泵3机组在冬季采暖时运行稳定。
37.冬季需要采暖时，当光照达到要求能够满足太阳能集热单元工作时，将控制阀一6关闭，先利用太阳能集热器1对系统内的水进行预加热，然后再进入地埋管换热器4内进行加热，最后在进入用户的散热单元5进行采暖使用，充分利用太阳能和地源热能。而当光照不能满足太阳能集热单元工作时，将控制阀一6打开，介质不再进入太阳能集热单元，只在地源热泵3、地埋管换热器4和散热单元5间进行循环。
38.该系统中的蓄热水箱2呈上下的分体式结构，包括上箱体21和下箱体22，所述下箱体22的顶部端面具有一圈与上箱体21底部凹凸配合的定位槽221，在定位槽221内设有密封垫29。于上、下箱体22的扣合处设有密封圈23，所述密封圈23具有与上箱体21外壁贴合密封的上密封环面、与下箱体22外壁贴合密封的上密封环面、以及与下箱体22的顶部端面贴合密封的下密封端面，于下箱体22的外壁上固定有对密封圈23进行支撑的下固定环24，于上箱体21的外壁上固定有对密封圈23进行下压的上固定环25，所述下固定环24与上固定环25之间具有能够使二者锁定的锁定组件。
39.将箱体上下分离后，降低了带清洗箱体的深度，便于对蓄热水箱2进行清洗，特别是杂质会沉积在换热水箱的底部，避免由于水箱体积较大或较深造成的箱底清洗不彻底的问题，从而保证系统的运行水质的洁净，利于介质间的热量交换。密封圈23的设置，通过上密封环面、下密封环面和下密封端面三个折线布置的密封面进行密封，再通过下固定环24下压密封圈23使其产生微变形，三个密封面贴合箱体，可实现对拼接处有效的密封，避免水渗出。
40.本公开的锁定组件包括多个气缸26和多根插杆27，多个气缸26环向均匀布置，每一气缸26竖直的固定于下固定环24上，其伸缩杆活动的穿过上固定环25，于伸缩杆的顶部具有横向的穿孔，每一根插杆27横向的插入一个穿孔内。在将下固定环24与上固定环25锁定时，将上箱体21扣在下箱体22上，并使气缸26的伸缩杆对应上固定环25上的孔，控制气缸
26伸长，伸缩杆穿过上固定环25并使穿孔外露，然后将多根插杆27插入每一根伸缩杆上，最后控制气缸26收缩，由于插杆27横担在上固定环25上，从而能够向下拉拽上固定环25，实现对密封圈23的下压以及上、下箱体22的锁定。当需要打来上箱体21进行清洗时，控制气缸26伸长，取下插杆27即可。
41.进一步的，伸缩杆的上端具有锥形的导向头，可在安装上箱体21时形成导正纠偏的作用。
42.另外，锁定组件还包括设于下固定环24和上固定环25之间、并套设于每一伸缩杆上的弹簧一28，当下固定环24与上固定环25锁定后，弹簧一28处于压缩状态。当需要打来上箱体21进行清洗时，控制气缸26伸长，在弹簧一28的作用下，上箱体21上移，从定位槽221中退出，剩下一根插杆27不取下，控制其与气缸26收缩，缸杆退出上固定环25，可使上箱体21沿该处旋转打开，为了避免该处的弹簧一28被过渡压缩，可增加一支撑垫块即可，操作方便。
43.蓄热水箱2的顶部设有平衡阀，起到平衡蓄热水箱2内压力的作用。平衡阀包括与蓄热水箱2连通的竖直的通道201，所述通道201内具有锥形的塞口，于通道201内活动的设有阀杆202，所述阀杆202的底部具有能够将塞口堵住的锥形塞头，于通道201的顶部固定有网片203，所述网片203与阀杆202的顶部间具有弹簧二204。当蓄热水箱2内压力过大时，气压向上顶起阀杆202，使通道201打开能够泄气，同时压缩弹簧二204，当泄压完成后，在弹簧二204的作用下，阀杆202下落将塞口堵住，实现蓄热水箱2的密封。
44.以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。