一种提高源侧进水温度的土壤源热泵与太阳能联合供热系统的制作方法

文档序号:15312775发布日期:2018-08-31 22:15阅读:442来源:国知局

本实用新型属于土壤源热泵系统领域,尤其涉及一种提高源侧进水温度的土壤源热泵与太阳能联合供热系统。



背景技术:

现有土壤源热泵系统遇到极端寒冷天气,往往由于进机组水温度过低,造成地源热泵系统效率低、甚至不能开机,影响供热,在施工过程中,地埋管主干管一般也不采取保温措施,使源侧进机组的水温更加不能保证,从而影响热泵主机的效率及运行,如何保证土壤源热泵主机的源侧工况,以及提高热泵机组的效率是现状土壤热泵系统一个重要问题。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术存在的不足,本实用新型提出了一种提高源侧进水温度的土壤源热泵与太阳能联合供热系统。在供热季通过太阳能集热器与土壤源侧进机组水进行混合,以提高源侧进水温度,从而保证机组运行稳定,提高运行效率。在制冷季,通过阀门切换,将太阳能系统做为生活热水热源,用来制备生活热水,节约了能源,提高了系统整体利用率。

技术方案如下:

一种提高源侧进水温度的土壤源热泵与太阳能联合供热系统,包括:热泵机组、换热器、太阳能采集设备、双U换热器、地源循环泵、集热循环泵、蓄热循环泵、储水容器、阀门和控制器,所述热泵机组与所述双U换热器连接,所述热泵机组与换热器连接,所述储水容器与所述换热器连接,所述换热器与所述太阳能采集设备连接,所述热泵机组和所述双U换热器之间安装有所述地源循环泵和阀门,所述换热器和所述热泵机组之间设置有所述阀门,所述换热器和所述储水容器之间设置有所述蓄热循环泵,所述换热器和所述太阳能采集设备之间设置有所述集热循环泵,所述控制器连接所述蓄热循环泵。

进一步的,所述换热器为容积式换热器。

进一步的,所述换热器和所述储水容器之间设置的阀门为电动阀Ⅰ;所述换热器和所述热泵机组之间设置的阀门为电动阀Ⅱ;所述热泵机组和所述双U换热器之间设置的阀门为电动阀Ⅲ。

进一步的,所述控制器分别与所述电动阀Ⅰ、电动阀Ⅱ和电动阀Ⅲ连接。

进一步的,所述控制器为PLC控制系统。

进一步的,所述双U换热器的数量为一个以上。

进一步的,所述太阳能采集设备采用太阳能板。

进一步的,所述储水容器为生活热水箱或者浴池或者泳池。

进一步的,所述热泵机组外设用于将热量供至用热末端的循环泵。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型所述的提高源侧进水温度的土壤源热泵与太阳能联合供热系统中土壤源热泵与太阳能耦合,提高了热泵机组进水温度,提高热泵主机的效率,同时在夏季还可以在地源热泵制冷时,通过太阳能免费制备生活热水,节约了能源,提高了系统整体利用率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图;

图中:1.热泵机组,2.换热器,3.太阳能采集设备,4.双U换热器,5.地源循环泵,6.集热循环泵,7.蓄热循环泵,8.储水容器,9.电动阀Ⅰ,10.电动阀Ⅱ,11.电动阀Ⅲ。

具体实施方式

下面结合附图1对提高源侧进水温度的土壤源热泵与太阳能联合供热系统做进一步说明。

实施例1

一种提高源侧进水温度的土壤源热泵与太阳能联合供热系统,包括:热泵机组1、换热器2、太阳能采集设备3、双U换热器4、地源循环泵5、集热循环泵6、蓄热循环泵7、储水容器8、阀门和控制器,所述热泵机组1与所述双U换热器4连接,所述热泵机组1与换热器2连接,所述储水容器8与所述换热器2连接,所述换热器2与所述太阳能采集设备3连接,所述热泵机组1和所述双U换热器4之间安装有所述地源循环泵5和阀门,所述换热器2和所述热泵机组1之间设置有所述阀门,所述换热器2和所述储水容器8之间设置有所述蓄热循环泵7,所述换热器2和所述太阳能采集设备3之间设置有所述集热循环泵6,所述控制器连接所述蓄热循环泵7。

所述换热器2为容积式换热器2,所述换热器2和所述储水容器8之间设置有电动阀Ⅰ9;所述换热器2和所述热泵机组1之间设置有电动阀Ⅱ10;所述热泵机组1和所述双U换热器4之间设置有电动阀Ⅲ11,所述太阳能采集设备3采用太阳能板3,所述储水容器8为生活热水箱8,所述热泵机组1外设循环泵,用于将热量供至用热末端。

该系统有以下两种工作模式:

一、太阳能联合供热模式

太阳能板3将收集的热量通过集热循环泵6将热量送至容积式换热器2与蓄热循环泵7循环的流量进行热交换,打开电动阀Ⅱ10,关闭电动阀Ⅰ9,调整电动阀Ⅲ11的开度,使土壤源侧的部分流量流入容积式换热器2进行热交换后再与土壤侧其他流量混合后进入机组,从而提高进组的水温。热泵机组1则通过提取源侧带来的热量,经循环泵供至用热末端。

二、太阳能制备生活热水模式

太阳能板3将收集的热量通过集热循环泵6将热量送至容积式换热器2与蓄热循环泵7循环的流量进行热交换,打开电动阀Ⅰ9,关闭电动阀Ⅱ10,蓄热循环泵7不断循环,将生活水箱8中加热到设计温度,从而完成太阳能制备生活热水循环。热泵机组1则通过双U换热器4经循环泵将室内的建筑余热排至大地中,实现制冷循环。

实施例2

一种提高源侧进水温度的土壤源热泵与太阳能联合供热系统,包括:热泵机组1、换热器2、太阳能采集设备3、双U换热器4、地源循环泵5、集热循环泵6、蓄热循环泵7、储水容器8、阀门和控制器,所述热泵机组1与所述双U换热器4连接,所述热泵机组1与换热器2连接,所述储水容器8与所述换热器2连接,所述换热器2与所述太阳能采集设备3连接,所述热泵机组1和所述双U换热器4之间安装有所述地源循环泵5和阀门,所述换热器2和所述热泵机组1之间设置有所述阀门,所述换热器2和所述储水容器8之间设置有所述蓄热循环泵7,所述换热器2和所述太阳能采集设备3之间设置有所述集热循环泵6,所述控制器连接所述蓄热循环泵7。

所述换热器2为容积式换热器2,所述换热器2和所述储水容器8之间设置有电动阀Ⅰ9;所述换热器2和所述热泵机组1之间设置有电动阀Ⅱ10;所述热泵机组1和所述双U换热器4之间设置有电动阀Ⅲ11,所述控制器分别与所述电动阀Ⅰ9、电动阀Ⅱ10和电动阀Ⅲ11连接。

所述控制器为PLC控制系统,用于控制所述控制器分别与所述电动阀Ⅰ9、电动阀Ⅱ10和电动阀Ⅲ11的打开与关闭。

所述双U换热器4设有3组,每组双U换热器4分别与所述热泵机组1连接,所述太阳能采集设备3采用太阳能板3,所述储水容器8为生活热水箱8,所述热泵机组1外设循环泵,用于将热量供至用热末端。

该系统有以下两种工作模式:

一、太阳能联合供热模式

太阳能板3将收集的热量通过集热循环泵6将热量送至容积式换热器2与蓄热循环泵7循环的流量进行热交换,打开电动阀Ⅱ10,关闭电动阀Ⅰ9,调整电动阀Ⅲ11的开度,使土壤源侧的部分流量流入容积式换热器2进行热交换后再与土壤侧其他流量混合后进入机组,从而提高进组的水温。热泵机组1则通过提取源侧带来的热量,经循环泵供至用热末端。

二、太阳能制备生活热水模式

太阳能板3将收集的热量通过集热循环泵6将热量送至容积式换热器2与蓄热循环泵7循环的流量进行热交换,打开电动阀Ⅰ9,关闭电动阀Ⅱ10,蓄热循环泵7不断循环,将生活水箱8中加热到设计温度,从而完成太阳能制备生活热水循环。热泵机组1则通过双U换热器4经循环泵将室内的建筑余热排至大地中,实现制冷循环。

实施例3

一种提高源侧进水温度的土壤源热泵与太阳能联合供热系统,整个系统包括土壤源热泵子系统和太阳能子系统,其中地源热泵子系统包括:热泵机组、循环泵、双U换热器、供回水管道;太阳能子系统包括:太阳能板、容积换热器、循环泵、热水管道,生活热水箱、电动阀。

容积式换热器集热侧与太阳能板相连,蓄热侧有二个回路,一个回路与生活热水箱相连,另一个回路连至土壤源源侧供回水管上。

供暖季时,将连至生活热水箱的管路上阀门关闭,打开与源侧供回水管并联管路上的阀门,使得一部分源侧进水能通过容积式换热器加热,从而提高进机组的水温。

供冷季时,将连至生活热水箱的管路上阀门打开,关闭与源侧供回水管并联管路上的阀门,使土壤源热泵子系统和太阳能子系统分别独立运行,土壤源热泵系统供冷,太阳能系统制备生活热水。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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