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與熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱供熱裝置的制作方法

文檔序號(hào):4700814閱讀:113來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:與熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱供熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型適用于一種太陽(yáng)能蓄熱系統(tǒng),尤其涉及一種跨季節(jié)蓄熱且與熱泵相 結(jié)合的太陽(yáng)能供熱裝置。
背景技術(shù)
目前,太陽(yáng)能供熱采暖越來(lái)越受到人們的重視,相繼建成了一些太陽(yáng)能采暖示范 項(xiàng)目,但已建工程絕大部分為單體建筑太陽(yáng)能供熱采暖工程,太陽(yáng)能采用非蓄熱或短期蓄 熱的方式。該類型系統(tǒng),一方面,采暖季節(jié)受輻照量、環(huán)境溫度等因素影響,太陽(yáng)能集熱系統(tǒng) 的效率較低,造成采暖季供暖的保證率相對(duì)較低;另一方面,與采暖季形成明顯對(duì)比的是, 非采暖季太陽(yáng)能系統(tǒng)的效率較高,但由于非采暖季建筑物的熱水負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于采暖負(fù)荷, 太陽(yáng)能集熱器采集的大量能量無(wú)法利用而浪費(fèi),因此,造成太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的全年利用率 低,投資的浪費(fèi)。同時(shí),由于非采暖季太陽(yáng)能量未充分使用,因此,需要解決因非采暖季太陽(yáng) 能量“過?!倍鴮?duì)設(shè)備造成的產(chǎn)品品質(zhì)降低及使用壽命減少等一系列不良影響,致使目前的 太陽(yáng)能采暖方式在建筑物中的大量推廣受到一定的限制。因此,開發(fā)一種實(shí)現(xiàn)非采暖季節(jié)太陽(yáng)能的充分利用勢(shì)在必行。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)背景技術(shù)所述,本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)以上不足,提供一種地下型式的 蓄熱池,非采暖季節(jié)太陽(yáng)能通過對(duì)地下蓄熱池進(jìn)行蓄熱,采暖季節(jié),地下蓄熱池儲(chǔ)備的熱量 作為熱源與太陽(yáng)能、熱泵共同向建筑物進(jìn)行聯(lián)合供熱;通過地下蓄熱池,解決了非采暖季熱 量過剩問題,實(shí)現(xiàn)了非采暖季節(jié)太陽(yáng)能的充分有效利用,采暖季節(jié)太陽(yáng)能對(duì)熱交換池進(jìn)行 低溫加熱,通過熱交換池與熱泵聯(lián)合向建筑物供熱末端進(jìn)行供熱;太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)在采暖 季始終工作在低溫狀態(tài),大大提高了太陽(yáng)能的采暖季集熱效率的與熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能跨 季節(jié)蓄熱供熱裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的—種與熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱供熱裝置,主要由太陽(yáng)能集熱器(1)、太陽(yáng) 能集熱循環(huán)泵(2)、膨脹罐(3)、板式換熱器(4)、熱交換池(5)、蓄熱循環(huán)泵(6)、地下蓄熱池 (7)、地下蓄熱池轉(zhuǎn)換閥(8)、熱交換池轉(zhuǎn)換閥(9)、熱交換池循環(huán)泵(10)、地下蓄熱池間接 供熱循環(huán)泵(11 )、熱泵機(jī)組(12)、熱泵供熱循環(huán)泵(13)、地下蓄熱池直接供熱循環(huán)泵(14)、 供熱終端(15),熱交換池水溫感應(yīng)器(16),地下蓄熱池水溫感應(yīng)器(17)組成,其中多個(gè)太 陽(yáng)能集熱器(1)安裝在建筑物的向陽(yáng)面,在地下埋設(shè)有混凝土與鋼結(jié)構(gòu)復(fù)合型方形箱式地 下蓄熱池(7)和熱交換池(5);太陽(yáng)能集熱器(1)進(jìn)出水口通過管路(18)分別與板式換熱 器(4)的一次側(cè)進(jìn)行連接,多個(gè)太陽(yáng)能集熱器(1)與管路(18)并聯(lián),在管路(18)上分別設(shè) 置有太陽(yáng)能集熱循環(huán)泵(2)和膨脹罐(3)、板式換熱器(4)的二次側(cè)與地下蓄熱池(7)和熱 交換池(5 )通過管路(19 )與地下蓄熱池(7)和熱交換池(5 )并聯(lián)連接,在管路(19 )上與地下蓄熱池(7)、熱交換池(5)、板式換熱器(4)之間分別設(shè)置有蓄熱循環(huán)泵(6)、地下蓄熱池 轉(zhuǎn)換閥(8),熱交換池轉(zhuǎn)換閥(9);熱交換池(5)的供熱出水、回水口通過管路(20)與熱泵 機(jī)組(12 )相連接,在管路(20 )上設(shè)置有熱交換池(5 )的熱交換池循環(huán)泵(10 ),地下蓄熱池的供熱出水口、回水口通過管路(21)與熱泵機(jī)組(12)連接,在管路(21)上設(shè)置有地下 蓄熱池(7)的地下蓄熱池間接供熱循環(huán)泵(11);熱泵機(jī)組(12)通過管(22)與供熱終端(15) 連接,管路(22 )上設(shè)置有熱泵供熱循環(huán)泵(13),地下蓄熱池(7 )通過管路(23 )與供熱終端 (15 )連接,管路(23 )上設(shè)置有地下蓄熱池直接供熱循環(huán)泵(14 )。由于采用了上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果本實(shí)用新型采用的 地下蓄熱池起到了跨季節(jié)的蓄熱、調(diào)節(jié)非采暖季太陽(yáng)能量過剩的作用,從而提高了系統(tǒng)的 全年綜合利用率;同時(shí),熱交換池與熱泵的串聯(lián)使用,降低了采暖季太陽(yáng)能集熱器的工作溫 度,提高了太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的效率。通過兩方面的結(jié)合,整體提升了太陽(yáng)能系統(tǒng)的供熱保證率。

圖1是與熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱供熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。一種與熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱供熱裝置,主要由太陽(yáng)能集熱器1、太陽(yáng)能 集熱循環(huán)泵2、膨脹罐3、板式換熱器4、熱交換池5、蓄熱循環(huán)泵6、地下蓄熱池7、地下蓄熱 池轉(zhuǎn)換閥8、熱交換池轉(zhuǎn)換閥9、熱交換池循環(huán)泵10、地下蓄熱池間接供熱循環(huán)泵11、熱泵機(jī) 組12、熱泵供熱循環(huán)泵13、地下蓄熱池直接供熱循環(huán)泵14、供熱終端15,熱交換池水溫感應(yīng) 器16,地下蓄熱池水溫感應(yīng)器17組成,其中多個(gè)太陽(yáng)能集熱器1安裝在建筑物的向陽(yáng)面, 在地下埋設(shè)有混凝土與鋼結(jié)構(gòu)復(fù)合型方形箱式地下蓄熱池7和熱交換池5 ;太陽(yáng)能集熱器 1進(jìn)出水口通過管路18分別與板式換熱器4的一次側(cè)進(jìn)行連接,多個(gè)太陽(yáng)能集熱器1與管 路18并聯(lián),在管路18上分別設(shè)置有太陽(yáng)能集熱循環(huán)泵2和膨脹罐3、板式換熱器4的二次 側(cè)與地下蓄熱池7和熱交換池5通過管路19與地下蓄熱池7和熱交換池5并聯(lián)連接,在管 路19上與地下蓄熱池7、熱交換池5、板式換熱器4之間分別設(shè)置有蓄熱循環(huán)泵6、地下蓄 熱池轉(zhuǎn)換閥8,熱交換池轉(zhuǎn)換閥9 ;熱交換池5的供熱出水、回水口通過管路20與熱泵機(jī)組 12相連接,在管路20上設(shè)置有熱交換池5的熱交換池循環(huán)泵10,地下蓄熱池7的供熱出水 口、回水口通過管路21與熱泵機(jī)組12連接,在管路21上設(shè)置有地下蓄熱池7的地下蓄熱 池間接供熱循環(huán)泵11 ;熱泵機(jī)組12通過管22與供熱終端15連接,管路22上設(shè)置有熱泵 供熱循環(huán)泵13,地下蓄熱池7通過管路23與供熱終端15連接,管路23上設(shè)置有地下蓄熱 池直接供熱循環(huán)泵14。另外,地下蓄熱池7的最小容積應(yīng)為10000 m 3。非采暖季節(jié),熱交換池轉(zhuǎn)換閥9關(guān)閉,地下蓄熱池轉(zhuǎn)換閥8打開;太陽(yáng)能集熱循環(huán) 泵2將工作介質(zhì)輸送到太陽(yáng)能集熱器1循環(huán)加熱,為消除傳熱介質(zhì)溫度升高造成的管路19 壓力上升,在管路19上設(shè)置膨脹罐3 ;蓄熱循環(huán)泵6將地下蓄熱池7內(nèi)的水送至板式換熱 器4,利用太陽(yáng)能集熱器1的熱量進(jìn)行循環(huán)加熱。[0014]非采暖季結(jié)束后,地下蓄熱池7的溫度提升到設(shè)計(jì)工作溫度,達(dá)到非采暖季蓄熱 的目的。采暖季節(jié),熱交換池轉(zhuǎn)換閥9打開,地下蓄熱池轉(zhuǎn)換閥8關(guān)閉,太陽(yáng)能集熱循環(huán)泵 2將工作介質(zhì)輸送到太陽(yáng)集熱器1循環(huán)加熱;蓄熱循環(huán)泵6將熱交換池5內(nèi)的水送至板式 換熱器4,利用太陽(yáng)能集熱器1的熱量進(jìn)行循環(huán)加熱,并使熱交換池5的水溫控制在較低的 溫度區(qū)間;熱交換池5內(nèi)的水溫感應(yīng)器16數(shù)值高于熱泵機(jī)組12的輸入溫度上限值時(shí),熱交 換池5內(nèi)的低溫水通過熱交換池循環(huán)泵10向熱泵機(jī)組12輸入熱源,經(jīng)熱泵機(jī)組12提升品 位后,通過熱泵供熱循環(huán)泵13向供熱終端15進(jìn)行供熱。當(dāng)熱交換池5內(nèi)的水溫感應(yīng)器16數(shù)值低于熱泵機(jī)組12的最低輸入溫度需求時(shí), 熱交換池循環(huán)泵10停止工作;切換至地下蓄熱池7進(jìn)行向供熱終端15進(jìn)行供熱。地下蓄熱池7的工作狀態(tài)分為兩種采暖季初期,地下蓄熱池7的地下蓄熱池水溫 感應(yīng)器17的數(shù)值高于供熱終端15的供熱溫度要求,地下蓄熱池7通過地下蓄熱池直接供 熱循環(huán)泵14直接向供熱終端15進(jìn)行供熱;采暖季末端,地下蓄熱池7內(nèi)的地下蓄熱池水溫 感應(yīng)器17的數(shù)值低于供熱終端15的供熱溫度要求,地下蓄熱池7通過地下蓄熱池間接供 熱循環(huán)泵11向熱泵機(jī)組12輸入熱源,經(jīng)熱泵提升品位后,通過熱泵供熱循環(huán)泵13向供熱 終端15進(jìn)行供熱。
權(quán)利要求1.一種與熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱供熱裝置,主要由太陽(yáng)能集熱器(1)、太陽(yáng) 能集熱循環(huán)泵(2)、膨脹罐(3)、板式換熱器(4)、熱交換池(5)、蓄熱循環(huán)泵(6)、地下蓄熱池 (7)、地下蓄熱池轉(zhuǎn)換閥(8)、熱交換池轉(zhuǎn)換閥(9)、熱交換池循環(huán)泵(10)、地下蓄熱池間接 供熱循環(huán)泵(11)、熱泵機(jī)組(12)、熱泵供熱循環(huán)泵(13)、地下蓄熱池直接供熱循環(huán)泵(14)、 供熱終端(15),熱交換池水溫感應(yīng)器(16),地下蓄熱池水溫感應(yīng)器(17)組成,其特征在于 多個(gè)太陽(yáng)能集熱器(1)安裝在建筑物的向陽(yáng)面,在地下埋設(shè)有混凝土與鋼結(jié)構(gòu)復(fù)合型方形 箱式地下蓄熱池(7)和熱交換池(5);太陽(yáng)能集熱器(1)進(jìn)出水口通過管路(18)分別與板式 換熱器(4)的一次側(cè)進(jìn)行連接,多個(gè)太陽(yáng)能集熱器(1)與管路(18)并聯(lián),在管路(18)上分 別設(shè)置有太陽(yáng)能集熱循環(huán)泵(2)和膨脹罐(3)、板式換熱器(4)的二次側(cè)與地下蓄熱池(7) 和熱交換池(5 )通過管路(19 )與地下蓄熱池(7 )和熱交換池(5 )并聯(lián)連接,在管路(19 )上 與地下蓄熱池(7)、熱交換池(5)、板式換熱器(4)之間分別設(shè)置有蓄熱循環(huán)泵(6)、地下蓄 熱池轉(zhuǎn)換閥(8),熱交換池轉(zhuǎn)換閥(9);熱交換池(5)的供熱出水、回水口通過管路(20)與熱 泵機(jī)組(12 )相連接,在管路(20 )上設(shè)置有熱交換池(5 )的熱交換池循環(huán)泵(10 ),地下蓄熱 池(7)的供熱出水口、回水口通過管路(21)與熱泵機(jī)組(12)連接,在管路(21)上設(shè)置有地 下蓄熱池(7)的地下蓄熱池間接供熱循環(huán)泵(11);熱泵機(jī)組(12)通過管(22)與供熱終端 (15 )連接,管路(22 )上設(shè)置有熱泵供熱循環(huán)泵(13),地下蓄熱池(7 )通過管路(23 )與供熱 終端(15)連接,管路(23)上設(shè)置有地下蓄熱池直接供熱循環(huán)泵(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱供熱裝置,其特征在于 所述的地下蓄熱池(7)的最小容積10000 m3。
專利摘要一種與熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱供熱裝置,主要由太陽(yáng)能集熱器(1)、太陽(yáng)能集熱循環(huán)泵(2)、膨脹罐(3)、板式換熱器(4)、熱交換池(5)、蓄熱循環(huán)泵(6)、地下蓄熱池(7)、地下蓄熱池轉(zhuǎn)換閥(8)、熱交換池轉(zhuǎn)換閥(9)、熱交換池循環(huán)泵(10)、地下蓄熱池間接供熱循環(huán)泵(11)、熱泵機(jī)組(12)、熱泵供熱循環(huán)泵(13)、地下蓄熱池直接供熱循環(huán)泵(14)、供熱終端(15),熱交換池水溫感應(yīng)器(16),地下蓄熱池水溫感應(yīng)器(17)組成,其中多個(gè)太陽(yáng)能集熱器(1)安裝在建筑物的陽(yáng)面,地下埋設(shè)方形箱式的地下蓄熱池(7)和熱交換池(5),通過管路與上述相關(guān)器件將太陽(yáng)能集熱器(1)、板式換熱器(4)、熱交換池(5)、地下蓄熱池(7)和熱泵機(jī)組(12)裝配成一供熱裝置,向供熱終端供暖,實(shí)現(xiàn)與熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能跨季的蓄熱和供熱。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,緊湊,整體提升了太陽(yáng)能的供熱保證率,造價(jià)低廉,易于推廣。
文檔編號(hào)F24D11/02GK201852184SQ201020299368
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者張鳴 申請(qǐng)人:張鳴
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