[实用新型]太阳能空调和地源热泵耦合冷热联供系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及到可再生能源高效利用技术领域，具体说是一种太阳能空调和地源热泵耦合冷热联供系统。

背景技术

近年来，建筑能耗伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提高，呈急剧上扬趋势。截止2006年，我国建筑总商品能源消耗为5.63亿吨标煤，占当年社会总能耗的23.1％。2009中国建筑节能年度发展研究报告指出，如果节能措施不利，按当前发展趋势，人均建筑面积和能耗强度均会出现较大增长，2030年建筑能耗可能达到15.1亿吨标煤，为2006年的2.7倍，相当于2006年全国总能耗的53％，这将为我国的能源供应带来巨大的压力。因此，大力开发利用太阳能和地热能等可再生能源，将其应用于建筑节能，优化能源结构，减少建筑能耗，对于改善环境质量和提高我国可持续发展能力具有长远的战略意义和现实的迫切需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有的技术缺点，利用地埋管换热器代替冷却塔，提供一种太阳能空调和地源热泵耦合冷热联供系统。

为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：太阳能空调和地源热泵耦合冷热联供系统，包括有太阳能空调子系统和地源热泵子系统，所述太阳能空调子系统和地源热泵子系统通过地埋管换热器相互耦合连接，运行过程中产生的冷、热水分别通过第三循环泵和第五循环泵送至膨胀水箱，再由第四循环泵输送至布置于房间中的空调末端供其使用。

所述的太阳能空调子系统包括包括太阳能集热器，其进出水管道与蓄热水箱相联；蓄热水箱与发生器通过串联在管道上的第一循环泵和第一截止阀组成热源热水循环回路；

发生器、第一冷凝器、第一节流阀、第一蒸发器、吸收器、第二循环泵和溶液热交换器通过管道首尾相联构成制冷剂循环回路；发生器、溶液热交换器、吸收器和第二循环泵之间通过联接管道构成溶液循环回路；地埋管换热器中的冷却水首先通过第六循环泵经由第十一截止阀输送进吸收器，随后进入第一冷凝器中，最后回流至地埋管换热器构成回路；第一蒸发器、膨胀水箱、第三循环泵和第三截止阀通过联接管道构成冷剂水循环回路。此外，为了实现太阳能供暖，在蓄热水箱和发生器的联接管道上还设置有旁路，形成由蓄热水箱、第二截止阀、膨胀水箱、第四截止阀和第一循环泵串联组成的供暖热水循环回路。

所述的地源热泵子系统由压缩机、第二冷凝器、第二节流阀和第二蒸发器通过管道首尾相联组成热泵工质回路；在制冷模式下，第二冷凝器、地埋管换热器、第六循环泵、第九截止阀及第十截止阀通过联接管道构成冷却水循环回路；第二蒸发器、膨胀水箱、第五循环泵、第五截止阀及第六截止阀通过联接管道构成冷剂水循环回路；在供热模式下，第二蒸发器、地埋管换热器、第六循环泵、第七截止阀及第十三截止阀通过联接管道构成热源热水循环回路；第二冷凝器、膨胀水箱、第五循环泵、第八截止阀及第十二截止阀通过联接管道构成供暖热水循环回路。

所述的太阳能空调和地源热泵两个子系统之间的切换，以及各个子系统制冷与供热运行模式的切换均通过第一至六循环泵和第一至十三截止阀调节实现。

本实用新型将太阳能空调和地源热泵耦合在一起，构建一套冷热联供系统，其运行原则是优先使用太阳能制冷供热。夏季，当太阳能集热器提供的热水温度能驱动吸收式制冷机组工作，则采用太阳能空调制冷，否则采用地源热泵单独制冷。冬季，当太阳能集热器提供的热水温度较高时，供热负荷完全由太阳能提供；当太阳能集热器的热水温度达不到供热温度时，则采用地源热泵单独供热。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：利用地埋管换热器代替冷却塔，降低了太阳能空调冷凝温度和吸收温度，从而使蒸发压力及冷凝压力降低，则有(1)降低太阳能空调对驱动热源温度的要求，减少了太阳能集热器的投资成本；(2)在相同的发生温度下，可以获得较高浓度的吸收溶液，增加了空调的制冷量。此外，(3)耦合地源热泵有效地解决了太阳能利用的间歇性和不可靠性等问题。

附图说明

图1为太阳能空调和地源热泵耦合冷热联供系统流程示意图；

附图标记说明：1-太阳能集热器，2-蓄热水箱，3-发生器，4-溶液热交换器，5-吸收器，6-膨胀水箱，7-空调末端，8-压缩机，9-地埋管换热器，B1～B6-第一道第六循环泵，F1～F13-第一到第十三截止阀，L1～L2-第一和第二冷凝器，J1～J2-第一和第二节流阀；Z1～Z2-第一和第二蒸发器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例：