[发明专利]太阳能与地热能联合运行的热交换系统

说明书

技术领域

本发明涉及供热系统，尤其是一种太阳能与地热能联合运行的热交换系统。

背景技术

现有太阳能与地源热泵联合运行系统多为夏季采用地源热泵系统制冷，冬季采用太阳能热泵与地源热泵联合供热。

但是，在一些地区，例如在我国南方，建筑物夏季所需冷负荷要远大于冬季所需热负荷，单独应用地源热泵制冷时存在土壤失衡（全年冬季埋管从土壤中的吸热量小于夏季放热量）的不利情况，而热泵机组又往往都是制热量大于制冷量。

在机组选择时，如果按夏季冷负荷标准选择机组，会导致机组的制热能力大大超出建筑物的热负荷需求，若按照冬季热负荷标准选择，则会出现夏季制冷量不够。

故需要一种新技术来解决上述问题。

发明内容

发明目的：提供一种太阳能与地热能联合运行的热交换系统，以解决现有技术的部分问题。

技术方案：一种太阳能与地热能联合运行的热交换系统，包括太阳能集热器、地埋管换热器、热泵机组、吸收式制冷机组、用户端，以及若干热水箱、水泵、联接管路和阀门， 

所述太阳能集热器与第一热水箱连通，第一热水箱通过第二水泵分别与第二水箱及辅助加热器连接构成循环回路，回路间设有阀门；

所述地埋管换热器与热泵机组连通，所述热泵机组通过第三水泵与地埋管换热器及第一热水箱构成循环回路，回路中设有阀门；

用户端通过第四水泵与热泵机组、吸收式制冷系统构成循环回路，回路中设有阀门。

所述太阳能集热器与第一热水箱之间的管路上设置第一水泵，所述太阳能集热器的入口与第一水泵的出口连接，太阳能集热器的出口及第一水泵的进口与第一热水箱连接。

所述热泵机组包含第一冷凝器和第一蒸发器；所述吸收式制冷机组包含发生器、吸收器、第二冷凝器、第二蒸发器和换热器。

进一步地，还包括若干集水器和分水器；其中，第二水泵的进口与第一蓄热水箱连接，第二水泵的出口与第一集水器的进口、辅助加热器与第二热水箱连接；第一集水器的进口与地埋管换热器的出口连接，第一集水器的出口与第三水泵的进口连接；第三水泵的出口与第一冷凝器、第一蒸发器的进口连接；

第一分水器的出口与第一热水箱及地埋管换热器进口连接，第一分水器的进口与第一冷凝器及第一蒸发器出口连接，第二集水器进口与第二蒸发器出口及第一冷凝器与第一蒸发器出口连接；

第二集水器出口与用户末端进口连接，第二分水器出口与第二蒸发器进口及第一冷凝器及第一蒸发器进口连接；第二分水器进口与第四水泵出口连接。

所述第四水泵进口与用户端出口连接，第五水泵进口与吸收器连接，第五水泵出口与换热器连接。

在温度较高时，例如在夏季，太阳能集热器的热量一部分用于提供生活热水，另一部分作为吸收式制冷系统的驱动热源，热量不够时开启辅助加热器，地埋管换热器2作为热泵机组冷源运行制冷工况。

在温度较低时，例如在冬季，太阳能集热器的热量一部分用于提供生活热水，另一部分与地埋管换热器共同作为热泵机组热源运行制热工况，吸收式制冷系统停开。

有益效果：通过集成太阳能热利用技术、太阳能吸收式制冷技术与地源热泵供冷供热技术，本发明有效解决了温暖地区因单独使用地源热泵造成土壤热失衡问题；并且在综合高效利用太阳能与地热能的基础上，实现了建筑物夏季供冷、冬季供暖及全年提供生活热水。本发明系统运行调节灵活，功能多样化。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的夏季工况结构示意图。

图3是本发明的冬季工况结构示意图。

附图中：太阳能集热器 1，地埋管换热器 2，热泵机组 3，第一、第二冷凝器 4-1、4-2，第一、第二蒸发器 5-1、5-2，发生器 6，吸收器7，吸收式制冷机组8，第一、第二热水箱9-1、9-2，第一至第五水泵10-1~10-5，辅助加热器11，第一、第二集水器12-1、12-2，第一、第二分水器13-1、13-2，用户端14，若干阀门15-1~15-9，换热器16，冷凝水入口17-1、17-2。

具体实施方式

结合图1描述本发明的结构及工作原理。本发明太阳能与地热能联合运行系统主要包括太阳能集热器、蓄热水箱、生活热水箱、地埋管换热器、热泵机组、吸收式制冷机组、用户端、水泵、分水器和集水器。