[发明专利]太阳能耦合土壤源能量交换装置及控制方法

说明书

太阳能耦合土壤源能量交换装置及控制方法，包括太阳能真空管集热单元、太阳能发电单元、吸收式制冷单元、土壤源能量交换单元、热水箱、冷水箱、入户的管道L1、出户的管道L2；太阳能真空管集热单元、太阳能发电单元、吸收式制冷单元、土壤源能量交换单元均至少设置两组；在供热、供冷工作模式下，分别采用五种控制方式控制。本发明可以实现供热和供冷，并且具有多种工作模式，适合实际中的各种复杂情况，充分将太阳能、土壤源能量和电能结合起来，做到最大限度的环保；另外本发明提供了一种完善的可无限扩展的方案，可以应用于大型场所，而且扩展方便，无需重新设计方案。

技术领域

本发明涉及一种太阳能耦合土壤源能量交换装置及控制方法。

背景技术

土壤源能量交换系统具有清洁、高效、节能的优点，但在我国北方地区长期运行过程中，由于季节冷热负荷的不平衡性，会产生低下温度场失衡的问题。太能能具有储量巨大和利用清洁的有点，但也存在着能量密度低，使用过程具有间歇性等缺点。在综合这两种新能源利用技术优缺点的基础上出现了太阳能耦合土壤源能量交换系统。

现有的大多数太阳能耦合土壤源能量交换系统，太阳能参与耦合供热，而不参与耦合供冷，即使目前存在太阳能供冷系统，但是并不能实现供热、供冷随意切换，不能很好地实现多种能量交换工作模式，不能很好把太阳能和土壤源能量的特点很好地结合在一起。

目前随着大型建筑数量的增加和环保意识的提升，对大型建筑内的供热和供冷提出了更高、更环保的要求，而目前的耦合系统大部分只能用于小型建筑供热和供冷，扩展起来不方便，需要重新设计方案。大型建筑具有很广阔的屋顶，有利用太阳能的充分空间，而且建筑面积跨度大，也有很好地利用土壤源能量的条件，但是目前并没有一套可以具备供热、供冷、多工作模式、无限扩展的设计方案。

发明内容

本发明提供一种太阳能耦合土壤源能量交换装置及控制方法，可实现供热、供冷、多工作模式、无限扩展。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：太阳能耦合土壤源能量交换装置，包括太阳能真空管集热单元、太阳能发电单元、吸收式制冷单元、土壤源能量交换单元、热水箱、冷水箱、入户的管道L1、出户的管道L2；入户的管道L1上设置有泵P2后作为管道L1连接节点，管道L1连接节点一路通过设置有电磁阀V1的管道与热水箱连通，管道L1连接节点另一路通过设置有电磁阀V4的管道与冷水箱连通；泵P2和电磁阀V1之间的管道上连通设置有管道L4并作为管道L4连接节点，管道L4连接节点通过设有电磁阀V11和电磁阀V9的管道与热水箱连通；冷水箱通过设有泵P7、电磁阀V13的管道与管道L5连通并作为管道L5连接节点；

出户的管道L2上设置有泵P3后作为管道L2连接节点，管道L2连接节点一路通过设置有电磁阀V10的管道与热水箱连通，管道L2连接节点另一路通过设置有电磁阀V6的管道与冷水箱连通；

热水箱内设有液位传感器LS1和温度传感器TS1，冷水箱内设有液位传感器LS2和温度传感器TS2；

太阳能真空管集热单元包括太阳能真空管集热器，太阳能真空管集热器的下侧进水端通过设有泵P5的管道与热水箱底部连通，太阳能真空管集热器的上侧出水端通过设有电磁阀V8的管道与热水箱顶部连通；太阳能真空管集热单元至少包括两组，多组太阳能真空管集热器排成一排设置，多组太阳能真空管集热单元的太阳能真空管集热器的进水端和出水端分别通过管道对应并联；

太阳能发电单元包括依次连接的太阳能电池板、充电控制器和蓄电池，蓄电池输出端通过电磁开关K与设置在热水箱的电加热装置的供电端电连接；太阳能发电单元至少包括两组，多组太阳能发电单元的太阳能电池板排成一排设置，多组太阳能发电单元的太阳能电池板的输出端通过电线并联；