[实用新型]一种分级利用热能的太阳能地源热泵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能地源热泵系统，特别是一种分级利用热能的太阳能地源热泵系统，属于太阳能利用技术领域。

背景技术

太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为世界能源战略的重要组成部分。太阳能热水器已经成功的商业化，如何更有效的利用太阳能，成为了各国科学家致力研究的内容。

热泵作为一种环保节能型空调技术，其冷热源的选取至关重要。经过国内外学者多年的试验与实测研究证明太阳能地源热泵系统相比单一热源热泵，具有更多优点，太阳能与地热能的组合具有很好的互补性。太阳能的加入可以弥补热负荷需求大的时候地源热泵制热量不足、效率低的缺陷，地热能的加入可以克服太阳能热泵受天气影响严重的缺点，使运行更稳定；太阳能热泵在天气情况好的季节（夏季）供热量较大，但是需热量较小，天气情况差的季节（冬季）供热量较小，但是需热量较大，而地源热泵由于土壤温度常年稳定，其供需热量规律恰好相反。对于地源热泵，由于太阳能的加入，可以实现间歇运行，使土壤温度在日间得到一定程度的恢复，从而提高土壤源热泵的COP；对于太阳能热泵，由于地热能的加入使得系统在阴雨天及夜间仍能够在适宜的低温热源温度下运行，同时还可省去或减小蓄热水箱的容量或辅助热源的大小。

但目前的太阳能地源热泵因一些不足限制了其发展：1、太阳能与地源热泵两种新能源系统没有有效的结合，不能充分发挥各自的优势，相对于普通地源热泵系统节能效益不明显；2、没有将太阳能热量没有分级储存和利用，太阳能热利用系统的热效率和有效能利用率较低；3、太阳能系统采用单集热器单水箱的闷晒集热方式，水箱高温存储损失大；4、太阳能仅在地源热泵供暖时提供能量，太阳能没有充分利用；5、地源热泵的热平衡问题没有有效解决。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有相关太阳能地源热泵的缺陷，提供了一种可以分级利用和储存太阳能的、可联合供暖制冷供热水的、节能高效低成本的太阳能地源热泵。

为解决上述技术问题，本专利提供的技术方案为：

采用一种分级利用热能的太阳能地源热泵系统，包括低温太阳能集热场、中高温太阳能集热场、低温储热罐、中温储热罐、高温储热罐、地源热泵机组、地埋管换热器系统、吸收式制冷机组；低温太阳能集热场的出口通过管道连接中高温太阳能集热场的入口，中高温太阳能集热场的出口一路通过管道连接1#阀门的入口，一路通过管道连接2#阀门的入口，1#阀门的出口一路通过管道连接3#阀门的入口，一路通过管道连接4#阀门的入口，2#阀门的出口通过管道连接高温储热罐的入口，4#阀门的出口和高温储热罐的出口分别通过管道连接中温储热罐的入口，3#阀门的出口一路通过管道连接5#阀门的入口，一路通过管道连接6#阀门的入口，6#阀门的出口和中温储热罐的出口分别通过管道连接低温储热罐的入口， 低温储热罐的出口通过管道连接7#阀门的入口，5#阀门的出口和7#阀门的出口分别通过管道连接1#泵的入口，1#泵的出口通过管道连接低温太阳能集热场的入口；地源热泵机组的地源侧出口通过管道连接2#泵的入口，2#泵的出口通过管道连接地埋管换热器系统的入口，地埋管换热器系统的出口一路通过管道连接8#阀门的入口，一路通过管道连接9#阀门的入口， 8#阀门的出口通过管道连接低温储热罐的换热器入口，9#阀门的出口和低温储热罐的换热器出口分别通过管道连接地源热泵机组的地源侧入口；地源热泵机组的用户侧出口通过管道连接3#泵的入口，3#泵的出口一路通过管道连接10#阀门的入口，一路通过管道连接11#阀门的入口， 10#阀门的出口通过管道连接中温储热罐的换热器入口，11#阀门的出口和中温储热罐的换热器出口分别通过管道连接用户末端的入口，用户末端的出口通过管道连接地源热泵机组的用户侧入口；吸收式制冷机组的热媒水出口通过管道连接4#泵的入口，4#泵的出口通过管道连接高温水罐的换热器入口，高温水罐的换热器出口通过管道连接吸收式制冷机组的热媒水入口；吸收式制冷机组的冷媒水出口通过管道连接5#泵的入口，5#泵的出口通过管道连接用户末端的入口，用户末端的出口通过管道连接吸收式制冷机组的冷媒水入口。

作为本实用新型的一种改进，所述的中高温太阳能集热场采用聚光类的太阳能集热器。

作为本实用新型的一种改进，所述的吸收式制冷机组采用单效溴化锂吸收式制冷机组。

作为本实用新型的一种改进，所述的阀门采用电动阀。

相对于现有技术，本实用新型中所述的系统具有以下优势：