[实用新型]空气能地热能综合利用装置

说明书

本实用新型涉及一种空气能地热能综合利用装置。它解决了现有地热能补热不便等技术问题。包括若干地埋管，地埋管的入口分别并联在地埋进水管上，地埋管的出口分别并联在地埋回水管，地埋进水管和地埋回水管均和地源热泵机组相连，地源热泵机组和用户侧末端相连并形成回路，还包括至少一个集热器，集热器一端和地埋进水管相连，另一端和地埋回水管相连，地埋进水管以及地埋回水管分别通过第一通断结构和集热器相连，地埋进水管和地埋回水管分别通过第二通断结构与地源热泵机组相连，地埋进水管和地埋回水管分别通过第三通断结构和用户侧末端相连。优点在于：解决土壤冷热不平衡问题，通过切换阀门实现冬夏季地热能与空气能的利用。

技术领域

本实用新型属于供能设备技术领域，具体涉及一种空气能地热能综合利用装置。

背景技术

地源热泵技术是一种利用地下恒温土壤作为冷热源的技术，地下土壤相对于空气，温度稳定，波动较小，在夏季，土壤温度相比于室外大气温度要低，是一个非常好的冷源。而在冬季地下土壤温度相对于大气温度要高，是一个非常好的热源。地源热泵技术就是利用土壤作为良好的恒温性，作为空调系统的冷热源，从而实现为末端供冷供暖，具有高效节能的特点。在我国长三角地区，室外气候环境夏热冬冷，地源热泵系统全年适用性高，土壤的冷热平衡性也相对较好。但在北方寒冷地区，夏天室外气温不高，建筑冷需求小。而冬季极其寒冷，热负荷很大。若采用地源热泵系统，在长期运行后，会导致地下土壤温度的不断降低，从而使地源热泵在冬季的持续使用能力受到一定影响，运行效率也有所降低。

为了弥补土壤的温度，有一些学者提出利用太阳能补热的方式，例如，中国专利文献公开了一种太阳能与地热能综合应用供能系统[申请号：201620846607.6]，热水供应系统中太阳能集热器与太阳能供水管相连，太阳能供水管另一端与蓄热水箱相连，太阳能热水器另一端通过太阳能供水管与热水供应侧循环泵相连，热水供应侧循环泵另一端与太阳能集热器连接，地源热泵机组作为冷热源与天棚辐射末端相连，实现夏季供冷冬季供热的功能，太阳能集热器与太阳能热水器相连，进而便于使用者进行热水的使用，构成太阳能-地热能综合应用供能系统，利用太阳能这种可再生能源，在过渡季或冬季向土壤进行补热，但是太阳能配套系统投资成本巨大，需要相当大的占地面积以及后期的维护成本，且太阳能受气候、昼夜影响很大，对于土壤补热而言并不是一个经济高效的方式。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，通过空气能向土壤补热的空气能地热能综合利用装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本空气能地热能综合利用装置，包括若干依次设置的地埋管，所述的地埋管的入口分别并联在地埋进水管上，所述的地埋管的出口分别并联在地埋回水管，所述的地埋进水管和地埋回水管均和地源热泵机组相连，且所述的地源热泵机组和用户侧末端相连并形成回路，本装置还包括至少一个集热器，且所述的集热器一端和地埋进水管相连，另一端和地埋回水管相连，所述的地埋进水管以及地埋回水管分别通过第一通断结构和集热器相连，所述的地埋进水管和地埋回水管分别通过第二通断结构与地源热泵机组相连，所述的地埋进水管和地埋回水管分别通过第三通断结构和用户侧末端相连。

在冬季工况时，打开第二通断结构，关闭第一通断结构，循环水经地埋管从土壤中取热并经用户侧循环泵为用户侧末端提供热量。由于北方寒冷地区夏季室外温度不高，冷负荷很小，供冷需求小。在夏季工况时，打开第一通断结构，关闭第二通断结构，关闭地源热泵机组，将集热器中与空气换热后的循环水经由地埋侧循环泵直接灌至地埋管，与地下土壤换热，为土壤提供热量，解决冬夏季冷热平衡问题。此外，当夏季用户侧末端存在供冷需求时，关闭集热器，打开第三通断结构，将地埋管循环水由地埋侧循环泵输送至用户侧末端，将室内热量带至地埋侧，消除室内余热的同时也为土壤提供热量。夏季工况的换热过程为土壤补充了冬季工况下所损失的热量。

在上述空气能地热能综合利用装置中，所述的第一通断结构包括分别设置在集热器和地埋进水管以及设置在集热器与地埋回水管之间的集热器截止阀。