[发明专利]一种地源热泵与可再生能源联合供热装置

说明书

本发明公开一种地源热泵与可再生能源联合供热装置，其特征在于，包括可再生能源发电厂、并网系统、电锅炉、地源热泵机组和喷淋塔换热器，可再生能源发电厂、地源热泵机组和电锅炉均与并网系统电连接，并网系统与国家电网电连接，地源热泵机组的输出端与喷淋塔换热器的输入端连通，电锅炉的输出端与喷淋塔换热器的输入端连通，喷淋塔换热器的输出端与市政供暖管道的输入端连通；还包括有聚光型太阳能热水器和蒸汽汇聚机构，电锅炉的输出端和聚光型太阳能热水器的输出端均通过蒸汽汇聚机构与喷淋塔换热器的输入端连通；该联合供热装置应能充分利用可再生能源供热，并且热交换效率高。

技术领域

本发明涉及供热装置领域，具体涉及一种地源热泵与可再生能源联合供热装置。

背景技术

近年来，由于环保方面的需求，我国北方多地采暖能源都走上了煤改天然气的改造之路，但是由于时间紧、任务重、国内天然气储存量不足等问题，很多地方都出现了采暖能源严重不足、居民饱受停暖之苦的现象。为解决冬季供暖和不可再生能源紧缺的问题，迫切需要寻找成熟的新型可再生的清洁能源，这其中包括新能源的收集、储藏与利用等，是一套完整而又严谨的系统。

现在普遍流行的小型家用太阳热水器系统及其他类似的太阳能蓄热装置，是将太阳能供热进行短期蓄热。由于地球表面太阳能量密度较低，且存在季节和昼夜交替变化等特点，使太阳能供热的短期蓄热系统不可避免地存在很大的不稳定性，导致太阳能利用效率很低。

地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40％，因此要节能和节省运行费用40％左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。

如何利用地表浅层积蓄的太阳能供暖成为了如今的问题。

中国专利CN109654581A公开了一种基于承压含水层的跨季节蓄热的复合供暖系统，将跨季节蓄热采暖供热技术与地下含水层回灌储能技术相结合，应用由于地下水位下降而无法继续开采到地下水的“原含水层”作为储能装置，将原地热井改建成储热井和采热井；在非供暖季节通过太阳能等能源提供的能量加热后回灌入储热井，依靠地下含水层流速慢、热量流失小的特点进行保温储存；供暖季节再通过采热井从地下含水层中抽取储存的热水，由供热单位分别运送到各个供暖用户。

该专利公开的供暖系统利用了储热井供热，但是在寒冷地区，储热井内的水温较低，地表浅层储藏的太阳能不足以在冬天提供足够的供暖，还需要与其他可再生能源能联合起来，共同加热冷水，从而产生足以供应市政供暖管道的热水。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地源热泵与可再生能源联合供热装置，该联合供热装置应能充分利用可再生能源供热，并且热交换效率高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：设计一种地源热泵与可再生能源联合供热装置，包括有可再生能源发电厂、并网系统、电锅炉、地源热泵机组和喷淋塔换热器，可再生能源发电厂、地源热泵机组和电锅炉均与并网系统电连接，并网系统与国家电网电连接，地源热泵机组的输出端与喷淋塔换热器的输入端连通，电锅炉的输出端与喷淋塔换热器的输入端连通，喷淋塔换热器的输出端与市政供暖管道的输入端连通。

作为一种地源热泵与可再生能源联合供热装置的一种优选方案，还包括有聚光型太阳能热水器和蒸汽汇聚机构，可再生能源发电厂包括有潮汐发电厂和风力发电厂，潮汐发电厂和风力发电厂均与并网系统电连接，电锅炉的输出端和聚光型太阳能热水器的输出端均通过蒸汽汇聚机构与喷淋塔换热器的输入端连通。