[实用新型]一种可再生能源开放式耦合供热系统

说明书

本实用新型涉及一种可再生能源开放式耦合供热系统，属于新能源技术领域，解决了现有技术中单一可再生能源不能持续稳定供热，或是耦合供热装置热交换率低的问题。本实用新型包括太阳能—地热能耦合子系统和控制终端。其中的热交换单元设置有冗余的开放式换热接口，以承接处太阳能、地热能以外的可再生能源进行热交换。热交换单元设置有蓄热材料，以利于提高换热效率。本实用新型实现了包括太阳能、地热能和其它可能的可再生能源的耦合利用，实现了真正意义上的环保节能效果，尤其适合新型农村乡镇。

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，尤其涉及一种可再生能源开放式耦合供热系统。

背景技术

太阳能是一种清洁、低碳、可再生能源，但是有两个严重不足：一是能流密度低，1㎡面积上全年日夜平均接受到的太阳能约200W；二是受昼夜、季节、海拔等自然条件限制，以及晴、阴、雨、雪等气象因素影响，太阳辐照度间断不稳定。

地源热泵技术是浅层地热能利用的主要途径，系统高效、节能环保，是可再生能源应用的主要方向之一。但是在浅层地热利用广泛的严寒和寒冷地区，夏季制冷需求少，冬季供暖需求大，导致土壤温度逐年降低，地源热泵主机蒸发温度低，蒸发器进、出口温差小，机组和循环泵耗功大，水泵效率低。

多能源智能耦合形成供热系统是大势所趋。

现有的耦合技术虽能解决供热供暖问题，但也存在一些技术实现的壁垒。比如单纯为地热能与太阳能供热系统耦合，且多多为并联供热，导致系统设备众多，设计复杂，控制繁琐，可靠性低，同时热交换和热利用率低，不适合在村镇，特别是中、小建筑中应用。尤其没有考虑利用其它可再生能源，比如生物质能、沼气能等。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种可再生能源开放式耦合供热系统，用以解决可再生能源功能系统的现有技术中设备众多、设计复杂、系统固化、控制繁琐、成本较高、热利用率低等问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种可再生能源开放式耦合供热系统，包括太阳能-地热能耦合子系统和控制终端；所述太阳能-地热能耦合子系统包括太阳能集热单元、地热能集热单元、地源热泵主机、热交换单元和用能单元；所述热交换单元设置有多个换热接口；其中，包括冗余换热接口；所述控制终端包括终端控制单元和温度传感器；所述终端控制单元接收所述温度传感器的临界温度信号或区间温度信号，控制所述太阳能-地热能耦合子系统执行不同的传热循环路线。

进一步的，每个所述换热接口串联有换热体；所述换热体与太阳能集热单元、地热能集热单元、用能单元和每个冗余换热接口之间设置为密封连接。

进一步的，所述太阳能集热单元包括顺序连接的集热系统循环泵、太阳能集热器、膨胀定压缸和第一换热体；所述地热能集热单元包括顺序连接的地埋管换热器、地埋管循环泵和第二换热体；所述用能单元包括终端换热体、用户供暖循环泵和第三换热体。

进一步的，所述太阳能-地热能耦合子系统的循环回路上设置有执行元件；所述执行元件包括阀门、电磁阀、集热系统循环泵、地埋管循环泵和地源热泵主机。

进一步的，所述终端控制单元根据所述临界温度信号，向所述阀门、集热系统循环泵、地埋管循环泵和地源热泵主机发出开启或关闭执行信号；所述终端控制单元根据所述间温度信号，向所述电磁阀发出温度调整执行信号。

进一步的，所述用能单元和热交换单元形成的回路，与太阳能集热单元和热交换单元形成的回路串联，构成太阳能供热子循环系统。

进一步的，所述地热能集热单元和热交换单元形成的回路，与太阳能集热单元和热交换单元形成的回路串联，构成太阳能补热子循环系统。

进一步的，所述用能单元、热交换单元和地源热泵主机串联形成的回路，与太阳能集热单元和热交换单元形成的回路共同构成太阳能-地热能供热子循环系统。