嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱泵系統(tǒng)及運行方法技術方案

本發(fā)明專利技術涉及一種嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱泵系統(tǒng)及運行方法。在我國北方嚴寒地區(qū)，別墅建筑冬季供熱消耗的能量較大，絕大部分沒有集中供熱。本發(fā)明專利技術其組成包括：地埋管換熱器（1），所述的地埋管換熱器分別連接第一循環(huán)泵（9）、第三板式換熱器（6）、風機盤管空調器（5）、第二板式換熱器（3）、地板采暖盤管（4）、第四板式換熱器（11）；第一循環(huán)泵分別連接第一板式換熱器（2）、第三板式換熱器、風機盤管空調器、第二板式換熱器、地板采暖盤管；第一板式換熱器分別連接太陽能集熱器（7）、第三板式換熱器、風機盤管空調器、第二板式換熱器、第二循環(huán)泵（8）、地板采暖盤管。本發(fā)明專利技術用于別墅建筑的供熱和制冷。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【專利說明】
:本專利技術涉及太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)，具體涉及一種嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)及運行方法。
技術介紹
:在我國北方嚴寒地區(qū)，別墅建筑冬季供熱消耗的能量較大，這類建筑多處于城市的邊緣地帶，絕大部分沒有集中供熱，冬季多采用電供熱或燃氣供熱，運行費用較高且存在安全隱患。在嚴寒地區(qū)能夠采用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)對別墅建筑進行供熱，將能夠有效減少建筑能耗，而且其所消耗的太陽能、地熱都屬于可再生能源，也有益于環(huán)境保護及資源可持續(xù)發(fā)展。目前，國內外許多科研院所都陸續(xù)開展了對太陽能土壤源熱栗的研究工作，研究內容主要集中在太陽能集熱器效率、熱栗性能、土壤溫度場的分布、經(jīng)濟性等方面，也建造了一些相關的實驗系統(tǒng)。但這些研究基本上是針對某一地區(qū)的某一特例，不具有通用性。尤其是針對嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)開展的研究還很少，目前還未見到相關的廣品。
技術實現(xiàn)思路
:本專利技術目的是提供一種嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)及運行方法。上述的目的通過以下技術方案實現(xiàn):一種嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)，其組成包括:地埋管換熱器，所述的地埋管換熱器分別連接第一循環(huán)栗、第三板式換熱器、風機盤管空調器、第二板式換熱器、地板采暖盤管、第四板式換熱器；所述的第一循環(huán)栗分別連接第一板式換熱器、所述的第三板式換熱器、所述的風機盤管空調器、所述的第二板式換熱器、所述的地板采暖盤管；所述的第一板式換熱器分別連接太陽能集熱器、所述的第三板式換熱器、所述的風機盤管空調器、所述的第二板式換熱器、第二循環(huán)栗、所述的地板采暖盤管；所述的太陽能集熱器分別連接所述的第二循環(huán)栗、所述的第二板式換熱器。所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)，所述的第二循環(huán)栗連接所述的第二板式換熱器；所述的第二板式換熱器分別連接第四循環(huán)栗、所述的第四板式換熱器、所述的風機盤管空調器、所述的地板采暖盤管；所述的第四板式換熱器分別連接所述的第四循環(huán)栗、第三循環(huán)栗、流量閥、所述的地板采暖盤管，所述的風機盤管空調器；所述的第三板式換熱器分別連接所述的第三循環(huán)栗、所述的流量閥、所述的風機盤管空調器、所述的風機盤管空調器；所述的第四循環(huán)栗分別連接所述的地板采暖盤管、所述的風機盤管空調器。所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)，所述的地埋管換熱器是高密度PE100管，管徑為Φ 32mm，埋管方式是U型垂直方式，埋深100米，循環(huán)介質采用乙二醇防凍液，鉆孔間距5米。所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)，所述的太陽能集熱器是熱管真空管太陽能集熱器。所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)，所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)的控制界面采用觸屏控制模式，內置MCGS組態(tài)軟件。一種所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)的運行方法，初次運行前，首先對太陽能集熱器、地板采暖盤管和風機盤管空調器連接的管道內注滿防凍介質，并對體統(tǒng)中的第一循環(huán)栗、第二循環(huán)栗、第三循環(huán)栗、第四循環(huán)栗進行灌栗，當系統(tǒng)管道內循環(huán)介質流量達到運行要求時，啟動機組進行調試；首先通過控制界面設定為手動、制熱控制模式，進行所述的風機盤管空調器側出口介質溫度參數(shù)設定，調試完成之后通過所述的控制界面將系統(tǒng)設定為手動、制冷控制模式，進行所述的地板采暖盤管側出口介質溫度參數(shù)設定并進行調試；手動調試后通過所述的控制界面將其切換到自動控制模式，分別為制熱模式、制冷模式。所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)的運行方法，所述的制熱模式分別為太陽能直接供熱、土壤源熱栗供熱、太陽能土壤源熱栗供熱。所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)的運行方法，所述的制冷模式分別為土壤冷源直接供冷、土壤源熱栗供冷。本專利技術的有益效果是:本專利技術屬于綜合利用太陽能和地熱能的一種形式，土壤熱源與太陽能之間具有較好的互補性，可以提高機組蒸發(fā)器進口循環(huán)介質的溫度，提高系統(tǒng)的運行效率，從而降低運行成本。太陽能具有不穩(wěn)定性和間歇性的缺陷，土壤熱源可以彌補單獨采用太陽能不能在夜間和陰雨天運行的弊端。埋地換熱器可以將春、夏、秋季的太陽能在土壤中進行存儲，使土壤溫度得到恢復，同時減少埋地換熱器的數(shù)量，從而降低系統(tǒng)的初投資。本專利技術原理創(chuàng)新:將太陽能和淺層地能利用有機結合起來，實現(xiàn)在嚴寒地區(qū)對別墅建筑進行供熱、供冷的技術要求，節(jié)能效果好，清潔無污染；技術創(chuàng)新:系統(tǒng)能夠在寒冷條件下高效運行，克服了單獨應用太陽能或土壤源熱栗時存在的缺陷；結構創(chuàng)新:系統(tǒng)由地埋管換熱器、太陽能集熱器、熱栗機組、室內能量釋放裝置四部分構成，機組熱栗采用模塊化設計和集中控制；應用創(chuàng)新:該系統(tǒng)在冬季可實現(xiàn)太陽能直接供熱、土壤源熱栗供熱、太陽能土壤源熱栗供熱三種供熱模式；在夏季可實現(xiàn)土壤冷源直接供冷、土壤源熱栗供冷兩種供冷模式，同時能夠利用太陽能對土壤進行蓄熱。本專利技術整個系統(tǒng)具有設備運行故障報警、安全報警等功能，系統(tǒng)可實現(xiàn)無人看守。本專利技術造價為280元/m 2，施工安裝價格為350元/m 2，利潤空間可達70元/m 2，如果年安裝量按2萬平方米計算，年利潤可達140萬元，，因此該系統(tǒng)的市場前景還是非常廣闊的。【附圖說明】:附圖1是本專利技術的結構示意圖。【具體實施方式】:實施例1:一種嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)，其組成包括:地埋管換熱器1，所述的地埋管換熱器分別連接第一循環(huán)栗9、第三板式換熱器6、風機盤管空調器5、第二板式換熱器3、地板采暖盤管4、第四板式換熱器11;所述的第一循環(huán)栗分別連接第一板式換熱器2、所述的第三板式換熱器、所述的風機盤管空調器、所述的第二板式換熱器、所述的地板采暖盤管；所述的第一板式換熱器分別連接太陽能集熱器7、所述的第三板式換熱器、所述的風機盤管空調器、所述的第二板式換熱器、第二循環(huán)栗8、所述的地板采暖盤管；所述的太陽能集熱器分別連接所述的第二循環(huán)栗、所述的第二板式換熱器。實施例2:根據(jù)實施例1所述的第二循環(huán)栗連接所述的第二板式換熱器；所述的第二板式換熱器分別連接第四循環(huán)栗10、所述的第四板式換熱器、所述的風機盤管空調器、所述的地板采暖盤管；所述的第四板式換熱器分別連接所述的第四循環(huán)栗、第三循環(huán)栗12、流量閥13、所述的地板采暖盤管，所述的風機盤管空調器；所述的第三板式換熱器分別連接所述的第三循環(huán)栗、所述的流量閥、所述的風機盤管空調器、所述的風機盤管空調器；所述的第四循環(huán)栗分別連接所述的地板采暖盤管、所述的風機盤管空調器。實施例3:根據(jù)實施例1所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)，所述的地埋管換熱器是高密度PE100管，管徑為Φ 32mm，埋管方式是U型垂直方式，埋深100米，循環(huán)介質采用乙二醇防凍液，鉆孔間距5米。實施例4:根據(jù)實施例1或2所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)，所述的太陽能集熱器是熱管真空管太陽能集熱器。實施例5:根據(jù)實施例1或2或3所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)，其特征是:所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)的控制界面采用觸屏控制模式，內置MCGS組態(tài)軟件。實施例6:一種實施例1-5之一所述的嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱栗系統(tǒng)的運行方法，初次運行前，首先對太陽能集熱器、地板采暖盤管和風機盤管空調器連接的的管道內注滿防凍介質，并對體本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種嚴寒地區(qū)別墅用小型太陽能土壤源熱泵系統(tǒng)，其組成包括：地埋管換熱器，其特征是：所述的地埋管換熱器分別連接第一循環(huán)泵、第三板式換熱器、風機盤管空調器、第二板式換熱器、地板采暖盤管、第四板式換熱器；所述的第一循環(huán)泵分別連接第一板式換熱器、所述的第三板式換熱器、所述的風機盤管空調器、所述的第二板式換熱器、所述的地板采暖盤管；所述的第一板式換熱器分別連接太陽能集熱器、所述的第三板式換熱器、所述的風機盤管空調器、所述的第二板式換熱器、第二循環(huán)泵、所述的地板采暖盤管；所述的太陽能集熱器分別連接所述的第二循環(huán)泵、所述的第二板式換熱器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉逸，孫景忠，王文宇，魏逢平，
申請(專利權)人：哈爾濱五建工程有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江;23