專利名稱：一種新型的地熱能太陽能中央空調系統的制作方法
一種新型的地熱能太陽能中央空調系統本發明屬于中央空調系統的技術領域，具體而言是一種綠色環保的區域制冷或供 熱的高效節能裝置。地源熱泵是利用地表淺層常溫土壤或水源中的地溫能量作為低位熱能資源，適用 于住宅和商用建筑，是一種可持續發展的節能技術。它通過循環介質在封閉的地埋管中的 流動，實現與大地熱源之間的傳熱。在我國北方地區，系統以熱負荷為主。按照冬季工況進 行設計，倘若完全采用地源熱泵來供暖，那么地埋管和機組的初投資高，但連續運行的效率 低，并且系統在夏季運行時，機組的容量就會過大，造成浪費。不僅如此，由于我國北方地區 冬季從大地的取熱量大于夏季對大地的排熱量，長期運行將造成大地溫度降低，熱泵系統 的COP值也比較低，系統將無法滿足設計要求，同時也很難體現熱泵的節能效果。如果采用 太陽能作為輔助熱源，陽光照射充沛時，優先使用太陽能集熱器來采集熱量，可使熱泵系統 以更小的負荷進行設計，這能大大降低地源熱泵部分的初投資。本發明的目的是克服現有設計的不足，設計一種綠色環保，同時又能靈活舒適應 用的高效節能的制冷制熱的裝置。為實現上述目的，設計的一種地熱能太陽能中央空調系統，包括太陽能集熱器 1、蓄熱水箱2、水箱閥門3、地埋管閥門4、循環水泵5、地埋管集熱系統6、換熱器7、地板輻 射8或風機盤管9。其原理在于太陽能集熱器1收集的熱量儲存在蓄熱水箱2中，水溫較 高時，打開水箱閥門3讓水箱中的熱水通過循環水泵5進入換熱器7，與用戶系統環路換熱， 提供地板輻射8供熱或風機盤管9制熱制冷的需求；水溫較低時，啟動地埋管集熱系統6收 集熱量，并打開地埋管閥門4，通過循環水泵5進入換熱器7，與用戶系統環路換熱，提供地 板輻射8供熱或風機盤管9制熱制冷的需求。夏季制冷時，室內熱量以及壓縮機能耗通過 地埋盤管6排入大地中，再通過土壤的導熱把熱量擴散出去，并且在夏季的晚間，太陽能集 熱器1也可以作為散熱器排放熱量。冬季供熱時，大地作為熱泵機組的低溫熱源，通過地埋 管集熱系統6獲取土壤中熱量結合太陽能集熱器1收集的熱量，為室內供熱。本發明同現有技術相比，新系統的聯合運行具有很大的靈活性。可彌補由于太陽 輻射強度隨著季節、早晚、晝夜而變化，單一運用太陽能集熱器采集熱量會有間歇性以及不 穩定性，以及單一運用地源熱泵由于土壤導熱系數小，需要較大的地埋管面積，在一些區域 面積受限時，系統無法滿足設計要求的兩大難題。另外，采用新型系統供熱時，機組的蒸發溫度大大提高，熱泵壓縮機的耗電量減 少，節省運行費用；在夏季夜間運行時太陽能集熱器也將作為輔助散熱設備，減少夏季向地 下的排熱量。系統設計時按夏季工況進行，減少了地埋管換熱器的熱容量要求，更使地溫在 數年內保持穩定，從而保證機組在高效率下運行；在冬季運行時由于蒸發溫度提高，使得用戶側出水或空氣出口溫度上升，提高了舒適性。 [
]圖1本發明地熱能太陽能中央空調系統結構原理示意圖參見附圖，1為太陽能集熱器、2為蓄熱水箱、3為水箱閥門、4為地埋管閥門、5為循 環水泵、6為地埋管集熱系統、7為換熱器、8為地板輻射、9為風機盤管。下面結合附圖對本發明作進一步的說明，本發明對本技術領域的人來說還是比較 清楚的。參見附圖，此系統并聯太陽能集熱系統和地埋管集熱系統，交替使用太陽能供熱 和地源熱泵供熱。太陽能集熱器1收集的熱量儲存在蓄熱水箱2中，當白天太陽直射，蓄熱水箱2中 的水溫較高時，打開水箱閥門3讓水箱中的熱水通過循環水泵5進入換熱器7，與用戶系統 環路換熱，提供地板輻射8供熱或風機盤管9制熱制冷的需求；當晚間或陰天沒有太陽直 射，蓄熱水箱2中的水溫較低時，啟動地埋管集熱系統6收集熱量，并打開地埋管閥門4，通 過循環水泵5進入換熱器7，與用戶系統環路換熱，提供地板輻射8供熱或風機盤管9制熱 制冷的需求。夏季制冷時，室內熱量以及壓縮機能耗通過地埋盤管6排入大地中，再通過土壤 的導熱把熱量擴散出去，并且在夏季的晚間，太陽能集熱器1也可以作為散熱器排放熱量。冬季供熱時，大地作為熱泵機組的低溫熱源，通過地埋管集熱系統6獲取土壤中 熱量結合太陽能集熱器1收集的熱量，為室內供熱。兩個換熱器都既可作冷凝器又可作蒸發器，只是因季節不同而功能不同。由此可 見，在地源熱泵空調系統中，由于冬季從大地中取出的熱量可在夏季得到補償，因而可使大 地熱量基本平衡。[參考圖]
權利要求
一種新型的地熱能太陽能中央空調系統，包括太陽能集熱器1、蓄熱水箱2、水箱閥門3、地埋管閥門4、循環水泵5、地埋管集熱系統6、換熱器7、地板輻射8或風機盤管9。其原理在于太陽能集熱器1收集的熱量儲存在蓄熱水箱2中，水溫較高時，打開水箱閥門3讓水箱中的熱水通過循環水泵5進入換熱器7，與用戶系統環路換熱，提供地板輻射8供熱或風機盤管9制熱制冷的需求；水溫較低時，啟動地埋管集熱系統6收集熱量，并打開地埋管閥門4，通過循環水泵5進入換熱器7，與用戶系統環路換熱，提供地板輻射8供熱或風機盤管9制熱制冷的需求。夏季制冷時，室內熱量以及壓縮機能耗通過地埋盤管6排入大地中，再通過土壤的導熱把熱量擴散出去，并且在夏季的晚間，太陽能集熱器1也可以作為散熱器排放熱量。冬季供熱時，大地作為熱泵機組的低溫熱源，通過地埋管集熱系統6獲取土壤中熱量結合太陽能集熱器1收集的熱量，為室內供熱。
2.如權利要求1所述的一種新型的地熱能太陽能中央空調系統，其特征在于此系統 并聯太陽能集熱系統和地埋管集熱系統，交替使用太陽能供熱和地源熱泵供熱，具有很大 的靈活性。
3.如權利要求1所述的一種新型的地熱能太陽能中央空調系統，其原理在于陽光充 沛時，通過太陽能集熱器采集熱量，并存儲于集熱水箱中，提供系統制冷或供熱，反之則利 用地埋管換熱獲取熱量。
4.如權利要求1所述的一種新型的地熱能太陽能中央空調系統，其原理在于夏季晚 間制冷時，室內熱量以及壓縮機能耗除了能通過地埋盤管6排入大地中，再通過土壤的導 熱把熱量擴散出去，還可以使太陽能集熱器1作為散熱器排放熱量。
5.如權利要求1所述的一種新型的地熱能太陽能中央空調系統，其特征在于兩個換 熱器都既可作冷凝器又可作蒸發器，只是因季節不同而功能不同，此系統大大的提高了舒 適度、穩定度，是高效節能的系統。
全文摘要
一種新型的地熱能太陽能中央空調系統，本發明屬于中央空調系統的技術領域，具體而言是一種綠色環保的區域制冷或供熱的高效節能裝置。包括太陽能集熱器、蓄熱水箱、水箱閥門、地埋管閥門、循環水泵、地埋管集熱系統、換熱器、地板輻射或風機盤管。地源熱泵是利用地表淺層常溫土壤或水源中的地溫能量作為低位熱能資源，適用于住宅和商用建筑，是一種可持續發展的節能技術。它通過循環介質在封閉的地埋管中的流動，實現與大地熱源之間的傳熱。采用太陽能作為輔助熱源，陽光照射充沛時，優先使用太陽能集熱器來采集熱量，可使熱泵系統以更小的負荷進行設計，這能大大降低地源熱泵部分的初投資。
文檔編號F24J2/34GK101900387SQ20091005219
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月31日 優先權日2009年5月31日
發明者不公告發明人 申請人:胡侃