太阳能蓄热供暖供冷方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种太阳能蓄热供暖供冷方法及装置。其特征是通过下列步骤实现：用集热器接收太阳能热能并储存于地下深层的土壤之中，冬季或夏季供暖或供冷时，用取热或取冷装置取出热能或冷量进行供暖或供冷，实现该方法的装置是具有一太阳能集热器１及与其连接的土壤换热器２２和２４、热泵１４、供暖和供冷设备１５和１６及工作阀门部分，它可把太阳能集热器１获得的热量通过土壤换热器２２、２４蓄贮于土壤２６中，冬季时进行供暖，供暖结束后可再进行土壤蓄热以备冬季供暖，夏季用循环泵１７进行循环，通过土壤换热器２２、２４取出土壤中蓄贮的冷量进行供冷，供冷期后可再进行土壤蓄热，以备冬季供暖，具有科学、节能、环保、低成本，用之不竭等特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】所属领域本专利技术涉及一种太阳能利用和蓄贮热量
，特别是一种太阳能蓄热供暖供冷方法及装置。
技术介绍
目前有打地下深井取热的方法，即先打地下深井，用水泵把地下水提升到地面，再用热泵取出其热量进行供暖，把降温后的水在附近深井回灌到地下，这种方法虽然能取得热量，但不可避免地污染了地下水源和土壤，造成无法挽救的损失。而且，若长期使用，回灌率逐年减小，水温越来越低，取热量越来越少，乃至不能长期使用。现阶段，太阳能热水器虽然种类繁多，如普通的平板太阳能热水器，以及改进型的平板太阳能热水器(专利号为00263980。7)以及分体式防冻真空玻璃管太阳能热水器(专利号为00262583。0)等，上述太阳能热水器虽具有结构简单，易加工，成本低，热效率较高等特点，但它们都是用于热水器方面，而用于冬季取暖方面，特别是利用太阳能进行集热，然后进行地下蓄贮热量，待冬季(或夏季)进行供暖(或供冷如空调)的方法及其装备或装置，至今尚未见报导。
技术实现思路
本专利技术的目的主要是提供一种将太阳能蓄贮于土壤深处，然后进行冬季供暖夏季供冷(即空调)的方法，并同时提供实现该方法的装置(或设备)，即提供一种结构简单，使用方便，利用太阳能及土壤蓄热，即可全年或任意季节把取得的太阳热蓄贮于土壤之中，使土壤温度升高，待需要时，用热泵取出供暖(或供热)，这样既可提高热泵的供热效率又可补充土壤失去的热量；并且当供暖结束后，若夏季需要供冷(空调)，可根据需要冷量的多少，部分或全部暂不进行土壤蓄热，即因为供暖结束时，土壤的温度很低，这样通过土壤换热器和循环泵可提供大量的冷量进行供冷空调(夏季供冷的过程对换热器周围的土壤蓄热，直至冬季供暖，并且冬季昼间可由土壤换热器和太阳能集热器联合作为热泵的热源进行供暖，夜间用土壤换热器单独作为热泵的热源进行供暖，这样可长期用1/3左右的能量实现供暖和供冷)，节能环保，高效率，低成本，可长期供暖和供冷的装置。一种太阳能蓄热供暖供冷方法，其特征在于通过下列步骤实现A、首先是用集热器接收太阳能热能并储存于地下深层的土壤之中，即首先是用集热器如太阳能集热器1在全年任一季节接收太阳能热能，并通过管道系统装置传送到设置于地下深层的换热装置如地下土壤换热器22、24蓄存于土壤之中；B、在冬季供暖时，用取热装置如热泵及其蒸发换热器14、13并通过地下土壤换热器22、24从地下土壤中取出热能并通过管道系统装置传送至地上进行供暖，而到夏季时又可通过取冷装置如循环泵及供冷装置17、16并通过地下土壤换热器22、24从地下土壤中取出冷量并通过管道系统装置传送至地上进行供冷。一种实现太阳能蓄热供暖供冷方法的装置，其特征在于具有一个太阳能集热器1及与其进、出口通过管路34连通形成循环回路的保温水箱2，以及与保温水箱2的出口和循环出口的管路34上分别通过管路6、35连通并形成循环回路的地下土壤换热器22、24，如附图说明图1所示，并且在太阳能集热器1和保温水箱2的循环回路的管路34上设置工作阀门部分，如图1的右上部分所示，同时在保温水箱2和太阳能集热器1同地下土壤换热器22、24之间的循环回路的管路6和35上也设置工作阀门部分，如图1的左侧部分所示。所说的在太阳能集热器1和保温水箱2的循环回路的管路34上设置的工作阀门部分，由在保温水箱2的循环出口和太阳能集热器1的进口之间的管路34上依次设置的电磁阀4和充放水阀5构成，如图1的右上部分所示，其中，电磁阀4通过控制线路31接控制仪表30。所说的在保温水箱2和太阳能集热器1同地下土壤换热器22、24之间的循环回路的管路6和35上分别设置的工作阀门部分，其中，在管路6上的工作阀门部分由依次在其上设置的阀门9、10、29及循环泵27和阀门33及地下土壤换热器22和24的进口阀门25和21组成，在管路35上设置的工作阀门部分由依次设置的电磁阀8、充放水阀28及阀门23和20组成。在管路6上依次并排设置的阀门9和10及10和29间分别设有通过管路36及其阀门11和管路37及其阀门12连通的热泵蒸发换热器13、热泵14和供热装置15，如图1的左上部分所示，其中，管路36与阀门9和10间的管路6连通后再与电磁阀8和充放水阀28间的管路35连通，最后在管路6和35间的管路36上设置电磁阀7后再接控制仪表30，如图1的右下部分所示。在管路6和35经过地下土壤换热器22和24的末端分别设有并接的阀门18、阀门19及其循环泵17和供冷装置16，如图1的左下部分所示。本技术中的地下土壤换热器22、24可根据使用要求，可以是如图中给出的两个(即22、24)，当然也可以是一个，也可以是两个以上，如三或四个，也可以是四个以上等等。本技术按照如1所示安装完成后，首先由阀5向系统注入不冻介质(如可以是水或其它液体)直至由通气管3流出为止。具体工作原理及过程分为如下三个步骤步骤一由于太阳幅射的作用，太阳能集热器1中的介质吸热温度不断升高，由于此时电磁阀4是打开的，保温水箱2与太阳能集热器1和管道34构成了自然循环回路，介质在循环回路中循环，保温水箱2中介质温度随之升高，当升到某一数值时，测量控制仪表30就使电磁阀4关闭，同时启动循环泵27，使保温水箱2中的热介质经过管道6和打开的阀门9、10、29、25、33、21进入土壤换热器24、22中。在换热器24、22中，流动的介质通过管壁与土壤26换热，使土壤26温度上升，同时介质的温度降低。被冷却的介质通过打开的阀门23、20和32及电磁阀8流向太阳能集热器1，在循环泵27的驱动下，介质在流过太阳能集热器1的同时被加热，按照上述的路线进行循环，同时进行土壤蓄热。夜间水箱2中的温度降至某一数值时，控制仪表30便指令循环泵27停止，电磁阀4关闭。次日仍按上述方法进行蓄热，土壤温度不断升高，直至冬季供暖。步骤二冬季供暖时，当昼间保温水箱2中的介质温度升高到某一数值时，电磁阀4关闭，介质在循环泵27的驱动下通过管道6，阀门9、11(阀门10关闭)，进入运行的热泵14的热泵蒸发换热器13中进行换热，介质升温，热量被热泵蒸发换热器13吸收并由热泵14提供给供暖设备15进行供暖。降温后的介质通过管道37、6、阀门12、29，循环泵27及阀门25、33、21进入土壤换热器24、22中，由于介质的温度低于土壤温度，所以介质流过土壤换热器24、22获得热量，温度升高，然后再通过管道35、阀门8进入太阳能集热器1再进行加热、升温，流入保温水箱2中，通过管道6、阀门9、11等进入热泵蒸发换热器13进行换热降温，由热泵14提供给供暖设备15热量进行供暖。夜间或阴天，保温水箱2中的温度低于数值时，电磁阀4、7打开而电磁阀8关闭，介质在循环泵27的驱动下，流经土壤换热器13进行换热降温，由热泵14向供暖设备15提供热量进行供暖。步骤三夏季需要冷量进行供冷时，供暖结束后根据需要，部分或全部的地下土壤换热器22、24暂不畜热。夏季供冷时，打开阀门18、19，启动循环泵17，介质流经管道进入土壤换热器22(或和24)，由于采暖时土壤中被提取了大量的热，所以此时土壤温度仍很低，介质流过土壤换热器22时进行热量交换，介质温度降低，降温后的介质进入供冷设备16吸热供冷，周而复始，供冷设备不断地输出冷量，土壤换热器周围的土壤温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能蓄热供暖供冷方法，其特征在于通过下列步骤实现：Ａ、首先是用集热器接收太阳能热能并储存于地下深层的土壤之中，即首先是用集热器如太阳能集热器（１）在全年任一季节接收太阳能热能，并通过管道系统装置传送到设置于地下深层的换热装置如地下 土壤换热器（２２）、（２４）蓄存于土壤之中；Ｂ、在冬季供暖时，用取热装置如热泵及其蒸发换热器（１４）、（１３）并通过地下土壤换热器（２２）、（２４）从地下土壤中取出热能并通过管道系统装置传送至地上进行供暖，而到夏季时又可通过取冷装置如循 环泵及供冷装置（１７）、（１６）并通过地下土壤换热器（２２）、（２４）从地下土壤中取出冷量并通过管道系统装置传送至地上进行供冷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑茂余，
申请(专利权)人：郑茂余，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]