太阳能跨季节土壤蓄热采暖装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种太阳能跨季节土壤蓄热采暖装置，属于太阳能供热技术领域，具体包括太阳能集热器和保温蓄水箱，太阳能集热器的进水口和出水口分别通过进水管、出水管与保温蓄水箱相连接，进水管、出水管上分别安装有第一控制阀，保温蓄水箱上还连接有用户供水管和用户回水管，用户供水管和用户回水管上分别安装有第二控制阀，保温蓄水箱还通过第一连接管、第二连接管与土壤源热泵相连接，第一连接管、第二连接管上分别安装有第三控制阀，土壤源热泵与蓄热单元相连接，本实用新型专利技术结构简单，使用方便，采用土壤蓄热和太阳能集热相结合，有效提高蓄热温度，有利于冬季供暖。

【技术实现步骤摘要】
太阳能跨季节土壤蓄热采暖装置
本技术涉及一种太阳能跨季节土壤蓄热采暖装置，属于太阳能供热

技术介绍
绿色发展，清洁用能是人类社会可持续高质量发展的必然趋势，北方清洁供暖是我国重要的能源战略，在现有的清洁供暖技术中，如煤改电、煤改气、生物质、直热式、各类热泵、分布式太阳能均做不到完全清洁，且不同程度存在一次性投入大，运营成本高，运维服务根不上，受资源、市场、价格波动影响较大等问题，所以，迫切需要一种理想的清洁供暖技术，以解决北方广大农村地区居民的供暖需求。目前的跨季蓄热供暖，国内外普遍的形式是两种，一种是用保温水灌或是混泥土蓄水池方式，水做介质蓄热，投资很大，难以接受；另一种是在土地中打竖井阵列，通过U型管向地下土壤导热蓄热，以大地土壤为热源，蓄热单元不做保温或仅在地表做覆盖保温，导入地下的热量在漫长的跨季过程中，大部分经土壤向四周传导扩散，仅有很少的一部分能够留存到冬季。采用地源热泵将大地中的低品位热能取出，实现对建筑物供暖，但是在以供暖为主的北方地区，由于取热量远大于补热量，土壤温度逐年下降，从而导致热泵系统的性能降低，最终导致无法达到供热要求。
技术实现思路
为解决现有技术存在的技术问题，本技术提供了一种结构简单，使用方便，采用土壤蓄热和太阳能集热相结合，有效提高蓄热温度，有利于冬季供暖的太阳能跨季节土壤蓄热采暖装置。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为太阳能跨季节土壤蓄热采暖装置，包括太阳能集热器和保温蓄水箱，所述太阳能集热器的进水口和出水口分别通过进水管、出水管与保温蓄水箱相连接，所述进水管、出水管上分别安装有第一控制阀，所述保温蓄水箱上还连接有用户供水管和用户回水管，所述用户供水管和用户回水管上分别安装有第二控制阀，所述保温蓄水箱还通过第一连接管、第二连接管与土壤源热泵相连接，所述第一连接管、第二连接管上分别安装有第三控制阀，所述土壤源热泵与蓄热单元相连接，所述蓄热单元包括预埋在土壤内的保温腔室及铺设在保温腔室内的多层地暖管，所述地暖管通过固定支架固定在保温腔室内，所述地暖管的进出水口分别与土壤源热泵相连接，所述地暖管的进出水口分别设置有第四控制阀，所述保温蓄水箱内安装有第一温度传感器，所述土壤源热泵上安装有第二温度传感器，所述保温腔室内设置有多个第三温度传感器，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、土壤源热泵、第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别与主控制器相连接。优选的，所述保温腔室包括设置在坑槽内壁及底部的混凝土板及设置在坑槽顶部的混凝土盖板，所述混凝土板和混凝土盖板的内侧均固定有固定板，所述固定板和混凝土板之间设置有第一保温层，所述混凝土盖板的中部还设置有检修口，所述检修口上设置有检修门。优选的，所述每层地暖管之间还设置有第二保温层。优选的，所述固定支架主要由多个竖直连接在支撑组件构成，每个所述支撑组件均主要由预埋杆、开口环和支撑环构成，位于最底部的所述预埋杆固定在保温腔室的底部，所述预埋杆的顶部固定有开口环，所述开口环的一侧还固定有竖直支撑杆，上一层所述预埋杆内设置有通孔，且套装在竖直支撑杆上，所述预埋杆和竖直支撑杆通过两个固定螺栓连接固定，所述支撑环用于套装在地暖管上，且所述支撑环放置在开口环内。与现有技术相比，本技术具有以下技术效果：本技术结构简单，施工方便，采用土建一定规模蓄热单元，在储热土壤内铺设地暖管，通过流体介质进行热量导入导出，蓄热体全面做好保温处理，非采暖季太阳能集热器采集太阳能的热量，通过两级温差循环，将热量导入蓄热水箱，再导入蓄热单元；采暖季节，首先采用太阳能集热器供暖，温度达不到时，由蓄热体导出热量进行补充，当蓄热体输出热量的热品质达不到供暖要求时，启动水源热泵，提高供热温度。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术中蓄热单元的结构示意图。图3为本技术中地暖管的安装结构示意图。图4为本技术中固定支架的结构示意图。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1至图3所示，太阳能跨季节土壤蓄热采暖装置，包括太阳能集热器1和保温蓄水箱2，太阳能集热器1的进水口和出水口分别通过进水管3、出水管4与保温蓄水箱2相连接，进水管3、出水管4上分别安装有第一控制阀6，保温蓄水箱2上还连接有用户供水管7和用户回水管8，用户供水管7和用户回水管8上分别安装有第二控制阀9，保温蓄水箱2还通过第一连接管10、第二连接管11与土壤源热泵12相连接，第一连接管10、第二连接管11上分别安装有第三控制阀13，土壤源热泵12与蓄热单元14相连接，蓄热单元14包括预埋在土壤内的保温腔室15及铺设在保温腔室内的多层地暖管16，地暖管16通过固定支架17固定在保温腔室15内，地暖管16的进出水口分别与土壤源热泵12相连接，地暖管16的进出水口分别设置有第四控制阀18，保温蓄水箱2内安装有第一温度传感器19，土壤源热泵12上安装有第二温度传感器20，保温腔室15内设置有多个第三温度传感器21，第一控制阀6、第二控制阀9、第三控制阀13、土壤源热泵12、第一温度传感器19、第二温度传感器20和第三温度传感器21分别与主控制器22相连接。本技术采用在土壤内土建一定规模的土壤蓄热单元，蓄热单元的上面布置太阳能集热器，蓄热单元内部水平分层铺设地暖管，并埋设温度传感器，土壤上下面及周边全部做保温层处理，太阳能集热器和保温蓄水箱经过管道连接，并由第一控制阀控制；保温蓄水箱和土壤源热泵的管道由第三阀门控制；土壤源热泵和蓄热单元的管道由第四阀门控制，各温度传感器和主控制器连接，主控制器根据季节及温度变化做出处理指令，在供暖季给用户供热。非供暖季工作流程：打开第一控制将太阳能集热器的高温热水导入蓄水箱，然后经过第三阀门、第四阀门将热水导入蓄热单元储热，经过蓄热单元的地暖管后，冷却后的水经进入太阳能集热器升温，完成一个循环。在整个非供暖季，蓄热单元温度将达到较高的供暖温度。供暖季工作流程：太阳能集热器的热水进入蓄水箱后，如果温度满足供暖要求，则关闭第三阀门，打开第二阀门优先供暖，温度达不到时，由蓄热单元导出热量，打开阀门第四阀门及经过土壤源热泵的第三阀门进入蓄水箱，进行补充供暖，当蓄热体输出热量的热品质达不到供暖要求时，启动土壤源热泵，提高供热温度。如图2所示，保温腔室15包括设置在坑槽内壁及底部的混凝土板23及设置在坑槽顶部的混凝土盖板24，混凝土板23和混凝土盖板24的内侧均固定有固定板25，固定板25和混凝土板之间设置有第一保温层26，混凝土盖板24的中部还设置有检修口27，检修口27上设置有检修门28。每层地暖管16之间还设置有第二保温层29。保温腔室采用混凝土板砌成，内部设置第一保温层，保温效果好，顶部预留检修口，便于后期维护检修。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.太阳能跨季节土壤蓄热采暖装置，包括太阳能集热器和保温蓄水箱，其特征在于：所述太阳能集热器的进水口和出水口分别通过进水管、出水管与保温蓄水箱相连接，所述进水管、出水管上分别安装有第一控制阀，所述保温蓄水箱上还连接有用户供水管和用户回水管，所述用户供水管和用户回水管上分别安装有第二控制阀，所述保温蓄水箱还通过第一连接管、第二连接管与土壤源热泵相连接，所述第一连接管、第二连接管上分别安装有第三控制阀，所述土壤源热泵与蓄热单元相连接，所述蓄热单元包括预埋在土壤内的保温腔室及铺设在保温腔室内的多层地暖管，所述地暖管通过固定支架固定在保温腔室内，所述地暖管的进出水口分别与土壤源热泵相连接，所述地暖管的进出水口分别设置有第四控制阀，所述保温蓄水箱内安装有第一温度传感器，所述土壤源热泵上安装有第二温度传感器，所述保温腔室内设置有多个第三温度传感器，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、土壤源热泵、第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别与主控制器相连接。/n

【技术特征摘要】
1.太阳能跨季节土壤蓄热采暖装置，包括太阳能集热器和保温蓄水箱，其特征在于：所述太阳能集热器的进水口和出水口分别通过进水管、出水管与保温蓄水箱相连接，所述进水管、出水管上分别安装有第一控制阀，所述保温蓄水箱上还连接有用户供水管和用户回水管，所述用户供水管和用户回水管上分别安装有第二控制阀，所述保温蓄水箱还通过第一连接管、第二连接管与土壤源热泵相连接，所述第一连接管、第二连接管上分别安装有第三控制阀，所述土壤源热泵与蓄热单元相连接，所述蓄热单元包括预埋在土壤内的保温腔室及铺设在保温腔室内的多层地暖管，所述地暖管通过固定支架固定在保温腔室内，所述地暖管的进出水口分别与土壤源热泵相连接，所述地暖管的进出水口分别设置有第四控制阀，所述保温蓄水箱内安装有第一温度传感器，所述土壤源热泵上安装有第二温度传感器，所述保温腔室内设置有多个第三温度传感器，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、土壤源热泵、第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别与主控制器相连接。

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【专利技术属性】
技术研发人员：乔云廷，刘效云，赵世红，
申请(专利权)人：乔云廷，
类型：新型
国别省市：山西;14