一种多能源互补集成系统技术方案

本发明专利技术为一种多能源互补集成系统，包括太阳能集热系统、热泵机组、空气地热能集成系统、换热水箱和用户端。本发明专利技术利用各种能源的优势进行互补，以热泵机组为载体，为用户提供稳定的冷热源，实现了三种能源的高效利用。本发明专利技术中还考虑了太阳能作为高品位能源通过蒸汽压缩式热泵机组提供热能的合理性，也考虑了太阳能在制冷期间为用户提供生活热水区的合理性，与此同时，将浅层的地热能和空气能通过热泵机组的复合式换热器进行联合利用，实现了热泵系统全年与三种能源匹配的功能，节约了大量能源。

【技术实现步骤摘要】
一种多能源互补集成系统
本专利技术涉及能源领域，尤其涉及一种多能源互补集成系统。
技术介绍
由于石油等传统石化能源的储存量不断减少，发展新能源是当今世界的历史潮流和必然选择，在发展新能源的过程中，主要以太阳能的开发利用为主，例如太阳能热水器，但在严寒地区或者太阳辐射强度不足时太阳能便产生了局限性，无法直接提供供暖功能，而是需要辅以电加热的方式在冬季给用户供暖和供热水。近年来，有人提出空气能热水器，或者是将空气能与太阳能结合起来运用，但在严寒地区都会有其局限性，另外冬季在严寒地区使用空气能不仅工作效率低，空气能换热管道还易结霜或冰冻，造成使用寿命的大大减少。有研究发现，地源热泵不仅节能效率高，而且其不仅能满足寒冷季节的供暖需求，也能解决炎热季节的制冷需求，相较空气源无法满足制热需求的缺陷，使用地源热泵有更多的优势之处。近日，国家能源局印发《关于因地制宜做好可再生能源供暖工作的通知》，《通知》提出因地制宜的推广各类可再生能源供暖技术，将可再生能源供暖作为区域能源规划的一项重要内容，在可再生能源发展目标中应明确供暖发展目标，根据当地资源禀赋和用能需求推广可再生能源供暖技术，合理布局可再生能源供暖项目，做好可再生能源供暖与其他供暖方式相结合的互补供暖系统。并倡议积极推广地热能开发利用，积极开发浅层地热能供暖，经济高效替代散煤供暖，在有条件的地区发展地表水源、土壤源供暖制冷等。
技术实现思路
本专利技术为了提高能源的利用效率，本专利技术提供了一种多能源互补集成系统，包括太阳能集热系统、热泵机组、空气地热能集成系统、换热水箱和用户端；所述太阳能集热系统包括太阳能集热器，所述太阳能集热器与所述换热水箱连接，并用于给所述换热水箱提供能量，所述换热水箱、所述太阳能集热器与所述用户端连接，构成一个回路；所述热泵机组包括太阳能集热器、换热水箱、蒸发器、冷凝器和用户端，所述太阳能集热器用于给所述换热水箱提供能量，所述换热水箱给所述蒸发器提供能量，所述冷凝器用于将所述蒸发器内的能量释放给所述用户端，构成一个回路；所述空气地热能集成系统包括太阳能集热器、换热水箱、地埋管、空气源蒸发器、蒸发器、冷凝器、压缩机和四通换向阀，所述太阳能集热器给所述换热水箱提供能量，所述换热水箱和地埋管均与所述蒸发器连接，所述蒸发器与所述空气源蒸发器用于提供能量，所述冷凝器用于将所述蒸发器和空气源蒸发器的能量释放给所述用户端，所述四通换向阀与所述冷凝器连接，并将释放完能量的流体输到所述压缩机中，所述压缩机与所述蒸发器连接，构成一个回路。作为优选，所述换热水箱内还设有电加热器。进一步地，所述蒸发器与所述空气源蒸发器串联连接。作为优选，所述蒸发器与所述空气源蒸发器并联连接。进一步地，所述压缩机均与所述蒸发器和所述空气源蒸发器连接。作为优选，所述用户端包括生活热水区和热用户区，所述生活热水区与所述热用户区通过管路连通。有益效果：1、本专利技术利用各种能源的优势进行互补，以热泵机组为载体，为用户提供稳定的冷热源，实现了三种能源的高效利用。2、本专利技术中考虑了太阳能作为高品位能源通过蒸汽压缩式热泵机组提供热能的合理性，也考虑了太阳能在制冷期间为用户提供生活热水区的合理性，与此同时，将浅层的地热能和空气能通过热泵机组的复合式换热器进行联合利用，实现了热泵系统全年与三种能源匹配的功能，节约了大量能源。附图说明图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术蒸发器和空气源蒸发器串联结构示意图；图3为本专利技术蒸发器和空气源蒸发器并联结构示意图；图中：1、太阳能集热器；2、换热水箱；3、电加热器；4、生活热水区；5、热用户区；6、地埋管；7、蒸发器；8、空气源蒸发器；9、冷凝器；10、四通换向阀；11、压缩机；12、阀门一；13、阀门二；14、阀门三；15、阀门四；16、阀门五；17、阀门六；18、阀门七；19、阀门八。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。实施例1一种多能源互补集成系统，包括太阳能集热系统、热泵机组、空气地热能集成系统、换热水箱2和用户端；所述用户端包括生活热水区4和热用户区5，所述生活热水区4与所述热用户区5通过管路连通；如图1所示，所述太阳能集热系统包括太阳能集热器1，所述太阳能集热器1与所述换热水箱2连接，并用于给所述换热水箱2提供能量，所述换热水箱2、所述太阳能集热器1与所述用户端连接，构成一个回路；所述换热水箱2的出口与生活热水区4通过管路连接，在该管路上设有阀门一12，用来控制换热水箱2和生活热水区4之间的通断。在换热水箱2的进口和生活热水区4之间的管路上还设有另一管路与热用户区5连通，换热水箱2的出口与热用户区5之间的管路上设有阀门三14，用来控制换热水箱2和热用户区5之间的通断。所述生活热水区4和热用户区5通过管路与换热水箱2的进口连通，在该管路上，生活热水区4与换热水箱2之间设有阀门二13，阀门二13用来控制生活热水区4和换热水箱2进口之间的通断，热用户区5与换热水箱2之间设有阀门四15，阀门四15用来控制热用户区5与换热水箱2进口之间的通断。所述热泵机组包括太阳能集热器1、换热水箱2、蒸发器7、冷凝器9和用户端，所述太阳能集热器1用于给所述换热水箱2提供能量，所述换热水箱2给所述蒸发器7提供能量，所述冷凝器9用于将所述蒸发器7内的能量释放给所述用户端，构成一个回路；太阳能集热器1提供能量给换热水箱2，换热水箱2的出口通过管路与蒸发器7进口连通进行能量的交换，在该管路上设有阀门五16，用来控制换热水箱2的出口与蒸发器7的通断，蒸发器7的出口通过管路与换热水箱2的进口连通，在该管路上，设置有阀门六17，用来控制蒸发器7的出口与换热水箱2的进口的通断。蒸发器7进行能量交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多能源互补集成系统，其特征在于：包括太阳能集热系统、热泵机组、空气地热能集成系统、换热水箱(2)和用户端；/n所述太阳能集热系统包括太阳能集热器(1)，所述太阳能集热器(1)与所述换热水箱(2)连接，并用于给所述换热水箱(2)提供能量，所述换热水箱(2)、所述太阳能集热器(1)与所述用户端连接，构成一个回路；/n所述热泵机组包括太阳能集热器(1)、换热水箱(2)、蒸发器(7)、冷凝器(9)和用户端，所述太阳能集热器(1)用于给所述换热水箱(2)提供能量，所述换热水箱(2)给所述蒸发器(7)提供能量，所述冷凝器(9)用于将所述蒸发器(7)内的能量释放给所述用户端，构成一个回路；/n所述空气地热能集成系统包括太阳能集热器(1)、换热水箱(2)、地埋管(6)、空气源蒸发器(8)、蒸发器(7)、冷凝器(9)、压缩机(11)和四通换向阀(10)，所述太阳能集热器(1)给所述换热水箱(2)提供能量，所述换热水箱(2)和地埋管(6)均与所述蒸发器(7)连接，所述蒸发器(7)与所述空气源蒸发器(8)用于提供能量，所述冷凝器(9)用于将所述蒸发器(7)和空气源蒸发器(8)的能量释放给所述用户端，所述四通换向阀(10)与所述冷凝器(9)连接，并将释放完能量的流体输到所述压缩机(11)中，所述压缩机(11)与所述蒸发器(7)连接，构成一个回路。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多能源互补集成系统，其特征在于：包括太阳能集热系统、热泵机组、空气地热能集成系统、换热水箱(2)和用户端；
所述太阳能集热系统包括太阳能集热器(1)，所述太阳能集热器(1)与所述换热水箱(2)连接，并用于给所述换热水箱(2)提供能量，所述换热水箱(2)、所述太阳能集热器(1)与所述用户端连接，构成一个回路；
所述热泵机组包括太阳能集热器(1)、换热水箱(2)、蒸发器(7)、冷凝器(9)和用户端，所述太阳能集热器(1)用于给所述换热水箱(2)提供能量，所述换热水箱(2)给所述蒸发器(7)提供能量，所述冷凝器(9)用于将所述蒸发器(7)内的能量释放给所述用户端，构成一个回路；
所述空气地热能集成系统包括太阳能集热器(1)、换热水箱(2)、地埋管(6)、空气源蒸发器(8)、蒸发器(7)、冷凝器(9)、压缩机(11)和四通换向阀(10)，所述太阳能集热器(1)给所述换热水箱(2)提供能量，所述换热水箱(2)和地埋管(6)均与所述蒸发器(7)连接，所述蒸发器(7)与所述空气源蒸发器(8)用于提供能量，所述冷凝器(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：代兰花，李贵萍，李小龙，陆骏伟，柏俊宇，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32