土壤蓄热式太阳能热泵供热系统及供热方法
专利汇可以提供土壤蓄热式太阳能热泵供热系统及供热方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 土壤 蓄热式 太阳能 热 泵 供热系统，旨在提供一种绿色环保、结构简单，性能可靠，造价低的太阳能热泵系统。它主要由 太阳能集热器 、换热器、热泵装置、 循环泵 组成，太阳能集热器(1)的出口与换热器(2)的进口相连，换热器(2)的出口通 过热 泵装置(3)、循环泵(4)与太阳能集热器(1)的进口相连，从而形成载热 流体 的闭合循环通道，热泵装置(3)的供热侧进出口与用户相连，换热器(2)设置于地下土壤中，以土壤作为系统的蓄热体。本发明为热泵冬季运行的热源选择问题提供了一种可行方案，所提出的新系统特别适用于冬季寒冷的中部和北方地区使用。，下面是土壤蓄热式太阳能热泵供热系统及供热方法专利的具体信息内容。
1.一种土壤蓄热式太阳能热泵供热系统，包括太阳能集热器[1]、热泵装置[3]和循环泵 [4]，其特征是，所述的太阳能集热器[1]的出口与换热器[2]的进口相连，换热器[2]的 出口通过热泵装置[3]、循环泵[4]与太阳能集热器[1]的进口相连，从而形成载热流体 的闭合循环通道，所述的换热器[2]设置于地下土壤中，以土壤作为系统的蓄热体。
2.根据权利要求1所述的土壤蓄热式太阳能热泵供热系统，其特征是，所述的太阳能集热 器[1]的入口、出口和循环泵[4]分别与三通阀[6]相连接。
3.根据权利要求1所述的土壤蓄热式太阳能热泵供热系统，其特征在于，所述的太阳能集 热器[1]为平板集热器。
4.根据权利要求1所述的土壤蓄热式太阳能热泵供热系统，其特征在于所述的热泵装置[3] 为机械压缩式或吸收式。
5.一种土壤蓄热式太阳能热泵供热系统，包括太阳能集热器[1]、热泵装置[3]和循环泵 [4]，其特征是，所述的太阳能集热器[1]的出口与换热器[2]的进口相连，换热器[2]的 出口通过循环泵[4]、热泵装置[3]与太阳能集热器[1]的进口相连，从而形成载热流体 的闭合循环通道，所述的换热器[2]设置于地下土壤中，以土壤作为系统的蓄热体。
6.一种土壤蓄热式太阳能热泵供热系统，包括太阳能集热器(1)、热泵装置[3]和循环泵 [4]，其特征是，所述的太阳能集热器[1]的出口与循环泵[4]相连，循环泵[4]的出口与 换热器[2]的进口相连，换热器[2]的出口通过热泵装置[3]与太阳能集热器[1]的进口相 连，从而形成载热流体的闭合循环通道，所述的换热器[2]设置于地下土壤中，以土壤 作为系统的蓄热体。
7.一种土壤蓄热式太阳能热泵供热系统的供热方法，其特征是，它包括下列步骤：(1)将 换热器[2]埋于地下土壤中；(2)用管路将太阳能集热器[1]的出口与换热器[2]的进口 相连，换热器[2]的出口通过热泵装置[3]、循环泵[4]与太阳能集热器[1]的进口相连； (3)用管路将热泵装置[3]的供热侧进出口与热用户供热管网相连；(4)载热流体充入 系统，通过太阳能集热器[1]集热；(5)开通循环泵[4]，使载热流体在系统中循环；(6) 启动热泵装置[3]给用户供热。
技术领域
本发明涉及一种利用能源供热系统和供热方法，更具体地说，是涉及利用太阳能供热系 统和供热方法。
背景技术
热泵是一种公认的高效节能的供热空调方式，但其在北方地区冬季供热运行时，空气源 存在着室外换热器体积庞大、频繁融霜、性能系数较低等缺点，地下水源存在着破环地下水 资源等问题，土壤源有初投资高等缺点。
太阳能是一种丰富、干净、安全的能源，70年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环 保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能的热潮。然而目前有效地利用太阳能 还存在一些问题，主要是收集、转换和储存的效率不高。
热泵与太阳能供热联合运行(即太阳能热泵)，利用热泵使太阳能集热器的热水进一步 升温，集热温度10～20℃就可以，采用无玻璃的平板集热器就可以达到很高的集热效率， 集热成本非常低，这种集热器还可以作为夏季制冷时夜间的冷却水放热板用，同时还可以全 年提供生活热水，大大提高了设备利用率。由于太阳能热泵无需采用空气换热器时不可避免 的融霜循环，同时由于太阳能的输入将提高热泵的蒸发温度，改善热泵装置的性能系数，因 而具有显著的节能特性。但是由于太阳能的不可靠性和间断性，蓄热是太阳能利用的必要条 件，蓄热可缩小能源供求之间在时间或流量上的不匹配，起到重要的节能作用。而通常所使 用水蓄热或相变蓄热，使得蓄热槽体积庞大、造价高。而且在冬天或太阳能不足时，太阳能 集热器不能将载热流体升温，系统不能供热。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种绿色环保、结构简单，性能可靠， 造价低，供热时间长的太阳能热泵供热系统和供热方法。
本发明的技术方案为：
一种土壤蓄热式太阳能热泵供热系统，它包括太阳能集热器1、热泵装置3和循环泵4， 太阳能集热器1的出口与换热器2的进口相连，换热器2的出口通过热泵装置3、循环泵4 与太阳能集热器1的进口相连，从而形成载热流体的闭合循环通道，热泵装置3的供热侧进 出口与用户相连，换热器2埋于地下土壤中，以土壤作为系统的蓄热体。另外，太阳能集热 器1的入口、出口和循环泵4还可以分别与三通阀6相连接。
一种土壤蓄热式太阳能热泵供热系统，包括太阳能集热器1、热泵装置3、循环泵4， 太阳能集热器1的出口与换热器2的进口相连，换热器2的出口通过循环泵4、热泵装置3 与太阳能集热器1的进口相连，从而形成载热流体的闭合循环通道，换热器2设置于地下土 壤中，以土壤作为系统的蓄热体。
一种土壤蓄热式太阳能热泵供热系统，包括太阳能集热器1、热泵装置3、循环泵4， 太阳能集热器1的出口与循环泵4相连，循环泵4的出口与换热器2的进口相连，换热器2 的出口通过热泵装置3与太阳能集热器1的进口相连，从而形成载热流体的闭合循环通道， 换热器2设置于地下土壤中，以土壤作为系统的蓄热体。
上述的土壤蓄热式太阳能热泵系统中太阳能集热器1可以为无盖板、无底部保温、表面 涂有光谱选择性材料的平板集热器，热泵装置3为机械压缩式或吸收式。
一种土壤蓄热式太阳能热泵供热系统的供热方法，它包括下列步骤：(1)将换热在器2 埋入地下土壤中；(2)用管路将太阳能集热器1的出口与换热器2的进口相连，换热器2的 出口通过热泵装置3、循环泵4与太阳能集热器1的进口相连，从而形成载热流体的闭合循 环通道；(3)用管路将热泵装置3的供热侧进出口与热用户的供热网相连；(4)载热流体充 入系统，通过太阳能集热器1集热；(5)开通循环泵4，载热流体在系统中循环；(6)启动 热泵装置，给用户供热。
本发明具有下述优点：用大地土壤代替通常所用的水或相变蓄热槽，利用土壤的热容量 蓄热并起均衡负荷的作用，弥补太阳能的不可靠性和间断性，使冬季供热能够实现，四季皆 宜，提高了系统的利用率，特别适用于冬季寒冷的中部和北方地区使用。大地的热容量很大， 也不需要做容器，价廉易得，而且可以节省设备占地空间。
附图说明 图1为土壤蓄热式太阳能热泵供热系统示意图； 图2为土壤蓄热式太阳能热泵供热系统示意图； 图3为土壤蓄热式太阳能热泵供热系统示意图； 图4为土壤蓄热式太阳能热泵供热系统示意图。 图中：1.太阳能集热器； 2.换热器； 3.热泵装置；
4.循环泵； 5.载热介质； 6.三通阀。
具体实施方式 下面结合附图对本发明作进一步的说明：
整个系统由太阳能集热器1、换热器2、热泵装置3、循环泵4组成。按照本技术领 域通常的方法将换热器2埋于地下土壤中(一般在冻土以下)。用管路将太阳能集热器1的 出口与换热器2的进口相连，换热器2的出口通过热泵装置3、循环泵4与太阳能集热器1 的进口相连；或者用管路将太阳能集热器1的出口与换热器2的进口相连，换热器2的出口 通过循环泵4、热泵装置3与太阳能集热器1的进口相连；或者用管路将太阳能集热器1的 出口与循环泵4相连，循环泵4的出口与换热器2的进口相连，换热器2的出口通过热泵装 置3与太阳能集热器1的进口相连，从而形成载热流体的闭合循环通道，热泵装置3的供热 侧进出口与热用户相连。热泵装置为机械压缩式或吸收式。
载热流体为水或防冻液，通过打开太阳能集热器上的阀门进入系统。在循环泵4的驱 动下在系统中循环。白天有太阳时，集热器收集太阳能，水或防冻液在集热器中被加热，并 把热量带到热泵装置3，由热泵进一步升温后由载热介质5输送给热用户，集热器收集到的 多余热量通过换热器2储存到地下土壤中；夜晚或阴雨天无太阳时，系统中循环的水或防冻 液通过换热器2将土壤中的热量取出，通过热泵装置3升温后输送给热用户。
在系统中可以设置一个三通阀或两个两通阀的组合6，三通阀或两个两通阀的组合6的 一端与太阳能集热器1的入口相连，一端与太阳能集热器1的出口相连，一端与循环泵4相 连。供热运行时，如果太阳能充足，则三通阀6的A路关闭，水或防冻液全部通过太阳能集 热器1吸收热量；太阳能不足时调整A、B两路的流量，部分或全部水或防冻液不通过太阳 能集热器1，直接被送往换热器2，吸收地下土壤中储存的热量，再流向热泵，由热泵升温 后，由供热介质5输送给用户。
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