太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统的制作方法

文档序号:25594631发布日期:2021-06-22 17:12阅读:来源:国知局

技术特征:

1.太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统,其特征在于,该高效利用系统的结构组成包括有太阳能取热模块(1)、浅层地热储能取热模块(2)、能源储存及热交换模块(3)、水循环管路和空气循环管路,在所述太阳能取热模块(1)、浅层地热储能取热模块(2)、能源储存及热交换模块(3)之间设有水循环管路,在所述能源储存及热交换模块(3)与热空气利用空间(4)之间设有空气循环管路;

在春、夏季节,所述太阳能取热模块(1)吸取的太阳能富余热量转化为热水,通过水循环管路输送至浅层地热储能取热模块(2)的地埋管中,地埋管附近的地层吸收地埋管中热水的能量以实现富余太阳能热量的一级储存;

在秋、冬季节,通过浅层地热储能取热模块(2)将地埋管附近地层自身热量以及储存的热量抽取出来用以加热能源储存及热交换模块(3)内的水,将地热本身和储存的热量能源从浅层地层中抽取出来储存在能源储存及热交换模块(3)中的水中作为二级储存;

将能源储存及热交换模块(3)中储存有热量的水进行雾化,雾化的水汽对空气进行净化和热交换,形成湿热空气,再经过气液分离后将温暖空气抽出后输入至热空气利用空间(4)内利用,所述热空气利用空间(4)内的空气通过空气循环管路输入至所述的能源储存及热交换模块(3)中进行净化和热交换实现循环。

2.根据权利要求1所述的太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统,其特征在于,所述太阳能取热模块(1)包括有太阳能热水器、给水管路和出水管路,所述出水管路上设有第二三通分水阀(7),所述给水管路上设有三通合流阀(5);

所述浅层地热储能取热模块(2)包括有第一分水器(14)、第二分水器(12)和地埋管组,所述地埋管组包括有多根平行的地埋管(13),地埋管(13)均埋入至地面下面的浅层地热层中,多根所述地埋管(13)的入口均并列连接至第一分水器(14)上,多根所述地埋管的出口均并列连接至第二分水器(12)上,所述第二分水器(12)的出口通过水管连接一个第一三通分水阀(6),所述第一分水器(14)的入口通过管路连接至第二三通分水阀(7)的一个分水管路,第二三通分水阀(7)的另一个分水管路上连通一个第三三通分水阀(8);

所述能源储存及热交换模块(3)包括有水雾化喷头(18)、混水池(15)和水净化池(16),在能源储存及热交换模块(3)内的上部设有多个向下布置的水雾化喷头(18),该水雾化喷头(18)共用一根输水管路,在能源储存及热交换模块(3)内的底部设有相邻的混水池(15)和水净化池(16),所述混水池(15)与水净化池(16)通过管路连通,在混水池(15)内设有抽水管,该抽水管通过管路连通至水雾化喷头(18)的输水管路上,与所述抽水管连接的管路上设有用于抽水的第一循环泵(10),所述的水净化池(16)内设有浸没在水中的换热装置(17),该换热装置(17)的进口通过水管连通第一三通分水阀(6)的一个分水管路,该第一三通分水阀(6)的另一个分水管路通过水管连通三通合流阀(5)的一个合流支路,所述换热装置(17)的出口通过水管连通与所述第三三通分水阀(8)上一个分水管路连接的水管上,两根水管之间通过三通接头连接汇集后连接至所述第一分水器(14)的入口上,与所述换热装置(17)出口连接的水管上设有单向阀(9);所述水净化池(16)的侧壁上设有水净化池出水口,该水净化池出水口通过水管连通至三通合流阀(5)的另一个合流支路上,在与水净化池出水口连通的水管上设有第二循环泵(11),所述混水池(15)的侧壁上设有混水池入口,该混水池入口通过水管连通第三三通分水阀(8)的一个分水管路上,该第三三通分水阀(8)另一个分水管路作为生活用水管路输送至所述的热空气利用空间(4)内;

所述热空气利用空间(4)内设有出风口和排风口,跟所述出风口连通的为出风管路,与所述排风口连通的为排风管路,所述出风管路通过气体管道连通至所述能源储存及热交换模块(3)的空气出口,所述的排风管路通过气体管道连通至所述能源储存及热交换模块(3)的空气进口,在所述能源储存及热交换模块(3)的空气出口位置处设有气液分离装置,该气液分离装置上分离的水分回流至所述能源储存及热交换模块(3)的水净化池(17)中,在所述水净化池(17)中还设有进水过滤网和补水管口;

所述的第一三通分水阀(6)、第二三通分水阀(7)、第三三通分水阀(8)、三通合流阀(5)、单向阀(9)、第一分水器(14)、第二分水器(12)、第一循环泵(10)和第二循环泵(11)均电气连接至电气控制箱。

3.根据权利要求2所述的太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统,其特征在于,所述能源储存及热交换模块(3)内水雾化喷头(18)呈整列布置,带有温度的雾化水汽充满能源储存及热交换模块(3)对进入的空气进行净化与热交换,净化热交换后的湿热空气通过空气出口引出,再利用气液分离装置分离水汽,带有热量的空气输入至所述热空气利用空间(4)用于采暖使用。

4.根据权利要求2所述的太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统,其特征在于,所述太阳能取热模块(1)利用太阳能热水器在春、夏季获取太阳富余热量,循环至所述浅层地热储能取热模块(2)的地埋管组中,处于浅层地热层的地埋管(13)静置带有热量的热水并将其传导至靠近地埋管(13)的地层中,通过静置和热传导来加热附近地层的温度实现春、夏季富余太阳能热量的储存,太阳能热量在浅层地热层中储存作为一级能源储存,地层中地埋管(13)相邻的地层内储存的富余太阳能热量在秋、冬季节通过水循环管路输送至所述能源储存及热交换模块(3)中,通过换热装置来加热水净化池(16)中的水形成二级能源储存,加热后热水流入混水池(15)中,通过雾化该混水池中热水实现与来自所述热空气利用空间(4)的冷空气进行热交换,加热后作为暖空气再输送至所述热空气利用空间(4)中利用,所述水净化池(16)中的水通过第二循环泵(11)和三通合流阀(5)利用给水管路输入至所述的太阳能取热模块(1)中作为供水来源。

5.根据权利要求2所述的太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统,其特征在于,所述的热空气利用空间(4)为居民生活房屋、商业办公房屋以及大型公共建筑空间。

6.根据权利要求2所述的太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统,其特征在于,所述热空气利用空间(4)内入户的出风口位置设有温度传感器、湿度传感器和风量传感器,热空气利用空间(4)内还有控制单元,该控制单元连接所述的温度传感器、湿度传感器、风量传感器以及进口可调开关,该进口可调开关控制进风量大小。


技术总结
本发明涉及到太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统,该利用系统包括有太阳能取热模块、浅层地热储能取热模块、能源储存及热交换模块、水循环管路和空气循环管路,在所述太阳能取热模块、浅层地热储能取热模块、能源储存及热交换模块之间设有水循环管路,在热空气利用空间与能源储存及热交换模块之间设有空气循环管路。本发明的系统能够充分利用太阳能和浅层地热能源,实现跨季节的热量采集和储存,通过水作为介质,将冬季的冷空气过滤净化后进行热交换,从而将温暖空气输入值居民用户中,通过能源采集、储存和调节,充分利用能源,综合利用太阳能、空气和浅层地热能源。

技术研发人员:曹正;曹继生
受保护的技术使用者:苏州正乙丙纳米环保科技有限公司
技术研发日:2021.03.22
技术公布日:2021.06.22
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