一种绿色能源驱动的调温系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型为一种绿色能源驱动的调温系统，包括地源热循环系统、户式地源热泵主机、室内循环系统和太阳能电源系统，其关键在于：所述户式地源热泵主机后端进水端经第一阀门后接在室内循环系统的上游管道中，该户式地源热泵主机后端出水端经第二阀门后接在室内循环系统的下游管道上，所述室内循环系统连接有太阳能制热系统；所述太阳能制热系统设置有相变材料制热罐，所述相变材料制热罐上端连接有太阳能集热器，该相变材料制热罐下端进水口经第三阀门与所述第二阀门进水端管道相连，该相变材料制热罐下端进水口还经第五阀门与第一阀门进水端管道相连，该相变材料制热罐下端出水口经第四阀门与第二阀门出水端管道相连。
【专利说明】一种绿色能源驱动的调温系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种室内温度调节技术，具体涉及一种绿色能源驱动的调温系统。
【背景技术】
[0002]为了营造舒适安逸的生活空间，保证室内温度恒定在适合人居住的范围内是最基本的条件，现有技术中，采用空调、水暖、地暖等方式调节室内的温度值，但这些方式均需要耗费大量的能源。在目前能源越来越紧张的情况下，在国家大力倡导建立节约型社会的背景下，采取更加节能环保的方式调节室内温度就显得尤为重要。
[0003]现有技术中有许多利用地源热泵技术调节室内温度，如申请号为201110444563.6的专利，公开了一种地热源泵空调系统，通过换热管将室内温度和地热间进行交换，达到调节室内温度的目的。但地热温度毕竟有限，如遇室温较低或者室内面积较大时，对室内温度的调节作用效果就不是很理想。
实用新型内容
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型提出一种利用太阳能和地源热两种能源共同调节室内温度，使得调节室温速度更快，应用范围也更大的一种绿色能源驱动的调温系统。具体技术方案如下:
[0005]一种绿色能源驱动的调温系统，包括地源热循环系统(I)、户式地源热泵主机(2)、室内循环系统(3)和太阳能电源系统(12)，所述地源热循环系统(I)与户式地源热泵主机(2)前端相连，所述室内循环系统(3)与户式地源热泵主机(2)后端相连，太阳能电源系统(12)为各系统供电，其关键在于:所述户式地源热泵主机(2)后端进水端经第一阀门
[5]后接在室内循环系统(3)的上游管道中，该户式地源热泵主机(2)后端出水端经第二阀门(6)后接在室内循环系统(3)的下游管道上，所述室内循环系统(3)还连接有太阳能制热系统(4)；
[0006]所述太阳能制热系统(4 )设置有相变材料制热罐(8 )，所述相变材料制热罐(8 )上端连接有太阳能集热器(9)，该相变材料制热罐(8)下端进水口经第三阀门(10)与所述第二阀门(6)进水端管道相连，该相变材料制热罐(8)下端进水口还经第五阀门(7)与第一阀门(5)进水端管道相连，该相变材料制热罐(8)下端出水口经第四阀门(11)与第二阀门(6)出水端管道相连。
[0007]本实用新型的工作原理如下:地源热循环系统(I)中的水在户式地源热泵主机(2)和大地深层间循环，进行冷热交换，室内循环系统(3)中的水在室内的地暖管或者是风机盘管和户式地源热泵主机(2)间不断循环，将户式地源热泵主机(2)产生的冷源或者热源带到室内，达到调节室内温度的目的；在室内循环系统(3)工作在制热状态下时，相变材料制热罐(8)中的水经过太阳能集热器(9)，吸收太阳能热量，并将热水保存在相变材料制热罐(8)中，如室内温度偏低，可开启第三阀门(10)和第四阀门(11)，关闭第二阀门(6)和第五阀门(7)，户式地源热泵主机(2)中的热水从其后端出水端进入相变材料制热罐(8)中进行热交换后，从相变材料制热罐(8)下端出水口流出，进入室内循环系统(3)为室内提供热源；在室内温度不是太低的情况下，可关闭户式地源热泵主机(2)，开启第五阀门(7)和第四阀门(11)，关闭第一阀门(5)、第三阀门(10)和第二阀门(6)，由相变材料制热罐(8)单独为室内循环系统(3)提供热源，调节室内温度。
[0008]本系统采集太阳能和地源热能作为系统的驱动能源，太阳能和地源热能作为绿色能源，不会对周边环境产生任何影响，是最好的绿色清洁能源。
[0009]为更好的实现本实用新型，可进一步为:
[0010]所述室内循环系统(3 )连接有相变材料制冷系统(13 )，该相变材料制冷系统(13 )设置有相变材料制冷罐(23)，该相变材料制冷罐(23)中设置有至少一个相变材料储能装置(22)，该相变材料制冷罐(23)进水端经第六阀门(14)与第二阀门(6)进水端管道相连，该相变材料制冷罐(23)进水端还经第七阀门(15)与第一阀门(5)进水端管道相连，该相变材料制冷罐(23)出水端经第八阀门(16)与二阀门(6)出水端管道相连。
[0011]在室内循环系统(3)工作在制冷状态下时，因室内白天的温度明显高于夜晚，可在白天将第一阀门(5)、第六阀门(14)、和第八阀门(16)开启，将第二阀门(6)、第三阀门
[10]、第四阀门(11)、第五阀门(7)和第七阀门(15)关闭，户式地源热泵主机(2)产生的冷水经过相变材料制冷罐(23)，其中的相变材料储能装置(22)吸收冷源；在夜晚时，开启第七阀门(15)、第八阀门(16)，关闭第一阀门(5)、第二阀门(6)、第三阀门(10)、第四阀门
[11]、第五阀门(7)关闭，此时相变材料储能装置(22 )释放冷源，由相变材料制冷罐(23 )单独为室内循环系统(3)提供冷源，此时可关闭户式地源热泵主机(2)主机，节约能源。
[0012]所述太阳能电源系统(12)设置有控制器(17)，该控制器(17)电源输入端接太阳能光伏板(18)，该控制器(17)充电输出端接至少一个蓄电池(19)，该控制器(17)电源输出端接逆变器(20)直流输入端，该逆变器(20)交流输出端接切换开关(21)—组输入端，该切换开关(21)另一组输入端接市电，该切换开关(21)输出端接各个系统中的用电器。
[0013]太阳能光伏板(18)将太阳能转化成直流电，在太阳能充足的情况下，控制器(17)将直流电一部分直接提供给逆变器(20)转换成交流电，通过切换开关(21)为各个系统中的用电器供电，另一部分为蓄电池(19)充电；在太阳能不是特别充足的情况下，切换开关
(21)动作，由市电供电，控制器(17)将太阳能光伏板(18)产生的直流电为蓄电池(19)充电，在无太阳能的情况，如夜晚时控制器(17)控制蓄电池放电，经逆变器(20)转换成交流电后为为各系统用电器供电，如蓄电池的电量不够用时，切换开关将切换市电为各系统用电器供电。
[0014]所述相变材料制热罐(8)中设置有至少一个相变材料储能装置(22)，该装置中填充有相变材料。
[0015]所述相变材料储能装置(22)为相变材料导热管，采用导热管可使罐中的水充分的和导热管接触，进行热交换，同时也便于均匀安装。
[0016]本实用新型的有益效果为:在室内温度较低时，由地源热和太阳能同时供热，加快了调节温度的时间，且效果更好，扩大了使用范围；在室内温度不是很低或者很高，需要的热源或者冷源较少时，可由太阳制热系统或者相变材料制冷系统单独为室内提供热源或者冷源，可节省大量电力；同时在太阳能充足的情况下，由太阳能电源系统为各个系统供电，最大限度的节省了能源。本实用新型结构简单，维护方便，功能全面，使用范围广泛，便于推广利用，尤其适用在不通电的情况时，进行室内温度调节。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图。
[0018]图2为本实用新型太阳能电源系统结构示意图。
[0019]图3为本实新型相变材料储能装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0021]一种绿色能源驱动的调温系统，包括地源热循环系统1、户式地源热泵主机2、室内循环系统3和太阳能电源系统12，所述地源热循环系统I与户式地源热泵主机2前端相连，所述室内循环系统3与户式地源热泵主机2后端相连，所述太阳能电源系统12为上述各个系统及户式地源热泵主机2供电，其关键在于:所述户式地源热泵主机2后端进水端经第一阀门5后接在室内循环系统3的上游管道中，该户式地源热泵主机2后端出水端经第~阀门6后接在室内循环系统3的下游管道上，所述室内循环系统3连接有太阳能制热系统4 ;
[0022]所述太阳能制热系统4设置有相变材料制热罐8，该相变材料制热罐8中设置有至少一根相变材料管，该相变材 料管可以为金属管或者为陶瓷管，相变材料管中填充有相变温度在30-50度的相变材料。所述相变材料制热罐8上端连接有太阳能集热器9，在上端的出水口还设置有水泵，该相变材 料制热罐(8)下端进水口经第三阀门10与所述第二阀门6进水端管道相连，该相变材料制热罐8下端进水口还经第五阀门7与第一阀门5进水端管道相连，该相变材料制热罐8下端出水口经第四阀门11与第二阀门6出水端管道相连。
[0023]所述室内循环系统3连接有相变材料制冷系统13，该相变材料制冷系统13设置有相变材料制冷罐23，该相变材料制冷罐23中设置有至少一个相变材料储能装置22，该相变材料储能装置22为内部填充有相变温度在18-25度的金属或者陶瓷管道，该相变材料制冷罐23进水端经第六阀门14与第二阀门6进水端管道相连，该相变材料制冷罐23进水端还经第七阀门15与第一阀门5进水端管道相连，该相变材料制冷罐23出水端经第八阀门16与二阀门6出水端管道相连。
[0024]所述太阳能电源系统12设置有控制器17，该控制器17可用单片机控制系统完成，该控制器17电源输入端接太阳能光伏板18，该控制器17充电输出端接至少一个蓄电池19，该控制器17电源输出端接逆变器20直流输入端，该逆变器20交流输出端接切换开关21 —组输入端，该切换开关21另一组输入端接市电，该切换开关21输出端接各个系统中的用电器。
[0025]本实用新型是这样实现的:地源热循环系统I将管道中的水送入大地、河流、河塘等深层，进行冷热交换后，将管道中的水送入户式地源热泵主机2进行冷热交换，如此不断循环；室内循环系统3将管道中水送入户式地源热泵主机2进行冷热交换后，将送入地暖管道或者风机盘管和室内空气进行冷热交换，如此不断循环，达到利用地源热和户式地源热泵主机2消耗少量电能调节室内温度的目的。[0026]太阳能制热系统4中在相变材料制热罐8上端出水口水泵的作用下，相变材料制热罐8中的水不断进入太阳能集热器9中吸收热量后回到相变材料制热罐8中，相变材料制热罐8中均匀设置的相变材料管在水温较高时吸收热量，在水温较低时放出热量，进一步调节相变材料制热罐8中的水温。在室内循环系统3工作在制热状态时，可开启第一阀门5、第三阀门10和第四阀门11，关闭第二阀门6、第五阀门7和相变材料制冷系统13中所有阀门，户式地源热泵主机2中的热水从其后端出水端进入相变材料制热罐8中进行热交换后，从相变材料制热te 8下端出水口流出，进入室内循环系统3为室内提供热源；在室内温度较高时，需要的热源较少时，如冬天的白天，可关闭户式地源热泵主机2，开启第五阀门7和第四阀门11，关闭第一阀门5、第三阀门10、第二阀门6和相变材料制冷系统13中所有阀门，由相变材料制热罐8单独为室内循环系统(3)提供热源，调节室内温度。
[0027]在室内循环系统3工作在制冷状态下时，因室内白天的温度明显高于夜晚，可在白天将第一阀门5、第六阀门14、和第八阀门16开启，将第二阀门6、第三阀门10、第四阀门
11、第五阀门7和第七阀门15关闭，户式地源热泵主机2产生的冷水经过相变材料制冷罐23，其中的相变材料管吸收冷源；在夜晚时，开启第七阀门15、第八阀门16，关闭第一阀门
5、第二阀门6、第三阀门10、第四阀门11、第五阀门7关闭，此时相变材料管释放冷源，由相变材料制冷罐23单独为室内循环系统3提供冷源，此时可关闭户式地源热泵主机2主机，节约能源。
[0028]太阳能光伏板18将太阳能转化成直流电，在太阳能充足的情况下，控制器17将直流电一部分直接提供给逆变器20转换成交流电，通过切换开关21为各个系统中的用电器供电，另一部分为蓄电池19充电；在太阳能不是特别充足的情况下，切换开关21动作，由市电供电，控制器17将太阳能光伏板18产生的直流电为蓄电池19充电，在无太阳能的情况，如夜晚时控制器17控制蓄电池放电，经逆变器20转换成交流电后为为各系统用电器供电，如蓄电池的电量不够用时，切换开关将切换市电为各系统用电器供电。
【权利要求】
1.一种绿色能源驱动的调温系统，包括地源热循环系统(I)、户式地源热泵主机(2)、室内循环系统(3)和太阳能电源系统(12)，所述地源热循环系统(I)与户式地源热泵主机(2)前端相连，所述室内循环系统(3)与户式地源热泵主机(2)后端相连，其特征在于:所述户式地源热泵主机(2)后端进水端经第一阀门(5)后接在室内循环系统(3)的上游管道中，该户式地源热泵主机(2)后端出水端经第二阀门(6)后接在室内循环系统(3)的下游管道上，所述室内循环系统(3)连接有太阳能制热系统(4)； 所述太阳能制热系统(4 )设置有相变材料制热罐(8 )，所述相变材料制热罐(8 )上端连接有太阳能集热器(9)，该相变材料制热罐(8)下端进水口经第三阀门(10)与所述第二阀门(6)进水端管道相连，该相变材料制热罐(8)下端进水口还经第五阀门(7)与第一阀门(5)进水端管道相连，该相变材料制热罐(8)下端出水口经第四阀门(11)与第二阀门(6)出水端管道相连。
2.根据权利要求1所述一种绿色能源驱动的调温系统，其特征在于:所述室内循环系统(3)连接有相变材料制冷系统(13)，该相变材料制冷系统(13)设置有相变材料制冷罐(23)，该相变材料制冷罐(23)中设置有至少一个相变材料储能装置(22)，该相变材料制冷罐(23)进水端经第六阀门(14)与第二阀门(6)进水端管道相连，该相变材料制冷罐(23)进水端还经第七阀门(15)与第一阀门(5)进水端管道相连，该相变材料制冷罐(23)出水端经第八阀门(16)与二阀门(6)出水端管道相连。
3.根据权利要求1所述一种绿色能源驱动的调温系统，其特征在于:所述太阳能电源系统(12)设置有控制器(17)，该控制器(17)电源输入端接太阳能光伏板(18)，该控制器(17)充电输出端接至少一个蓄电池(19)，该控制器(17)电源输出端接逆变器(20)直流输入端，该逆变器(20)交流输出端接切换开关(21)—组输入端，该切换开关(21)另一组输入端接市电，该切换开关(21)输出端接各个系统中的用电器。
4.根据权利要求1所述一种绿色能源驱动的调温系统，其特征在于:所述相变材料制热罐(8)中设置有至少一个相变材料储能装置(22)。
5.根据权利要求2或4所述一种绿色能源驱动的调温系统，其特征在于:所述相变材料储能装置(22)为相变材料导热管。
【文档编号】F25B30/06GK203385118SQ201320416218
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】刘琪 申请人:重庆京天能源投资股份有限公司