本實(shí)用新型技術(shù)涉及一種太陽能熱利用系統(tǒng)，屬于地源熱泵中央空調(diào)與生活熱水工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
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近年來北方地區(qū)霧霾越來越嚴(yán)重，如何利用可再生能源解決居民采暖及生活熱水需求是學(xué)者們關(guān)注的焦點(diǎn)，地埋管地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是利用可再生能源的一種形式，在北方地區(qū)，只靠地源熱泵系統(tǒng)滿足住宅夏季供冷、冬季供暖的要求受到技術(shù)上的限制，因?yàn)槎鞠到y(tǒng)從土壤取熱多于夏季向土壤的放熱，長(zhǎng)期運(yùn)行使土壤溫度降低，導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)能效比下降。因此可考慮利用夏季富余的太陽能資源進(jìn)行土壤季節(jié)性蓄熱，維持土壤溫度的恒定。在住宅建筑中，夏季太陽能的熱利用往往僅限于加熱生活熱水，由于生活熱水只是部分時(shí)間段使用且使用量不大，被利用的太陽能僅占太陽輻射熱的10％～20％，因此除去加熱生活熱水后，太陽能資源仍富余充足?，F(xiàn)有技術(shù)中，利用太陽能加熱生活熱水或者利用太陽能進(jìn)行季節(jié)性蓄熱已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，如何將太陽能生活熱水系統(tǒng)與太陽能地埋管蓄熱系統(tǒng)結(jié)合，是提高太陽能熱利用率的關(guān)鍵技術(shù)?；谔柲軣崂玫娜貜?fù)合地源熱泵系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)三種功能，第一，通過地源熱泵機(jī)組提供空調(diào)冷熱水；第二，通過太陽能熱水器提供生活熱水；第三，太陽能加熱生活熱水之后富余的熱量可以利用土壤進(jìn)行季節(jié)性蓄熱，解決北方住宅利用地埋管地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)時(shí)建筑物冷熱負(fù)荷不平衡問題，大大提高太陽能利用率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為了提高太陽能的熱利用率，充分利用夏季富裕的太陽能資源，本實(shí)用新型提供基于太陽能熱利用的三重復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)，該復(fù)合系統(tǒng)不僅可以提供空調(diào)冷熱水、生活熱水，還可以將加熱生活熱水之后富余的太陽能資源通過土壤進(jìn)行季節(jié)性蓄熱，減少地源熱泵系統(tǒng)冷熱不平衡對(duì)土壤溫度的影響。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型技術(shù)利用容積式太陽能集熱器將太陽輻射熱量?jī)?chǔ)存在生活熱水內(nèi)部，多組并聯(lián)的容積式太陽能集熱器上端與自來水補(bǔ)水裝置通過管路相通連接，下端與用戶洗浴噴頭通過管路相通連接。集熱器內(nèi)部嵌套一組換熱器與地埋管供回水通過管路相通連接，容積式太陽能集熱器內(nèi)的水與換熱器內(nèi)的水相互不摻混。集熱器內(nèi)增加輔助電加熱裝置以滿足太陽能資源不足時(shí)生活熱水的需求。地源熱泵機(jī)組一端與地埋管通過管路相通連接，另一端與末端空調(diào)設(shè)備通過管路相通連接。

本實(shí)用新型的有益效果是，可以在保證生活熱水需求的同時(shí)，將富余的太陽能資源通過土壤進(jìn)行季節(jié)性蓄熱，解決地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北方住宅建筑應(yīng)用中冷熱負(fù)荷不平衡問題。大大提高太陽能熱利用率。

附圖說明：

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型提供生活熱水時(shí)系統(tǒng)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型進(jìn)行季節(jié)性蓄熱系統(tǒng)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型提供空調(diào)冷熱水時(shí)系統(tǒng)示意圖；

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施作進(jìn)一步的描述：

在圖1中，系統(tǒng)包括地源熱泵機(jī)組(1)，地源側(cè)循環(huán)水泵(2)，太陽能蓄熱水泵(3)，容積式太陽能集熱器(4)，系統(tǒng)定壓膨脹水箱(5)，輔助電加熱裝置(6)，閥門(7)，空調(diào)末端設(shè)備(8)，用戶側(cè)循環(huán)水泵(9)，地埋管換熱器(10)，溫度傳感器(11)，換熱器(12)，浮球閥(13)。

系統(tǒng)定壓膨脹水箱(5)與容積式太陽能集熱器(4)通過管路相通連接，地埋管換熱器(10)的供回水管通過管路相通與換熱器(12)供回水管和地源熱泵機(jī)組(1)的供回水管分別連接。系統(tǒng)定壓膨脹水箱(5)在運(yùn)行過程中不僅可以保證多組并聯(lián)的容積式太陽能集熱器(4)的充水高度，避免集熱器干燒爆管，還可以容納水溫升高引起的膨脹水容量；容積式太陽能集熱器(4)可以儲(chǔ)存一定量的生活熱水，滿足用戶的需求，其內(nèi)部嵌套一組換熱器(12)用于保證地埋管側(cè)循環(huán)水與生活熱水只進(jìn)行熱交換而相互不摻混，可將富余的太陽能熱量通過地埋管進(jìn)行季節(jié)性蓄熱；輔助電加熱裝置(6)的設(shè)置是為了滿足冬季太陽能資源不足時(shí)生活熱水的需求；夏季空調(diào)末端設(shè)備(8)作為地源熱泵機(jī)組(1)蒸發(fā)器吸熱端，地埋管換熱器(10)作為地源熱泵機(jī)組(1)冷凝器放熱端。冬季空調(diào)末端設(shè)備(8)作為地源熱泵機(jī)組(1)冷凝器放熱端，地埋管換熱器(10)作為地源熱泵機(jī)組(1)蒸發(fā)器吸熱端。

在圖2中，隨著用戶打開閥門(7)使用熱水時(shí)，系統(tǒng)定壓膨脹水箱(5)內(nèi)水位液面會(huì)不斷下降，當(dāng)水位液面低于最低設(shè)計(jì)水位時(shí)，系統(tǒng)定壓膨脹水箱(5)內(nèi)的浮球閥(13)打開向水箱內(nèi)充水，當(dāng)水位液面超過最高設(shè)計(jì)水位時(shí)，浮球閥(13)關(guān)閉，停止充水。當(dāng)冬季太陽能輻射強(qiáng)度不足已滿足生活熱水水溫時(shí)，使用輔助電加熱裝置(6)進(jìn)行熱量補(bǔ)充。

在圖3中，由于生活熱水的使用只在部分時(shí)間段內(nèi)，生活熱水被太陽能連續(xù)加熱而無法連續(xù)利用造成太陽能熱利用率低。為了將加熱生活熱水之后富余的太陽能熱量進(jìn)行地埋管蓄熱，容積式太陽能集熱器(4)內(nèi)安裝溫度傳感器(11)控制水泵的啟停，當(dāng)容積式太陽能集熱器(4)內(nèi)的水溫高于設(shè)計(jì)溫度t₂℃時(shí)，太陽能蓄熱水泵(3)開啟進(jìn)行地埋管土壤蓄熱，隨著蓄熱的進(jìn)行，熱量不斷的排往地下，容積式太陽能集熱器(4)內(nèi)的水溫不斷下降，為了保證生活熱水所需設(shè)計(jì)溫度t₁℃，當(dāng)容積式太陽能集熱器(4)內(nèi)的水溫低于t₁℃時(shí)，太陽能蓄熱水泵(3)關(guān)閉，此時(shí)只進(jìn)行生活熱水的加熱，不進(jìn)行地埋管蓄熱。

在圖4中，開啟地源側(cè)循環(huán)水泵(2)與用戶側(cè)循環(huán)水泵(9)，夏季地源熱泵機(jī)組(1)可以為空調(diào)末端設(shè)備(8)提供冷水，冬季地源熱泵機(jī)組(1)可以為空調(diào)末端設(shè)備(8)提供熱水，滿足室內(nèi)熱舒適環(huán)境要求。