一种太阳能源全年收储供应系统

1.一种太阳能源全年收储供应系统，其特征在于，包括太阳能集热系统与其连接的采暖制冷系统，所述太阳能集热系统包括太阳能集热器和储热系统，所述储热系统为安装于地下土壤中的地埋U型管，所述太阳能集热器与建筑物地下土壤中的地埋U型管连接；所述采暖制冷系统与太阳能集热器和储热系统连接，所述采暖制冷系统包括采暖制冷风机盘管系统和地板辐射供热系统；所述太阳能集热系统和采暖制冷系统均与自来水连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能源全年收储供应系统，其特征在于，还包括生活热水及辅助加热地源热泵系统，所述生活热水及辅助加热地源热泵系统包括生活热水换热箱、热泵，所述生活热水换热箱分别连接到采暖制冷系统和自来水，并通过热泵连接到储热系统。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能源全年收储供应系统，其特征在于，所述储热系统还包括一个保温层，所述保温层位于地埋U型管上部。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能源全年收储供应系统，其特征在于，所述储热系统的地埋U型管设于地面以下20-50米。

一种太阳能源全年收储供应系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种太阳能源全年收储供应系统。\n背景技术\n[0002] 随着经济的发展，能源的耗费越来越多，能源紧缺引起各国的高度关注，节能也日益为人们所重视。根据我国创建节约型、创新型社会的战略发展规划，各级政府加大了资源节约和新能源利用的研发和管理投入；各类企业也争相加大了提高能源利用效率，开发利用新能源的行列。然而，近年来我国不可再生资源的消耗速度逐年加大，资源的有限性以及开发利用引起的环境问题对经济社会可持续发展的制约日益突出。因此开发可再生能源成为大势所趋，而太阳能，这一清洁环保，取之不尽的可再生能源日益为国家所重视。\n[0003] 当前随着我国科学技术的不断进步，对太阳能的开发和转化利用如火如荼，比如用于发电、供暖等等，在生产和生活的各个方面逐渐显露出太阳能的优势。\n[0004] 尤其目前，我国采暖地区供热采暖耗能占到建筑总能耗的65％以上，能源主要以煤炭之类的化石燃料为主，不仅利用率低，而且污染严重。化石燃料的大量使用不仅加剧了我国资源的衰竭速度，同时也带来了严重的环境问题。因此将太阳能这一清洁环保的能源应用于采暖供热，对我国能源战略具有重要的意义。近年来太阳能供暖系统的设计实施，在节能环保方面带来了明显的效果。太阳能供暖系统与常规能源供暖系统的主要区别，在于它是以太阳能集热器作为能源，替代或部分替代以煤、石油、天然气、电力等作为能源的锅炉，太阳能集热器获取太阳辐射能而转化的热量，通过散热系统送至室内进行采暖；过剩热量储存在储热水箱中内；当太阳能集热器收集的热量小于供暖负荷时，由储存的热量来补充；若储存的热量不足时，由备用的辅助热源提供。\n[0005] 太阳能供暖系统与常规能源供暖系统相比，太阳能供暖系统结构简单，运行可靠，热流密度较低，即工质的温度也较低，安全可靠，具有承压能力强、吸热面积大等特点，是太阳能与建筑一体化最佳选择供暖选择之一。其应用范围为：企业、事业单位、工厂、院校、宾馆酒店、医院、社区、游泳池(包括机关等集体单位和家庭)等阳光资源良好且需供暖的区域。\n[0006] 但是当前推广的太阳能供热系统由于多采用储热水箱储热，因此其存储的热量有限，周期也较短，往往会出现供热不足的现现象，无法出现季节性储能；由于储热水箱占地面积大，成本高；当前的太阳能供热系统虽然也设置有辅助供热、降温装置，如热泵等，但是并没有对其释放的热量进行收集利用，因此造成一定程度的浪费，导致整体能源利用率较低；外露管路较多，在北方冬季严寒天气容易导致冻裂，影响整个供暖系统运行，而且整体成本较高。\n[0007] 综上所述，需要对太阳能供热系统进行改进，降低其成本，提高其供热效率，提高能源利用率。\n实用新型内容\n[0008] 本实用新型的目的在于提出一种太阳能源全年收储供应系统，解决了太阳能功能系统供热效率低，成本高，无法实现季节性储能，能源利用率低的问题。\n[0009] 为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：\n[0010] 一种太阳能源全年收储供应系统，包括太阳能集热系统与其连接的采暖制冷系统，所述太阳能集热系统包括太阳能集热器和储热系统，所述储热系统为安装于地下土壤中的地埋U型管，所述太阳能集热器与建筑物地下土壤中的储热系统连接；所述采暖制冷系统与太阳能集热器和储热系统连接，所述采暖制冷系统包括采暖制冷风机盘管系统和地板辐射供热系统；所述太阳能集热系统和采暖制冷系统均与自来水连接。\n[0011] 优选的，还包括生活热水及辅助加热地源热泵系统，所述生活热水及辅助加热地源热泵系统包括生活热水换热箱、热泵，所述生活热水换热箱分别连接到采暖制冷系统和自来水，并通过热泵连接到储热系统。\n[0012] 作为进一步的优选方案，所述储热系统还包括一个保温层，所述保温层位于地埋U型管上部。\n[0013] 作为更进一步的优选方案，所述储热系统的地埋U型管设于地面以下20-50米。\n[0014] 本实用新型的有益效果是：免水箱，通过利用地下土壤储存热量，可以免去常规太阳能系统所使用的庞大的预制保温储热水箱；储热大，大地土壤是地球上最大的储热体，利用它原则上可以无限制地储存热量，随着使用时间的增长，储存的热量也会逐渐增多；防冻裂，本实用新型采用地埋U型管储热，外露管路较少，而且在冬季采暖循环的同时，通过循环防冻方式可以防止管路冻裂；防漏水：系统中管路循环基本为封闭式，管路中的换热介质比较少，即使管路出现意外破损，渗漏的介质量也十分有限，所以不会有因大量跑水造成的重大损失；造价低，本实用新型可以将春夏秋三季获得的多余的太阳热能储存到地面土壤中，供冬季使用，所以只需要少量的太阳能集热器面积就可以满足需求，地埋管又是采用打孔的方式埋设，所以综合造价较低；寿命长，本技术方案各部分内容基本寿命都比较长，而且易损件较少，控制简单，所以具有较长的使用寿命。\n附图说明\n[0015] 图1是本实用新型结构原理示意图。\n[0016] 图中：\n[0017] 1、太阳能集热器；2、地面；3、生活热水换热箱；4、热泵；5、风机盘管；6、地板辐射供热系统；7、自来水；8、保温层；9、地埋U型管。\n具体实施方式\n[0018] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。\n[0019] 图1是本实用新型具体实施结构示意图，图中所示包括太阳能集热系统与其连接的采暖制冷系统，所述太阳能集热系统包括太阳能集热器1和储热系统，所述储热系统为安装于地面2下土壤中的地埋U型管9，所述太阳能集热器1与地下土壤中的储热系统连接；所述采暖制冷系统与太阳能集热器1和储热系统连接，所述采暖制冷系统包括采暖制冷风机盘管5和地板辐射供热系统6；所述太阳能集热系统和采暖制冷系统均与自来水7连接；\n[0020] 供暖系统还包括生活热水及辅助加热地源热泵系统，所述生活热水及辅助加热地源热泵系统包括生活热水换热箱3、热泵4，所述生活热水换热箱3分别连接到采暖制冷系统和自来水7，并通过热泵4连接到储热系统的地埋U型管9；\n[0021] 在储热系统上部还有个一保温层8，采用保温隔热材料制成，所述储热系统可以设置于地面2下20-50米，本实施例中设置于地面下30米。\n[0022] 本实用新型的工作原理时：夏季太阳能集热器1采集太阳热能，一方面通过生活热水及辅助加热地源热泵系统中的生活换热箱3加热生活热水；另一方面通过地埋U型管\n9的换热系统，将多余的热能贮存在地下土壤中，逐渐使地下及周边土壤温度升高。地下土壤与地表之间具有足够的保温层8，对地下土壤进行保温隔热，以防止升温后土壤的热能从地表散失，辅助加热的热泵4在给建筑物制冷降温的同时把释放出的热能也同样向地下输送。\n[0023] 冬季当建筑物需要采暖时，地埋U型管9的换热系统和采暖致冷的风机盘管5、地板辐射供热系统6共同作用，使地下土壤中的热能向建筑物内转移，起到供暖的作用。同时通过生活热水及辅助加热地源热泵系统中的生活热水换热箱4加热生活热水。在晴天白天，太阳能集热器1系统仍然可以向地埋U型管9换热系统和风机盘管5、地板辐射供热系统6提供采暖的太阳热能；当地下土壤中的热能和太阳能集热器1直接提供的热能不能保证采暖和生活热水需求时，辅助加热的热泵4系统自动启动开始工作，通过对地下土壤中的低温热量温度提升，来满足建筑物采暖和生活热水的需求。同时使地下土壤的温度降至更低，以便于下一年夏季更充分的吸纳太阳能集热器和热泵制冷所产生的热能。\n[0024] 本实用新型的有益效果是：免水箱，通过利用地下土壤储存热量，可以免去常规太阳能系统所使用的庞大的预制保温储热水箱；储热大，大地土壤是地球上最大的储热体，利用它原则上可以无限制地储存热量，随着使用时间的增长，储存的热量也会逐渐增多；防冻裂，本实用新型采用地埋U型管储热，外露管路较少，而且在冬季采暖循环的同时，通过循环防冻方式可以防止管路冻裂；防漏水：系统中管路循环基本为封闭式，管路中的换热介质比较少，即使管路出现意外破损，渗漏的介质量也十分有限，所以不会有因大量跑水造成的重大损失；造价低，本实用新型可以将春夏秋三季获得的多余的太阳热能储存到地面土壤中，供冬季使用，所以只需要少量的太阳能集热器面积就可以满足需求，地埋管又是采用打孔的方式埋设，所以综合造价较低；寿命长，本技术方案各部分内容基本寿命都比较长，而且易损件较少，控制简单，所以具有较长的使用寿命。