本發(fā)明屬于室內(nèi)供能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能與地源熱泵聯(lián)合供熱供冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

能源和環(huán)境是影響國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，能源供應(yīng)形勢直接關(guān)系到國家的安全和社會穩(wěn)定。建筑領(lǐng)域消費的能源，主要是煤炭、石油和天然氣等石化能源。這些能源，資源有限，不可再生，終究要枯竭，而且傳統(tǒng)能源會對環(huán)境造成嚴重的污染。我國人口眾多，人均資源占有量低于世界平均水平，與經(jīng)濟發(fā)展和人民生活消費的需求相比，能源供應(yīng)的缺口很大，而且能源消費結(jié)構(gòu)不合理，以煤為主的能源供給造成了嚴重的大氣污染和溫室氣體排放。我國是“京都議定書”的簽約國，目前的這種能源消費方式，已受到國際社會的高度關(guān)注，加大了我們保護環(huán)境和改變經(jīng)濟增長模式的壓力。因此，節(jié)約能源和開發(fā)利用清潔、可再生能源的任務(wù)十分緊迫。

隨著社會的進步，人們對與室內(nèi)環(huán)境的要求越來越高，所以對于這部分的投入也越來越多，這就造成了很大一部分能源資源往這方面的傾斜，大量地使用高品位的能源對于能源是很大的浪費，所以加大低品位能源的使用的技術(shù)改進迫在眉睫。

現(xiàn)有技術(shù)多利用各種種類的鍋爐來供暖，有的為了減少污染甚至直接使用電鍋爐，供冷直接用外掛機或者多聯(lián)機等直接使用電能的制冷方法?；蛘哂械挠泄?jié)能意識的用太陽能或地源熱泵來進行制冷或供暖，太陽能和地源熱泵的單獨使用都有他們自己的局限性，太陽能單獨使用時，寒冷天氣，陰天，雨雪天氣有熱量不足的缺點存在，所以太陽能的對于天氣的局限性很大；相較而言地源熱泵就比較穩(wěn)定一些，但是地源熱泵會存在季節(jié)性取暖不均而造成地源熱泵使用效果不好。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種將太陽能集熱器系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)結(jié)合對建筑物進行供暖或者制冷的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)節(jié)能和避免季節(jié)性使用效果使用不佳的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種太陽能與地源熱泵聯(lián)合供熱供冷系統(tǒng)，包括太陽能系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)及組合式空調(diào)機組；

所述太陽能系統(tǒng)包括太陽能集熱器、水箱、板式換熱器，所述太陽能集熱器分別與水箱、板式換熱器連接；所述地源熱泵系統(tǒng)包括土壤換熱器、蒸發(fā)器和冷凝器，所述土壤換熱器、蒸發(fā)器和冷凝器分別通過管道和閥門相互連接；所述鍋爐為電鍋爐或燃氣鍋爐，通過相應(yīng)管道和組合式空調(diào)機組連接；

還包括分水器、集水器、冷卻塔、膨脹水箱、末端，所述分水器與集水箱分別通過管道與閥門與太陽能系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、冷卻塔、膨脹水箱連接；

通過管道與閥門的組合開關(guān)方式，所述太陽能系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)的工作模式分為夏季模式和冬季模式；當夏季模式時地源熱泵系統(tǒng)和冷卻塔補充制冷；

當冬季模式時地源熱泵系統(tǒng)和太陽能系統(tǒng)串并聯(lián)制熱；

由于綜合使用了多種能源，本發(fā)明的有益效果如下：

1、空氣源熱泵在寒冷地區(qū)存在結(jié)霜問題，但是地源熱泵處于地下恒溫條件好適用于寒冷地區(qū)。；

2、空氣源熱泵在寒冷天氣制熱效果不佳，勢必會對空氣源熱泵和太陽能聯(lián)合使用系統(tǒng)造成效果不好的情況，地源熱泵有個熱量平衡能穩(wěn)定供暖；

3、地源熱泵和太陽能聯(lián)合供熱系統(tǒng)還能在熱量有富裕地時候可以把熱量儲存在大地，安穩(wěn)可靠，而空氣源只能用于熱水儲存中；

4、地源熱泵用封閉式進行換熱時可以利用水地溫度差提供一部分壓力，可以更加節(jié)能，而空氣源只能依靠機械風(fēng)機進行空氣流動進行換熱。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標號說明：1、太陽能集熱器，2、土壤換熱器，3、蒸發(fā)器，4、冷凝器，5、鍋爐，6、組合式空調(diào)機組，7、冷卻塔，8、膨脹水箱，9、分水器，10、集水器，11、水箱，12、板式換熱器，13、末端。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，如圖1所示，本發(fā)明由原有的冷水機組+電鍋爐的方式，變?yōu)樘柲?地源熱泵+組合式空調(diào)機柜的方式。通過切換閥門A1--A7；B1--B4來實現(xiàn)冬季夏季的切換和冷熱量的均衡，具體切換方式如下：

夏季：關(guān)A1，A2，A3，A5，A7；開B1，B2，B3，B4，A4，A6利用地源熱泵和冷卻塔雙效冷卻，提高效率；地源熱泵冷量不足時開冷卻塔。

冬季：關(guān)B1，B2，B3，B4，A4，A6，開A1，A2，A3，A5，A7，使地源熱泵的水經(jīng)過蒸發(fā)器，再將A7引入集水器回水通過冷凝器，出水A1又經(jīng)過太陽能加熱再經(jīng)過A2送入末端。

由圖1可知，在新系統(tǒng)之中新增加A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7共7個閥門，還分別增加新加入系統(tǒng)的管路，如地源熱泵供回水管、太陽能集熱器供回水管、以及供應(yīng)到末端上的供回水管，新增加有太陽能集熱器、地源熱泵配件、板式換熱器和設(shè)備以及水泵。通過改造，將舊系統(tǒng)的節(jié)能方面保留下來，將不節(jié)能方面用節(jié)能手段代替。在原有的系統(tǒng)上加上地源熱泵和太陽能來代替原有的冷卻塔和電鍋爐使用，用低品位能源代替高品位能源的消耗，以達到節(jié)能減排的目的。

地源熱泵需要打深井來進行管子的埋設(shè)，用于實現(xiàn)介質(zhì)與大地進行熱交換來達到制冷供熱的目的，有封閉式和開放式兩種，開放式是直接抽取和回灌水源入地下，封閉式是介質(zhì)直接在埋入地下的管子中流動。

B1，B2，B3，B4主要是用于控制水冷機組和集水器，分水器和冷卻塔等的聯(lián)通和關(guān)閉作用，也可用于機組的檢修和維護。組合式空調(diào)機組是對引入的新風(fēng)進行處理達到室內(nèi)空氣質(zhì)量要求。將新風(fēng)從新風(fēng)口引入，通過一次混合，通過表冷器，再經(jīng)過噴淋室，后經(jīng)過加濕器加濕，最后經(jīng)由電加熱器加熱用風(fēng)機送入室內(nèi)。鍋爐提供加濕器用水。

本發(fā)明的關(guān)鍵點如下：

1、、地源熱泵和太陽能的結(jié)合使用；

2、地源熱泵和太陽能冬夏天的切換使用的控制；

3、保持地源熱泵的冷熱量平衡 ；

4、這是首次在高校內(nèi)將地源熱泵、太陽能、鍋爐相結(jié)合的三聯(lián)實驗室供暖系統(tǒng)；

5、本系統(tǒng)可以運用在高校對大學(xué)生的實驗教學(xué)和研究生開展研究工作；

6、制冷供熱系統(tǒng)全面完善涉及的方向廣泛，有利于學(xué)生的專業(yè)知識理解和學(xué)習(xí)。

以上是對本發(fā)明進行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。