本發(fā)明涉及清潔能源，特別是涉及一種太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)及耦合利用方法。

背景技術(shù)：

1、在高寒地區(qū)，冬季的取暖越冬，是無法避免的剛性需求。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，化石能源的廣泛使用導(dǎo)致社會(huì)環(huán)境治理問題日益突出，氣候變暖日益加劇。人類迫切需要綠色、低碳的清潔能源，以能夠盡快替代化石能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

2、多年來人們不斷地在嘗試使用太陽能、空氣能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉催M(jìn)行供暖，這一實(shí)踐取得了一定的成效。然而在實(shí)現(xiàn)應(yīng)用中仍存在諸多的缺陷和不足，造成無法大面積推廣和應(yīng)用。

3、太陽能受到黑夜、陰天等影響，無法連續(xù)提供可靠的熱能，另外，冬季日照時(shí)間短、光照能量低導(dǎo)致對(duì)太陽能也無法有效利用。地?zé)崮艿膽?yīng)用具有一定的優(yōu)勢，但是在連續(xù)多年的熱量提取后，存在后勁不足、逐年衰減的困擾，導(dǎo)致造價(jià)成本不斷加大，甚至無法使用的處境。

4、目前，利用清潔能源對(duì)高寒地區(qū)供暖，存在供熱不穩(wěn)定、成本高的問題，因此，如何能夠穩(wěn)定的、低成本的在高寒地區(qū)進(jìn)行供暖是需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)及耦合利用方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，利用地?zé)崮艿膽?yīng)用補(bǔ)充太陽能不足時(shí)的熱能需求，避免了時(shí)間和天氣的限制，同時(shí)，利用太陽能的應(yīng)用降低地?zé)崮艿南?，延長了地?zé)峋氖褂媚晗?，?shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定、低成本的供熱。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)，包括太陽能集熱器、換熱器和緩沖罐，所述換熱器用于連通用戶末端，所述換熱器的進(jìn)口連接混合器的出口，所述換熱器的出口連接所述緩沖罐的進(jìn)口，所述緩沖罐的第一出口通過第一循環(huán)泵連接所述太陽能集熱器的進(jìn)口，所述緩沖罐的第二出口用于通過第二循環(huán)泵連接地?zé)峋鎏柲芗療崞鞯某隹谶B接所述混合器的第一進(jìn)口，所述混合器的第二進(jìn)口用于連接所述地?zé)峋?/p>

4、優(yōu)選地，所述地?zé)峋畠?nèi)設(shè)置有管柱，所述管柱的外壁與所述地?zé)峋膬?nèi)壁之間具有環(huán)形空間，所述管柱的頂端用于連通所述混合器的第二進(jìn)口，所述管柱的底端靠近井底，所述環(huán)形空間連通所述緩沖罐的第二出口。

5、優(yōu)選地，所述管柱的內(nèi)徑截面積與所述環(huán)形空間的截面積的比值大于1:2，所述管柱采用隔熱材料制作。

6、優(yōu)選地，所述管柱的外徑側(cè)設(shè)置有螺旋式外翼，所述螺旋式外翼用于使所述地?zé)峋畠?nèi)流體在所述環(huán)形空間內(nèi)螺旋上升。

7、優(yōu)選地，所述換熱器為空氣能熱泵中的熱泵蒸發(fā)器。

8、優(yōu)選地，還包括保溫水箱，所述保溫水箱連接在所述太陽能集熱器與所述混合器之間。

9、優(yōu)選地，太陽能集熱器的出口還連接有分支管路，所述分支管路通過第三循環(huán)泵連接所述管柱的頂端。

10、優(yōu)選地，所述第二循環(huán)泵并聯(lián)有反向管路，所述反向管路與所述第二循環(huán)泵的流動(dòng)方向相反。

11、本發(fā)明還提供一種太陽能與地?zé)崮荞詈侠梅椒?，?yīng)用如前文記載的所述的太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)，包括以下內(nèi)容：

12、進(jìn)行供熱時(shí)，將地?zé)峋母邷厮c太陽能集熱器的高溫水混合后進(jìn)入換熱器，所述換熱器經(jīng)換熱后的熱能供給用戶使用；

13、經(jīng)所述換熱器換熱后的低溫水進(jìn)入緩沖罐，所述緩沖罐中的低溫水，一部分返回所述地?zé)峋徊糠诌M(jìn)入所述太陽能集熱器。

14、優(yōu)選地，

15、進(jìn)行儲(chǔ)熱時(shí)，將地?zé)峋牡蜏厮M(jìn)入所述太陽能集熱器，經(jīng)所述太陽能集熱器換熱后得到高溫水；

16、將所述太陽能集熱器的高溫水注入所述地?zé)峋M(jìn)行儲(chǔ)存。

17、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

18、本發(fā)明地?zé)峋母邷厮趽Q熱器進(jìn)行供熱后產(chǎn)生低溫水，經(jīng)過換熱器產(chǎn)生的低溫水在緩沖罐暫存，分為兩路，一路進(jìn)入太陽能集熱器，一路返回地?zé)峋?，進(jìn)入太陽能集熱器的低溫水進(jìn)行升溫后再與地?zé)峋母邷厮旌线M(jìn)行供熱，進(jìn)入地?zé)峋牡蜏厮a(bǔ)充地?zé)峋乃渴蛊浔３珠L期運(yùn)行，總體形成地?zé)崮芎吞柲艿鸟詈蠎?yīng)用方式，在進(jìn)行供熱時(shí)，利用地?zé)崮艿膽?yīng)用補(bǔ)充太陽能不足時(shí)的熱能需求，避免了時(shí)間和天氣的限制，同時(shí)，利用太陽能的應(yīng)用降低地?zé)崮艿南?，延長了地?zé)峋氖褂媚晗?，?shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定、低成本的供熱。

1.一種太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)，其特征在于：包括太陽能集熱器、換熱器和緩沖罐，所述換熱器用于連通用戶末端，所述換熱器的進(jìn)口連接混合器的出口，所述換熱器的出口連接所述緩沖罐的進(jìn)口，所述緩沖罐的第一出口通過第一循環(huán)泵連接所述太陽能集熱器的進(jìn)口，所述緩沖罐的第二出口用于通過第二循環(huán)泵連接地?zé)峋鎏柲芗療崞鞯某隹谶B接所述混合器的第一進(jìn)口，所述混合器的第二進(jìn)口用于連接所述地?zé)峋?/p>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)，其特征在于：所述地?zé)峋畠?nèi)設(shè)置有管柱，所述管柱的外壁與所述地?zé)峋膬?nèi)壁之間具有環(huán)形空間，所述管柱的頂端用于連通所述混合器的第二進(jìn)口，所述管柱的底端靠近井底，所述環(huán)形空間連通所述緩沖罐的第二出口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)，其特征在于：所述管柱的內(nèi)徑截面積與所述環(huán)形空間的截面積的比值大于1:2，所述管柱采用隔熱材料制作。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)，其特征在于：所述管柱的外徑側(cè)設(shè)置有螺旋式外翼，所述螺旋式外翼用于使所述地?zé)峋畠?nèi)流體在所述環(huán)形空間內(nèi)螺旋上升。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)，其特征在于：所述換熱器為空氣能熱泵中的熱泵蒸發(fā)器。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)，其特征在于：還包括保溫水箱，所述保溫水箱連接在所述太陽能集熱器與所述混合器之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一項(xiàng)所述的太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)，其特征在于：太陽能集熱器的出口還連接有分支管路，所述分支管路通過第三循環(huán)泵連接所述管柱的頂端。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)，其特征在于：所述第二循環(huán)泵并聯(lián)有反向管路，所述反向管路與所述第二循環(huán)泵的流動(dòng)方向相反。

9.一種太陽能與地?zé)崮荞詈侠梅椒?，其特征在于：?yīng)用如權(quán)利要求8所述的太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)，包括以下內(nèi)容：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能與地?zé)崮荞詈侠梅椒ǎ涮卣髟谟冢?/p>
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種太陽能與地?zé)崮荞詈侠孟到y(tǒng)及耦合利用方法，屬于清潔能源技術(shù)領(lǐng)域，包括太陽能集熱器、換熱器和緩沖罐，所述換熱器用于連通用戶末端，所述換熱器的進(jìn)口連接混合器的出口，所述換熱器的出口連接所述緩沖罐的進(jìn)口，所述緩沖罐的第一出口通過第一循環(huán)泵連接所述太陽能集熱器的進(jìn)口，所述緩沖罐的第二出口用于通過第二循環(huán)泵連接地?zé)峋?，所述太陽能集熱器的出口連接所述混合器的第一進(jìn)口，所述混合器的第二進(jìn)口用于連接所述地?zé)峋?。本發(fā)明利用地?zé)崮艿膽?yīng)用補(bǔ)充太陽能不足時(shí)的熱能需求，避免了時(shí)間和天氣的限制，同時(shí)，利用太陽能的應(yīng)用降低地?zé)崮艿南?，延長了地?zé)峋氖褂媚晗?，?shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定、低成本的供熱。

技術(shù)研發(fā)人員：趙金龍,趙清軍,孫威,梁家瑞,藍(lán)天驕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大慶市東油鉆采有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10