專利名稱：一種光、電和地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種空調(diào)系統(tǒng)，特別是一種將太陽能和地熱能相結(jié)合的光、電和 地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置。
背景技術(shù)：
在普通地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中，雖然有效的利用樓淺層地熱能給建筑提供夏季制冷 和冬季供暖所需要的能量。但由于淺層地熱的品位較低，不能夠達到國家直接利用的標準， 需要經(jīng)過壓縮機對能量進行進一步的提升，在這種情況下就需要大量的電能來帶動壓縮 機；在夏季制冷量最大的時候(下午1-3點)正是用電的高峰期，空調(diào)系統(tǒng)的運行成本很高 并且同時使得公用電網(wǎng)的負荷最大。隨著人們生活水平及生活環(huán)境要求的提高，這種情況 會日益嚴重。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種光、電和地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置， 使得能夠采用太陽能光伏發(fā)電為光、電和地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置的壓縮機提供動力，提 高所收集的淺層地熱資源的品質(zhì)，從而在不增加公用電網(wǎng)負荷的情況下滿足建筑物的制冷 或取暖要求。本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種光、電和地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置， 太陽能光伏發(fā)電裝置的輸出和蓄電池組的輸出分別與發(fā)電控制器的輸入電連接，所述發(fā)電 控制器的輸出分別與直流負載的輸入和逆變器的輸入電連接，所述逆變器的輸出與電源控 制器的輸入電連接，所述電源控制器的輸出分別與市電網(wǎng)和壓縮機電連接；所述壓縮機的 工作介質(zhì)輸出口和工作介質(zhì)輸入口分別通過管線與四通換向閥導(dǎo)通，第一冷凝蒸發(fā)器上的 兩個工作介質(zhì)出入口分別通過管線與所述四通換向閥和壓力膨脹閥導(dǎo)通，第二冷凝蒸發(fā)器 上的兩個工作介質(zhì)出入口也分別通過管線與所述四通換向閥和所述壓力膨脹閥導(dǎo)通；所述 第二冷凝蒸發(fā)器的供熱供冷循環(huán)水出口通過管線與空調(diào)末端裝置導(dǎo)通，所述空調(diào)末端裝置 的供熱供冷循環(huán)水出口通過管線與第二循環(huán)水泵的供熱供冷循環(huán)水入口導(dǎo)通，所述第二循 環(huán)水泵的供熱供冷循環(huán)水出口通過管線與所述第二冷凝蒸發(fā)器的供熱供冷循環(huán)水入口導(dǎo) 通；所述第一冷凝蒸發(fā)器的地下循環(huán)水出口通過管線與地下?lián)Q熱管的地下循環(huán)水入口導(dǎo) 通，所述地下?lián)Q熱管的地下循環(huán)水出口通過管線與第一循環(huán)水泵導(dǎo)通的地下循環(huán)水入口導(dǎo) 通，所述第一循環(huán)水泵的地下循環(huán)水出口與所述第一冷凝蒸發(fā)器的地下循環(huán)水入口導(dǎo)通； 所述地下?lián)Q熱管設(shè)置在豎直埋管管井中。本實用新型的光、電和地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置具有以下有益的技術(shù)效果能夠 采用太陽能光伏發(fā)電為光、電和地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置德壓縮機提供動力，提高所收集 的淺層地熱資源的品質(zhì)，從而在不增加公用電網(wǎng)負荷的情況下滿足建筑物的制冷或取暖要 求。
圖1為本實用新型的光、電和地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1-太陽能光伏發(fā)電裝置，2-蓄電池組，3-發(fā)電控制器，4-直流負載，5-逆變 器，6-電源控制器，7-公用電網(wǎng)，8-壓縮機，9-第一蒸發(fā)凝器，100-第一循環(huán)水泵，101-第 二循環(huán)水泵，11-四通換向閥，12-第二冷凝蒸發(fā)器，13-空調(diào)末端裝置，14-壓力膨脹閥， 15-豎直埋管管井，16-地下?lián)Q熱管。實施方式本實施例的光、電和地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置，太陽能光伏發(fā)電裝置1的輸出和 蓄電池組2的輸出分別與發(fā)電控制器3的輸入電連接，所述發(fā)電控制器3的輸出分別與直 流負載4的輸入和逆變器5的輸入電連接，所述逆變器5的輸出與電源控制器6的輸入電 連接，所述電源控制器6的輸出分別與市電網(wǎng)7和壓縮機8電連接；所述壓縮機8的工作 介質(zhì)輸出口和工作介質(zhì)輸入口分別通過管線與四通換向閥11導(dǎo)通，第一冷凝蒸發(fā)器9上的 兩個工作介質(zhì)出入口分別通過管線與所述四通換向閥11和壓力膨脹閥14導(dǎo)通，第二冷凝 蒸發(fā)器12上的兩個工作介質(zhì)出入口也分別通過管線與所述四通換向閥11和所述壓力膨脹 閥14導(dǎo)通；所述第二冷凝蒸發(fā)器12的供熱供冷循環(huán)水出口通過管線與空調(diào)末端裝置13導(dǎo) 通，所述空調(diào)末端裝置13的供熱供冷循環(huán)水出口通過管線與第二循環(huán)水泵101的供熱供冷 循環(huán)水入口導(dǎo)通，所述第二循環(huán)水泵101的供熱供冷循環(huán)水出口通過管線與所述第二冷凝 蒸發(fā)器12的供熱供冷循環(huán)水入口導(dǎo)通；所述第一冷凝蒸發(fā)器9的地下循環(huán)水出口通過管線 與地下?lián)Q熱管16的地下循環(huán)水入口導(dǎo)通，所述地下?lián)Q熱管16的地下循環(huán)水出口通過管線 與第一循環(huán)水泵100導(dǎo)通的地下循環(huán)水入口導(dǎo)通，所述第一循環(huán)水泵100的地下循環(huán)水出 口與所述第一冷凝蒸發(fā)器9的地下循環(huán)水入口導(dǎo)通；所述地下?lián)Q熱管16設(shè)置在豎直埋管管 井15中。所述太陽能光伏發(fā)電裝置1用于吸收太陽能并將其轉(zhuǎn)換為電能；所述蓄電池組2 用于積蓄電能以保證夜間或陰雨等緊急情況下使用；所述發(fā)電控制器3用于調(diào)整維持輸出 電力的穩(wěn)定，并在供電不足的情況下自動切斷；所述逆變器5用于將太陽能光伏發(fā)電所產(chǎn) 生的直流轉(zhuǎn)化為交流以滿足空調(diào)系統(tǒng)對電力品質(zhì)的要求；所述電源控制器6用于在太陽能 發(fā)電系統(tǒng)電力不足的情況下切換至市電網(wǎng)7以保證空調(diào)系統(tǒng)的正常運行。所述豎直埋管管 井15用于埋所述地下?lián)Q熱管16 ；所述地下?lián)Q熱管16用于介質(zhì)與土壤之間進行換熱；所述 第一循環(huán)水泵100用于推動地下循環(huán)水循環(huán)；所述第一蒸發(fā)冷凝器9用于地下循環(huán)水與工 作介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中的工作介質(zhì)進行熱交換。所述壓縮機8用于制冷或制熱，推動工作介質(zhì) 循環(huán)系統(tǒng)中的工作介質(zhì)循環(huán)流動；所述四通換向閥11用于制冷和制熱之間的切換；所述第 二蒸發(fā)冷凝器12用于實現(xiàn)供熱供冷循環(huán)水與工作介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中的工作介質(zhì)的換熱；所 述壓力膨脹閥14用于降低壓力吸收汽化熱；所述空調(diào)末端裝置13用于給房屋系統(tǒng)提供冷、 熱風；所述第二循環(huán)水泵101用于推動供熱供冷循環(huán)水的流動。在白天運行模式下，每平米太陽能發(fā)電設(shè)備可發(fā)電170W(標準情況下)，太陽發(fā)的 電一部分進入所述蓄電池組2作為貯備能源，另外一部分經(jīng)過進入所述發(fā)電控制器3 ；進過 所述發(fā)電控制器3的直流電一部分經(jīng)過所述逆變器5轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣?，?qū)動空調(diào)系統(tǒng)裝置中的 所述壓縮機8等用電設(shè)備。當電能除了儲備和帶動空調(diào)系統(tǒng)裝置外，如果仍有剩余時可以 帶動其它直流或交流負載，例如建筑的公共用電等。利用所述太陽能光伏發(fā)電裝置1提供的電力驅(qū)動所述壓縮機8將地下循環(huán)水的溫度夏季從30°C提高到35°C (冬季從10°C降低 到6°C )；從而實現(xiàn)工作介質(zhì)的溫度夏季給水溫度6°C，回水溫度12°C (冬季給水溫度45°C， 回水溫度40°C )；而進一步通過所述第二冷凝蒸發(fā)器12實現(xiàn)供熱供冷循環(huán)水的工作溫度為 夏季給水溫度6°C，回水溫度12°C (冬季給水溫度45°C，回水溫度40°C )。并通過所述空調(diào) 末端裝置13實現(xiàn)空氣與整個空調(diào)系統(tǒng)裝置的熱交換從而實現(xiàn)環(huán)境溫度的需要。在夜間或 陰雨天工作時刻改為由所述蓄電池組2供電或切換為市電供電來驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)裝置進行 工作。此外，本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)裝置還可以一年四季為用戶提供相應(yīng)的熱水資源。
權(quán)利要求一種光、電和地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置，其特征在于，太陽能光伏發(fā)電裝置(1)的輸出和蓄電池組(2)的輸出分別與發(fā)電控制器(3)的輸入電連接，所述發(fā)電控制器(3)的輸出分別與直流負載(4)的輸入和逆變器(5)的輸入電連接，所述逆變器(5)的輸出與電源控制器(6)的輸入電連接，所述電源控制器(6)的輸出分別與市電網(wǎng)(7)和壓縮機(8)電連接；所述壓縮機(8)的工作介質(zhì)輸出口和工作介質(zhì)輸入口分別通過管線與四通換向閥(11)導(dǎo)通，第一冷凝蒸發(fā)器(9)上的兩個工作介質(zhì)出入口分別通過管線與所述四通換向閥(11)和壓力膨脹閥(14)導(dǎo)通，第二冷凝蒸發(fā)器(12)上的兩個工作介質(zhì)出入口也分別通過管線與所述四通換向閥(11)和所述壓力膨脹閥(14)導(dǎo)通；所述第二冷凝蒸發(fā)器(12)的供熱供冷循環(huán)水出口通過管線與空調(diào)末端裝置(13)導(dǎo)通，所述空調(diào)末端裝置(13)的供熱供冷循環(huán)水出口通過管線與第二循環(huán)水泵(101)的供熱供冷循環(huán)水入口導(dǎo)通，所述第二循環(huán)水泵(101)的供熱供冷循環(huán)水出口通過管線與所述第二冷凝蒸發(fā)器(12)的供熱供冷循環(huán)水入口導(dǎo)通；所述第一冷凝蒸發(fā)器(9)的地下循環(huán)水出口通過管線與地下?lián)Q熱管(16)的地下循環(huán)水入口導(dǎo)通，所述地下?lián)Q熱管(16)的地下循環(huán)水出口通過管線與第一循環(huán)水泵(100)導(dǎo)通的地下循環(huán)水入口導(dǎo)通，所述第一循環(huán)水泵(100)的地下循環(huán)水出口與所述第一冷凝蒸發(fā)器(9)的地下循環(huán)水入口導(dǎo)通；所述地下?lián)Q熱管(16)設(shè)置在豎直埋管管井(15)中。
專利摘要本實用新型涉及一種光、電和地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置，其包括太陽能光伏發(fā)電裝置、蓄電池組、發(fā)電控制器、逆變器、電源控制器、壓縮機、四通換向閥、第一冷凝蒸發(fā)器、壓力膨脹閥、第二冷凝蒸發(fā)器、空調(diào)末端裝置導(dǎo)通、第二循環(huán)水泵、地下?lián)Q熱管和第一循環(huán)水泵。本實用新型光、電和地熱一體化空調(diào)系統(tǒng)裝置能夠采用太陽能光伏發(fā)電為的壓縮機提供動力，提高所收集的淺層地熱資源的品質(zhì)，從而在不增加公用電網(wǎng)負荷的情況下滿足建筑物的制冷或取暖要求。
文檔編號H02N6/00GK201672617SQ201020195060
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者宋憲瑞, 童裳慧 申請人:北京世能中晶能源科技有限公司