一种太阳能地源热泵系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108413630A(43)申请公布日2018.08.17(21)申请号201810377801.8(22)申请日2018.04.18(71)申请人华北电力大学（保定）地址071000河北省保定市莲池区永华北大街619号(72)发明人郑国忠吕玉珍卜文涛王雅静李珂(51)Int.Cl.F24S20/40(2018.01)F24S50/00(2018.01)F24S80/00(2018.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种太阳能地源热泵系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种太阳能地源热泵系统，包括太阳能集热器和地埋管，还包括第一水箱、第二水箱和混合水箱，太阳能集热器与第一水箱之间设置有第一换热器，第一换热器上安装有第一水泵，地埋管与第二水箱之间设置有第二换热器，第二换热器上安装有第二水泵，第一水箱和混合水箱之间通过第一双向齿轮泵连通，第二水箱和混合水箱之间通过第二双向齿轮泵连通，太阳能集热器和地埋管之间通过第三双向齿轮泵连通，第三双向齿轮泵两侧分别设置有一个泄压阀。本发明能够改进现有技术的不足，有效降低系统运行压力波动。CN108413630ACN108413630A权利要求书1/1页1.一种太阳能地源热泵系统，包括太阳能集热器(1)和地埋管(2)，其特征在于：还包括第一水箱(3)、第二水箱(4)和混合水箱(5)，太阳能集热器(1)与第一水箱(3)之间设置有第一换热器(6)，第一换热器(6)上安装有第一水泵(7)，地埋管(2)与第二水箱(4)之间设置有第二换热器(8)，第二换热器(8)上安装有第二水泵(9)，第一水箱(3)和混合水箱(5)之间通过第一双向齿轮泵(10)连通，第二水箱(4)和混合水箱(5)之间通过第二双向齿轮泵(11)连通，太阳能集热器(1)和地埋管(2)之间通过第三双向齿轮泵(12)连通，第三双向齿轮泵(12)两侧分别设置有一个泄压阀(13)。2.根据权利要求1所述的太阳能地源热泵系统，其特征在于：所述泄压阀(13)包括阀体(14)，阀体(14)内固定有环形隔板(15)，环形隔板(15)内侧插接有阀芯(16)，阀芯(16)上固定有与环形隔板(15)选择性接触的密封垫(17)，阀体(14)顶部设置有顶盖(18)，顶盖(18)连接有压缩空气管(19)，压缩空气管(19)上安装有调压阀(20)，环形隔板(15)上设置有缺口(21)，阀体(14)侧壁通过弹簧体(22)连接有侧板(23)，侧板(23)内侧壁固定有插销(24)，插销(24)活动插接在缺口(21)内，侧板(23)内侧壁固定有楔形块(25)，楔形块(25)位于插销(24)的上方，密封垫(17)与楔形块(25)滑动接触，阀体(14)侧壁设置有泄压孔(26)。3.根据权利要求2所述的太阳能地源热泵系统，其特征在于：所述缺口(21)两侧设置有滑槽(27)，插销(24)两侧设置有与滑槽(27)相互插接配合的侧翼(28)。4.一种权利要求1-3任意一项所述的太阳能地源热泵系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：A、太阳能单独供热，打开第一水泵(7)，第一双向齿轮泵(10)将热水从第一水箱(3)向混合水箱(5)输送；当第二水箱(4)的水温与地埋管(2)的水温差值大于5℃时，打开第二水泵(9)，当第二水箱(4)的水温与地埋管(2)的水温差值降至3℃以内时，关闭第二水泵(9)；B、地源单独供热或供冷，打开第二水泵(9)，第二双向齿轮泵(11)将热水或冷水从第二水箱(4)向混合水箱(5)输送；C、太阳能-地源联合供热，同时打开第一水泵(7)和第二水泵(9)，第一双向齿轮泵(10)和第二双向齿轮泵(11)分别将热水从第一水箱(3)和第二水箱(4)向混合水箱(5)输送；第三双向齿轮泵(12)将热水从高压侧向低压侧输送；D、太阳能补偿地源热能，打开第一水泵(7)，第一双向齿轮泵(10)将热水从第一水箱(3)向混合水箱(5)输送，打开第二水泵(9)，第二双向齿轮泵(11)将热水从混合水箱(5)向第二水箱(4)输送；第三双向齿轮泵(12)将热水从地埋管(2)向太阳能集热器(1)输送。5.根据权利要求4所述的太阳能地源热泵系统的控制方法，其特征在于：步骤C中，在正常状态下采用PID控制策略调节第三双向齿轮泵(12)的流量，当太阳能集热器(1)和地埋管(2)内的水压差小于下限阈值时，关闭第三双向齿轮泵(12)，当太阳能集热器(1)和地埋管(2)内的水压差大于上限阈值时，取消PID控制策略中的微分和积分环节，使第三双向齿轮泵(12)的流量与压力差的平方成正比调节。2CN108413630A说明书1/3页一种太阳能地源热泵系统及其控制方法技术领域[0001]本发明涉及可再生能源技术领域，尤其是一