CN108413655A - 一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***,包括土壤换热器、热泵机组和太阳能源***,冬季时,第一管路、第三管路、热泵机组、第四管路和第二支管构成主热循环,土壤换热器向热泵机组提供主要热能;温度传感器探测集水箱内的温度,探测的温度值低于50度时,控制器控制辅热电磁阀和辅热水泵打开,向热泵机组提供辅助能源;非冬季时,第一管路、第一支管、第二管路、第五管道、热水箱、第六管道构成热循环,太阳能源***吸收太阳能,向土壤输送热能,以达到土壤低温平衡。利用太阳能,在无需制热的非冬季,对土壤源地温进行平衡。
Description
技术领域
本发明涉及土壤源地温平衡***技术领域,具体涉及利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***。
背景技术
随着我国经济的发展,人民生活水平不断提高,利用热泵技术为空调提供热源已成为最有前途的节能环保技术。将换热管埋在土壤下与土壤进行热交换,没有对自然水源的开采和污染的担心,因此适用性更广,安全稳定性更高。但是,在实际工程中,需要从土壤中提取大量的热量,如不在当年平衡,地温场基础温度就会发生改变,一段时间后,热源***就会降低能效,甚至失去作用。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种土壤源地温场温度平衡***,利用温泉热的热能,在无需制热的冬季,对土壤源地温进行平衡。
本发明提供的一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***,包括土壤换热器、热泵机组、太阳能源***,冬季时,土壤换热器吸收土壤热源,向热泵机组提供主要热能;太阳能源***吸收太阳能,向热泵机组提供辅助能源;非冬季时,太阳能源***吸收太阳能,向土壤输送热能,以达到土壤低温平衡;土壤换热器上设置有第一管道和第二管道,第一管道与第二管道的左端设置有第一支管,第一管道与第二管道的右边设置有第二支管,第一支管上设置有第一电磁阀,第二支管上设置有第二电磁阀;热泵机组包括集水箱、热泵机组的进水口和热泵机组的出水口,集水箱内设置有集水温度传感器,热泵机组的进水口上设置有第三管道,热泵机组的出水口上设置有第四管道,第三管道与第一管道相连通,第四管道与第二管道相连通;第三管道上设置有机组电磁阀和机组循环泵;太阳能源***包括集热器和热水箱,集热器吸收太阳能后将热水输出至热水箱,热水箱的回水口上设置有第五管道,热水箱的出水口上设置有第六管道和第七管道,第五管道与第二管道相连通,第六管道与第一管道相连通,第七管道与热泵机组的进水口相连接;第五管道上设置有平衡热电磁阀和平衡热循环泵,第七管道上设置有辅热电磁阀和辅热水泵;集水温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、机组电磁阀、机组循环泵、平衡热电磁阀和平衡热循环泵、辅热电磁阀和辅热水泵分别与控制器相连接;控制器上还设置有时间模块,时间模块用于获取日期时间,时间模块获取的时间为11、12、1、2月份期间,控制器控制第二电磁阀、机组电磁阀和机组循环泵打开,第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵关闭;第一管路、第三管路、热泵机组、第四管路和第二支管构成主热循环;温度传感器探测集水箱内的温度,控制器接收集水温度传感器探测的温度值并进行比较,探测的温度值低于50度时,控制器控制辅热电磁阀和辅热水泵打开;时间模块获取的时间为3-10月份期间时,控制器控制第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵打开,第二电磁阀、机组电磁阀和机组循环泵关闭,第一管路、第一支管、第二管路、第五管道、热水箱、第六管道构成热循环。
进一步的,土壤换热器埋设在土壤内,土壤内还设置有土壤温度传感器,土壤温度传感器与控制器相连接,控制器上还连接有存储模块;当控制器控制第二电磁阀、机组电磁阀和机组循环泵打开,第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵关闭的瞬间,控制器读取土壤温度传感器探测到的温度,存储模块记录为第一温度;当所述控制器控制第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵打开,第二电磁阀、机组电磁阀和机组循环泵关闭时,控制器持续读取土壤温度传感器探测的温度,当探测土壤的温度与存储器内存储的第一温度相等时,控制控制第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵关闭。
进一步的,控制器上设置有通信模块,通信模块与远程控制端相连接,远程控制端上设置有显示器,通信模块将土壤温度传感器探测的温度传输至远程控制端,并于显示器上显示。
进一步的,远程控制端通过通信模块远程控制第二电磁阀、机组电磁阀、机组循环泵、第一电磁阀、平衡电磁阀、平衡循环泵、辅热电磁阀和辅热水泵的开闭。
进一步的,太阳能源***还包括冷水箱,热水箱、冷水箱和集热器构成一个循环,热水箱和冷水箱之间设置有第三电磁阀,第三电磁阀与控制器相连接,当热水箱温度低于60℃时,控制器控制第三电磁阀打开,将水传输至冷水箱。
进一步的,冷水箱与集热器之间设置有第四电磁阀,第四电磁阀与控制器相连接,冷水箱内设置有液位传感器,液位传感器与控制器相连接,当液位传感器探测的冷水箱中液位高于9/10时,控制器控制第四电磁阀打开。
由上述技术方案可知,本发明的有益效果:
本发明提供一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***,包括土壤换热器、热泵机组和太阳能源***,冬季时,第一管路、第三管路、热泵机组、第四管路和第二支管构成主热循环,土壤换热器向热泵机组提供主要热能;温度传感器探测集水箱内的温度,探测的温度值低于50度时,控制器控制辅热电磁阀和辅热水泵打开,向热泵机组提供辅助能源;非冬季时,第一管路、第一支管、第二管路、第五管道、温泉、第六管道构成热循环,太阳能源***吸收太阳能,向土壤输送热能,以达到土壤低温平衡。利用太阳能,在无需制热的非冬季,对土壤源地温进行平衡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***的结构示意图。
图2为本发明一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***的控制原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
请参阅图1至图2,本实施例提供的一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***,包括土壤换热器1、热泵机组2、太阳能源***3,冬季时,土壤换热器1吸收土壤热源,向热泵机组2提供主要热能;太阳能源***3吸收太阳能,向热泵机组2提供辅助能源;非冬季时,太阳能源***3吸收太阳能,向土壤输送热能,以达到土壤低温平衡;土壤换热器1上设置有第一管道11和第二管道12,第一管道11与第二管道12的左端设置有第一支管13,第一管道11与第二管道12的右边设置有第二支管14,第一支管13上设置有第一电磁阀15,第二支管12上设置有第二电磁阀16;热泵机组2包括集水箱、热泵机组的进水口和热泵机组的出水口,集水箱内设置有集水温度传感器,热泵机组2的进水口上设置有第三管道21,热泵机组的出水口上设置有第四管道22,第三管道21与第一管道11相连通,第四管道22与第二管道12相连通;第三管道21上设置有机组电磁阀23和机组循环泵24;太阳能源***3包括集热器31和热水箱32,集热器31吸收太阳能后将热水输出至热水箱32,热水箱32的回水口上设置有第五管道33,热水箱32的出水口上设置有第六管道34和第七管道35,第五管道33与第二管道12相连通,第六管道34与第一管道11相连通,第七管道35与热泵机组的进水口相连接;第五管道33上设置有平衡热电磁阀36和平衡热循环泵37,第七管道35上设置有辅热电磁阀38和辅热水泵39;集水温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、机组电磁阀、机组循环泵、平衡热电磁阀和平衡热循环泵、辅热电磁阀和辅热水泵分别与控制器相连接;控制器上还设置有时间模块,时间模块用于获取日期时间,时间模块获取的时间为11、12、1、2月份期间,控制器控制第二电磁阀16、机组电磁阀23和机组循环泵24打开,第一电磁阀15、平衡电磁阀36和平衡循环泵37关闭;第一管路11、第三管路21、热泵机组2、第四管路22和第二支管14构成主热循环;温度传感器探测集水箱内的温度,控制器接收集水温度传感器探测的温度值并进行比较,探测的温度值低于50度时,控制器控制辅热电磁阀38和辅热水泵39打开,向热泵机组提供辅助能源;时间模块获取的时间为3-10月份期间时,控制器控制第一电磁阀15、平衡电磁阀36和平衡循环泵37打开,第二电磁阀16、机组电磁阀23和机组循环泵24关闭,第一管路11、第一支管13、第二管路12、第五管道33、热水箱32、第六管道34构成热循环。利用太阳能,只用设置一套换热***,在无需制热的非冬季,对土壤源地温进行平衡。
土壤换热器埋设在土壤内,土壤内还设置有土壤温度传感器,土壤温度传感器与控制器相连接,控制器上还连接有存储模块;当控制器控制第二电磁阀、机组电磁阀和机组循环泵打开,第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵关闭的瞬间,控制器读取土壤温度传感器探测到的温度,存储模块记录为第一温度;当所述控制器控制第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵打开,第二电磁阀、机组电磁阀和机组循环泵关闭时,控制器持续读取土壤温度传感器探测的温度,当探测土壤的温度与存储器内存储的第一温度相等时,控制控制第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵关闭。
控制器上设置有通信模块,通信模块与远程控制端相连接,远程控制端上设置有显示器,通信模块将土壤温度传感器探测的温度传输至远程控制端,并于显示器上显示。
远程控制端通过通信模块远程控制第二电磁阀、机组电磁阀、机组循环泵、第一电磁阀、平衡电磁阀、平衡循环泵、辅热电磁阀和辅热水泵的开闭。
太阳能源***3还包括冷水箱310,热水箱32、冷水箱310和集热器31构成一个循环,热水箱32和冷水箱310之间设置有第三电磁阀311,第三电磁阀311与控制器相连接,当热水箱温度低于60℃时,控制器控制第三电磁阀311打开,将水传输至冷水箱。
冷水箱310与集热器31之间设置有第四电磁阀312,第四电磁阀312与控制器相连接,冷水箱内设置有液位传感器,液位传感器与控制器相连接,当液位传感器探测的冷水箱中液位高于9/10时,控制器控制第四电磁阀打开。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (6)
1.一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***,其特征在于:包括土壤换热器、热泵机组、太阳能源***,冬季时,所述土壤换热器吸收土壤热源,向热泵机组提供主要热能;所述太阳能源***吸收太阳能,向热泵机组提供辅助能源;非冬季时,所述太阳能源***吸收太阳能,向土壤输送热能,以达到土壤低温平衡;
所述土壤换热器上设置有第一管道和第二管道,所述第一管道与第二管道的左端设置有第一支管,所述第一管道与第二管道的右边设置有第二支管,所述第一支管上设置有第一电磁阀,所述第二支管上设置有第二电磁阀;
所述热泵机组包括集水箱、热泵机组的进水口和热泵机组的出水口,所述集水箱内设置有集水温度传感器,所述热泵机组的进水口上设置有第三管道,所述热泵机组的出水口上设置有第四管道,所述第三管道与第一管道相连通,所述第四管道与第二管道相连通;所述第三管道上设置有机组电磁阀和机组循环泵;
所述太阳能源***包括集热器和热水箱,所述集热器吸收太阳能后将热水输出至热水箱,所述热水箱的回水口上设置有第五管道,所述热水箱的出水口上设置有第六管道和第七管道,所述第五管道与第二管道相连通,所述第六管道与第一管道相连通,所述第七管道与热泵机组的进水口相连接;所述第五管道上设置有平衡热电磁阀和平衡热循环泵,所述第七管道上设置有辅热电磁阀和辅热水泵;
所述集水温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、机组电磁阀、机组电磁阀、平衡热电磁阀和平衡热循环泵、辅热电磁阀和辅热水泵分别与控制器相连接;所述控制器上还设置有时间模块,所述时间模块用于获取日期时间,所述时间模块获取的时间为11、12、1、2月份期间,所述控制器控制第二电磁阀、机组电磁阀和机组循环泵打开,第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵关闭;所述第一管路、第三管路、热泵机组、第四管路和第二支管构成主热循环;所述温度传感器探测集水箱内的温度,所述控制器接收集水温度传感器探测的温度值并进行比较,所述探测的温度值低于50度时,所述控制器控制辅热电磁阀和辅热水泵打开;
所述时间模块获取的时间为3-10月份期间时,所述控制器控制第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵打开,第二电磁阀、机组电磁阀和机组循环泵关闭,所述第一管路、第一支管、第二管路、第五管道、热水箱、第六管道构成热循环。
2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***,其特征在于:所述土壤换热器埋设在土壤内,所述土壤内还设置有土壤温度传感器,所述土壤温度传感器与控制器相连接,所述控制器上还连接有存储模块;当所述控制器控制第二电磁阀、机组电磁阀和机组循环泵打开,第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵关闭的瞬间,控制器读取土壤温度传感器探测到的温度,存储模块记录为第一温度;当所述控制器控制第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵打开,第二电磁阀、机组电磁阀和机组循环泵关闭时,所述控制器持续读取土壤温度传感器探测的温度,当探测土壤的温度与存储器内存储的第一温度相等时,所述控制控制第一电磁阀、平衡电磁阀和平衡循环泵关闭。
3.根据权利要求2所述的一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***,其特征在于:所述控制器上设置有通信模块,所述通信模块与远程控制端相连接,所述远程控制端上设置有显示器,所述通信模块将土壤温度传感器探测的温度传输至远程控制端,并于显示器上显示。
4.根据权利要求3所述的一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***,其特征在于:所述远程控制端通过通信模块远程控制第二电磁阀、机组电磁阀、机组循环泵、第一电磁阀、平衡电磁阀、平衡循环泵、辅热电磁阀和辅热水泵的开闭。
5.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***,其特征在于:所述太阳能源***还包括冷水箱,所述热水箱、冷水箱和集热器构成一个循环,所述热水箱和冷水箱之间设置有第三电磁阀,所述热水箱内设置有热水温度传感器,所述第三电磁阀与控制器相连接,当热水箱温度低于60℃时,控制器控制第三电磁阀打开,将水传输至冷水箱。
6.根据权利要求5所述的一种利用太阳能的土壤源地温场温度平衡***,其特征在于:所述冷水箱与集热器之间设置有第四电磁阀,所述第四电磁阀与控制器相连接,所述冷水箱内设置有液位传感器,所述液位传感器与控制器相连接,当液位传感器探测的冷水箱中液位高于9/10时,所述控制器控制第四电磁阀打开。
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