一种结合太阳能冷暖两联双供系统
技术领域
本实用新型涉及一种冷暖两联双供系统，尤其涉及一种结合太阳能冷暖两联双供系统。
背景技术
随着我国国民经济的持续发展，城乡人民生活水平的不断提高，伴随着居住条件得以改善而来的是建筑能耗快速增长。目前，建筑用能占全社会能源消费量近四成，加剧了能源供应的紧张局势。同时，人们对于目前的冬夏季节供冷供暖，尤其夏季供冷的环境舒适度体验较差，并且催生了一种普遍的现代都市病——空调病。为了在降低建筑能耗的同时又要营造出一个健康舒适、绿色节能的居室环境，我国相关科研人员正在致力于优化建筑设备的设计和扩大可再生能源在建筑中的应用范围。在对于清洁能源在建筑上的应用范围的扩大方面主要是对于太阳能的更广泛应用。太阳能是永不枯竭的清洁能源，是人类可以长期依赖的重要能源之一， 利用太阳热能为建筑物供热采暖可以获得非常良好的节能和环境效益，长期以来，一直受到世界各国的普遍重视。近十余年来， 欧洲、北美发达国家的太阳能供热采暖规模化利用技术快速发展，建成了大批利用太阳能的区域供热采暖工程，并编写出版了相应的技术指南和设计手册。我国很多地区的太阳能非常丰富，为充分利用这一自然能源，我国住建部和国家质量监督检验检疫总局于 2009 年 3 月 19 日联合发布《太阳能供暖采暖工程技术规范》（GB50495-2009）。
目前在营造舒适的居室环境方面，冬季越来越多的住户采用地板辐射供暖以替代空调供暖。这是因为较空调供暖，地板辐射供暖无风感、无噪音、更舒适。目前对于在冬季使用地板辐射供暖的技术是非常成熟的，但是在夏季使用地板辐射供冷的技术仍在发展。这是因为要使用地板辐射供冷首要解决的就是地板结露问题。两联供是目前解决该问题的主流办法。地板辐射为室内主要供冷源，风机盘管辅助，因此，在该系统中风机盘管的负荷大大减小。风机盘管的主要功能除了辅助供冷，还要除去室内潜热，即除湿，这样就很好的解决地板结露问题。市场上已出项这种两联供的系统，但市面上所采用的是空气源热泵制热制冷，解决了地板不能两供的问题，但能耗代价很大。
地板辐射供冷供暖比空调供冷供暖更舒适，但是反应时间却比空调更长。为了能使地板反应更快速，目前主要是从减小地板热阻方向下手。首先，地暖模块化是一大趋势，如公开号为CN304827035S提供了一种目前市场上很普遍的地暖模块的设计办法，但其设计目的主要为方便施工，降低维护成本。另外，地暖的均热层与地板表面的厚度在不断降低，通过减少地板表面与均热层的厚度来达到降低热阻的目的。目前主要采用预制式地暖板作保温层，上面的凹槽作为卡管区，在贴合均热层后，设置水管，地板可直接铺设在其上方，这样不仅方便了施工，还大大降低了地板辐射的热阻，如公开号为CN206591767U提供的便是这样的办法。
太阳能是一种不稳定热源，会受到阴天、雨、雪天气的影响。太阳能的供给不论在量上还是在时间上都是变化的。能够获取太阳能只能是在白天，特别是直接日照，只有在晴天时才能获得，而生活中的能源，早晨和晚上要比白天集中。因此目前利用太阳能供暖的办法大都有涉及蓄热装置，如公开号为CN203550015U提供了一种寒冷地区的供热办法。又如公开号为CN206582938U公开了一种太阳能与加热器相结合的地板辐射供暖的办法，实现了太阳能与加热器的互补。但该实用新型未实现冷暖双供的目的。
发明内容
针对上述问题，本实用新型设计了一整套结合太阳能冷暖两联双供系统。
该系统运行思路是：用户在室内温控器上选择夏季模式时，相应电动阀门就是开启或关闭，白天利用太阳能加热循环水从而加热发生器内的工质使吸收式制冷循环运行，截止阀（21）所在循环管为超薄地暖和风机盘管提供冷冻水达到供冷的目的；晚上由燃气燃气壁挂炉为吸收式制冷循环提供热源，循环供冷循环与上述相同。用户在室内温控器上选择冬季模式时，太阳能集热器加热循环水，经由供热给水管（9）给超薄地暖和风机盘管供热，之后再经供热回水管（10）回水；晚上，燃气燃气壁挂炉加热循环水，经由供热给水管（9）给超薄地暖和风机盘管供热，之后再经供热回水管（10）回水，达到昼夜供热的目的。
其中，所述的室内温控器具有启停和切换太阳能热循环单元与燃气热循环单元之间的运行、单独控制风机盘管的启停和控制室内温、湿度的功能。
其中，所述风机盘管的运行在冬季可单独关闭运行，在夏季必须运行。
所述的太阳能集热器为真空太阳能集热管。
所述的吸收式制冷循环的内部循环工质为溴化锂溶液。
其中，所述的吸收式制冷循环包括发生器、冷凝器的、蒸发器和吸收器。
其中，所述的发生器、冷凝器的、蒸发器和吸收器管内部的段部分均为铜管。
其中，所述的铜管表面镀有铬酸锂保护膜。
所述的发生器的热源来自太阳能热循环水和燃气壁挂炉燃气热循环水。
所述的超薄地暖包括地板、水管、均热层和保温层。
其中，所述的保温层上部具有蛇形或回形或双回形的凹槽。
其中，所述的凹槽横截面是直径为水管外经的半圆。
所述的均热层为铝箔均热层，与上述保温层紧密贴合。
所述的地板的下方具有凹槽。
其中，所述的凹槽横截面是直径为水管外经的半圆。
其中，所述的凹槽的形状与保温层上的凹槽形状对应重合。
所述的水管为石墨烯管或铜管或PE管。
其中，所述的水管镶嵌盘绕于地板与保温层之间的凹槽中。
本实用新型的优点是 ：
1.夏季地板供冷与风机盘管供冷相结合解决了地板结露和人体头热脚凉的问题，进而增加了地暖的使用时效。2.在夏季地暖作为主要供冷源，大大降低了风机的负荷，从而降低室内的风感和噪音使室内环境更舒适，更健康；在冬季实现了完全关闭风机盘管和吸收式制冷装置的运行，降低整套装置的能耗。3.新设计的超薄地暖结构中地板与均热层和水管紧密贴合，并且其中的水管采用了高导热率材质，使得地暖结构热阻更小，启动更快，随用随开减少不必要的能源浪费。4.整个系统引入太阳能作为补充能源，降低燃气消耗，更节能；5.相比于采用燃气直接燃烧作为热源的吸收式制冷机组，该实用新型所涉及的吸收式制冷机组更安全、更可靠，投资成本与维护成本更低。
附图说明
图1是本实用新型实施例的冷暖两联双供系统的示意图。
图中：1太阳能集热器；2太阳能热循环管；3排气阀；4电动阀门；5缓冲保温水箱；6水泵；7燃气壁挂炉； 8燃气热循环管；9供热给水管；10供热回水管；11真空管道；12发生器；13冷凝器；14蒸发器；15吸收器；16泵；17热交换器；18节流阀；19减压阀；20冷却水管；21截止阀；22分集水器；23风机盘管；24超薄地暖；25系统控制器；26室内温控器；
图2 是太阳能集热器部分示意图。
图中：2太阳能热循环管；5缓冲保温水箱；6水泵；27太阳能集热管；28保温层；29铜管。
图3是超薄地暖结构示意图。
图中：30地板；31水管；32铝箔均热层；33保温层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步非限制性说明。
在夏季，截止阀（21）始终处于开启状态。白天，用户可操控室内温控器（26）使相应电动阀门开启或关闭，使吸收式制冷循环单元（301）以太阳能热循环水为唯一热源。利用太阳能热循环管（2）中的热水加热由泵（16）从吸收器（15）输送到发生器（12）中的具有一定浓度的工质溶液，并使溶液中的低沸点制冷剂蒸发出来，通过真空管道（11）进入冷凝器（13）中，又被经过其内部的冷却水管（20）所输送的冷却水冷凝成制冷剂液体，再经减压阀（19）降压到蒸发压力进入蒸发器（14）中，蒸发器中的制冷剂液体吸收来自空调循环单元和地暖循环单元的水的热量而激化成蒸发压力下的制冷剂蒸气后通过真空管道（11）进入吸收器（15）中。在发生器（12）中经发生过程剩余的稀溶液经节流阀（18）进入吸收器（15）中，与从蒸发器（14）出来的低压制冷剂蒸气相混合，并吸收低压制冷剂蒸气恢复到原来的浓度。水泵（6）驱动从蒸发器（14）内部管段中出来的冷冻水，经截止阀（21）所在的管段分别通过相应管段和分集水器（22）为空调循环单元（401）和地暖循环单元（501）提供冷冻水，达到夏季制冷两联供的目的。进一步，如果白天太阳能供热不足，可由系统控制器（25）自动控制相应电动阀门（4）的开启和关闭，使吸收式制冷循环单元（301）以太阳能热循环水和壁挂炉热循环水为加热源，二者共同驱动吸收式制冷装置的运行，达到给居室供冷的目的。晚上，则可改变相应电动阀门的开关，使吸收式制冷循环单元（301）以壁挂炉热循环水为唯一热源来驱动吸收式制冷装置的运行，亦可给居室供冷。由于冷工况是以地暖制冷为主，风机盘管为辅，这样风机盘管配置可以布置得很小而且只需要低速运行即可。
在夏季时，冷却水管（20）中可以直接通自来水。进一步，如果条件允许，亦可使用保温水箱储存用于冷却冷凝器和吸收器的水，晚上可从该保温水箱中取水加热或直接用于日常的生活用水。这样可充分利用吸收式制冷装置所散发的废热而达到节能的目的。如果供给地暖循环单元和空调循环单元的冷冻水温度过低，则可利用冷却水管（20）中的地暖循环单元中的循环水进行预热处理，防止因为地板过凉而造成室内过冷的现象，由于空调风机盘管的功率可调到很低的状态，属于辅助供冷的角色，故不需考虑空调过冷现象。
在冬季，截止阀（21）始终处于关闭状态。白天，用户可通过室内温控器控制相应电动阀门（4）的开关，由太阳能直接加热热水，通过供热给水管（9）将热水送至空调循环单元和地暖循环单元，再由热水回水管（10）将水送回太阳能集热器中再加热。进一步，若白天太阳能供热不足，则由壁挂炉补充加热，由二者共同供热。晚上，控制相应的电动阀门的开关，由壁挂炉加热循环水为空调循环单元和地暖循环单元供热。进一步，根据用户喜好，可在冬季通过室内温控器单独停止风机盘管的运行，降低能耗，完全消除室内风感和噪音，使得室内环境更舒适、健康。
若该系统运用于太阳能资源丰富的高寒地区，如我国的青藏高原，则可在太阳能热循环单元（101）和燃气热循环单元（201）的直接供热干管即供热给水管（9）或供热回水管（10）上增设保温蓄热水箱。白天太阳能集热器为主要热源，燃气壁挂炉辅助供热，加热的循环水储存于保温蓄热水箱中，在晚上时既可以用于供暖，也可以用作其他生活用水，减少燃气的使用量，达到节能的目的。进一步，若该系统用于极寒地区，那么亦可在地暖结构中填充相变蓄热材料，白天太阳光充足时，循环水加热地板下方的蓄热材料，在为房间供暖的同时也在蓄热，到了晚上时，地板下的相变材料可将所蓄热量释放出来。
该实用新型除了在上述民用建筑方面的应用外，还能应用于大型的如：机场航站楼、火车站汽车站等建筑空间大、人流量大、能耗大等公共建筑中。这些建筑的特征在于都有面积巨大的穹顶，是太阳能集热器最佳设置地点。此时可对本实用新型进行少许的改进便可很好地应用于这类建筑中：即将燃气热循环单元（201）中的壁挂炉替代为燃气锅炉。夏季，白天使用太阳能提供的热水驱动或辅助驱动吸收式制冷装置的运行，为风机盘管和地暖提供冷冻水以达到供冷的目的。目前由于大型场所的吸收式制冷机组的热量来源均为燃气锅炉提供，且不能随意熄火，所以在白天配合太阳能供冷供热时只可减小锅炉的负荷和燃气消耗量，以此达到节能的目的。冬季，白天太阳能所加热，燃气锅炉辅助加热的循环水可直接由地暖将热量带到建筑内部，亦可配合风机盘管来维持建筑内部的温度。夜晚即直接由燃气锅炉为热源为建筑供暖。
由于上诉公共建筑空间大，且不具有完全封闭的特点，因此在夏季即使有风机盘管的运行也不能保证地板不结露。为了防止地板因温度过低而导致结露，可将冷却水管（20）中的冷却循环水与供向地暖循环单元（501）的循环水做热交换，这样不仅将地暖循环水的温度提高，还使冷却管中的水得到降低，增强冷却水管（20）在吸收式制冷循环单元（301）中的冷凝器和吸收器的冷却效果，提高吸收式制冷循环单元的工作效率。
进一步，该实用新型所涉及的装置也可以应用于高海拔气候较极端的环境如青藏高原中的公共建筑中。该地区太阳能资源极其丰富，但昼夜温差大，年平均温度低，因此在该地区需主要解决的是供暖问题，尤其是晚上供暖的问题。此时可对本实用新型进行少许的改进也可以很好地应用于这类地区的大型建筑中：即去掉吸收式制冷循环单元（301），将地暖循环单元（501）中的超薄地暖改换为相变蓄热地暖。白天，太阳能加热，燃气锅炉辅助加热的循环水一方面直接加热地板为建筑内部供热，另一方面同时加热蓄热材料使其发生相变储存潜热。在晚上时，蓄热材料储存的潜热开始释放，燃气锅炉只需保持较小的功率运行维持储热材料的热释放温度即可，这样可减小工作负荷，减少燃气消耗量。
该实用新型亦能运用于商业建筑中。燃气热循环单元（201）中的壁挂炉替换为燃气锅炉，太阳能依然辅助加热。具体实施方式如下：夏季，白天太阳能集热器加热循环水驱动，燃气锅炉加热循环水辅助驱动吸收式制冷循环单元（301）的运行，由水泵（6）将冷冻水送进各个房间内。这个过程中燃气锅炉只需保持小功率运行即可。晚上则以燃气锅炉为唯一热源来驱动吸收式制冷循环单元的运行。由于商业建筑晚间人流密度下，亦只需保持小功率运行即可。冬季供暖时，白天由太阳能加热燃气锅炉辅助加热循环水分别通过各相应电动阀门（4）直接送入各个房间；晚上则由燃气锅炉直接供热。此种运用方案的关键在于集热器的安装位置。太阳能集热管可安装于建筑室外空调格替代原本的百叶窗设计，能很好解决这个问题。
以上所述仅是本实用新型较佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，例如替代普通热管和太阳能真空集热管的等效设备，或者对两者彼此之间的距离、本身数个管路间距的改动，也在本实用新型的保护范围。
