[发明专利]太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统

说明书

本发明涉及到太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统，该利用系统包括有太阳能取热模块、浅层地热储能取热模块、能源储存及热交换模块、水循环管路和空气循环管路，在所述太阳能取热模块、浅层地热储能取热模块、能源储存及热交换模块之间设有水循环管路，在热空气利用空间与能源储存及热交换模块之间设有空气循环管路。本发明的系统能够充分利用太阳能和浅层地热能源，实现跨季节的热量采集和储存，通过水作为介质，将冬季的冷空气过滤净化后进行热交换，从而将温暖空气输入值居民用户中，通过能源采集、储存和调节，充分利用能源，综合利用太阳能、空气和浅层地热能源。

技术领域

本发明涉及到新能源，特别是新能源开发和储存领域，特别涉及到太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统。

背景技术

在世界上大多数地区都存在季节变化，拥有明显变换的四季才会体现生命的生长。人类宜居的环境随着维度的变换逐渐减少，太热和太寒冷的区域都算是宜居的地方，最后人类都会选择拥有四季变化的区域进行居住和生活。太阳是大自然赐予人类的优质能源，但是其随着季节变化又有着不均衡，使得有时热的受不了造成热量能源的浪费。寒冷的季节太阳能源又不够人类使用，造成冷热不均。地热能源是指埋藏在浅层的地热，其基本保持恒定温度，可以抽取出来进行人类应用，提供适宜人类的干净整洁能源，但是其品味不高。如果专门在固定区域抽取这些能源，容易造成该区域的能源抽取明显难以及时扩散补充，影响其热量效率，故而现有的地热泵都是利用电能来补充能源，造成能源难以充分利用。

现有技术中有人将地热能源与太阳能能源结合起来，将富余的太阳能存储在地下。实用新型CN208751059U提供了一种浅层地热能与太阳能复合外墙保温降温系统。该专利中直接利用浅层地热能这一低品位能源并以太阳能作为辅助能源，对建筑物外墙冬季加热保温与夏季冷却降温，可降低建筑物外墙能耗10％-50％；利用太阳能热水系统在过渡季节为土壤补热，解决土壤吸排热不平衡问题，实现浅层地热资源可持续开发利用。上述现有技术中对于太阳能的吸收和存储有一定作用，但是无法实现高品位能源与低品位能源的综合高效实用，而且使用时难以有效控制，很难在不增加额外能源消耗的前提下在居住空间造成适宜舒适的居住环境。

发明内容

本发明专利目的是为了克服上述现有技术存在的不足，提供太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统。本发明的系统能够充分利用太阳能和浅层地热能源，通过水作为介质，将冬季的冷空气水洗净化后进行热交换，从而将温暖空气输入至居民用户中使用。

为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：

太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统，其特征在于，该综合利用系统包括有太阳能取热模块、浅层地热储能取热模块、能源储存及热交换模块、水循环管路和空气循环管路，在所述太阳能取热模块、浅层地热储能取热模块、能源储存及热交换模块之间设有水循环管路，在所述能源储存及热交换模块与热空气利用空间之间设有空气循环管路；

在春、夏季节，所述太阳能取热模块吸取的太阳能富余热量转化为热水，通过水循环管路输送至浅层地热储能取热模块的地埋管中，地埋管附近的地层吸收地埋管中热水的能量以实现富余太阳能热量的一级储存；

在秋、冬季节，通过浅层地热储能取热模块将地埋管附近地层自身热量以及储存的热量抽取出来用以加热能源储存及热交换模块内的水,将地热本身和储存的热量能源从浅层地层中抽取出来储存在能源储存及热交换模块中的水中作为二级储存；

将能源储存及热交换模块中储存有热量的水进行雾化，雾化的水汽对空气进行净化和热交换，形成湿热空气，再经过水汽分离后将温暖空气抽出后输入至热空气利用空间内利用，所述热空气利用空间内的空气通过空气循环管路输入至所述的能源储存及热交换模块中进行净化和热交换实现循环。

在本发明太阳能和浅层地热能混合储能的高效利用系统中，所述太阳能取热模块包括有太阳能热水器、给水管路和出水管路，所述出水管路上设有第二三通分水阀，所述给水管路上设有三通合流阀；