一种双热源热泵-太阳能联合供暖系统及方法

专利主权项内容

1.一种双热源热泵-太阳能联合供暖系统，其特征在于：包括双热源热泵机组、太阳能系统以及用户侧装置；所述太阳能系统与用户侧装置相连，用于将太阳能转换为热能，加热水源，向用户侧装置提供热能；所述双热源热泵机组与用户侧装置相连，具有双热源热泵，用于辅助上述太阳能系统，为用户侧装置提供热能；所述双热源热泵机组包括热泵冷凝器，连接在热泵冷凝器一端的热泵压缩机，连接在热泵冷凝器另一端的热泵膨胀阀；所述热泵压缩机通过第一球阀分别连接热泵空气源蒸发系统、热泵水源蒸发系统，所述热泵膨胀阀通过第二球阀也分别连接热泵空气源蒸发系统、热泵水源蒸发系统；所述第一球阀包括与热泵空气源蒸发系统相连的球阀V3和与热泵水源蒸发系统相连的球阀V4；所述第二球阀包括与热泵空气源蒸发系统相连的球阀V5和与热泵水源蒸发系统相连的球阀V6；所述太阳能系统包括太阳能集热器、蓄热水箱以及蓄热水箱侧盘管，所述蓄热水箱还设有蓄热水箱末端侧盘管；所述热泵冷凝器的控制端连接有第一温控阀V1和球阀V2，所述第一温控阀V1通过第二温控阀V7与蓄热水箱末端侧盘管的一端相连； 所述球阀V2通过球阀V8与蓄热水箱末端侧盘管的另一端相连；所述热泵水源蒸发系统的控制端通过球阀V9和球阀V10与蓄热水箱相连；双热源热泵机组交替向用户侧装置提供热能；本系统包括五个工作状态：晴天制热水状态、阴天供热水状态、初冬供暖状态、中冬供暖状态、深冬供暖状态；当室外温度高于第一设定温度时，对应晴天制热水状态，采用太阳能系统加热水 源，向用户侧装置提供热能，太阳能集热器将从太阳中汲取的能量转化为热能，通过太阳能-蓄热水箱侧盘管对蓄热水箱进行储存热量并保存在水箱之中，通过生活热水给水管供给用户生活热水；当室外温度低于第一设定温度，同时高于第二设定温度时，对应连续阴雨天气出 现，仅依靠太阳能加热蓄热水箱无法满足用户的生活热水的需求时，水源热泵作为辅助热源加热蓄热水箱供给用户生活热水，第一温控阀V1、球阀V2、V4、V6、V9、V10开启，球阀V3、V5 关闭；当室外温度低于第二设定温度，同时高于第三设定温度时，对应初冬供暖状态，内温度低于18℃并且蓄热水箱中的温度高于50℃时，蓄热水箱通过蓄热水箱-末端测盘管对室内进行供暖，依靠蓄热水箱承担室内负荷，蓄热水箱通过蓄热水箱-末端测盘管向用户侧装置提供热能，第二温控阀V7、球阀V8开启；第一温控阀V1、球阀V2、V3、V4、V5、V6、V9、V10关闭；当室外温度低于第三设定温度，同时高于第四设定温度时，对应中冬供暖状态，室内温度低于18℃并且蓄热水箱中的温度低于50℃，室外温度高于-5℃时，空气源热泵自动开启，通过吸收环境空气中的低位热能，少量电能驱动压缩机运转进行供暖，第一温控阀V1、球阀V2、V3、V5开启；第二温控阀V7、球阀V4、V6、 V8、V9、V10关闭；当室外温度低于第四设定温度，同时高于第五设定温度时，对应深冬供暖状态，室外冬季温度低于-5℃时，开启第一类温控阀V1、球阀V2、V4、V6、V9、V10，关闭第一类温控阀V7、球阀V3、V5、V8，双热源热泵机组的热源转变为蓄热水箱中的热水，双热源热泵机组在较高温度下运行。