[發明專利]一種太陽能輔助地源熱泵供冷供暖系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201810268429.7
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108362036B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 楊先亮;馮昊
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F25B27/00
• 分類號: F25B27/00;F25B29/00;F25B41/30;F25B49/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種太陽能輔助地源熱泵供冷供暖系統，其特征在于：所述系統主要由太陽能集熱器、太陽能蓄熱水箱、地埋管換熱器、熱泵機組、熱泵機組蓄熱水箱和用戶熱交換裝置通過控制循環管路連接組成：所述太陽能集熱器的進水口和出水口通過熱循環管路與太陽能蓄熱水箱內的加熱管的進水口和出水口連通，以將太陽能蓄熱水箱內的水加熱，所述太陽能蓄熱水箱接口A1經直供水溫傳感器T13、電磁閥F55、電磁閥F45、電磁閥F58、用戶熱交換裝置進水口及其出水口、電磁閥F59、電磁閥F46、電磁閥F54、太陽能蓄熱水箱供熱水泵D17、三通閥M1與所述太陽能蓄熱水箱接口A4連通，所述三通閥M1經調節閥VF56和所述直供水溫傳感器T13與所述電磁閥F55之間的管路連通；所述太陽能蓄熱水箱供熱水泵D17與所述三通閥M1之間的管路經電磁閥F19、太陽能蓄熱水箱反向供熱水泵D18與所述電磁閥F46與電磁閥F54之間的管路連通，所述電磁閥F46與電磁閥F54之間的管路經電磁閥F29、電磁閥F31、熱泵機組進水口溫度傳感器T7、熱泵機組右側進水口及出水口、電磁閥F32、電磁閥F52與所述太陽能蓄熱水箱接口A5連通，熱泵機組右側進水管及出水管之間并聯設有調節閥VF42的管路；所述太陽能蓄熱水箱接口A2經電磁閥F50、逆止閥NF13、地源側循環水泵D22、電磁閥F23、分水器、地埋管換熱器、集水器、電磁閥F27、電磁閥F16與所述太陽能蓄熱水箱接口A3連通，所述電磁閥F31與所述電磁閥F16和電磁閥F27之間的管路連通；所述熱泵機組左側出水口經電磁閥F33、電磁閥F37、熱泵機組蓄熱水箱內的加熱管的進水口及其出水口、熱泵機組循環水溫度T10、電磁閥F36、熱泵機組蓄熱水箱循環水泵D35、三通閥M2、電磁閥F34與所述熱泵機組左側進水口連通；所述電磁閥F59與電磁閥F46之間的管路通過電磁閥F49和電磁閥F36與熱泵機組蓄熱水箱循環水泵D35之間的管路連通；所述電磁閥F37與電磁閥F33之間的管路通過電磁閥F48和所述電磁閥F58與電磁閥F45之間的管路連通，所述三通閥M2通過電磁閥F57和所述電磁閥F48與所述電磁閥F45之間的管路連通；所述熱泵機組蓄熱水箱出水口經電磁閥F39、熱泵機組蓄熱水箱出水口溫度傳感器T12、用戶熱交換裝置進水口及其出水口、用戶側循環水泵D41、三通閥M3、電磁閥F40與所述熱泵機組蓄熱水箱進水口連通，所述三通閥M3通過電磁閥F43和所述電磁閥F39與所述用戶熱交換裝置進水口之間的管路連通；在所述熱泵機組蓄熱水箱中部設有熱泵機組蓄熱水箱水溫傳感器T11，在所述太陽能蓄熱水箱內設有太陽能蓄熱水箱水溫傳感器T6；

所述供暖系統應用于一種太陽能輔助地源熱泵供冷供暖系統的使用方法，所述使用方法包括以下步驟：

a、設定太陽能蓄熱水箱水溫直供暖設定值、直供水溫設定值、熱泵機組進水口溫度設定值和太陽能蓄熱水箱防凍溫度設定值，并通過太陽能蓄熱水箱水溫傳感器T6獲取太陽能蓄熱水箱內水的實際溫度值，將太陽能蓄熱水箱水溫直供暖設定值與太陽能蓄熱水箱內水的實際溫度值進行較比；

b、當太陽能蓄熱水箱內水的溫度值≥直供暖水溫設定值時，電磁閥F55、電磁閥F45、電磁閥F58、電磁閥F59、電磁閥F46、電磁閥F54、太陽能蓄熱水箱供熱水泵D17開啟；

c、通過直供水溫傳感器T13獲取直供水溫實際溫度，將太陽能蓄熱水箱內水的實際溫度值與直供暖水溫設定值進行比較，當太陽能蓄熱水箱內水的實際溫度值＞直供水溫設定值時，通過逐漸增大調節閥VF56開度增加回流量，直至直供水溫實際溫度降至直供水溫設定值為止；

d、當太陽能蓄熱水箱內水的溫度值＜直供暖水溫設定值時，電磁閥F19、太陽能蓄熱水箱反向供熱水泵D18、電磁閥F29、電磁閥F31、熱泵機組、電磁閥F32、電磁閥F52、電磁閥F33、電磁閥F48、電磁閥F58、電磁閥F59、電磁閥F49、電磁閥F34開啟；通過熱泵機組進水口溫度傳感器T7獲取熱泵機組進水實際溫度、當熱泵機組進水實際溫度值＞熱泵機組進水口溫度設定值時，通過逐漸增大調節閥VF42開度增加回流量，直至熱泵機組進水實際溫度降至熱泵機組進水口溫度設定值為止；

e、太陽能蓄熱水箱內水的溫度值≤太陽能蓄熱水箱防凍溫度設定值時，電磁閥F50、地源側循環水泵D22、電磁閥F23、電磁閥F27、電磁閥F16開啟；

所述使用方法還包括利用低谷電能蓄熱供暖方法，具體包括以下步驟：

a1、設定供電低谷時間段；

b1、在處于每天的所述供電低谷時間段時，開啟熱泵機組、電磁閥F27、電磁閥F31、電磁閥F32、地源側循環水泵D22、電磁閥F23、電磁閥F33、電磁閥F37、電磁閥F36、熱泵機組蓄熱水箱循環水泵D35、電磁閥F34；

c1、當需要通過熱泵機組蓄熱水箱給用戶供熱時，設定熱泵機組蓄熱水箱出水口溫度供暖設定值和熱泵機組蓄熱水箱內的水供暖溫度下限值；通過熱泵機組蓄熱水箱水溫傳感器T11獲得熱泵機組蓄熱水箱內水的實際溫度；通過熱泵機組蓄熱水箱出水口溫度傳感器T12獲得熱泵機組蓄熱水箱出水口實際水溫；

d1、當熱泵機組蓄熱水箱內水的實際溫度＞熱泵機組蓄熱水箱內的水供暖溫度下限值時，開啟電磁閥F39、用戶側循環水泵D41、電磁閥F40；當熱泵機組蓄熱水箱出水口實際水溫值＞所述熱泵機組蓄熱水箱出水口溫度供暖設定值時，通過逐漸增大調節閥VF43開度增加回流量，直至熱泵機組蓄熱水箱內水的實際溫度降至熱泵機組蓄熱水箱出水口溫度供暖設定值時為止。