【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及清潔能源利用，特別是指基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法。
技術(shù)介紹
1、授權(quán)公告日為2016.01.13、授權(quán)公告號為cn?103604248?b的中國專利技術(shù)專利公開了一種三用型地源吸收式熱泵系統(tǒng)及運行方法，所述系統(tǒng)包括吸收式熱泵、地埋管、生活熱水箱、板式換熱器、切換泵及多個閥門。所述方法基于燃料燃燒的供熱系統(tǒng)與地源吸收式熱泵結(jié)合，并增設(shè)了熱回收環(huán)路和切換裝置，提供冬季采暖、夏季空調(diào)和全年生活熱水。根據(jù)不同季節(jié)、不同需求的負荷特征，通過切換能實現(xiàn)多種不同的運行模式。在夏季制冷的同時回收吸收器排熱和（或）冷凝器排熱用于制取生活熱水。相比于傳統(tǒng)的電熱泵，吸收式熱泵制熱時從土壤取熱較少量、制冷時向土壤排熱較大，而全年生活熱水的需求能進一步增加取熱量，夏季熱回收能進一步減少排熱量，故能有效縮小全年熱不平衡率，既可提高傳統(tǒng)系統(tǒng)的一次能源效率，又能長年維持穩(wěn)定可靠的供熱空調(diào)性能。
2、但上述系統(tǒng)仍存在以下問題：一是總體能效不高，燃料燃燒供熱系統(tǒng)會造成較大的能源消耗，并造成環(huán)境污染，二是可運行功能模式少，不能滿足各種條件下的供熱或供冷需求，三是需要額外供電，增加能源消耗，如異常斷電，系統(tǒng)則陷于癱瘓狀態(tài)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述
技術(shù)介紹
中的不足，本專利技術(shù)提出基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，解決了現(xiàn)有的吸收式熱泵系統(tǒng)運行方法不合理導(dǎo)致的能源消耗較大的技術(shù)問題。
2、本申請的技術(shù)方案為：
3、基于三能源耦合的綜合能源四
4、具體工作時，在供暖季，例如在冬季，首先根據(jù)太陽能光伏余熱系統(tǒng)的出水溫度判斷是否優(yōu)先由太陽能光伏余熱系統(tǒng)作為熱源，最大程度利用太陽能，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)的出水溫度不符合條件時，再判斷室外平均溫度是否大于閾值二，當室外平均溫度低于閾值二時，由地埋管換熱器作為熱源。對于冬季供暖季節(jié)，由于室外空氣溫度較低，而地埋管換熱器的出水溫度較高，土壤源熱泵的供熱效率要遠遠高于空氣源熱泵的供熱效率，使用地埋管換熱器作為熱源可以盡可能的降低能源損耗，實現(xiàn)最大程度的節(jié)能；為增加供暖的穩(wěn)定性，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)的出水溫度大于地埋管換熱器的出水溫度時，將太陽能光伏余熱系統(tǒng)和地埋管換熱器同時作為熱源，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)的出水溫度等于地埋管換熱器的出水溫度時，將太陽能光伏余熱系統(tǒng)聯(lián)合空氣源熱泵機組共同作為熱源，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)的出水溫度小于地埋管換熱器的出水溫度時，將地埋管換熱器聯(lián)合空氣源熱泵機組共同作為熱源。
5、在供冷季，例如在夏季，當室外平均溫度較低時，選取空氣源熱泵機組作為冷源，降低空氣源熱泵機組的運行負荷，降低能耗，當室外平均溫度較高時，選取地埋管換熱器作為冷源，充分利用土壤熱量，實現(xiàn)最大程度的節(jié)能，或者空氣源熱泵機組聯(lián)合地埋管換熱器共同作為冷源，增加供冷的穩(wěn)定性。
6、在供生活熱水時，首先根據(jù)太陽能光伏余熱系統(tǒng)的出水溫度判斷是否優(yōu)先由太陽能光伏余熱系統(tǒng)作為熱源，最大程度利用太陽能，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)的出水溫度不符合條件時，再運行空氣源熱泵機組作為熱源制取一定溫度的熱水，用以生活熱水的穩(wěn)定供應(yīng)。
7、優(yōu)選地，所述工作方法包括pv/t-熱泵供暖模式、地埋管-地源熱泵供暖模式、地埋管-地源熱泵供冷模式、空氣源熱泵供暖模式、空氣源熱泵供冷模式、pv/t-生活熱水熱泵供生活熱水模式、pv/t-換熱器供生活熱水模式、空氣源熱泵-生活熱水熱泵供生活熱水模式、pv/t土壤補熱模式、發(fā)電模式；各供暖模式單獨運行或并聯(lián)運行，各供冷模式單獨運行或并聯(lián)運行。
8、具體地，在供暖季，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)的出水溫度大于10℃時，所述pv/t-熱泵供暖模式運行，pv/t-熱泵供暖模式包括沿所述管路依次連接的太陽能光伏余熱系統(tǒng)、地源熱泵機組和用戶末端。
9、進一步地，太陽能光伏余熱系統(tǒng)包括與pv/t組件并聯(lián)的集熱罐，集熱罐通過若干個閥門和水泵五與地源熱泵機組的蒸發(fā)器二連通，地源熱泵機組還包括分別通過節(jié)流閥二、串聯(lián)的壓縮機二和四通換向閥一與蒸發(fā)器二并聯(lián)的冷凝器二，冷凝器二通過若干個閥門和水泵六與用戶末端連通。通過開啟集熱罐與地源熱泵機組的蒸發(fā)器二之間的若干個閥門和水泵五，pv/t組件不斷向集熱罐中蓄熱，當集熱罐中的水溫大于10℃時，集熱罐依次與所述地源熱泵機組和所述用戶末端連通，實現(xiàn)對用戶末端的供暖。
10、具體地，在供暖季，所述地埋管-地源熱泵供暖模式均可運行，地埋管-地源熱泵供暖模式包括沿所述管路依次連接的地埋管換熱器、地源熱泵機組和用戶末端；在供冷季，地埋管-地源熱泵供暖模式通過四通換向閥一切換至所述地埋管-地源熱泵供冷模式。
11、進一步地，地埋管換熱器通過若干個閥門和水泵五與地源熱泵機組的蒸發(fā)器二連通，蒸發(fā)器二通過并聯(lián)的冷凝器二與用戶末端連通，地埋管-地源熱泵供暖模式和所述地埋管-地源熱泵供冷模式通過四通換向閥一切換。地源熱泵通過地埋管換熱，利用土壤內(nèi)的穩(wěn)定溫度完成對用戶末端的供熱或供冷，具有更高的能源利用率和更低的運行成本。
12、具體地，在供暖季，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)的出水溫度小于10℃且室外平均溫度大于3℃時，所述空氣源熱泵供暖模式運行，空氣源熱泵供暖模式通過空氣源熱泵機組連接用戶末端；在供冷季，當室外平均溫度小于32℃時，所述空氣源熱泵供冷模式運行。通過四通換向閥二切換空氣源熱泵供暖模式和空氣源熱泵供冷模式。
13、進一步地，空氣源熱泵機組包括分別通過節(jié)流閥三、串聯(lián)的壓縮機三和四通換向閥二并聯(lián)的蒸發(fā)器三與冷凝器三，冷凝器三通過若干個閥門和水泵六與用戶末端連通，空氣源熱泵供暖模式和所述空氣源熱泵供冷模式通過四通換向閥二切換。
14、具體地，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)的出水溫度大于10℃且小于45℃時，所述pv/t-生活熱水熱泵供生活熱水模式運行，pv/t-生活熱水熱泵供生活熱水模式包括沿所述管路依次連接的太陽能光伏余熱系統(tǒng)、生活熱水熱泵機組和生活水箱。
15、進一步地，pv/t-生活熱水熱泵供生活熱水模式包括沿所述管路依次連接的太陽能光伏余熱系統(tǒng)、生活熱水熱泵機組和生活水箱，集熱罐通過若干個閥門和水泵三與生活熱水熱泵機組的蒸發(fā)器一連通，生活熱水熱泵機組還包括分別通過節(jié)流閥一、壓縮機一與所述蒸發(fā)器一并聯(lián)的冷凝器一，冷凝器一通過若干個閥門和水泵四與本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：通過太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）進行供電，在供暖季，太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度大于閾值一時，優(yōu)先選取太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）作為熱源，太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度小于閾值一和室外平均溫度大于閾值二時，優(yōu)先選取空氣源熱泵機組（4）作為熱源，在供暖季其他時段，優(yōu)先選取地埋管換熱器（5）作為熱源；在供冷季，室外平均溫度小于閾值三時，選取空氣源熱泵機組（4）作為冷源，室外平均溫度大于閾值三時，選取地埋管換熱器（5）作為冷源；在供生活熱水時，太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度大于閾值一時，選取太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）作為熱源，太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度小于閾值一時，空氣源熱泵機組（4）作為熱源；所述冷源、熱源分別單獨運行或并聯(lián)運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：包括PV/T-熱泵供暖模式、地埋管-地源熱泵供暖模式、地埋管-地源熱泵供冷模式、空氣源熱泵供暖模式、空氣源熱泵供冷模式、PV/T-生活熱水熱泵供生活熱水模式、PV/T-換熱器供生活熱水模式
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：在供暖季，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度大于10℃時，所述PV/T-熱泵供暖模式運行，PV/T-熱泵供暖模式包括沿所述管路依次連接的太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）、地源熱泵機組（3）和用戶末端（7）。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：在供暖季，所述地埋管-地源熱泵供暖模式均可運行，地埋管-地源熱泵供暖模式包括沿所述管路依次連接的地埋管換熱器（5）、地源熱泵機組（3）和用戶末端（7）；在供冷季，地埋管-地源熱泵供暖模式通過四通換向閥一（305）切換至所述地埋管-地源熱泵供冷模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：在供暖季，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度小于10℃且室外平均溫度大于3℃時，所述空氣源熱泵供暖模式運行，空氣源熱泵供暖模式通過空氣源熱泵機組（4）連接用戶末端（7）；在供冷季，當室外平均溫度小于32℃時，所述空氣源熱泵供冷模式運行，通過四通換向閥二（405）切換空氣源熱泵供暖模式和空氣源熱泵供冷模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：當太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度大于10℃且小于45℃時，所述PV/T-生活熱水熱泵供生活熱水模式運行，PV/T-生活熱水熱泵供生活熱水模式包括沿所述管路依次連接的太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）、生活熱水熱泵機組（2）和生活水箱（1102）。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：當太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度大于45℃時，所述PV/T-換熱器供生活熱水模式運行，PV/T-換熱器供生活熱水模式包括沿所述管路依次連接的太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）、換熱器（6）和生活水箱（1102）。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：當太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度小于10℃時，所述空氣源熱泵-生活熱水熱泵供生活熱水模式運行，空氣源熱泵-生活熱水熱泵供生活熱水模式包括沿所述管路依次連接的空氣源熱泵機組（4）、儲熱罐（1103）、生活熱水熱泵機組（2）和生活水箱（1102）。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：在非供暖季，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度達到設(shè)定溫度時，所述PV/T土壤補熱模式運行，PV/T土壤補熱模式包括連通的太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）與地埋管換熱器（5）。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：在非供暖季，所述發(fā)電模式的光伏并網(wǎng)發(fā)電模式運行，在供暖季，所述發(fā)電模式的光伏離網(wǎng)發(fā)電模式運行；光伏并網(wǎng)發(fā)電模式通過PV/T組件（101）連接供電系統(tǒng)（8）的電網(wǎng)（803），電網(wǎng)（803）分別連接水泵組件（10）、生活熱水熱泵機組（2）、地源熱泵機組（3）及空氣源熱泵機組（4）；光伏離網(wǎng)發(fā)電模式通過PV/T組件（101）分別連接水泵組件（10）、生活熱水熱泵機組（2）、地源熱泵機組（3）及空氣源熱泵機組（4）。
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：通過太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）進行供電，在供暖季，太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度大于閾值一時，優(yōu)先選取太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）作為熱源，太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度小于閾值一和室外平均溫度大于閾值二時，優(yōu)先選取空氣源熱泵機組（4）作為熱源，在供暖季其他時段，優(yōu)先選取地埋管換熱器（5）作為熱源；在供冷季，室外平均溫度小于閾值三時，選取空氣源熱泵機組（4）作為冷源，室外平均溫度大于閾值三時，選取地埋管換熱器（5）作為冷源；在供生活熱水時，太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度大于閾值一時，選取太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）作為熱源，太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度小于閾值一時，空氣源熱泵機組（4）作為熱源；所述冷源、熱源分別單獨運行或并聯(lián)運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：包括pv/t-熱泵供暖模式、地埋管-地源熱泵供暖模式、地埋管-地源熱泵供冷模式、空氣源熱泵供暖模式、空氣源熱泵供冷模式、pv/t-生活熱水熱泵供生活熱水模式、pv/t-換熱器供生活熱水模式、空氣源熱泵-生活熱水熱泵供生活熱水模式、pv/t土壤補熱模式、發(fā)電模式；各供暖模式單獨運行或并聯(lián)運行，各供冷模式單獨運行或并聯(lián)運行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：在供暖季，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度大于10℃時，所述pv/t-熱泵供暖模式運行，pv/t-熱泵供暖模式包括沿所述管路依次連接的太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）、地源熱泵機組（3）和用戶末端（7）。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：在供暖季，所述地埋管-地源熱泵供暖模式均可運行，地埋管-地源熱泵供暖模式包括沿所述管路依次連接的地埋管換熱器（5）、地源熱泵機組（3）和用戶末端（7）；在供冷季，地埋管-地源熱泵供暖模式通過四通換向閥一（305）切換至所述地埋管-地源熱泵供冷模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于三能源耦合的綜合能源四聯(lián)供系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：在供暖季，當太陽能光伏余熱系統(tǒng)（1）的出水溫度小于10℃且室外平均溫度大于3℃時，所述空氣源熱泵供暖模...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：董歲具，楊泉，馬志鋒，劉寅，高龍，閆俊海，孟照峰，王晨，
申請(專利權(quán))人：鄭州熱力集團有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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