本發(fā)明涉及一種采暖制冷系統(tǒng),更具體的,涉及一種太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合采暖制冷系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的采暖制冷系統(tǒng)通常只利用太陽(yáng)能、水源或空氣源中的能源。采用這幾種能源進(jìn)行采暖制冷時(shí),容易出現(xiàn)能量的浪費(fèi),不能根據(jù)實(shí)際的溫度來(lái)進(jìn)行供暖方式之間的切換。采用現(xiàn)有的采暖制冷系統(tǒng)不但不能根據(jù)實(shí)際水溫更換相應(yīng)的供暖方式,造成能量浪費(fèi),并且不能保障供暖的及時(shí)性和穩(wěn)定性。例如在使用太陽(yáng)能作為能量取暖時(shí),如果在陰雨天,那么就不能利用太陽(yáng)能,達(dá)不到取暖效果。如果僅僅采用水源或空氣源進(jìn)行取暖,則有可能達(dá)不到所需要的溫度,并且浪費(fèi)了大量的資源?;谏鲜龅拿枋?,亟需一種合理的采暖制冷系統(tǒng),這種采暖制冷系統(tǒng)可綜合利用太陽(yáng)能、水源和空氣源,實(shí)現(xiàn)三聯(lián)供能。采用這種采暖制冷系統(tǒng)不僅可以利用豐富的太陽(yáng)能,降低了制暖成本,并且可以根據(jù)實(shí)際溫度調(diào)整供暖方式,得到合理的供暖溫度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合采暖制冷系統(tǒng)及方法,所述系統(tǒng)由太陽(yáng)能、水源熱泵與空氣源熱泵三聯(lián)供能,構(gòu)成三維立體綜合能源利用系統(tǒng),不僅滿(mǎn)足了采暖、制冷、熱水供應(yīng)三種用能方式,并且可根據(jù)水溫變化在三種能量提供方式之間進(jìn)行切換,充分并合理的利用了能源,減少了資源浪費(fèi)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合采暖制冷系統(tǒng),包括太陽(yáng)能集熱站、雙源熱泵機(jī)組和室內(nèi)采暖制冷末端;所述太陽(yáng)能集熱站包括太陽(yáng)能集熱器和儲(chǔ)熱水箱,所述儲(chǔ)熱水箱通過(guò)管道依次和集熱循環(huán)泵、太陽(yáng)能集熱器相連,管道并從太陽(yáng)能集熱器返回儲(chǔ)熱水箱,儲(chǔ)熱水箱中的水能夠經(jīng)過(guò)集熱循環(huán)泵流向太陽(yáng)能集熱器被加熱后再流回儲(chǔ)熱水箱;所述雙源熱泵機(jī)組包括空氣源熱泵機(jī)組和水源熱泵機(jī)組,雙源熱泵機(jī)組內(nèi)設(shè)置有進(jìn)水口、出水口、去空調(diào)口及其空調(diào)回口,其中進(jìn)水口通過(guò)管道依次和熱泵循環(huán)泵、儲(chǔ)熱水箱相連,出水口通過(guò)管道與儲(chǔ)熱水箱相連,去空調(diào)口和空調(diào)回口與室內(nèi)采暖制冷末端相連。作為優(yōu)選,所述室內(nèi)采暖制冷末端包括第一風(fēng)機(jī)盤(pán)管和第二風(fēng)機(jī)盤(pán)管,第一風(fēng)機(jī)盤(pán)管前端和后端分別連接一個(gè)第一風(fēng)機(jī)排管開(kāi)關(guān),形成一條支路,第二風(fēng)機(jī)盤(pán)管前端和后端分別連接一個(gè)第二風(fēng)機(jī)排管開(kāi)關(guān),形成另一條支路,兩支路并列連接后,前端通過(guò)管道依次和室內(nèi)開(kāi)關(guān)、雙源熱泵機(jī)組中的去空調(diào)口相連,后端通過(guò)管道依次和采暖空調(diào)循環(huán)泵、雙源熱泵機(jī)組中的空調(diào)回口相連,雙源熱泵機(jī)組中的熱水或空氣能夠從去空調(diào)口流向室內(nèi)采暖制冷末端,在室內(nèi)循環(huán)后經(jīng)過(guò)空調(diào)回口流回雙源熱泵機(jī)組。作為優(yōu)選,太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合采暖制冷系統(tǒng)還包括和自來(lái)水相連的自來(lái)水口,所述自來(lái)水口通過(guò)管道和自來(lái)水總開(kāi)關(guān)相連接,自來(lái)水總開(kāi)關(guān)的流出口接有三條支路,一條支路通過(guò)管道依次連接采暖循環(huán)補(bǔ)水開(kāi)關(guān)和室內(nèi)采暖制冷末端,另一條支路通過(guò)管道依次連接水箱補(bǔ)水開(kāi)關(guān)和儲(chǔ)熱水箱,第三條支路通過(guò)管道依次連接熱泵補(bǔ)水開(kāi)關(guān)和雙源熱泵機(jī)組。作為優(yōu)選,所述自來(lái)水總開(kāi)關(guān)的流出口還接有第四條支路,該支路通過(guò)管道接通淋浴補(bǔ)水開(kāi)關(guān)后進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱,之后管道從儲(chǔ)熱水箱出來(lái),并和淋浴噴頭相連。作為優(yōu)選,所述儲(chǔ)熱水箱和太陽(yáng)能集熱器的連接通道上安裝有太陽(yáng)能上水開(kāi)關(guān),所述太陽(yáng)能上水開(kāi)關(guān)位于集熱循環(huán)泵之前;從太陽(yáng)能集熱器返回儲(chǔ)熱水箱的管道上安裝有太陽(yáng)能回水開(kāi)關(guān)和太陽(yáng)能自動(dòng)排氣閥,所述太陽(yáng)能回水開(kāi)關(guān)位于太陽(yáng)能自動(dòng)排氣閥之后。作為優(yōu)選,所述室內(nèi)采暖制冷末端和雙源熱泵機(jī)組內(nèi)的去空調(diào)口的連接管道上安裝有室內(nèi)自動(dòng)排氣閥和室內(nèi)開(kāi)關(guān),所述室內(nèi)開(kāi)關(guān)位于室內(nèi)自動(dòng)排氣閥前端。作為優(yōu)選,所述雙源熱泵機(jī)組內(nèi)的出水口和儲(chǔ)熱水箱的連接管道上安裝有熱泵自動(dòng)排氣閥和熱泵排水開(kāi)關(guān),所述熱泵排水開(kāi)關(guān)位于熱泵自動(dòng)排氣閥前端。作為優(yōu)選,所述儲(chǔ)熱水箱上靠近頂端的1/4處設(shè)置有溢流口。作為優(yōu)選,所述儲(chǔ)熱水箱上靠近底部設(shè)置有排污口。一種太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合采暖制冷方法,包括:步驟S10、控制器對(duì)季節(jié)模式進(jìn)行判斷,如果在夏季模式下,則執(zhí)行步驟S20,如果在冬季模式下,則執(zhí)行步驟S30;步驟S20、控制器控制熱泵排水開(kāi)關(guān)打開(kāi),熱水從雙源熱泵機(jī)組的出水口流出,經(jīng)過(guò)熱泵排水開(kāi)關(guān)流入儲(chǔ)熱水箱,同時(shí)儲(chǔ)熱水箱對(duì)從自來(lái)水口通過(guò)管道流經(jīng)儲(chǔ)熱水箱的自來(lái)水進(jìn)行加熱,自來(lái)水被加熱之后直接送往淋浴噴頭;步驟S30、太陽(yáng)能集熱器集熱并儲(chǔ)存到儲(chǔ)熱水箱中,需要采暖時(shí),室內(nèi)采暖制冷末端開(kāi)啟,同時(shí)溫度傳感器對(duì)儲(chǔ)熱水箱中的水溫進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)儲(chǔ)熱水箱中的水溫高于60度,則執(zhí)行步驟S40;步驟S40、采暖循環(huán)補(bǔ)水開(kāi)關(guān)開(kāi)啟,儲(chǔ)熱水箱進(jìn)行單獨(dú)供暖,同時(shí)溫度傳感器對(duì)儲(chǔ)熱水箱中的水溫進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)儲(chǔ)熱水箱中的水溫低于40度,則執(zhí)行步驟S50;步驟S50、水源熱泵機(jī)組開(kāi)始工作,從儲(chǔ)熱水箱中提取熱量供采暖,同時(shí)溫度傳感器對(duì)儲(chǔ)熱水箱中的水溫進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)儲(chǔ)熱水箱中的水溫低于10度時(shí),則執(zhí)行步驟S60;步驟S60、水源熱泵機(jī)組停止工作,空氣源熱泵機(jī)組開(kāi)始工作,給房間供暖,同時(shí)給儲(chǔ)熱水箱加熱,并且溫度傳感器對(duì)儲(chǔ)熱水箱中的水溫進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)儲(chǔ)熱水箱中的水溫高于30度時(shí),則執(zhí)行步驟S70;步驟S70、空氣源熱泵機(jī)組停止工作,如果有供暖需求,水源熱泵機(jī)組工作,進(jìn)行供暖;如果沒(méi)有供暖需求時(shí),空氣源熱泵機(jī)組和水源熱泵機(jī)組都停止工作,等待太陽(yáng)能集熱器給儲(chǔ)熱水箱加熱,同時(shí)溫度傳感器對(duì)儲(chǔ)熱水箱中的水溫進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)儲(chǔ)熱水箱中的水溫高于60度時(shí),則執(zhí)行步驟S80;步驟S80、往復(fù)執(zhí)行步驟S30到步驟S70。本發(fā)明的有益效果為,由于該系統(tǒng)由太陽(yáng)能、水源熱泵與空氣源熱泵三聯(lián)供能,構(gòu)成三維立體綜合能源利用系統(tǒng),所以冬季供暖時(shí),可以根據(jù)儲(chǔ)熱水箱中水溫?cái)?shù)值的變化及時(shí)的更換不同的供暖方式,當(dāng)水溫到達(dá)不同的數(shù)值時(shí),即可啟動(dòng)相應(yīng)的供暖方式。由于該系統(tǒng)可根據(jù)水溫變化在這三種供暖方式之間進(jìn)行切換,不僅滿(mǎn)足了供暖需求,而且還節(jié)省了能量。由于在采用空氣源熱泵機(jī)組工作時(shí),同時(shí)將制冷或者供暖產(chǎn)生的熱能儲(chǔ)存到儲(chǔ)熱水箱中,用于生活熱水加熱,所以該系統(tǒng)滿(mǎn)足了采暖、制冷、熱水供應(yīng)三種用能方式,充分并合理的利用了能源,減少了資源浪費(fèi)。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合采暖制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、太陽(yáng)能集熱器;11、儲(chǔ)熱水箱;12、太陽(yáng)能回水開(kāi)關(guān);13、太陽(yáng)能自動(dòng)排氣閥;14、集熱循環(huán)泵;15、太陽(yáng)能上水開(kāi)關(guān);16、排污口;17、溢流口;2、雙源熱泵機(jī)組;21、空氣源熱泵機(jī)組;22、水源熱泵機(jī)組;221、出水口;222、進(jìn)水口;23、熱泵循環(huán)泵;24、熱泵排水開(kāi)關(guān);25、熱泵自動(dòng)排氣閥;26、去空調(diào)口;27、空調(diào)回口;3、室內(nèi)采暖制冷末端;31、第一風(fēng)機(jī)盤(pán)管;32、第一風(fēng)機(jī)排管開(kāi)關(guān);33、第二風(fēng)機(jī)排管;34、第二風(fēng)機(jī)排管開(kāi)關(guān);35、采暖空調(diào)循環(huán)泵;36、室內(nèi)自動(dòng)排氣閥;37、室內(nèi)開(kāi)關(guān);4、自來(lái)水口;41、自來(lái)水總開(kāi)關(guān);42、采暖循環(huán)補(bǔ)水開(kāi)關(guān);43、淋浴補(bǔ)水開(kāi)關(guān);44、水箱補(bǔ)水開(kāi)關(guān);45、熱泵補(bǔ)水開(kāi)關(guān);5、淋浴噴頭。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。圖1是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合采暖制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。于本實(shí)施例中,如圖1所示,該系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能集熱站、雙源熱泵機(jī)組2和室內(nèi)采暖制冷末端3三大部分組成,其中雙源熱泵機(jī)組2前端和太陽(yáng)能集熱站相連接,后端和室內(nèi)采暖制冷末端3相連接。太陽(yáng)能集熱站可利用太陽(yáng)能給水加熱,給室內(nèi)采暖制冷末端3供暖。雙源熱泵機(jī)組2包括空氣源熱泵機(jī)組21和水源熱泵機(jī)組22,在夏季模式下,雙源熱泵機(jī)組2提供室內(nèi)的制冷需要,同時(shí)將制冷產(chǎn)生的熱能儲(chǔ)存到儲(chǔ)熱水箱11中,用于生活熱水加熱。在冬季模式下,太陽(yáng)能集熱器1作為另一個(gè)加熱源,結(jié)合雙源熱泵機(jī)組2,交替給室內(nèi)供暖。系統(tǒng)中并設(shè)有和自來(lái)水相連的自來(lái)水口4,用于給太陽(yáng)能集熱站、雙源熱泵機(jī)組2和室內(nèi)采暖制冷末端3補(bǔ)水。具體的,所述太陽(yáng)能集熱站包括太陽(yáng)能集熱器1和儲(chǔ)熱水箱11,所述儲(chǔ)熱水箱11通過(guò)管道依次和太陽(yáng)能上水開(kāi)關(guān)15、集熱循環(huán)泵14及其太陽(yáng)能集熱器1相連,并有一條從太陽(yáng)能集熱器1返回儲(chǔ)熱水箱11的管道,從太陽(yáng)能集熱器1返回儲(chǔ)熱水箱11的管道上安裝有太陽(yáng)能回水開(kāi)關(guān)12和太陽(yáng)能自動(dòng)排氣閥13,所述太陽(yáng)能回水開(kāi)關(guān)12位于太陽(yáng)能自動(dòng)排氣閥13之后。由于太陽(yáng)能集熱器1和儲(chǔ)熱水箱11之間通過(guò)管道相連通,并在管道上設(shè)有太陽(yáng)能上水開(kāi)關(guān)15和太陽(yáng)能回水開(kāi)關(guān)12,所以?xún)?chǔ)熱水箱11中的水即可經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能上水開(kāi)關(guān)15和集熱循環(huán)泵14流向太陽(yáng)能集熱器1,被加熱后再經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能自動(dòng)排氣閥13和太陽(yáng)能回水開(kāi)關(guān)12流回儲(chǔ)熱水箱11。另外,在儲(chǔ)熱水箱11上靠近頂端的1/4處設(shè)置有溢流口17,當(dāng)儲(chǔ)熱水箱11中水的高度超過(guò)該溢流口17時(shí),儲(chǔ)熱水箱11中的水即可從溢流口17處流出,防止儲(chǔ)熱水箱11中的水過(guò)滿(mǎn)。并且在儲(chǔ)熱水箱11上靠近底部設(shè)置有排污口16,用于定期的把儲(chǔ)熱水箱11內(nèi)的臟水排出。雙源熱泵機(jī)組2主要包括空氣源熱泵機(jī)組21和水源熱泵機(jī)組22,雙源熱泵機(jī)組2內(nèi)設(shè)置有進(jìn)水口222、出水口221、去空調(diào)口26及其空調(diào)回口27。其中進(jìn)水口222通過(guò)管道依次和熱泵循環(huán)泵23、儲(chǔ)熱水箱11相連。出水口221通過(guò)管道依次與熱泵排水開(kāi)關(guān)24、儲(chǔ)熱水箱11相連,并在熱泵排水開(kāi)關(guān)24與儲(chǔ)熱水箱11之間的管道上設(shè)置有一分支管,該分支管上安裝有熱泵自動(dòng)排氣閥25。去空調(diào)口26和空調(diào)回口27與室內(nèi)采暖制冷末端3相連。室內(nèi)采暖制冷末端3包括第一風(fēng)機(jī)盤(pán)管31和第二風(fēng)機(jī)盤(pán)管33,第一風(fēng)機(jī)盤(pán)管31前端和后端分別連接一個(gè)第一風(fēng)機(jī)排管開(kāi)關(guān)32,形成一條支路,第二風(fēng)機(jī)盤(pán)管33前端和后端分別連接一個(gè)第二風(fēng)機(jī)排管開(kāi)關(guān)34,形成另一條支路,兩支路采用并列連接的方式相連,形成一條并聯(lián)線(xiàn)路。并聯(lián)線(xiàn)路的前端通過(guò)管道依次和室內(nèi)開(kāi)關(guān)37、雙源熱泵機(jī)組2中的去空調(diào)口26相連。并聯(lián)線(xiàn)路的后端通過(guò)管道依次和采暖空調(diào)循環(huán)泵35、雙源熱泵機(jī)組2中的空調(diào)回口27相連。雙源熱泵機(jī)組2中的熱水或空氣從去空調(diào)口26流向室內(nèi)采暖制冷末端3,在室內(nèi)循環(huán)后經(jīng)過(guò)空調(diào)回口27流回雙源熱泵機(jī)組2。所述室內(nèi)采暖制冷末端3和雙源熱泵機(jī)組2內(nèi)的去空調(diào)口26的連接管道上安裝有室內(nèi)自動(dòng)排氣閥36和室內(nèi)開(kāi)關(guān)37,所述室內(nèi)開(kāi)關(guān)37位于室內(nèi)自動(dòng)排氣閥36前端。太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合采暖制冷系統(tǒng)還包括和自來(lái)水相連的自來(lái)水口4,該自來(lái)水口4通過(guò)管道和自來(lái)水總開(kāi)關(guān)41相連接,自來(lái)水總開(kāi)關(guān)41接有四條支路。一條支路通過(guò)管道依次連接采暖循環(huán)補(bǔ)水開(kāi)關(guān)42和室內(nèi)采暖制冷末端3;另一條支路通過(guò)管道依次連接水箱補(bǔ)水開(kāi)關(guān)44和儲(chǔ)熱水箱11;第三條支路通過(guò)管道依次連接熱泵補(bǔ)水開(kāi)關(guān)45和雙源熱泵機(jī)組2;第四條支路通過(guò)管道接通淋浴補(bǔ)水開(kāi)關(guān)43后進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱11,之后管道從儲(chǔ)熱水箱11出來(lái),并和淋浴噴頭5相連。自來(lái)水從自來(lái)水口4流入儲(chǔ)熱水箱11后進(jìn)行加熱,然后再沿著管道流入淋浴噴頭5,供用戶(hù)淋浴。下面介紹采用上述太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合采暖制冷系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合采暖制冷的方,該種太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合采暖制冷方法包括:步驟S10、控制器對(duì)季節(jié)模式進(jìn)行判斷,如果在夏季模式下,則執(zhí)行步驟S20,如果在冬季模式下,則執(zhí)行步驟S30;步驟S20、雙源熱泵機(jī)組2提供室內(nèi)的制冷需要,同時(shí)將制冷產(chǎn)生的熱能儲(chǔ)存到儲(chǔ)熱水箱11中,作為生活熱水加熱源之一,用于給生活熱水加熱。具體的過(guò)程為,控制器控制熱泵排水開(kāi)關(guān)24打開(kāi),熱水從雙源熱泵機(jī)組2的出水口221流出,經(jīng)過(guò)熱泵排水開(kāi)關(guān)24流入儲(chǔ)熱水箱11,同時(shí)儲(chǔ)熱水箱11對(duì)從自來(lái)水口4通過(guò)管道流經(jīng)儲(chǔ)熱水箱11的自來(lái)水進(jìn)行加熱,自來(lái)水被加熱之后直接送往淋浴噴頭5,供用戶(hù)淋浴。步驟S30、太陽(yáng)能集熱器1和雙源熱泵機(jī)組2均可作為加熱源。太陽(yáng)能集熱器1集熱并儲(chǔ)存到儲(chǔ)熱水箱11中,需要采暖時(shí),室內(nèi)采暖制冷末端3開(kāi)啟,同時(shí)溫度傳感器對(duì)儲(chǔ)熱水箱11中的水溫進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)儲(chǔ)熱水箱11中的水溫高于60度,則執(zhí)行步驟S40。步驟S40、采暖循環(huán)補(bǔ)水開(kāi)關(guān)42開(kāi)啟,儲(chǔ)熱水箱11進(jìn)行單獨(dú)供暖,同時(shí)溫度傳感器對(duì)儲(chǔ)熱水箱11中的水溫進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)儲(chǔ)熱水箱11中的水溫低于40度,則執(zhí)行步驟S50。步驟S50、水源熱泵機(jī)組22開(kāi)始工作,從儲(chǔ)熱水箱11中提取熱量供采暖,同時(shí)溫度傳感器對(duì)儲(chǔ)熱水箱11中的水溫進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)儲(chǔ)熱水箱11中的水溫低于10度時(shí),則執(zhí)行步驟S60。步驟S60、水源熱泵機(jī)組22停止工作,空氣源熱泵機(jī)組21開(kāi)始工作,給房間供暖,同時(shí)給儲(chǔ)熱水箱11加熱,并且溫度傳感器對(duì)儲(chǔ)熱水箱11中的水溫進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)儲(chǔ)熱水箱11中的水溫高于30度時(shí),則執(zhí)行步驟S70。步驟S70、空氣源熱泵機(jī)組21停止工作,如果有供暖需求,水源熱泵機(jī)組22工作,進(jìn)行供暖;如果沒(méi)有供暖需求時(shí),空氣源熱泵機(jī)組21和水源熱泵機(jī)組22都停止工作,等待太陽(yáng)能集熱器1給儲(chǔ)熱水箱11加熱,同時(shí)溫度傳感器對(duì)儲(chǔ)熱水箱11中的水溫進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)儲(chǔ)熱水箱11中的水溫高于60度時(shí),則執(zhí)行步驟S80;步驟S80、往復(fù)執(zhí)行步驟S30到步驟S70,繼續(xù)按照上述方式供暖。以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理,而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。基于此處的解釋?zhuān)绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式,這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。