[发明专利]太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖系统及其供暖方法

权利要求书

1.一种太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖系统，其特征在于：包括太阳能集热系统、蓄热和取热系统、地源热泵系统和末端采暖装置；

所述太阳能集热系统通过短期蓄能装置与所述末端采暖装置连接，所述蓄热和取热系统也通过所述短期蓄能装置与所述末端采暖装置连接，所述地源热泵系统与所述末端采暖装置连接；

所述蓄热和取热系统包括设置在地面以下的多数个蓄热管，所述蓄热管设置于一蓄热区内，所述蓄热区内设置有多数个用于安装所述蓄热管的蓄热井；

所述地源热泵系统包括设置于地面之上的热泵机组和设置于地面以下的多数个换热管，每个所述换热管设置于一个换热井内，所述换热井设置于所述蓄热区的周向上。

2.根据权利要求1所述的太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖系统，其特征在于：

所述蓄热井在所述蓄热区内呈圆形、椭圆形或正多边形中的任意一种排列。

3.根据权利要求2所述的太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖系统，其特征在于：

所述换热井的排列形状与所述蓄热井的排列形状一致。

4.根据权利要求1所述的太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖系统，其特征在于：

所述换热井的深度大于所述蓄热井的深度，所述换热管的长度大于所述蓄热管的长度。

5.根据权利要求4所述的太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖系统，其特征在于：

所述换热井的深度比所述蓄热井的深度深5-20m。

6.根据权利要求1所述的太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖系统，其特征在于：

所述蓄热区上在地面以下设有保温层。

7.根据权利要求1所述的太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖系统，其特征在于：

所述换热管和所述蓄热管均为U型管，所述蓄热管为耐高温PE-Xa管、耐高温PE-Xb管、耐高温PE-Xc管、耐高温PERT管、耐高温Pb管中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖系统，其特征在于：

所述短期蓄能装置和所述蓄热管之间设有蓄热管道和取热管道，所述蓄热管道上设有第一控制阀、蓄热泵、第三控制阀和第五控制阀，所述取热管道上设有第四控制阀、取热泵、第六控制阀和第二控制阀，所述蓄热泵和所述取热泵为同一个泵。

9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述的太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖系统的供暖方法，其特征在于：包括以下模式：

1)当太阳能充足、短期蓄能装置的温度达到末端采暖装置的采暖要求时，开启短期蓄能装置，短期蓄能装置将太阳能集热系统收集的热量供给末端采暖装置；

2)当太阳能集热系统所提供的热量不能够满足末端采暖装置的采暖要求时，开启蓄热和取热系统，短期蓄能装置从蓄热和取热系统中提取热量，以对其内的热量进行补偿，并将太阳能集热系统以及蓄热和取热系统联合收集的热量供给末端采暖装置；

3)当1)和2)两个模式都不能够满足末端采暖装置的采暖要求时，开启地源热泵系统，热泵机组转移热量，并供给末端采暖装置；

4)当地源热泵系统的供暖达到末端采暖装置的温度要求后，关闭地源热泵系统，再次需要供暖时继续重复模式1)、模式2)和模式3)。

10.根据权利要求9所述的太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖系统的供暖方法，其特征在于：

所述模式1)下，短期蓄能装置的水温大于40℃；所述模式2)下，短期蓄能装置的水温小于40℃且蓄热管内的水温大于45℃；所述模式3)下，短期蓄能装置的水温小于40℃且蓄热管内的水温小于45℃。