[发明专利]适用于高寒地区的太阳能与热泵联合供热系统及其方法

权利要求书

1.一种适用于高寒地区的太阳能与热泵联合供热方法，该方法利用的供热系统包括太阳能集热器（1）、热泵压缩机（2）、冷凝蓄热器（3）、辅助冷凝器（4）、回热器（5）、蒸发器（7）、供热末端（8）、第一循环水泵（9）、第二循环水泵（10）、第一三通阀（11）、第二三通阀（12）、第三三通阀（13）、第四三通阀（14）、第五三通阀（15）、第六三通阀（16）、循环水管路（17）和制冷剂管路（18）；

所述的太阳能集热器（1）的出水口通过循环水管路（17）依次连接第一循环水泵（9）、第一三通阀（11）的第一阀口、第一三通阀（11）的第二阀口、第二三通阀（12）的第一阀口、第二三通阀（12）的第二阀口、供热末端（8）、第三三通阀（13）的第二阀口、第三三通阀（13）的第一阀口和太阳能集热器（1）的进水口；第一三通阀（11）的第三阀口通过循环水管路（17）依次连接第六三通阀（16）的第一阀口、第六三通阀（16）的第二阀口、冷凝蓄热器（3）的循环水入口、冷凝蓄热器（3）的循环水出口和第三三通阀（13）的第三阀口；所述第六三通阀（16）的第三阀口通过循环水管路（17）依次连接第二循环水泵（10）和第二三通阀（12）的第三阀口；

所述的热泵压缩机（2）出口通过制冷剂管路（18）依次连接第四三通阀（14）的第一阀口、第四三通阀（14）的第二阀口、冷凝蓄热器（3）的制冷剂入口、冷凝蓄热器（3）的制冷剂出口、第五三通阀（15）的第三阀口、第五三通阀（15）的第二阀口、辅助冷凝器（4）、回热器（5）、节流阀（6）、蒸发器（7）、回热器（5）和热泵压缩机（2）入口；第四三通阀（14）的第三阀口通过制冷剂管路（18）依次连接供热末端（8）和第五三通阀（15）的第一阀口；

所述供热系统中，通过切换第一三通阀（11）、第二三通阀（12）、第三三通阀（13）、第四三通阀（14）、第五三通阀（15）和第六三通阀（16），整个系统可实现太阳能储热、太阳能供热、热泵储热、热泵供热与冷凝蓄热器供热；对于太阳能储热，通过循环水管路（17）将太阳能集热器（1）、第一循环水泵（9）、第一三通阀（11）、第六三通阀（16）、冷凝蓄热器（3）、第三三通阀（13）顺次首尾相连，从而构成太阳能储热循环；对于太阳能供热，通过循环水管路（17）将太阳能集热器（1）、第一循环水泵（9）、第一三通阀（11）、第二三通阀（12）、供热末端（8）、第三三通阀（13）顺次首尾相连，从而构成太阳能供热循环；对于热泵储热，通过制冷剂管路（18）将热泵压缩机（2）、第四三通阀（14）、冷凝蓄热器（3）、第五三通阀（15）、辅助冷凝器（4）、回热器（5）、节流阀（6）、蒸发器（7）顺次首尾相连，从而构成热泵储热循环；对于热泵供热，通过制冷剂管路（18）将热泵压缩机（2）、第四三通阀（14）、供热末端（8）、第五三通阀（15）、辅助冷凝器（4）、回热器（5）、节流阀（6）、蒸发器（7）顺次首尾相连，从而构成热泵供热循环；对于冷凝蓄热器供热，通过循环水管路（17）将冷凝蓄热器（3）、第六三通阀（16）、第二循环水泵（10）、第二三通阀（12）、供热末端（8）、第三三通阀（13）顺次首尾相连，从而构成冷凝蓄热器供热循环；

所述的联合供热方法包括太阳能单独供热模式、太阳能与热泵联合供热模式、热泵单独供热模式和冷凝蓄热器供热模式，各模式具体运行步骤如下：

1）太阳能单独供热模式中，在太阳能充足时，开启太阳能集热器（1）和第一循环水泵（9），将太阳能集热器（1）收集到的能量通过循环水管路（17）进行输运，一部分按照所述太阳能供热循环为供热末端（8）提供采暖及生活用水，另一部分按照所述太阳能储热循环进入冷凝蓄热器（3）进行储存；

2）太阳能与热泵联合供热模式中，在太阳能不足时，开启太阳能集热器（1）、第一循环水泵（9）、热泵压缩机（2）和节流阀（6），将太阳能集热器（1）收集到的热量通过循环水管路（17）进行输运，按照所述太阳能供热循环为供热末端（8）提供一部分采暖及生活用水，将热泵压缩机（2）运行时产生的冷凝热通过制冷剂管路（18）进行输运，一部分按照所述热泵供热循环为供热末端（8）补足采暖及生活用水需求，另一部分按照所述热泵储热循环进入冷凝蓄热器（3）进行储存；

3）热泵单独供热模式中，在无太阳能时，开启热泵压缩机（2）、节流阀（6），将热泵压缩机（2）运行时产生的冷凝热通过制冷剂管路（18）进行输运，一部分按照所述热泵供热循环为供热末端（8）提供采暖和生活用水，另一部分按照所述热泵储热循环进入冷凝蓄热器（3）进行储存；

4）冷凝蓄热器供热模式中，在太阳能与热泵系统都无法正常运行时，开启第二循环水泵（10），将冷凝蓄热器（3）中存储的热量通过循环水管路（17）进行输运，按照所述冷凝蓄热器供热循环用于为供热末端（8）提供采暖及生活用水。