[发明专利]一种地铁复合能源多功能末端热泵系统和方法

权利要求书

1.一种地铁复合能源多功能末端热泵系统的供能方法，其特征在于：采用毛细管换热器的地铁复合能源多功能末端热泵系统,所述系统包括能源端和用户末端、蓄热水箱，第一能源端包括铺设于隧道围岩内的毛细管前端换热器和地铁毛细管热泵机组，第二能源端包括太阳能集热板，第三能源端包括风冷热泵机组，用户末端包括空调器末端、热水供应末端、地板辐射采暖末端、散热器采暖末端，第一能源端、第二能源端、第三能源端与蓄热水箱的入水口连接，蓄热水箱的出水口分别与空调器末端、热水供应末端、地板辐射采暖末端、散热器采暖末端连接，空调器末端、地板辐射采暖末端、散热器采暖末端的出水口分别通过第一回水管路与蓄热水箱连接，空调器末端的出水口通过第二回水管路与第三能源端连接，第三能源端通过供冷管路与空调器末端连接；地铁复合能源多功能末端热泵系统还包括控制系统，控制系统包括温度监测器、水量监测器、阀门控制器、机组控制器、水泵控制器和中央处理装置，太阳能集热板的出口、蓄热水箱的出口设置温度监测器，蓄热水箱内设置水量监测器，第一至第十六阀门均设置阀门控制器，风冷热泵机组设置机组控制器，第一至第十一循环水泵设置水泵控制器，温度监测器、水量监测器、阀门控制器、机组控制器、水泵控制器分别与中央处理装置连接；第一能源端还包括第一循环水泵、第二循环水泵、第一阀门、第二阀门，毛细管前端换热器的出口通过第一循环水泵、第一阀门与地铁毛细管热泵机组连接，蓄热水箱与地铁毛细管热泵机组通过第二循环水泵、第二阀门连接；第二能源端还包括第三循环水泵、第三阀门、第四阀门，太阳能集热板通过第三阀门、第四阀门和第三循环水泵与蓄热水箱连接；第三能源端还包括第四循环水泵、第五循环水泵、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门，风冷热泵机组通过第五阀门、第六阀门和第四循环水泵与蓄热水箱连接，风冷热泵机组通过第七阀门、第八阀门、第九阀门和第五循环水泵与空调器末端连接，空调器末端通过第十阀门与蓄热水箱连接；蓄热水箱通过第六循环水泵、第十一阀门与空调器末端连接，蓄热水箱通过第七循环水泵、第十二阀门与热水供应末端连接，蓄热水箱通过第八循环水泵、第十三阀门与地板辐射采暖末端连接，蓄热水箱通过第九循环水泵、第十四阀门与散热器采暖末端连接；

所述方法的具体步骤为：

打开第一阀门，地铁毛细管热泵机组吸收地铁隧道内的废热加热热水，打开第二阀门，热水进入蓄热水箱，打开第十二阀门和第七循环水泵；

夏季，中央处理装置控制相应的控制器打开第七阀门、第八阀门、第九阀门和第五循环水泵，风冷热泵机组为空调器末端提供冷量；当太阳能集热板的出口水温大于或等于60℃，中央处理装置则控制相应的控制器打开第三循环水泵、第三阀门和第四阀门，蓄热水箱中的循环水流回太阳能集热板和地铁毛细管热泵机组，吸收太阳能和地铁废热；若太阳能集热板的出口水温低于60℃，中央处理装置控制相应的控制器关闭第三阀门、第四阀门、第三循环水泵，蓄热水箱中的循环水流回地铁毛细管热泵机组，利用地铁废热热量，为热水供应末端提供热水；

冬季，打开第十三阀门、第十四阀门、第八循环水泵、第九循环水泵，中央处理装置控制相应的控制器关闭第七阀门、第八阀门、第九阀门和第五循环水泵；当蓄热水箱的出口水温低于60℃时，若太阳能集热板出口温度监测器监测到出口水温大于或等于60℃，则中央处理装置控制相应的控制器开启第三阀门、第四阀门和第三循环水泵，蓄热水箱中的循环水流回太阳能集热板和地铁毛细管热泵机组，吸收太阳能和地铁废热；若此时蓄热水箱出口水温仍低于60℃，则中央处理装置控制相应的控制器开启第五阀门、第六阀门和第四循环水泵，蓄热水箱中的循环水流回风冷热泵机组、太阳能集热板和地铁毛细管热泵机组，由三个能源端共同为空调器末端、热水供应末端、地板辐射采暖末端、散热器采暖末端提供热量；若太阳能集热板出口温度监测器监测到出口水温小于60℃，中央处理装置控制相应的控制器开启第五阀门、第六阀门和第四循环水泵，关闭第三阀门、第四阀门和第三循环水泵，循环水流回风冷热泵机组、地铁毛细管热泵机组，由第一、三能源端为多功能末端提供热量；

过渡季，中央处理装置控制相应的控制器关闭第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十三阀门、第十四阀门、第五循环水泵、第八循环水泵和第九循环水泵；若太阳能集热板温度监测器监测到出口水温低于60℃，中央处理装置控制相应的控制器关闭第三阀门、第四阀门和第三循环水泵，若此时蓄热水箱出口水温低于60℃，中央处理装置控制相应的控制器开启第五阀门、第六阀门和第四循环水泵，蓄热水箱中的循环水流回风冷热泵机组、地铁毛细管热泵机组，由第一、三能源端提供热量；若此时蓄热水箱出口水温大于60℃，中央处理装置控制相应的控制器关闭第五阀门、第六阀门和第四循环水泵，蓄热水箱中的循环水流回地铁毛细管热泵机组，由第一能源端提供热量；若太阳能集热板温度监测器监测到出口水温大于或等于60℃，中央处理装置控制相应的控制器开启第三阀门、第四阀门和第三循环水泵，蓄热水箱中的循环水流回太阳能集热板、地铁毛细管热泵机组，由第一、二能源端提供热量。