[发明专利]一种太阳能集热器与热泵耦合的供能系统以及控制方法

说明书

本发明涉及一种太阳能集热器与热泵耦合的供能系统以及控制方法，包括第一水箱、第二水箱、太阳能集热器、热泵、第一换热器、第二换热器、第三换热器和风机盘管。第一换热器和第二换热器设于第一水箱中，第三换热器设于第二水箱中。太阳能集热器与第一换热器通过集热回路连接。热泵与第一水箱通过第一热泵回路连接。热泵与第二水箱通过第二热泵回路连接。第一水箱与第二水箱通过供热水管路连接用水末端。第二换热、第三换热器以及风机盘管通过第一供能管路循环连接，第三换热器与风机盘管通过第二供能管路循环连接。充分的利用太阳能，降低供暖季的供热水和供暖能耗；系统耦合太阳能集热器与热泵，过渡季及供冷季满足建筑能源需求，降低系统能耗。

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种太阳能集热器与热泵耦合的供能系统以及控制方法。

背景技术

太阳能是一种清洁能源，可通过光伏板或集热器转换为电能或热能，其中，国内对于集热器的应用最为广泛。但是太阳能的利用受到地域、时间等因素的限制，难以持续稳定的输出热量，因此，仍需其他热源辅助以满足全年的热水和供暖需求。热泵具有节能、环保等优点，受地域影响较小，其可将低品位的空气能、地热能等可再生能源转换为高品位热能，在供暖、供冷中应用广泛。采用热泵耦合太阳能实现供热水、供暖是一种高效、清洁的能源利用系统形式。

传统的建筑供热水及供暖通常采用两套单独的系统，供暖季采用太阳能耦合电辅热的系统制备热水，采用热泵系统供暖，但在我国的大多数区域，供暖季的太阳能辐射量普遍较小，太阳能难以转换为高品位热能，因此供暖季的供热水、供暖能耗较高。而采用集热器与热泵的并联系统也存在上述问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种太阳能集热器与热泵耦合的供能系统以及控制方法，其解决了供热水和供暖能耗高的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明的太阳能集热器与热泵耦合的供能系统包括：

第一水箱、第二水箱、太阳能集热器、热泵、第一换热器、第二换热器、第三换热器以及风机盘管；

所述第一换热器和所述第二换热器均设置于所述第一水箱中，所述第三换热器设置于所述第二水箱中；所述第一水箱和所述第二水箱均与自来水管连接；

所述太阳能集热器与所述第一换热器通过集热回路循环连接；

所述热泵与所述第一水箱通过第一热泵回路连接；所述热泵与所述第二水箱通过第二热泵回路连接；

所述第一水箱与所述第二水箱串联后通过第一供热水管路连接用水末端，所述第一水箱通过第二供热水管路连接用水末端，所述第二水箱通过第三供热水管路连接用水末端；

所述第二换热器、所述第三换热器以及所述风机盘管通过第一供能管路依次循环连接；所述第三换热器与所述风机盘管通过第二供能管路依次循环连接。

可选地，所述太阳能集热器与热泵耦合的供能系统还包括：第一三通阀和第二三通阀；

所述第一三通阀和所述第二三通阀均设置有A通道、B通道和C通道，其中，A通道和B通道均能够与C通道连通；

所述第二水箱的出口连接所述第一三通阀的A通道，所述第一水箱的出口连接所述第一三通阀的B通道，所述第一三通阀的C通道通过第二水泵连接所述热泵的入口；

所述第二水箱的入口连接所述第二三通阀的A通道，所述第一水箱的入口连接所述第二三通阀的B通道，所述第二三通阀的C通道连接所述热泵的出口。

可选地，所述太阳能集热器与热泵耦合的供能系统还包括：第三三通阀、第一分流阀、第二分流阀、第一混水阀以及第二混水阀；