本发明专利技术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、第二换热器及风机盘管。第一水箱与第二水箱通过热量传递管路循环连接。太阳能集热器与第一换热器通过集热回路循环连接。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。第一水箱通过第一供热水管路连接用水末端，第二水箱通过第二供热水管路连接用水末端。第二换热器与风机盘管通过供能管路循环连接。第一水箱通过太阳能集热器收集的太阳能输送到第二水箱，充分的利用太阳能，减小供热水和供暖的能耗；系统耦合太阳能集热器与热泵，在过渡季及供冷季满足建筑的能源需求，降低系统能耗。低系统能耗。低系统能耗。
【技术实现步骤摘要】
一种太阳能集热器与热泵耦合的供能系统以及控制方法
[0001]本专利技术涉及建筑
，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。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
技术实现思路
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点和不足，本专利技术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，其解决了供热水与供暖或供冷无法结合以及供热水、供暖、供冷能耗高的技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术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、第二换热器以及风机盘管；
[0008]所述第一换热器设置于所述第一水箱中，所述第二换热器设置于所述第二水箱中；
[0009]所述第一水箱和所述第二水箱均与自来水管连接，所述第一水箱与所述第二水箱通过热量传递管路循环连接；
[0010]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；
[0011]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；
[0012]所述第一水箱通过第一供热水管路连接用水末端，所述第二水箱通过第二供热水管路连接用水末端；
[0013]所述第二换热器与所述风机盘管通过供能管路依次循环连接。
[0014]可选地，所述供能系统还包括：第一三通阀和第二三通阀；
[0015]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；
[0016]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；
[0017]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。
[0018]可选地，所述供能系统还包括：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；
[0019]所述第三三通阀、所述第一分流阀、所述第二分流阀、所述第一混水阀以及所述第二混水阀均设置有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；
[0020]所述第一水箱的出口连接所述第三三通阀的C通道，所述第二水箱的入口连接所述第三三通阀的B通道；
[0021]所述第一混水阀的A通道连接所述第三三通阀的A通道，所述第一混水阀的B通道连接所述第二水箱的出口，所述第一混水阀的C通道连接所述第二混水阀的B通道，所述第二混水阀的C通道连接用水末端；
[0022]所述第一分流阀的C通道连接自来水管，所述第一分流阀的B通道连接连接所述第一水箱的入口，所述第一分流阀的A通道连接所述第二分流阀的C通道，所述第二分流阀的B通道连接所述第二水箱的入口。
[0023]可选地，所述第一水箱的出口与所述第三三通阀的C通道之间的管路上设置有第四温度监测装置；
[0024]所述第二水箱的出口与所述第一混水阀的B通道之间的管路上设置有第六温度监测装置。
[0025]可选地，所述第一分流阀的C通道与自来水管之间的管路上设置有增压泵；
[0026]所述第二分流阀的A通道与所述第二混水阀的A通道通过供冷水管路连接。
[0027]可选地，所述第二水箱的出口与所述第一水箱的入口之间的管路上设置有第四水泵和第七温度监测装置；
[0028]所述供能管路上设置有第二膨胀罐和第三水泵，所述第二膨胀罐和所述第三水泵均位于所述第二换热器的出口与所述风机盘管的入口之间的管路上，且所述第三水泵的出口连接所述风机盘管的入口。
[0029]可选地，所述集热回路上设置有第一水泵、第一膨胀罐、第一温度监测装置以及第二温度监测装置；
[0030]所述第二温度监测装置、所述第一膨胀罐以及所述第一水泵均设置于所述第一换热器的出口与所述太阳能集热器的入口之间的管路上，所述第一膨胀罐位于所述第一水泵的上游；
[0031]所述第二温度监测装置设置于所述太阳能集热器的出口与所述第一换热器的入口之间的管路上。
[0032]可选地，所述供能系统还包括：第三温度监测装置和第五温度监测装置；
[0033]所述第三温度监测装置设置于所述第一水箱上，用于监测所述第一水箱的顶部的水温；
[0034]所述第五温度监测装置设置于所述第二水箱上，用于监测所述第二水箱的顶部的
水温。
[0035]可选地，所述供能系统还包括：电辅热装置，所述电辅热装置设置于所述第一水箱中。
[0036]进一步地，本专利技术还提供了一种太阳能集热器与热泵耦合的供能系统的控制方法，应用于如上所述的供能系统中，所述控制方法包括：
[0037]当季节为供暖季时，所述供能系统运行模式一；
[0038]当季节为过渡季时，所述供能系统运行模式二；
[0039]当季节为供冷季时，所述供能系统运行模式三；
[0040]其中：
[0041]模式一时，所述太阳能集热回路、所述第二热泵回路、所述第二供热水管路、所述供能管路以及所述热量传递管路连通；
[0042]模式二时，所述太阳能集热回路、所述第一热泵回路以及所述第一供热水管路连通；
[0043]模式三时，所述太阳能集热回路、所述第二热泵回路、所述第一供热水管路以及所述供能管路连通。
[0044](三)有益效果
[0045]系统将第一水箱通过太阳能集热器收集的太阳能输送到第二水箱中，充分的利用太阳能，减小供暖季的供热水和供暖的能耗；系统耦合太阳能集热器与热泵，在过渡季及供冷季满足建筑的能源需求，降低系统能耗，并且供热水与供暖，或者供热水与供冷能够通过本系统同时实现，应用范围广，实用性强。
附图说明
[0046]图1为本专利技术的太阳能集热器与热泵耦合的供能系统的原理图；
[0047]图2为本专利技术的太阳能集热器与热泵耦合的供能系统在不同的运行模式下三通阀、分流阀、混水阀的通道打开情况图；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种太阳能集热器与热泵耦合的供能系统，其特征在于，所述供能系统包括：第一水箱、第二水箱、太阳能集热器、热泵、第一换热器、第二换热器以及风机盘管；所述第一换热器设置于所述第一水箱中，所述第二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，所述第一水箱与所述第二水箱通过热量传递管路循环连接；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；所述第一水箱通过第一供热水管路连接用水末端，所述第二水箱通过第二供热水管路连接用水末端；所述第二换热器与所述风机盘管通过供能管路循环连接。2.如权利要求1所述的太阳能集热器与热泵耦合的供能系统，其特征在于，所述供能系统还包括：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。3.如权利要求1所述的太阳能集热器与热泵耦合的供能系统，其特征在于，所述供能系统还包括：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；所述第三三通阀、所述第一分流阀、所述第二分流阀、所述第一混水阀以及所述第二混水阀均设置有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；所述第一水箱的出口连接所述第三三通阀的C通道，所述第二水箱的入口连接所述第三三通阀的B通道；所述第一混水阀的A通道连接所述第三三通阀的A通道，所述第一混水阀的B通道连接所述第二水箱的出口，所述第一混水阀的C通道连接所述第二混水阀的B通道，所述第二混水阀的C通道连接用水末端；所述第一分流阀的C通道连接自来水管，所述第一分流阀的B通道连接连接所述第一水箱的入口，所述第一分流阀的A通道连接所述第二分流阀的C通道，所述第二分流阀的B通道连接所述第二水箱的入口。4.如权利要求3所述的太阳能集热器与热泵耦合的供能系统，其特征在于，所述第一水箱的出口与所述第三三通阀的C通道之间的管路上设置有第四温度监测装置；所述第二水箱的出口与所述第一混水阀的B通道之间的管路上设置有第六温度监测装...
【专利技术属性】
技术研发人员：周晋，郑志行，徐峰，刘宏成，肖坚，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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