本發(fā)明屬于能源利用與節(jié)能，尤其涉及一種太陽能pv/t熱泵熱電冷三儲聯(lián)供系統(tǒng)，光伏光熱一體化耦合地源熱泵技術(shù)的冷熱電三儲聯(lián)供能源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著能源危機(jī)和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，尋找清潔、高效、可再生的能源成為重要議題。太陽能作為一種清潔、無污染的能源，其應(yīng)用日益廣泛。然而，太陽能作為單一供能裝置，其利用受限于太陽輻照的不穩(wěn)定性和間斷性，并且嚴(yán)重受到季節(jié)氣候的影響，導(dǎo)致能源利用效率不高。地源熱泵作為一種全年運(yùn)行的可再生能源系統(tǒng)能在夏季供冷、供暖季供熱、全年供熱水，不過長時間的運(yùn)行會產(chǎn)生土壤熱失衡的問題。因此，亟需一種新的能源系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種太陽能pv/t熱泵熱電冷三儲聯(lián)供系統(tǒng)，是一種光伏光熱一體化耦合地源熱泵技術(shù)的冷熱電三儲聯(lián)供能源系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)夏季制冷、冬季供暖、全年供熱水、供電，解決因地源熱泵造成的土壤熱失衡問題，從而提高能源的綜合利用效率。

2、一種太陽能pv/t熱泵熱電冷三儲聯(lián)供系統(tǒng)，包括相連接的pv及pv/t組件陣列、儲蓄模塊、地?zé)崮苣K、生活熱水熱泵機(jī)組(5)及供冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)，通過模塊間的不同閥組開閉提供pv/t熱泵供暖模式、pv/t熱泵供冷模式、pv/t熱泵制生活熱水模式、pv/t地埋管補(bǔ)熱模式、土壤源熱泵制熱模式及土壤源熱泵制冷模式、土壤源熱泵制生活熱水模式七大運(yùn)行模式。

3、所述pv及pv/t組件陣列包括pv陣列(2)與pv/t組件陣列(1)，pv陣列(2)與pv/t組件陣列(1)依次與光電控制器(10)、光伏逆變器(11)、交流電箱(12)電連接形成發(fā)電系統(tǒng)；其中光電控制器(10)與蓄電池(13)相連，pv(2)與pv/t(1)產(chǎn)電依次進(jìn)入光電控制器(10)、光伏逆變器(11)、交流電箱(12)，電網(wǎng)與發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)作以補(bǔ)充。

4、所述pv/t組件陣列(1)的直接制熱側(cè)進(jìn)出口依次與板式換熱器(3)、第一閥組(21)、第一水泵(16)、第三閥組(23)、第六閥組(26)、冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)連接，冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)與用戶端(9)通過回水水泵(20)相連。

5、所述pv/t組件陣列(1)中的冷卻介質(zhì)為制冷劑，pv/t組件陣列(1)的制冷劑出口與壓縮機(jī)(14)相連、制冷劑進(jìn)口與膨脹閥(15)相連，然后通過板式換熱器(3)將壓縮機(jī)(14)和膨脹閥(15)串聯(lián)形成閉合系統(tǒng)。

6、所述儲蓄模塊包括蓄冷水箱(6)，蓄冷水箱(6)的進(jìn)口通過第四閥組(24)與冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)相連，蓄冷水箱(6)的出口通過第三水泵(19)與用戶端(9)相連；還包括蓄熱水箱(4)，蓄熱水箱(4)的進(jìn)口通過第二閥組(22)依次與第一水泵(16)、第一閥組(21)相連，蓄熱水箱(4)的出口通過第二水泵(17)分別與第一單向閥(27)和第二單向閥(28)相連。

7、所述地?zé)崮苣K包括地埋管(7)，地埋管(7)的進(jìn)出口通過第五閥組(25)與第四水泵(18)以及第六閥組(26)相連，第六閥組(26)與冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)相連。

8、所述冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)分別與冷熱源端和用戶端相連；蓄冷水箱(6)的制冷側(cè)進(jìn)口與第四閥組(24)連接，蓄冷水箱(6)的制冷側(cè)出口與第三水泵(19)相連。

9、所述生活熱水熱泵機(jī)組(5)的進(jìn)口依次與第一單向閥(27)、第二水泵(17)、蓄熱水箱(4)相連，出口依次與第三單向閥(29)、用戶端(9)相連。

10、所述冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)、生活熱水熱泵機(jī)組(5)、第一水泵(16)、第二水泵(17)、第三水泵(19)、第四水泵(18)、回水水泵(20)與交流電箱(12)和電網(wǎng)并聯(lián)連接；pv及pv/t組件陣列的產(chǎn)電將共同匯總至系統(tǒng)中的光電控制器(10)，產(chǎn)生電量優(yōu)先供于冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)、生活熱水熱泵機(jī)組(5)、壓縮機(jī)(14)、第一水泵(16)、第二水泵(17)、第三水泵(19)、第四水泵(18)、回水水泵(20)；當(dāng)產(chǎn)電富足時，將電量儲存在蓄電池(13)中作以備用，當(dāng)產(chǎn)電量不足時，優(yōu)先使用蓄電池(13)中的電量，如若蓄電池(13)的電量同樣不足，則使用電網(wǎng)作以補(bǔ)充。

11、該系統(tǒng)所提供的運(yùn)行模式如下：

12、pv/t熱泵供暖模式：當(dāng)pv/t組件陣列(1)的背板流道中的制冷劑吸收到的溫度達(dá)到可以直接用于供暖的溫度時，開啟第一閥組(21)、第一水泵(16)、第三閥組(23)、第六閥組(26)、供冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)、用戶端(9)、回水水泵(20)，向用戶端進(jìn)行供暖；

13、pv/t熱泵制冷模式：該模式在夜間進(jìn)行，pv/t組件陣列(1)在夜間通過向天空的輻射使得制冷劑吸收冷量，將制冷劑的冷量傳遞給冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)并利用夜間用電谷價將溫度進(jìn)一步降低并儲存至蓄冷水箱(6)；在夜間開啟第一閥組(21)、第一水泵(16)、第三閥組(23)、第六閥組(26)、供冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)、第四閥組(24)、蓄冷水箱(6)；

14、在白天的供冷原則是：首先利用蓄冷水箱中的冷量為用戶供冷，在冷量耗盡或冷量無法滿足供應(yīng)后，采用地源熱泵進(jìn)行供冷；

15、pv/t熱泵制生活熱水模式：當(dāng)pv/t組件陣列(1)無供熱需求時，開啟第一閥組(21)、第一水泵(16)、第二閥組(22)、蓄熱水箱(4)、第二水泵(17)，此時當(dāng)從第二水泵(17)輸出的水溫達(dá)到預(yù)設(shè)的供熱水需求時，開啟第二單向閥(28)，直接供于用戶端(9)；如若從第二水泵(17)輸出的水溫未達(dá)到使用需求，則開啟第一單向閥(27)、熱水熱泵機(jī)組(5)、第三單向閥(29)，供于用戶端(9)；

16、pv/t地埋管補(bǔ)熱模式：在不需要pv/t供暖且地埋管需要補(bǔ)熱的情況下運(yùn)行此模式，開啟第一閥組(21)、第一水泵(16)、第三閥組(23)、第五閥組(25)、地埋管(7)、第四水泵(18)；

17、土壤源熱泵制熱模式及土壤源熱泵制冷模式：開啟第五閥組(25)、第四水泵(18)、第六閥組(26)、供冷暖空調(diào)熱泵機(jī)組(8)、用戶端(9)、回水水泵(20)；

18、土壤源熱泵制生活熱水模式：開啟第五閥組(25)、第四水泵(18)、第三閥組(23)、第二閥組(22)、蓄熱水箱(4)、第二水泵(17)，此時當(dāng)從第二水泵(17)輸出的水溫達(dá)到供熱水需求時，開啟第二單向閥(28)，直接供于用戶端(9)；若從第二水泵(17)輸出的水溫未達(dá)到使用需求，則開啟第一單向閥(27)、熱水熱泵機(jī)組(5)、第三單向閥(29)供于用戶端(9)。

19、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的太陽能pv/t熱泵熱電冷三儲聯(lián)供系統(tǒng)提供了7種運(yùn)行模式，能夠根據(jù)外界環(huán)境變化和末端需求進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。

20、本發(fā)明通過引入pv陣列和蓄電池，有效緩解了pv/t熱泵系統(tǒng)發(fā)電量不足的問題。

21、蓄冷水箱和蓄熱水箱的設(shè)置使得pv/t組件產(chǎn)生的熱量和冷量得到充分收集和利用。

22、該系統(tǒng)利用pv/t組件陣列對土壤進(jìn)行補(bǔ)熱，從而減輕地源熱泵導(dǎo)致的土壤熱失衡問題。通過整合太陽能、地?zé)崮?、電能和空氣能這四種能源，系統(tǒng)實現(xiàn)了為建筑夏季供冷、冬季供熱、全年供熱水及供電的功能。該方案在碳中和的時代背景下，展現(xiàn)了其可行性。