本發(fā)明涉及一種熱泵裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種太陽(yáng)能、土壤源復(fù)合熱泵結(jié)構(gòu)及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的環(huán)保意識(shí)也在不斷提高，由于土壤源熱泵環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯，近年來(lái)已在一定程度上得到推廣。然而在使用一段時(shí)間后，裝置使用地區(qū)會(huì)出現(xiàn)土壤溫度場(chǎng)的失衡問(wèn)題，這一問(wèn)題在寒冷的北方地區(qū)尤為突出。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN 103062820 A公開(kāi)了一種土壤源熱泵、太陽(yáng)能聯(lián)合蓄熱供暖系統(tǒng)，保證冬季從大地吸取的熱量與夏季向大地釋放的熱量平衡，保證土壤源熱泵機(jī)組工作正常有效，同時(shí)通過(guò)控制系統(tǒng)使得土壤源熱泵機(jī)組和太陽(yáng)能集熱器聯(lián)合協(xié)調(diào)工作。但是，這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合熱泵熱效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種太陽(yáng)能、土壤源復(fù)合熱泵結(jié)構(gòu)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了復(fù)合熱泵的熱效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種太陽(yáng)能、土壤源復(fù)合熱泵結(jié)構(gòu)，包括熱泵機(jī)組和太陽(yáng)能功率驅(qū)動(dòng)器，熱泵機(jī)組包括壓縮機(jī)、四通閥、雙向膨脹閥和兩個(gè)蒸發(fā)式換熱器，一個(gè)蒸發(fā)式換熱器與用戶端換熱裝置相連，另一個(gè)蒸發(fā)式換熱器通過(guò)第六調(diào)節(jié)閥與分水器相連，并通過(guò)第一調(diào)節(jié)閥與集水器相連，分水器還通過(guò)第五調(diào)節(jié)閥、止回閥和第二調(diào)節(jié)閥與集水器相連，分水器還通過(guò)第八調(diào)節(jié)閥和第一循環(huán)泵與地埋管換熱器相連，集水器通過(guò)第三調(diào)節(jié)閥和第十調(diào)節(jié)閥與地埋管換熱器相連，第十調(diào)節(jié)閥和地埋管換熱器之間的管路通過(guò)第十一調(diào)節(jié)閥、第十三調(diào)節(jié)閥、第十四調(diào)節(jié)閥、第十五調(diào)節(jié)閥、第二十調(diào)節(jié)閥和第四調(diào)節(jié)閥與集水器相連，第十三調(diào)節(jié)閥和第十四調(diào)節(jié)閥之間的管路通過(guò)第十二調(diào)節(jié)閥和第七調(diào)節(jié)閥與分水器相連，第一循環(huán)泵 與地埋管換熱器之間的管路通過(guò)第九調(diào)節(jié)閥和第二十一調(diào)節(jié)閥與盤管換熱器相連，第十四調(diào)節(jié)閥和第十五調(diào)節(jié)閥之間的管路通過(guò)第十六調(diào)節(jié)閥與太陽(yáng)能吸收裝置的進(jìn)水口相連，太陽(yáng)能吸收裝置的出水口通過(guò)第十七調(diào)節(jié)閥、第二循環(huán)泵和第十九調(diào)節(jié)閥與盤管換熱器相連，第二循環(huán)泵和第十九調(diào)節(jié)閥之間的管路通過(guò)第十八調(diào)節(jié)閥連接至第十五調(diào)節(jié)閥和第二十調(diào)節(jié)閥之間的管路上，盤管換熱器外側(cè)設(shè)置有儲(chǔ)熱水箱，儲(chǔ)熱水箱分別通過(guò)第一溫控閥和第二溫控閥連接冷水進(jìn)水管和熱水出水管；太陽(yáng)能吸收裝置包括鋁合金框架，鋁合金框架頂部設(shè)置有玻璃蓋板，玻璃蓋板下方設(shè)置有太陽(yáng)能電池片，玻璃蓋板與太陽(yáng)能電池片之間保留有空腔，太陽(yáng)能電池片下方設(shè)置有吸熱板，吸熱板下方設(shè)置有若干個(gè)循環(huán)水排管，循環(huán)水排管下方設(shè)置有背板，循環(huán)水排管分別與太陽(yáng)能吸收裝置的出水口和出水口相連，太陽(yáng)能功率驅(qū)動(dòng)器分別與太陽(yáng)能電池片和壓縮機(jī)電氣連接。

作為優(yōu)選，所述太陽(yáng)能電池片的外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)熱金屬框，導(dǎo)熱金屬框的底面與吸熱板接觸，導(dǎo)熱金屬框與吸熱板之間設(shè)置有若干個(gè)貫穿的通孔，通孔的頂部與空腔連接，通孔的底部與循環(huán)水排管連接，通孔中設(shè)置有球形腔室，相鄰的球形腔室之間設(shè)置有橡膠隔膜，橡膠隔膜的頂部與球形腔室的頂部連接，橡膠隔膜的底部與球形腔室的底部選擇性密封接觸。

作為優(yōu)選，所述太陽(yáng)能電池片和導(dǎo)熱金屬框與吸熱板之間通過(guò)層壓的方式連接。

作為優(yōu)選，所述吸熱板與循環(huán)水排管之間通過(guò)導(dǎo)熱膠或者焊接的方式連接。

作為優(yōu)選，所述循環(huán)水排管下部設(shè)置有保溫棉。

一種用于上述的太陽(yáng)能、土壤源復(fù)合熱泵結(jié)構(gòu)的控制方法，包括以下步驟：

供熱時(shí)期，根據(jù)天氣狀況的不同分為三種情況，分別為系統(tǒng)單獨(dú)依靠太陽(yáng)能運(yùn)行、系統(tǒng)單獨(dú)依靠土壤源運(yùn)行、系統(tǒng)依靠太陽(yáng)能和土壤源同 時(shí)運(yùn)行；當(dāng)經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能吸收裝置的光熱轉(zhuǎn)換部分制得的熱水可以達(dá)到熱泵機(jī)組進(jìn)水溫度要求時(shí)，系統(tǒng)單獨(dú)依靠太陽(yáng)能運(yùn)行供熱，即在這種情況下工質(zhì)在太陽(yáng)能吸收裝置的光熱轉(zhuǎn)換部分中吸熱升溫后進(jìn)入熱泵機(jī)組為其供熱，具體循環(huán)流程為當(dāng)循環(huán)水在太陽(yáng)能吸收裝置的光熱轉(zhuǎn)換部分中吸熱升溫后，在第二循環(huán)泵作用下經(jīng)過(guò)第十九調(diào)節(jié)閥、盤管換熱器和第四調(diào)節(jié)閥后進(jìn)入集水器中，再?gòu)牡谝徽{(diào)節(jié)閥流出進(jìn)入熱泵機(jī)組的循環(huán)水側(cè)換熱器中，充分換熱后流出，經(jīng)過(guò)第六調(diào)節(jié)閥進(jìn)入分水器中，從第七調(diào)節(jié)閥所在管路流出，流經(jīng)過(guò)第十二調(diào)節(jié)閥、第十四調(diào)節(jié)閥和第十六調(diào)節(jié)閥后流入太陽(yáng)能吸收裝置的光熱轉(zhuǎn)換部分進(jìn)口中重新吸熱升溫并開(kāi)始下一循環(huán)，第二循環(huán)泵為工質(zhì)提供循環(huán)動(dòng)力，這一工況下系統(tǒng)循環(huán)管路中工質(zhì)未流經(jīng)的調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉；當(dāng)戶外是雨雪天氣和夜晚時(shí)，系統(tǒng)單獨(dú)依靠土壤源運(yùn)行，即此工況中循環(huán)水在地埋管換熱器中吸熱升溫后進(jìn)入熱泵機(jī)組為其供熱，具體循環(huán)流程為當(dāng)循環(huán)水在地埋管換熱器中吸熱升溫后經(jīng)過(guò)第十調(diào)節(jié)閥和第三調(diào)節(jié)閥進(jìn)入集水器中，于第一調(diào)節(jié)閥所在的管路流出后進(jìn)入熱泵機(jī)組的循環(huán)水側(cè)換熱器中放熱降溫，換熱后的循環(huán)水流出并經(jīng)過(guò)第六調(diào)節(jié)閥進(jìn)入分水器中，從第八調(diào)節(jié)閥所在管路流出，流經(jīng)過(guò)第一循環(huán)泵流入地埋管換熱器中重新吸熱升溫并開(kāi)始下一循環(huán)，第一循環(huán)泵為工質(zhì)提供循環(huán)動(dòng)力，這一工況下系統(tǒng)循環(huán)管路中工質(zhì)未流經(jīng)的調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉；當(dāng)戶外天氣狀況為太陽(yáng)輻射有一定的強(qiáng)度、太陽(yáng)能吸收裝置的光熱轉(zhuǎn)換部分的有效集熱量大于零、但作為熱泵機(jī)組的低位熱源所得的制熱量滿足不了室內(nèi)末端的熱需要時(shí)，系統(tǒng)依靠太陽(yáng)能和土壤源同時(shí)運(yùn)行，本系統(tǒng)中聯(lián)合運(yùn)行方式為串聯(lián)，串聯(lián)順序?yàn)楣べ|(zhì)先經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能吸收裝置再進(jìn)入地埋管換熱器繼續(xù)吸熱升溫，然后進(jìn)入熱泵機(jī)組為熱泵機(jī)組供熱，此時(shí)循環(huán)流程為，當(dāng)循環(huán)水在太陽(yáng)能吸收裝置的光熱轉(zhuǎn)換部分中吸熱升溫后在第二循環(huán)泵作用下經(jīng)第十九調(diào)節(jié)閥、盤管換熱器、第二十一調(diào)節(jié)閥和第九調(diào)節(jié)閥后，進(jìn)入地埋管換熱器中繼續(xù)吸熱升溫，從地埋管換熱器中流出后順次經(jīng)第十調(diào)節(jié)閥和第三調(diào)節(jié)閥進(jìn)入集水器中，然后經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥所在的管路進(jìn)入熱泵機(jī)組的循環(huán)水側(cè)換熱器 中，充分換熱后流出，經(jīng)過(guò)第六調(diào)節(jié)閥進(jìn)入分水器中，從第七調(diào)節(jié)閥所在管路流出，流經(jīng)過(guò)第十二調(diào)節(jié)閥、第十四調(diào)節(jié)閥和第十六調(diào)節(jié)閥后流入太陽(yáng)能吸收裝置光熱轉(zhuǎn)換部分進(jìn)口中重新吸熱升溫并開(kāi)始下一循環(huán)，第二循環(huán)泵為工質(zhì)提供循環(huán)動(dòng)力，這一工況下系統(tǒng)循環(huán)管路中工質(zhì)未流經(jīng)的調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉；

過(guò)渡時(shí)期，采用自然通風(fēng)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，無(wú)需熱泵及室內(nèi)設(shè)備為其工作，這時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行工況為太陽(yáng)能吸收裝置的光熱轉(zhuǎn)換部分與地埋管換熱器組成閉合回路，白天太陽(yáng)能吸收裝置持續(xù)工作，通過(guò)太陽(yáng)能吸收裝置的光熱轉(zhuǎn)換部分加熱之后的熱水在第二循環(huán)泵的作用下通過(guò)第十九調(diào)節(jié)閥、盤管換熱器、第二十一調(diào)節(jié)閥和第九調(diào)節(jié)閥所在的管路送至地埋管換熱器中，為土壤補(bǔ)熱，避免土壤溫度場(chǎng)失衡，多余出的熱量加熱儲(chǔ)熱水箱中的水，循環(huán)水在地埋管換熱器中換熱后通過(guò)第十一調(diào)節(jié)閥、第十三調(diào)節(jié)閥、第十四調(diào)節(jié)閥、第十六調(diào)節(jié)閥所在的管路回到太陽(yáng)能吸收裝置中繼續(xù)吸熱，并開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)，工質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力由第二循環(huán)泵提供，這一工況下系統(tǒng)循環(huán)管路中工質(zhì)未流經(jīng)的調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉，夜間系統(tǒng)停止工作；

供冷時(shí)期，服務(wù)對(duì)象的冷負(fù)荷完全由土壤場(chǎng)承擔(dān)，熱泵機(jī)組只依靠地埋管換熱器供冷，太陽(yáng)能吸收裝置產(chǎn)生的熱量直接用于加熱生活熱水，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的工質(zhì)分為兩路循環(huán)，其中一路循環(huán)是地埋管換熱器充當(dāng)熱泵機(jī)組的冷源的供冷循環(huán)，工質(zhì)通過(guò)地埋管換熱器與土壤換熱降溫，再到循環(huán)水側(cè)換熱器中吸熱升溫從而為熱泵機(jī)組提供冷量，具體的循環(huán)流程是系統(tǒng)循環(huán)水在地埋管換熱器中放熱降溫后，經(jīng)過(guò)第十調(diào)節(jié)閥、第三調(diào)節(jié)閥所在的管路流入集水器中，然后從第一調(diào)節(jié)閥所在的管路流至熱泵機(jī)組的循環(huán)水側(cè)換熱器中，在循環(huán)水側(cè)換熱器中與熱泵制冷劑換熱后升溫，經(jīng)過(guò)第六調(diào)節(jié)閥被送入分水器中，于第八調(diào)節(jié)閥所在的管路流出，經(jīng)過(guò)第一循環(huán)泵后進(jìn)入地埋管換熱器中，開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)，這一路循環(huán)的工質(zhì)循環(huán)動(dòng)力由第一循環(huán)泵提供；另一路循環(huán)是太陽(yáng)能吸收裝置間接加熱生活熱水部分，這一部分環(huán)路中系統(tǒng)循環(huán)水在太陽(yáng)能吸收裝置 的光熱轉(zhuǎn)換部分中吸熱升溫，從太陽(yáng)能吸收裝置光熱轉(zhuǎn)換部分出口流出后經(jīng)過(guò)第十七調(diào)節(jié)閥、第二循環(huán)泵和第十九調(diào)節(jié)閥后進(jìn)入盤管換熱器中與儲(chǔ)熱水箱中儲(chǔ)存的水換熱，循環(huán)水放熱降溫后通過(guò)第二十調(diào)節(jié)閥、第十五調(diào)節(jié)閥和第十六調(diào)節(jié)閥后進(jìn)入太陽(yáng)能吸收裝置的光熱轉(zhuǎn)換部分中，再次吸熱升溫并開(kāi)始下一循環(huán)，這一路循環(huán)的工質(zhì)循環(huán)動(dòng)力由第二循環(huán)泵提供，這一工況下系統(tǒng)兩路循環(huán)中工質(zhì)未流經(jīng)的調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉。

作為優(yōu)選，在供熱時(shí)期，系統(tǒng)單獨(dú)依靠太陽(yáng)能運(yùn)行時(shí)，第四調(diào)節(jié)閥和第十二調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度同步變化，系統(tǒng)單獨(dú)依靠土壤源運(yùn)行時(shí)，第一調(diào)節(jié)閥和第八調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度同變化，系統(tǒng)依靠太陽(yáng)能和土壤源同時(shí)運(yùn)行時(shí)，第九調(diào)節(jié)閥和第十二調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度同步變化。

作為優(yōu)選，在過(guò)渡時(shí)期，第二十一調(diào)節(jié)閥與第十一調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度同步變化。

作為優(yōu)選，在供冷時(shí)期，第一調(diào)節(jié)閥和第十五調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度同步變化。

采用上述技術(shù)方案所帶來(lái)的有益效果在于：

一、本發(fā)明中太陽(yáng)能與土壤源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，太陽(yáng)能可有效解決地源單獨(dú)存在時(shí)的土壤溫度場(chǎng)失衡問(wèn)題，同時(shí)土壤源又可彌補(bǔ)太陽(yáng)能單獨(dú)存在時(shí)受天氣影響大且能流密度低的不足。

二、本發(fā)明中由于太陽(yáng)能吸收裝置的存在，在同一系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能光熱和光電的同時(shí)轉(zhuǎn)換，并且太陽(yáng)能吸收裝置可以通過(guò)太陽(yáng)能功率驅(qū)動(dòng)器為熱泵機(jī)組供電。

三、本發(fā)明中蓄熱水箱與生活熱水系統(tǒng)連接，供熱時(shí)期起到蓄熱作用而在非供熱時(shí)期可以補(bǔ)充生活熱水。

四、本發(fā)明性能優(yōu)越，包含多種運(yùn)行工況，適用于多種天氣條件。

五、本發(fā)明的節(jié)能環(huán)保效果好，熱泵機(jī)組利用太陽(yáng)能和地?zé)豳Y源，減少傳統(tǒng)能源的消耗，降低了運(yùn)行成本，減少了污染的排放。

六、通過(guò)設(shè)置導(dǎo)熱金屬框，可以使太陽(yáng)能吸收裝置頂部由于受到太陽(yáng)光照射而匯集的熱量更快地傳遞至下層的吸熱板中。通孔是為了提高 太陽(yáng)能吸收裝置內(nèi)熱空氣的流動(dòng)，但是由于空氣受熱會(huì)出現(xiàn)向上流動(dòng)的特性，這就使得上方的受熱空氣無(wú)法直接通過(guò)通孔向下流動(dòng)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，在通孔內(nèi)設(shè)置球形腔室，并通過(guò)橡膠隔膜相分隔，在各個(gè)球形腔室內(nèi)由于壓力不同時(shí)，壓力會(huì)將橡膠隔膜打開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)不同球形腔室之間的貫通，當(dāng)壓力不同的球形腔室貫通時(shí)，由于壓力的突然變化，可以使得通孔內(nèi)的空氣發(fā)生擾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)上下兩端不同溫度的空氣的混合流動(dòng)。

七、通過(guò)優(yōu)化各個(gè)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度調(diào)整方式，可以循環(huán)水在流動(dòng)過(guò)程中對(duì)熱量吸收和釋放的效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中太陽(yáng)能吸收裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2中蒸發(fā)式換熱器的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、熱泵機(jī)組；2、蒸發(fā)式換熱器；3、集水器；4、第一調(diào)節(jié)閥；5、第二調(diào)節(jié)閥；6、第三調(diào)節(jié)閥；7、第四調(diào)節(jié)閥；8、止回閥；9、第五調(diào)節(jié)閥；10、分水器；11、第六調(diào)節(jié)閥；12、第七調(diào)節(jié)閥；13、第八調(diào)節(jié)閥；14、第一循環(huán)泵；15、第九調(diào)節(jié)閥；16、地埋管換熱器；17、第十調(diào)節(jié)閥；18、第十一調(diào)節(jié)閥；19、第十二調(diào)節(jié)閥；20、第十三調(diào)節(jié)閥；21、第十四調(diào)節(jié)閥；22、第十五調(diào)節(jié)閥；23、第十六調(diào)節(jié)閥；24、太陽(yáng)能吸收裝置；25、第十七調(diào)節(jié)閥；26、第十八調(diào)節(jié)閥；28、第十九調(diào)節(jié)閥；29、盤管換熱器；30、儲(chǔ)熱水箱；31、第二十調(diào)節(jié)閥；32、第二十一調(diào)節(jié)閥；33、太陽(yáng)能功率驅(qū)動(dòng)器；34、四通閥；35、壓縮機(jī)；36、第一溫控閥；37、第二溫控閥；38、雙向膨脹閥；39、太陽(yáng)能電池片；40、用戶端換熱裝置；41、冷水進(jìn)水管；42、熱水出水管；43、鋁合金框架；44、玻璃蓋板；45、空腔；46、吸熱板；47、循環(huán)水排管；48、導(dǎo)熱金屬框；49、通孔；50、球形腔室；51、橡膠隔膜；52、保溫棉；53、背板；54、旁路管；55、節(jié)流閥。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明中使用到的標(biāo)準(zhǔn)零件均可以從市場(chǎng)上購(gòu)買，異形件根據(jù)說(shuō)明書的和附圖的記載均可以進(jìn)行訂制，各個(gè)零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。

實(shí)施例1

參照?qǐng)D1-2，本實(shí)施例包括熱泵機(jī)組1和太陽(yáng)能功率驅(qū)動(dòng)器33，熱泵機(jī)組1包括壓縮機(jī)35、四通閥34、雙向膨脹閥38和兩個(gè)蒸發(fā)式換熱器2，一個(gè)蒸發(fā)式換熱器2與用戶端換熱裝置40相連，另一個(gè)蒸發(fā)式換熱器2通過(guò)第六調(diào)節(jié)閥11與分水器10相連，并通過(guò)第一調(diào)節(jié)閥4與集水器3相連，分水器10還通過(guò)第五調(diào)節(jié)閥9、止回閥8和第二調(diào)節(jié)閥5與集水器3相連，分水器10還通過(guò)第八調(diào)節(jié)閥13和第一循環(huán)泵14與地埋管換熱器16相連，集水器3通過(guò)第三調(diào)節(jié)閥6和第十調(diào)節(jié)閥17與地埋管換熱器16相連，第十調(diào)節(jié)閥17和地埋管換熱器16之間的管路通過(guò)第十一調(diào)節(jié)閥18、第十三調(diào)節(jié)閥20、第十四調(diào)節(jié)閥21、第十五調(diào)節(jié)閥22、第二十調(diào)節(jié)閥31和第四調(diào)節(jié)閥7與集水器3相連，第十三調(diào)節(jié)閥20和第十四調(diào)節(jié)閥21之間的管路通過(guò)第十二調(diào)節(jié)閥19和第七調(diào)節(jié)閥12與分水器10相連，第一循環(huán)泵14與地埋管換熱器16之間的管路通過(guò)第九調(diào)節(jié)閥15和第二十一調(diào)節(jié)閥32與盤管換熱器29相連，第十四調(diào)節(jié)閥21和第十五調(diào)節(jié)閥22之間的管路通過(guò)第十六調(diào)節(jié)閥23與太陽(yáng)能吸收裝置24的進(jìn)水口相連，太陽(yáng)能吸收裝置24的出水口通過(guò)第十七調(diào)節(jié)閥25、第二循環(huán)泵26和第十九調(diào)節(jié)閥28與盤管換熱器29相連，第二循環(huán)泵26和第十九調(diào)節(jié)閥28之間的管路通過(guò)第十八調(diào)節(jié)閥27連接至第十五調(diào)節(jié)閥22和第二十調(diào)節(jié)閥31之間的管路上，盤管換熱器29外側(cè)設(shè)置有儲(chǔ)熱水箱30，儲(chǔ)熱水箱30分別通過(guò)第一溫控閥36和第二溫控閥37連接冷水進(jìn)水管41和熱水出水管42；太陽(yáng)能吸收裝置24包括鋁合金框架43，鋁合金框架43頂部設(shè)置有玻璃蓋板44，玻璃蓋板44下方設(shè)置有太陽(yáng)能電池片39，玻璃蓋板44與太陽(yáng)能電池片39之間保留有空腔45，太陽(yáng)能電池片39下方設(shè)置有吸熱板46，吸熱板46下方設(shè)置有若干個(gè)循環(huán)水排管47，循環(huán)水排管47下方設(shè)置有背板53，循環(huán)水排管47分別與太陽(yáng)能吸 收裝置24的出水口和出水口相連，太陽(yáng)能功率驅(qū)動(dòng)器33分別與太陽(yáng)能電池片39和壓縮機(jī)35電氣連接。太陽(yáng)能電池片29的外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)熱金屬框48，導(dǎo)熱金屬框48的底面與吸熱板46接觸，導(dǎo)熱金屬框48與吸熱板46之間設(shè)置有若干個(gè)貫穿的通孔49，通孔49的頂部與空腔45連接，通孔49的底部與循環(huán)水排管47連接，通孔49中設(shè)置有球形腔室50，相鄰的球形腔室50之間設(shè)置有橡膠隔膜51，橡膠隔膜51的頂部與球形腔室50的頂部連接，橡膠隔膜51的底部與球形腔室50的底部選擇性密封接觸。太陽(yáng)能電池片39和導(dǎo)熱金屬框48與吸熱板46之間通過(guò)層壓的方式連接。吸熱板46與循環(huán)水排管47之間通過(guò)導(dǎo)熱膠或者焊接的方式連接。循環(huán)水排管47下部設(shè)置有保溫棉52。

一種用于上述太陽(yáng)能、土壤源復(fù)合熱泵結(jié)構(gòu)的控制方法，包括以下步驟：

供熱時(shí)期，根據(jù)天氣狀況的不同分為三種情況，分別為系統(tǒng)單獨(dú)依靠太陽(yáng)能運(yùn)行、系統(tǒng)單獨(dú)依靠土壤源運(yùn)行、系統(tǒng)依靠太陽(yáng)能和土壤源同時(shí)運(yùn)行；當(dāng)經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能吸收裝置24的光熱轉(zhuǎn)換部分制得的熱水可以達(dá)到熱泵機(jī)組1進(jìn)水溫度要求時(shí)，系統(tǒng)單獨(dú)依靠太陽(yáng)能運(yùn)行供熱，即在這種情況下工質(zhì)在太陽(yáng)能吸收裝置24的光熱轉(zhuǎn)換部分中吸熱升溫后進(jìn)入熱泵機(jī)組1為其供熱，具體循環(huán)流程為當(dāng)循環(huán)水在太陽(yáng)能吸收裝置24的光熱轉(zhuǎn)換部分中吸熱升溫后，在第二循環(huán)泵26作用下經(jīng)過(guò)第十九調(diào)節(jié)閥28、盤管換熱器29和第四調(diào)節(jié)閥7后進(jìn)入集水器3中，再?gòu)牡谝徽{(diào)節(jié)閥4流出進(jìn)入熱泵機(jī)組1的循環(huán)水側(cè)換熱器2中，充分換熱后流出，經(jīng)過(guò)第六調(diào)節(jié)閥11進(jìn)入分水器10中，從第七調(diào)節(jié)閥12所在管路流出，流經(jīng)過(guò)第十二調(diào)節(jié)閥19、第十四調(diào)節(jié)閥21和第十六調(diào)節(jié)閥23后流入太陽(yáng)能吸收裝置24的光熱轉(zhuǎn)換部分進(jìn)口中重新吸熱升溫并開(kāi)始下一循環(huán)，第二循環(huán)泵26為工質(zhì)提供循環(huán)動(dòng)力，這一工況下系統(tǒng)循環(huán)管路中工質(zhì)未流經(jīng)的調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉；當(dāng)戶外是雨雪天氣和夜晚時(shí)，系統(tǒng)單獨(dú)依靠土壤源運(yùn)行，即此工況中循環(huán)水在地埋管換熱器16中吸熱升溫后進(jìn)入熱泵機(jī)組1為其供熱，具體循環(huán)流程為當(dāng)循環(huán)水在地埋管換熱器16中吸熱升溫后經(jīng)過(guò)第 十調(diào)節(jié)閥17和第三調(diào)節(jié)閥6進(jìn)入集水器3中，于第一調(diào)節(jié)閥4所在的管路流出后進(jìn)入熱泵機(jī)組1的循環(huán)水側(cè)換熱器2中放熱降溫，換熱后的循環(huán)水流出并經(jīng)過(guò)第六調(diào)節(jié)閥11進(jìn)入分水器10中，從第八調(diào)節(jié)閥13所在管路流出，流經(jīng)過(guò)第一循環(huán)泵14流入地埋管換熱器16中重新吸熱升溫并開(kāi)始下一循環(huán)，第一循環(huán)泵14為工質(zhì)提供循環(huán)動(dòng)力，這一工況下系統(tǒng)循環(huán)管路中工質(zhì)未流經(jīng)的調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉；當(dāng)戶外天氣狀況為太陽(yáng)輻射有一定的強(qiáng)度、太陽(yáng)能吸收裝置24的光熱轉(zhuǎn)換部分的有效集熱量大于零、但作為熱泵機(jī)組1的低位熱源所得的制熱量滿足不了室內(nèi)末端的熱需要時(shí)，系統(tǒng)依靠太陽(yáng)能和土壤源同時(shí)運(yùn)行，本系統(tǒng)中聯(lián)合運(yùn)行方式為串聯(lián)，串聯(lián)順序?yàn)楣べ|(zhì)先經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能吸收裝置24再進(jìn)入地埋管換熱器16繼續(xù)吸熱升溫，然后進(jìn)入熱泵機(jī)組1為熱泵機(jī)組1供熱，此時(shí)循環(huán)流程為，當(dāng)循環(huán)水在太陽(yáng)能吸收裝置24的光熱轉(zhuǎn)換部分中吸熱升溫后在第二循環(huán)泵26作用下經(jīng)第十九調(diào)節(jié)閥28、盤管換熱器29、第二十一調(diào)節(jié)閥32和第九調(diào)節(jié)閥15后，進(jìn)入地埋管換熱器16中繼續(xù)吸熱升溫，從地埋管換熱器16中流出后順次經(jīng)第十調(diào)節(jié)閥17和第三調(diào)節(jié)閥6進(jìn)入集水器3中，然后經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥4所在的管路進(jìn)入熱泵機(jī)組1的循環(huán)水側(cè)換熱器2中，充分換熱后流出，經(jīng)過(guò)第六調(diào)節(jié)閥11進(jìn)入分水器10中，從第七調(diào)節(jié)閥12所在管路流出，流經(jīng)過(guò)第十二調(diào)節(jié)閥19、第十四調(diào)節(jié)閥21和第十六調(diào)節(jié)閥23后流入太陽(yáng)能吸收裝置24光熱轉(zhuǎn)換部分進(jìn)口中重新吸熱升溫并開(kāi)始下一循環(huán)，第二循環(huán)泵26為工質(zhì)提供循環(huán)動(dòng)力，這一工況下系統(tǒng)循環(huán)管路中工質(zhì)未流經(jīng)的調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉；

過(guò)渡時(shí)期，采用自然通風(fēng)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，無(wú)需熱泵及室內(nèi)設(shè)備為其工作，這時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行工況為太陽(yáng)能吸收裝置24的光熱轉(zhuǎn)換部分與地埋管換熱器16組成閉合回路，白天太陽(yáng)能吸收裝置24持續(xù)工作，通過(guò)太陽(yáng)能吸收裝置24的光熱轉(zhuǎn)換部分加熱之后的熱水在第二循環(huán)泵26的作用下通過(guò)第十九調(diào)節(jié)閥28、盤管換熱器29、第二十一調(diào)節(jié)閥32和第九調(diào)節(jié)閥15所在的管路送至地埋管換熱器16中，為土壤補(bǔ)熱，避免土壤溫度場(chǎng)失衡，多余出的熱量加熱儲(chǔ)熱水箱30中的水，循環(huán)水在地埋管換 熱器16中換熱后通過(guò)第十一調(diào)節(jié)閥18、第十三調(diào)節(jié)閥20、第十四調(diào)節(jié)閥21、第十六調(diào)節(jié)閥23所在的管路回到太陽(yáng)能吸收裝置24中繼續(xù)吸熱，并開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)，工質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力由第二循環(huán)泵26提供，這一工況下系統(tǒng)循環(huán)管路中工質(zhì)未流經(jīng)的調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉，夜間系統(tǒng)停止工作；

供冷時(shí)期，服務(wù)對(duì)象的冷負(fù)荷完全由土壤場(chǎng)承擔(dān)，熱泵機(jī)組1只依靠地埋管換熱器16供冷，太陽(yáng)能吸收裝置24產(chǎn)生的熱量直接用于加熱生活熱水，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的工質(zhì)分為兩路循環(huán)，其中一路循環(huán)是地埋管換熱器16充當(dāng)熱泵機(jī)組1的冷源的供冷循環(huán)，工質(zhì)通過(guò)地埋管換熱器16與土壤換熱降溫，再到循環(huán)水側(cè)換熱器2中吸熱升溫從而為熱泵機(jī)組1提供冷量，具體的循環(huán)流程是系統(tǒng)循環(huán)水在地埋管換熱器16中放熱降溫后，經(jīng)過(guò)第十調(diào)節(jié)閥17、第三調(diào)節(jié)閥6所在的管路流入集水器3中，然后從第一調(diào)節(jié)閥4所在的管路流至熱泵機(jī)組1的循環(huán)水側(cè)換熱器2中，在循環(huán)水側(cè)換熱器2中與熱泵制冷劑換熱后升溫，經(jīng)過(guò)第六調(diào)節(jié)閥11被送入分水器10中，于第八調(diào)節(jié)閥13所在的管路流出，經(jīng)過(guò)第一循環(huán)泵14后進(jìn)入地埋管換熱器16中，開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)，這一路循環(huán)的工質(zhì)循環(huán)動(dòng)力由第一循環(huán)泵14提供；另一路循環(huán)是太陽(yáng)能吸收裝置24間接加熱生活熱水部分，這一部分環(huán)路中系統(tǒng)循環(huán)水在太陽(yáng)能吸收裝置24的光熱轉(zhuǎn)換部分中吸熱升溫，從太陽(yáng)能吸收裝置24光熱轉(zhuǎn)換部分出口流出后經(jīng)過(guò)第十七調(diào)節(jié)閥25、第二循環(huán)泵26和第十九調(diào)節(jié)閥28后進(jìn)入盤管換熱器29中與儲(chǔ)熱水箱30中儲(chǔ)存的水換熱，循環(huán)水放熱降溫后通過(guò)第二十調(diào)節(jié)閥31、第十五調(diào)節(jié)閥22和第十六調(diào)節(jié)閥23后進(jìn)入太陽(yáng)能吸收裝置24的光熱轉(zhuǎn)換部分中，再次吸熱升溫并開(kāi)始下一循環(huán)，這一路循環(huán)的工質(zhì)循環(huán)動(dòng)力由第二循環(huán)泵26提供，這一工況下系統(tǒng)兩路循環(huán)中工質(zhì)未流經(jīng)的調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉。在供熱時(shí)期，系統(tǒng)單獨(dú)依靠太陽(yáng)能運(yùn)行時(shí)，第四調(diào)節(jié)閥7和第十二調(diào)節(jié)閥19的開(kāi)度同步變化，系統(tǒng)單獨(dú)依靠土壤源運(yùn)行時(shí)，第一調(diào)節(jié)閥4和第八調(diào)節(jié)閥13的開(kāi)度同變化，系統(tǒng)依靠太陽(yáng)能和土壤源同時(shí)運(yùn)行時(shí)，第九調(diào)節(jié)閥15和第十二調(diào)節(jié)閥19的開(kāi)度同步變化。在過(guò)渡時(shí)期，第二十一調(diào)節(jié)閥32與第十一調(diào)節(jié)閥18的開(kāi)度同步變化。 供冷時(shí)期，第一調(diào)節(jié)閥4和第十五調(diào)節(jié)閥22的開(kāi)度同步變化。

第四調(diào)節(jié)閥7和第十二調(diào)節(jié)閥19的開(kāi)度變化遵循y＝2.3x+0.15的線性規(guī)律，其中第十二調(diào)節(jié)閥19的開(kāi)度為自變量x。第一調(diào)節(jié)閥4和第八調(diào)節(jié)閥13的開(kāi)度的開(kāi)度變化遵循y＝0.35x+0.05的線性規(guī)律，第八調(diào)節(jié)閥13的開(kāi)度為自變量x。第九調(diào)節(jié)閥15和第十二調(diào)節(jié)閥19的開(kāi)度變化遵循的規(guī)律，其中第九調(diào)節(jié)閥15的開(kāi)度為自變量x。第二十一調(diào)節(jié)閥32與第十一調(diào)節(jié)閥18的開(kāi)度遵循y＝x²-x+1.5的規(guī)律，其中第十一調(diào)節(jié)閥18的開(kāi)度為自變量x。第一調(diào)節(jié)閥4和第十五調(diào)節(jié)閥22的開(kāi)度遵循的規(guī)律，其中第十五調(diào)節(jié)閥22的開(kāi)度為自變量x。

實(shí)施例2

參看圖3，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，在蒸發(fā)式換熱器2的外側(cè)設(shè)置有旁路管54，旁路管54的兩端各設(shè)置有一個(gè)節(jié)流閥55。通過(guò)改變節(jié)流閥55的開(kāi)度，可以使水流在蒸發(fā)式換熱器2內(nèi)和旁路管54內(nèi)形成不同方向的逆流擾動(dòng)，這可以使得水流在蒸發(fā)式換熱器2內(nèi)的換熱效率提高。一般情況，進(jìn)水端節(jié)流閥55的開(kāi)度與出水端節(jié)流閥55的開(kāi)度之比為3∶2。

其中，熱泵機(jī)組1、太陽(yáng)能電池片39、太陽(yáng)能功率驅(qū)動(dòng)器33、集水器3和分水器10均是市售的成熟產(chǎn)品，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)，太陽(yáng)能功率驅(qū)動(dòng)器33主要由超級(jí)電容器、充放電控制和檢測(cè)控制電路組成，其中超級(jí)電容器和充放電控制組成蓄電電路，作為電源為熱泵機(jī)組供電，太陽(yáng)能電池片39可以選取晶體硅、非晶硅、銅銦鎵硒、碲化鎘等多種太陽(yáng)能電池片，其連接使用方式也是成熟的現(xiàn)有技術(shù)，集水器3和分水器10由多個(gè)管路、三通和閥門構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)水流在不同管路中的匯集和分散。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施 例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。