1.一種季節性蓄熱太陽能低溫熱發電復合地源熱泵系統，其系統包括太陽能集熱器(1)、
蓄熱系列土壤換熱器(2)、供冷系列土壤換熱器(3)、第一熱交換器(4)、第二熱交換器(5)、
第三熱交換器(6)、膨脹機(7)、發電機(8)、地源熱泵冷熱水機組(9)、增壓泵(10)、
第一循環泵(11)、第二循環泵(12)、第三循環泵(13)、第四循環泵(14)、蓄電裝置(24)；
所述的太陽能集熱器(1)的出口經第一閥門(15)與第一熱交換器(4)的熱側入口相連；
所述的第一熱交換器(4)的熱側出口經第一循環泵(11)與太陽能集熱器(1)的進口相連；
第一熱交換器(4)的冷側出口經膨脹機(7)與第二熱交換器(5)的熱側入口相連；所述
的第二熱交換器(5)的熱側出口經增壓泵(10)與第一熱交換器(4)的冷側入口相連；第
二熱交換器(5)的冷側出口經第三閥門(17)與蓄熱系列土壤換熱器(2)的入口相連；所
述的蓄熱系列土壤換熱器(2)的出口經第二循環泵(12)與第二熱交換器(5)的冷側入口
相連；所述的膨脹機(7)的出口依次與發電機(8)、蓄電裝置(24)相連；所述的供冷系
列土壤換熱器(3)的出口經第三循環泵(13)、第五閥門(19)與第三熱交換器(6)的熱
源側入口相連；所述的第三熱交換器(6)的熱源側出口與供冷系列土壤換熱器(3)的入口
相連；所述的地源熱泵冷熱水機組(9)供熱工況時的蒸發器側冷凍水出口經第六閥門(20)、
第四閥門(18)與蓄熱系列土壤換熱器(2)的入口相連；地源熱泵冷熱水機組(9)供熱工
況時的蒸發器側冷凍水入口經第二閥門(16)、第二循環泵(12)與蓄熱系列土壤換熱器(2)
的出口相連；地源熱泵冷熱水機組(9)供熱工況時的蒸發器側冷凍水出口經第六閥門(20)
與供冷系列土壤換熱器(3)的入口相連；地源熱泵冷熱水機組(9)供熱工況時的蒸發器側
冷凍水入口經第三循環泵(13)與供冷系列土壤換熱器(3)的出口相連；地源熱泵冷熱水
機組(9)供熱工況時的冷凝器側冷卻水出口經第九閥門(23)、第四循環泵(14)與用戶的
供水管道相連；地源熱泵冷熱水機組(9)供熱工況時的冷凝器側冷卻水入口與用戶的回水
管道相連；所述的第三熱交換器(6)的熱源側入口與太陽能集熱器(1)的出口相連；第三
熱交換器(6)的熱源側出口經第七閥門(21)、第一循環泵(11)與太陽能集熱器(1)的
入口相連；第三熱交換器(6)的用戶側入口經第四循環泵(14)與用戶的供水管道相連；
第三熱交換器(6)的用戶側出口經第八閥門(22)與用戶的回水管道相連；
2.根據權利要求1所述的一種季節性蓄熱太陽能低溫熱發電復合地源熱泵系統，其特征在
于：所述的第一熱交換器(4)、第二熱交換器(5)和第三熱交換器(6)為水冷換熱器。
3.根據權利要求1所述的一種季節性蓄熱太陽能低溫熱發電復合地源熱泵系統，其特征在
于：所述的蓄電裝置(24)可分別向第二循環泵(12)、第三循環泵(13)和生活用電設備
供電。
4.根據權利要求1所述的一種季節性蓄熱太陽能低溫熱發電復合地源熱泵系統，其特征在
于：所述的第一熱交換器(4)、增壓泵(10)、第二熱交換器(5)、膨脹機(7)與發電機(8)
構成低溫熱發電裝置，該裝置工作過程采用有機朗肯循環，采用的有機工質包括R134a、R22、
R245fa、R407c、R123。
5.根據權利要求1所述的一種季節性蓄熱太陽能低溫熱發電復合地源熱泵系統，其特征在
于：所述太陽能集熱器(1)出口流體溫度高于80℃，可為高溫集熱器、中高溫集熱器、中
低溫集熱器，可采用聚光型、真空管型、平板型集熱器。
6.根據權利要求1所述的季節性蓄熱太陽能低溫熱發電復合地源熱泵系統的運行方式，其
特征在于：所述的季節性蓄熱太陽能低溫熱發電復合地源熱泵系統的運行方法包括以下六種
運行模式：
⑴該系統運行于太陽能熱發電土壤蓄熱模式，該模式運行在非供暖期或是供暖期系統停止供
暖時，打開增壓泵(10)、第一循環泵(11)、第二循環泵(12)、第一閥門(15)、第三閥門
(17)，關閉其余閥門，將太陽能集熱器(1)收集到的太陽熱通過第一熱交換器(4)把熱
量傳遞給有機工質，推動膨脹機(7)做功、發電機(8)發電，所發電量用于驅動第一循環
泵(11)，多余電量存入蓄電裝置(24)中，用于其它生活用電，發電機(8)冷凝熱通過第
二熱交換器(5)蓄存在蓄熱系列土壤換熱器(2)中。
⑵該系統運行于太陽能熱發電土壤蓄熱—土壤直接供冷模式，該模式運行在供冷初期，此時
埋管換熱器周圍土壤溫度較低，用戶冷負荷比較小，打開增壓泵(10)、第一循環泵(11)、
第二循環泵(12)、第三循環泵(13)、第四循環泵(14)、第一閥門(15)、第三閥門(17)、
第五閥門(19)、第八閥門(22)，關閉其余閥門。此時，發電機(8)所發電量用于驅動第
一循環泵(11)、第二循環泵(12)、第三循環泵(13)、第四循環泵(14)，多余電量存入蓄
電裝置(24)中，用于其它生活用電，發電機(8)冷凝熱通過蓄熱系列土壤換熱器(2)蓄
存在其周圍土壤中。在進行太陽能低溫熱發電對蓄熱系列土壤換熱器(2)周圍土壤蓄熱的
同時，由供冷系列土壤換熱器(3)取冷并通過第三熱交換器(6)供給用戶。
⑶該系統運行于太陽能熱發電土壤蓄熱—地源熱泵供冷模式，該模式運行在供冷中后期，供
冷系列埋管換熱器周圍土壤溫度較高，達不到供冷要求，或者用戶冷負荷較大，土壤直接供
冷難以滿足要求。此時，打開增壓泵(10)、第一循環泵(11)、第二循環泵(12)、第三循
環泵(13)、第四循環泵(14)、第一閥門(15)、第三閥門(17)、第六閥門(20)、第九閥
門(23)，關閉其余閥門，此時，發電機(8)所發電量用于驅動第一循環泵(11)、第二循
環泵(12)、第三循環泵(13)、第四循環泵(14)，多余電量存入蓄電裝置(24)中，用于
其它生活用電，發電機(8)冷凝熱通過蓄熱系列土壤換熱器(2)蓄存在其周圍土壤中。在
進行太陽能低溫熱發電對蓄熱系列土壤換熱器(2)周圍土壤蓄熱的同時，利用供冷系列土
壤換熱器(3)取冷作為地源熱泵冷熱水機組(9)的冷源對用戶供冷，冷凝熱蓄存在供冷系
列土壤換熱器(3)周圍土壤中。
⑷該系統運行于太陽能直接供暖模式，該模式運行在供暖初期或供暖末期用戶熱負荷較小
時，若太陽能集熱器(1)集熱量可以單獨滿足供暖需求，打開第一循環泵(11)、第四循環
泵(14)、第七閥門(21)、第八閥門(22)，關閉其余閥門，將太陽能集熱器(1)收集到的
熱量通過第三熱交換器(6)直接供給用戶。
⑸該裝置運行于太陽能—地源熱泵供暖模式，該模式運行在供暖中期，太陽能集熱器不能單
獨滿足供暖需求時，啟動地源熱泵冷熱水機組(9)輔助供暖，打開第一循環泵(11)、第二
循環泵(12)、第三循環泵(13)、第四循環泵(14)、第二閥門(16)、第四閥門(18)、第
六閥門(20)、第七閥門(21)、第八閥門(22)、第九閥門(23)，關閉其余閥門，用太陽能
和地源熱泵進行供暖，同時將冷量蓄存在蓄熱系列土壤換熱器(2)、供冷系列土壤換熱器(3)
周圍土壤中。
⑹該裝置運行于地源熱泵供暖模式，該模式運行在供暖期夜間、陰雪天太陽能集熱器不能用
于供暖時，打開第二循環泵(12)、第三循環泵(13)、第四循環泵(14)、第二閥門(16)、
第四閥門(18)、第六閥門(20)、第九閥門(23)，關閉其余閥門，利用蓄熱系列土壤換熱
器(2)、供冷系列土壤換熱器(3)從其周圍土壤中取熱，作為地源熱泵冷熱水機組(9)的
低溫熱源對用戶進行供暖，同時將冷量蓄存在蓄熱系列土壤換熱器(2)、供冷系列土壤換熱
器(3)周圍土壤中。
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