更新时间:2026-05-19
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本发明公开了属于热能工程和暖通空调技术领域的基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统。该系统包括热源站、能源站、乙二醇溶液管路、一次水管路、二次水管路和冷冻水管路;其中,热源站通过乙二醇溶液管路与能源站连接,能源站通过二次水管路、冷冻水管路与末端用户连接;该系统可以提高太阳能利用效率和分布式蓄能罐利用率,增大低价冷能利用率,实现热泵冷凝热和太阳能多源储热功能,减小热源站的太阳能集热器阵列初投资。
1.基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统,其特征在于,该系统包括热源站、能
源站、乙二醇溶液管路、一次水管路、二次水管路和冷冻水管路;其中,热源站通过乙二醇溶
热源站主要包括太阳能集热器阵列和循环泵;其中,乙二醇溶液回液干管通过循环泵
与太阳能集热器阵列的一端连接;太阳能集热器阵列的另一端与乙二醇溶液供液干管连
能源站主要包括半效溴化锂吸收式热泵、乙二醇溶液‑水换热器、分布式蓄能罐、水‑水
换热器、电动蒸气压缩式热泵、冷却塔、V1阀门、V2阀门、V3阀门、V4阀门、V5阀门、V6阀门、V7
阀门、V8阀门、V9阀门、V10阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀门、
V17阀门、V18阀门、V19阀门、V20阀门和V21阀门;其中,乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇溶液
入口与乙二醇溶液供液干管连接,乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇溶液出口与乙二醇溶液
回液干管连接,乙二醇溶液‑水换热器的一次水出口分别经由V1阀门、V4阀门与半效溴化锂
吸收式热泵的发生器一次水入口、分布式蓄能罐上部的连接水管路连接;乙二醇溶液‑水换
热器的一次水入口经由V2阀门与半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口连接;乙二醇
溶液‑水换热器的一次水入口先经由V3阀门,再分别通过V10阀门、V11阀门与分布式蓄能罐
底部的连接水管路、电动蒸气压缩式热泵的一次水出口连接;电动蒸气压缩式热泵的一次
水出口经由V20阀门与水‑水换热器的一次水出口连接;水‑水换热器的一次水出口经由V7
阀门与半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水入口连接;水‑水换热器的一次水入口分别
通过V5阀门、V6阀门与半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口、分布式蓄能罐上部的
连接水管路连接;电动蒸汽压缩式热泵的一次水入口分别经由V8阀门、V9阀门与水‑水换热
器的一次水入口、半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水出口连接;水‑水换热器的二次水
出口与电动蒸气压缩式热泵的二次水出口连接;水‑水换热器的二次水出口经V15阀门与半
效溴化锂吸收式热泵的二次水出口连接,再经V13阀门与冷却塔二次水入口连接;水‑水换
热器的二次水入口与电动蒸气压缩式热泵的二次水入口连接,再经V14阀门与半效溴化锂
吸收式热泵的二次水入口连接,然后经V12阀门与冷却塔的二次水出口连接;二次供水管路
通过V16阀门分别与V15阀门、V13阀门、半效溴化锂吸收式热泵的冷凝器二次水出口连接;
二次回水管路通过V17阀门分别与V14阀门、V12阀门、半效溴化锂吸收式热泵的吸收器二次
水入口连接;冷冻水供水管路通过V18阀门分别与V15阀门、V21阀门、水‑水换热器二次水出
口、电动蒸气压缩式热泵的二次水出口连接,且V21阀门与V7阀门、半效溴化锂吸收式热泵
的蒸发器一次水入口连接;冷冻水回水管路通过V19阀门分别与V14阀门、V9阀门、水‑水换
热器的二次水入口、电动蒸气压缩式热泵二次水入口、半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一
所述太阳能集热器阵列生产温度为95℃、浓度为36.4%~45.6%的乙二醇溶液;
在供热季,乙二醇溶液管路的供/回液温度为95℃/15℃,一次水管路的供/回水温度为
90℃/10℃,二次水管路的供/回水温度为50℃/40℃;在供冷季,乙二醇溶液管路的供/回液
温度为95℃/55℃,二次水管路的供/回水温度为32℃/37℃;冷冻水管路的供/回水温度为7
2.一种权利要求1所述基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的运行方法,其
特征在于,供热期间,打开V1阀门、V3阀门、V5阀门、V7阀门、V9阀门、V11阀门、V14阀门、V15
阀门、V16阀门和V17阀门,关闭V2阀门、V6阀门、V8阀门、V12阀门、V13阀门、V18阀门、V19阀
门、V20阀门和V21阀门,在分布式蓄能罐的蓄放热期间,打开V4阀门和V10阀门,否则关闭V4
在能源站,来自乙二醇溶液‑水换热器或分布式蓄能罐的一次水首先作为驱动热源进
入半效溴化锂吸收式热泵的发生器放热降温;然后,作为加热热源进入水‑水换热器继续放
热降温;最后作为低温热源依次进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器和电动蒸气压缩式热
泵的蒸发器,进一步放热降温至10℃;二次水管路的第一路在半效溴化锂吸收式热泵的吸
收器和冷凝器中被加热升温,第二路在水‑水换热器中被加热升温,第三路在电动蒸气压缩
式热泵中被加热升温,加热升温后的三路二次水汇合并作为二次供水经由二次水管路被输
当乙二醇溶液‑水换热器所获取热源站的太阳能满足热负荷需求时,半效溴化锂吸收
式热泵和水‑水换热器投入运行;当乙二醇溶液‑水换热器所获取热源站的太阳能不满足热
负荷需求时,分布式蓄能罐进行热能补偿,半效溴化锂吸收式热泵、水‑水换热器和电动蒸
3.一种权利要求1所述基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的运行方法,其
特征在于,在供冷季前期,当分布式蓄能罐中的冷能未完全释放时,打开V1阀门、V2阀门、V6
阀门、V10阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V18阀门、V19阀门、V20阀门和V21阀门,关闭V3
阀门、V4阀门、V5阀门、V7阀门、V8阀门、V9阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀门和V17阀门;来自
冷用户的冷冻水经由V19阀门以并联方式分别进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器和水‑
水换热器,进行放热降温;来自分布式蓄能罐底部连接水管路的一次水依次经由V10阀门、
V11阀门、V20阀门进入水‑水换热器,被加热升后再经由V6阀门进入分布式蓄能罐上部连接
水管路;降温后的两路冷冻水汇合后再经由V18阀门进入冷冻水供水管路,被输配至冷用
在供冷季后期,当分布式蓄能罐冷量完全释放后,打开V1阀门、V2阀门、V6阀门、V8阀
门、V10阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V18阀门、V19阀门和V21阀门,关闭V3阀门、V4阀
门、V5阀门、V7阀门、V9阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀门、V17阀门和V20阀门;来自冷用户的
冷冻水经由V19阀门以并联方式分别进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器和电动蒸气压缩
式热泵进行放热降温;降温后的两路冷冻水汇合后再经由V18阀门进入冷冻水供水管路,被
输配至冷用户;来自分布式蓄能罐底部连接水管路的一次水依次经由V10阀门、V11阀门进
入电动蒸气压缩式热泵被加热升温后再依次经由V8阀门、V6阀门进入分布式蓄能罐的上部
在整个供冷期间,乙二醇溶液‑水换热器、半效溴化锂吸收式热泵和冷却塔均开启运
行,来自乙二醇溶液‑水换热器的一次水经由V1阀门进入半效溴化锂吸收式热泵的发生器,
放热降温后再经由V2阀门返回至乙二醇溶液‑水换热器;来自冷却塔的二次水经由V12阀门
进入半效溴化锂吸收式热泵的吸收器和冷凝器,吸热升温后再经由V13阀门返回至冷却塔
当分布式蓄能罐中的冷能未完全释放时,半效溴化锂吸收式热泵与分布式蓄能罐以并
联方式向末端冷用户进行联合供冷,优先利用半效溴化锂吸收式热泵生产的冷能;当分布
式蓄能罐的冷能完全释放后,半效溴化锂吸收式热泵与电动蒸气压缩式热泵以并联方式进
行联合供冷,优先利用半效溴化锂吸收式热泵生产的冷能,在此期间的电动蒸气压缩式热
4.一种权利要求1所述基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的运行方法,其
特征在于,在春季过渡季,打开V1阀门、V2阀门、V6阀门、V7阀门、V8阀门、V9阀门、V10阀门、
V11阀门、V12阀门、V13阀门、V14阀门、V15阀门和V20阀门,关闭V3阀门、V4阀门、V5阀门、V16
阀门、V17阀门、V18阀门、V19阀门和V21阀门;在能源站,来自乙二醇溶液‑水换热器的一次
水作为驱动热源驱动半效溴化锂吸收式热泵实现制冷功能;来自半效溴化锂吸收式热泵的
蒸发器的低温一次水依次经由V7阀门、V20阀门、V11阀门、V10阀门进入分布式蓄能罐进行
蓄冷;来自分布式蓄能罐上部连接水管路的一次水一部分依次经由V6阀门、V8阀门、V9阀门
进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器并在其中放热降温,另一部分依次经由V6阀门、V8阀
门进入电动蒸气压缩式热泵的蒸发器进行放热降温;来自冷却塔的二次水进入半效溴化锂
吸收式热泵的吸收器和冷凝器,被加热升温后返回至冷却塔,进行散热降温;在夜间低谷电
价期间,开启电动蒸气压缩式热泵,并将所制取的冷能储存在分布式蓄能罐;来自电动蒸气
压缩式热泵蒸发器的一次水再依次经由V11阀门、V10阀门进入分布式蓄能罐进行蓄冷。
5.一种权利要求1所述基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的运行方法,其
特征在于,在秋季过渡季,打开V3阀门、V4阀门和V10阀门,关闭V1阀门、V2阀门、V5阀门、V6
阀门、V7阀门、V8阀门、V9阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀门、V17
阀门、V18阀门、V19阀门、V20阀门和V21阀门;首先,来自分布式蓄能罐底部连接水管路的低
温一次水依次经由V10阀门、V3阀门进入乙二醇溶液‑水换热器,被来自热源站的高温乙二
醇溶液加热升温;然后,再经由V4阀门和分布式蓄能罐上部连接水管路返回至分布式蓄能
6.基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统,其特征在于,该系统包括热源站、乙
二醇溶液管路、一次水管路、能源站、二次水管路和冷冻水管路;其中,热源站通过一次水管
热源站主要包括太阳能集热器阵列、CP1循环泵、CP2循环泵、CP3循环泵、乙二醇溶液管
路、乙二醇溶液‑水换热器、一次水管路、集中式蓄能罐、V22阀门、V23阀门、V24阀门和V40阀
门;其中,乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇溶液出口与CP1循环泵的入口连接,CP1循环泵的
出口与太阳能集热器阵列的乙二醇溶液管路的干管入口连接,太阳能集热器阵列的乙二醇
溶液管路的供液干管与乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇溶液入口连接;乙二醇溶液‑水换热
器的一次水出口依次通过V22阀门、V25阀门与一次水管路的供水干管连接,集中式蓄能罐
上部的一次水管路依次通过V24阀门、V25阀门与一次水管路的供水干管连接;V40阀门与
CP3循环泵串联后再与V24阀门并联;乙二醇溶液‑水换热器的一次水入口依次通过CP2循环
泵、V26阀门与一次水管路的回水干管连接;集中式蓄能罐底部连接水管路依次通过V23阀
能源站主要包括半效溴化锂吸收式热泵、水‑水换热器、电动蒸气压缩式制冷机、冷却
塔、CP4循环泵、CP5循环泵、CP6循环泵、一次水管路、二次水管路、冷冻水管路、V27阀门、V28
阀门、V29阀门、V30阀门、V31阀门、V32阀门、V33阀门、V34阀门、V35阀门、V36阀门、V37阀门、
V38阀门和V39阀门;其中,一次水管路供水干管与半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水
入口连接;半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口通过V29阀门与水‑水换热器的一次
水入口连接;半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口通过V27阀门与一次水管路回水
干管连接;半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口依次通过V27阀门、V28阀门与电动
蒸气压缩式制冷机的一次水出口连接;电动蒸气压缩式制冷机的一次水出口依次通过V32
阀门、V38阀门与冷冻水管路的供水干管连接;水‑水换热器的一次水出口一路直接与半效
溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水入口连接,另一路依次通过V30阀门、V31阀门、V38阀门
与冷冻水管路的供水干管连接;半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水入口通过V37阀门
与冷冻水管路回水干管连接,且冷冻水管路回水干管上设置CP6循环泵;半效溴化锂吸收式
热泵的蒸发器一次水出口通过V31阀门与电动蒸气压缩式制冷机的一次水入口连接;半效
溴化锂吸收式热泵的二次水出口分别通过V33阀门、V35阀门与冷却塔的二次水入口、二次
水管路供水干管连接;冷却塔的二次水入口通过V33阀门分别与水‑水换热器的二次水出
口、电动蒸气压缩式制冷机的二次水出口连接;半效溴化锂吸收式热泵的二次水入口依次
通过V34阀门、CP5循环泵与冷却塔的二次水出口连接;半效溴化锂吸收式热泵的二次水入
口依次通过V36阀门、CP4循环泵与二次水管路回水干管连接;V34阀门分别与V36阀门、电动
蒸气压缩式制冷机的二次水入口连接;电动蒸气压缩式制冷机的二次水入口通过V39阀门
所述太阳能集热器阵列生产温度为95℃、浓度为36.4%~45.6%的乙二醇溶液;
在供热季,乙二醇溶液管路的供/回液温度为95℃/15℃,一次水管路的供/回水温度为
90℃/10℃,二次水管路的供/回水温度为50℃/40℃;在供冷季,一次水管路的供/回水温度
为90℃/50℃,二次水管路的供/回水温度为32℃/37℃,冷冻水管路的供/回水温度为7℃/
7.一种权利要求6所述基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的运行方法,其
特征在于,在供热季或供冷季的热源站,当乙二醇溶液‑水换热器供热能力大于需求时,关
闭V40阀门和CP3循环泵,开启V22阀门、V23阀门、V24阀门、V25阀门、V26阀门、CP1循环泵和
CP2循环泵,集中式蓄能罐进行蓄热;首先,来自一次水管路的一次回水与集中式蓄能罐的
低温水进行汇合,然后经由CP2循环泵进入乙二醇溶液‑水换热器加热升温,加热升温后的
一次水再分两路,第一路经由V22阀门、V24阀门进入集中式蓄能罐以实现蓄热,第二路经由
当乙二醇溶液‑水换热器供热能力小于需求时,开启V22阀门、V23阀门、V25阀门、V26阀
门、V40阀门、CP1循环泵、CP2循环泵和CP3循环泵,关闭V24阀门,集中式蓄能罐进行释热;一
次水管路回水分为两路:第一路经由CP2循环泵进入乙二醇溶液‑水换热器被加热升温,第
二路经由V23阀门进入集中式蓄能罐;集中式蓄能罐的高温热水依次经由CP3循环泵、V40阀
门流出并与经由V22阀门的来自乙二醇溶液‑水换热器的一次水进行汇合,然后作为一次供
在春、秋过渡季的蓄热期间,开启V22阀门、V23阀门、V24阀门、CP1循环泵和CP2循环泵,
关闭V25阀门、V26阀门和V40阀门,关停CP3循环泵和所有能源站;集中式蓄能罐的低温热水
经由V23阀门和CP2循环泵进入乙二醇溶液‑水换热器,被来自太阳能集热器阵列的乙二醇
溶液加热升温;来自乙二醇溶液‑水换热器的一次水再依次经由V22阀门、V24阀门进入集中
8.根据权利要求7所述基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的运行方法,其
特征在于,在供热季,打开V22阀门、V25阀门、V26阀门、V28阀门、V29阀门、V31阀门、V35阀
门、V36阀门和V39阀门,启动CP1循环泵、CP2循环泵和CP4循环泵,关闭V27阀门、V30阀门、
V32阀门、V33阀门、V34阀门、V37阀门和V38阀门,关停CP5循环泵和CP6循环泵;集中式蓄能
罐在蓄热期间,打开V24阀门和V23阀门,关闭V40阀门和CP3循环泵;集中式蓄能罐在释热期
在能源站中,首先,一次供水作为驱动热源进入半效溴化锂吸收式热泵的发生器放热
降温;其次,作为加热热源经由V29阀门进入水‑水换热器继续放热降温;再次,作为低温热
源进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器放热降温;然后,作为低温热源经由V31阀门进入电
动蒸气压缩式制冷机进一步放热降温变为低温一次回水;最后,低温一次回水经由V28阀门
返回至一次水管路回水干管;来自二次水管路回水干管的二次回水首先依次流经CP4循环
泵、V36阀门,然后分为三路,第一路进入半效溴化锂吸收式热泵,第二路经过V39阀门进入
水‑水换热器,第三路进入电动蒸气压缩式制冷机;三路被加热升温的二次水汇合并作为二
来自各个能源站的一次回水首先经由一次水管网回水干管返回至热源站,然后在热源
站中被加热升温,最后经由一次水管网供水干管被输配至各个能源站,一次水管路供水温
9.根据权利要求7所述基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的运行方法,其
特征在于,在供冷季,打开V22阀门、V25阀门、V26阀门、V27阀门、V30阀门、V32阀门、V33阀
门、V34阀门、V37阀门和V38阀门,启动CP1循环泵、CP2循环泵、CP5循环泵和CP6循环泵,关闭
V28阀门、V29阀门、V31阀门、V35阀门、V36阀门、V39阀门和CP4循环泵;集中式蓄能罐在蓄热
期间,打开V24阀门和V23阀门,关闭V40阀门和CP3循环泵;集中式蓄能罐在释热期间,打开
太阳能集热器阵列与集中式蓄能罐进行联合供热,驱动能源站的半效溴化锂吸收式热
在能源站中,一次供水首先作为驱动热源进入半效溴化锂吸收式热泵的发生器放热降
温后,再经由V27阀门进入一次水管路回水干管;来自冷却塔的二次水依次流经CP5循环泵、
V34阀门后分两路,第一路进入半效溴化锂吸收式热泵,第二路进入电动蒸气压缩式制冷
机;然后,被加热升温后两路二次水汇合,经由V33阀门进入冷却塔散热降温;来自冷用户的
冷冻水依次流经CP6循环泵、V37阀门后分两路,第一路进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发
器放热降温,第二路经由V30阀门进入电动蒸气压缩式制冷机放热降温;然后,来自电动蒸
气压缩式制冷机的冷冻水流经阀门V32后与来自半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器的冷冻水
随着冷负荷增大,能源站首先投运半效溴化锂吸收式热泵且其制冷量由小增大调节,
直至满负荷运行;若冷负荷进一步增大,将电动蒸气压缩式制冷机投入运行且其制冷量由
小增大调节,直至满负荷运行;来自各个能源站的一次回水首先经由一次水管网回水干管
返回至热源站,然后在热源站中被加热升温,最后再经一次水管网供水干管被输配至各个
[0001]本发明涉及热能工程和暖通空调技术领域,尤其涉及基于储热调控的太阳能低温
[0002]中国拥有丰富的太阳能资源,但其具有显著的能量密度低、能流间歇性波动等显
著特点,导致太阳能资源开发利用较困难且经济效益较差。目前,新能源的高效开发利用有
助于实现减排降碳。开发利用太阳能等可再生能源有助于促进城镇建筑能源系统低碳转
[0003]对于传统的太阳能热利用技术,低温热能的粗放型利用、较高的进出口平均水温
和较小的进出口温差导致太阳能集热器集热效率低、经济输热距离短、系统投资大和经济
性差等问题。这在较大程度上制约着太阳能规模化高效利用。此外,太阳能的能量密度低、
[0004]基于上述问题,需要基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷方式及运行方法,
以实现太阳能高效采集、长距离经济输送和高效利用,并根据实际应用场景需求提出了集
中式跨季节蓄能罐和分布式跨季节蓄能罐两种设置方式及运行方法,并将低温热源驱动型
半效溴化锂吸收式热泵和电动蒸气压缩式热泵引入能源站的能量梯级利用与传递系统中
以实现较低的一次回水温度、较大的一次水管网供回水温差。较低的一次回水温度不仅有
利于降低集热器进出口平均水温,提高集热效率,而且还有利于降低一次水管网初投资,增
大一次水管网经济输热距离及太阳能低温区域供热供冷系统规模,促进太阳能低温区域供
[0005]本发明的目的是提出基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统,该系统包括
热源站、能源站、乙二醇溶液管路、一次水管路、二次水管路和冷冻水管路;其中,热源站通
过乙二醇溶液管路与能源站连接,能源站通过二次水管路、冷冻水管路与末端用户连接;
[0006]热源站主要包括太阳能集热器阵列和循环泵;其中,乙二醇溶液回液干管通过循
环泵与太阳能集热器阵列的一端连接;太阳能集热器阵列的另一端与乙二醇溶液供液干管
[0007]能源站主要包括半效溴化锂吸收式热泵、乙二醇溶液‑水换热器、分布式蓄能罐、
水‑水换热器、电动蒸气压缩式热泵、冷却塔、V1阀门、V2阀门、V3阀门、V4阀门、V5阀门、V6阀
门、V7阀门、V8阀门、V9阀门、V10阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀
门、V17阀门、V18阀门、V19阀门、V20阀门和V21阀门;其中,乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇
溶液入口与乙二醇溶液供液干管连接,乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇溶液出口与乙二醇
溶液回液干管连接,乙二醇溶液‑水换热器的一次水出口分别经由V1阀门、V4阀门与半效溴
化锂吸收式热泵的发生器一次水入口、分布式蓄能罐上部的连接水管路连接;乙二醇溶液‑
水换热器的一次水入口经由V2阀门与半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口连接;乙
二醇溶液‑水换热器的一次水入口先经由V3阀门,再分别通过V10阀门、V11阀门与分布式蓄
能罐底部的连接水管路、电动蒸气压缩式热泵的一次水出口连接;电动蒸气压缩式热泵的
一次水出口经由V20阀门与水‑水换热器的一次水出口连接;水‑水换热器的一次水出口经
由V7阀门与半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水入口连接;水‑水换热器的一次水入口
分别通过V5阀门、V6阀门与半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口、分布式蓄能罐上
部的连接水管路连接;电动蒸汽压缩式热泵的一次水入口分别经由V8阀门、V9阀门与水‑水
换热器的一次水入口、半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水出口连接;水‑水换热器的二
次水出口与电动蒸气压缩式热泵的二次水出口连接;水‑水换热器的二次水出口经V15阀门
与半效溴化锂吸收式热泵的二次水出口连接,再经V13阀门与冷却塔二次水入口连接;水‑
水换热器的二次水入口与电动蒸气压缩式热泵的二次水入口连接,再经V14阀门与半效溴
化锂吸收式热泵的二次水入口连接,然后经V12阀门与冷却塔的二次水出口连接;二次供水
管路通过V16阀门分别与V15阀门、V13阀门、半效溴化锂吸收式热泵的冷凝器二次水出口连
接;二次回水管路通过V17阀门分别与V14阀门、V12阀门、半效溴化锂吸收式热泵的吸收器
二次水入口连接;冷冻水供水管路通过V18阀门分别与V15阀门、V21阀门、水‑水换热器二次
水出口、电动蒸气压缩式热泵的二次水出口连接,且V21阀门与V7阀门、半效溴化锂吸收式
热泵的蒸发器一次水入口连接;冷冻水回水管路通过V19阀门分别与V14阀门、V9阀门、水‑
水换热器的二次水入口、电动蒸气压缩式热泵二次水入口、半效溴化锂吸收式热泵的蒸发
[0008]太阳能集热器阵列生产温度为95℃、浓度为36.4%~45.6%的乙二醇溶液;
[0009]在供热季,乙二醇溶液管路的供/回液温度为95℃/15℃,一次水管路的供/回水温
度为90℃/10℃,二次水管路的供/回水温度为50℃/40℃;在供冷季,乙二醇溶液管路的供/
回液温度为95℃/55℃,二次水管路的供/回水温度为32℃/37℃;冷冻水管路的供/回水温
[0010]基于蓄热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的运行方法,供热期间,打开V1阀
门、V3阀门、V5阀门、V7阀门、V9阀门、V11阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀门和V17阀门,关闭
V2阀门、V6阀门、V8阀门、V12阀门、V13阀门、V18阀门、V19阀门、V20阀门和V21阀门,在分布
式蓄能罐的蓄放热期间,打开V4阀门和V10阀门,否则关闭V4阀门和V10阀门;
[0011]在能源站,来自乙二醇溶液‑水换热器或分布式蓄能罐的一次水首先作为驱动热
源进入半效溴化锂吸收式热泵的发生器放热降温;然后,作为加热热源进入水‑水换热器继
续放热降温;最后作为低温热源依次进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器和电动蒸气压缩
式热泵的蒸发器,进一步放热降温至10℃;二次水管路的第一路在半效溴化锂吸收式热泵
的吸收器和冷凝器中被加热升温,第二路在水‑水换热器中被加热升温,第三路在电动蒸气
压缩式热泵中被加热升温,加热升温后的三路二次水汇合并作为二次供水经由二次水管路
[0012]当乙二醇溶液‑水换热器所获取热源站的太阳能满足热负荷需求时,半效溴化锂
吸收式热泵和水‑水换热器投入运行;当乙二醇溶液‑水换热器所获取热源站的太阳能不满
足热负荷需求时,分布式蓄能罐进行热能补偿,半效溴化锂吸收式热泵、水‑水换热器和电
[0013]在供冷季前期,当分布式蓄能罐中的冷能未完全释放时,打开V1阀门、V2阀门、V6
阀门、V10阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V18阀门、V19阀门、V20阀门和V21阀门,关闭V3
阀门、V4阀门、V5阀门、V7阀门、V8阀门、V9阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀门和V17阀门;来自
冷用户的冷冻水经由V19阀门以并联方式分别进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器和水‑
水换热器,进行放热降温;来自分布式蓄能罐底部连接水管路的一次水依次经由V10阀门、
V11阀门、V20阀门进入水‑水换热器,被加热升后再经由V6阀门进入分布式蓄能罐上部连接
水管路;降温后的两路冷冻水汇合后再经由V18阀门进入冷冻水供水管路,被输配至冷用
[0014]在供冷季后期,当分布式蓄能罐冷量完全释放后,打开V1阀门、V2阀门、V6阀门、V8
阀门、V10阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V18阀门、V19阀门和V21阀门,关闭V3阀门、V4阀
门、V5阀门、V7阀门、V9阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀门、V17阀门和V20阀门;来自冷用户的
冷冻水经由V19阀门以并联方式分别进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器和电动蒸气压缩
式热泵进行放热降温;降温后的两路冷冻水汇合后再经由V18阀门进入冷冻水供水管路,被
输配至冷用户;来自分布式蓄能罐底部连接水管路的一次水依次经由V10阀门、V11阀门进
入电动蒸气压缩式热泵被加热升温后再依次经由V8阀门、V6阀门进入分布式蓄能罐的上部
[0015]在整个供冷期间,乙二醇溶液‑水换热器、半效溴化锂吸收式热泵和冷却塔均开启
运行,来自乙二醇溶液‑水换热器的一次水经由V1阀门进入半效溴化锂吸收式热泵的发生
器,放热降温后再经由V2阀门返回至乙二醇溶液‑水换热器;来自冷却塔的二次水经由V12
阀门进入半效溴化锂吸收式热泵的吸收器和冷凝器,吸热升温后再经由V13阀门返回至冷
[0016]当分布式蓄能罐中的冷能未完全释放时,半效溴化锂吸收式热泵与分布式蓄能罐
以并联方式向末端冷用户进行联合供冷,优先利用半效溴化锂吸收式热泵生产的冷能;当
分布式蓄能罐的冷能完全释放后,半效溴化锂吸收式热泵与电动蒸气压缩式热泵以并联方
式进行联合供冷,优先利用半效溴化锂吸收式热泵生产的冷能,在此期间的电动蒸气压缩
[0017]在春季过渡季,打开V1阀门、V2阀门、V6阀门、V7阀门、V8阀门、V9阀门、V10阀门、
V11阀门、V12阀门、V13阀门、V14阀门、V15阀门和V20阀门,关闭V3阀门、V4阀门、V5阀门、V16
阀门、V17阀门、V18阀门、V19阀门和V21阀门;在能源站,来自乙二醇溶液‑水换热器的一次
水作为驱动热源驱动半效溴化锂吸收式热泵实现制冷功能;来自半效溴化锂吸收式热泵的
蒸发器的低温一次水依次经由V7阀门、V20阀门、V11阀门、V10阀门进入分布式蓄能罐进行
蓄冷;来自分布式蓄能罐上部连接水管路的一次水一部分依次经由V6阀门、V8阀门、V9阀门
进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器并在其中放热降温,另一部分依次经由V6阀门、V8阀
门进入电动蒸气压缩式热泵的蒸发器进行放热降温;来自冷却塔的二次水进入半效溴化锂
吸收式热泵的吸收器和冷凝器,被加热升温后返回至冷却塔,进行散热降温;在夜间低谷电
价期间,开启电动蒸气压缩式热泵,并将所制取的冷能储存在分布式蓄能罐;来自电动蒸气
压缩式热泵蒸发器的一次水再依次经由V11阀门、V10阀门进入分布式蓄能罐进行蓄冷。
[0018]在秋季过渡季,打开V3阀门、V4阀门和V10阀门,关闭V1阀门、V2阀门、V5阀门、V6阀
门、V7阀门、V8阀门、V9阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀门、V17阀
门、V18阀门、V19阀门、V20阀门和V21阀门;首先,来自分布式蓄能罐底部连接水管路的低温
一次水依次经由V10阀门、V3阀门进入乙二醇溶液‑水换热器,被来自热源站的高温乙二醇
溶液加热升温;然后,再经由V4阀门和分布式蓄能罐上部连接水管路返回至分布式蓄能罐,
[0019]基于蓄热调控的太阳能低温区域供热供冷系统,该系统包括热源站、乙二醇溶液
管路、一次水管路、能源站、二次水管路和冷冻水管路;其中,热源站通过一次水管路与能源
[0020]热源站主要包括太阳能集热器阵列、CP1循环泵、CP2循环泵、CP3循环泵、乙二醇溶
液管路、乙二醇溶液‑水换热器、一次水管路、集中式蓄能罐、V22阀门、V23阀门、V24阀门和
V40阀门;其中,乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇溶液出口与CP1循环泵的入口连接,CP1循环
泵的出口与太阳能集热器阵列的乙二醇溶液管路的干管入口连接,太阳能集热器阵列的乙
二醇溶液管路的供液干管与乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇溶液入口连接;乙二醇溶液‑水
换热器的一次水出口依次通过V22阀门、V25阀门与一次水管路的供水干管连接,集中式蓄
能罐上部的一次水管路依次通过V24阀门、V25阀门与一次水管路的供水干管连接;V40阀门
与CP3循环泵串联后再与V24阀门并联;乙二醇溶液‑水换热器的一次水入口依次通过CP2循
环泵、V26阀门与一次水管路的回水干管连接;集中式蓄能罐底部连接水管路依次通过V23
[0021]能源站主要包括半效溴化锂吸收式热泵、水‑水换热器、电动蒸气压缩式制冷机、
冷却塔、CP4循环泵、CP5循环泵、CP6循环泵、一次水管路、二次水管路、冷冻水管路、V27阀
门、V28阀门、V29阀门、V30阀门、V31阀门、V32阀门、V33阀门、V34阀门、V35阀门、V36阀门、
V37阀门、V38阀门和V39阀门;其中,一次水管路供水干管与半效溴化锂吸收式热泵的发生
器一次水入口连接;半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口通过V29阀门与水‑水换热
器的一次水入口连接;半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口通过V27阀门与一次水
管路回水干管连接;半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口依次通过V27阀门、V28阀
门与电动蒸气压缩式制冷机的一次水出口连接;电动蒸气压缩式制冷机的一次水出口依次
通过V32阀门、V38阀门与冷冻水管路的供水干管连接;水‑水换热器的一次水出口一路直接
与半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水入口连接,另一路依次通过V30阀门、V31阀门、
V38阀门与冷冻水管路的供水干管连接;半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水入口通过
V37阀门与冷冻水管路回水干管连接,且冷冻水管路回水干管上设置CP6循环泵;半效溴化
锂吸收式热泵的蒸发器一次水出口通过V31阀门与电动蒸气压缩式制冷机的一次水入口连
接;半效溴化锂吸收式热泵的二次水出口分别通过V33阀门、V35阀门与冷却塔的二次水入
口、二次水管路供水干管连接;冷却塔的二次水入口通过V33阀门分别与水‑水换热器的二
次水出口、电动蒸气压缩式制冷机的二次水出口连接;半效溴化锂吸收式热泵的二次水入
口依次通过V34阀门、CP5循环泵与冷却塔的二次水出口连接;半效溴化锂吸收式热泵的二
次水入口依次通过V36阀门、CP4循环泵与二次水管路回水干管连接;V34阀门分别与V36阀
门、电动蒸气压缩式制冷机的二次水入口连接;电动蒸气压缩式制冷机的二次水入口通过
[0022]太阳能集热器阵列生产温度为95℃、浓度为36.4%~45.6%的乙二醇溶液;
[0023]在供热季,乙二醇溶液管路的供/回液温度为95℃/15℃,一次水管路的供/回水温
度为90℃/10℃,二次水管路的供/回水温度为50℃/40℃;在供冷季,一次水管路的供/回水
温度为90℃/50℃,二次水管路的供/回水温度为32℃/37℃,冷冻水管路的供/回水温度为7
[0024]基于蓄热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的运行方法,在供热季或供冷季的
热源站,当乙二醇溶液‑水换热器供热能力大于需求时,关闭V40阀门和CP3循环泵,开启V22
阀门、V23阀门、V24阀门、V25阀门、V26阀门、CP1循环泵和CP2循环泵,集中式蓄能罐进行蓄
热;首先,来自一次水管路的一次回水与集中式蓄能罐的低温水进行汇合,然后经由CP2循
环泵进入乙二醇溶液‑水换热器加热升温,加热升温后的一次水再分两路,第一路经由V22
阀门、V24阀门进入集中式蓄能罐以实现蓄热,第二路经由V25阀门进入一次水管路供水干
[0025]当乙二醇溶液‑水换热器供热能力小于需求时,开启V22阀门、V23阀门、V25阀门、
V26阀门、V40阀门、CP1循环泵、CP2循环泵和CP3循环泵,关闭V24阀门,集中式蓄能罐进行释
热;一次水管路回水分为两路:第一路经由CP2循环泵进入乙二醇溶液‑水换热器被加热升
温,第二路经由V23阀门进入集中式蓄能罐;集中式蓄能罐的高温热水依次经由CP3循环泵、
V40阀门流出并与经由V22阀门的来自乙二醇溶液‑水换热器的一次水进行汇合,然后作为
[0026]在春、秋过渡季的蓄热期间,开启V22阀门、V23阀门、V24阀门、CP1循环泵和CP2循
环泵,关闭V25阀门、V26阀门和V40阀门,关停CP3循环泵和所有能源站;集中式蓄能罐的低
温热水经由V23阀门和CP2循环泵进入乙二醇溶液‑水换热器,被来自太阳能集热器阵列的
乙二醇溶液加热升温;来自乙二醇溶液‑水换热器的一次水再依次经由V22阀门、V24阀门进
[0027]在供热季,打开V22阀门、V25阀门、V26阀门、V28阀门、V29阀门、V31阀门、V35阀门、
V36阀门和V39阀门,启动CP1循环泵、CP2循环泵和CP4循环泵,关闭V27阀门、V30阀门、V32阀
门、V33阀门、V34阀门、V37阀门和V38阀门,关停CP5循环泵和CP6循环泵;集中式蓄能罐在蓄
热期间,打开V24阀门和V23阀门,关闭V40阀门和CP3循环泵;集中式蓄能罐在释热期间,打
[0028]在能源站中,首先,一次供水作为驱动热源进入半效溴化锂吸收式热泵的发生器
放热降温;其次,作为加热热源经由V29阀门进入水‑水换热器继续放热降温;再次,作为低
温热源进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器放热降温;然后,作为低温热源经由V31阀门进
入电动蒸气压缩式制冷机进一步放热降温变为低温一次回水;最后,低温一次回水经由V28
阀门返回至一次水管路回水干管;来自二次水管路回水干管的二次回水首先依次流经CP4
循环泵、V36阀门,然后分为三路,第一路进入半效溴化锂吸收式热泵,第二路经过V39阀门
进入水‑水换热器,第三路进入电动蒸气压缩式制冷机;三路被加热升温的二次水汇合并作
[0029]来自各个能源站的一次回水首先经由一次水管网回水干管返回至热源站,然后在
热源站中被加热升温,最后经由一次水管网供水干管被输配至各个能源站,一次水管路供
[0030]在供冷季,打开V22阀门、V25阀门、V26阀门、V27阀门、V30阀门、V32阀门、V33阀门、
V34阀门、V37阀门和V38阀门,启动CP1循环泵、CP2循环泵、CP5循环泵和CP6循环泵,关闭V28
阀门、V29阀门、V31阀门、V35阀门、V36阀门、V39阀门和CP4循环泵;集中式蓄能罐在蓄热期
间,打开V24阀门和V23阀门,关闭V40阀门和CP3循环泵;集中式蓄能罐在释热期间,打开V40
[0031]太阳能集热器阵列与集中式蓄能罐进行联合供热,驱动能源站的半效溴化锂吸收
[0032]在能源站中,一次供水首先作为驱动热源进入半效溴化锂吸收式热泵的发生器放
热降温后,再经由V27阀门进入一次水管路回水干管;来自冷却塔的二次水依次流经CP5循
环泵、V34阀门后分两路,第一路进入半效溴化锂吸收式热泵,第二路进入电动蒸气压缩式
制冷机;然后,被加热升温后两路二次水汇合,经由V33阀门进入冷却塔散热降温;来自冷用
户的冷冻水依次流经CP6循环泵、V37阀门后分两路,第一路进入半效溴化锂吸收式热泵的
蒸发器放热降温,第二路经由V30阀门进入电动蒸气压缩式制冷机放热降温;然后,来自电
动蒸气压缩式制冷机的冷冻水流经阀门V32后与来自半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器的冷
[0033]随着冷负荷增大,能源站首先投运半效溴化锂吸收式热泵且其制冷量由小增大调
节,直至满负荷运行;若冷负荷进一步增大,将电动蒸气压缩式制冷机投入运行且其制冷量
由小增大调节,直至满负荷运行;来自各个能源站的一次回水首先经由一次水管网回水干
管返回至热源站,然后在热源站中被加热升温,最后再经一次水管网供水干管被输配至各
[0035]1、能源站设置低温热源驱动的半效溴化锂吸收式热泵、水‑水换热器和电动蒸气
压缩式热泵,深度利用了低温一次水管网供水中的热能,减小热量传递过程的不可逆损失,
降低一次回水温度至10℃。这种系统工艺及运行方法可增大一次水管网供回水温差2倍,提
高蓄能罐蓄热容量约1.9倍,减少初投资约40%,降低循环泵电耗量约80%,提升太阳能集
[0036]2、在供热季,半效溴化锂吸收式热泵首先与水‑水换热器耦合运行,将90℃的一次
供水降温至25℃,实现能量高效梯级利用,然后与电动蒸气压缩式热泵串联运行,进一步降
低一次回水温度至10℃;在供冷季,半效溴化锂吸收式热泵在太阳能驱动下进行制冷,并与
[0037]3、能源站设置分布式跨季节蓄能罐可实现春季过渡季蓄冷和秋季过渡季蓄热,提
高分布式蓄能罐利用率,增大低价冷能利用率,实现电动蒸气压缩式热泵冷凝热和太阳能
[0038]4、集中式蓄能罐适用于建设用地富裕的热源站,降低建设成本,但仅可用于蓄热;
分布式蓄能罐适用于建设用地富裕的能源站,具有春季过渡季蓄冷、夏季供冷和电动蒸气
压缩式热泵冷凝热储存、秋季过渡季蓄热和冬季供热四种功能,有利于削峰填谷,降低高价
能源消耗,实现系统高效经济运行。集中式和分布式蓄能罐设计及运行优化有利于满足实
际工程多样化建设需求,促进北方城镇建筑能源系统低碳转型和新型能源体系建设。
[0039]图1为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统图;
[0040]图2为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的供热季运
[0041]图3为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的春季能源
[0042]图4(a)为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的供冷
[0043]图4(b)为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的供冷
[0044]图5为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的秋季能源
[0045]图6为本发明实施例二基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统图;
[0046]图7为本发明实施例二基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的供热季运
[0047]图8为本发明实施例二基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的供冷季运
[0048]图9为本发明实施例二基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的过渡季热
[0049]本发明提出基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统,下面结合附图和具体
[0051]图1为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统图,该系统
包括热源站、能源站、乙二醇溶液管路、一次水管路、二次水管路和冷冻水管路;其中,热源
站通过乙二醇溶液管路与能源站连接,能源站通过二次水管路、冷冻水管路与末端用户连
[0052]热源站主要包括太阳能集热器阵列和循环泵;其中,乙二醇溶液回液干管通过循
环泵与太阳能集热器阵列的一端连接;太阳能集热器阵列的另一端与乙二醇溶液供液干管
[0053]能源站主要包括半效溴化锂吸收式热泵、乙二醇溶液‑水换热器、分布式蓄能罐、
水‑水换热器、电动蒸气压缩式热泵、冷却塔、V1阀门、V2阀门、V3阀门、V4阀门、V5阀门、V6阀
门、V7阀门、V8阀门、V9阀门、V10阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀
门、V17阀门、V18阀门、V19阀门、V20阀门和V21阀门;其中,乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇
溶液入口与乙二醇溶液供液干管连接,乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇溶液出口与乙二醇
溶液回液干管连接,乙二醇溶液‑水换热器的一次水出口分别经由V1阀门、V4阀门与半效溴
化锂吸收式热泵的发生器一次水入口、分布式蓄能罐上部的连接水管路连接;乙二醇溶液‑
水换热器的一次水入口经由V2阀门与半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口连接;乙
二醇溶液‑水换热器的一次水入口先经由V3阀门,再分别通过V10阀门、V11阀门与分布式蓄
能罐底部的连接水管路、电动蒸气压缩式热泵的一次水出口连接;电动蒸气压缩式热泵的
一次水出口经由V20阀门与水‑水换热器的一次水出口连接;水‑水换热器的一次水出口经
由V7阀门与半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水入口连接;水‑水换热器的一次水入口
分别通过V5阀门、V6阀门与半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口、分布式蓄能罐上
部的连接水管路连接;电动蒸汽压缩式热泵的一次水入口分别经由V8阀门、V9阀门与水‑水
换热器的一次水入口、半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水出口连接;水‑水换热器的二
次水出口与电动蒸气压缩式热泵的二次水出口连接;水‑水换热器的二次水出口经V15阀门
与半效溴化锂吸收式热泵的二次水出口连接,再经V13阀门与冷却塔二次水入口连接;水‑
水换热器的二次水入口与电动蒸气压缩式热泵的二次水入口连接,再经V14阀门与半效溴
化锂吸收式热泵的二次水入口连接,然后经V12阀门与冷却塔的二次水出口连接;二次供水
管路通过V16阀门分别与V15阀门、V13阀门、半效溴化锂吸收式热泵的冷凝器二次水出口连
接;二次回水管路通过V17阀门分别与V14阀门、V12阀门、半效溴化锂吸收式热泵的吸收器
二次水入口连接;冷冻水供水管路通过V18阀门分别与V15阀门、V21阀门、水‑水换热器二次
水出口、电动蒸气压缩式热泵的二次水出口连接,且V21阀门与V7阀门、半效溴化锂吸收式
热泵的蒸发器一次水入口连接;冷冻水回水管路通过V19阀门分别与V14阀门、V9阀门、水‑
水换热器的二次水入口、电动蒸气压缩式热泵二次水入口、半效溴化锂吸收式热泵的蒸发
[0054]太阳能集热器阵列生产温度为95℃、浓度为36.4%~45.6%的乙二醇溶液;
[0055]图2为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的供热季运
行原理图;在供热季,乙二醇溶液管路的供/回液温度为95℃/15℃,一次水管路的供/回水
温度为90℃/10℃,二次水管路的供/回水温度为50℃/40℃;在供冷季,乙二醇溶液管路的
供/回液温度为95℃/55℃,二次水管路的供/回水温度为32℃/37℃;冷冻水管路的供/回水
[0056]基于蓄热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的运行方法,供热期间,打开V1阀
门、V3阀门、V5阀门、V7阀门、V9阀门、V11阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀门和V17阀门,关闭
V2阀门、V6阀门、V8阀门、V12阀门、V13阀门、V18阀门、V19阀门、V20阀门和V21阀门,在分布
式蓄能罐的蓄放热期间,打开V4阀门和V10阀门,否则关闭V4阀门和V10阀门;
[0057]在能源站,来自乙二醇溶液‑水换热器或分布式蓄能罐的一次水首先作为驱动热
源进入半效溴化锂吸收式热泵的发生器放热降温;然后,作为加热热源进入水‑水换热器继
续放热降温;最后作为低温热源依次进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器和电动蒸气压缩
式热泵的蒸发器,进一步放热降温至10℃;二次水管路的第一路在半效溴化锂吸收式热泵
的吸收器和冷凝器中被加热升温,第二路在水‑水换热器中被加热升温,第三路在电动蒸气
压缩式热泵中被加热升温,加热升温后的三路二次水汇合并作为二次供水经由二次水管路
[0058]当乙二醇溶液‑水换热器所获取热源站的太阳能满足热负荷需求时,半效溴化锂
吸收式热泵和水‑水换热器投入运行;当乙二醇溶液‑水换热器所获取热源站的太阳能不满
足热负荷需求时,分布式蓄能罐进行热能补偿,半效溴化锂吸收式热泵、水‑水换热器和电
[0059]图4(a)为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的供冷
季前期运行原理图;在供冷季前期,当分布式蓄能罐中的冷能未完全释放时,打开V1阀门、
门,关闭V3阀门、V4阀门、V5阀门、V7阀门、V8阀门、V9阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀门和V17
阀门;来自冷用户的冷冻水经由V19阀门以并联方式分别进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸
发器和水‑水换热器,进行放热降温;来自分布式蓄能罐底部连接水管路的一次水依次经由
V10阀门、V11阀门、V20阀门进入水‑水换热器,被加热升后再经由V6阀门进入分布式蓄能罐
上部连接水管路;降温后的两路冷冻水汇合后再经由V18阀门进入冷冻水供水管路,被输配
[0060]图4(b)为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的供冷
季后期运行原理图;在供冷季后期,当分布式蓄能罐冷量完全释放后,打开V1阀门、V2阀门、
V6阀门、V8阀门、V10阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V18阀门、V19阀门和V21阀门,关闭V3
阀门、V4阀门、V5阀门、V7阀门、V9阀门、V14阀门、V15阀门、V16阀门、V17阀门和V20阀门;来
自冷用户的冷冻水经由V19阀门以并联方式分别进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器和电
动蒸气压缩式热泵进行放热降温;降温后的两路冷冻水汇合后再经由V18阀门进入冷冻水
供水管路,被输配至冷用户;来自分布式蓄能罐底部连接水管路的一次水依次经由V10阀
门、V11阀门进入电动蒸气压缩式热泵被加热升温后再依次经由V8阀门、V6阀门进入分布式
[0061]在整个供冷期间,乙二醇溶液‑水换热器、半效溴化锂吸收式热泵和冷却塔均开启
运行,来自乙二醇溶液‑水换热器的一次水经由V1阀门进入半效溴化锂吸收式热泵的发生
器,放热降温后再经由V2阀门返回至乙二醇溶液‑水换热器;来自冷却塔的二次水经由V12
阀门进入半效溴化锂吸收式热泵的吸收器和冷凝器,吸热升温后再经由V13阀门返回至冷
[0062]当分布式蓄能罐中的冷能未完全释放时,半效溴化锂吸收式热泵与分布式蓄能罐
以并联方式向末端冷用户进行联合供冷,优先利用半效溴化锂吸收式热泵生产的冷能;当
分布式蓄能罐的冷能完全释放后,半效溴化锂吸收式热泵与电动蒸气压缩式热泵以并联方
式进行联合供冷,优先利用半效溴化锂吸收式热泵生产的冷能,在此期间的电动蒸气压缩
[0063]图3为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的春季能源
站蓄冷运行原理图;在春季过渡季,打开V1阀门、V2阀门、V6阀门、V7阀门、V8阀门、V9阀门、
V10阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V14阀门、V15阀门和V20阀门,关闭V3阀门、V4阀门、V5
阀门、V16阀门、V17阀门、V18阀门、V19阀门和V21阀门;在能源站,来自乙二醇溶液‑水换热
器的一次水作为驱动热源驱动半效溴化锂吸收式热泵实现制冷功能;来自半效溴化锂吸收
式热泵的蒸发器的低温一次水依次经由V7阀门、V20阀门、V11阀门、V10阀门进入分布式蓄
能罐进行蓄冷;来自分布式蓄能罐上部连接水管路的一次水一部分依次经由V6阀门、V8阀
门、V9阀门进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器并在其中放热降温,另一部分依次经由V6
阀门、V8阀门进入电动蒸气压缩式热泵的蒸发器进行放热降温;来自冷却塔的二次水进入
半效溴化锂吸收式热泵的吸收器和冷凝器,被加热升温后返回至冷却塔,进行散热降温;在
夜间低谷电价期间,开启电动蒸气压缩式热泵,并将所制取的冷能储存在分布式蓄能罐;来
自电动蒸气压缩式热泵蒸发器的一次水再依次经由V11阀门、V10阀门进入分布式蓄能罐进
[0064]图5为本发明实施例一基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的秋季能源
站蓄热运行原理图;在秋季过渡季,打开V3阀门、V4阀门和V10阀门,关闭V1阀门、V2阀门、V5
阀门、V6阀门、V7阀门、V8阀门、V9阀门、V11阀门、V12阀门、V13阀门、V14阀门、V15阀门、V16
阀门、V17阀门、V18阀门、V19阀门、V20阀门和V21阀门;首先,来自分布式蓄能罐底部连接水
管路的低温一次水依次经由V10阀门、V3阀门进入乙二醇溶液‑水换热器,被来自热源站的
高温乙二醇溶液加热升温;然后,再经由V4阀门和分布式蓄能罐上部连接水管路返回至分
[0066]图6为本发明实施例二基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统图;基于蓄
热调控的太阳能低温区域供热供冷系统,该系统包括热源站、乙二醇溶液管路、一次水管
路、能源站、二次水管路和冷冻水管路;其中,热源站通过一次水管路与能源站连接,能源站
[0067]热源站主要包括太阳能集热器阵列、CP1循环泵、CP2循环泵、CP3循环泵、乙二醇溶
液管路、乙二醇溶液‑水换热器、一次水管路、集中式蓄能罐、V22阀门、V23阀门、V24阀门和
V40阀门;其中,乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇溶液出口与CP1循环泵的入口连接,CP1循环
泵的出口与太阳能集热器阵列的乙二醇溶液管路的干管入口连接,太阳能集热器阵列的乙
二醇溶液管路的供液干管与乙二醇溶液‑水换热器的乙二醇溶液入口连接;乙二醇溶液‑水
换热器的一次水出口依次通过V22阀门、V25阀门与一次水管路的供水干管连接,集中式蓄
能罐上部的一次水管路依次通过V24阀门、V25阀门与一次水管路的供水干管连接;V40阀门
与CP3循环泵串联后再与V24阀门并联;乙二醇溶液‑水换热器的一次水入口依次通过CP2循
环泵、V26阀门与一次水管路的回水干管连接;集中式蓄能罐底部连接水管路依次通过V23
[0068]能源站主要包括半效溴化锂吸收式热泵、水‑水换热器、电动蒸气压缩式制冷机、
冷却塔、CP4循环泵、CP5循环泵、CP6循环泵、一次水管路、二次水管路、冷冻水管路、V27阀
门、V28阀门、V29阀门、V30阀门、V31阀门、V32阀门、V33阀门、V34阀门、V35阀门、V36阀门、
V37阀门、V38阀门和V39阀门;其中,一次水管路供水干管与半效溴化锂吸收式热泵的发生
器一次水入口连接;半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口通过V29阀门与水‑水换热
器的一次水入口连接;半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口通过V27阀门与一次水
管路回水干管连接;半效溴化锂吸收式热泵的发生器一次水出口依次通过V27阀门、V28阀
门与电动蒸气压缩式制冷机的一次水出口连接;电动蒸气压缩式制冷机的一次水出口依次
通过V32阀门、V38阀门与冷冻水管路的供水干管连接;水‑水换热器的一次水出口一路直接
与半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水入口连接,另一路依次通过V30阀门、V31阀门、
V38阀门与冷冻水管路的供水干管连接;半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器一次水入口通过
V37阀门与冷冻水管路回水干管连接,且冷冻水管路回水干管上设置CP6循环泵;半效溴化
锂吸收式热泵的蒸发器一次水出口通过V31阀门与电动蒸气压缩式制冷机的一次水入口连
接;半效溴化锂吸收式热泵的二次水出口分别通过V33阀门、V35阀门与冷却塔的二次水入
口、二次水管路供水干管连接;冷却塔的二次水入口通过V33阀门分别与水‑水换热器的二
次水出口、电动蒸气压缩式制冷机的二次水出口连接;半效溴化锂吸收式热泵的二次水入
口依次通过V34阀门、CP5循环泵与冷却塔的二次水出口连接;半效溴化锂吸收式热泵的二
次水入口依次通过V36阀门、CP4循环泵与二次水管路回水干管连接;V34阀门分别与V36阀
门、电动蒸气压缩式制冷机的二次水入口连接;电动蒸气压缩式制冷机的二次水入口通过
[0069]太阳能集热器阵列生产温度为95℃、浓度为36.4%~45.6%的乙二醇溶液;
[0070]在供热季,乙二醇溶液管路的供/回液温度为95℃/15℃,一次水管路的供/回水温
度为90℃/10℃,二次水管路的供/回水温度为50℃/40℃;在供冷季,一次水管路的供/回水
温度为90℃/50℃,二次水管路的供/回水温度为32℃/37℃,冷冻水管路的供/回水温度为7
[0071]基于蓄热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的运行方法,在供热季或供冷季的
热源站,当乙二醇溶液‑水换热器供热能力大于需求时,关闭V40阀门和CP3循环泵,开启V22
阀门、V23阀门、V24阀门、V25阀门、V26阀门、CP1循环泵和CP2循环泵,集中式蓄能罐进行蓄
热;首先,来自一次水管路的一次回水与集中式蓄能罐的低温水进行汇合,然后经由CP2循
环泵进入乙二醇溶液‑水换热器加热升温,加热升温后的一次水再分两路,第一路经由V22
阀门、V24阀门进入集中式蓄能罐以实现蓄热,第二路经由V25阀门进入一次水管路供水干
[0072]当乙二醇溶液‑水换热器供热能力小于需求时,开启V22阀门、V23阀门、V25阀门、
V26阀门、V40阀门、CP1循环泵、CP2循环泵和CP3循环泵,关闭V24阀门,集中式蓄能罐进行释
热;一次水管路回水分为两路:第一路经由CP2循环泵进入乙二醇溶液‑水换热器被加热升
温,第二路经由V23阀门进入集中式蓄能罐;集中式蓄能罐的高温热水依次经由CP3循环泵、
V40阀门流出并与经由V22阀门的来自乙二醇溶液‑水换热器的一次水进行汇合,然后作为
[0073]图9为本发明实施例二基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的过渡季热
源站蓄热运行原理图。在春、秋过渡季的蓄热期间,开启V22阀门、V23阀门、V24阀门、CP1循
环泵和CP2循环泵,关闭V25阀门、V26阀门和V40阀门,关停CP3循环泵和所有能源站;集中式
蓄能罐的低温热水经由V23阀门和CP2循环泵进入乙二醇溶液‑水换热器,被来自太阳能集
热器阵列的乙二醇溶液加热升温;来自乙二醇溶液‑水换热器的一次水再依次经由V22阀
[0074]图7为本发明实施例二基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的供热季运
行原理图;在供热季,打开V22阀门、V25阀门、V26阀门、V28阀门、V29阀门、V31阀门、V35阀
门、V36阀门和V39阀门,启动CP1循环泵、CP2循环泵和CP4循环泵,关闭V27阀门、V30阀门、
V32阀门、V33阀门、V34阀门、V37阀门和V38阀门,关停CP5循环泵和CP6循环泵;集中式蓄能
罐在蓄热期间,打开V24阀门和V23阀门,关闭V40阀门和CP3循环泵;集中式蓄能罐在释热期
[0075]在能源站中,首先,一次供水作为驱动热源进入半效溴化锂吸收式热泵的发生器
放热降温;其次,作为加热热源经由V29阀门进入水‑水换热器继续放热降温;再次,作为低
温热源进入半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器放热降温;然后,作为低温热源经由V31阀门进
入电动蒸气压缩式制冷机进一步放热降温变为低温一次回水;最后,低温一次回水经由V28
阀门返回至一次水管路回水干管;来自二次水管路回水干管的二次回水首先依次流经CP4
循环泵、V36阀门,然后分为三路,第一路进入半效溴化锂吸收式热泵,第二路经过V39阀门
进入水‑水换热器,第三路进入电动蒸气压缩式制冷机;三路被加热升温的二次水汇合并作
[0076]来自各个能源站的一次回水首先经由一次水管网回水干管返回至热源站,然后在
热源站中被加热升温,最后经由一次水管网供水干管被输配至各个能源站,一次水管路供
[0077]图8为本发明实施例二基于储热调控的太阳能低温区域供热供冷系统的供冷季运
行原理图;在供冷季,打开V22阀门、V25阀门、V26阀门、V27阀门、V30阀门、V32阀门、V33阀
门、V34阀门、V37阀门和V38阀门,启动CP1循环泵、CP2循环泵、CP5循环泵和CP6循环泵,关闭
V28阀门、V29阀门、V31阀门、V35阀门、V36阀门、V39阀门和CP4循环泵;集中式蓄能罐在蓄热
期间,打开V24阀门和V23阀门,关闭V40阀门和CP3循环泵;集中式蓄能罐在释热期间,打开
V40阀门、CP3循环泵和V23阀门,关闭V24阀门;太阳能集热器阵列与集中式蓄能罐进行联合
[0078]在能源站中,一次供水首先作为驱动热源进入半效溴化锂吸收式热泵的发生器放
热降温后,再经由V27阀门进入一次水管路回水干管;来自冷却塔的二次水依次流经CP5循
环泵、V34阀门后分两路,第一路进入半效溴化锂吸收式热泵,第二路进入电动蒸气压缩式
制冷机;然后,被加热升温后两路二次水汇合,经由V33阀门进入冷却塔散热降温;来自冷用
户的冷冻水依次流经CP6循环泵、V37阀门后分两路,第一路进入半效溴化锂吸收式热泵的
蒸发器放热降温,第二路经由V30阀门进入电动蒸气压缩式制冷机放热降温;然后,来自电
动蒸气压缩式制冷机的冷冻水流经阀门V32后与来自半效溴化锂吸收式热泵的蒸发器的冷
[0079]随着冷负荷增大,能源站首先投运半效溴化锂吸收式热泵且其制冷量由小增大调
节,直至满负荷运行;若冷负荷进一步增大,将电动蒸气压缩式制冷机投入运行且其制冷量
由小增大调节,直至满负荷运行;来自各个能源站的一次回水首先经由一次水管网回水干
管返回至热源站,然后在热源站中被加热升温,最后再经一次水管网供水干管被输配至各
[0080]以上两个实施例的能源站设置低温半效溴化锂吸收式热泵、水‑水换热器和电动
蒸气压缩式热泵,深度利用了低温一次水管网供水中的热能,减小热量传递过程的不可逆
损失,降低一次水管网回水温度至10℃。这种系统工艺及运行方法可增大一次水管网供回
水温差2倍,提高蓄热罐蓄热容量约1.9倍,减少初投资约40%,降低循环泵电耗量约80%,
提升太阳能集热器阵列的集热效率约9%。在供热季,半效溴化锂吸收式热泵首先与水‑水
换热器耦合运行,将90℃的一次供水降温至25℃,实现能量高效综合利用,然后与电动蒸气
压缩式热泵串联运行,进一步将一次回水温度降至10℃;在供冷季,半效溴化锂吸收式热泵
在太阳能驱动下进行制冷,并与电动压缩式热泵并联供冷,降低供热成本约50%,降低供冷
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