一种多能耦合高效节能的综合能源站及利用方法与流程

1.本发明属于能源利用技术领域，具体涉及一种多能耦合高效节能的综合能源站及利用方法。


背景技术：

2.包括燃煤、煤气和燃油在内的化石燃料锅炉将逐步被淘汰，取代化石燃料锅炉最可行的技术方式为热泵技术。热泵技术拥有供暖和制冷两项功能，单纯替代锅炉提供采暖对设备和投资而言是一种能源浪费，如何提高设备的利用率和投资的经济效益，是目前需要解决的问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种多能耦合高效节能的综合能源站及利用方法，可有效解决上述问题。
4.本发明采用的技术方案如下：
5.本发明提供一种多能耦合高效节能的综合能源站，包括：
6.热泵机组(10)，所述热泵机组(10)具有制热模式和制冷模式；所述制热模式时，所述热泵机组(10)选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路，通过与空调供水进行换热，实现空调制热；所述制冷模式时，所述热泵机组(10)选择性地连接至生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路，通过与热水供水进行换热，实现加热生活热水；
7.制冷单元，所述制冷单元具有空调端协同模式和生活热水端协同模式；所述空调端协同模式时，所述制冷单元选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路，通过与空调供水进行换热，实现空调制热，同时实现所述制冷单元安装空间的制冷；所述生活热水端协同模式时，所述制冷单元选择性地连接至生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路，通过与热水供水进行换热，实现加热生活热水，同时实现所述制冷单元安装空间的制冷。
8.依据本发明的一个实施例，所述热泵机组(10)和所述制冷单元均选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路时，所述热泵机组(10)和所述制冷单元为串联或并联连接方式；
9.所述热泵机组(10)和所述制冷单元均选择性地连接至生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路时，所述热泵机组(10)和所述制冷单元为串联或并联连接方式。
10.依据本发明的一个实施例，所述热泵机组(10)包含热泵压缩机(11)、四通换向阀(12)、第一壳管换热器(13)、第二壳管换热器(14)、翅片换热器(15)和热泵膨胀阀(16)；
11.所述四通换向阀(12)具有四个端口，分别为：c端口、s端口、d端口和e端口；所述第一壳管换热器(13)的壳程进口和壳程出口，分别与空调供水管路和空调回水管路连通；所述第一壳管换热器(13)的管程进口与所述四通换向阀(12)的e端口连通；所述第一壳管换热器(13)的管程出口通过所述热泵膨胀阀(16)后，分别与所述第二壳管换热器(14)和所述
翅片换热器(15)的管程进口连通；所述第二壳管换热器(14)和所述翅片换热器(15)的管程出口均连通到所述四通换向阀(12)的c端口；所述第二壳管换热器(14)的壳程进口和壳程出口，分别与生活热水回水管和生活热水供水管连通；所述热泵压缩机(11)的高温高压制冷剂过热蒸汽输出口，与所述四通换向阀(12)的d端口连接；所述四通换向阀(12)的s端口，连接到所述热泵压缩机(11)的低温低压制冷剂过热蒸汽进口。
12.依据本发明的一个实施例，所述热泵机组(10)处于制热模式时，所述第二壳管换热器(14)切断，所述四通换向阀(12)得电，c端口和s端口导通，d端口和e端口导通，所述热泵压缩机(11)、所述第一壳管换热器(13)、所述翅片换热器(15)和所述热泵膨胀阀(16)同时工作，此时：
13.所述翅片换热器(15)中低温低压的制冷剂吸收空气中的热量以变成饱和气体或者过热蒸汽，经过所述四通换向阀(12)的c-s端口后进入所述热泵压缩机(11)，所述热泵压缩机(11)消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，经过所述四通换向阀(12)的d-e端口进入所述第一壳管换热器(13)，与流经所述第一壳管换热器(13)的空气调节装置侧的空调供水进行换热，将热量传递给空气调节装置侧的空调供水，使空调供水温度得到进一步提升；而高温高压的制冷剂过热气体通过所述第一壳管换热器(13)后，被冷却冷凝变为高温高压的制冷剂饱和液体或者过冷液体，经过所述热泵膨胀阀(16)变为低温低压的气液混合物进入所述翅片换热器(15)进行下一循环；
14.所述热泵机组(10)处于制冷模式时，所述翅片换热器(15)切断，所述四通换向阀(12)不得电，e端口和s端口导通，d端口和c端口导通，所述热泵压缩机(11)、所述第一壳管换热器(13)、所述第二壳管换热器(14)和所述热泵膨胀阀(16)同时工作，此时：
15.所述第一壳管换热器(13)中低温低压的制冷剂吸收房间中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽，通过所述四通换向阀(12)的e-s端口进入所述热泵压缩机(11)，所述热泵压缩机(11)消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热蒸汽，经过所述四通换向阀(12)的d-c端口进入所述第二壳管换热器(14)，与流经所述第二壳管换热器(14)的生活热水侧的生活热水进行换热，使生活热水水温得到提升；高温高压的制冷剂过热蒸汽通过所述第二壳管换热器(14)被冷却冷凝变为高温高压的制冷剂饱和液体或者过冷液体，再经过所述热泵膨胀阀(16)节流变为低温低压的气液混合物，再进入所述第一壳管换热器(13)进行下一循环。
16.依据本发明的一个实施例，所述制冷单元与所述热泵机组(10)为串联连接或并联连接方式。
17.依据本发明的一个实施例，所述制冷单元包括至少一个制冷机组；当设置至少两个制冷机组时，各个制冷机组为串联连接或并联连接方式。
18.依据本发明的一个实施例，每个所述制冷机组包括冷凝器、制冷膨胀阀、蒸发器和制冷压缩机；
19.当切换为空调端协同模式时，此时空调侧需要制热，其工作过程为：进入蒸发器中的低温低压的制冷剂吸收制冷机组安装空间的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入制冷压缩机，制冷压缩机消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入冷凝器与空气调节装置侧的水进行换热，空气调节装置侧的水被加热到了一定的温度；高温高压的制冷剂过热气体经换热被冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，制冷剂
再经过制冷膨胀阀节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入蒸发器进行下一循环；
20.当切换为生活热水端协同模式时，此时需要制热生活热水并且空调侧需要制冷，其工作过程为：进入蒸发器中的低温低压的制冷剂吸收制冷机组安装空间中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入制冷压缩机，制冷压缩机消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入冷凝器与生活热水回水进行换热，生活热水被加热到了一定的温度，且联合热泵机组工作将空调侧的热量带走达到制冷的目的；高温高压的制冷剂过热气体通过冷凝器冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，再经过制冷膨胀阀节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入蒸发器进行下一循环。
21.依据本发明的一个实施例，所述制冷机组用于数据中心、冷冻库和/或冷藏库的制冷。
22.优选的，所述生活热水装置并联有冷却装置，所述冷却装置通过冷却装置供水管路和冷却装置回水管路分别连接至所述生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路。
23.本发明还提供一种多能耦合高效节能的综合能源站的利用方法，包含：
24.响应于空调侧的制热需求，将多个制冷机组串联或并联后连接至空调供水管路和空调回水管路；
25.响应于生活热水的制热需求和空调侧的制冷需求，将多个制冷机组串联或并联后连接至热水供水管路和热水回水管路；
26.响应于空调侧的制热需求，将热泵机组(10)连接至空调供水管路和空调回水管路；
27.响应于生活热水的制热需求和空调侧的制冷需求，将热泵机组(10)连接至热水供水管路和热水回水管路。
28.由于采用以上技术方案，依据本发明的多能耦合高效节能的综合能源站，利用制冷机组的蒸发器分别吸收冷藏库、冷冻库和数据中心的热量通过压缩机做功将热量转移到冷凝器侧的介质(例如，水)中，为冷藏库、冷冻库和数据中心进行冷却，这些不需要的热量回收回来利用热泵技术供人们采暖、制冷和生活热水等，相比于现有技术至少具有如下优点：
29.1.将各项功能所需要和产生的能源进行统筹利用，协同配合，达到设备和能源利用效益的最大化；
30.2.通过开关系统中的阀门即可让系统正常工作，操作方便。
附图说明
31.图1示出了依据本发明的多能耦合高效节能的综合能源站的一个示例的示意图。
32.图中：10热泵机组，11热泵压缩机，12四通换向阀，13第一壳管换热器，14第二壳管换热器，15翅片换热器，16热泵膨胀阀，20第一制冷机组，21第一冷凝器，22第一制冷膨胀阀，23第一蒸发器，24第一制冷压缩机，30第二制冷机组，31第二冷凝器，32第二制冷膨胀阀，33第二蒸发器，34第二制冷压缩机，40第三制冷机组，41第三冷凝器，42第三制冷膨胀阀，43第三蒸发器，44第三制冷压缩机。
具体实施方式
33.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
34.发明人发现，在电子商务日益发展的现代社会，越来越多的人选择网上购物，包括冷冻食品和生鲜食品，但是在靠近用户的配送站附近缺少冷冻库和冷藏库，长时间配送或配送不及时会导致冷品腐烂或变质，这也成为冷链物流的痛点问题。而化石燃料锅炉房在拆除锅炉改造后，恰好为冷链物流终端冷冻库和冷藏库提供合适的空间。冬季可以利用冷冻库和冷藏库产生的热量供暖，其它季节可以利用这些热量用于提供热水，并可以利用热泵技术为其进行冷却。
35.在数字化程度越来越高的现代社会，数据中心的需求量越来越大，但数据中心能耗大、占地大，产生的热量还需要通过制冷机组被带走，还要消耗额外的能量，将数据中心化整为零，分散布置于改造后的锅炉房内，可以充分利用锅炉房的空间。冬季可以利用数据中心的余热采暖，其他季节可以利用热泵系统为其制冷，可以提高热泵设备的利用效率和投资效益。
36.因此，本发明合理运用供暖、供冷、热水、冷冻、冷藏、数据中心等各项功能以实现能源利用最大化。
37.本发明提出一种多能耦合高效节能的综合能源站，该多能耦合高效节能的综合能源站用热泵技术改造原有的化石燃料锅炉房，同时用改造后的锅炉房改为冷链物流终端的冷冻库、冷藏库以及分布式数据中心，形成一个将供暖、供冷、热水、冷冻、冷藏、数据中心等各项功能结合起来的多能耦合高效节能的综合能源站。本发明同时提出了一种该多能耦合高效节能的综合能源站的利用方法。
38.本发明提供一种多能耦合高效节能的综合能源站，包括：
39.热泵机组10，热泵机组10具有制热模式和制冷模式；制热模式时，热泵机组10选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路，通过与空调供水进行换热，实现空调制热；制冷模式时，热泵机组10选择性地连接至生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路，通过与热水供水进行换热，实现加热生活热水；
40.制冷单元，制冷单元具有空调端协同模式和生活热水端协同模式；空调端协同模式时，制冷单元选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路，通过与空调供水进行换热，实现空调制热，同时实现制冷单元安装空间的制冷；生活热水端协同模式时，制冷单元选择性地连接至生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路，通过与热水供水进行换热，实现加热生活热水，同时实现制冷单元安装空间的制冷。
41.具体的，热泵机组10和制冷单元均选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路时，热泵机组10和制冷单元为串联或并联连接方式；热泵机组10和制冷单元均选择性地连接至生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路时，热泵机组10和制冷单元为串联或并联连接方式。
42.在具体实现上，热泵机组10包含热泵压缩机11、四通换向阀12、第一壳管换热器13、第二壳管换热器14、翅片换热器15和热泵膨胀阀16；
43.四通换向阀12具有四个端口，分别为：c端口、s端口、d端口和e端口；第一壳管换热
器13的壳程进口和壳程出口，分别与空调供水管路和空调回水管路连通；第一壳管换热器13的管程进口与四通换向阀12的e端口连通；第一壳管换热器13的管程出口通过热泵膨胀阀16后，分别与第二壳管换热器14和翅片换热器15的管程进口连通；第二壳管换热器14和翅片换热器15的管程出口均连通到四通换向阀12的c端口；第二壳管换热器14的壳程进口和壳程出口，分别与生活热水回水管和生活热水供水管连通；热泵压缩机11的高温高压制冷剂过热蒸汽输出口，与四通换向阀12的d端口连接；四通换向阀12的s端口，连接到热泵压缩机11的低温低压制冷剂过热蒸汽进口。
44.热泵机组10处于制热模式时，第二壳管换热器14切断，四通换向阀12得电，c端口和s端口导通，d端口和e端口导通，热泵压缩机11、第一壳管换热器13、翅片换热器15和热泵膨胀阀16同时工作，此时：
45.翅片换热器15中低温低压的制冷剂吸收空气中的热量以变成饱和气体或者过热蒸汽，经过四通换向阀12的c-s端口后进入热泵压缩机11，热泵压缩机11消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，经过四通换向阀12的d-e端口进入第一壳管换热器13，与流经第一壳管换热器13的空气调节装置侧的空调供水进行换热，将热量传递给空气调节装置侧的空调供水，使空调供水温度得到进一步提升；而高温高压的制冷剂过热气体通过第一壳管换热器13后，被冷却冷凝变为高温高压的制冷剂饱和液体或者过冷液体，经过热泵膨胀阀16变为低温低压的气液混合物进入翅片换热器15进行下一循环；
46.热泵机组10处于制冷模式时，翅片换热器15切断，四通换向阀12不得电，e端口和s端口导通，d端口和c端口导通，热泵压缩机11、第一壳管换热器13、第二壳管换热器14和热泵膨胀阀16同时工作，此时：
47.第一壳管换热器13中低温低压的制冷剂吸收房间中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽，通过四通换向阀12的e-s端口进入热泵压缩机11，热泵压缩机11消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热蒸汽，经过四通换向阀12的d-c端口进入第二壳管换热器14，与流经第二壳管换热器14的生活热水侧的生活热水进行换热，使生活热水水温得到提升；高温高压的制冷剂过热蒸汽通过第二壳管换热器14被冷却冷凝变为高温高压的制冷剂饱和液体或者过冷液体，再经过热泵膨胀阀16节流变为低温低压的气液混合物，再进入第一壳管换热器13进行下一循环。
48.本发明中，制冷单元与热泵机组10为串联连接或并联连接方式。所述制冷单元包括至少一个制冷机组；当设置至少两个制冷机组时，各个制冷机组为串联连接或并联连接方式。所述制冷机组用于数据中心、冷冻库和/或冷藏库的制冷。
49.在具体实现上，每个所述制冷机组包括冷凝器、制冷膨胀阀、蒸发器和制冷压缩机；
50.当切换为空调端协同模式时，此时空调侧需要制热，其工作过程为：进入蒸发器中的低温低压的制冷剂吸收制冷机组安装空间的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入制冷压缩机，制冷压缩机消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入冷凝器与空气调节装置侧的水进行换热，空气调节装置侧的水被加热到了一定的温度；高温高压的制冷剂过热气体经换热被冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，制冷剂再经过制冷膨胀阀节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入蒸发器进行下一循环；
51.当切换为生活热水端协同模式时，此时需要制热生活热水并且空调侧需要制冷，
其工作过程为：进入蒸发器中的低温低压的制冷剂吸收制冷机组安装空间中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入制冷压缩机，制冷压缩机消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入冷凝器与生活热水回水进行换热，生活热水被加热到了一定的温度，且联合热泵机组工作将空调侧的热量带走达到制冷的目的；高温高压的制冷剂过热气体通过冷凝器冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，再经过制冷膨胀阀节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入蒸发器进行下一循环。
52.在具体实现上，所述生活热水装置并联有冷却装置，所述冷却装置通过冷却装置供水管路和冷却装置回水管路分别连接至所述生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路。
53.本发明还提供一种多能耦合高效节能的综合能源站的利用方法，包含：
54.响应于空调侧的制热需求，将多个制冷机组串联或并联后连接至空调供水管路和空调回水管路；
55.响应于生活热水的制热需求和空调侧的制冷需求，将多个制冷机组串联或并联后连接至热水供水管路和热水回水管路；
56.响应于空调侧的制热需求，将热泵机组10连接至空调供水管路和空调回水管路；
57.响应于生活热水的制热需求和空调侧的制冷需求，将热泵机组10连接至热水供水管路和热水回水管路。
58.下面介绍一个具体实施例：
59.图1示出了依据本发明的多能耦合高效节能的综合能源站的一个示例的示意图，多能耦合高效节能的综合能源站包含热泵机组10，以及分别用于数据中心的第一制冷机组20、用于冷冻库的第二制冷机组30和用于冷藏库的第三制冷机组40。应当领会的是，制冷机组的数量不限于示例中的三个，其适用的制冷客户端的类型也不限于数据中心、冷冻库和冷藏库。本领域技术人员可依据实际需求设置一个或多个适用于同一类型或不同类型制冷客户端的制冷机组。
60.热泵机组10可以包含通过管路依次连接以构成热泵回路的热泵压缩机11、第一壳管换热器13、四通换向阀12、热泵膨胀阀16和翅片换热器15，其中第一壳管换热器13通过设置有截止阀的管路选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路，热泵压缩机11通过四通换向阀12连接至热泵回路。热泵机组10还可进一步包含第二壳管换热器14，该第二壳管换热器14与翅片换热器15并联，并且第二壳管换热器14通过热水供水管路和热水回水管路连接至生活热水装置。生活热水装置可并联有冷却装置，以利于用户调整适宜的水温。
61.第一制冷机组20、第二制冷机组30和第三制冷机组40的结构基本相同。第一制冷机组20包括第一冷凝器21、第一制冷膨胀阀22、第一蒸发器23和第一制冷压缩机24。
62.第二制冷机组30包括第二冷凝器31、第二制冷膨胀阀32、第二蒸发器33和第二制冷压缩机34。
63.第三制冷机组40包括第三冷凝器41、第三制冷膨胀阀42、第三蒸发器43和第三制冷压缩机44。
64.其中，第一冷凝器21/第二冷凝器31/第三冷凝器41可通过设置有截止阀的管路选择性地连接至空调供水管路和空调回水管路，第一蒸发器23/第二蒸发器33/第三蒸发器43
连接至各自对应的制冷客户端，包括：数据中心，冷冻库和冷藏库。
65.在图1同时示出了依据本发明的多能耦合高效节能的综合能源站的管路连接示例。如图所示，设置于不同管路上的截止阀被给予不同的编号1#、2#
……
为了便于描述，下文中将以截止阀的编号来命名其所在的管路，例如，1#管路上设置有1#截止阀，2#管路上设置有2#截止阀
……
在图1所示的示例中，生活热水装置端：1#管路为热水回水管路，并依次通过13#管路和5#管路连接至第二壳管换热器14的入水口；2#管路为热水供水管路，并通过6#管路连接至第二壳管换热器14的出水口；3#管路作为冷却装置回水管路被连接至1#管路；4#管路作为冷却装置供水管路被连接至2#管路。
66.热泵机组10端：热泵压缩机11通过四通换向阀12连接至第一壳管换热器13的一端；第一壳管换热器13的另一端通过热泵膨胀阀16和11#管路连接至翅片换热器15，同时通过热泵膨胀阀16和9#管路连接至第二壳管换热器14；第二壳管换热器14和翅片换热器15分别通过10#管路和12#管路连接至四通换向阀12。
67.空气调节装置端：14#管路作为空调供水管路通过7#管路连接至第一壳管换热器13的入水口；8#管路作为空调回水管路直接连接至第一壳管换热器13的出水口。
68.制冷机组端：第一冷凝器21通过24#管路和15#管路连接至1#管路，通过26#管路和16#管路连接至2#管路，通过24#管路和20#管路连接至14#管路，通过26#管路和19#管路连接至8#管路，其中24#管路与26#管路可通过21#管路和25#管路连接；第二冷凝器31通过27#管路、21#管路和15#管路连接至1#管路，通过29#管路和16#管路连接至2#管路，通过27#管路、21#管路和20#管路连接至14#管路，通过29#管路和19#管路连接至8#管路，其中27#管路与29#管路可通过22#管路和28#管路连接；第三冷凝器41通过30#管路、22#管路、21#管路和15#管路连接至1#管路，通过32#管路和16#管路连接至2#管路，通过30#管路、22#管路、21#管路和20#管路连接至14#管路，通过31#管路和18#管路连接至14#管路，通过32#管路和19#管路连接至8#管路，其中30#管路与32#管路可通过23#管路和31#管路连接。
69.每条管路上均设有相应的截止阀，该截止阀通常为常闭状态，可根据系统温度和能耗情况进行切换以便将多个制冷机组彼此串联/并联后接入空调供水管路和空调回水管路中，从而实现最优化的能源协同利用。
70.热泵机组10的工作原理为：
71.当热泵机组10的热泵压缩机11、四通换向阀12(d-e连通)、第一壳管换热器13、热泵膨胀阀16和翅片换热器15同时工作，热泵机组10可用于制热：翅片换热器15中低温低压的制冷剂可吸收空气中的热量以变成饱和气体或者过热蒸汽，经过四通换向阀12的c-s端口(制热模式四通换向阀12得电，c-s通，d-e通)进入热泵压缩机11，热泵压缩机11消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，经过四通换向阀12的d-e端口进入第一壳管换热器13和空气调节装置侧的水进行换热，被冷却冷凝变为高温高压的制冷剂饱和液体或者过冷液体，并同时将热量传递给空气调节装置侧的水，使其温度得到进一步提升，被冷却冷凝的制冷剂再经过热泵膨胀阀16变为低温低压的气液混合物进入翅片换热器15进行下一循环。
72.当热泵机组10的热泵压缩机11、四通换向阀12(c-d连通)、第一壳管换热器13、热泵膨胀阀16和第二壳管换热器14同时工作时，热泵机组10用于制冷并向生活热水提供热量：第一壳管换热器13中低温低压的制冷剂吸收房间中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽
通过四通换向阀12的e-s端口(制冷模式四通换向阀12不得电，e-s通，d-c通)进入热泵压缩机11，热泵压缩机11消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热蒸汽，经过四通换向阀12的d-c端口进入第二壳管换热器14和生活热水侧的水进行换热被冷却冷凝变为高温高压的制冷剂饱和液体或者过冷液体，同时生活热水水温得到提升，再经过膨胀阀节流变为低温低压的气液混合物进入第一壳管换热器13进行下一循环。
73.分别用于数据中心/冷冻库/冷藏库的第一制冷机组20、第二制冷机组30和第三制冷机组40的工作原理为：
74.对于数据中心：当空调侧需要制热时，进入第一蒸发器23中的低温低压的制冷剂吸收数据中心的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入第一制冷压缩机24，第一制冷压缩机24消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入第一冷凝器21与空气调节装置侧的水进行换热，被冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，同时空气调节装置侧的水被加热到了一定的温度，制冷剂再经过第一制冷膨胀阀22节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入第一蒸发器23进行下一循环。
75.当需要制热生活热水并且空调侧需要制冷时，进入第一蒸发器23中的低温低压的制冷剂吸收数据中心中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入第一制冷压缩机24，第一制冷压缩机24消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入第一冷凝器21与生活热水回水进行换热冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，同时生活热水被加热到了一定的温度，且联合热泵机组工作将空调侧的热量带走达到制冷的目的，制冷剂再经过第一制冷膨胀阀22节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入第一蒸发器23进行下一循环。
76.对于冷冻库：当空调侧需要制热时，进入第二蒸发器33中的低温低压的制冷剂吸收冷冻库中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入第二制冷压缩机34，第二制冷压缩机34消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入第二冷凝器31与空气调节装置侧的水进行换热，被冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，同时空气调节装置侧的水被加热到了一定的温度，制冷剂再经过第二制冷膨胀阀32节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入第二蒸发器33进行下一循环。
77.当需要制热生活热水并且空调侧需要制冷时，进入第二蒸发器33中的低温低压的制冷剂吸收冷冻库中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入第二制冷压缩机34，第二制冷压缩机34消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入第二冷凝器31与生活热水回水进行换热冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，同时生活热水被加热到了一定的温度，且联合热泵机组工作将空调侧的热量带走达到制冷的目的，制冷剂再经过第二制冷膨胀阀32节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入第二蒸发器33进行下一循环。
78.对于冷藏库：当空调侧需要制热时，进入第三蒸发器43中的低温低压的制冷剂吸收冷藏库中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入第三制冷压缩机44，第三制冷压缩机44消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入第三冷凝器41与空气调节装置侧的水进行换热，被冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，同时空气调节装置侧的水被加热到了一定的温度，制冷剂再经过第三制冷膨胀阀42节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入第三蒸发器43进行下一循环。
79.当需要制热生活热水并且空调侧需要制冷时，进入第三蒸发器43中的低温低压的制冷剂吸收冷藏库中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入第三制冷压缩机44，第三制冷压缩机44消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入第三冷凝器41与生活热水回水进行换热冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，同时生活热水被加热到了一定的温度，且联合热泵机组工作将空调侧的热量带走达到制冷的目的，制冷剂再经过第三制冷膨胀阀42节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入第三蒸发器43进行下一循环。
80.基于上述原理，多能耦合高效节能的综合能源站可以依照以下方法来使用，例如：
81.响应于空调侧的制热需求，将多个制冷机组串联或并联后连接至空调供水管路和空调回水管路；
82.响应于生活热水的制热需求和空调侧的制冷需求，将多个制冷机组串联或并联后连接至热水供水管路和热水回水管路。
83.以下列举了图1所示的示例性多能耦合高效节能的综合能源站具体实施方式：
84.实施例1
85.操作模式：空调制热+数据中心制冷
86.运行机组：第一制冷机组20
87.开启截止阀：19#截止阀、20#截止阀、24#截止阀、26#截止阀
88.由第一制冷机组20供给空调采暖，同时数据中心制冷降温。
89.实施例2
90.操作模式：空调制热+冷冻库制冷
91.运行机组：第二制冷机组30
92.开启截止阀：19#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、27#截止阀、29#截止阀由第二制冷机组30供给空调采暖，同时冷冻库制冷降温。
93.实施例3
94.操作模式：空调制热+冷藏库制冷
95.运行机组：第三制冷机组40
96.开启截止阀：19#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
97.由第三制冷机组40供给空调采暖，同时冷藏库制冷降温。
98.实施例4
99.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷冻库制冷
100.运行机组：第一制冷机组20+第二制冷机组30串联
101.开启截止阀：19#截止阀、20#截止阀、24#截止阀、25#截止阀、27#截止阀、29#截止阀
102.由第一制冷机组20与第二制冷机组30串联后供给空调采暖，同时数据中心和冷冻库都制冷降温。
103.实施例5
104.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷藏库制冷
105.运行机组：第一制冷机组20+第三制冷机组40串联
106.开启截止阀：19#截止阀、20#截止阀、22#截止阀、24#截止阀、25#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
107.由第一制冷机组20与第三制冷机组40串联后供给空调采暖，同时数据中心和冷藏库都制冷降温。
108.实施例6
109.操作模式：空调制热+冷冻库制冷+冷藏库制冷
110.运行机组：第二制冷机组30+第三制冷机组40串联
111.开启截止阀：19#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、27#截止阀、28#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
112.由第二制冷机组30与第三制冷机组40串联后供给空调采暖，同时冷冻库和冷藏库都制冷降温。
113.实施例7
114.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷冻库制冷+冷藏库制冷
115.运行机组：第一制冷机组20+第二制冷机组30+第三制冷机组40串联
116.开启截止阀：19#截止阀、20#截止阀、24#截止阀、25#截止阀、27#截止阀、28#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
117.由第一制冷机组20、第二制冷机组30与第三制冷机组40串联后供给空调采暖，同时数据中心、冷冻库和冷藏库都制冷降温。
118.实施例8
119.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷冻库制冷
120.运行机组：第一制冷机组20+第二制冷机组30并联
121.开启截止阀：19#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、24#截止阀、26#截止阀、27#截止阀、29#截止阀
122.由第一制冷机组20与第二制冷机组30并联后供给空调采暖，同时数据中心和冷冻库都制冷降温。
123.实施例9
124.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷藏库制冷
125.运行机组：第一制冷机组20+第三制冷机组40并联
126.开启截止阀：19#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、24#截止阀、26#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
127.由第一制冷机组20与第三制冷机组40并联后供给空调采暖，同时数据中心和冷藏库都制冷降温。
128.实施例10
129.操作模式：空调制热+冷冻库制冷+冷藏库制冷
130.运行机组：第二制冷机组30+第三制冷机组40并联
131.开启截止阀：19#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、27#截止阀、29#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
132.由第二制冷机组30与第三制冷机组40并联后供给空调采暖，同时冷冻库和冷藏库都制冷降温。
133.实施例11
134.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷冻库制冷+冷藏库制冷
135.运行机组：第一制冷机组20+第二制冷机组30+第三制冷机组40并联
136.开启截止阀：19#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、24#截止阀、26#截止阀、27#截止阀、29#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
137.由第一制冷机组20、第二制冷机组30与第三制冷机组40并联后供给空调采暖，同时数据中心、冷冻库和冷藏库都制冷降温。
138.实施例12
139.操作模式：空调制热+数据中心制冷
140.运行机组：热泵机组10+第一制冷机组20
141.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、18#截止阀、20#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、24#截止阀、25#截止阀
142.由第一制冷机组20联合热泵机组10供给空调采暖，同时数据中心制冷降温。
143.实施例13
144.操作模式：空调制热+冷冻库制冷
145.运行机组：热泵机组10+第二制冷机组30
146.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、18#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、23#截止阀、27#截止阀、28#截止阀
147.由第二制冷机组30联合热泵机组10供给空调采暖，同时冷冻库制冷降温。
148.实施例14
149.操作模式：空调制热+冷藏库制冷
150.运行机组：热泵机组10+第三制冷机组40
151.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、18#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、30#截止阀、31#截止阀
152.由第三制冷机组40联合热泵机组10供给空调采暖，同时冷藏库制冷降温。
153.实施例15
154.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷冻库制冷
155.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第二制冷机组30串联)
156.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、18#截止阀、20#截止阀、23#截止阀、24#截止阀、25#截止阀、27#截止阀、28#截止阀
157.由第一制冷机组20与第二制冷机组30串联后，联合热泵机组10供给空调采暖，同时数据中心和冷冻库制冷降温。
158.实施例16
159.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷藏库制冷
160.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第三制冷机组40串联)
161.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、18#截止阀、20#截止阀、22#截止阀、24#截止阀、25#截止阀、30#截止阀、31#截止阀
162.由第一制冷机组20与第三制冷机组40串联后，联合热泵机组10供给空调采暖，同时数据中心和冷藏库制冷降温。
163.实施例17
164.操作模式：空调制热+冷冻库制冷+冷藏库制冷
165.运行机组：热泵机组10+(第二制冷机组30+第三制冷机组40串联)
166.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、18#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、27#截止阀、28#截止阀、30#截止阀、31#截止阀
167.由第二制冷机组30与第三制冷机组40串联后，联合热泵机组10供给空调采暖，同时冷冻库和冷藏库制冷降温。
168.实施例18
169.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷冻库制冷+冷藏库制冷
170.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第二制冷机组30+第三制冷机组40串联)
171.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、18#截止阀、20#截止阀、24#截止阀、25#截止阀、27#截止阀、28#截止阀、30#截止阀、31#截止阀
172.由第一制冷机组20、第二制冷机组30与第三制冷机组40串联后，联合热泵机组10供给空调采暖，同时数据中心、冷冻库和冷藏库制冷降温。
173.实施例19
174.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷冻库制冷
175.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第二制冷机组30并联)
176.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、18#截止阀、19#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、24#截止阀、26#截止阀、27#截止阀、29#截止阀
177.由第一制冷机组20与第二制冷机组30并联串联后，联合热泵机组10供给空调采暖，同时数据中心和冷冻库制冷降温。
178.实施例20
179.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷藏库制冷
180.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第三制冷机组40并联)
181.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、18#截止阀、19#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、24#截止阀、26#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
182.由第一制冷机组20与第三制冷机组40并联串联后，联合热泵机组10供给空调采暖，同时数据中心和冷藏库制冷降温。
183.实施例21
184.操作模式：空调制热+冷冻库制冷+冷藏库制冷
185.运行机组：热泵机组10+(第二制冷机组30+第三制冷机组40并联)
186.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、18#截止阀、19#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、27#截止阀、29#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
187.由第二制冷机组30与第三制冷机组40并联串联后，联合热泵机组10供给空调采暖、同时冷冻库和冷藏库制冷降温。
188.实施例22
189.操作模式：空调制热+数据中心制冷+冷冻库制冷+冷藏库制冷
190.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第二制冷机组30+第三制冷机组40并联)
191.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、18#截止阀、19#截止阀、20#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、24#截止阀、26#截止阀、27#截止阀、29#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
192.由第一制冷机组20、第二制冷机组30与第三制冷机组40并联后，联合热泵机组10供给空调采暖、同时数据中心、冷冻库和冷藏库制冷降温。
193.实施例23
194.操作模式：空调制热
195.运行机组：热泵机组10
196.开启截止阀：7#截止阀、8#截止阀、11#截止阀、12#截止阀、14#截止阀由热泵机组10独自供给空调采暖。
197.实施例24
198.操作模式：空调制冷+生活热水+数据中心制冷+冷冻库制冷+冷藏库制冷
199.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第二制冷机组30+第三制冷机组40并联)
200.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、16#截止阀、17#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、24#截止阀、26#截止阀、27#截止阀、29#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
201.由热泵机组10供给空调制冷，并且第一制冷机组20、第二制冷机组30与第三制冷机组40并联后，联合热泵机组10为生活热水提供热量、同时数据中心、冷冻库和冷藏库制冷降温。
202.实施例25
203.操作模式：空调制冷+生活热水+冷冻库制冷
204.运行机组：热泵机组10+第二制冷机组30
205.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、16#截止阀、17#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、27#截止阀、29#截止阀
206.由热泵机组10供给空调制冷，并同时为生活热水提供热量、同时冷冻库制冷降温。
207.实施例26
208.操作模式：空调制冷+生活热水+数据中心制冷
209.运行机组：热泵机组10+第一制冷机组20
210.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、17#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、24#截止阀、25#截止阀
211.由热泵机组10联合第一制冷机组20为生活热水提供热量，并同时热泵机组10供给空调制冷，同时数据中心制冷。
212.实施例27
213.操作模式：空调制冷+生活热水+冷冻库制冷
214.运行机组：热泵机组10+第二制冷机组30
215.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、17#截止阀、21#截止阀、23#截止阀、27#截止阀、28#截止阀
216.由热泵机组10联合第二制冷机组30为生活热水提供热量，并同时热泵机组10供给空调制冷，同时冷冻库制冷降温。
217.实施例28
218.操作模式：空调制冷+生活热水+冷藏库制冷
219.运行机组：热泵机组10+第三制冷机组40
220.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、17#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、30#截止阀、31#截止阀
221.由热泵机组10联合第三制冷机组40为生活热水提供热量，并同时热泵机组供给空调制冷，同时冷藏库制冷降温。
222.实施例29
223.操作模式：空调制冷+生活热水+数据中心制冷+冷冻库制冷
224.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第二制冷机组30串联)
225.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、17#截止阀、23#截止阀、24#截止阀、25#截止阀、27#截止阀、28#截止阀
226.由热泵机组10供给空调制冷，并且第一制冷机组20与第二制冷机组30串联后，联合热泵机组10为生活热水提供热量，同时数据中心制冷、冷冻库制冷。
227.实施例30
228.操作模式：空调制冷+生活热水+数据中心制冷+冷藏库制冷
229.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第三制冷机组40串联)
230.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、17#截止阀、22#截止阀、24#截止阀、25#截止阀、30#截止阀、31#截止阀
231.由热泵机组10供给空调制冷，并且第一制冷机组20与第三制冷机组40串联后，联合热泵机组10为生活热水提供热量，同时数据中心制冷、冷藏库制冷。
232.实施例31
233.操作模式：空调制冷+生活热水+冷冻库制冷+冷藏库制冷
234.运行机组：热泵机组10+(第二制冷机组30+第三制冷机组40串联)
235.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、17#截止阀、21#截止阀、27#截止阀、28#截止阀、30#截止阀、31#截止阀
236.由热泵机组10供给空调制冷，并且第二制冷机组30与第三制冷机组40串联后，联
合热泵机组10为生活热水提供热量，同时冷冻库制冷、冷藏库制冷。
237.实施例32
238.操作模式：空调制冷+生活热水+数据中心制冷+冷冻库制冷+冷藏库制冷
239.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第二制冷机组30+第三制冷机组40串联)
240.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、17#截止阀、24#截止阀、25#截止阀、27#截止阀、28#截止阀、30#截止阀、31#截止阀
241.由热泵机组10供给空调制冷，并且第一制冷机组20、第二制冷机组30与第三制冷机组40串联后，联合热泵机组10为生活热水提供热量，同时数据中心、冷冻库和冷藏库制冷。
242.实施例33
243.操作模式：空调制冷+生活热水+数据中心制冷+冷冻库制冷
244.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第二制冷机组30并联)
245.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、16#截止阀、17#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、24#截止阀、26#截止阀、27#截止阀、29#截止阀
246.由热泵机组10供给空调制冷，并且第一制冷机组20与第二制冷机组30并联后，联合热泵机组10为生活热水提供热量，同时数据中心和冷冻库制冷。
247.实施例34
248.操作模式：空调制冷+生活热水+数据中心制冷+冷藏库制冷
249.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第三制冷机组40并联)
250.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、16#截止阀、17#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、24#截止阀、26#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
251.由热泵机组10供给空调制冷，并且第一制冷机组20与第三制冷机组40并联后，联合热泵机组10为生活热水提供热量，同时数据中心和冷藏库制冷。
252.实施例35
253.操作模式：空调制冷+生活热水+冷冻库制冷+冷藏库制冷
254.运行机组：热泵机组10+(第二制冷机组30+第三制冷机组40并联)
255.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、16#截止阀、17#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、27#截止阀、29#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
256.由热泵机组10供给空调制冷，并且第二制冷机组30与第三制冷机组40并联后，联合热泵机组10为生活热水提供热量，同时冷冻库和冷藏库制冷。
257.实施例36
258.操作模式：空调制冷+生活热水+数据中心制冷+冷冻库制冷+冷藏库制冷
259.运行机组：热泵机组10+(第一制冷机组20+第二制冷机组30+第三制冷机组40并联)
260.开启截止阀：1#截止阀、2#截止阀、5#截止阀、6#截止阀、7#截止阀、8#截止阀、9#截止阀、10#截止阀、14#截止阀、15#截止阀、16#截止阀、17#截止阀、21#截止阀、22#截止阀、23#截止阀、24#截止阀、26#截止阀、27#截止阀、29#截止阀、30#截止阀、32#截止阀
261.由热泵机组10供给空调制冷，并且第一制冷机组20、第二制冷机组30与第三制冷机组40并联后，联合热泵机组10为生活热水提供热量，同时数据中心、冷冻库和冷藏库制冷。
262.当生活热水水温到达目标值时将关闭1#截止阀和2#截止阀停止给生活热水加热，开启3#截止阀和4#截止阀通过冷却装置将系统中多余的热量排掉。
263.以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种多能耦合高效节能的综合能源站，其特征在于，包括：热泵机组(10)，所述热泵机组(10)具有制热模式和制冷模式；所述制热模式时，所述热泵机组(10)选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路，通过与空调供水进行换热，实现空调制热；所述制冷模式时，所述热泵机组(10)选择性地连接至生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路，通过与热水供水进行换热，实现加热生活热水；制冷单元，所述制冷单元具有空调端协同模式和生活热水端协同模式；所述空调端协同模式时，所述制冷单元选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路，通过与空调供水进行换热，实现空调制热，同时实现所述制冷单元安装空间的制冷；所述生活热水端协同模式时，所述制冷单元选择性地连接至生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路，通过与热水供水进行换热，实现加热生活热水，同时实现所述制冷单元安装空间的制冷。2.根据权利要求1所述的多能耦合高效节能的综合能源站，其特征在于，所述热泵机组(10)和所述制冷单元均选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路时，所述热泵机组(10)和所述制冷单元为串联或并联连接方式；所述热泵机组(10)和所述制冷单元均选择性地连接至生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路时，所述热泵机组(10)和所述制冷单元为串联或并联连接方式。3.根据权利要求1所述的多能耦合高效节能的综合能源站，其特征在于，所述热泵机组(10)包含热泵压缩机(11)、四通换向阀(12)、第一壳管换热器(13)、第二壳管换热器(14)、翅片换热器(15)和热泵膨胀阀(16)；所述四通换向阀(12)具有四个端口，分别为：c端口、s端口、d端口和e端口；所述第一壳管换热器(13)的壳程进口和壳程出口，分别与空调供水管路和空调回水管路连通；所述第一壳管换热器(13)的管程进口与所述四通换向阀(12)的e端口连通；所述第一壳管换热器(13)的管程出口通过所述热泵膨胀阀(16)后，分别与所述第二壳管换热器(14)和所述翅片换热器(15)的管程进口连通；所述第二壳管换热器(14)和所述翅片换热器(15)的管程出口均连通到所述四通换向阀(12)的c端口；所述第二壳管换热器(14)的壳程进口和壳程出口，分别与生活热水回水管和生活热水供水管连通；所述热泵压缩机(11)的高温高压制冷剂过热蒸汽输出口，与所述四通换向阀(12)的d端口连接；所述四通换向阀(12)的s端口，连接到所述热泵压缩机(11)的低温低压制冷剂过热蒸汽进口。4.根据权利要求3所述的多能耦合高效节能的综合能源站，其特征在于，所述热泵机组(10)处于制热模式时，所述第二壳管换热器(14)切断，所述四通换向阀(12)得电，c端口和s端口导通，d端口和e端口导通，所述热泵压缩机(11)、所述第一壳管换热器(13)、所述翅片换热器(15)和所述热泵膨胀阀(16)同时工作，此时：所述翅片换热器(15)中低温低压的制冷剂吸收空气中的热量以变成饱和气体或者过热蒸汽，经过所述四通换向阀(12)的c-s端口后进入所述热泵压缩机(11)，所述热泵压缩机(11)消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，经过所述四通换向阀(12)的d-e端口进入所述第一壳管换热器(13)，与流经所述第一壳管换热器(13)的空气调节装置侧的空调供水进行换热，将热量传递给空气调节装置侧的空调供水，使空调供水温度得到进一步提升；而高温高压的制冷剂过热气体通过所述第一壳管换热器(13)后，被冷却冷凝变为高温高压的制冷剂饱和液体或者过冷液体，经过所述热泵膨胀阀(16)变为低温
低压的气液混合物进入所述翅片换热器(15)进行下一循环；所述热泵机组(10)处于制冷模式时，所述翅片换热器(15)切断，所述四通换向阀(12)不得电，e端口和s端口导通，d端口和c端口导通，所述热泵压缩机(11)、所述第一壳管换热器(13)、所述第二壳管换热器(14)和所述热泵膨胀阀(16)同时工作，此时：所述第一壳管换热器(13)中低温低压的制冷剂吸收房间中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽，通过所述四通换向阀(12)的e-s端口进入所述热泵压缩机(11)，所述热泵压缩机(11)消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热蒸汽，经过所述四通换向阀(12)的d-c端口进入所述第二壳管换热器(14)，与流经所述第二壳管换热器(14)的生活热水侧的生活热水进行换热，使生活热水水温得到提升；高温高压的制冷剂过热蒸汽通过所述第二壳管换热器(14)被冷却冷凝变为高温高压的制冷剂饱和液体或者过冷液体，再经过所述热泵膨胀阀(16)节流变为低温低压的气液混合物，再进入所述第一壳管换热器(13)进行下一循环。5.根据权利要求1所述的多能耦合高效节能的综合能源站，其特征在于，所述制冷单元与所述热泵机组(10)为串联连接或并联连接方式。6.根据权利要求1所述的多能耦合高效节能的综合能源站，其特征在于，所述制冷单元包括至少一个制冷机组；当设置至少两个制冷机组时，各个制冷机组为串联连接或并联连接方式。7.根据权利要求6所述的多能耦合高效节能的综合能源站，其特征在于，每个所述制冷机组包括冷凝器、制冷膨胀阀、蒸发器和制冷压缩机；当切换为空调端协同模式时，此时空调侧需要制热，其工作过程为：进入蒸发器中的低温低压的制冷剂吸收制冷机组安装空间的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入制冷压缩机，制冷压缩机消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入冷凝器与空气调节装置侧的水进行换热，空气调节装置侧的水被加热到了一定的温度；高温高压的制冷剂过热气体经换热被冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，制冷剂再经过制冷膨胀阀节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入蒸发器进行下一循环；当切换为生活热水端协同模式时，此时需要制热生活热水并且空调侧需要制冷，其工作过程为：进入蒸发器中的低温低压的制冷剂吸收制冷机组安装空间中的热量变成饱和气体或者过热蒸汽进入制冷压缩机，制冷压缩机消耗电能做功将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体，再进入冷凝器与生活热水回水进行换热，生活热水被加热到了一定的温度，且联合热泵机组工作将空调侧的热量带走达到制冷的目的；高温高压的制冷剂过热气体通过冷凝器冷却冷凝变为制冷剂饱和液体或者过冷液体，再经过制冷膨胀阀节流变为低温低压的气液混合制冷剂进入蒸发器进行下一循环。8.根据权利要求6所述的多能耦合高效节能的综合能源站，其特征在于，所述制冷机组用于数据中心、冷冻库和/或冷藏库的制冷。9.根据权利要求1所述的多能耦合高效节能的综合能源站，其特征在于，所述生活热水装置并联有冷却装置，所述冷却装置通过冷却装置供水管路和冷却装置回水管路分别连接至所述生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路。10.一种权利要求1-9任一项所述的多能耦合高效节能的综合能源站的利用方法，其特征在于，包含：
响应于空调侧的制热需求，将多个制冷机组串联或并联后连接至空调供水管路和空调回水管路；响应于生活热水的制热需求和空调侧的制冷需求，将多个制冷机组串联或并联后连接至热水供水管路和热水回水管路；响应于空调侧的制热需求，将热泵机组(10)连接至空调供水管路和空调回水管路；响应于生活热水的制热需求和空调侧的制冷需求，将热泵机组(10)连接至热水供水管路和热水回水管路。

技术总结
本发明提供一种多能耦合高效节能的综合能源站及利用方法，包括：热泵机组，选择性地连接至空气调节装置的空调供水管路和空调回水管路，通过与空调供水进行换热，实现空调制热；选择性地连接至生活热水装置的热水供水管路和热水回水管路，通过与热水供水进行换热，实现加热生活热水；制冷单元，具有空调端协同模式和生活热水端协同模式。具有以下优点：1.将各项功能所需要和产生的能源进行统筹利用，协同配合，达到设备和能源利用效益的最大化；2.通过开关系统中的阀门即可让系统正常工作，操作方便。作方便。作方便。


技术研发人员：杨茂华 周璐 白雪峰
受保护的技术使用者：内蒙古东润绿能科技有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/8/9