用于宿舍楼宇光伏光热一体化供能系统及运行控制方法与流程

1.本发明属于太阳能综合利用领域，涉及一种用于宿舍楼宇光伏光热一体化供能系统及运行控制方法。


背景技术：

2.化石能源的大规模开发利用带来的污染、资源短缺、温室气体排放等环境问题，逐渐成为制约全球经济、社会、环境可持续发展的重大瓶颈。大力开发清洁能源发电，加快实施供应侧清洁替代，已成为能源发展的必然趋势。随着风电、太阳能发电规模化发展和技术快速进步，可再生能源发电成本显著下降，有望取代化石能源发电成为主导电源。
3.分布式太阳能利用领域中光伏发电和太阳能热水器应用广泛。光伏系统光电转化效率低下，通常不超过20％，大量太阳能以热量形式散失。研究显示，光伏电池每升高1℃，其光电转换效率降低0.4％-0.6％。在夏季光照好的炎热天气，光伏电池运行时最高温度可达70℃，导致光伏电池发电效率显著降低。太阳能热水在实际应用中受季节影响较大，集热器会出现夏季热能供应过载、空晒爆管，冬季热能供应紧缺、管路冻裂等问题，系统不可进行能量分配、调节和平衡，无法适应季节变化和天气变化。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高效、节能的用于宿舍楼宇光伏光热一体化供能系统及运行控制方法，针对宿舍楼宇中型建筑集群的用能特点，构建以光伏光热一体化组件为核心的供能系统，以满足宿舍楼宇建筑集群的冷、热、电等负荷需求，实现屋顶太阳能资源的最大化利用。
5.本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
6.本发明的第一方面是提供了一种用于宿舍楼宇光伏光热一体化供能系统，包括：pv/t组件、第一蓄热水箱、第二蓄热水箱、恒温水箱、低温水源热泵、高温水源热泵、溴化锂吸收式制冷机、冷却塔、供冷水箱、供暖水箱及多个阀门；
7.所述pv/t组件的出水管线通过第一阀门分为两路，一路经过第二阀门连接第一蓄热水箱的进口，第一蓄热水箱的出口管线连接pv/t组件的回水口；另一路经过第三阀门连接恒温水箱的进口；
8.所述恒温水箱的出口管线通过第四阀门分为两路，一路连接生活热水，另一路依次通过第五阀门、第六阀门、第九阀门连接低温水源热泵的第一进口，所述第五阀门出口管线与第二阀门进口连接，所述第六阀门出口管线与高温水源热泵的第一进口连接，所述第九阀门出口管线通过第十阀门连接供暖负荷，所述第十阀门进口管线连接低温水源热泵的第二出口，所述低温水源热泵的第一出口管线及高温水源热泵的第一出口管线均经过第十一阀门、第七阀门及第二阀门连接第一蓄热水箱的进口；
9.所述供暖负荷通过第十二阀门、供暖水箱连接至低温水源热泵的第二进口，所述第十二阀门的出口管线通过第八阀门、第三阀门连接恒温水箱的进口，所述第八阀门出口
管线与第七阀门进口连接；
10.所述溴化锂吸收式制冷机的b出口连接高温水源热泵的第一进口，高温水源热泵的第一出口管线连接第二蓄热水箱的进口，第二蓄热水箱的出口管线连接溴化锂吸收式制冷机的a进口；溴化锂吸收式制冷机的d出口连接供冷负荷，供冷负荷连接供冷水箱的进口，供冷水箱的出口管线连接溴化锂吸收式制冷机的c进口；溴化锂吸收式制冷机的f出口连接冷却塔的进口，冷却塔的出口管线连接溴化锂吸收式制冷机的e进口。
11.本发明的第二方面是提供了上述系统的控制方法，分为以下几种情形：
12.当环境有辐照且辐照条件较好，非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件产出的出口热水的水温满足宿舍供暖负荷的需求或生活热水负荷的需求，热水直接流入恒温水箱储存，控制三通阀使pv/t组件的出口热水的水温直接用于满足生活热水负荷的需求以及供暖/制冷需求，经换热后的水直接流回第一蓄热水箱，并流入非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件的冷却流道中完成一次自循环；
13.当环境有辐照但辐照条件较差时，非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件产出的出口热水的水温不能直接满足宿舍供暖/制冷需求与生活热水负荷的需求，低温/高温水源热泵组启动，多个低温水源热泵或多个高温水源热泵并联，根据当前负荷状态改变启动低温水源热泵高温水源热泵的数量，非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件的出口热水作为低温水源热泵的热源，通过吸收温度较高的热源热量，在产出满足需求温度热水的同时提升低温水源热泵的性能；
14.当环境无辐照时，非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件等效为散热器，采用旁路绕过非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件，同时启用低温水源热泵，将辐照较好条件下储存的多余热水从恒温水箱流出，作为低温水源热泵的热源使用，通过低温水源热泵进行加热热水以满足供暖负荷与生活热水负荷的需求；
15.夏季时，pv/t组件的出口水首先用于满足生活热水负荷的需求，若未达到设定温度则采用自循环；满足生活热水负荷后，流入高温水源热泵并作为热源供给，产出85-90℃的热水并用于溴化锂吸收式制冷机，多个高温水源热泵并联，根据当前去向溴化锂吸收式制冷机的水温改变启动高温水源热泵的数量，同时，冷却塔启动以对溴化锂吸收式制冷机内部循环工质降温，产出的制冷水用于供给负荷以满足制冷需求。
16.进一步地，在供热模式下，宿舍区采用pv/t系统的两种负荷侧控制策略，具体表述如下：控制策略一：当恒温水箱温度t1大于等于40℃时，此时为pv/t系统直供模式，由pv/t系统直接作为实验房间供暖的热源；控制策略二：当恒温水箱温度t1低于40℃时，pv/t系统提供水源温度不能满足房间热负荷的需求，需要辅助加热设备；用pv/t系统的出口水作为低温水源热泵的热源水，低温水源热泵组采用3个低温水源热泵并联运行，当供暖进口温度分别低于t
s1
、t
s2
、t
s3
时，逐步开启。
17.进一步地，在制冷模式下，供能系统有两种负荷侧控制策略，具体表述如下：控制策略一：当恒温水箱温度t1大于等于40℃时，恒温水箱内的热水作为高温水源热泵的热源，高温水源热泵为单效溴化锂吸收式制冷机提供85-90℃的热源，驱动单效溴化锂吸收式制冷机满足房间的制冷需求；控制策略二：当恒温水箱温度t1小于40℃时，不再启动高温水源热泵，直接采用电空调制冷。
18.进一步地，系统热源测采用恒温水箱液位来表征热负荷需求，将热源侧控制策略
可分为热优先、电优先两种控制模式；热优先：当恒温水箱液位较低时，降低pv/t组件冷却循环水泵的转速，在供暖工况，若pv/t组件的产热仍然难以满足热负荷需要，则进一步降低恒温水箱进水温度目标值，调整恒温水箱前调节阀的阀位，将温度稍低的水引入恒温水箱，再通过低温水源热泵进行温度的调整，以通过牺牲低温水源热泵功率的手段，保证热负荷需求得到满足，在制冷工况，若pv/t组件的产热仍然难以满足吸收式制冷的需要，为了保证吸收式制冷设备安全稳定运行，不再进一步调整恒温水箱前调节阀；电优先：当恒温水箱液位较高时，降低pv/t组件出口冷却水的目标温度，提高pv/t组件冷却循环水泵的转速，同时，恒温水箱将停止进入热水，pv/t冷却水为组件降温后直接回到蓄热水箱，即调整恒温水箱前调节阀的阀位。
19.本发明的优点和积极效果是：
20.1、本发明充分利用屋顶太阳能资源，布置合适类型的光伏光热一体化组件，耦合高、低温水源热泵、溴化锂吸收式制冷机、恒温水箱、蓄热水箱等其他辅助能源系统设备，满足宿舍楼宇建筑集群全季节冷热电用能需求。
21.2、本发明针对宿舍楼宇中型建筑集群用能特点，设计系统全季节工况下运行控制策略，满足负荷侧和用能侧的平衡运行，实现系统的全自动控制运行。
22.3、本发明光伏光热一体化综合能源系统，以水作为循环冷却工质在降低光伏电池板的工作温度、提高光电转换效率的同时得到部分热能，在有限的屋顶使用面积的情况下，充分利用光伏背板热量，能够大大提高太阳能的综合利用率，进而可以实现光伏系统高效发电、光热系统冬季供热水/采暖、夏季供热水/制冷的综合效果。
附图说明
23.图1为根据本发明实施例的用于宿舍楼宇的光伏光热一体化供能系统原理图；
24.图2为根据本发明实施例的用于宿舍楼宇的光伏光热一体化供能系统供热控制策略流程图；
25.图3为根据本发明实施例的用于宿舍楼宇的光伏光热一体化供能系统供冷控制策略流程图；
26.其中，上述附图包括以下附图标记：
27.1-第一阀门；2-第二阀门；3-第三阀门；4-第四阀门；5-第五阀门；6-第六阀门；7-第七阀门；8-第八阀门；9-第九阀门；10-第十阀门；11-第十一阀门；12-第十二阀门；13-pv/t组件；14-第一蓄热水箱；15-第二蓄热水箱；16-恒温水箱；17-低温水源热泵；18-高温水源热泵；19-溴化锂吸收式制冷机；20-冷却塔；21-供冷负荷；22-供暖负荷；23-供冷水箱；24-供暖水箱。
具体实施方式
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
29.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
30.本发明提供了一种用于宿舍楼宇光伏光热一体化供能系统，如图1所示，包括：pv/
t组件13、第一蓄热水箱14、第二蓄热水箱15、恒温水箱16、低温水源热泵17、高温水源热泵18、溴化锂吸收式制冷机19、冷却塔20、供冷水箱23、供暖水箱24及多个阀门；
31.所述pv/t组件13的出水管线通过第一阀门1分为两路，一路经过第二阀门2连接第一蓄热水箱14的进口，第一蓄热水箱14的出口管线连接pv/t组件13的回水口；另一路经过第三阀门3连接恒温水箱16的进口；
32.所述恒温水箱16的出口管线通过第四阀门4分为两路，一路连接生活热水，另一路依次通过第五阀门5、第六阀门6、第九阀门9连接低温水源热泵17的第一进口，所述第五阀门5出口管线与第二阀门2进口连接，所述第六阀门6出口管线与高温水源热泵18的第一进口连接，所述第九阀门9出口管线通过第十阀门10连接供暖负荷22，所述第十阀门10进口管线连接低温水源热泵17的第二出口，所述低温水源热泵17的第一出口管线及高温水源热泵18的第一出口管线均经过第十一阀门11、第七阀门7及第二阀门2连接第一蓄热水箱14的进口；
33.所述供暖负荷22的出口管线通过第十二阀门12、供暖水箱24连接至低温水源热泵17的第二进口，所述第十二阀门12的出口管线通过第八阀门8、第三阀门3连接恒温水箱16的进口，所述第八阀门8出口管线与第七阀门7进口连接；
34.所述溴化锂吸收式制冷机19的b出口连接高温水源热泵18的第一进口，高温水源热泵18的第一出口管线连接第二蓄热水箱15的进口，第二蓄热水箱15的出口管线连接溴化锂吸收式制冷机19的a进口；溴化锂吸收式制冷机19的d出口连接供冷负荷21，供冷负荷21连接供冷水箱23的进口，供冷水箱23的出口管线连接溴化锂吸收式制冷机19的c进口；溴化锂吸收式制冷机19的f出口连接冷却塔20的进口，冷却塔20的出口管线连接溴化锂吸收式制冷机19的e进口。
35.鉴于宿舍属于中型建筑，主要特点为具有稳定规律的冷热负荷、居住人员多，生活热水负荷较大，负荷类型与别墅相似，均为中低温负荷。宿舍屋顶面积较大，拟采用非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件13进行大规模布置，减小系统复杂程度，提高系统运行可靠性，降低系统运维成本。基于宿舍典型应用场景的负荷需求，适用于宿舍楼宇中型建筑集群的光伏光热一体化供能系统拟采用低温/高温水源热泵组作为系统辅助加热设备。由于宿舍冷热负荷量级较大且稳定，因此拟采用溴化锂吸收式制冷机19作为供能系统的冷源设备，同时配备高温水源热泵18为溴化锂吸收式制冷机19提供合适的热量来源。整个供能系统通过非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件13产出热量，并能被低温/高温水源热泵组以及溴化锂吸收式制冷机19利用，有效实现了能量梯级利用。如图1为宿舍楼宇中型建筑集群的光伏光热一体化供能系统原理图。本系统以非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件13为能量输入核心，低温水源热泵17作为宿舍供暖的辅助热源，在夏季时，系统主要用于生活热水制备以及制冷，制冷主要由溴化锂吸收式制冷机19完成，由高温水源热泵18进一步提高pv/t组件13的出口水温，在达到温度要求后作为溴化锂吸收式制冷机19的热源。
36.具体系统流程如下：
37.(1)当环境有辐照且辐照条件较好，非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件13能够产出的出口热水的水温满足供暖负荷22的需求或生活热水负荷的需求，热水直接流入恒温水箱16储存，控制三通阀使pv/t组件13的出口热水直接用于满足生活热水负荷以及供暖/制冷需求，经换热后的水直接流回蓄热水箱，并流入非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件
13冷却流道中完成一次自循环。
38.(2)当环境有辐照但辐照条件较差时，非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件13出口水温不能直接满足宿舍供暖/制冷需求与生活热水负荷的需求，低温/高温水源热泵组启动，多个低温水源热泵17或多个高温水源热泵18并联，根据当前负荷状态改变启动低温水源热泵17或高温水源热泵18的数量，pv/t组件13出口热水作为低温水源热泵17的热源，通过吸收温度较高的热源热量，在产出满足需求温度热水的同时提升低温水源热泵17的性能。
39.(3)当环境无辐照时，非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件13等效为散热器，因此为防止热量耗散，采用旁路绕过非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件13，同时启用低温水源热泵17，在辐照较好条件下储存的多余热水从恒温水箱16流出，作为低温水源热泵17的热源使用，通过低温水源热泵17进行加热热水以满足供暖负荷22与生活热水负荷。
40.(4)夏季时，系统主要功能为满足宿舍制冷与生活热水制备。pv/t组件13的出口水首先用于满足生活热水需求，若未达到设定温度则采用自循环，满足生活热水负荷后，流入高温水源热泵18并作为热源供给，产出85-90℃的热水并用于溴化锂吸收式制冷机19，多个高温水源热泵18并联，根据当前去向溴化锂吸收式制冷机19的水温改变启动高温水源热泵18的数量。同时，冷却塔20启动以对溴化锂吸收式制冷机19内部循环工质降温。产出的制冷水用于供给负荷以满足制冷需求。
41.供能系统运行控制策略为：以pv/t组件13为主要热源，低温/高温水源热泵机组为辅助热源来满足冷、热、电的需求。pv/t三联供系统负荷侧运行控制根据两个主要参数来实现，第一个参数是房间温度，在模型中具体体现为建筑负荷的大小，第二个参数是pv/t三联供系统环路恒温水箱16出口的温度。
42.恒温水箱16的出口温度是判断启动何种辅助热源设备的指标。在供热模式下，宿舍区采用的pv/t三联供系统的两种负荷侧控制策略可由图2表示，具体表述如下：
43.控制策略一：当恒温水箱16温度t1大于等于40℃时，此时为pv/t系统直供模式。这种模式是由pv/t系统直接作为实验房间供暖的热源，维持实验房间的温度稳定。
44.控制策略二：当恒温水箱16温度t1低于40℃时，pv/t系统提供水源温度不能满足房间热负荷的需求，需要辅助加热设备。基于以上原因，此时可以用pv/t系统的出口水作为低温水源热泵17的热源水，这种耦合方式不仅能够提高pv/t系统的综合利用效率，同时提高低温水源热泵机组的cop值。低温水源热泵组采用3个低温水源热泵17并联运行，如图2所示，分别为低温水源热泵a、低温水源热泵b、低温水源热泵c，当供暖进口温度分别低于t
s1
、t
s2
、t
s3
时，逐步开启，降低单个低温水源热泵17的容量，节省辅助加热用电，提高运行效率。
45.在制冷模式下，供能系统有两种负荷侧控制策略可由图3表示，具体表述如下：
46.控制策略一：当恒温水箱16温度t1大于等于40℃时，恒温水箱16内热水作为高温水源热泵18的热源，高温水源热泵18为单效溴化锂吸收式制冷机19提供85-90℃左右的热源，驱动单效溴化锂吸收式制冷机19满足房间的制冷需求。
47.控制策略二：当恒温水箱16温度t1小于40℃时，由于此时高温水源热泵18效率不高，因此不再启动高温水源热泵18，直接采用电空调制冷。
48.总体来说，供能系统向外供热和供冷是通过将恒温水箱16内的热水输出到建筑、低温水源热泵17、高温水源热泵18实现的。因此，热源测可以采用恒温水箱16液位来表征热
负荷需求。
49.系统为了给单效溴化锂吸收式制冷机19组提供85℃-90℃的热源，因此在夏季运行时，需要将恒温水箱16进水目标温度设定为80℃以上。所以供暖季和制冷季的恒温水箱16入口温度目标值应设定为不同值。所以在制冷工况下，应尽量使进入恒温水箱16的水温较高，循环后温度较低的水应回到蓄热水箱中继续参与冷却循环，直到温度达到要求为止。恒温水箱16进水由一个两位三通调节阀控制，将pv/t组件13出口冷却水以不同比例分配给恒温水箱16和蓄热水箱。
50.为应对不同的供热和制冷需求，将热源侧控制策略可分为热优先、电优先两种控制模式。
51.热优先：当恒温水箱16液位较低时，大量热水通过供暖、制冷或生活用水消耗，太阳能热电联供系统当前的运行状态即将无法满足热负荷需求。此时，为了提高制热效率，需要牺牲此时的光伏组件电效率，提高pv/t组件13出口冷却水的目标温度，即降低pv/t组件13冷却循环水泵的转速。在供暖工况，若pv/t组件13的产热仍然难以满足热负荷需要，则进一步降低恒温水箱16进水温度目标值，即调整恒温水箱16前调节阀的阀位，将温度稍低的水引入恒温水箱16，再通过低温水源热泵17进行温度的调整，以通过牺牲低温水源热泵17功率的手段，保证热负荷需求得到满足。在制冷工况，若pv/t组件13的产热仍然难以满足吸收式制冷的需要，为了保证吸收式制冷设备安全稳定运行，不再进一步调整恒温水箱16前调节阀。
52.电优先：当恒温水箱16液位较高时，仅有少量热水消耗，系统当前的热需求较低，恒温水箱16的蓄水量也能够满足一段时间的热负荷需求。此时，为了提高发电效率，可以降低pv/t组件13出口冷却水的目标温度，即提高pv/t组件13冷却循环水泵的转速。同时，恒温水箱16将停止进入热水，pv/t冷却水为组件降温后直接回到蓄热水箱，即调整恒温水箱16前调节阀的阀位。
53.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于宿舍楼宇光伏光热一体化供能系统，其特征在于，包括：pv/t组件(13)、第一蓄热水箱(14)、第二蓄热水箱(15)、恒温水箱(16)、低温水源热泵(17)、高温水源热泵(18)、溴化锂吸收式制冷机(19)、冷却塔(20)、供冷水箱(23)、供暖水箱(24)及多个阀门，所述pv/t组件(13)的出水管线通过第一阀门(1)分为两路，一路经过第二阀门(2)连接第一蓄热水箱(14)的进口，第一蓄热水箱(14)的出口管线连接pv/t组件(13)的回水口；另一路经过第三阀门(3)连接恒温水箱(16)的进口；所述恒温水箱(16)的出口管线通过第四阀门(4)分为两路，一路连接生活热水，另一路依次通过第五阀门(5)、第六阀门(6)、第九阀门(9)连接低温水源热泵(17)的第一进口，所述第五阀门(5)出口管线与第二阀门(2)进口连接，所述第六阀门(6)出口管线与高温水源热泵(18)的第一进口连接，所述第九阀门(9)出口管线通过第十阀门(10)连接供暖负荷(22)，所述第十阀门(10)进口管线连接低温水源热泵(17)的第二出口，所述低温水源热泵(17)的第一出口管线及高温水源热泵(18)的第一出口管线均经过第十一阀门(11)、第七阀门(7)及第二阀门(2)连接第一蓄热水箱(14)的进口；所述供暖负荷(22)通过第十二阀门(12)、供暖水箱(24)连接至低温水源热泵(17)的第二进口，所述第十二阀门(12)的出口管线通过第八阀门(8)、第三阀门(3)连接恒温水箱(16)的进口，所述第八阀门(8)出口管线与第七阀门(7)进口连接；所述溴化锂吸收式制冷机(19)的b出口连接高温水源热泵(18)的第一进口，高温水源热泵(18)的第一出口管线连接第二蓄热水箱(15)的进口，第二蓄热水箱(15)的出口管线连接溴化锂吸收式制冷机(19)的a进口；溴化锂吸收式制冷机(19)的d出口连接供冷负荷(21)，供冷负荷(21)连接供冷水箱(23)的进口，供冷水箱(23)的出口管线连接溴化锂吸收式制冷机(19)的c进口；溴化锂吸收式制冷机(19)的f出口连接冷却塔(20)的进口，冷却塔(20)的出口管线连接溴化锂吸收式制冷机(19)的e进口。2.根据权利要求1所述的用于宿舍楼宇光伏光热一体化供能系统的运行控制方法，其特征在于，当环境有辐照且辐照条件较好，非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件(13)产出的出口热水的水温满足宿舍供暖负荷(22)的需求或生活热水负荷的需求，热水直接流入恒温水箱(16)储存，控制三通阀使pv/t组件(13)的出口热水的水温直接用于满足生活热水负荷的需求以及供暖/制冷需求，经换热后的水直接流回第一蓄热水箱(14)，并流入非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件(13)的冷却流道中完成一次自循环；当环境有辐照但辐照条件较差时，非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件(13)产出的出口热水的水温不能直接满足宿舍供暖/制冷需求与生活热水负荷的需求，低温/高温水源热泵组启动，多个低温水源热泵(17)或多个高温水源热泵(18)并联，根据当前负荷状态改变启动低温水源热泵(17)高温水源热泵(18)的数量，非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件(13)的出口热水作为低温水源热泵(17)的热源，通过吸收温度较高的热源热量，在产出满足需求温度热水的同时提升低温水源热泵(17)的性能；当环境无辐照时，非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件(13)等效为散热器，采用旁路绕过非聚光型双玻双面玻璃流道pv/t组件(13)，同时启用低温水源热泵(17)，将辐照较好条件下储存的多余热水从恒温水箱(16)流出，作为低温水源热泵(17)的热源使用，通过低温水源热泵(17)进行加热热水以满足供暖负荷(22)与生活热水负荷的需求；夏季时，pv/t组件(13)的出口水首先用于满足生活热水负荷的需求，若未达到设定温
度则采用自循环；满足生活热水负荷后，流入高温水源热泵(18)并作为热源供给，产出85-90℃的热水并用于溴化锂吸收式制冷机(19)，多个高温水源热泵(18)并联，根据当前去向溴化锂吸收式制冷机(19)的水温改变启动高温水源热泵(18)的数量，同时，冷却塔(20)启动以对溴化锂吸收式制冷机(19)内部循环工质降温，产出的制冷水用于供给负荷以满足制冷需求。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在供热模式下，宿舍区采用pv/t系统的两种负荷侧控制策略：控制策略一：当恒温水箱(16)温度t1大于等于40℃时，此时为pv/t系统直供模式，由pv/t系统直接作为实验房间供暖的热源；控制策略二：当恒温水箱(16)温度t1低于40℃时，pv/t系统提供水源温度不能满足房间热负荷的需求，需要辅助加热设备；用pv/t系统的出口水作为低温水源热泵(17)的热源水，低温水源热泵组采用3个低温水源热泵(17)并联运行，当供暖进口温度分别低于t
s1
、t
s2
、t
s3
时，逐步开启。4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在制冷模式下，供能系统有两种负荷侧控制策略：控制策略一：当恒温水箱(16)温度t1大于等于40℃时，恒温水箱(16)内的热水作为高温水源热泵(18)的热源，高温水源热泵(18)为单效溴化锂吸收式制冷机(19)提供85-90℃的热源，驱动单效溴化锂吸收式制冷机(19)满足房间的制冷需求；控制策略二：当恒温水箱(16)温度t1小于40℃时，不再启动高温水源热泵(18)，直接采用电空调制冷。5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，系统热源测采用恒温水箱(16)液位来表征热负荷需求，将热源侧控制策略可分为热优先、电优先两种控制模式；热优先：当恒温水箱(16)液位较低时，降低pv/t组件(13)冷却循环水泵的转速，在供暖工况，若pv/t组件(13)的产热仍然难以满足热负荷需要，则进一步降低恒温水箱(16)进水温度目标值，调整恒温水箱(16)前调节阀的阀位，将温度稍低的水引入恒温水箱(16)，再通过低温水源热泵(17)进行温度的调整，以通过牺牲低温水源热泵(17)功率的手段，保证热负荷需求得到满足，在制冷工况，若pv/t组件(13)的产热仍然难以满足吸收式制冷的需要，为了保证吸收式制冷设备安全稳定运行，不再进一步调整恒温水箱(16)前调节阀；电优先：当恒温水箱(16)液位较高时，降低pv/t组件(13)出口冷却水的目标温度，提高pv/t组件(13)冷却循环水泵的转速，同时，恒温水箱(16)将停止进入热水，pv/t冷却水为组件降温后直接回到蓄热水箱，即调整恒温水箱(16)前调节阀的阀位。

技术总结
本发明属于太阳能综合利用领域，涉及一种用于宿舍楼宇光伏光热一体化供能系统及运行控制方法，供能系统包括：PV/T组件、第一蓄热水箱、第二蓄热水箱、恒温水箱、低温水源热泵、高温水源热泵、溴化锂吸收式制冷机、冷却塔、供冷负荷、供暖负荷、供冷水箱、供暖水箱及多个阀门。本发明充分利用屋顶太阳能资源，布置合适类型的光伏光热一体化组件，耦合高温水源热泵、低温水源热泵、溴化锂吸收式制冷机、恒温水箱、蓄热水箱等其他辅助能源系统设备，满足宿舍楼宇建筑集群全季节冷热电用能需求。舍楼宇建筑集群全季节冷热电用能需求。舍楼宇建筑集群全季节冷热电用能需求。


技术研发人员：艾邓鑫 王坤 王森 张利 赵越 甘智勇 边疆 刘晓楠 郑雅雯
受保护的技术使用者：国网天津市电力公司 国家电网有限公司
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/8/16