CN106152610A - 一种太阳能、土壤源复合热泵结构及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能、土壤源复合热泵结构，包括太阳能吸收装置、地埋管换热器、太阳能功率驱动器和热泵机组四部分，通过对太阳能进行热能转换和电能转换，与地热进行综合利用。本发明还提供了一种上述太阳能、土壤源复合热泵结构的控制方法，通过合理选择阀门的开关和相应的开度，进一步提高了循环水对于热量的吸收和散发的效率。本发明能够改进现有技术的不足，提高了复合热泵的热效率。

Description

一种太阳能、土壤源复合热泵结构及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种热泵装置技术领域，尤其是一种太阳能、土壤源复合热泵结构及其控制方法。

背景技术

随着社会的发展，人们的环保意识也在不断提高，由于土壤源热泵环保节能优势明显，近年来已在一定程度上得到推广。然而在使用一段时间后，装置使用地区会出现土壤温度场的失衡问题，这一问题在寒冷的北方地区尤为突出。中国发明专利申请CN 103062820 A公开了一种土壤源热泵、太阳能联合蓄热供暖系统，保证冬季从大地吸取的热量与夏季向大地释放的热量平衡，保证土壤源热泵机组工作正常有效，同时通过控制系统使得土壤源热泵机组和太阳能集热器联合协调工作。但是，这种结构的复合热泵热效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能、土壤源复合热泵结构，能够解决现有技术的不足，提高了复合热泵的热效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种太阳能、土壤源复合热泵结构，包括热泵机组和太阳能功率驱动器，热泵机组包括压缩机、四通阀、双向膨胀阀和两个蒸发式换热器，一个蒸发式换热器与用户端换热装置相连，另一个蒸发式换热器通过第六调节阀与分水器相连，并通过第一调节阀与集水器相连，分水器还通过第五调节阀、止回阀和第二调节阀与集水器相连，分水器还通过第八调节阀和第一循环泵与地埋管换热器相连，集水器通过第三调节阀和第十调节阀与地埋管换热器相连，第十调节阀和地埋管换热器之间的管路通过第十一调节阀、第十三调节阀、第十四调节阀、第十五调节阀、第二十调节阀和第四调节阀与集水器相连，第十三调节阀和第十四调节阀之间的管路通过第十二调节阀和第七调节阀与分水器相连，第一循环泵与地埋管换热器之间的管路通过第九调节阀和第二十一调节阀与盘管换热器相连，第十四调节阀和第十五调节阀之间的管路通过第十六调节阀与太阳能吸收装置的进水口相连，太阳能吸收装置的出水口通过第十七调节阀、第二循环泵和第十九调节阀与盘管换热器相连，第二循环泵和第十九调节阀之间的管路通过第十八调节阀连接至第十五调节阀和第二十调节阀之间的管路上，盘管换热器外侧设置有储热水箱，储热水箱分别通过第一温控阀和第二温控阀连接冷水进水管和热水出水管；太阳能吸收装置包括铝合金框架，铝合金框架顶部设置有玻璃盖板，玻璃盖板下方设置有太阳能电池片，玻璃盖板与太阳能电池片之间保留有空腔，太阳能电池片下方设置有吸热板，吸热板下方设置有若干个循环水排管，循环水排管下方设置有背板，循环水排管分别与太阳能吸收装置的出水口和出水口相连，太阳能功率驱动器分别与太阳能电池片和压缩机电气连接。

作为优选，所述太阳能电池片的外侧设置有导热金属框，导热金属框的底面与吸热板接触，导热金属框与吸热板之间设置有若干个贯穿的通孔，通孔的顶部与空腔连接，通孔的底部与循环水排管连接，通孔中设置有球形腔室，相邻的球形腔室之间设置有橡胶隔膜，橡胶隔膜的顶部与球形腔室的顶部连接，橡胶隔膜的底部与球形腔室的底部选择性密封接触。

作为优选，所述太阳能电池片和导热金属框与吸热板之间通过层压的方式连接。

作为优选，所述吸热板与循环水排管之间通过导热胶或者焊接的方式连接。

作为优选，所述循环水排管下部设置有保温棉。

一种用于上述的太阳能、土壤源复合热泵结构的控制方法，包括以下步骤：

供热时期，根据天气状况的不同分为三种情况，分别为系统单独依靠太阳能运行、系统单独依靠土壤源运行、系统依靠太阳能和土壤源同时运行；当经过太阳能吸收装置的光热转换部分制得的热水可以达到热泵机组进水温度要求时，系统单独依靠太阳能运行供热，即在这种情况下工质在太阳能吸收装置的光热转换部分中吸热升温后进入热泵机组为其供热，具体循环流程为当循环水在太阳能吸收装置的光热转换部分中吸热升温后，在第二循环泵作用下经过第十九调节阀、盘管换热器和第四调节阀后进入集水器中，再从第一调节阀流出进入热泵机组的循环水侧换热器中，充分换热后流出，经过第六调节阀进入分水器中，从第七调节阀所在管路流出，流经过第十二调节阀、第十四调节阀和第十六调节阀后流入太阳能吸收装置的光热转换部分进口中重新吸热升温并开始下一循环，第二循环泵为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭；当户外是雨雪天气和夜晚时，系统单独依靠土壤源运行，即此工况中循环水在地埋管换热器中吸热升温后进入热泵机组为其供热，具体循环流程为当循环水在地埋管换热器中吸热升温后经过第十调节阀和第三调节阀进入集水器中，于第一调节阀所在的管路流出后进入热泵机组的循环水侧换热器中放热降温，换热后的循环水流出并经过第六调节阀进入分水器中，从第八调节阀所在管路流出，流经过第一循环泵流入地埋管换热器中重新吸热升温并开始下一循环，第一循环泵为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭；当户外天气状况为太阳辐射有一定的强度、太阳能吸收装置的光热转换部分的有效集热量大于零、但作为热泵机组的低位热源所得的制热量满足不了室内末端的热需要时，系统依靠太阳能和土壤源同时运行，本系统中联合运行方式为串联，串联顺序为工质先经过太阳能吸收装置再进入地埋管换热器继续吸热升温，然后进入热泵机组为热泵机组供热，此时循环流程为，当循环水在太阳能吸收装置的光热转换部分中吸热升温后在第二循环泵作用下经第十九调节阀、盘管换热器、第二十一调节阀和第九调节阀后，进入地埋管换热器中继续吸热升温，从地埋管换热器中流出后顺次经第十调节阀和第三调节阀进入集水器中，然后经第一调节阀所在的管路进入热泵机组的循环水侧换热器中，充分换热后流出，经过第六调节阀进入分水器中，从第七调节阀所在管路流出，流经过第十二调节阀、第十四调节阀和第十六调节阀后流入太阳能吸收装置光热转换部分进口中重新吸热升温并开始下一循环，第二循环泵为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭；

过渡时期，采用自然通风调节室内环境，无需热泵及室内设备为其工作，这时系统的运行工况为太阳能吸收装置的光热转换部分与地埋管换热器组成闭合回路，白天太阳能吸收装置持续工作，通过太阳能吸收装置的光热转换部分加热之后的热水在第二循环泵的作用下通过第十九调节阀、盘管换热器、第二十一调节阀和第九调节阀所在的管路送至地埋管换热器中，为土壤补热，避免土壤温度场失衡，多余出的热量加热储热水箱中的水，循环水在地埋管换热器中换热后通过第十一调节阀、第十三调节阀、第十四调节阀、第十六调节阀所在的管路回到太阳能吸收装置中继续吸热，并开始下一个循环，工质循环的动力由第二循环泵提供，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭，夜间系统停止工作；

供冷时期，服务对象的冷负荷完全由土壤场承担，热泵机组只依靠地埋管换热器供冷，太阳能吸收装置产生的热量直接用于加热生活热水，此时整个系统的工质分为两路循环，其中一路循环是地埋管换热器充当热泵机组的冷源的供冷循环，工质通过地埋管换热器与土壤换热降温，再到循环水侧换热器中吸热升温从而为热泵机组提供冷量，具体的循环流程是系统循环水在地埋管换热器中放热降温后，经过第十调节阀、第三调节阀所在的管路流入集水器中，然后从第一调节阀所在的管路流至热泵机组的循环水侧换热器中，在循环水侧换热器中与热泵制冷剂换热后升温，经过第六调节阀被送入分水器中，于第八调节阀所在的管路流出，经过第一循环泵后进入地埋管换热器中，开始下一个循环，这一路循环的工质循环动力由第一循环泵提供；另一路循环是太阳能吸收装置间接加热生活热水部分，这一部分环路中系统循环水在太阳能吸收装置的光热转换部分中吸热升温，从太阳能吸收装置光热转换部分出口流出后经过第十七调节阀、第二循环泵和第十九调节阀后进入盘管换热器中与储热水箱中储存的水换热，循环水放热降温后通过第二十调节阀、第十五调节阀和第十六调节阀后进入太阳能吸收装置的光热转换部分中，再次吸热升温并开始下一循环，这一路循环的工质循环动力由第二循环泵提供，这一工况下系统两路循环中工质未流经的调节阀全部关闭。

作为优选，在供热时期，系统单独依靠太阳能运行时，第四调节阀和第十二调节阀的开度同步变化，系统单独依靠土壤源运行时，第一调节阀和第八调节阀的开度同变化，系统依靠太阳能和土壤源同时运行时，第九调节阀和第十二调节阀的开度同步变化。

作为优选，在过渡时期，第二十一调节阀与第十一调节阀的开度同步变化。

作为优选，在供冷时期，第一调节阀和第十五调节阀的开度同步变化。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：

一、本发明中太阳能与土壤源优势互补，太阳能可有效解决地源单独存在时的土壤温度场失衡问题，同时土壤源又可弥补太阳能单独存在时受天气影响大且能流密度低的不足。

二、本发明中由于太阳能吸收装置的存在，在同一系统中实现了太阳能光热和光电的同时转换，并且太阳能吸收装置可以通过太阳能功率驱动器为热泵机组供电。

三、本发明中蓄热水箱与生活热水系统连接，供热时期起到蓄热作用而在非供热时期可以补充生活热水。

四、本发明性能优越，包含多种运行工况，适用于多种天气条件。

五、本发明的节能环保效果好，热泵机组利用太阳能和地热资源，减少传统能源的消耗，降低了运行成本，减少了污染的排放。

六、通过设置导热金属框，可以使太阳能吸收装置顶部由于受到太阳光照射而汇集的热量更快地传递至下层的吸热板中。通孔是为了提高太阳能吸收装置内热空气的流动，但是由于空气受热会出现向上流动的特性，这就使得上方的受热空气无法直接通过通孔向下流动，为了解决这个问题，在通孔内设置球形腔室，并通过橡胶隔膜相分隔，在各个球形腔室内由于压力不同时，压力会将橡胶隔膜打开，从而实现不同球形腔室之间的贯通，当压力不同的球形腔室贯通时，由于压力的突然变化，可以使得通孔内的空气发生扰动，从而实现上下两端不同温度的空气的混合流动。

七、通过优化各个调节阀的开度调整方式，可以循环水在流动过程中对热量吸收和释放的效率。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构图。

图2是本发明实施例1中太阳能吸收装置的结构图。

图3是本发明实施例2中蒸发式换热器的结构图。

图中：1、热泵机组；2、蒸发式换热器；3、集水器；4、第一调节阀；5、第二调节阀；6、第三调节阀；7、第四调节阀；8、止回阀；9、第五调节阀；10、分水器；11、第六调节阀；12、第七调节阀；13、第八调节阀；14、第一循环泵；15、第九调节阀；16、地埋管换热器；17、第十调节阀；18、第十一调节阀；19、第十二调节阀；20、第十三调节阀；21、第十四调节阀；22、第十五调节阀；23、第十六调节阀；24、太阳能吸收装置；25、第十七调节阀；26、第十八调节阀；28、第十九调节阀；29、盘管换热器；30、储热水箱；31、第二十调节阀；32、第二十一调节阀；33、太阳能功率驱动器；34、四通阀；35、压缩机；36、第一温控阀；37、第二温控阀；38、双向膨胀阀；39、太阳能电池片；40、用户端换热装置；41、冷水进水管；42、热水出水管；43、铝合金框架；44、玻璃盖板；45、空腔；46、吸热板；47、循环水排管；48、导热金属框；49、通孔；50、球形腔室；51、橡胶隔膜；52、保温棉；53、背板；54、旁路管；55、节流阀。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

实施例1

参照图1-2，本实施例包括热泵机组1和太阳能功率驱动器33，热泵机组1包括压缩机35、四通阀34、双向膨胀阀38和两个蒸发式换热器2，一个蒸发式换热器2与用户端换热装置40相连，另一个蒸发式换热器2通过第六调节阀11与分水器10相连，并通过第一调节阀4与集水器3相连，分水器10还通过第五调节阀9、止回阀8和第二调节阀5与集水器3相连，分水器10还通过第八调节阀13和第一循环泵14与地埋管换热器16相连，集水器3通过第三调节阀6和第十调节阀17与地埋管换热器16相连，第十调节阀17和地埋管换热器16之间的管路通过第十一调节阀18、第十三调节阀20、第十四调节阀21、第十五调节阀22、第二十调节阀31和第四调节阀7与集水器3相连，第十三调节阀20和第十四调节阀21之间的管路通过第十二调节阀19和第七调节阀12与分水器10相连，第一循环泵14与地埋管换热器16之间的管路通过第九调节阀15和第二十一调节阀32与盘管换热器29相连，第十四调节阀21和第十五调节阀22之间的管路通过第十六调节阀23与太阳能吸收装置24的进水口相连，太阳能吸收装置24的出水口通过第十七调节阀25、第二循环泵26和第十九调节阀28与盘管换热器29相连，第二循环泵26和第十九调节阀28之间的管路通过第十八调节阀27连接至第十五调节阀22和第二十调节阀31之间的管路上，盘管换热器29外侧设置有储热水箱30，储热水箱30分别通过第一温控阀36和第二温控阀37连接冷水进水管41和热水出水管42；太阳能吸收装置24包括铝合金框架43，铝合金框架43顶部设置有玻璃盖板44，玻璃盖板44下方设置有太阳能电池片39，玻璃盖板44与太阳能电池片39之间保留有空腔45，太阳能电池片39下方设置有吸热板46，吸热板46下方设置有若干个循环水排管47，循环水排管47下方设置有背板53，循环水排管47分别与太阳能吸收装置24的出水口和出水口相连，太阳能功率驱动器33分别与太阳能电池片39和压缩机35电气连接。太阳能电池片29的外侧设置有导热金属框48，导热金属框48的底面与吸热板46接触，导热金属框48与吸热板46之间设置有若干个贯穿的通孔49，通孔49的顶部与空腔45连接，通孔49的底部与循环水排管47连接，通孔49中设置有球形腔室50，相邻的球形腔室50之间设置有橡胶隔膜51，橡胶隔膜51的顶部与球形腔室50的顶部连接，橡胶隔膜51的底部与球形腔室50的底部选择性密封接触。太阳能电池片39和导热金属框48与吸热板46之间通过层压的方式连接。吸热板46与循环水排管47之间通过导热胶或者焊接的方式连接。循环水排管47下部设置有保温棉52。

一种用于上述太阳能、土壤源复合热泵结构的控制方法，包括以下步骤：

供热时期，根据天气状况的不同分为三种情况，分别为系统单独依靠太阳能运行、系统单独依靠土壤源运行、系统依靠太阳能和土壤源同时运行；当经过太阳能吸收装置24的光热转换部分制得的热水可以达到热泵机组1进水温度要求时，系统单独依靠太阳能运行供热，即在这种情况下工质在太阳能吸收装置24的光热转换部分中吸热升温后进入热泵机组1为其供热，具体循环流程为当循环水在太阳能吸收装置24的光热转换部分中吸热升温后，在第二循环泵26作用下经过第十九调节阀28、盘管换热器29和第四调节阀7后进入集水器3中，再从第一调节阀4流出进入热泵机组1的循环水侧换热器2中，充分换热后流出，经过第六调节阀11进入分水器10中，从第七调节阀12所在管路流出，流经过第十二调节阀19、第十四调节阀21和第十六调节阀23后流入太阳能吸收装置24的光热转换部分进口中重新吸热升温并开始下一循环，第二循环泵26为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭；当户外是雨雪天气和夜晚时，系统单独依靠土壤源运行，即此工况中循环水在地埋管换热器16中吸热升温后进入热泵机组1为其供热，具体循环流程为当循环水在地埋管换热器16中吸热升温后经过第十调节阀17和第三调节阀6进入集水器3中，于第一调节阀4所在的管路流出后进入热泵机组1的循环水侧换热器2中放热降温，换热后的循环水流出并经过第六调节阀11进入分水器10中，从第八调节阀13所在管路流出，流经过第一循环泵14流入地埋管换热器16中重新吸热升温并开始下一循环，第一循环泵14为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭；当户外天气状况为太阳辐射有一定的强度、太阳能吸收装置24的光热转换部分的有效集热量大于零、但作为热泵机组1的低位热源所得的制热量满足不了室内末端的热需要时，系统依靠太阳能和土壤源同时运行，本系统中联合运行方式为串联，串联顺序为工质先经过太阳能吸收装置24再进入地埋管换热器16继续吸热升温，然后进入热泵机组1为热泵机组1供热，此时循环流程为，当循环水在太阳能吸收装置24的光热转换部分中吸热升温后在第二循环泵26作用下经第十九调节阀28、盘管换热器29、第二十一调节阀32和第九调节阀15后，进入地埋管换热器16中继续吸热升温，从地埋管换热器16中流出后顺次经第十调节阀17和第三调节阀6进入集水器3中，然后经第一调节阀4所在的管路进入热泵机组1的循环水侧换热器2中，充分换热后流出，经过第六调节阀11进入分水器10中，从第七调节阀12所在管路流出，流经过第十二调节阀19、第十四调节阀21和第十六调节阀23后流入太阳能吸收装置24光热转换部分进口中重新吸热升温并开始下一循环，第二循环泵26为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭；

过渡时期，采用自然通风调节室内环境，无需热泵及室内设备为其工作，这时系统的运行工况为太阳能吸收装置24的光热转换部分与地埋管换热器16组成闭合回路，白天太阳能吸收装置24持续工作，通过太阳能吸收装置24的光热转换部分加热之后的热水在第二循环泵26的作用下通过第十九调节阀28、盘管换热器29、第二十一调节阀32和第九调节阀15所在的管路送至地埋管换热器16中，为土壤补热，避免土壤温度场失衡，多余出的热量加热储热水箱30中的水，循环水在地埋管换热器16中换热后通过第十一调节阀18、第十三调节阀20、第十四调节阀21、第十六调节阀23所在的管路回到太阳能吸收装置24中继续吸热，并开始下一个循环，工质循环的动力由第二循环泵26提供，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭，夜间系统停止工作；

供冷时期，服务对象的冷负荷完全由土壤场承担，热泵机组1只依靠地埋管换热器16供冷，太阳能吸收装置24产生的热量直接用于加热生活热水，此时整个系统的工质分为两路循环，其中一路循环是地埋管换热器16充当热泵机组1的冷源的供冷循环，工质通过地埋管换热器16与土壤换热降温，再到循环水侧换热器2中吸热升温从而为热泵机组1提供冷量，具体的循环流程是系统循环水在地埋管换热器16中放热降温后，经过第十调节阀17、第三调节阀6所在的管路流入集水器3中，然后从第一调节阀4所在的管路流至热泵机组1的循环水侧换热器2中，在循环水侧换热器2中与热泵制冷剂换热后升温，经过第六调节阀11被送入分水器10中，于第八调节阀13所在的管路流出，经过第一循环泵14后进入地埋管换热器16中，开始下一个循环，这一路循环的工质循环动力由第一循环泵14提供；另一路循环是太阳能吸收装置24间接加热生活热水部分，这一部分环路中系统循环水在太阳能吸收装置24的光热转换部分中吸热升温，从太阳能吸收装置24光热转换部分出口流出后经过第十七调节阀25、第二循环泵26和第十九调节阀28后进入盘管换热器29中与储热水箱30中储存的水换热，循环水放热降温后通过第二十调节阀31、第十五调节阀22和第十六调节阀23后进入太阳能吸收装置24的光热转换部分中，再次吸热升温并开始下一循环，这一路循环的工质循环动力由第二循环泵26提供，这一工况下系统两路循环中工质未流经的调节阀全部关闭。在供热时期，系统单独依靠太阳能运行时，第四调节阀7和第十二调节阀19的开度同步变化，系统单独依靠土壤源运行时，第一调节阀4和第八调节阀13的开度同变化，系统依靠太阳能和土壤源同时运行时，第九调节阀15和第十二调节阀19的开度同步变化。在过渡时期，第二十一调节阀32与第十一调节阀18的开度同步变化。供冷时期，第一调节阀4和第十五调节阀22的开度同步变化。

第四调节阀7和第十二调节阀19的开度变化遵循y＝2.3x+0.15的线性规律，其中第十二调节阀19的开度为自变量x。第一调节阀4和第八调节阀13的开度的开度变化遵循y＝0.35x+0.05的线性规律，第八调节阀13的开度为自变量x。第九调节阀15和第十二调节阀19的开度变化遵循的规律，其中第九调节阀15的开度为自变量x。第二十一调节阀32与第十一调节阀18的开度遵循y＝x²-x+1.5的规律，其中第十一调节阀18的开度为自变量x。第一调节阀4和第十五调节阀22的开度遵循的规律，其中第十五调节阀22的开度为自变量x。

实施例2

参看图3，在实施例1的基础上，在蒸发式换热器2的外侧设置有旁路管54，旁路管54的两端各设置有一个节流阀55。通过改变节流阀55的开度，可以使水流在蒸发式换热器2内和旁路管54内形成不同方向的逆流扰动，这可以使得水流在蒸发式换热器2内的换热效率提高。一般情况，进水端节流阀55的开度与出水端节流阀55的开度之比为3∶2。

其中，热泵机组1、太阳能电池片39、太阳能功率驱动器33、集水器3和分水器10均是市售的成熟产品，属于本领域技术人员的公知常识，太阳能功率驱动器33主要由超级电容器、充放电控制和检测控制电路组成，其中超级电容器和充放电控制组成蓄电电路，作为电源为热泵机组供电，太阳能电池片39可以选取晶体硅、非晶硅、铜铟镓硒、碲化镉等多种太阳能电池片，其连接使用方式也是成熟的现有技术，集水器3和分水器10由多个管路、三通和阀门构成，实现水流在不同管路中的汇集和分散。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种太阳能、土壤源复合热泵结构，包括热泵机组(1)和太阳能功率驱动器(33)，热泵机组(1)包括压缩机(35)、四通阀(34)、双向膨胀阀(38)和两个蒸发式换热器(2)，其特征在于：一个蒸发式换热器(2)与用户端换热装置(40)相连，另一个蒸发式换热器(2)通过第六调节阀(11)与分水器(10)相连，并通过第一调节阀(4)与集水器(3)相连，分水器(10)还通过第五调节阀(9)、止回阀(8)和第二调节阀(5)与集水器(3)相连，分水器(10)还通过第八调节阀(13)和第一循环泵(14)与地埋管换热器(16)相连，集水器(3)通过第三调节阀(6)和第十调节阀(17)与地埋管换热器(16)相连，第十调节阀(17)和地埋管换热器(16)之间的管路通过第十一调节阀(18)、第十三调节阀(20)、第十四调节阀(21)、第十五调节阀(22)、第二十调节阀(31)和第四调节阀(7)与集水器(3)相连，第十三调节阀(20)和第十四调节阀(21)之间的管路通过第十二调节阀(19)和第七调节阀(12)与分水器(10)相连，第一循环泵(14)与地埋管换热器(16)之间的管路通过第九调节阀(15)和第二十一调节阀(32)与盘管换热器(29)相连，第十四调节阀(21)和第十五调节阀(22)之间的管路通过第十六调节阀(23)与太阳能吸收装置(24)的进水口相连，太阳能吸收装置(24)的出水口通过第十七调节阀(25)、第二循环泵(26)和第十九调节阀(28)与盘管换热器(29)相连，第二循环泵(26)和第十九调节阀(28)之间的管路通过第十八调节阀(27)连接至第十五调节阀(22)和第二十调节阀(31)之间的管路上，盘管换热器(29)外侧设置有储热水箱(30)，储热水箱(30)分别通过第一温控阀(36)和第二温控阀(37)连接冷水进水管(41)和热水出水管(42)；太阳能吸收装置(24)包括铝合金框架(43)，铝合金框架(43)顶部设置有玻璃盖板(44)，玻璃盖板(44)下方设置有太阳能电池片(39)，玻璃盖板(44)与太阳能电池片(39)之间保留有空腔(45)，太阳能电池片(39)下方设置有吸热板(46)，吸热板(46)下方设置有若干个循环水排管(47)，循环水排管(47)下方设置有背板(53)，循环水排管(47)分别与太阳能吸收装置(24)的出水口和出水口相连，太阳能功率驱动器(33)分别与太阳能电池片(39)和压缩机(35)电气连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能、土壤源复合热泵结构，其特征在于：所述太阳能电池片(29)的外侧设置有导热金属框(48)，导热金属框(48)的底面与吸热板(46)接触，导热金属框(48)与吸热板(46)之间设置有若干个贯穿的通孔(49)，通孔(49)的顶部与空腔(45)连接，通孔(49)的底部与循环水排管(47)连接，通孔(49)中设置有球形腔室(50)，相邻的球形腔室(50)之间设置有橡胶隔膜(51)，橡胶隔膜(51)的顶部与球形腔室(50)的顶部连接，橡胶隔膜(51)的底部与球形腔室(50)的底部选择性密封接触。

3.根据权利要求2所述的太阳能、土壤源复合热泵结构，其特征在于：所述太阳能电池片(39)和导热金属框(48)与吸热板(46)之间通过层压的方式连接。

4.根据权利要求1所述的太阳能、土壤源复合热泵结构，其特征在于：所述吸热板(46)与循环水排管(47)之间通过导热胶或者焊接的方式连接。

5.根据权利要求1所述的太阳能、土壤源复合热泵结构，其特征在于：所述循环水排管(47)下部设置有保温棉(52)。

6.一种用于权利要求1所述的太阳能、土壤源复合热泵结构的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

供热时期，根据天气状况的不同分为三种情况，分别为系统单独依靠太阳能运行、系统单独依靠土壤源运行、系统依靠太阳能和土壤源同时运行；当经过太阳能吸收装置(24)的光热转换部分制得的热水可以达到热泵机组(1)进水温度要求时，系统单独依靠太阳能运行供热，即在这种情况下工质在太阳能吸收装置(24)的光热转换部分中吸热升温后进入热泵机组(1)为其供热，具体循环流程为当循环水在太阳能吸收装置(24)的光热转换部分中吸热升温后，在第二循环泵(26)作用下经过第十九调节阀(28)、盘管换热器(29)和第四调节阀(7)后进入集水器(3)中，再从第一调节阀(4)流出进入热泵机组(1)的循环水侧换热器(2)中，充分换热后流出，经过第六调节阀(11)进入分水器(10)中，从第七调节阀(12)所在管路流出，流经过第十二调节阀(19)、第十四调节阀(21)和第十六调节阀(23)后流入太阳能吸收装置(24)的光热转换部分进口中重新吸热升温并开始下一循环，第二循环泵(26)为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭；当户外是雨雪天气和夜晚时，系统单独依靠土壤源运行，即此工况中循环水在地埋管换热器(16)中吸热升温后进入热泵机组(1)为其供热，具体循环流程为当循环水在地埋管换热器(16)中吸热升温后经过第十调节阀(17)和第三调节阀(6)进入集水器(3)中，于第一调节阀(4)所在的管路流出后进入热泵机组(1)的循环水侧换热器(2)中放热降温，换热后的循环水流出并经过第六调节阀(11)进入分水器(10)中，从第八调节阀(13)所在管路流出，流经过第一循环泵(14)流入地埋管换热器(16)中重新吸热升温并开始下一循环，第一循环泵(14)为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭；当户外天气状况为太阳辐射有一定的强度、太阳能吸收装置(24)的光热转换部分的有效集热量大于零、但作为热泵机组(1)的低位热源所得的制热量满足不了室内末端的热需要时，系统依靠太阳能和土壤源同时运行，本系统中联合运行方式为串联，串联顺序为工质先经过太阳能吸收装置(24)再进入地埋管换热器(16)继续吸热升温，然后进入热泵机组(1)为热泵机组(1)供热，此时循环流程为，当循环水在太阳能吸收装置(24)的光热转换部分中吸热升温后在第二循环泵(26)作用下经第十九调节阀(28)、盘管换热器(29)、第二十一调节阀(32)和第九调节阀(15)后，进入地埋管换热器(16)中继续吸热升温，从地埋管换热器(16)中流出后顺次经第十调节阀(17)和第三调节阀(6)进入集水器(3)中，然后经第一调节阀(4)所在的管路进入热泵机组(1)的循环水侧换热器(2)中，充分换热后流出，经过第六调节阀(11)进入分水器(10)中，从第七调节阀(12)所在管路流出，流经过第十二调节阀(19)、第十四调节阀(21)和第十六调节阀(23)后流入太阳能吸收装置(24)光热转换部分进口中重新吸热升温并开始下一循环，第二循环泵(26)为工质提供循环动力，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭；

过渡时期，采用自然通风调节室内环境，无需热泵及室内设备为其工作，这时系统的运行工况为太阳能吸收装置(24)的光热转换部分与地埋管换热器(16)组成闭合回路，白天太阳能吸收装置(24)持续工作，通过太阳能吸收装置(24)的光热转换部分加热之后的热水在第二循环泵(26)的作用下通过第十九调节阀(28)、盘管换热器(29)、第二十一调节阀(32)和第九调节阀(15)所在的管路送至地埋管换热器(16)中，为土壤补热，避免土壤温度场失衡，多余出的热量加热储热水箱(30)中的水，循环水在地埋管换热器(16)中换热后通过第十一调节阀(18)、第十三调节阀(20)、第十四调节阀(21)、第十六调节阀(23)所在的管路回到太阳能吸收装置(24)中继续吸热，并开始下一个循环，工质循环的动力由第二循环泵(26)提供，这一工况下系统循环管路中工质未流经的调节阀全部关闭，夜间系统停止工作；

供冷时期，服务对象的冷负荷完全由土壤场承担，热泵机组(1)只依靠地埋管换热器(16)供冷，太阳能吸收装置(24)产生的热量直接用于加热生活热水，此时整个系统的工质分为两路循环，其中一路循环是地埋管换热器(16)充当热泵机组(1)的冷源的供冷循环，工质通过地埋管换热器(16)与土壤换热降温，再到循环水侧换热器(2)中吸热升温从而为热泵机组(1)提供冷量，具体的循环流程是系统循环水在地埋管换热器(16)中放热降温后，经过第十调节阀(17)、第三调节阀(6)所在的管路流入集水器(3)中，然后从第一调节阀(4)所在的管路流至热泵机组(1)的循环水侧换热器(2)中，在循环水侧换热器(2)中与热泵制冷剂换热后升温，经过第六调节阀(11)被送入分水器(10)中，于第八调节阀(13)所在的管路流出，经过第一循环泵(14)后进入地埋管换热器(16)中，开始下一个循环，这一路循环的工质循环动力由第一循环泵(14)提供；另一路循环是太阳能吸收装置(24)间接加热生活热水部分，这一部分环路中系统循环水在太阳能吸收装置(24)的光热转换部分中吸热升温，从太阳能吸收装置(24)光热转换部分出口流出后经过第十七调节阀(25)、第二循环泵(26)和第十九调节阀(28)后进入盘管换热器(29)中与储热水箱(30)中储存的水换热，循环水放热降温后通过第二十调节阀(31)、第十五调节阀(22)和第十六调节阀(23)后进入太阳能吸收装置(24)的光热转换部分中，再次吸热升温并开始下一循环，这一路循环的工质循环动力由第二循环泵(26)提供，这一工况下系统两路循环中工质未流经的调节阀全部关闭。

7.根据权利要求6所述的用于太阳能、土壤源复合热泵结构的控制方法，其特征在于：在供热时期，系统单独依靠太阳能运行时，第四调节阀(7)和第十二调节阀(19)的开度同步变化，系统单独依靠土壤源运行时，第一调节阀(4)和第八调节阀(13)的开度同变化，系统依靠太阳能和土壤源同时运行时，第九调节阀(15)和第十二调节阀(19)的开度同步变化。

8.根据权利要求6所述的用于太阳能、土壤源复合热泵结构的控制方法，其特征在于：在过渡时期，第二十一调节阀(32)与第十一调节阀(18)的开度同步变化。

9.根据权利要求6所述的用于太阳能、土壤源复合热泵结构的控制方法，其特征在于：在供冷时期，第一调节阀(4)和第十五调节阀(22)的开度同步变化。