CN106369872B - 一种太阳能-地源热泵耦合供能系统及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能‑地源热泵耦合供能系统及其运行方法。本发明采用大小双机组和太阳能热水为建筑供热，两个机组在建筑末端和地源侧都互联互通，根据实际热负荷需要实现2个地源热泵系统和太阳能热水多种模式为建筑供热，在保证地源热泵土壤温度平衡的条件下，优化系统运行模式，实现夏季供冷和冬季供热的高效运行。在有一段较长时期处于极低供热负荷时，可以由太阳能辅助地源热泵和太阳能的直接供热来满足建筑供热需要，而在正常供热负荷时，由纯地源热泵机组满足建筑供热需要。

Description

一种太阳能-地源热泵耦合供能系统及其运行方法
技术领域
本发明属于建筑供热、供冷与供热水技术领域，具体为一种太阳能-地源热泵耦合供能系统及其运行方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们对于建筑的舒适性要求越来越高。由此带来的建筑供能问题日益严重。我国一次能源消费约占全世界的20％，约合36.2亿吨标煤，单位GDP能耗仍然居高不下。目前，我国的建筑能耗约占全社会总能耗的27％，其中供热供冷的能耗约占整个建筑能耗的60％，因此，降低建筑物的采暖空调能耗是建筑节能的重点。
太阳能地源热泵系统利用太阳能和浅层地热能对建筑进行供热和供冷，对于节能减排具有显著的优势。如今地源热泵已经得到了大量应用，但在其运行中仍然存在一些问题，最突出的就是在冷热负荷不均的地区的地温平衡问题。当冬季取热量大于夏季释热量时，加入太阳能系统通过分担负荷或直接向地下储热的方式使地温得到回升。
普通的太阳能地源热泵系统形式通常为单一的地埋管群或者蓄热水箱作为机组蒸发器的热源，系统长期运行容易造成地温升高或者降低，影响运行能效，所以一套地埋管群和机组系统很难同时满足综合供能需求。也有两个独立的地埋管群配合两个热泵机组的双系统供热模式(ZL201110146044.1)，虽然解决了供热不平衡问题，但该系统利用两个机组分别供热，大机组在冬季的运行负荷比额定负荷偏离较大，机组能效受到影响。本发明在地源热泵的地源侧把两个地埋管群联合起来作为机组的热源，可以提高系统运行能效10％以上，并且可以通过采用多种运行模式适应建筑负荷的变化。
发明内容
针对现有太阳能地源热泵系统的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种太阳能-地源热泵耦合供能系统及其运行方法，此系统可用于建筑的供冷、供热、供热水；本发明优于普通太阳能辅助地源热泵系统的是，此系统采用大小双机组和太阳能热水为建筑供热，两个机组在建筑末端和地源侧都互联互通，根据实际热负荷需要实现2个地源热泵系统和太阳能热水多种模式为建筑供热，在保证地源热泵土壤温度平衡的条件下，优化系统运行模式，实现夏季供冷和冬季供热的高效运行。在有一段较长时期处于极低供热负荷时，可以由太阳能辅助地源热泵和太阳能的直接供热来满足建筑供热需要，而在正常供热负荷时，由纯地源热泵机组满足建筑供热需要。
本发明的技术方案是：
一种太阳能-地源热泵耦合供能系统，其特征在于该系统包括太阳能集热器、蓄热水箱、1号地源热泵机组和2号地源热泵机组、1号地埋管群、2号地埋管群、1号建筑末端装置、2号建筑末端装置、集热循环水泵、储热循环水泵、1号地源循环水泵、2号地源循环水泵、1号末端循环水泵、2号末端循环水泵、太阳能供热循环水泵、1号储热控制阀、2号储热控制阀、1号太阳能供热控制阀、2号太阳能供热控制阀、1号地源控制阀、2号地源控制阀、3号地源控制阀、1号末端控制阀、2号末端控制阀、3号末端控制阀、4号末端控制阀、1号管群流量调节阀、2号管群流量调节阀、1号管群热量表、2号管群热量表、压力控制阀；
所述太阳能集热器顺次与蓄热水箱、集热循环水泵之间通过管路连接，构成集热循环，在蓄热水箱中收集太阳能产生的热水；蓄热水箱的热水出流端顺次与储热循环水泵、1号储热控制阀、1号地埋管群、2号储热控制阀、蓄热水箱的回流端之间通过管路连接，构成储热循环；集热循环和储热循环构成太阳能子系统；
所述1号地源热泵机组的地源侧出流端顺次与1号地埋管群、3号地源控制阀、1号地源循环水泵、1号地源热泵机组的地源侧入流端相连，构成了1号地源热泵机组地源侧循环回路；
所述2号地源热泵机组的地源侧出流端分别同时与1号管群流量调节阀和2号管群流量调节阀相连；1号管群流量调节阀由管路顺次与1号地源控制阀、1号地埋管群、2号地源控制阀和1号管群热量表连接，再连接到2号地源热泵的地源侧回水干管；2号管群流量调节阀由管路顺次与2号地埋管群和2号管群热量表相连，再连接到2号地源热泵的地源侧回水干管；2号地源热泵的地源侧回水干管连接2号地源循环水泵后与2号地源热泵机组的地源侧入流端相连，构成了2号热泵机组地源侧循环回路；
所述蓄热水箱2的热水出流端顺次与太阳能供热循环水泵、1号太阳能供热控制阀、1号建筑末端装置、2号太阳能供热控制阀、压力控制阀、蓄热水箱回流端管路相连接，构成太阳能直接供热循环；1号地源热泵机组的末端侧出流端顺次与末端装置供水干管相连，然后同时与2号建筑末端装置和1号建筑末端装置相连，末端装置回水干管顺次与4号末端控制阀、1号末端循环水泵、1号地源热泵机组的末端侧回流端相连，构成1号地源热泵机组供热循环；2号地源热泵机组的末端侧出流端顺次与末端装置供水干管相连，然后同时与2号建筑末端装置和1号建筑末端装置相连，末端装置回水干管顺次与3号末端控制阀、2号末端循环水泵、2号地源热泵机组的末端侧回流端相连，构成2号地源热泵机组供热循环；1号建筑末端装置和2号建筑末端装置之间的供回水干管上分别设置有1号末端控制阀和2号末端控制阀。
一种上述太阳能-地源热泵耦合供能系统的运行方法，其特征在于该方法包括一种供冷模式、五种供热模式，共六种运行模式，具体如下：
1)供冷模式：2号地源热泵机组带动2号地埋管群为建筑提供全部冷负荷，此时，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀关闭，1号地源控制阀和2号地源控制阀关闭，4号末端控制阀关闭，1号末端控制阀、2号末端控制阀和3号末端控制阀打开，2号管群流量调节阀全开，2号地源循环水泵和2号末端循环水泵启动，2号机组启动；
2)太阳能直供+1号机组供热模式：在极低负荷阶段，当蓄热水箱温度达到供热要求时，1号末端控制阀、2号末端控制阀和3号末端控制阀关闭，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀打开，4号末端控制阀打开，太阳能供热循环水泵和1号末端循环水泵启动，1号储热控制阀和2号储热控制阀关闭，1号地源控制阀和2号地源控制阀，3号地源控制阀打开，1号地源循环水泵启动，1号地源热泵机组启动；
3)1号机组供热模式：在极低负荷阶段，当蓄热水箱温度达不到供热要求时，由1号机组为整个建筑供热，此时，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀关闭，3号末端控制阀关闭，1号末端控制阀、2号末端控制阀和4号末端控制阀打开，太阳能供热循环水泵停止，1号末端循环水泵启动，1号储热控制阀和2号储热控制阀关闭，1号地源控制阀和2号地源控制阀关闭，3号地源控制阀打开，1号地源循环水泵启动，1号地源热泵机组启动；
4)太阳能供热模式：在极低负荷阶段，当太阳能集热量大于建筑负荷要求时，可以由太阳能热水为整个建筑供热，此时，1号末端控制阀和2号末端控制阀打开，3号末端控制阀和4号末端控制阀关闭，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀打开，太阳能供热循环水泵打开，机组及其他水泵和控制阀全部关闭；
5)太阳能直供+2号机组供热模式：在正常负荷阶段，当蓄热水箱温度达到供热要求时，1号末端控制阀、2号末端控制阀和4号末端控制阀关闭，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀打开，3号末端控制阀打开，太阳能供热循环水泵和2号末端循环水泵启动，1号储热控制阀和2号储热控制阀关闭，1号地源控制阀和2号地源控制阀打开，3号地源控制阀关闭，2号地源循环水泵启动，2号地源热泵机组启动；
6)2号机组供热模式：在正常负荷阶段，当蓄热水箱温度达不到供热要求时，由2号机组带动1号地埋管群和2号地埋管群为整个建筑供热，此时，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀关闭，4号末端控制阀关闭，1号末端控制阀、2号末端控制阀和3号末端控制阀打开，太阳能供热循环水泵停止，2号末端循环水泵启动，1号储热控制阀和2号储热控制阀关闭，1号地源控制阀和2号地源控制阀打开，3号地源控制阀关闭，2号地源循环水泵启动，2号地源热泵机组启动；
上述太阳能-地源热泵耦合供能系统的运行方法，所述太阳能子系统的集热和储热运行的具体控制为：由蓄热水箱和太阳能集热器的温差控制集热循环水泵的启停，运行集热循环；由蓄热水箱温度和储热供回水温差来控制储热循环水泵的启停，在储热过程中，1号地源控制阀、2号地源控制阀和3号地源控制阀关闭，1号储热控制阀和2号储热控制阀的启闭随储热循环水泵的启停而执行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用双地埋管群作为地源热泵机组的热源，把太阳能跨季节储热技术和地源热泵技术耦合在一起，解决了单地埋管群中太阳能跨季节储热和地源热泵系统运行之间的矛盾，又实现了地源热泵地埋管群土壤的热平衡问题，保证了该系统能够长期、稳定、高效地运行。
(2)优化控制，充分利用太阳能。本发明根据设置在地源热泵机组地源侧及末端侧的热量表，判断实际负荷和地温情况，采用自动控制阀和流量调节阀改变供能模式和控制管路流量分配，在保证地埋管群土壤平衡的条件下优先使用太阳能供热，充分利用太阳能，减少热泵机组运行电耗。
(3)增大热泵机组供热工况负荷比，提高系统运行能效。与申请人在先专利ZL201110146044.1相比，本发明的地源热泵机组在热负荷较大的时间段负担整个建筑的热负荷，增大了机组运行负荷比，可以提高地源热泵机组的运行能效，而在热负荷很小的时间段内由太阳能和辅助地源热泵系统来为建筑供热，减少系统运行能耗，可以显著降低系统运行成本。
本发明是针对申请人在先专利ZL201110146044.1进行的改进，原有专利中，采用了两个地埋管群，对应着两个地源热泵机组，大的机组负责建筑的整个供冷和大部分的供热，小的机组和太阳能系统耦合负责另一部分的供热，两个管群没有关系，相互独立，在实际运行使用中，申请人发现该系统在有一段较长时间的极低负荷比的状态下，由小的地源热泵机组和太阳能来为整个建筑供热，可以减少运行期间的能耗，而对于在较高负荷的时间段内，采用两台热泵机组供热，大机组处于“吃不饱”的状态，运行能效较低。本发明把两个管群连接起来，并把建筑末端装置相互连通，实现地源侧和末端侧的互联互通，有利于实现系统运行的优化，根据负荷实际采用合适的供热模式，减少系统的运行能耗。通过对两个系统的模拟结果来看，本申请供能系统比在先专利在运行性能上得到显著提高，每个供热季可以节省运行电耗10％左右。
附图说明
图1是本发明带双地埋管群的太阳能-地源热泵耦合供能系统一种实施例的组成示意图。
图中，1-太阳能集热器、2-蓄热水箱、31-1号地源热泵机组、32-2号地源热泵机组、41-1号地埋管群、42-2号地埋管群、51-1号建筑末端装置、52-2号建筑末端装置、61-集热循环水泵、62-储热循环水泵、631-1号地源循环水泵、632-2号地源循环水泵、641-1号末端循环水泵、642-2号末端循环水泵、65-太阳能供热循环水泵、711-1号储热控制阀、712-2号储热控制阀、721-1号太阳能供热控制阀、722-2号太阳能供热控制阀、731-1号地源控制阀、732-2号地源控制阀、733-3号地源控制阀、741-1号末端控制阀、742-2号末端控制阀、743-3号末端控制阀、744-4号末端控制阀、81-1号管群流量调节阀、82-2号管群流量调节阀、91-1号管群热量表、92-2号管群热量表、10-生活热水换热盘管、11-压力控制阀。
具体实施方式
下面结合实施例及附图进一步详细叙述本发明，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。
本发明设计的太阳能-地源热泵耦合供能系统(简称供能系统或系统，参见图1)包括太阳能集热器1、蓄热水箱2、1号地源热泵机组31和2号地源热泵机组32(简称1号机组和2号机组)、1号地埋管群41、2号地埋管群42、1号建筑末端装置51、2号建筑末端装置52、集热循环水泵61、储热循环水泵62、1号地源循环水泵631、2号地源循环水泵632、1号末端循环水泵641、2号末端循环水泵642、太阳能供热循环水泵65、1号储热控制阀711、2号储热控制阀712、1号太阳能供热控制阀721、2号太阳能供热控制阀722、1号地源控制阀731、2号地源控制阀732、3号地源控制阀733、1号末端控制阀741、2号末端控制阀742、3号末端控制阀743、4号末端控制阀744、1号管群流量调节阀81、2号管群流量调节阀82、1号管群热量表91、2号管群热量表92、压力控制阀11；
所述太阳能集热器1顺次与蓄热水箱2、集热循环水泵61之间通过管路连接，构成集热循环，在蓄热水箱2中收集太阳能产生的热水；蓄热水箱2的热水出流端顺次与储热循环水泵62、1号储热控制阀711、1号地埋管群41、2号储热控制阀712、蓄热水箱2的回流端之间通过管路连接，构成储热循环；集热循环和储热循环构成太阳能子系统；
所述1号地源热泵机组31的地源侧出流端顺次与1号地埋管群41、3号地源控制阀733、1号地源循环水泵631、1号地源热泵机组31的地源侧入流端相连，构成了1号地源热泵机组地源侧循环回路；
所述2号地源热泵机组32的地源侧出流端分别同时与1号管群流量调节阀81和2号管群流量调节阀82相连；1号管群流量调节阀81由管路顺次与1号地源控制阀731、1号地埋管群41、2号地源控制阀732和1号管群热量表91连接，再连接到2号地源热泵32的地源侧回水干管；2号管群流量调节阀82由管路顺次与2号地埋管群42和2号管群热量表92相连，再连接到2号地源热泵32的地源侧回水干管；2号地源热泵32的地源侧回水干管连接2号地源循环水泵632后与2号地源热泵机组32的地源侧入流端相连，构成了2号热泵机组地源侧循环回路；
所述蓄热水箱2的热水出流端顺次与太阳能供热循环水泵65、1号太阳能供热控制阀721、1号建筑末端装置51、2号太阳能供热控制阀722、压力控制阀11、蓄热水箱2回流端管路相连接，构成太阳能直接供热循环；1号地源热泵机组31的末端侧出流端顺次与末端装置供水干管相连，然后同时与2号建筑末端装置52和1号建筑末端装置51相连，末端装置回水干管顺次与4号末端控制阀744、1号末端循环水泵641、1号地源热泵机组31的末端侧回流端相连，构成1号地源热泵机组供热循环；2号地源热泵机组32的末端侧出流端顺次与末端装置供水干管相连，然后同时与2号建筑末端装置52和1号建筑末端装置51相连，末端装置回水干管顺次与3号末端控制阀743、2号末端循环水泵642、2号地源热泵机组32的末端侧回流端相连，构成2号地源热泵机组供热循环；1号建筑末端装置51和2号建筑末端装置52之间的供回水干管上分别设置有1号末端控制阀741和2号末端控制阀742。
本发明的进一步特征在于所述蓄热水箱2内还布置有生活热水换热盘管10，通过管路连接到建筑内。
本发明的工作原理及过程是：在非供热季，蓄热水箱2的热水通过储热循环把热量储存于1号地埋管群41的土壤中；在供冷季，2号地源热泵机组32与2号地埋管群42配合负担整个建筑供冷需求；在供热季，蓄热水箱2的热水达到温度要求时可以直接向1号建筑末端装置51或所有建筑末端装置(51和52)的供热，在正常负荷模式时由2号地源热泵机组从1号地埋管群41和2号地埋管群42取热，承担2号建筑末端装置52或所有建筑末端装置(51和52)的供热，在极低负荷模式时，由1号地源热泵机组从1号地埋管群41取热，承担2号建筑末端装置52或所有建筑末端装置(51和52)的供热。
本发明供能系统所述2号地源热泵机组地源侧出流端分别与1号地埋管群41对应的1号管群流量调节阀81以及2号地埋管群42对应的2号管群流量调节阀82连接，通过流量调节控制取热量的分配比例。流量调节阀的调节根据两个管群回水管上安装的1号管群热量表91和2号管群热量表92采集的回水温度而定，流量调节结果可以由热量表采集的流量显示。
本发明供能系统所述控制阀的作用是，管理调控系统的运行模式；所述调节阀的作用是，调节地埋管换热器各支路的流量；所述压力控制阀的作用是在太阳能直接供热循环时控制回水压力，避免建筑末端的循环水向蓄热水箱的回灌。
本发明所述供能系统是以满足建筑全部冷热负荷需求为标准进行设计，保证2号地埋管群供冷季排热量等于供热季取热量的前提下，多余热负荷由1号地埋管群所储热量和供热季太阳能来承担。蓄热水箱内还布置有生活热水换热盘管，通过管路连接到建筑内，供全年的生活用水，所以太阳能集热器1的面积可适当增大，太阳能集热器1面积设计根据建筑当地太阳能辐射强度和建筑负荷设计，以满足建筑的部分热负荷和生活热水的需要。
本发明中机组32主要作用是承担整幢建筑物的冷负荷和主要热负荷，机组32的选择以夏季冷负荷作为选择依据，同时校验冬季热负荷，进一步根据实际热负荷与土壤温度确定1号地埋管群41和2号地埋管群42的供热量占比。1号地埋管群41只参与供热，非供热季有太阳能储热，不用考虑其地温平衡问题，可以根据1号地埋管群41的地温监测控制1号地埋管群41的取热量。2号地埋管群42参与夏季地源热泵机组的排热和冬季地源热泵机组的取热，需要保证排热和取热的平衡。一般来说，1号地埋管群41是一个小管群，其作用是土壤蓄热的调节和太阳能的跨季节储热，2号地埋管群是该供能系统的主管群，比1号管群大得多。
本发明所述供能系统的1号地埋管群41除了作为太阳能的跨季节储热体外，还在供热季作为机组31和/或机组32的热源。1号地埋管群41由多组地埋管并联连接再串联连接，储热时热水先经过内部的地埋管组逐渐向外部流动，取热时流动方向相反；所述的2号地埋管群42各地埋管之间并联连接，供冷季用来排热，满足机组32使用，供热季用来取热，与1号地埋管群41同时满足机组32使用。本系统根据供冷季向2号地埋管群42的排热量与供热季向2号地埋管群42取热量相等的原则设计，多余热负荷由1号地埋管群41所储热量和太阳能直接供热承担。
本发明所述的供能系统通过控制阀的启闭和水泵及机组的启停来实现供冷、太阳能直供、1号机组供热、2号机组供热多种运行模式。具体运行模式如下：
供冷模式：2号地源热泵机组32带动2号地埋管群42为建筑提供全部冷负荷，此时，太阳能供热控制阀(1号太阳能供热控制阀721和2号太阳能供热控制阀722)关闭，地源控制阀(1号地源控制阀731和2号地源控制阀732)关闭，4号末端控制阀744关闭，1号末端控制阀741、2号末端控制阀742和3号末端控制阀743打开，2号管群流量调节阀全开，2号地源循环水泵和2号末端循环水泵启动，2号机组启动；
太阳能直供+1号机组供热模式：在极低负荷阶段，当蓄热水箱温度达到供热要求时，1号末端控制阀741、2号末端控制阀742和3号末端控制阀743关闭，1号太阳能供热控制阀721和2号太阳能供热控制阀722打开，4号末端控制阀744打开，太阳能供热循环水泵65和1号末端循环水泵641启动，1号储热控制阀711和2号储热控制阀712关闭，1号地源控制阀731和2号地源控制阀732，3号地源控制阀733打开，1号地源循环水泵631启动，1号地源热泵机组31启动；
1号机组供热模式：在极低负荷阶段，当蓄热水箱温度达不到供热要求时，由1号机组为整个建筑供热，此时，1号太阳能供热控制阀721和2号太阳能供热控制阀722关闭，3号末端控制阀743关闭，1号末端控制阀741、2号末端控制阀742和4号末端控制阀744打开，太阳能供热循环水泵65停止，1号末端循环水泵641启动，1号储热控制阀711和2号储热控制阀712关闭，1号地源控制阀731和2号地源控制阀732关闭，3号地源控制阀733打开，1号地源循环水泵631启动，1号地源热泵机组31启动；
太阳能供热模式：在极低负荷阶段，当太阳能集热量大于建筑负荷要求时，可以由太阳能热水为整个建筑供热，此时，1号末端控制阀741和2号末端控制阀742打开，3号末端控制阀743和4号末端控制阀744关闭，1号太阳能供热控制阀721和2号太阳能供热控制阀722打开，太阳能供热循环水泵65打开，1号机组31和2号机组32及其他水泵和控制阀全部关闭；
太阳能直供+2号机组供热模式：在正常负荷阶段，当蓄热水箱温度达到供热要求时，1号末端控制阀741、2号末端控制阀742和4号末端控制阀744关闭，1号太阳能供热控制阀721和2号太阳能供热控制阀722打开，3号末端控制阀743打开，太阳能供热循环水泵65和2号末端循环水泵642启动，1号储热控制阀711和2号储热控制阀712关闭，1号地源控制阀731和2号地源控制阀732打开，3号地源控制阀733关闭，2号地源循环水泵632启动，2号地源热泵机组32启动；
2号机组供热模式：在正常负荷阶段，当蓄热水箱温度达不到供热要求时，由2号机组带动1号地埋管群和2号地埋管群为整个建筑供热，此时，1号太阳能供热控制阀721和2号太阳能供热控制阀722关闭，4号末端控制阀744关闭，1号末端控制阀741、2号末端控制阀742和3号末端控制阀743打开，太阳能供热循环水泵65停止，2号末端循环水泵642启动，1号储热控制阀711和2号储热控制阀712关闭，1号地源控制阀731和2号地源控制阀732打开，3号地源控制阀733关闭，2号地源循环水泵632启动，2号地源热泵机组32启动；
太阳能子系统运行模式：通过相关控制阀的启闭和水泵的启停运行太阳能集热和储热循环，具体执行为：由蓄热水箱和太阳能集热器的温差控制集热循环水泵61的启停，运行太阳能集热循环；由蓄热水箱温度和储热供回水温差来控制储热循环水泵62的启停，在储热过程中，1号地源控制阀731、2号地源控制阀732和3号地源控制阀733关闭，1号储热控制阀711和2号储热控制阀712的启闭随储热循环水泵62的启停而执行。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (4)

1.一种太阳能-地源热泵耦合供能系统，其特征在于该系统包括太阳能集热器、蓄热水箱、1号地源热泵机组和2号地源热泵机组、1号地埋管群、2号地埋管群、1号建筑末端装置、2号建筑末端装置、集热循环水泵、储热循环水泵、1号地源循环水泵、2号地源循环水泵、1号末端循环水泵、2号末端循环水泵、太阳能供热循环水泵、1号储热控制阀、2号储热控制阀、1号太阳能供热控制阀、2号太阳能供热控制阀、1号地源控制阀、2号地源控制阀、3号地源控制阀、1号末端控制阀、2号末端控制阀、3号末端控制阀、4号末端控制阀、1号管群流量调节阀、2号管群流量调节阀、1号管群热量表、2号管群热量表、压力控制阀；
所述太阳能集热器顺次与蓄热水箱、集热循环水泵之间通过管路连接，构成集热循环，在蓄热水箱中收集太阳能产生的热水；蓄热水箱的热水出流端顺次与储热循环水泵、1号储热控制阀、1号地埋管群、2号储热控制阀、蓄热水箱的回流端之间通过管路连接，构成储热循环；集热循环和储热循环构成太阳能子系统；
所述1号地源热泵机组的地源侧出流端顺次与1号地埋管群、3号地源控制阀、1号地源循环水泵、1号地源热泵机组的地源侧入流端相连，构成了1号地源热泵机组地源侧循环回路；
所述2号地源热泵机组的地源侧出流端分别同时与1号管群流量调节阀和2号管群流量调节阀相连；1号管群流量调节阀由管路顺次与1号地源控制阀、1号地埋管群、2号地源控制阀和1号管群热量表连接，再连接到2号地源热泵的地源侧回水干管；2号管群流量调节阀由管路顺次与2号地埋管群和2号管群热量表相连，再连接到2号地源热泵的地源侧回水干管；2号地源热泵的地源侧回水干管连接2号地源循环水泵后与2号地源热泵机组的地源侧入流端相连，构成了2号热泵机组地源侧循环回路；
所述蓄热水箱2的热水出流端顺次与太阳能供热循环水泵、1号太阳能供热控制阀、1号建筑末端装置、2号太阳能供热控制阀、压力控制阀、蓄热水箱回流端管路相连接，构成太阳能直接供热循环；1号地源热泵机组的末端侧出流端顺次与末端装置供水干管相连，然后同时与2号建筑末端装置和1号建筑末端装置相连，末端装置回水干管顺次与4号末端控制阀、1号末端循环水泵、1号地源热泵机组的末端侧回流端相连，构成1号地源热泵机组供热循环；2号地源热泵机组的末端侧出流端顺次与末端装置供水干管相连，然后同时与2号建筑末端装置和1号建筑末端装置相连，末端装置回水干管顺次与3号末端控制阀、2号末端循环水泵、2号地源热泵机组的末端侧回流端相连，构成2号地源热泵机组供热循环；1号建筑末端装置和2号建筑末端装置之间的供回水干管上分别设置有1号末端控制阀和2号末端控制阀。
2.根据权利要求1所述的太阳能-地源热泵耦合供能系统，其特征在于所述蓄热水箱内还布置有生活热水换热盘管，通过管路连接到建筑内。
3.一种权利要求1所述的太阳能-地源热泵耦合供能系统的运行方法，其特征在于该方法包括一种供冷模式、五种供热模式，六种运行模式具体如下：
1)供冷模式：2号地源热泵机组带动2号地埋管群为建筑提供全部冷负荷，此时，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀关闭，1号地源控制阀和2号地源控制阀关闭，4号末端控制阀关闭，1号末端控制阀、2号末端控制阀和3号末端控制阀打开，2号管群流量调节阀全开，2号地源循环水泵和2号末端循环水泵启动，2号机组启动；
2)太阳能直供+1号机组供热模式：在极低负荷阶段，当蓄热水箱温度达到供热要求时，1号末端控制阀、2号末端控制阀和3号末端控制阀关闭，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀打开，4号末端控制阀打开，太阳能供热循环水泵和1号末端循环水泵启动，1号储热控制阀和2号储热控制阀关闭，1号地源控制阀和2号地源控制阀，3号地源控制阀打开，1号地源循环水泵启动，1号地源热泵机组启动；
3)1号机组供热模式：在极低负荷阶段，当蓄热水箱温度达不到供热要求时，由1号机组为整个建筑供热，此时，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀关闭，3号末端控制阀关闭，1号末端控制阀、2号末端控制阀和4号末端控制阀打开，太阳能供热循环水泵停止，1号末端循环水泵启动，1号储热控制阀和2号储热控制阀关闭，1号地源控制阀和2号地源控制阀关闭，3号地源控制阀打开，1号地源循环水泵启动，1号地源热泵机组启动；
4)太阳能供热模式：在极低负荷阶段，当太阳能集热量大于建筑负荷要求时，由太阳能热水为整个建筑供热，此时，1号末端控制阀和2号末端控制阀打开，3号末端控制阀和4号末端控制阀关闭，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀打开，太阳能供热循环水泵打开，机组及其他水泵和控制阀全部关闭；
5)太阳能直供+2号机组供热模式：在正常负荷阶段，当蓄热水箱温度达到供热要求时，1号末端控制阀、2号末端控制阀和4号末端控制阀关闭，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀打开，3号末端控制阀打开，太阳能供热循环水泵和2号末端循环水泵启动，1号储热控制阀和2号储热控制阀关闭，1号地源控制阀和2号地源控制阀打开，3号地源控制阀关闭，2号地源循环水泵启动，2号地源热泵机组启动；
6)2号机组供热模式：在正常负荷阶段，当蓄热水箱温度达不到供热要求时，由2号机组带动1号地埋管群和2号地埋管群为整个建筑供热，此时，1号太阳能供热控制阀和2号太阳能供热控制阀关闭，4号末端控制阀关闭，1号末端控制阀、2号末端控制阀和3号末端控制阀打开，太阳能供热循环水泵停止，2号末端循环水泵启动，1号储热控制阀和2号储热控制阀关闭，1号地源控制阀和2号地源控制阀打开，3号地源控制阀关闭，2号地源循环水泵启动，2号地源热泵机组启动。
4.根据权利要求2所述的太阳能-地源热泵耦合供能系统的运行方法，其特征在于所述太阳能子系统的集热和储热运行的具体控制为：由蓄热水箱和太阳能集热器的温差控制集热循环水泵的启停，运行集热循环；由蓄热水箱温度和储热供回水温差来控制储热循环水泵的启停，在储热过程中，1号地源控制阀、2号地源控制阀和3号地源控制阀关闭，1号储热控制阀和2号储热控制阀的启闭随储热循环水泵的启停而执行。
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