本发明涉及能源利用，具体涉及一种热泵型双工质pvt加热系统及工作方法。
背景技术：
1、热需求是现代社会生产生活中最为常见的需求之一。目前能源主体结构主要是以煤炭为主，但是煤炭的开采与燃烧过程中会造成大量的水污染、大气污染和固形物污染等。同时，煤炭燃烧产生的能量经过层层转换，损耗率高和利用率低下的问题十分突出。
2、太阳能作为21世纪的新能源，是地球上几乎所有能量的源头。采用太阳能发电不仅安全可靠，清洁无污染，且能源获取直接便利。符合现代社会对清洁环保的要求。光伏光热(pvt)技术是利用太阳能电池与太阳能集热器将太阳能转化为电能与/或热能的技术，技术环保且具有良好的经济性，但是目前的大多太阳能热泵系统，无法同时实现有效制冷循环而成为实际上的单用系统。此外，如果太阳能和热泵同时提供生活用热水的话，需要考虑两个系统的分配与转换问题，而现有的太阳能热泵系统无法解决上述问题，导致能源利用率较低。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本发明提供种热泵型双工质pvt加热系统及工作方法，能够根据不同的外部环境，实现太阳能和热泵提供生活热水的切换，提高了能源利用率。
2、本发明的技术方案如下：
3、在本发明的第一方面，提供了一种热泵型双工质pvt加热系统，包括双工质pvt单元、热泵单元和供热水单元；所述双工质pvt单元的防冻工质管道通过第一储能水箱与热泵单元的第一换热器耦合，所述双工质pvt单元的空气管道与热泵单元的第二换热器耦合，所述热泵单元的第三换热器与供热水单元耦合；光照充足时，热泵单元的第一换热器和第二换热器作为蒸发器，第三换热器作为冷凝器，光照不足时，第一换热器不工作，第二换热器作为冷凝器，第三换热器作为蒸发器。
4、在本发明的一些实施方式中，所述双工质pvt单元包括双工质pvt板，所述双工质pvt板与防冻工质管道、空气管道分别相连，通过防冻工质和空气对双工质pvt板进行散热。
5、在本发明的一些实施方式中，所述双工质pvt板和第一储能水箱经过防冻工质管道相连，形成防冻工质的循环回路，防冻工质在第一储能水箱中散热。
6、在本发明的一些实施方式中，所述第一储能水箱经过三通阀与第一换热器、供热水单元的第二储能水箱分别相连。
7、在本发明的一些实施方式中，所述热泵单元包括依次相连的压缩机、第三换热器、节流装置、第一换热器，形成制冷剂的循环回路。
8、在本发明的一些实施方式中，节流装置和第一换热器之间设置三通阀，所述第二换热器内设置有第一制冷剂管路、第二制冷剂管路和空气管路，其中，第一制冷剂管路经过第一旁通管路与三通阀相连，第二制冷剂管路经过第二旁通管路连接至三通阀与第一换热器之间，空气管路经过空气管道与双工质pvt板相连。
9、在本发明的一些实施方式中，所述压缩机和第三换热器之间设置有四通阀，所述四通阀经过管道与第二制冷剂管路相连，所述四通阀还经过第三旁通管路与第一换热器和压缩机之间的管路相连通。
10、在本发明的一些实施方式中，所述第一制冷剂管路还与第一换热器和压缩机之间的管路相连通。
11、在本发明的第二方面，提供了一种热泵型双工质pvt加热系统的工作方法，包括两种工作模式：
12、光照充足时，第一换热器作为蒸发器吸收第一储能水箱中的热量，第二换热器作为蒸发器吸收空气管道中的热量，第三蒸发器作为冷凝器向第二储能水箱中放热，通过第二储能水箱提供热水；
13、光照不充足时，第一换热器不工作，第二换热器作为冷凝器与空气换热，防冻工质为第一储能水箱提供热量，同时，第一储能水箱向第二储能水箱中提供热水，第三换热器作为蒸发器，吸收第二储能水箱中的热量，通过第二储能水箱提供热水。
14、在本发明的一些实施方式中，光照充足时，制冷剂经过节流装置后，通过三通阀分为两路，一路流向第一换热器，另一路流向第二换热器，第一换热器和第二换热器同时作为蒸发器进行工作。
15、本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：
16、(1)本发明提供的热泵型双工质pvt加热系统，双工质pvt单元采用空气和冷冻介质两种工质共同对双工质pvt板起到散热作用，提高了太阳能的利用率；与单工质相比，空气与冷冻介质共同对pvt单元进行散热，不仅能够挺高系统发电效率，也增加了系统的集热量，一举两得。
17、(2)本发明提供的热泵型双工质pvt加热系统，在阳光充足时双工质pvt单元能够产生较多的热量，此时，热泵单元中通过设置的第一换热器和第二换热器同时作为蒸发器，并且通过第一储能水箱为第一换热器提供热量，通过空气为第二换热器提供热量，实现了热量的充分利用，提高了热泵单元的循环效率；而在阳光不充足时，双工质pvt单元产生的热量较少，此时，主要利用冷冻介质对第一储能水箱中的水进行加热，通过第一储能水箱为第二储能水箱提供热水，实现热水的供应。
18、(3)本发明提供的热泵型双工质pvt加热系统，供热水单元不仅能够通过双工质pvt单元提供热水，还能够通过热泵单元中的第三换热器提供热量，在光照充足时，通过双工质pvt单元和热泵单元共同为供热水单元提供热水，在光照不充足时，仅通过双工质pvt单元为供热水单元提供热水，实现能够在不同的模式下，双工质pvt单元与热泵单元的热水供应的切换，保证了热水供应不间断，能够满足生活热水及满足各种场合的供暖需求。
19、(4)本发明提供的热泵型双工质pvt加热系统，虽立足于太阳能热利用为主，但同时产生高品质能源电能，系统自身产生的电能不仅能够满足自身所消耗电能的需要，还能同时向外供电。并且无论是热利用还是产电，过程中均是绿色无污染。
20、(5)本发明提供的热泵型双工质pvt加热系统，各单元间的连接充分考虑到空气与防冻工质的物理特性。例如防冻工质与第一储热水箱连接，考虑了水的传热系数大于空气的传热系数，能够有效地与水箱进行换热。又例如管路中设有水泵和风机，水泵和风机开启时将自然对流转变为强制对流，能够有效地增加换热效果，提高太阳能的利用率。
1.一种热泵型双工质pvt加热系统，其特征在于，包括双工质pvt单元、热泵单元和供热水单元；所述双工质pvt单元的防冻工质管道通过第一储能水箱与热泵单元的第一换热器耦合，所述双工质pvt单元的空气管道与热泵单元的第二换热器耦合，所述热泵单元的第三换热器与供热水单元耦合；光照充足时，热泵单元的第一换热器和第二换热器作为蒸发器，第三换热器作为冷凝器，光照不足时，第一换热器不工作，第二换热器作为冷凝器，第三换热器作为蒸发器。
2.如权利要求1所述的热泵型双工质pvt加热系统，其特征在于，所述双工质pvt单元包括双工质pvt板，所述双工质pvt板与防冻工质管道、空气管道分别相连，通过防冻工质和空气对双工质pvt板进行散热。
3.如权利要求2所述的热泵型双工质pvt加热系统，其特征在于，所述双工质pvt板和第一储能水箱经过防冻工质管道相连，形成防冻工质的循环回路，防冻工质在第一储能水箱中散热。
4.如权利要求1所述的热泵型双工质pvt加热系统，其特征在于，所述第一储能水箱经过三通阀与第一换热器、供热水单元的第二储能水箱分别相连。
5.如权利要求1所述的热泵型双工质pvt加热系统，其特征在于，所述热泵单元包括依次相连的压缩机、第三换热器、节流装置、第一换热器，形成制冷剂的循环回路。
6.如权利要求5所述的热泵型双工质pvt加热系统，其特征在于，节流装置和第一换热器之间设置三通阀，所述第二换热器内设置有第一制冷剂管路、第二制冷剂管路和空气管路，其中，第一制冷剂管路经过第一旁通管路与三通阀相连，第二制冷剂管路经过第二旁通管路连接至三通阀与第一换热器之间，空气管路经过空气管道与双工质pvt板相连。
7.如权利要求6所述的热泵型双工质pvt加热系统，其特征在于，所述压缩机和第三换热器之间设置有四通阀，所述四通阀经过管道与第二制冷剂管路相连，所述四通阀还经过第三旁通管路与第一换热器和压缩机之间的管路相连通。
8.如权利要求6所述的热泵型双工质pvt加热系统，其特征在于，所述第一制冷剂管路还与第一换热器和压缩机之间的管路相连通。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的热泵型双工质pvt加热系统的工作方法，其特征在于，包括两种工作模式：
10.如权利要求9所述的热泵型双工质pvt加热系统的工作方法，其特征在于，光照充足时，制冷剂经过节流装置后，通过三通阀分为两路，一路流向第一换热器，另一路流向第二换热器，第一换热器和第二换热器同时作为蒸发器进行工作。
