一种热泵热水器与太阳能热水器相结合的方法及其热水系统

摘要

一种热泵热水器与太阳能热水器相结合的方法及其热水系统，能够充分利用太阳能、并在阳光不足时利用热泵制热的方法及其系统，其目的是大幅度降低电能消耗，其原理是根据太阳能集热板上的温度信号来确定本热水系统的工作模式：即太阳能加热模式或热泵加热模式。冷水经过集热板后进入加热水箱，阳光充沛时，冷水在集热板加热到某一温度，直至加热水箱水位达到某一设定水位，如果水温未达到设定温度时，再启动热泵模式加热至设定温度；热泵工作模式时，集热板成为系统的间接蒸发器，降低了温度的集热器，从外界吸收阳光、空气和雨水等介质的热能，为热泵系统提供热源，高效的制备热水；由于本热水系统在太阳能模式时，能效比几乎无限大，而在热泵工作模式时，其效率也较普通风源热泵更高，所以本系统的年均综合制热效率，远高于风源热泵热水系统；用本方法所构成的系统，能耗仅为燃气热水器或电热水器的20％以下，运行成本低；同时具有设计合理、结构简单、高效节能、成本低，安全可靠等优点，因而具有很好的推广使用价值。

主权项

1.一种热泵热水器与太阳能热水器相结合的方法及其热水系统，其特征是冷水在进入加热水箱前经过太阳能集热板，在集热板辐照温度T1高于入水温度T2达到某一设定程度时，控制器使得系统开始以太阳能模式工作，通过控制补水阀(或泵)，使得冷水可以在集热板内充分吸收太阳的热辐射，当集热板末端的温度探头T3探测到进水温度已经上升到某一温度时，补水阀(或泵)打开，将已经获得太阳能而升温的水放入加热水箱，直到该点的温度下降到某一温差时，其与集热板辐照温度T1的温差增大，补水阀(或泵)关闭，如此循环进行，直至加热水箱至高水位，如果此时的水箱温度T4未能达到设定温度，则系统开始以热泵模式工作，进水关闭，直至将加热水箱内的水加热到设定温度。而当系统不能达到太阳能模式时，进水阀打开，冷水通过集热板进入加热水箱直至达到高水位时，系统开始以热泵模式工作，进水关闭，直至将加热水箱内的水加热到设定温度。