[实用新型]一种太阳能热泵热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，具体是一种太阳能热泵热水器。

背景技术

目前市场上普遍销售的太阳能热水器与燃气热水器、电热水器相比，具有不消耗燃气、电等能源，环保节能。但太阳能辐射不是连续，存在间歇性，因此太阳能热水器受太阳能辐射的影响而不能全天候供热，尤其是阴雨、雾、雪等无日照的天气。近年来，热泵技术作为新的制热节能技术被应用到热水器中。热泵热水器节电效果显著，而且不受太阳光辐射的影响，即使在太阳光照不好的天气时也不影响供热，还有日照时间短及太阳光弱的冬季也不影响其供热。但也正因为不靠吸收太阳光制热，所以热泵热水器不能在天气好太阳能辐射充足的天气时，充分利用太阳能，它的压缩机继续工作、继续耗电，所以热泵热水器的节能效果并不理想，使用起来并不能达到理想的经济效果。

太阳能辅助热泵技术(SAHP)的研究和发展是建立在太阳能热利用和热泵技术研究的基础之上，太阳能热泵热水器节能效果显著且不受光照辐射的影响能保证不间断供热。因此该种热水器有广阔的发展空间和应用前景。但目前的太阳能热泵热水器仍存在着许多问题：在运行控制方面大都仅采用水箱内的恒温器来实现简单的压缩机自动停机控制，不能根据运行环境的变化对运行参数进行及时调整，即使太阳光辐射强的时候，它不能只通过太阳能集热器单独供热，压缩机会继续工作，所以难以实现系统装置的经济、合理运行，不能达到最佳节能效果。此外，系统整体性的设计，使得与建筑一体化设计难以匹配。在实际应用方面，由于我国大部分地区存在冬冷夏热的气候特点，在冬季热泵除霜问题有待解决。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的是提供一种太阳能热泵热水器，它可根据太阳能光照辐射的强弱选择自然循环、太阳能热泵循环、太阳能+蒸发器热泵循环、蒸发器热泵循环来制取热水；从而达到更加经济、实用的目的。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：该太阳能热泵热水器，包括水箱、太阳能集热器、蒸发器、压缩机、冷凝器；所述的冷凝器置于水箱内；所述的蒸发器的出气口经第一电磁阀、四通换向阀连接压缩机的进气口；所述的太阳能集热器的出气口通过第二电磁阀、减压阀、四通换向阀与压缩机进气口连通；太阳能集热器出气口连通的管道上设有膨胀罐；压缩机的出气口经四通换向阀连接冷凝器的进气口；太阳能集热器出气口经第三电磁阀连接冷凝器的进气口；冷凝器的出口经第四电磁阀、毛细管、干燥器、过滤器连接蒸发器的入口；冷凝器的出口经第五电磁阀、毛细管、干燥器、过滤器连接太阳能集热器的入口；太阳能集热器上设置有检测太阳能光照强度的太阳能光电池板；水箱内、太阳能集热器的出口处及蒸发器出口处均设有温度传感器；所述的各传感器及太阳能光电池板均与主控制器的输入端电连接；主控制器连接并控制压缩机开关及各电磁阀。

其中太阳能光电池板用于检测太阳光照强度；各温度传感器分别检测水箱水温、太阳能集热器出口温度、蒸发器出口温度。主控制器根据检测到的太阳光照强度、太阳能集热器出口温度、水箱水温、蒸发器出口温度来控制各电磁阀开闭及压缩机开停机，从而形成不同的供热模式。

供热模式共四种：

自然循环：利用太阳能集热器吸收热量，加热制冷剂工质，制冷剂工质通过第三电磁阀到达冷凝器，在水箱中放热，制取热水。

太阳能热泵循环：太阳能集热器做为蒸发器，通过太阳能集热器吸取能量，加热制冷剂工质，然后经第二电磁阀、减压阀、四通换向阀进入压缩机，经压缩机耗电做功，将工质变为高温高压制冷剂气体；然后经四通换向阀进入冷凝器，在水箱中放热制取热水。然后经毛细管变为常温常压制冷剂工质回到集热器，完成一个工作循环。

太阳能+蒸发器热泵循环：太阳能集热器与蒸发器同时吸收热量，将制冷剂工质加热为气态，然后送往压缩机，经压缩机转换为高温高压制冷剂气体，进入冷凝器制取热水后，转化为低温高压的制冷制气体，经毛细管变为低温低压液态制冷剂重新回到蒸发器与太阳能集热器中，完成整个循环。

蒸发器热泵循环：蒸发器吸取能量，加热制冷剂工质，然后进入压缩机，经压缩机耗电做功，将制冷剂工质变为高温高压制冷剂气体，经四通换向阀进入冷凝器，在水箱中放热制取热水，然后经毛细管变为常温常压制冷剂工质回到蒸发器，完成一个工作循环。

作为本实用新型的进一步的技术方案：在该太阳能热泵热水器中，所述的太阳能集热器采用U型管承压式太阳能集热器，便于与建筑一体化相结合。