[发明专利]一种太阳能与空气源热泵热水系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种太阳能与空气源热泵热水系统及控制方法，包括热水储存器（22）及为热水储存器（22）供热的太阳能热水系统及带有双蒸发器的空气源热泵热水系统；所述太阳能热水系统依次由热水系统循环水泵（21）、第三电磁阀（6）、太阳能集热系统循环水泵（1）、太阳能集热器（2）、第六电磁阀（9）及相关连接管路串联组成。本发明将太阳能热水系统和空气源热泵热水系统有机结合起来，因此，可根据不同的天气状况，采用太阳能热水系统和空气源热泵热水系统单独、互补或者联合供热，实现太阳能的高效利用，提高了空气源热泵的工作效率，节约能耗。

技术领域

本发明涉及一种太阳能与空气源热泵热水系统及控制方法，属于太阳能与空气源热泵应用技术领域。

背景技术

目前在建筑中应用最广泛的是利用太阳能或空气源热泵制取建筑物所需的热水。但是单独利用太阳能或空气源热泵容易受地域和室外环境等因素的限制，导致系统只能应用在有一定条件限制的地域或无法实现多工况运行。因此出现了太阳能与空气源热泵结合作为热源的热水系统，其目的在于取长补短，使二者互为补充，互为备用。然而现有的太阳能与空气源热泵系统中太阳能集热系统和空气源热泵系统独立运行，即要么以太阳能集热系统作为备用热源，或者要么以空气源热泵系统作为备用热源，而且该系统的应用还会受到空气源热泵的影响，因为，空气源热泵系统在冬季制热水时存在除霜问题，因此，现有的太阳能与空气源热泵系统的结合只能适用于冬季室外温度相对较高的地区，且若出现连续的阴雨天气，系统会出现运行能耗大甚至无法正常运行的情况。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种结构简单、能耗较低、可实现不同的天气状况稳定供热的太阳能与空气源热泵热水系统及控制方法，以克服现有技术不足。

本发明的技术方案：一种太阳能与空气源热泵热水系统，包括热水储存器及为热水储存器供热的太阳能热水系统及带有双蒸发器的空气源热泵热水系统；所述太阳能热水系统依次由热水系统循环水泵、第三电磁阀、太阳能集热系统循环水泵、太阳能集热器、第六电磁阀及相关连接管路串联组成；在太阳能集热系统循环水泵与第三电磁阀之间及太阳能集热器与第六电磁阀之间并联有第一水/水换热器，在热水系统循环水泵与第三电磁阀之间及第六电磁阀与热水储存器之间并联有第二水/水换热器；在第一水/水换热器的输入端和输出端分别设有第一电磁阀和第二电磁阀，在第二水/水换热器的输入端和输出端分别设有第九电磁阀和第十电磁阀；

所述双蒸发器空气源热泵热水系统包括与第一水/水换热器进行换热的第一蒸发器以及与第二水/水换热器进行换热的冷凝器，在第一蒸发器与冷凝器组成的回路中并联有空气/水换热器，所述的空气/水换热器通过第二蒸发器与空气换热；所述的冷凝器输出端与电子膨胀阀输入端连接，电子膨胀阀输出端分别与第一蒸发器和第二蒸发器输入端连接，冷凝器输入端与压缩机的输出端连接，压缩机输入端分别与第一蒸发器和第二蒸发器输出端连接；在第一蒸发器和第二蒸发器输入端分别设有第四电磁阀和第七电磁阀，在第一蒸发器和第二蒸发器输出端分别设有第五电磁阀和第八电磁阀；

所述的太阳能集热器为平板跟踪型集热器或真空管跟踪型集热器；

所述的压缩机采用变频系统控制；

一种太阳能与空气源热泵热水系统的控制方法，包括以下工况的控制方法：

工况一：太阳能热水系统单独供热

在室外太阳能充足，太阳所提供的热量能够将热水储存器内的热水加热到其设定温度时，可以通过太阳能热水系统单独供热，即热水储存器内的水通过太阳能集热器进行加热，加热后的热水通过第六电磁阀返回热水储存器，如此循环，使热水储存器内的水温不断升高，直至热水储存器内的热水达到设定温度，此时，热水系统循环水泵和太阳能集热系统循环水泵停止工作；

工况二：空气源热泵热水系统单独供热