[发明专利]热泵辅助直接式太阳能热水机

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热水器，尤其是一种热泵辅助直接式太阳能热水机。

背景技术

现有的具有辅助加热功能的太阳能热水器，是由太阳能集热器、保温水箱、辅助加热器、水泵、温度传感器和控制器等构成，分直接式和间接式2类。辅助加热器为1个，设在承压保温水箱的中部位置，辅助加热器的启闭分两种情况：定时启动——在设定的启动时间，如果保温水箱内的自来水温度低于预设温度时，温度传感器将信号传送给控制器，控制器启动辅助加热器加热，直到保温水箱内的自来水温度达到预设温度，控制器自动关闭辅助加热器；如果保温水箱内的自来水温度高于预设温度时，温度传感器将信号传送给控制器，控制器不启动辅助加热器。这种结构的太阳能热水器，存在以下缺陷：一是太阳能热水器正常仅用于洗澡（定时用热水）时，如果太阳能能量不足，辅助加热只能加热中部以上保温水箱中的水，热水供应能力只有太阳能加热时的一半，出现供热水量不足；二是如果热水器需随时供应热水，辅助加热器常开，只有保温水箱下部能储存太阳能，降低了太阳能热水器的效率；三是在定时供应热水工况下，需要临时用热水时，加热时间长。保温水箱容积越大，上述缺陷越突出。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种热泵辅助直接式太阳能热水机，满足现代家庭对热水使用的需要：随时能满足厨房、洗刷等少量热水需要，晚上或早晨洗浴时大量热水需要，而且太阳能利用率高、节能效果好。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明一种热泵辅助直接式太阳能热水机，包括太阳能集热器、保温水箱、水泵、辅助加热器、温度传感器和控制器，所述保温水箱的下部和上部分别设有自来水入口和热水出口，所述辅助加热器为热泵，该热泵的热水出口依次经第一电动三通阀的入口、及该第一电动三通阀的第一出口与保温水箱下部的热水入口连通，保温水箱下部的冷水出口依次经第二电动三通阀的第一入口、该第二电动三通阀的出口、所述水泵、第三电动三通阀的入口、及该第三电动三通阀的第一出口与热泵的冷水入口连通，构成整箱水的热泵辅助加热回路；热泵的热水出口依次经第一电动三通阀的入口、及该第一电动三通阀的第二出口与保温水箱上部的热水入口连通，保温水箱上部的冷水出口依次经第二电动三通阀的第二入口、该第二电动三通阀的出口、水泵、第三电动三通阀的入口、及该第三电动三通阀的第一出口与热泵的冷水入口连通，构成水箱上部水的热泵辅助加热回路；所述太阳能集热器上部的热水流出口通过管路与所述保温水箱中上部的热水入口连通，所述保温水箱下部的冷水出口依次经第二电动三通阀的第一入口、该第二电动三通阀的出口、水泵、第三电动三通阀的入口、及该第三电动三通阀的第二出口与太阳能集热器下部的冷水入口连通，构成太阳能集热循环回路；所述温度传感器有三个，其为分别在保温水箱内的上部、下部及太阳能集热器上部的热水流出口处设置的第一、第二及第三温度传感器。

所述控制器分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、热泵、水泵、第一电动三通阀、第二电动三通阀和第三电动三通阀电连接，用于依据温度变化以控制热泵、水泵、第一电动三通阀、第二电动三通阀和第三电动三通阀的启动与关闭。

保温水箱上部的热水入口以上的水箱容量为10-50升。