太陽能熱水系統在太陽充足的情況下是不需要用電的，遇上陰天（日照時間短）或用水量增大，達不到熱水溫度和水量，太陽能熱水系統就會啟動空氣源熱泵輔助加熱裝置，提高太陽能的利用率，減少電能的消耗。

為實現最大化利用太陽能，系統為集中集熱集中供熱水系統，由太陽能集熱器、保溫水箱、空氣源熱泵輔助加熱裝置、水泵及管路系統、智能控制系統組成。系統運行原理如圖1所示。

晴天時，當太陽能把集熱器內的冷水加熱至55℃時（該溫度可調），冷水管上的電磁閥門自動打開，冷水被自來水壓力壓入集熱器內，集熱器內的熱水被擠出，然后進入到保溫水箱中儲存待用。當冷水到達集熱器出口處的溫度探頭時，探頭溫度低于55℃，電磁閥門就立刻關閉，

冷水停留在集熱器內繼續被太陽能加熱，2~5 分鐘后，水溫達到55℃時，電磁閥門再次打開，集熱器內的熱水被擠到保溫水箱中，按此規律，一次又一次的產生熱水進入水箱，水箱內熱水逐漸增加，一直增加到水箱水滿為止。

如果還有太陽，為了充分利用太陽能，循環泵會自動啟動，把水箱內55℃的熱水抽出來，經過太陽能集熱器循環加熱，使水溫進一步升高至60~70℃，當水溫達到70℃時停止循環加熱，限制水溫不要超過70℃，以免燙傷人，同時防止結水垢（產生水垢的溫度條件是水溫超過80℃）。

熱泵加熱系統只有在太陽能光照不足時才啟動，提高太陽能的利用率，減少電能的消耗，

系統設定3個時間段檢測保溫水箱的水位。在上午10：30~11：30，如果保溫水箱內熱水水位還不到40%的位置，則自動啟動熱泵加熱系統，往保溫水箱補充50℃的熱水，如果水位達到設定值，則熱泵系統停止工作。

同樣，在中午12：30~1：30，系統自動檢測保溫水箱70%的水位，在下午3：30~6：30，系統自動檢測保溫水箱的水位。從以上看出，系統在3個設定的時間段（可按需要設定多個時間段）會自動探測保溫水箱的水位，如果水位不夠，啟動熱泵加熱（表明此時太陽光照不足或是陰雨天），反之就一直用太陽能加熱（晴天），而不會啟動熱泵，優先使用太陽能。

管道設有回水裝置，當管道溫度低于30℃時，智能控制系統發出指令打開電磁閥3，在供熱水變頻泵的作用下將熱水充滿管道，等管道溫度T3達到50℃時，控制系統發出指令電磁閥3關閉，保證用戶即開即用熱水。

晚上用熱水時，熱水水位逐漸下降，冷水不會進入水箱，水溫是恒溫的，按照設計足夠的熱水，晚上不再啟動熱泵加熱，當水位降至已設定的低水位時，熱泵系統自動啟動，往保溫水箱補充少量熱水，保證一直有熱水用，根據需要加熱熱水，水位會一直維持在已設定的低水位狀態，此種控制方法節約電費。

太陽能熱水項目利用太陽能集熱器獲得熱能，是太陽能利用中較成熟，性價比較好的技術。該系統適用于集中供熱水，系統自動檢測保溫水箱水位，可優先使用太陽能，避免了傳統太陽能水不夠用時無法在提供熱水和晚上及陰雨天把整箱水加熱造成浪費的缺點。所以投資太陽能熱水系統無論從環境上，還是從經濟分析上都是切實可行。

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