太阳能热水系统在太阳充足的情况下是不需要用电的，遇上阴天（日照时间短）或用水量增大，达不到热水温度和水量，太阳能热水系统就会启动空气源热泵辅助加热装置，提高太阳能的利用率，减少电能的消耗。

为实现最大化利用太阳能，系统为集中集热集中供热水系统，由太阳能集热器、保温水箱、空气源热泵辅助加热装置、水泵及管路系统、智能控制系统组成。系统运行原理如图1所示。

晴天时，当太阳能把集热器内的冷水加热至55℃时（该温度可调），冷水管上的电磁阀门自动打开，冷水被自来水压力压入集热器内，集热器内的热水被挤出，然后进入到保温水箱中储存待用。当冷水到达集热器出口处的温度探头时，探头温度低于55℃，电磁阀门就立刻关闭，

冷水停留在集热器内继续被太阳能加热，2~5 分钟后，水温达到55℃时，电磁阀门再次打开，集热器内的热水被挤到保温水箱中，按此规律，一次又一次的产生热水进入水箱，水箱内热水逐渐增加，一直增加到水箱水满为止。

如果还有太阳，为了充分利用太阳能，循环泵会自动启动，把水箱内55℃的热水抽出来，经过太阳能集热器循环加热，使水温进一步升高至60~70℃，当水温达到70℃时停止循环加热，限制水温不要超过70℃，以免烫伤人，同时防止结水垢（产生水垢的温度条件是水温超过80℃）。

热泵加热系统只有在太阳能光照不足时才启动，提高太阳能的利用率，减少电能的消耗，

系统设定3个时间段检测保温水箱的水位。在上午10：30~11：30，如果保温水箱内热水水位还不到40%的位置，则自动启动热泵加热系统，往保温水箱补充50℃的热水，如果水位达到设定值，则热泵系统停止工作。

同样，在中午12：30~1：30，系统自动检测保温水箱70%的水位，在下午3：30~6：30，系统自动检测保温水箱的水位。从以上看出，系统在3个设定的时间段（可按需要设定多个时间段）会自动探测保温水箱的水位，如果水位不够，启动热泵加热（表明此时太阳光照不足或是阴雨天），反之就一直用太阳能加热（晴天），而不会启动热泵，优先使用太阳能。

管道设有回水装置，当管道温度低于30℃时，智能控制系统发出指令打开电磁阀3，在供热水变频泵的作用下将热水充满管道，等管道温度T3达到50℃时，控制系统发出指令电磁阀3关闭，保证用户即开即用热水。

晚上用热水时，热水水位逐渐下降，冷水不会进入水箱，水温是恒温的，按照设计足够的热水，晚上不再启动热泵加热，当水位降至已设定的低水位时，热泵系统自动启动，往保温水箱补充少量热水，保证一直有热水用，根据需要加热热水，水位会一直维持在已设定的低水位状态，此种控制方法节约电费。

太阳能热水项目利用太阳能集热器获得热能，是太阳能利用中较成熟，性价比较好的技术。该系统适用于集中供热水，系统自动检测保温水箱水位，可优先使用太阳能，避免了传统太阳能水不够用时无法在提供热水和晚上及阴雨天把整箱水加热造成浪费的缺点。所以投资太阳能热水系统无论从环境上，还是从经济分析上都是切实可行。

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