一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统的制作方法

本发明属于热水系统技术领域，具体的说是一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统。

背景技术：

能量供应一般被视为国家发展过程中必不可少的血液，要实现能源的可持续发展，就要求大力发展以风能、太阳能、水能、生物质能以及核能为代表的清洁能源，开辟一条清洁、安全、高效的可持续性能源发展路径，空气源热泵是一种高效、节能、绿色的热力装置，其是替代传统燃煤小锅炉的一种新型供热装备。目前，空气源热泵热水器与太阳能热水器组合的节能控制方法是优先使用太阳能加热，当用户使用热水时如水温达不到要求，则开启热泵热水器进行加热。在开启空气能热泵的时候，通常采用手动开启的方式，由于手动控制空气能热泵的开启，就存在开的时间过长，会造成不能充分利用太阳能进行加热的问题，进而造成了能源的浪费。

现有技术中也存在部分技术方案，如申请号为cn201810119993.2的中国专利包括以下步骤：s1在使用热水的前一天，根据太阳照度的历史数据和热水使用量，预测太阳能得热量、太阳能加热时长和第一极限温度值，并根据系统总的耗热量和太阳能得热量，预测热泵开启时间；所述第一极限温度为预测的太阳能加热的极限温度；s2使用热水的当天，在太阳能加热的时间到达预设的时长时，根据当前水箱的水温与第一极限水温的关系，调整热泵开启时间；s3按照调整后的热泵开启时间，开启空气源热泵对水箱进行加热，并在水箱内的水温达到用户需求的温度时，控制热泵停止加热；该方案中主要通过对各种数据的分析以及预测来达到目标水温需要开启空气能热泵的时间点与时长，同时，通过数据预测得到的开启时长与时间点会存在误差，导致使用者使用时水箱中的水温未达到需求值，降低使用者的体验，同时，空气能热泵的使用的能源全部来自外部供应，未能充分利用太阳能，造成浪费，同时，在达到需求温度之后，不在通过太阳能进行加热，降低了太阳能的利用率，

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，解决空气能热泵开启时间点与时长难以确定，易造成浪费，同时会导致使用时水温达不到需求的问题，本发明提出一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统,包括空气能热泵、太阳能端、储水罐和控制箱，所述空气能热泵、太阳能端、储水罐和控制箱相互联系，组成一个整体；所述整体在某一区域内布置多个，组成完整系统；所述整体均存在唯一且相互对应的编码；所述空气能热泵、太阳能端、出水罐和控制箱均安装在地面上；所述控制箱与储水罐位于空气能热泵与太阳能端之间；所述太阳能端包括安装座、安装支架、太阳能发电板和太阳能热水管；所述安装支架呈三角形；所述太阳能发电板与太阳能热水管分别安装在安装支架的三个面上；所述安装支架上安装有光敏电阻一，电阻阻值与光照强度成反比，且光敏电阻一与太阳能发电板位于同一侧面；所述光敏电阻一与控制箱中控制单元电连接；所述太阳能热水管共有两组，均安装在安装支架上；所述安装座固连在地面上；所述安装支架转动安装在安装座上；所述安装座中安装有电机；所述安装支架与电机的输出轴相连接；所述电机接收控制箱中控制单元的控制信号并作出反应；所述空气能热泵与太阳能热水管之间通过管道一连通；所述空气能热泵与太阳能热水管之间可通过管道一对两者内部存在的热水进行循环；所述空气能热泵与储水罐之间通过管道二连通；所述太阳能热水管与储水罐之间通过管道三连通；所述控制箱上方安装有光照度控制器；所述光照度控制器上方安装有透明面板，阳光可进入到光照度控制器内；所述光照度控制器中安装有安装板与安装杆；所述安装板与安装杆位于光照度控制器的两端；所述安装板上安装有线圈一；所述光照度控制器中安装有光敏电阻二，电阻阻值与光照强度成反比；所述光敏电阻二和线圈一之间电连接，且两者串联接入到控制箱中控制单元内；所述安装杆上安装有电阻线圈；所述电阻线圈的中心线位于线圈一的中心线的正上方；所述电阻线圈与控制箱中的控制单元电连接；所述线圈一中安装有移动杆；所述移动杆在线圈一中可自由移动；所述移动杆位于线圈一中的部分由磁性材料制成；所述移动杆的末端安装有动触头；所述动触头与电阻线圈相接触，并形成电连接；所述动触头与电阻线圈接触位置不同，电阻线圈接入到电路中的阻值大小不同；所述动触头向着安装杆方向移动距离与电阻线圈接入到电路中的阻值大小成正比；所述电阻线圈接入到电路中的阻值最大时，空气能热泵工作时功率为零；

工作时，在阳光照射时，太阳能端的太阳能热水管正对光线，通过太阳能加热太阳能热水管中的水，同时，安装在控制箱上方的光照度控制器中的光敏电阻二，受到光照后，光敏电阻二的阻值降低，由于线圈一与光敏电阻串联，线圈一中通过的电流增大，线圈一中的磁场强度增加，移动杆位于线圈一中的部分受到的磁场力变大，推动移动杆移动，时移动杆向着安装杆方向移动，使动触头向着安装杆方向的移动距离变大，使电阻线圈接入到电路中的阻值变大，从而使空气能热泵的工作功率减小或停止工作，避免在太阳能热水管工作时同时启动空气能热泵，造成浪费，降低使用成本，同时，通过光照度控制器，能够使空气能热泵随光照度变化自行启停，保证热水供应，同时，太阳能热水管安装在安装支架上，通过控制箱内的控制单元控制电机启动，改变太阳能热水管与照射到太阳能热水管上的光线之间的角度，使太阳能热水管的热效率更高，加快热水升温的速度，提高工作效率，同时，当太阳能热水管与光线之间的角度最大时，安装在安装支架上的光敏电阻一的阻值最大，控制箱中的控制单元检测到光敏电阻一的阻值达到最大后，控制电机停止运转，同时，当太阳能热水管中的水温达到预定值之后，控制单元控制电机转动，使安装支架上的太阳能发电板与光线之间的角度最大，提高太阳能发电板的发电效率，同时，将太阳能发电板产生的电能输送到外置蓄电系统中储存，同时，当太阳能发电板与光线之间的角度最大时，安装在安装支架上的光敏电阻一的阻值最小，控制单元检测到光敏电阻一的阻值达到最大后，控制电机停止转动。

优选的，所述太阳能热水管中安装有温控开关；所述温控开关低温闭合，高温断开；所述温控开关闭合状态下，向控制箱中控制单元发送信号，通过控制单元启动空气能热泵；所述温控开关闭合状态下，向控制箱中控制单元发送信号，控制单元启动电机，通过电机驱动安装支架转动，改变太阳能发电板与光线之间的接触角；所述光敏电阻一阻值最小时，控制单元控制电机停止转动；

工作时，位于太阳能热水管中的温控开关由于热水管中的温度较低，处于闭合状态，控制单元收到信号，启动空气能热泵，通过空气能热泵对太阳能热水管中的水快速加热，加快产生热水的速度，避免由于太阳能热水管工作速度较慢，影响到热水供应，同时，当控制单元接收到温控开关的信号后，控制单元控制空气能热泵启动，空气能热泵的供电线路中串联接入有光照度控制器，使空气能热泵在光照强度较大时不开启或者开启功率较小，提高太阳能热水管在热水加热过程中的工作量的占比，减少空气能热泵的消耗，节约能源，降低使用成本，同时，当太阳能热水管中的温度达到预定值后，温控开关断开，使控制单元接收到水温达到预定值的信号，从而使控制单元启动电机，转动安装支架，使太阳能发电板与光线之间的角度最大，提高发电量，降低太阳能热水管的效率，避免热水温度过高，不便于使用，同时，在热水达到预定温度后开始发电，提高太阳能的利用率。

优选的，安装座内开设有环形腔；所述电机位于环形腔内侧，且两者之间紧贴；所述环形腔的下端设置有清洁口；所述清洁口与外界连通，且常态下保持封闭；所述安装座内开设有存水腔；所述存水腔位于环形腔的正上方；所述环形腔与存水腔之间连通；所述安装座的上表面设置有集水凹槽；所述安装座内开设有进水通道；所述进水通道连通存水腔与集水凹槽；

工作时，当下雨时，雨滴落到安装座上被安装座上表面的集水凹槽收集，之后收集的雨水通过进水通道进入到存水腔中，由于存水腔位于环形腔上方，且两者连通，存水腔中的雨水进入到环形腔中，电机安装在环形腔内侧，且两者紧贴，电机运转时产生的热量进被导入到环形腔内的水中，降低电机的温度，避免电机过热损坏，同时，设置在环形腔下方的清洁口，能够在长时间使用后，对环形腔进行清洗，将环形腔中沉积的杂质清理干净，防止环形腔堵塞，影响到电机降温。

优选的，所述安装座内开设有安装腔；所述安装腔位于进水通道中间位置，且两者相互垂直；所述安装腔中安装有活动板；所述活动板与安装腔之间保持密封；所述安装腔中安装有弹簧；所述弹簧位于安装腔与活动板之间；所述安装座内安装有凸透镜；所述凸透镜可引导光线进入到安装腔内；所述安装腔内填充有水银；所述水银被活动板密封与安装腔中；所述活动板可插入到进水通道中，封闭进水通道；

工作时，当外界温度较高时，外界的光线通过安装座上的凸透镜的聚焦，照射到安装腔中的水银上，通过聚焦的光线对水银加热，水银受热后膨胀，推动活动板移动，使移动板插入到进水通道中，将进水通道封闭，避免温度过高导致存水腔中的储存的水全部蒸发，使电机散热受到影响。

优选的，所述控制箱中包括控制单元、记录单元、分析单元、通信单元；所述控制单元用于控制电机运转以及空气能热泵的启停；所述分析单元通过分析光敏电阻一的阻值变化，得出光照度数值；所述记录单元将分析单元得出的光照度数值进行记录；所述系统包括服务端与移动端；所述通信单元将记录单元记录的数据发送至服务器端；所述服务器端将接收到的光照度数据与当天的天气预报中的报告数值进行对比，得到偏差值一，并将偏差值一反馈至天气预报系统中；

工作时，服务器端通过对比得到的偏差值一，能够有效的反馈天气预报的准确程度，通过将偏差值一反馈至天气预报系统中，使天气预报系统能够根据偏差之间进行更正，提高天气预报的准确率，同时，通过系统内多个整体提供的数据，能够快速准确的得出某一区域的光照强度实际值，为天气预报系统提供数据补充。

优选的，所述服务器端接收到光照度数据后，将光照度数据相互对比，确定平均值并设定偏差范围，之后将光照度数据与平均值进行比较，得到偏差值二；所述偏差值二明显超出偏差范围的情况下，将产生该偏差值二的光照度数据对应的整体的编码发送至移动端；所述移动端受到信号后，发出提示信息，工作人员在收到提示后，查看对应的整体，对整体中的组成部件进行检修；

工作时，系统中存在多个整体同时运行，通过对比得到的偏差值二，能够快速锁定有较大可能出现故障的整体，并安排工作人员前去检修，若出现故障则能及时修复，保证系统稳定性，同时，若无故障，则通过工作人员的检修，查找处数据偏差过大的原因，并解决，从而提高系统的数据的准确性，同时，工作人员根据过大的偏差值二提供的信息，前去排查，能够有效减少工作人员排查故障设备的时间，加快检修速度，同时，根据偏差值二提供的信息进行排查能够将故障消除在较小时，减小损失。

优选的，所述服务器端在接收到光照度数据之后，将光照度数据发送至厂家，厂家根据数据相应选择不同功效的太阳能发电板进行安装；

工作时，厂家接收到相应区域的光照度数据后，针对性的选择不同效率的太阳能发电板进行安装，保证在满足正常使用需求的同时，避免太阳能发电板效率过高，导致太阳能发电板产生的电量过多，使外置蓄电系统中的电池过充或电量浪费，提高太阳能的利用率，同时，根据不同的需求选择不同的效率的太阳能发电板，能够有效的降低生产成本，避免在用电需求较低的区域使用发电效率较高的太阳能发电板，造成浪费。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统，通过设置光照度控制器，使空气能热泵在光照强度较大的情况下，启动功率较小或者停止运行，将大部分加热任务分配至太阳能热水管，通过太阳能热水管对水箱中的水进行加热，减少空气能热泵的消耗，节约资源，降低生产成本，同时，在光照强度较小使，启动空气能热水泵的大部分功率，加快水的加热速度，保证热水供应充足。

2.本发明所述一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统，通过设置安装支架、太阳能发电板、电机，使太阳能端在水温达到预定值后，转动安装支架，使太阳能发电板与光线之间的角度最大，进行发电，并将产生的电能存储到外置蓄电系统中，供空气能热泵使用，降低外界电量的供应，减少消耗，节约使用成本。

3.本发明所述一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统，通过设置服务器端，将通过整体收集到的数据进行分析，并反馈至天气预报系统以及厂家，从而提高天气预报的准确率，以及优化厂家生产流程，降低生产成本。。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明装置的结构示意图；

图2是图1中a处局部放大图；

图3是图1中b处局部放大图；

图4是本发明的系统框架图；

图中：地面1、空气能热泵2、太阳能端3、安装座31、环形腔311、存水腔312、进水通道313、凸透镜314、弹簧315、活动板316、太阳能发电板32、太阳能热水管33、电机34、安装支架35、储水罐4、控制箱5、光照度控制器51、安装板52、线圈一53、移动杆54、安装杆55、电阻线圈56。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图4所示，本发明所述一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统,包括空气能热泵2、太阳能端3、储水罐4和控制箱5,所述空气能热泵2、太阳能端3、储水罐4和控制箱5相互联系，组成一个整体；所述整体在某一区域内布置多个，组成完整系统；所述整体均存在唯一且相互对应的编码；所述空气能热泵2、太阳能端3、出水罐和控制箱5均安装在地面1上；所述控制箱5与储水罐4位于空气能热泵2与太阳能端3之间；所述太阳能端3包括安装座31、安装支架35、太阳能发电板32和太阳能热水管33；所述安装支架35呈三角形；所述太阳能发电板32与太阳能热水管33分别安装在安装支架35的三个面上；所述安装支架35上安装有光敏电阻一，电阻阻值与光照强度成反比，且光敏电阻一与太阳能发电板32位于同一侧面；所述光敏电阻一与控制箱5中控制单元电连接；所述太阳能热水管33共有两组，均安装在安装支架35上；所述安装座31固连在地面1上；所述安装支架35转动安装在安装座31上；所述安装座31中安装有电机34；所述安装支架35与电机34的输出轴相连接；所述电机34接收控制箱5中控制单元的控制信号并作出反应；所述空气能热泵2与太阳能热水管33之间通过管道一连通；所述空气能热泵2与太阳能热水管33之间可通过管道一对两者内部存在的热水进行循环；所述空气能热泵2与储水罐4之间通过管道二连通；所述太阳能热水管33与储水罐4之间通过管道三连通；所述控制箱5上方安装有光照度控制器51；所述光照度控制器51上方安装有透明面板，阳光可进入到光照度控制器51内；所述光照度控制器51中安装有安装板52与安装杆55；所述安装板52与安装杆55位于光照度控制器51的两端；所述安装板52上安装有线圈一53；所述光照度控制器51中安装有光敏电阻二，电阻阻值与光照强度成反比；所述光敏电阻二和线圈一53之间电连接，且两者串联接入到控制箱5中控制单元内；所述安装杆55上安装有电阻线圈56；所述电阻线圈56的中心线位于线圈一53的中心线的正上方；所述电阻线圈56与控制箱5中的控制单元电连接；所述线圈一53中安装有移动杆54；所述移动杆54在线圈一53中可自由移动；所述移动杆54位于线圈一53中的部分由磁性材料制成；所述移动杆54的末端安装有动触头；所述动触头与电阻线圈56相接触，并形成电连接；所述动触头与电阻线圈56接触位置不同，电阻线圈56接入到电路中的阻值大小不同；所述动触头向着安装杆55方向移动距离与电阻线圈56接入到电路中的阻值大小成正比；所述电阻线圈56接入到电路中的阻值最大时，空气能热泵2工作时功率为零；

工作时，在阳光照射时，太阳能端3的太阳能热水管33正对光线，通过太阳能加热太阳能热水管33中的水，同时，安装在控制箱5上方的光照度控制器51中的光敏电阻二，受到光照后，光敏电阻二的阻值降低，由于线圈一53与光敏电阻串联，线圈一53中通过的电流增大，线圈一53中的磁场强度增加，移动杆54位于线圈一53中的部分受到的磁场力变大，推动移动杆54移动，时移动杆54向着安装杆55方向移动，使动触头向着安装杆55方向的移动距离变大，使电阻线圈56接入到电路中的阻值变大，从而使空气能热泵2的工作功率减小或停止工作，避免在太阳能热水管33工作时同时启动空气能热泵2，造成浪费，降低使用成本，同时，通过光照度控制器51，能够使空气能热泵2随光照度变化自行启停，保证热水供应，同时，太阳能热水管33安装在安装支架35上，通过控制箱5内的控制单元控制电机34启动，改变太阳能热水管33与照射到太阳能热水管33上的光线之间的角度，使太阳能热水管33的热效率更高，加快热水升温的速度，提高工作效率，同时，当太阳能热水管33与光线之间的角度最大时，安装在安装支架35上的光敏电阻一的阻值最大，控制箱5中的控制单元检测到光敏电阻一的阻值达到最大后，控制电机34停止运转，同时，当太阳能热水管33中的水温达到预定值之后，控制单元控制电机34转动，使安装支架35上的太阳能发电板32与光线之间的角度最大，提高太阳能发电板32的发电效率，同时，将太阳能发电板32产生的电能输送到外置蓄电系统中储存，同时，当太阳能发电板32与光线之间的角度最大时，安装在安装支架35上的光敏电阻一的阻值最小，控制单元检测到光敏电阻一的阻值达到最大后，控制电机34停止转动。

作为本发明一种实施方式，所述太阳能热水管33中安装有温控开关；所述温控开关低温闭合，高温断开；所述温控开关闭合状态下，向控制箱5中控制单元发送信号，通过控制单元启动空气能热泵2；所述温控开关闭合状态下，向控制箱5中控制单元发送信号，控制单元启动电机34，通过电机34驱动安装支架35转动，改变太阳能发电板32与光线之间的接触角；所述光敏电阻一阻值最小时，控制单元控制电机34停止转动；

工作时，位于太阳能热水管33中的温控开关由于热水管中的温度较低，处于闭合状态，控制单元收到信号，启动空气能热泵2，通过空气能热泵2对太阳能热水管33中的水快速加热，加快产生热水的速度，避免由于太阳能热水管33工作速度较慢，影响到热水供应，同时，当控制单元接收到温控开关的信号后，控制单元控制空气能热泵2启动，空气能热泵2的供电线路中串联接入有光照度控制器51，使空气能热泵2在光照强度较大时不开启或者开启功率较小，提高太阳能热水管33在热水加热过程中的工作量的占比，减少空气能热泵2的消耗，节约能源，降低使用成本，同时，当太阳能热水管33中的温度达到预定值后，温控开关断开，使控制单元接收到水温达到预定值的信号，从而使控制单元启动电机34，转动安装支架35，使太阳能发电板32与光线之间的角度最大，提高发电量，降低太阳能热水管33的效率，避免热水温度过高，不便于使用，同时，在热水达到预定温度后开始发电，提高太阳能的利用率。

作为本发明一种实施方式，安装座31内开设有环形腔311；所述电机34位于环形腔311内侧，且两者之间紧贴；所述环形腔311的下端设置有清洁口；所述清洁口与外界连通，且常态下保持封闭；所述安装座31内开设有存水腔312；所述存水腔312位于环形腔311的正上方；所述环形腔311与存水腔312之间连通；所述安装座31的上表面设置有集水凹槽；所述安装座31内开设有进水通道313；所述进水通道313连通存水腔312与集水凹槽；

工作时，当下雨时，雨滴落到安装座31上被安装座31上表面的集水凹槽收集，之后收集的雨水通过进水通道313进入到存水腔312中，由于存水腔312位于环形腔311上方，且两者连通，存水腔312中的雨水进入到环形腔311中，电机34安装在环形腔311内侧，且两者紧贴，电机34运转时产生的热量进被导入到环形腔311内的水中，降低电机34的温度，避免电机34过热损坏，同时，设置在环形腔311下方的清洁口，能够在长时间使用后，对环形腔311进行清洗，将环形腔311中沉积的杂质清理干净，防止环形腔311堵塞，影响到电机34降温。

作为本发明一种实施方式，所述安装座31内开设有安装腔；所述安装腔位于进水通道313中间位置，且两者相互垂直；所述安装腔中安装有活动板316；所述活动板316与安装腔之间保持密封；所述安装腔中安装有弹簧315；所述弹簧315位于安装腔与活动板316之间；所述安装座31内安装有凸透镜314；所述凸透镜314可引导光线进入到安装腔内；所述安装腔内填充有水银；所述水银被活动板316密封与安装腔中；所述活动板316可插入到进水通道313中，封闭进水通道313；

工作时，当外界温度较高时，外界的光线通过安装座31上的凸透镜314的聚焦，照射到安装腔中的水银上，通过聚焦的光线对水银加热，水银受热后膨胀，推动活动板316移动，使移动板插入到进水通道313中，将进水通道313封闭，避免温度过高导致存水腔312中的储存的水全部蒸发，使电机34散热受到影响。

作为本发明一种实施方式，所述控制箱5中包括控制单元、记录单元、分析单元、通信单元；所述控制单元用于控制电机34运转以及空气能热泵2的启停；所述分析单元通过分析光敏电阻一的阻值变化，得出光照度数值；所述记录单元将分析单元得出的光照度数值进行记录；所述系统包括服务端与移动端；所述通信单元将记录单元记录的数据发送至服务器端；所述服务器端将接收到的光照度数据与当天的天气预报中的报告数值进行对比，得到偏差值一，并将偏差值一反馈至天气预报系统中；

工作时，服务器端通过对比得到的偏差值一，能够有效的反馈天气预报的准确程度，通过将偏差值一反馈至天气预报系统中，使天气预报系统能够根据偏差之间进行更正，提高天气预报的准确率，同时，通过系统内多个整体提供的数据，能够快速准确的得出某一区域的光照强度实际值，为天气预报系统提供数据补充。

作为本发明一种实施方式，所述服务器端接收到光照度数据后，将光照度数据相互对比，确定平均值并设定偏差范围，之后将光照度数据与平均值进行比较，得到偏差值二；所述偏差值二明显超出偏差范围的情况下，将产生该偏差值二的光照度数据对应的整体的编码发送至移动端；所述移动端受到信号后，发出提示信息，工作人员在收到提示后，查看对应的整体，对整体中的组成部件进行检修；

工作时，系统中存在多个整体同时运行，通过对比得到的偏差值二，能够快速锁定有较大可能出现故障的整体，并安排工作人员前去检修，若出现故障则能及时修复，保证系统稳定性，同时，若无故障，则通过工作人员的检修，查找处数据偏差过大的原因，并解决，从而提高系统的数据的准确性，同时，工作人员根据过大的偏差值二提供的信息，前去排查，能够有效减少工作人员排查故障设备的时间，加快检修速度，同时，根据偏差值二提供的信息进行排查能够将故障消除在较小时，减小损失。

作为本发明一种实施方式，所述服务器端在接收到光照度数据之后，将光照度数据发送至厂家，厂家根据数据相应选择不同功效的太阳能发电板32进行安装；

工作时，厂家接收到相应区域的光照度数据后，针对性的选择不同效率的太阳能发电板32进行安装，保证在满足正常使用需求的同时，避免太阳能发电板32效率过高，导致太阳能发电板32产生的电量过多，使外置蓄电系统中的电池过充或电量浪费，提高太阳能的利用率，同时，根据不同的需求选择不同的效率的太阳能发电板32，能够有效的降低生产成本，避免在用电需求较低的区域使用发电效率较高的太阳能发电板32，造成浪费。

具体工作流程如下：

工作时，在阳光照射时，太阳能端3的太阳能热水管33正对光线，通过太阳能加热太阳能热水管33中的水，同时，安装在控制箱5上方的光照度控制器51中的光敏电阻二，受到光照后，光敏电阻二的阻值降低，由于线圈一53与光敏电阻串联，线圈一53中通过的电流增大，线圈一53中的磁场强度增加，移动杆54位于线圈一53中的部分受到的磁场力变大，推动移动杆54移动，时移动杆54向着安装杆55方向移动，使动触头向着安装杆55方向的移动距离变大，使电阻线圈56接入到电路中的阻值变大，从而使空气能热泵2的工作功率减小或停止工作，同时，太阳能热水管33安装在安装支架35上，通过控制箱5内的控制单元控制电机34启动，改变太阳能热水管33与照射到太阳能热水管33上的光线之间的角度，同时，当太阳能热水管33与光线之间的角度最大时，安装在安装支架35上的光敏电阻一的阻值最大，控制箱5中的控制单元检测到光敏电阻一的阻值达到最大后，控制电机34停止运转，同时，当太阳能热水管33中的水温达到预定值之后，控制单元控制电机34转动，使安装支架35上的太阳能发电板32与光线之间的角度最大；

温控开关处于闭合状态，控制单元收到信号，启动空气能热泵2，通过空气能热泵2对太阳能热水管33中的水快速加热，同时，当控制单元接收到温控开关的信号后，控制单元控制空气能热泵2启动，空气能热泵2的供电线路中串联接入有光照度控制器51，使空气能热泵2在光照强度较大时不开启或者开启功率较小，同时，当太阳能热水管33中的温度达到预定值后，温控开关断开，使控制单元接收到水温达到预定值的信号，从而使控制单元启动电机34，转动安装支架35，使太阳能发电板32与光线之间的角度最大；当下雨时，雨滴落到安装座31上被安装座31上表面的集水凹槽收集，之后收集的雨水通过进水通道313进入到存水腔312中，由于存水腔312位于环形腔311上方，且两者连通，存水腔312中的雨水进入到环形腔311中，电机34安装在环形腔311内侧，电机34运转时产生的热量进被导入到环形腔311内的水中；当外界温度较高时，外界的光线通过安装座31上的凸透镜314的聚焦，照射到安装腔中的水银上，通过聚焦的光线对水银加热，水银受热后膨胀，推动活动板316移动，使移动板插入到进水通道313中，将进水通道313封闭。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。