出水管2与水箱外壳12顶部连接；水箱外壳12侧面与太阳能循环水进水管6连接，太阳能循环水进水管6与水箱外胆11连接，水箱外胆11与太阳能循环水出水管7连接，太阳能循环水出水管7与水箱外壳12侧面连接；水箱外胆11上部设有外胆排气管8 ;制冷剂换热器5安装在承压水箱内胆10与水箱外胆11间的空隙内，制冷剂换热器5与承压水箱内胆10紧密接触；制冷剂进流管3从水箱外壳12上部与水箱外胆11顶部进入，制冷剂进流管3与制冷剂换热器5连接，制冷剂换热器5与制冷剂回流管4连接，制冷剂回流管4从水箱外胆11顶部与水箱外壳12上部伸出；
温度传感器一 15与太阳能循环水进水管6外表面紧密接触，温度传感器一 15与控制器17连接，温度传感器二 16与承压水箱内胆10外表面接触，温度传感器二 16与控制器17连接；控制器17根据温度传感器一 15和温度传感器二 16的温度差控制电动三通换向阀14ο
[0012]本发明的一种盘管辅热双胆式太阳能空气能热水器水箱的运行可以分为太阳能独立制生活热水工况、太阳能和空气能联合制热水工况，二种工况的选择可以根据实时天气和天气预报来综合确定，当太阳辐射充足时开启太阳能制生活热水工况、太阳辐射不充足或阴雨天气时，开启太阳能和空气能联合制热水工况，各工况运行如下。
[0013]太阳能独立制生活热水工况的具体操作为:空气能热泵断电，电动三通换向阀14和控制器17通电；系统在太阳能独立制生活热水工况的运行机理为:最初控制为电动三通换向阀14处于旁通管18连通、水箱进水管断开；太阳能循环水在太阳能集热器内吸收热量后，循环进入太阳能循环水进水管6，温度传感器一 15实时监测太阳能循环水进水管6内水温，温度传感器二 16实时监测承压水箱内胆10下部水温，当温度传感器一 15的监测温度低于温度传感器二 16的监测温度时，太阳能循环水为低温循环流动，不但不能加热承压水箱内胆10内的热水，甚至将带走承压水箱内胆10内热水的热量，此时控制器17控制电动三通换向阀14，使太阳能循环水进水管6断开，旁通管18连通，太阳能循环水不进入水箱外胆11而经旁通管18循环流动；当温度传感器一 15的监测温度高于温度传感器二 16的监测温度时，太阳能循环水进水管6的水可以用于加热承压水箱内胆10内的热水，此时控制器17控制电动三通换向阀14，使太阳能循环水进水管6连通，旁通管18断开，太阳能循环水不进入旁通管18而经水箱外胆11循环流动并供热。
[0014]太阳能和空气能联合制热水工况的具体操作为:空气能热泵通电运行，电动三通换向阀14和控制器17通电；系统在太阳能和空气能联合制热水工况的运行机理为:最初控制为电动三通换向阀14处于旁通管18连通、水箱进水管断开；高温的空气源热泵制冷剂从制冷剂进流管3进入制冷剂换热器5，在制冷剂换热器5释放热量后经制冷剂回流管4进入空气源热泵循环流动；制冷剂换热器5内的一部分热量直接传导至承压水箱内胆10，另一部分热量传递制冷剂换热器5周围的水，再传递给承压水箱内胆10 ;在空气能热泵运行的同时，控制器17根据温度传感器一 15和温度传感器二 16的实时监测温度控制电动三通换向阀14，当温度传感器一 15的监测温度低于温度传感器二 16的监测温度时，太阳能循环水进水管6断开，旁通管18连通，当温度传感器一 15的监测温度高于温度传感器二 16的监测温度时，太阳能循环水进水管6连通，旁通管18断开。
[0015]在太阳能和空气能联合制热水工况中包括空气能独立制热水工况，即当夜间或者白天太阳能不能产生热水时，温度传感器一 15的实时监测温度低于温度传感器二 16的实时监测温度，电动三通换向阀不动作，整个过程为空气能生产热水。
【主权项】
1.一种盘管辅热双胆式太阳能空气能热水器水箱，其特征在于:本发明包括冷水进水管(I)，热水出水管(2)，制冷剂进流管(3)，制冷剂回流管(4)，制冷剂换热器(5)，太阳能循环水进水管￠)，太阳能循环水出水管(7)，外胆排气管(8)，真空隔热管(9)，承压水箱内胆(10)，水箱外胆(11)，水箱外壳(12)，保温材料(13)，电动三通换向阀(14)，温度传感器一(15)，温度传感器二(16)，控制器(17)，旁通管(18)，所述的承压水箱内胆(10)置于水箱外胆(11)内部，水箱外胆(11)顶面与承压水箱内胆(10)侧面紧密接触；所述的承压水箱内胆(10)与水箱外胆(11)置于水箱外壳(12)的内部，并在水箱外壳(12)内的空隙中充满保温材料(13);所述的冷水进水管(I)与真空隔热管(9)连接，真空隔热管(9)的一端安装于水箱外壳(12)顶部，真空隔热管(9)与承压水箱内胆(10)顶部连接并伸入承压水箱内胆(10)内靠下部位置，承压水箱内胆(10)顶部与热水出水管(2)连接，热水出水管(2)与水箱外壳(12)顶部连接；所述的水箱外壳(12)侧面与太阳能循环水进水管(6)连接，太阳能循环水进水管(6)与水箱外胆(11)连接，水箱外胆(11)与太阳能循环水出水管(7)连接，太阳能循环水出水管(7)与水箱外壳(12)侧面连接；所述的水箱外胆(11)上部设有外胆排气管⑶；所述的制冷剂换热器(5)安装在承压水箱内胆(10)与水箱外胆(11)间的空隙内，制冷剂换热器(5)与承压水箱内胆(10)紧密接触；所述的制冷剂进流管(3)从水箱外壳(12)上部与水箱外胆(11)顶部进入，制冷剂进流管(3)与制冷剂换热器(5)连接，制冷剂换热器(5)与制冷剂回流管⑷连接，制冷剂回流管⑷从水箱外胆(11)顶部与水箱外壳(12)上部伸出；所述的温度传感器一(15)与太阳能循环水进水管(6)外表面紧密接触，温度传感器一(15)与控制器(17)连接，温度传感器二(16)与承压水箱内胆(10)外表面接触，温度传感器二(16)与控制器(17)连接；所述的控制器(17)根据温度传感器一(15)和温度传感器二(16)的温度差控制电动三通换向阀(14)。
【专利摘要】本发明涉及一种盘管辅热双胆式太阳能空气能热水器水箱。其主要采用在水箱外壳内设有水箱外胆，水箱外胆内设有承压水箱内胆；水箱外胆下部的二侧分别设有太阳能循环水进水管和太阳能循环水出水管，承压水箱内胆顶部设有热水出水管和真空隔热管，真空隔热管的一端与冷水进水管连接；在水箱外胆与承压水箱内胆间的空隙内安装制冷剂换热盘管。本发明采用水箱外胆与承压水箱内胆的双胆结构，集太阳能与空气能热水为一体，太阳能循环水与生活水互不影响水质，水箱结构简单、体积小、制造和安装方便、运行稳定、保温节能效率高。
【IPC分类】F24J2-40, F24J2-46, F24J2-00
【公开号】CN104676928
【申请号】CN201510109482
【发明人】龙激波, 李亚茹
【申请人】湘潭大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月13日