太陽能熱水系統控制及原理
一、智能型太陽能、熱泵互補熱水系統原理說明：
注：進水在集熱器入口，集熱循環水泵出口，集熱水箱底部出水供用戶使用。
太陽能供水系統原理說明
新能源太陽能中央熱水器由以下四大部分組成：
太陽能集熱器：吸收太陽能 ，將光能轉化為熱能，使冷水在集熱器內被加熱；
保溫水箱：儲存熱水，可保溫3天，內膽為不銹鋼，外包8厘米保溫層，最外層是鋁合金外殼；
熱泵輔助加熱系統：用于陰雨天輔助加熱；
供熱水管道：將經過增壓泵加壓后的熱水引向各用水點，主管道有保溫層，未端有回水管?！ ?SPAN lang=EN-US>
晴天，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，探頭溫度底于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，水溫又達到55℃時，電磁閥門再次打開，集熱器內的熱水又被擠到保溫水箱中，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。水箱水滿后，就停止進水，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，就停止循環加熱，限制水溫不要超過70℃，以免燙傷人，又可防止結水垢（產生水垢的溫度條件是水溫超過80℃）?！ ?SPAN lang=EN-US>
熱泵加熱系統只有在太陽能光照不足時才啟動，為最大限度地利用太陽能，減少電能的消耗，我們將設定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100%的水位。從以上我們可以看出，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，才啟動熱泵加熱（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，這樣我們便能最大限度地優先使用太陽能。
備用電加熱系統一般情況下不會啟動，在寒潮或用水量突然增大時，系統自動檢測保溫水箱的水溫，只有當保溫水箱的水溫低于50℃時，才啟動電加熱，將水加熱到50℃，從而保證熱水的溫度處于一個較穩定的范圍內?！ ?SPAN lang=EN-US>
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，按照設計熱水是夠用的，晚上就不再啟動熱泵加熱了，當水位降至最低水位時，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，要用多少就加熱多少，水位會一直維持在最低水位狀態，這種控制方法最省電費。
二、智能化太陽能、電輔助加熱系統工作原理說明：
能源太陽能中央熱水器由以下四大部分組成：
太陽能集熱器：它吸收太陽能 ，把光能轉化為熱能，冷水在集熱器內被加熱；
保溫水箱：用于儲存熱水，可以保溫3天，內膽是不銹鋼的，外包有8厘米厚的保溫層，最外層是鋁合金外殼；
電輔助加熱系統：用于下雨天輔助加熱的；
供熱水管道：把經過增壓泵加壓后的熱水引到各用水點，主管道有保溫層，未端有回水管?！ ?SPAN lang=EN-US>
晴天，當太陽能把集熱器內的冷水加熱至55℃時（該溫度可調，也可設置為定時定溫差進水），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，探頭溫度底于55℃，電磁閥門就立刻關閉，冷水停留在集熱器繼續被太陽能加熱，2-5分鐘后，水溫又達到55℃時，電磁閥門再次打開，集熱器內的熱水又被擠到保溫水箱中，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，在這過程中電加熱不啟動。水箱水滿后，就停止進水，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，就停止循環加熱，限制水溫不要超過70℃，以免燙傷人，以免燙傷人，又可防止結水垢（產生水垢的溫度條件是水溫超過80℃）。
晚上，打開水龍頭用熱水時，水箱內的熱水水位逐漸下降，冷水不會進入水箱，熱水是恒溫的，按照設計，這一箱熱水是夠用的，當天就不用電加熱，就省了一天的電費，一年有300天晴天，你就省了300天的電費。
陰雨天時，太陽能沒有產生熱水或者產生的熱水很少，在下午3點時，如果保溫水箱內熱水水位還不到70%的位置，那么太陽能集熱水箱里的達不到55℃的溫水自動進入保溫箱，把溫水升到55℃，然后電磁閥會自動打開，往水箱里補充冷水，同時啟動電加熱系統加熱至50℃，當補充到70%位置時，就自動停止補充冷水，這過程的目的是用電加熱系統提前加熱70%的熱水，給晚上備用。為什么不加熱滿箱水呢？因為客戶的用水量是經常變化的，如果每次陰雨都用電加熱滿箱熱水，那么用不完就會浪費電。
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，若當天這70%的熱水夠用，那么晚上就不再啟動電加熱了，若不夠用，當水位降至最低水位時，電磁閥會自動打開，往水箱里補充少量冷水，同時啟動電加熱系統加熱至50℃，保證一直有熱水用，要用多少就加熱多少，水位會一直維持在最低水位，這種控制電加熱水的方法最省電費。
三、傳統太陽能熱水系統介紹：
傳統的太陽能熱水系統（現在還有不少廠太陽能家在使用，但佳能通已不使用），對比單純的電（燃油爐）加熱，雖然也可以節省一部分電（油），但是使用不夠方便，在某些情況下還會浪費電（油），因此是不完美的，其詳細工作原理請看以下分析：
傳統太陽能、電（燃油爐）輔助加熱系統工作原理說明：
傳統的太陽能熱水系統，是由太陽能集熱器、保溫水箱、電（燃油爐）輔助加熱系統、供熱水管道四部分組成，而且用浮球閥控制水位，水位是一直保持滿箱的狀態，早上是滿箱的冷水。
晴天，太陽能把集熱器內的冷水加熱，熱水密度小，會浮起來，水箱的冷水密度大，會沉下去，形成自然循環，整箱的冷水被慢慢的循環加熱，水溫逐漸升高，水溫從20℃、25℃、30℃、35℃、40℃慢慢上升，一般情況下，在早上、上午，水還不夠熱，沒有熱水用，要在下午以后才有熱水用，這是一個缺點，這不適合早上、上午要用熱水的客戶。
晚上用熱水時，冷水同時會自動進入水箱底部，也就是說一邊用熱水一邊進冷水，冷熱水在同一個水箱內，冷熱水交界面會相互傳熱混合，導致水溫逐漸下降，開始用水時很熱，后來越洗越冷，最后會有20%的熱水變成溫水，不夠熱，不能用，甚至浪費了熱水。若當天晚上剩余半箱熱水，則水箱底部就會有半箱的冷水，第二天早上變成一箱的溫水，無法使用，若當天熱水全部用完，還不夠用，則無法再提供熱水。
下雨天時，因為沒有太陽能，水箱里的水是冷的，到下午3點，電（燃油爐）輔助加熱系統會自動啟動，把整箱冷水加熱至50℃，若當天熱水用不完，就會浪費電（油）；若當天熱水不夠用，就沒有熱水用了。因為用電（燃油爐）加熱滿箱冷水，要等待很長時間，大約2個小時，而且加熱就是整箱水全部加熱，用不完就浪費大量電（油）費。
綜合以上分析，傳統太陽能熱水系統有以下四個主要缺點：
①、因為利用太陽能把整箱水循環加熱，升溫緩慢，早上、上午水不夠熱，沒有熱水用；
②、用浮球閥控制水位，用熱水時，水箱一邊出熱水，一邊進冷水，冷熱水相混合，水溫越洗越冷；
③、熱水不夠用時，無法再提供熱水；
④、下雨天，用電把整箱水加熱，用不完時就浪費電（油）
四、太陽能中央熱水系統原理：
太陽能中央熱水系統運行原理
工作原理
溫差強制循環：在保溫水箱與太陽能集熱器出水口端分別安裝有測溫傳感器TE1、TE2。白天，太陽出來后，集熱器吸收陽光，里面的水溫逐漸升高，當集熱器與水箱溫差（TE2-TE1）大于一設定值（通常為6℃）時，循環運行溫差控制儀的觸點閉合，太陽能循環泵啟動。這時，水泵從保溫水箱底部抽冷水送往集熱器，集熱器內的熱水流入保溫水箱，直至溫差（TE2-TE1）低于一設定值（通常為2℃）為止，太陽能循環泵停止，冷水留在集熱器內。集熱器吸收陽光，繼續把水加熱，按此方式循環，直至整個水箱內的水均被加熱。
為保證恒溫供應熱水，本系統設有定時補水裝置，在供熱水時，補水裝置關閉，避免冷水進入，降低保溫水箱內熱水的溫度。
為達到定時供應熱水的目的，供水管道上裝有電磁閥，電磁閥的啟閉受時控器控制。用戶可根據作息時間自行設定熱水供應時間。
陰雨天，太陽輻射不夠，水溫上不去時，在設定的時間（通常是上午8:30），系統自動檢測溫度傳感器TE1、TE2，若溫差（TE2-TE1）低于設定值，太陽能循環泵無法啟動，則系統自動啟動輔助加熱系統（熱泵機組）工作，加熱水箱內的冷水。以保證全天候供應熱水。若太陽又有了，則測溫傳感器TE1、TE2溫差值（TE2-TE1）達到設定值，則太陽能循環泵啟動，熱泵自動停止運行，又進入太陽能溫差強制循環環節。這樣的設計可以充分利用陽光，盡量減少輔助加熱系統（熱泵機組）運行，以達到最大程度的節省能源。
新能源太陽能中央熱水系統原理圖
