本發(fā)明涉及壓縮機變?nèi)萘靠刂啤⒐夥鼰岜?熱管復合熱水器的技術，尤其涉及一種利用控制器和傳感器根據(jù)從網(wǎng)絡獲取的天氣預報數(shù)據(jù)和采集的環(huán)境參數(shù)，決定系統(tǒng)啟動時間、熱泵/熱管運行模式和切換時機，控制光伏熱泵模式變?nèi)萘窟\行的裝置及方法。

背景技術：

隨著人們生活水平的不斷提高，普通家庭對生活熱水的需求也越來越大，生活熱水的能耗的比重也不斷增大，因此，實現(xiàn)高效節(jié)能的生活熱水供應成為亟待解決的問題。

太陽能熱水器是解決家庭生活熱水需求的有效手段。傳統(tǒng)的太陽能熱水器在陰雨天氣或冬季太陽輻射較弱的天氣必須依靠電加熱才能滿足用戶制取生活用水的需求，但是電加熱制取生活熱水的能效遠低于使用熱泵制取生活熱水的能效。

光伏熱泵熱水器是一種將光伏電池板和熱泵熱水器結合的光伏光熱一體化裝置。它能在有限的面積內(nèi)同時滿足光伏發(fā)電和光熱制取生活熱水，熱泵系統(tǒng)保證了系統(tǒng)全年都能制取滿足要求的生活熱水。

太陽能電池板在吸收太陽輻射發(fā)電時，僅10％-18％的能量轉(zhuǎn)化為電能，其余能量則轉(zhuǎn)化為熱能。太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率與電池片溫度負相關，太陽能電池電池溫度每升高1℃，光電效率下降約0.4％。在較強陽光下，電池片溫度很容易達到50-70℃，如果吸收這些熱量、降低電池片溫度則能讓發(fā)電效率保持在較高水平。

太陽能是一種時空分布不均勻、受天氣影響較大的可再生能源。使用太陽能集熱器作為熱泵熱源時，隨著太陽高度角變化、云層不規(guī)律遮擋，太陽輻射時刻都在變化?，F(xiàn)有太陽能熱泵熱水器系統(tǒng)或光伏熱泵系統(tǒng)大多采用定頻壓縮機或僅在機組啟動前根據(jù)太陽輻射和環(huán)境溫度數(shù)據(jù)設定本次運行的壓縮機工作頻率。定頻運行的系統(tǒng)應對變化太陽輻射環(huán)境的能力不足。在輻射顯著增強時，定頻運行的系統(tǒng)制熱水速度變快，但是造成縮短的時間內(nèi)光伏電池沒有降溫運行，也沒有抓住有利時機降低運行頻率，綜合來看全天系統(tǒng)凈發(fā)電量減少。在輻射顯著減弱時，也無法及時作出調(diào)整，可能無法在規(guī)定的運行時間內(nèi)完成制熱水任務。

壓縮機變頻技術能調(diào)節(jié)壓縮機運行頻率以調(diào)節(jié)壓縮機吸氣量，改變熱泵熱水器系統(tǒng)的吸熱能力，進而改變熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，以滿足熱泵系統(tǒng)制取生活熱水的時間限制、調(diào)節(jié)光伏電池工作溫度以及系統(tǒng)節(jié)能運行的目的。

太陽能熱泵熱水器在輻射強度較高時，蒸發(fā)溫度過高時，定頻啟動會造成壓縮機過載，造成太陽能熱泵熱水器在某些輻射較強的工況下無法使用。如果采用變頻壓縮機，在較低頻率下啟動，則能避免壓縮機過載。然而這種工況下，壓縮機也不能以過低的頻率啟動，否則熱泵系統(tǒng)中的節(jié)流閥處壓力倒掛，系統(tǒng)也無法正常運行。

在氣溫較高、輻射較強的夏季晴天，光伏太陽能熱泵熱水器需要的制取熱水的時間只需要在2小時以內(nèi)，造成大量時間光伏組件沒有得到冷卻，熱泵的運行卻仍消耗較多的電能。工質(zhì)泵驅(qū)動的環(huán)形熱管是利用循環(huán)工質(zhì)在高溫處吸收熱量氣化，通過工質(zhì)泵克服管道阻力，在低溫處冷凝放出熱量的一種傳熱環(huán)路。太陽輻射較強時，光伏集熱蒸發(fā)板的溫度遠高于水箱水溫，如能采用工質(zhì)泵驅(qū)動的環(huán)形熱管模式進行制熱水過程，一方面可以避免壓縮機啟動方面的過載或壓力倒掛，另一方面可以用耗能比壓縮機更小的工質(zhì)泵就完成制熱水任務。然而同等工質(zhì)流量下，工質(zhì)泵驅(qū)動的環(huán)形熱管模式的加熱速率小于壓縮機驅(qū)動的熱泵模式的加熱速率。天氣條件也不一定能支持僅靠環(huán)形熱管運行完成制熱水任務。因此，需要熱泵/熱管復合運行來滿足制熱水任務的時間限制。

從上述分析可知，光伏太陽能熱泵/熱管復合熱水器系統(tǒng)能在工作期間降低光伏組件的工作溫度、提高光伏組件的發(fā)電量，同時熱泵模式保證全年條件下的生活熱水供應，熱管模式有利于有利工況下進一步降低制熱水運行能耗，具有占地面積小的優(yōu)點。跟蹤環(huán)境工況變化的熱泵/熱管模式選擇策略和根據(jù)環(huán)境工況的熱泵模式變?nèi)萘窟\行控制對光伏太陽能熱泵/熱管復合熱水器的適應環(huán)境變化、控制工作時間和提高性能系數(shù)具有重要作用。因此，研究能跟蹤環(huán)境工況的變?nèi)萘抗夥柲軣岜?熱管復合熱水器系統(tǒng)及方法具有重要意義。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種跟蹤環(huán)境工況的變?nèi)萘康臒岜脽峁軓秃系奶柲軣崴骺刂葡到y(tǒng)及運行方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種熱泵熱管復合的太陽能熱水器控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)安裝在太陽能熱水器的光伏集熱蒸發(fā)板與保溫冷凝水箱之間，控制系統(tǒng)包括核心控制組件、環(huán)境工況和水箱溫度傳感組件、熱泵與熱管的模式切換組件、熱泵模式變?nèi)萘靠刂平M件。

本發(fā)明的核心控制組件為聯(lián)網(wǎng)控制器4；所述的環(huán)境工況和水箱溫度傳感組件包括太陽輻射強度傳感器3，環(huán)境溫度傳感器2和水箱水溫傳感器6；所述的熱泵與熱管的模式切換組件包括壓縮機支路，旁路截止閥11、9，膨脹閥支路，旁路截止閥14、16；所述的熱泵模式變?nèi)萘靠刂平M件包括變頻器5，變頻壓縮機12，膨脹閥13，膨脹閥配套的溫度壓力傳感器8。

本發(fā)明的光伏太陽能熱泵循環(huán)中，光伏集熱蒸發(fā)板出口與壓縮機支路截止閥、變頻壓縮機、保溫冷凝水箱、儲液罐、膨脹閥支路截止閥、膨脹閥依次連接，最后回到光伏集熱蒸發(fā)板入口形成環(huán)路，各部件間采用銅管連接，循環(huán)介質(zhì)為制冷劑，所述保溫水箱內(nèi)部有供制冷劑放熱的管道，所述光伏集熱板內(nèi)有供制冷劑從光伏電池吸熱的管道。

光伏太陽能熱管循環(huán)與光伏太陽能熱泵循環(huán)共用光伏集熱蒸發(fā)器和保溫冷凝水箱，光伏集熱蒸發(fā)板出口與壓縮機旁路截止閥、工質(zhì)泵、保溫冷凝水箱、儲液罐、膨脹閥旁路截止閥依次連接，最后回到光伏集熱蒸發(fā)器入口形成環(huán)路，各部件間采用銅管連接，循環(huán)介質(zhì)與熱泵循環(huán)相同。

傳感聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)與光伏太陽能熱泵循環(huán)和光伏太陽能熱管循環(huán)共用壓縮機支路、旁路截止閥和膨脹閥支路、旁路截止閥，太陽輻射強度傳感器、環(huán)境溫度傳感器、水箱溫度傳感器作為傳感部分與聯(lián)網(wǎng)控制器連接，變頻器、膨脹閥、工質(zhì)泵、壓縮機支路及旁路截止閥、膨脹閥支路及旁路截止閥作為執(zhí)行機構與聯(lián)網(wǎng)控制器連接，變頻壓縮機與變頻器連接，聯(lián)網(wǎng)傳感器與互聯(lián)網(wǎng)連接。

本發(fā)明公開了一種熱泵熱管復合的太陽能熱水器控制系統(tǒng)的運行方法；所述的運行方法包括如下步驟：

1)系統(tǒng)啟動前，聯(lián)網(wǎng)控制器中存儲有已制定好的熱管模式控制策略表和熱泵模式控制策略表；

2)聯(lián)網(wǎng)控制器訪問互聯(lián)網(wǎng)，獲得當天當?shù)貧庀箢A報數(shù)據(jù)；根據(jù)當月日照時長設定最大制熱水時間，根據(jù)當日氣象預報數(shù)據(jù)設定開機時間，同時采集水箱水溫，確定當天完成制熱水任務需要的時間；

3)系統(tǒng)啟動時，聯(lián)網(wǎng)控制器根據(jù)實時采集的太陽輻射強度、環(huán)境溫度和水箱水初溫數(shù)據(jù)，選擇啟動不同的工作模式：全程熱泵模式，全程熱管模式或先熱管后熱泵模式；

4)在熱泵模式下，根據(jù)實時采集的數(shù)據(jù)，聯(lián)網(wǎng)控制器控制光伏太陽能熱泵熱水器變?nèi)葸\行；

5)水溫達到預定溫度，則控制器控制系統(tǒng)停機。

本發(fā)明的該方法主要依托聯(lián)網(wǎng)控制器，該聯(lián)網(wǎng)控制器可為plc、單片機、計算機或其他具有聯(lián)網(wǎng)、存儲、采集和輸出功能的集成控制元件。

本發(fā)明的聯(lián)網(wǎng)控制器的功能主要進行兩方面的工作：

一方面是獲取天氣預報數(shù)據(jù)、獲取實時太陽輻射強度、環(huán)境溫度和水箱溫度數(shù)據(jù)，控制復合熱水器系統(tǒng)的啟動時間、運行模式和切換時機，

另一方面是根據(jù)實時太陽輻射強度、環(huán)境溫度和水箱溫度，控制熱泵模式的變?nèi)萘窟\行。為了做好這兩方面的工作，聯(lián)網(wǎng)控制器中存儲有已制定好的熱管模式控制策略表和熱泵模式控制策略表，

熱管模式控制策略表中存儲有根據(jù)產(chǎn)品特性得到的在各種環(huán)境工況下能在規(guī)定時間內(nèi)完成制熱水任務的最低初始水箱水溫，熱泵模式控制策略表中存儲有根據(jù)產(chǎn)品特性得到的在各種環(huán)境工況和水箱溫度組合下能在規(guī)定時間內(nèi)完成制熱水任務的最低運行頻率。

啟動前，聯(lián)網(wǎng)控制器訪問互聯(lián)網(wǎng)獲得當天當?shù)貧庀箢A報數(shù)據(jù)，采集水箱水溫確定當天完成制熱水任務需要的時間。啟動時，聯(lián)網(wǎng)控制器采集傳感器部分得到的太陽輻射強度、環(huán)境溫度和水箱水初溫數(shù)據(jù)，如果太陽輻射強度很高且水箱水初始溫度不超出環(huán)境溫度很多，則將當前環(huán)境工況與熱管模式控制策略表進行比對，若最低初始水箱水溫不低于當前水箱水初溫，則進一步調(diào)取當天天氣預報數(shù)據(jù)，若在預定制熱水任務期間全部是晴天，則聯(lián)網(wǎng)控制器設定全程熱管運行模式。若在上述比對中最低初始水箱水溫高于當前水箱水初溫或在預定制熱水任務區(qū)間內(nèi)有多云天氣，則轉(zhuǎn)為先熱管后熱泵的復合運行模式。若太陽輻射強度不高或水箱水初溫超出環(huán)境溫度很多，則直接轉(zhuǎn)為全程熱泵運行模式。

熱管運行模式通過聯(lián)網(wǎng)控制器開啟壓縮機旁路截止閥、膨脹閥旁路截止閥和工質(zhì)泵，關閉壓縮機支路截止閥、膨脹閥支路截止閥，制冷劑在光伏集熱蒸發(fā)器中吸熱，通過工質(zhì)泵輸送到保溫冷凝水箱中放熱并回到光伏集熱蒸發(fā)器中繼續(xù)吸熱形成循環(huán)。

熱泵運行模式通過聯(lián)網(wǎng)控制器開啟壓縮機支路截止閥、膨脹閥支路截止閥、變頻壓縮機和膨脹閥，關閉壓縮機旁路截止閥、膨脹閥旁路截止閥，制冷劑在光伏集熱蒸發(fā)器中吸熱，經(jīng)過壓縮機壓縮后輸送到保溫冷凝水箱放熱冷凝，經(jīng)過膨脹閥重新變?yōu)榈蜏氐蛪旱臓顟B(tài)繼續(xù)在光伏集熱蒸發(fā)器的循環(huán)過程。

聯(lián)網(wǎng)控制器無論在何種運行模式都實時采集環(huán)境工況數(shù)據(jù)和水箱水溫數(shù)據(jù)。在先熱管后熱泵的運行模式下，聯(lián)網(wǎng)控制器控制熱管模式切換熱泵模式的時機。

熱管模式運行過程中，如果聯(lián)網(wǎng)控制器采集到的太陽輻射強度變?nèi)?，不足以支持高效的環(huán)形熱管模式，則聯(lián)網(wǎng)控制器立刻切換系統(tǒng)為熱泵模式，即使太陽輻射強度保持較強，但是根據(jù)啟動時的判斷無法在預定時間內(nèi)完成制熱水任務，則當水箱水溫超過環(huán)境溫度一定程度后，聯(lián)網(wǎng)控制器自動切換系統(tǒng)為熱泵模式。

在熱泵模式下，聯(lián)網(wǎng)控制器控制光伏太陽能熱泵熱水器的跟蹤環(huán)境工況的變?nèi)萘扛咝н\行。一方面，聯(lián)網(wǎng)控制器實時根據(jù)環(huán)境工況和水箱溫度的組合查詢比對熱泵模式控制策略表，聯(lián)網(wǎng)控制器根據(jù)查詢到的最低運行頻率控制變頻器輸出最低運行頻率，變頻壓縮機在變頻器規(guī)定的頻率下運行，另一方面，聯(lián)網(wǎng)控制器根據(jù)膨脹閥配套的安裝在蒸發(fā)器出口的溫度、壓力傳感器控制膨脹閥開度，保持光伏集熱蒸發(fā)器的較低過熱度值，兩方面結合實現(xiàn)熱泵模式的跟蹤環(huán)境工況的變?nèi)萘扛咝н\行。

水溫達到預定溫度，則控制器控制系統(tǒng)停機。此方法可以實現(xiàn)光伏熱泵熱水系統(tǒng)節(jié)能運行，也保證系統(tǒng)完成制熱水任務，滿足用戶需求。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1)此方法在非變頻光伏熱泵熱水器的基礎上增加有限部件，連接改造簡便可靠，可在非變頻光伏熱泵熱水器基礎上改造升級；

2)采用實時變頻調(diào)節(jié)動態(tài)適應環(huán)境參數(shù)變化，既節(jié)約熱泵系統(tǒng)運行能耗，也能保證光伏電池保持較高的發(fā)電效率、在輻射較弱時保證完成制熱水任務；

3)熱管模式或先熱管后熱泵的混合運行模式能避免單純熱泵模式在某些工況下啟動階段的蒸發(fā)冷凝壓力倒掛現(xiàn)象，也能節(jié)約系統(tǒng)能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)連接的示意圖；

圖2為本發(fā)明系統(tǒng)運行的工藝流程圖；

圖3為本發(fā)明的實施例6中的當日的天氣情況；

圖4為本發(fā)明的實施例6中的實施過程圖。

其中，1光伏集熱蒸發(fā)板、2環(huán)境溫度傳感器、3太陽輻射傳感器、4聯(lián)網(wǎng)控制器、5變頻器、6水溫傳感器、7保溫冷凝水箱、8膨脹閥用蒸發(fā)器出口的溫度壓力傳感器、9壓縮機旁路截止閥、10工質(zhì)泵、11壓縮機支路截止閥、12變頻壓縮機、13膨脹閥、14膨脹閥支路截止閥、15儲液罐、16膨脹閥旁路截止閥。

具體實施方式

下面結合附圖說明和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的描述。

本發(fā)明中的熱管模式控制策略表與熱泵模式控制策略表為客戶在固定太陽輻射強度和環(huán)境溫度在模擬程序中制定的控制表。

實施例1：如圖1所示，本發(fā)明的系統(tǒng)包括光伏太陽能熱泵循環(huán)、光伏太陽能熱管循環(huán)和傳感聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。光伏太陽能熱泵循環(huán)中，光伏集熱蒸發(fā)板1出口與壓縮機支路截止閥11、變頻壓縮機12、保溫冷凝水箱7、儲液罐15、膨脹閥支路截止閥14、膨脹閥13依次連接，最后回到光伏集熱蒸發(fā)板1入口形成環(huán)路，各部件間采用銅管連接，循環(huán)介質(zhì)為制冷劑，所述保溫水箱內(nèi)部有供制冷劑放熱的管道，所述光伏集熱板內(nèi)有供制冷劑從光伏電池吸熱的管道。

光伏太陽能熱管循環(huán)與光伏太陽能熱泵循環(huán)共用光伏集熱蒸發(fā)器1和保溫冷凝水箱7，光伏集熱蒸發(fā)板1出口與壓縮機旁路截止閥9、工質(zhì)泵10、保溫冷凝水箱7、儲液罐15、膨脹閥旁路截止閥16依次連接，最后回到光伏集熱蒸發(fā)器1入口形成環(huán)路，各部件間采用銅管連接，循環(huán)介質(zhì)與熱泵循環(huán)相同。

傳感聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)與光伏太陽能熱泵循環(huán)和光伏太陽能熱管循環(huán)共用壓縮機支路、旁路截止閥11、9和膨脹閥支路、旁路截止閥14、16，太陽輻射強度傳感器3、環(huán)境溫度傳感器2、水箱溫度傳感器6作為傳感部分與聯(lián)網(wǎng)控制器4連接，變頻器5、膨脹閥13、工質(zhì)泵10、壓縮機支路及旁路截止閥11、9、膨脹閥支路及旁路截止閥14、16作為執(zhí)行機構與聯(lián)網(wǎng)控制器4連接，變頻壓縮機12與變頻器5連接，聯(lián)網(wǎng)傳感器4與互聯(lián)網(wǎng)連接。

實施例2：如圖1和2所示，該系統(tǒng)能在聯(lián)網(wǎng)控制器的控制下實現(xiàn)兩種運行模式：

1)熱管運行模式通過聯(lián)網(wǎng)控制器4開啟壓縮機旁路截止閥9、膨脹閥旁路截止閥16和工質(zhì)泵10，關閉壓縮機支路截止閥11、膨脹閥支路截止閥14，制冷劑在光伏集熱蒸發(fā)器1中吸熱，通過工質(zhì)泵10輸送到保溫冷凝水箱7中放熱并回到光伏集熱蒸發(fā)器1中繼續(xù)吸熱形成循環(huán)。

2)熱泵運行模式通過聯(lián)網(wǎng)控制器4開啟壓縮機支路截止閥9、膨脹閥支路截止閥14、變頻壓縮機12和膨脹閥13，關閉壓縮機旁路截止閥9、膨脹閥旁路截止閥16，制冷劑在光伏集熱蒸發(fā)器1中吸熱，經(jīng)過壓縮機12壓縮后輸送到保溫冷凝水箱7放熱冷凝，經(jīng)過膨脹閥13重新變?yōu)榈蜏氐蛪旱臓顟B(tài)繼續(xù)在光伏集熱蒸發(fā)器1的循環(huán)過程。

實施例3：如圖1所示，聯(lián)網(wǎng)控制器4是該系統(tǒng)的核心部件，改聯(lián)網(wǎng)控制器可以是plc、單片機、計算機或其他具有聯(lián)網(wǎng)、存儲、采集和輸出功能的集成控制元件。環(huán)境溫度傳感器2、水箱水溫傳感器6可以是熱電偶、熱電阻等溫度傳感器，太陽輻射傳感器3可以是太陽總輻射表等能量化輻射強度大小的元件。聯(lián)網(wǎng)控制器4能實時采集環(huán)境溫度傳感器2、太陽輻射傳感器3和水箱溫度傳感器6的信號，聯(lián)網(wǎng)控制器4能通過輸出信號控制壓縮機旁路、支路截止閥9、11，膨脹閥支路、旁路截止閥14、15，工質(zhì)泵10的開關通斷。聯(lián)網(wǎng)控制器4能通過通訊方式或端子控制方式設定變頻器5的輸出電頻率，能通過通訊方式或端子控制方式設定膨脹閥13和膨脹閥配套的溫度、壓力傳感器8控制的光伏集熱蒸發(fā)器1的過熱度。

實施例4：如圖1所示，變頻器5輸入電網(wǎng)交流電，根據(jù)聯(lián)網(wǎng)控制器4提供的運行頻率輸出一定頻率的電流驅(qū)動壓縮機12變頻運行。膨脹閥13根據(jù)膨脹閥配套的溫度壓力傳感器8檢測蒸發(fā)器出口制冷劑狀態(tài)，根據(jù)內(nèi)置pid算法自動調(diào)節(jié)膨脹閥閥芯的開度大小，保證光伏集熱蒸發(fā)器1的過熱度與聯(lián)網(wǎng)控制器4設置的過熱度相同。

實施例5：如圖1和2所示，本發(fā)明系統(tǒng)運行方法的詳細控制流程如下：

1、啟動前，聯(lián)網(wǎng)控制器4聯(lián)網(wǎng)獲取日期、當天當?shù)靥鞖忸A報、水箱水初溫數(shù)據(jù)；

隨后根據(jù)當月日照時長設定最大制熱水時長，冬天最大制熱水時長小，夏天最大制熱水時長大；

隨后根據(jù)天氣預報設定開機時間，若是完全晴天或少云天氣，以12點半為中心按預定時間設定啟動時間，若是多云，以12點15分為中心按預定時間設定啟動時間，若是陰天或更差，以12點為中心按預定時間設定啟動時間。

2、啟動時，采集啟動時的太陽輻射強度、環(huán)境溫度和水箱水初溫。

若輻射強度大于700w/m²且水箱水初溫不高于環(huán)境溫度5℃以上，則進一步判斷，否則按全程熱泵模式啟動機組。

若上一步符合，此時若水箱初始水溫不小于熱管運行策略表查得的最低水箱水初溫，且在預定制熱水時長內(nèi)都是晴天，則按全程熱管模式啟動機組；

任何一項要求不符合則按先熱管后熱泵模式啟動機組。

3、在運行過程中，無論何種運行模式，聯(lián)網(wǎng)控制器4每分鐘采集當前太陽輻射強度、環(huán)境溫度和水箱水溫數(shù)據(jù)。

1)全程熱管模式時，若水箱水溫達到預設水溫則關機結束整個制熱水流程，否則繼續(xù)熱管模式制熱水過程。

2)全程熱泵模式時，聯(lián)網(wǎng)控制器4采集各傳感器的數(shù)據(jù)后，查詢熱泵模式控制策略表，得出當前環(huán)境工況下滿足預定制熱水時間限制的最低運行頻率f，隨后設定變頻器5運行在新的頻率f，若水箱水溫達到預設水溫則關機結束整個制熱水流程，否則繼續(xù)熱泵模式制熱水過程。

3)先熱管后熱泵模式時，若采集環(huán)境數(shù)據(jù)和水箱溫度數(shù)據(jù)后，太陽輻射強度大于700w/m²且水溫不高于環(huán)境溫度10℃以上，則仍然繼續(xù)熱管模式制取熱水，若某次任何一項不滿足，則轉(zhuǎn)為熱泵模式繼續(xù)制熱水過程。

:實施例6：如圖3和4所示，本發(fā)明系統(tǒng)運行方法的實施流程如下：

1、啟動前，聯(lián)網(wǎng)控制器4聯(lián)網(wǎng)獲取日期為2017年3月15日當日的天氣情況如圖3所示：

其中水箱水初溫為12.73℃，隨后根據(jù)3月份的日照時長設定最大制熱水時長，在本實施例中，為了方便說明，此處最大制熱水時長設定為300min，隨后根據(jù)天氣預報設定開機時間，其當日天氣為晴天和少云的天氣，故以12:30為中心設定啟動時間，啟動時間為10點整；系統(tǒng)中制定熱泵模式控制策略表需用部分節(jié)選如下表所示：

熱泵模式控制策略表

2)啟動時，發(fā)現(xiàn)10點整啟動時的太陽輻射強度超過700w/m²、環(huán)境溫度為13℃，水箱水初溫為12.73℃。因此發(fā)現(xiàn)其輻射強度大于700w/m²且水箱水初溫不高于環(huán)境溫度5℃以上，系統(tǒng)判定為先熱管后熱泵模式啟動。

3)聯(lián)網(wǎng)控制器每分鐘采集當前太陽輻射強度、環(huán)境溫度和水箱水溫數(shù)據(jù)；其采集的數(shù)據(jù)如圖4所示：

若太陽輻射持續(xù)大于700w/m²且水溫不高于環(huán)境溫度10℃以上，則仍然以熱管模式制取熱水，由于12：30時太陽輻射首次下降到700w/m²以下，因此若12：30前水溫未達到環(huán)境溫度10℃以上，則持續(xù)熱管模式，直到12：30切換熱泵模式，若12：30前已達到環(huán)境溫度10℃以上，則在溫度達標時立刻切換熱泵模式。

切換熱泵模式后，聯(lián)網(wǎng)控制器采集各傳感器的數(shù)據(jù)后，查詢熱泵模式控制策略表，得出當前環(huán)境工況下滿足預定制熱水時間限制的最低運行頻率f，隨后設定變頻器運行在新的頻率f，若水箱水溫達到預設水溫，則關機結束整個制熱水流程；否則繼續(xù)熱泵模式制熱水過程。

從實施例6中可知：天氣預報基本預測準確了當天的天氣情況，但是其精度無法滿足光伏太陽能熱泵熱水器實時變?nèi)萘窟\行的需求。通過本發(fā)明的系統(tǒng)跟隨太陽輻射值的變化實時調(diào)節(jié)壓縮機運行頻率，配合電子膨脹閥完成了實時變?nèi)萘窟\行的任務，跟隨效果優(yōu)異。

需要說明的是，上述僅僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的保護范圍，在上述實施例的基礎上所做出的任意組合或等同變換均屬于本發(fā)明的保護范圍。