CN116697623B - 太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热工设备领域内的一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***及其控制方法，该装置包括空气源热泵机组、太阳能集热器、热泵组件、储换热水箱及生活水箱，空气源热泵机组上的热泵进水口经热泵循环泵一路与储换热水箱上的水箱出水口相连，另一路经第一电磁阀与太阳能集热器的集热器出水口相连；热泵出水口分为两路，一路与储换热水箱上的水箱进水口相连，另一路与太阳能集热器的集热器进水口相连；储换热水箱的换热盘管及生活水箱中的水箱换热器经热泵组件相连。该装置工作时，通过切换连通方式，实现热水供应、采暖、制冷和储能，各工作模式相互之间干扰小；其除霜方便，在夏季制冷时还可以实现热回收，可高效利用热能。
Description
技术领域
本发明涉及一种热工设备，特别涉及一种利用太阳能除霜及空气热源进行热水供应、采暖、制冷的装置，以及该装置的控制方法。
背景技术
中国专利数据库中，公开了一种太阳能与空气能耦合热水、采暖、制冷***，其公开号：CN210089035U；公开日：20200218；该装置包括太阳能集热***、储换热水箱、空气源热泵冷暖机组、风机盘管末端***、地暖盘管末端***和控制器；所述储换热水箱包括外壳、内胆、保温层以及设置在内胆上并穿过保温层和外壳的冷水进口、热水出口、太阳能循环给水接口、太阳能循环回水接口、热泵循环进水接口、热泵循环出水接口和水温探头，内胆中设有第一盘管和位于第一盘管上方的第二盘管，第一盘管的两端分别连通太阳能循环给水接口和太阳能循环回水接口，第二盘管的两端分别连通热泵循环进水接口和热泵循环出水接口。该装置在太阳能集热器温度高时，直接串联到供暖回路中，太阳能集热器不断提高采暖回水温度，降低了热泵主机的能耗，提高了太阳能的利用率。其不足之处在于：该装置制备获得的生活热水温度偏低，热水使用时，与制冷、制热用水相互干扰，用水体验不好；热能利用效率不够高。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***法，该***可以进行供应热水、进行采暖、制冷和储能，各工作模式相互之间干扰小；其除霜方便，在夏季制冷时还可以实现热回收，可高效利用热能。
本发明的目的是这样实现的：一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***及其控制方法，包括空气源热泵机组、太阳能集热器、热泵组件、储换热水箱及生活水箱；
所述太阳能集热器为承压式集热装置；太阳能集热器上设有集热器进水口与集热器出水口；
所述空气源热泵机组上设有热泵进水口和热泵出水口，热泵进水口与热泵循环泵的出口相连，热泵循环泵的进口经三通分流管分为两路，所述三通分流管包括直径先收缩后扩大的一截直通管道，在缩径的管段上设有三通口，所述三通口经第一电磁阀与太阳能集热器的集热器出水口相连；直通管道的一端与储换热水箱上的水箱出水口相连，直通管道的另一端与热泵循环泵的进口相连；热泵出水口分为两路，一路与储换热水箱上的水箱进水口相连，另一路与太阳能集热器的集热器进水口相连；
所述储换热水箱上设有冷暖供水口及冷暖回水口，冷暖供水口与冷暖回水口经冷暖循环泵与室内制冷或采暖终端设备之间经管道相连；储换热水箱内设有换热盘管；换热盘管一端设有盘管进口，另一端设有盘管出口；
所述热泵组件包括压缩机和电子膨胀阀，压缩机的出口与设置在生活水箱内的水箱换热器的换热器进口相连；水箱换热器的换热器出口经电子膨胀阀与盘管进口相连；盘管出口与压缩机的进口相连；
所述生活水箱上设有生活热水用水管和补水管。
进一步地，生活水箱上设有温度传感器T1，储换热水箱上设有温度传感器T2 ，水箱进水口位置设有温度传感器T4，集热器出水口位置设有温度传感器T3；所探测的温度数值对应记为t1、t2、t4、和t3，通过探测的温度信号，改变控制方式，实现供应热水、进行采暖、制冷和储能等工作模式的转换。
上述太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***，可以所述热泵循环泵的进口经三通分流管与集热器出水口、水箱出水口相连，水箱出水口与三通分流管之间设有第二电磁阀。
该一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***，其控制方法具有如下几种工作模式：
1）制冷采暖模式
该模式下，空气源热泵机组、储换热水箱及室内制冷或采暖终端设备参与工作，第一电磁阀关闭：
空气源热泵机组、冷暖循环泵根据内制冷或采暖终端设备末端信号开启和关闭，自动运行制冷或采暖模式，空气源热泵机组与热泵循环泵联动运行，将储换热水箱的水制取到设定温度，冷暖循环泵将储换热水箱的水输送到室内制冷或采暖终端设备进行制冷或采暖后，再返回到储换热水箱；如此不断循环，实现室内制冷或采暖；
2）制热水模式
包括子模式一和子模式二，其中，
子模式一：太阳能热水模式
该模式下，第一电磁阀开启，电子膨胀阀开启，生活水箱、太阳能集热器、热泵组件、热泵循环泵参与工作：
此时，热泵循环泵工作，将太阳能集热器的热水通过三通分流管带入到循环回路中，进而不断加热储换热水箱，同时，压缩机工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱内的水箱换热器内，与生活水箱中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀后，制冷剂在换热盘管内蒸发并吸热，然后经盘管出口再进入压缩机，完成一个工作循环，此过程中，储换热水箱中的热能转移到生活水箱中，使生活水箱中的水温达到使用要求；
子模式二：热泵热水模式
该模式下，第一电磁阀关闭，电子膨胀阀开启，生活水箱、热泵组件、空气源热泵机组参与工作：
此时，空气源热泵机组、热泵循环泵工作，通过空气源热泵机组将空气中的热能转换到储换热水箱中；同时，压缩机工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱内的水箱换热器内，与生活水箱中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀后，制冷剂在换热盘管内蒸发并吸热，然后经盘管出口再进入压缩机，完成一个工作循环，此过程中，储换热水箱中的热能转移到生活水箱中，使生活水箱中的水温达到使用要求；
3）制冷热回收模式
该模式下，电子膨胀阀开启；生活水箱、储换热水箱、热泵组件及室内制冷或采暖终端设备参与工作，室内处于制冷状态：
此时，冷暖循环泵工作，将冷水输送到室内制冷或采暖终端设备进行制冷，吸收热量后的水回流到储换热水箱中；同时，压缩机工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱内的水箱换热器内，与生活水箱中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀后，制冷剂在换热盘管中蒸发并吸热，然后，制冷剂经盘管出口后，再进入压缩机，完成一个工作循环；此过程中，室内的热量经储换热水箱转移到生活水箱中，使生活水箱中的水温达到使用要求；
4）储能模式
该模式下，开启第一电磁阀及热泵循环泵，热泵循环泵的两路进水及两路出水同时进行，水流混合后再分流，将太阳能集热器的热量部分转换到储换热水箱中，使两者水温趋于一致，太阳能集热器不断吸收太阳热能的情况下，太阳能集热器与储换热水箱中的水温不断上升，达到储能目的；
进一步地，在储能模式下，压缩机工作，可将储换热水箱中热量转换到生活水箱，使储换热水箱中的水温达到使用要求。
5）太阳能除霜模式
该模式下，空气源热泵机组由制热运行转为制冷运行，同时，开启第一电磁阀及热泵循环泵，太阳能集热器内的热水进入空气源热泵机组中，对空气源热泵机组进行除霜。
在储能模式和太阳能除霜模式下，开启第一电磁阀及热泵循环泵，水流通过三通分流管缩小的过流断面时，出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，而由伯努利定律可知流速的增大伴随流体压力的降低，从而产生文丘里现象，此处产生的压差，起到引流效果，能增大太阳能集热器的流量，能更好的将太阳能集热器的水与空气源热泵机组循环的水混合，从而将太阳能集热器的热量传递到空气源热泵机组的氟水换热器和储换热水箱中，进而实现太阳能除霜和太阳能热水的功能。
进一步地，在太阳能除霜模式下，在水箱出水口与三通分流管之间设置的第二电磁阀处于关闭状态。第二电磁阀的设置并非必须，其不设置或者常开的情况下，除霜运行会使缓冲水箱温度下降，而第二电磁阀关闭时，不影响缓冲水箱温度，用户体验更好。
进一步地，本发明可以设置t1-t4的温度控制数值，使其在特定条件下触发不同模式的运行，该温度数值是可调的，并不局限于具体数值。其设置可如下所示：
制热水模式：
在非用水时段，生活水箱温度t1＜60℃且储换热水箱温度t2≥10℃时，开启制热水模式，当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2＜7℃时，停止制热水模式；
在用水时段内，生活水箱温度t1＜45℃且储换热水箱温度t2＜10℃时，启动空气源热泵机组，空气源热泵机组制热运行，当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2≥20℃，停止制热水模式；空气源热泵机组恢复到原先的制冷或制热模式。
制冷热回收模式：
在室内制冷或采暖终端设备开启且储换热水箱温度t2≥10℃时，启动制冷热回收模式，当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2＜7℃，关闭制冷热回收模式。
在储能模式下：
非制冷季，集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≥7℃，且储换热水箱温度t2＜55℃时，开启第一电磁阀及热泵循环泵，当集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≤3℃，或储换热水箱温度t2≥55℃时，关闭第一电磁阀及热泵循环泵；
在制冷季，室内制冷或采暖终端设备联动信号断开时，生活水箱温度t1＜60℃，集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≥7℃，且储换热水箱温度t2＜10℃时，开启第一电磁阀及热泵循环泵，当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2≥20℃，关闭第一电磁阀，关闭热泵循环泵。
太阳能除霜模式：
可有两种除霜情形，其一，太阳能除霜模式在空气源热泵机组结霜，且集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≥3℃时运行，除霜结束后或集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4＜1℃，关闭第一电磁阀，退出太阳能除霜模式。其二，太阳能除霜模式在空气源热泵机组结霜，且集热器出水温度t3≥12℃时运行，此时开启第一电磁阀，关闭第二电磁阀，除霜结束后或集热器出水温度t3＜7℃，关闭第一电磁阀，开启第二电磁阀，退出太阳能除霜模式。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：该装置可以在夏季制冷时实现热回收，增加制冷效果同时获得免费的生活热水，显著降低运行能耗；其可以利用太阳能的热能进行除霜，除霜速度快、效果好；该装置可实现供应热水、进行采暖、制冷和储能等工作，通过两个水箱将生活热水和制冷、供暖用水进行隔离，使得各工作模式相互之间干扰小，用户体验更好；其除霜方便，在夏季制冷时还可以实现热回收，可高效利用热能。
附图说明
图1为本发明一种工作原理图。
图2为本发明的另一种工作原理图。
图中，1空气源热泵机组；101热泵进水口；102热泵出水口；2太阳能集热器；201集热器进水口；202集热器出水口；3热泵组件；301压缩机； 303电子膨胀阀；4储换热水箱；401换热盘管；402盘管进口；403盘管出口；404水箱进水口，405水箱出水口，407冷暖供水口；408冷暖回水口；5生活水箱；501水箱换热器；502换热器进口；503换热器出口；6热泵循环泵；7冷暖循环泵；10生活热水用水管；11补水管；12三通分流管；V1第一电磁阀；V2第二电磁阀。
实施方式
实施例
如图1所示，为一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***及其控制方法，包括空气源热泵机组1、太阳能集热器2、热泵组件3、储换热水箱4及生活水箱5；
太阳能集热器2为承压式集热装置；太阳能集热器2上设有集热器进水口201与集热器出水口202；
空气源热泵机组1上设有热泵进水口101和热泵出水口102，热泵进水口101与热泵循环泵6的出口相连，热泵循环泵6的进口经三通分流管12分为两路，所述三通分流管12包括直径先收缩后扩大的一截直通管道，在缩径的管段上设有三通口，所述三通口经第一电磁阀V1与太阳能集热器2的集热器出水口202相连；直通管道的一端与储换热水箱4上的水箱出水口405相连，直通管道的另一端与热泵循环泵6的进口相连；热泵出水口102分为两路，一路与储换热水箱4上的水箱进水口404相连，另一路与太阳能集热器2的集热器进水口201相连；
储换热水箱4上设有冷暖供水口407及冷暖回水口408，冷暖供水口407与冷暖回水口408经冷暖循环泵7与室内制冷或采暖终端设备之间经管道相连；储换热水箱4内设有换热盘管401；换热盘管401一端设有盘管进口402，另一端设有盘管出口403；
热泵组件3包括压缩机301和电子膨胀阀303，压缩机301的出口与设置在生活水箱5内的水箱换热器501的换热器进口502相连；水箱换热器501的换热器出口503经电子膨胀阀303与盘管进口402相连；盘管出口403与压缩机301的进口相连；
生活水箱5上设有生活热水用水管10和补水管11。
生活水箱5上设有温度传感器T1，储换热水箱4上设有温度传感器T2 ，水箱进水口404位置设有温度传感器T4，集热器出水口202位置设有温度传感器T3；所探测的温度数值对应记为t1、t2、t4、和t3，通过探测的温度信号，改变控制方式，实现供应热水、进行采暖、制冷和储能等工作模式的转换。
该一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***的控制方法，包括如下工作模式：
1）制冷采暖模式
该模式下，空气源热泵机组1、储换热水箱4及室内制冷或采暖终端设备参与工作，第一电磁阀关闭：
空气源热泵机组1、冷暖循环泵7根据内制冷或采暖终端设备末端信号开启和关闭，自动运行制冷或采暖模式，空气源热泵机组1与热泵循环泵6联动运行，将储换热水箱4的水制取到设定温度，冷暖循环泵7将储换热水箱4的水输送到室内制冷或采暖终端设备进行制冷或采暖后，再返回到储换热水箱4；如此不断循环，实现室内制冷或采暖；
2）制热水模式
包括子模式一和子模式二，其中，
子模式一：太阳能热水模式
该模式下，第一电磁阀V1开启，电子膨胀阀303开启，生活水箱5、太阳能集热器2、热泵组件3、热泵循环泵6参与工作：
此时，热泵循环泵6工作，将太阳能集热器2的热水通过三通分流管12带入到循环回路中，进而不断加热储换热水箱4，同时，压缩机301工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱5内的水箱换热器501内，与生活水箱5中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀303后，制冷剂在换热盘管401内蒸发并吸热，然后经盘管出口403再进入压缩机，完成一个工作循环，此过程中，储换热水箱4中的热能转移到生活水箱5中，使生活水箱5中的水温达到使用要求；
子模式二：热泵热水模式
该模式下，第一电磁阀V1关闭，电子膨胀阀303开启，生活水箱5、热泵组件3、空气源热泵机组1参与工作：
此时，空气源热泵机组1、热泵循环泵6工作，通过空气源热泵机组1将空气中的热能转换到储换热水箱4中；同时，压缩机301工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱5内的水箱换热器501内，与生活水箱5中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀303后，制冷剂在换热盘管401内蒸发并吸热，然后经盘管出口403再进入压缩机，完成一个工作循环，此过程中，储换热水箱4中的热能转移到生活水箱5中，使生活水箱5中的水温达到使用要求；
3）制冷热回收模式
该模式下，电子膨胀阀303开启；生活水箱5、储换热水箱4、热泵组件3及室内制冷或采暖终端设备参与工作，室内处于制冷状态：
此时，冷暖循环泵7工作，将冷水输送到室内制冷或采暖终端设备进行制冷，吸收热量后的水回流到储换热水箱4中；同时，压缩机301工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱5内的水箱换热器501内，与生活水箱中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀303后，制冷剂在换热盘管401中蒸发并吸热，然后，制冷剂经盘管出口403后，再进入压缩机，完成一个工作循环；此过程中，室内的热量经储换热水箱4转移到生活水箱5中，使生活水箱5中的水温达到使用要求；
4）储能模式
该模式下，开启第一电磁阀V1及热泵循环泵6，热泵循环泵6的两路进水及两路出水同时进行，水流混合后再分流，将太阳能集热器2的热量部分转换到储换热水箱4中，使两者水温趋于一致，太阳能集热器2不断吸收太阳热能的情况下，太阳能集热器2与储换热水箱4中的水温不断上升，达到储能目的；
在储能模式下，进一步地，通过压缩机301工作，还可将储换热水箱4中热量转换到生活水箱5，使储换热水箱4中的水温达到使用要求。
5）太阳能除霜模式
该模式下，空气源热泵机组1由制热运行转为制冷运行，同时，开启第一电磁阀V1及热泵循环泵6，太阳能集热器2内的热水进入空气源热泵机组1中，对空气源热泵机组1进行除霜。
进一步地，本发明可以设置t1-t4的温度控制数值，使其在特定条件下触发不同模式的运行，该温度数值是可调的，并不局限于具体数值。其设置如下所示：
制热水模式：
在非用水时段，生活水箱温度t1＜60℃且储换热水箱温度t2≥10℃时，开启制热水模式，当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2＜7℃时，停止制热水模式；
在用水时段内，生活水箱温度t1＜50℃且储换热水箱温度t2＜10℃时，启动空气源热泵机组1，空气源热泵机组1制热运行，当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2≥25℃，停止制热水模式；空气源热泵机组1恢复到原先的空调制冷或制热模式。
制冷热回收模式：
在室内制冷或采暖终端设备开启且储换热水箱温度t2≥10℃时，启动制冷热回收模式，当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2＜7℃，关闭制冷热回收模式。
在储能模式下：
非制冷季，集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≥7℃，且储换热水箱温度t2＜55℃时，开启第一电磁阀V1及热泵循环泵6，当集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≤3℃，或储换热水箱温度t2≥55℃时，关闭第一电磁阀V1及热泵循环泵6；
在制冷季，室内制冷或采暖终端设备联动信号断开时，生活水箱温度t1＜60℃，集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≥7℃，且储换热水箱温度t2＜10℃时，开启第一电磁阀V1及热泵循环泵6，当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2≥20℃，关闭第一电磁阀V1，关闭热泵循环泵6。
太阳能除霜模式：
太阳能除霜模式在空气源热泵机组结霜，且集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≥3℃时运行，除霜结束后或集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4＜1℃，关闭第一电磁阀（V1），退出太阳能除霜模式。
上述不同控制温度仅仅是一种具体的控制量，根据需要，可对上述控制量重新设定。
实施例
如图2所示，为又一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***及，其与实施例1的不同之处在于，该装置中，热泵循环泵6的进口经三通分流管12与集热器出水口202、水箱出水口405相连，水箱出水口405与三通分流管12之间设有第二电磁阀V2。
在太阳能除霜模式下，关闭第二电磁阀V2可以保证除霜时，储换热水箱内的水温不受影响。其太阳能除霜模式在空气源热泵机组结霜，且集热器出水温度t3≥12℃时运行，此时开启第一电磁阀V1，关闭第二电磁阀V2，除霜结束后或集热器出水温度t3＜7℃，关闭第一电磁阀V1，开启第二电磁阀V2，退出太阳能除霜模式。
上述装置在储能模式和太阳能除霜模式下，开启第一电磁阀及热泵循环泵，水流通过三通分流管缩小的过流断面时，出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，而由伯努利定律可知流速的增大伴随流体压力的降低，从而产生文丘里现象，此处产生的压差，起到引流效果，能增大太阳能集热器的流量，能更好的将太阳能集热器的水与空气源热泵机组循环的水混合，从而将太阳能集热器的热量传递到空气源热泵机组的氟水换热器和储换热水箱中，进而实现太阳能除霜和太阳能热水的功能。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***，包括空气源热泵机组（1）、太阳能集热器（2）、热泵组件（3）、储换热水箱（4）及生活水箱（5），其特征在于：
所述太阳能集热器（2）为承压式集热装置；太阳能集热器（2）上设有集热器进水口（201）与集热器出水口（202）；
所述空气源热泵机组（1）上设有热泵进水口（101）和热泵出水口（102），热泵进水口（101）与热泵循环泵（6）的出口相连，热泵循环泵（6）的进口经三通分流管（12）分为两路，所述三通分流管（12）包括直径先收缩后扩大的一截直通管道，在缩径的管段上设有三通口，所述三通口经第一电磁阀（V1）与太阳能集热器（2）的集热器出水口（202）相连；直通管道的一端与储换热水箱（4）上的水箱出水口（405）相连，直通管道的另一端与热泵循环泵（6）的进口相连；热泵出水口（102）分为两路，一路与储换热水箱（4）上的水箱进水口（404）相连，另一路与太阳能集热器（2）的集热器进水口（201）相连；
所述储换热水箱（4）上设有冷暖供水口（407）及冷暖回水口（408），冷暖供水口（407）与冷暖回水口（408）经冷暖循环泵（7）与室内制冷或采暖终端设备之间经管道相连；储换热水箱（4）内设有换热盘管（401）；换热盘管（401）一端设有盘管进口（402），另一端设有盘管出口（403）；
所述热泵组件（3）包括压缩机（301）和电子膨胀阀（303），压缩机（301）的出口与设置在生活水箱（5）内的水箱换热器（501）的换热器进口（502）相连；水箱换热器（501）的换热器出口（503）经电子膨胀阀（303）与盘管进口（402）相连；盘管出口（403）与压缩机（301）的进口相连；
所述生活水箱（5）上设有生活热水用水管（10）和补水管（11）；
其控制方法包括如下工作模式：
1）制冷采暖模式
该模式下，空气源热泵机组（1）、储换热水箱（4）及室内制冷或采暖终端设备参与工作，第一电磁阀关闭：
空气源热泵机组（1）、冷暖循环泵（7）根据内制冷或采暖终端设备末端信号开启和关闭，自动运行制冷或采暖模式，空气源热泵机组（1）与热泵循环泵（6）联动运行，将储换热水箱（4）的水制取到设定温度，冷暖循环泵（7）将储换热水箱（4）的水输送到室内制冷或采暖终端设备进行制冷或采暖后，再返回到储换热水箱（4）；如此不断循环，实现室内制冷或采暖；
2）制热水模式
包括子模式一和子模式二，其中，
子模式一：太阳能热水模式
该模式下，第一电磁阀（V1）开启，电子膨胀阀（303）开启，生活水箱（5）、太阳能集热器（2）、热泵组件（3）、热泵循环泵（6）参与工作：
此时，热泵循环泵（6）工作，将太阳能集热器（2）的热水通过三通分流管（12）带入到循环回路中，进而不断加热储换热水箱（4），同时，压缩机（301）工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱（5）内的水箱换热器（501）内，与生活水箱（5）中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀（303）后，制冷剂在换热盘管（401）内蒸发并吸热，然后经盘管出口（403）再进入压缩机，完成一个工作循环，此过程中，储换热水箱（4）中的热能转移到生活水箱（5）中，使生活水箱（5）中的水温达到使用要求；
子模式二：热泵热水模式
该模式下，第一电磁阀（V1）关闭，电子膨胀阀（303）开启，生活水箱（5）、热泵组件（3）、空气源热泵机组（1）参与工作：
此时，空气源热泵机组（1）、热泵循环泵（6）工作，通过空气源热泵机组（1）将空气中的热能转换到储换热水箱（4）中；同时，压缩机（301）工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱（5）内的水箱换热器（501）内，与生活水箱（5）中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀（303）后，制冷剂在换热盘管（401）内蒸发并吸热，然后经盘管出口（403）再进入压缩机，完成一个工作循环，此过程中，储换热水箱（4）中的热能转移到生活水箱（5）中，使生活水箱（5）中的水温达到使用要求；
3）制冷热回收模式
该模式下，电子膨胀阀（303）开启；生活水箱（5）、储换热水箱（4）、热泵组件（3）及室内制冷或采暖终端设备参与工作，室内处于制冷状态：
此时，冷暖循环泵（7）工作，将冷水输送到室内制冷或采暖终端设备进行制冷，吸收热量后的水回流到储换热水箱（4）中；同时，压缩机（301）工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱（5）内的水箱换热器（501）内，与生活水箱中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀（303）后，制冷剂在换热盘管（401）中蒸发并吸热，然后，制冷剂经盘管出口（403）后，再进入压缩机，完成一个工作循环；此过程中，室内的热量经储换热水箱（4）转移到生活水箱（5）中，使生活水箱（5）中的水温达到使用要求；
4）储能模式
该模式下，开启第一电磁阀（V1）及热泵循环泵（6），热泵循环泵（6）的两路进水及两路出水同时进行，水流混合后再分流，将太阳能集热器（2）的热量部分转换到储换热水箱（4）中，使两者水温趋于一致，太阳能集热器（2）不断吸收太阳热能的情况下，太阳能集热器（2）与储换热水箱（4）中的水温不断上升，达到储能目的；
5）太阳能除霜模式
该模式下，空气源热泵机组（1）由制热运行转为制冷运行，同时，开启第一电磁阀（V1）及热泵循环泵（6），太阳能集热器（2）内的热水进入空气源热泵机组（1）中，对空气源热泵机组（1）进行除霜。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***，其特征在于：生活水箱（5）上设有温度传感器T1，储换热水箱（4）上设有温度传感器T2 ，水箱进水口（404）位置设有温度传感器T4，集热器出水口（202）位置设有温度传感器T3。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***，其特征在于：所述热泵循环泵（6）的进口经三通分流管（12）与集热器出水口（202）、水箱出水口（405）相连，水箱出水口（405）与三通分流管（12）之间设有第二电磁阀（V2）。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***，其特征在于：在太阳能除霜模式下，在水箱出水口（405）与三通分流管（12）之间设置的第二电磁阀（V2）处于关闭状态。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***，其特征在于：制热水模式下，
在非用水时段，生活水箱温度t1＜60℃且储换热水箱温度t2≥10℃时，开启制热水模式，当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2＜7℃时，停止制热水模式；
在用水时段内，生活水箱温度t1＜45℃且储换热水箱温度t2＜10℃时，启动空气源热泵机组（1），空气源热泵机组（1）制热运行，当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2≥20℃，停止制热水模式；空气源热泵机组（1）恢复到原先的制冷或制热模式。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***，其特征在于：在室内制冷或采暖终端设备开启且储换热水箱温度t2≥10℃时，启动制冷热回收模式，当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2＜7℃，关闭制冷热回收模式。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***，其特征在于：储能模式下
非制冷季，集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≥7℃，且储换热水箱温度t2＜55℃时，开启第一电磁阀（V1）及热泵循环泵（6），当集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≤3℃，或储换热水箱温度t2≥55℃时，关闭第一电磁阀（V1）及热泵循环泵（6）；
在制冷季，室内制冷或采暖终端设备联动信号断开时，生活水箱温度t1＜60℃，集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≥7℃，且储换热水箱温度t2＜10℃时，开启第一电磁阀（V1）及热泵循环泵（6），当生活水箱温度t1≥65℃或储换热水箱温度t2≥20℃，关闭第一电磁阀（V1），关闭热泵循环泵（6）。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***，其特征在于：太阳能除霜模式在空气源热泵机组结霜，且集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4≥3℃时运行，除霜结束后或集热器出水温度t3-缓冲水箱进水温度t4＜1℃，关闭第一电磁阀（V1），退出太阳能除霜模式。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷***，其特征在于：太阳能除霜模式在空气源热泵机组结霜，且集热器出水温度t3≥12℃时运行，此时开启第一电磁阀（V1），关闭第二电磁阀（V2），除霜结束后或集热器出水温度t3＜7℃，关闭第一电磁阀（V1），开启第二电磁阀（V2），退出太阳能除霜模式。
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