发明内容
[0005] 本发明的目的在于：提出一种新型太阳能热水器，解决上述技术难题，达到方便安装维护，提高效率，实现在保证使用需求的前提下更加节能的目的。
[0006] 本发明采用以下技术方案来实现：
[0007] 新型太阳能热水器包括一套太阳能光伏电池组、一套超级电容器组、一套空气能热泵系统、电源适配器、储存热水的保温罐，以及控制该太阳能热水器运行的控制器。所述太阳能光伏电池组的输出端串联有防止电流回流的二极管。所述太阳能光伏电池组通过导线和所述控制器控制的A开关组件与所述超级电容器组连接，组成充电回路。所述超级电容器组通过导线和所述控制器控制的B开关组件与所述空气能热泵系统连接，与所述太阳能光伏电池组一起组成太阳能驱动回路。所述空气能热泵系统包括一个压缩机和驱动压缩机的电动机、一个水箱热交换器、一个节流阀、一个蒸发器，所述压缩机、水箱热交换器、节流阀、蒸发器通过管路连接成一闭合回路内设有制冷剂。利用超级电容器的快速、大电流充放电的特性和长寿命的特点（充放电循环次数＞1万），把太阳能光伏电池组产生的电能由超级电容器组储存起来并用储存的电能驱动空气能热泵系统制热，利用空气能热泵系统的节电性能提高太阳能转换效率。通过热交换得到的热水储存在所述保温罐中。
[0008] 所述空气能热泵系统还可以通过所述控制器控制的C开关组件与市电连接成市电驱动回路。当有需要时，以人工方式切换到使用市电驱动所述空气能热泵系统制热的模式。
[0009] 所述驱动压缩机的电动机和所述蒸发器配套的风机电动机适用于同一种供电电源。也就是说它们都是直流电动机或者都是交流电动机，而且它们的工作电压范围都相同。
[0010] 应用所述电源适配器可以使所述空气能热泵系统分别在太阳能（直流）供电和市电（交流）供电时都正常工作。当所述空气能热泵系统采用直流电动机时应选用交流输入直流输出的电源适配器，所述电源适配器通过所述C开关组件，输出端与所述空气能热泵系统连接，输入端与市电连接；当所述空气能热泵系统采用交流电动机时应选用直流输入交流输出的电源适配器，所述电源适配器通过所述B开关组件，输出端与所述空气能热泵系统连接，输入端与所述超级电容器组连接。
[0011] 所述B开关组件、C开关组件是常开开关，两个开关组件之间具有互锁电路，两个开关组件不能同时接通。
[0012] 所述控制器包括：一微处理器控制系统、一控制面板、一显示器、一传感器系统，所述控制面板、显示器、传感器系统分别连接所述微处理器控制系统；所述传感器系统包括：设置在所述保温罐中的水温传感器、并联到所述超级电容器组的两端的电压传感器，所述水温传感器、电压传感器分别连接到所述微处理器控制系统；所述各开关组件的控制端分别连接到所述微处理器控制系统。
[0013] 所述超级电容器组内部每个超级电容器都连接有防止过电压的保护电路。另外所述控制器能根据所述超级电容器组的充电电压是否超过最高值，来自动控制所述A开关组件，断开或接通充电回路，以防止超级电容器过电压损坏。
[0014] 所述控制器能根据所述电压传感器所测得的充电电压的高低自动适时地控制所述B开关组件，接通或断开太阳能驱动回路。当电压达到设定的最高值时启动所述空气能热泵系统制热；当电压降到设定的最低值时停止。
[0015] 本发明进一步完善的是：所述空气能热泵系统从停机到再启动需要一段“保护时间”以卸掉管路中的压力。当所述超级电容器组充电电压达到设定的最高电压而所述空气能热泵系统的“保护时间”还没到时，所述控制器暂时断开所述A开关组件，切断充电回路，以防止所述超级电容器组过电压损坏。当“保护时间”到达时，再接通所述空气能热泵系统制热，同时恢复所述太阳能光伏电池组的输出电路。
[0016] 本发明进更一步完善的是：在使用市电驱动所述空气能热泵系统制热的模式时，当水温到达设定值后，所述控制器能断开所述C开关组件，自动回复到使用太阳能的模式。
[0017] 本发明进更一步完善的是：所述电动机可选配调速部件，使所述电动机具有低速和高速运转的能力，其调速控制端连接到所述微处理器控制系统。当阳光强烈时，所述超级电容器组的充电电压上升，所述控制器能自动调高所述电动机的转速，以加快制热速度；当阳光减弱时，所述超级电容器组的充电电压下降，所述控制器能自动调低所述电动机的转速，以提高制热效率。
[0018] 有益效果：由于采用上述技术方案，本发明利用太阳能和空气能联合制热，能大幅度地提升热能输出，即使在冬季、多云、阴天时也能获得较好的制热效果，具有明显的节能性。同时具有较好的可安装性和易维护性，能够促进太阳能热水器的普及，进而促进相关技术的发展。
