[實用新型]兩級壓縮空氣源熱泵熱水器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720039229.1
• 申請日: 2007-06-04
• 公開（公告）號: CN201053758Y
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金蘇敏;武文彬;陳建中;王偉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及熱泵熱水器裝置，具體地說是一種兩級壓縮空氣源熱泵熱水器。

背景技術(shù)

普通單級空氣源熱泵熱水系統(tǒng)能夠在我國的長江中下游、華南及西南等地區(qū)得到較好的應(yīng)用。但是，在北方寒冷地區(qū)，或者是冬季空氣濕度比較大的地區(qū)，隨著冬季氣溫的下降，蒸發(fā)溫度隨之下降，而熱水器則必須制取較高溫度的目標(biāo)熱水，以維持生活所需熱量，這就引起諸多問題，以致影響到熱泵熱水器的運行性能。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種兩級壓縮空氣源熱泵熱水器，在室外低溫環(huán)境下，通過采用兩級壓縮熱泵循環(huán)制熱方式來制取熱水，其利用高低壓兩級壓縮機分擔(dān)低溫環(huán)境下運行所需的較高的壓縮比，從而改善了壓縮工況，提高了輸氣系數(shù)，并輔以中間冷卻器流程增加高壓冷凝端的制冷劑流量，使制熱量和制熱系數(shù)相對于普通單級壓縮熱泵熱水器獲得較大提高；而在室外環(huán)境溫度較高時，通過電磁閥的切換，裝置可以采用單級壓縮熱泵循環(huán)方式來制取熱水。

本實用新型的目的可以通過以下措施來達到：

一種兩級壓縮空氣源熱泵熱水器，由壓縮機，板式冷凝器，室外翅片管蒸發(fā)器，熱力膨脹閥，電磁閥，水箱，水泵組成，其特征在于：低壓級壓縮機(1)吸氣管與室外翅片管蒸發(fā)器(5)相連；低壓級壓縮機(1)排氣管通過三通連接兩路管道，一路經(jīng)電磁閥(14)后與板式冷凝器(4)連接，另一路經(jīng)電磁閥(13)后分別與高壓級壓縮機(2)吸氣管和中間冷卻器(3)連接；高壓級壓縮機(2)排氣管與板式冷凝器(4)連接；板式冷凝器(4)制冷劑出口管道經(jīng)儲液器(8)和干燥過濾器(9)后分成兩路，一路通過電磁閥(11)和熱力膨脹閥(6)后與中間冷卻器(3)連接，另一路通過電磁閥(10)直接與熱力膨脹閥(7)連接；中間冷卻器(3)制冷劑液體出口管道經(jīng)電磁閥(12)后與熱力膨脹閥(7)連接；熱力膨脹閥(7)出口與室外翅片管蒸發(fā)器(5)相連；板式冷凝器(4)通過水管與水箱(16)和水泵(15)連接。

通過以上所描述的結(jié)構(gòu)，該裝置在室外低溫環(huán)境下，采用兩級壓縮熱泵循環(huán)制熱方式來制取熱水，此時電磁閥(11)、(12)、(13)開啟，電磁閥(10)、(14)關(guān)閉。其利用高低壓兩級壓縮機分擔(dān)低溫環(huán)境下運行所需的較高的壓縮比，從而改善了壓縮工況，提高了輸氣系數(shù)，并輔以中間冷卻器流程增加高壓冷凝端的制冷劑流量，使制熱量和制熱系數(shù)相對于普通單級壓縮熱泵熱水器獲得較大提高。在室外環(huán)境溫度較高時，由于兩級壓縮熱泵熱水器的效率會低于單級壓縮熱泵熱水器，所以此時電磁閥(11)，(12)，(13)關(guān)閉，電磁閥(10)、(14)開啟，系統(tǒng)切換至單級壓縮循環(huán)方式運行。

熱泵系統(tǒng)中的制冷劑通過室外翅片管蒸發(fā)器(5)從室外空氣中吸取熱量，通過壓縮機做功，升高壓力后進入水冷板式冷凝器中冷凝放出熱量，水在板式冷凝器吸熱升溫，由此我們可以得到較高溫度適合洗浴的熱水，熱泵熱水器從環(huán)境中吸收了熱量，其效率成倍高于電熱水器。

本實用新型的有益效果是：1.該裝置在室外低溫環(huán)境下，采用兩級壓縮熱泵循環(huán)制熱方式來制取熱水，利用高低壓兩級壓縮機分擔(dān)低溫環(huán)境下運行所需的較高的壓縮比，從而改善了壓縮工況，提高了輸氣系數(shù)，并輔以中間冷卻器流程增加高壓冷凝端的制冷劑流量，使制熱量和制熱系數(shù)相對于普通單級壓縮熱泵熱水器獲得較大提高；2.在室外環(huán)境溫度較高時，通過電磁閥的切換，裝置可以采用單級壓縮熱泵循環(huán)方式來制取熱水，以獲得更高的效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本實用新型可以有以下兩種模式運行

1.低溫環(huán)境下采用兩級壓縮熱泵循環(huán)方式運行，此時電磁閥(11)，電磁閥(12)，電磁閥(13)開啟，電磁閥(10)，電磁閥(14)關(guān)閉。制冷劑經(jīng)低壓級壓縮機(1)排氣管，通過電磁閥(13)與來自中間冷卻器(3)的制冷劑蒸汽混合降溫后被高壓級壓縮機(2)吸入進行第二次壓縮，壓縮后的高溫高壓制冷劑氣體進入板式冷凝器(4)進行冷凝放熱以制取熱水，冷凝后的制冷劑液體經(jīng)儲液罐(8)、干燥過濾器(9)和電磁閥(11)后，由熱力膨脹閥(6)進行節(jié)流到中間壓力，進入中間冷卻器(3)對制冷劑液體進一步冷卻，并蒸發(fā)出部分制冷劑蒸汽，中間冷卻器(3)內(nèi)的制冷劑液體經(jīng)電磁閥(12)和熱力膨脹閥(7)后進入室外翅片管蒸發(fā)器(5)進行蒸發(fā)吸熱，蒸發(fā)后的制冷劑氣體進入低壓級壓縮機(1)進行壓縮，從而完成整個循環(huán)。

2.非低溫環(huán)境下采用單級壓縮熱泵循環(huán)方式運行，此時電磁閥(11)，電磁閥(12)，電磁閥(13)關(guān)閉，電磁閥(10)，電磁閥(14)開啟。制冷劑經(jīng)低壓級壓縮機(1)排氣管，通過電磁閥(14)進入板式冷凝器(4)進行冷凝放熱以制取熱水，冷凝后的制冷劑液體經(jīng)儲液罐(8)、干燥過濾器(9)和電磁閥(10)后，由熱力膨脹閥(7)進行節(jié)流，而后進入室外翅片管蒸發(fā)器(5)進行蒸發(fā)吸熱，蒸發(fā)后的制冷劑氣體進入低壓級壓縮機(1)進行壓縮，從而完成整個循環(huán)。