[發明專利]并列雙循環熱泵熱水器

無效

• 申請號: 200810018008.5
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101280957A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 鄧建強;強科;張早校
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 張震國

技術領域

本發明涉及一種蒸氣壓縮式熱泵熱水系統，特別是一種可以以室外或室內空氣源作為熱源，用于熱泵熱水器中的并列雙循環熱泵熱水器。

背景技術

在現有的蒸氣壓縮式空氣源熱泵熱水器熱泵循環中，工質被壓縮機壓縮后，被壓縮機排放到散熱器中，向高溫熱源(水)釋放熱量并冷凝，再經過節流元件(如毛細管、膨脹閥)時被節流，工質壓力和溫度均降低，然后進入蒸發器，從低溫熱源(空氣)吸收熱量并蒸發，最后重新進入壓縮機被壓縮，完成一個完整循環。

現有技術中，蒸氣壓縮式空氣源熱泵熱水器已經商品化。其熱泵循環采用單循環結構，使用室外空氣源。此類熱泵熱水器，熱泵蒸發器總成布置在室外，熱泵散熱器或內置散熱器的水箱可布置在室外或室內。這種結構的熱泵熱水器，其熱泵運行時，特別是壓縮機為定轉速的壓縮機時，其熱泵制熱量相對比較難以被人為控制、其低溫適應性相對較差，也影響了其應用范圍。而且，這種結構的空氣源熱泵熱水器，熱泵安裝工作的一部分是在室外進行，特別是在高層樓盤安裝時，其安裝工人具有一定的安全風險，熱水器室外機也影響所在建筑、乃至整個宏觀區域的美觀。

目前已有的空氣源熱泵熱水器，其熱泵循環均為單循環，沒有熱泵熱量輸出控制的相關內容，這個方面的欠缺研究，也約束了熱泵的應用范圍，而且多利用室外空氣源。本發明人2007年申報了發明專利“室內空氣源雙壓縮機家用熱泵熱水器”(專利申請號：200710018740.8)，提出了雙壓縮機熱泵熱水器方案，該方案中壓縮機并聯，使用公共的蒸發器、節流元件和散熱器，該方案使熱泵熱水器可全部安裝于室內，可以靈活控制壓縮機的啟停來控制熱泵的熱量輸出，單壓縮機運行時，擁有較大的兩器面積，因而具有高能效比的潛力。但是，由于兩器面積既需要和單個壓縮機運行時匹配，也要和多個壓縮機共同運行時的性能匹配，因此，在實際運行中，會帶來或者單個壓縮機運行時，或多個壓縮機運行時，系統工況可能不在適宜工況下運行，給系統穩定工作帶來一定的風險。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠進行熱泵制熱量輸出控制、壓縮機噪音控制的并列雙循環熱泵熱水器。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：包括兩組或兩組以上并聯的蒸氣壓縮熱泵裝置，各組蒸氣壓縮熱泵裝置均包括壓縮機、散熱器、節流元件、和蒸發器，所述的壓縮機的出口與散熱器相連通，散熱器通過節流元件與蒸發器相連通，蒸發器的出口與壓縮機的入口相連通，所說的各組散熱器均置于同一個容器中。

本發明的容器為水箱，散熱器置于水箱中；蒸發器外側設置有一個或與蒸發器數量相同的風扇。

本發明的容器為間接換熱器，散熱器置于間接換熱器中，水箱通過間接換熱器循環水泵與間接換熱器構成封閉的循環水路；蒸發器外側設置有一個或與蒸發器數量相同的風扇。

本發明的容器為水箱，散熱器置于水箱中，且在水箱還設置有與自來水相連的即熱換熱器；蒸發器外側設置有一個或與蒸發器數量相同的風扇。

本發明采用并列雙蒸氣壓縮式熱泵循環，每個蒸氣壓縮式循環有各自的蒸發器、壓縮機、散熱器和節流元件，每個循環的兩器、節流元件和壓縮機間都能得到很好的匹配。可以用開啟其中一組或同時兩組蒸氣壓縮熱泵裝置來生產熱水，以這種方式來人為控制熱泵制熱量和噪音。當對熱泵熱水器的熱水供應沒有時間限制時，可以只啟用其中一組蒸氣壓縮熱泵裝置的熱泵運行方式。同單組蒸氣壓縮裝置熱泵相比，在兩組蒸氣壓縮裝置的壓縮機的累加功率與單組壓縮機功率相同的情況下，開啟兩組壓縮熱泵系統其中一組運行時，其壓縮機功率將約為單組壓縮機熱泵系統的二分之一，各自獨立的蒸氣壓縮式熱泵裝置其換熱器、壓縮機和節流元件間得到了很好的匹配；當不需要快速熱水時，使用其中一組蒸氣壓縮熱泵裝置來運行熱泵循環，在冬天使用，不會對室內空氣溫度場分布造成明顯的改變；可以使用室內熱源，也可以使用室外空氣源，在夏天使用時，可以造成室內局部溫度下降，有居室清涼的作用；又可以控制噪音，不對室內使用帶來過大噪音。

附圖說明

圖1為本發明提供的采用兩組蒸氣壓縮裝置中蒸發器共用風扇的空氣源并列雙循環熱泵熱水器熱泵循環示意圖；

圖2為本發明提供的采用兩組蒸氣壓縮裝置中蒸發器各自擁有風扇的并列雙循環熱泵熱水器熱泵循環示意圖；

圖3為本發明提供的采用中間換熱器且兩組蒸氣壓縮裝置中蒸發器共用風扇的并列雙循環熱泵熱水器示意圖；

圖4為本發明提供的采用中間換熱器且兩組蒸氣壓縮裝置中蒸發器各自擁有風扇的并列雙循環熱泵熱水器示意圖；