[實用新型]間接加熱式熱泵熱水裝置

無效

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• 申請日: 2011-05-03
• 公開（公告）號: CN202074698U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 李凡;刁勤華;吳振一;李旭光;黃哲林
• 申請（專利權）人: 北京華業(yè)陽光新能源有限公司;北京清華陽光能源開發(fā)有限責任公司
• 主分類號: F24H4/04
• 分類號: F24H4/04
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本實用新型涉及一種采用熱泵加熱裝置加熱載熱劑，然后利用載熱劑對水進行間接加熱的熱泵熱水裝置，是一種即有較高的制熱效率，又能夠有效防止冷凝器結垢和腐蝕、杜絕制冷劑溶入生活熱水或水進入制冷劑系統(tǒng)、防止熱泵機組冬季凍損的新型熱泵熱水裝置。

背景技術

目前，熱泵熱水器的加熱方式主要有冷凝器內置的內盤管式、冷凝器外纏繞的外盤式和采用水循環(huán)加熱的水循環(huán)式，三種方式都有各自的優(yōu)點和缺點：內盤管雖然制熱效率很高，但是由于自來水會腐蝕盤管和產生結垢，可能會造成制冷劑泄漏，氟利昂和水反應生成氟酸液，將嚴重危害用戶的健康，而且水混入制冷劑系統(tǒng)后，也會燒毀使壓縮機線圈，造成整個裝置報廢，由于有上述的缺陷，在歐盟等發(fā)達國家禁止這種型式熱泵熱水器的生產與銷售；外盤管式的熱泵熱水器雖然解決了上述問題，但是制熱效率卻很低，影響了熱泵的節(jié)能性、同時制造工藝復雜、浪費材料，成本高昂，在中國市場難以推廣；水循環(huán)雖然在可靠性方面有所改善，制熱效率也較高，但是自來水形成的污垢會不斷降低熱泵熱水器的制熱效率，而且在冬季，一遇停電，水循環(huán)的冷凝器和循環(huán)水泵很容易被凍裂，會使整個機組喪失工作能力，這種型式的熱泵熱水器同樣存在制冷劑漏入熱水的隱患，同樣也被歐盟等發(fā)達國家禁止。針對以上問題，能否設計出一種高效、可靠、無健康隱患、抗凍能力高的熱泵熱水裝置，成為迫切需要解決的問題。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提供一種即高效，又無制冷劑漏入水中的危險，同時在嚴冬又有良好抗凍能力的熱泵熱水裝置，解決現有技術存在的制熱效率卻低、制冷劑容易泄漏、抗凍能力差的問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種間接加熱式熱泵熱水裝置，包括熱泵回路，該熱泵回路由依次閉環(huán)連接的壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器，在該蒸發(fā)器一側裝有風機，其特征是：所述的冷凝器為設有第一工質通道和第二工質通道的熱交換器，該第一工質通道連接在所述的熱泵回路中；該第二工質通道與一個載熱劑循環(huán)加熱裝置的載熱劑循環(huán)回路連接，該載熱劑循環(huán)加熱裝置包括載熱劑循環(huán)加熱泵、加熱盤管和保溫水箱，載熱劑循環(huán)加熱泵和加熱盤管與所述的冷凝器的第二工質通道串聯(lián)連接為閉環(huán)的載熱劑循環(huán)回路，在該載熱劑循環(huán)回路中充注防凍的載熱劑液體；該加熱盤管設在保溫水箱內，在該保溫水箱的上部和下部分別設有熱水出口和冷水入口。

所述的載熱劑循環(huán)回路內的載熱劑液體為防凍液。

本實用新型的有益效果是：由于加熱盤管的換熱系數比冷凝器高十倍以上，所以其長度比傳統(tǒng)內盤管式熱泵冷凝器盤管短的多，使得加熱盤管可以布置于保溫水箱的底部，使整個水箱的平均溫度提高，儲熱量增大。即滿足了熱泵裝置提高熱效率的要求，又防止了冷凝器由于自來水而造成的結垢和腐蝕，杜絕了水進入制冷劑系統(tǒng)的可能，也杜絕了制冷劑泄漏進入熱水的可能，而且載熱劑加熱盤管可以布置在保溫水箱的底部，從而提高了保溫水箱的儲熱能力，也使現有市售水循環(huán)熱泵不能防凍的缺點得到徹底改變。具備了當前各類熱泵熱水器的優(yōu)點，消除了冷凝器結垢、腐蝕、系統(tǒng)低效、不耐凍、人身傷害、水箱儲熱量小等一系列隱患和缺陷，做到安全、衛(wèi)生、高效、穩(wěn)定。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構原理圖。

圖中：1.壓縮機，2.冷凝器，3.節(jié)流器，4.蒸發(fā)器，5.風機，6.載熱劑循環(huán)加熱泵，7.加熱盤管，8.保溫水箱，9.冷水入口，10.熱水出口。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型的實施例由熱泵、載熱劑循環(huán)加熱裝置、管部件、控制等組成。

所述的熱泵為公知技術，為公知的制冷系統(tǒng)的反向循環(huán)系統(tǒng)，由壓縮機1、冷凝器2、節(jié)流裝置3、蒸發(fā)器4、風機5等主要部分組成，按照公知的制冷系統(tǒng)的同樣方法，將以上各部分用制冷劑管道依次連通成閉環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)內充以公知的工質。冷凝器2作為熱交換器，其第一循環(huán)回路作為熱泵的工質回路，其第二循環(huán)回路作為所述的載熱劑循環(huán)加熱裝置的載熱劑循環(huán)回路。

所述的載熱劑循環(huán)加熱裝置包括載熱劑循環(huán)加熱泵6、加熱盤管7和保溫水箱8，載熱劑循環(huán)加熱泵6和加熱盤管7與冷凝器2的第二循環(huán)回路通過管線串聯(lián)連接為閉環(huán)的載熱劑循環(huán)回路，在該載熱劑循環(huán)回路中充注防凍的載熱劑液體。加熱盤管7設在保溫水箱8內，在該保溫水箱8的上部和下部分別設有熱水出口10和冷水入口9。當壓縮機1工作時，載熱劑循環(huán)加熱泵6也開始運行，使吸收了冷凝器2中熱量的載熱劑流過保溫水箱8中的加熱盤管7，將其熱量傳導給保溫水箱8內的水，達到熱水的目的。冷水從冷水入口9進入保溫水箱8，熱水則從熱水出口10流出供用戶使用。

本實用新型首先運行熱泵回路加熱載熱劑循環(huán)回路中作為載熱劑的防凍液，然后再由載熱劑循環(huán)加熱泵6驅動載熱劑在冷凝器2與保溫水箱8內的加熱盤管7之間循環(huán)，載熱劑再將熱量傳導給保溫水箱8內的水；由于流動于冷凝器2的載熱劑是封閉的，不會象自來水那樣發(fā)生結垢和腐蝕冷凝器2的金屬壁面，熱泵系統(tǒng)會更加穩(wěn)定可靠。載熱劑在加熱盤管7內對水放熱，由于其換熱系數遠高于在冷凝器2中制冷劑對水的換熱系數，所以長度能夠大幅度減少，可以采用更厚的換熱管壁以抵御腐蝕，同時降低整個盤管布置的高度，提高保溫水箱的平均溫度，減少由于保溫水箱內上熱下冷現象而造成的容積浪費，提高保溫水箱的儲熱能力。同時，載熱劑在零下若干度也不會凍結，保障了冷凝器2和載熱劑循環(huán)加熱泵6的冬季安全。