[發明專利]一種熱水供應系統

有效

• 申請號: 201310369798.2
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103471243A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 羅靈東;羅偉強
• 申請（專利權）人: 惠州市百靈節能科技有限公司
• 主分類號: F24H4/04
• 分類號: F24H4/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔣劍明

技術領域

本發明屬于加熱設備技術領域，具體指一種快速熱水供應系統，尤其涉及空氣源熱泵加熱的熱水供應系統。?

背景技術

目前，由空氣源熱泵與熱水箱組成的熱水供應系統被廣泛的應用。空氣源熱泵主要包括外殼以及固設在外殼內部的水熱交換器、壓縮機、節流閥和蒸發器，其中，水熱交換器多采用套管式換熱器，在套管式換熱器中，一種流體（常見為水）走管內，另一種流體（常見為冷媒）走環隙。上述熱水供應系統的工作原理如下：首先，熱交換器空氣源熱泵的中的冷媒通過蒸發器吸收空氣中的低溫熱氣化、再經過壓縮機處理后變為高溫冷媒；其次，高溫冷媒通過空氣源熱泵的總冷媒出口輸送到套管式換熱器的冷媒管中；然后，高溫冷媒通過熱傳遞，加熱位于套管內部的水；最后，被加熱的水由輸送管道灌至熱水箱內，而從套管式換熱器輸出的低溫冷媒通過空氣源熱泵的總冷媒入口流回空氣源熱泵中循環使用。?

現有的空氣源熱泵熱水系統存在以下不足：?

在熱水使用過程中，管路及水箱的散熱使水溫下降，導致打開水龍頭無法即出熱水；?

將降溫后的回水或冷水直接加入水箱進行加熱，這樣使回水、冷水和水箱中原有的熱水混合，而混合熱水溫度較高，導致冷媒與混合熱水之間的溫度差相對較小，冷媒熱量的利用率降低，出現加熱慢的不足；?

水熱交換器位于水箱外，必然會導致位于套管式換熱器內的冷媒熱量在與水進行交換的過程中，通過套管壁損耗，降低熱交換效率。?

因此，如何提高熱水供應系統的熱交換效率，加快水加熱的速度以及出熱水的速度是本領域急需解決的技術問題。?

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種熱水供應系統，該系統不僅通過提高熱交換效率實現快速加熱，且可根據需要快速出熱水。?

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：?

一種熱水供應系統，包括空氣源熱泵和熱水箱，所述空氣源熱泵主要由水熱交換器、壓縮機、節流閥和蒸發器組成；?

所述水熱交換器包括主熱交換器、第一輔助熱交換器和第二輔助熱交換器，所述主熱交換器、第一輔助熱交換器和第二輔助熱交換器均設置有換熱套管，壓縮機、主熱交換器、第一輔助熱交換器以及第二輔助熱交換器通過管道依次連通形成冷媒運行通道；?

所述熱水箱包括一水箱加熱膽，第二輔助熱交換器、第一輔助熱交換器、主熱交換器以及水箱加熱膽入口通過管道依次連通形成水運行通道，所述第二輔助熱交換器設置有冷水入口，所述第一輔助熱交換器設置有回水入口；?

所述主熱交換器位于水箱加熱膽內部，所述第一輔助熱交換器、第二輔助熱交換器依次纏繞在水箱加熱膽外部。?

上述方案中，發明人通過主熱交換器換熱套管中的冷媒（第一種加熱途徑）、第一輔助熱交換器換熱套管中的冷媒（第二種加熱途徑）、第二輔助熱交換器換熱套管中的冷媒（第三種加熱途徑）對循環水進行加熱，主熱交換器的外管（第四種加熱途徑）對水進行加熱，并通過第一輔助熱交換器、第二輔助熱交換器外管的熱量（第五種加熱途徑）對水箱內膽加熱，內膽再對水進行加熱，五種加熱途徑，足以提高水加熱的速度；另外，發明人將主熱交換器設置在水箱加熱膽內部，充分與水接觸，使水箱加熱膽的水與主熱交換器同溫，保證水箱流出的水即熱，達到快速出熱水的目的。?

本發明的主要創新點之一在于：在傳統只設置一個主熱交換器的基礎上，新增設第二輔助熱交換器（包含低溫冷媒）用于對補充的冷水進行加熱，新增設第二輔助熱交換器（包含中溫冷媒）用于對回水（包括已經與第二輔助熱交換器進行過熱交換的冷水以及供給用戶端管道中的中溫水）進行加熱，再配合主熱交換器（包含高溫冷媒）對水箱中的高溫水進行循環加熱，使得冷水、回水逐步提溫，空氣源熱泵中的冷媒逐步降溫，提高了對冷媒熱量的利用率，即熱能轉換效率。?

本發明的主要創新點還在于：發明人在熱水箱中設置一水箱加熱膽，并通過將主熱交換器置于水箱加熱膽內部、將第一輔助熱交換器和第二輔助熱交換器依次纏繞在水箱加熱膽外部對熱膽進行加熱，充分利用熱交換器中換熱套管的熱量損耗，提升了熱交換效率。?

作為改進技術方案，所述主熱交換器的換熱套管、第一輔助熱交換器的換熱套管以及第二輔助熱交換器的換熱套管均包括外套管以及與外套管同心的內套管，所述內套管包括第一內套管和第二內套管，所述第二內套管安裝于第一內套管內并與第一內套管緊貼配合。?

本發明相比現有技術具有以下優點及有益效果：?

（1）本發明通過五種加熱途徑提高水加熱的速度，將主熱交換器置于水箱加熱膽內部保證水箱流出的水即熱，達到快速出熱水的目的。?