[發明專利]一種熱泵熱水器

有效

• 申請號: 201611223065.8
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106524503B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 黎德明;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 黎德明
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02;F24H9/20
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

本發明公開一種熱泵熱水器，包括壓縮機、水氣換熱器、防霜換熱器、1#閥門、儲液罐、2#閥門、旁通管、1?3#電磁閥、毛細管、節流裝置、蒸發器、1#壓力傳感器、2#壓力傳感器、風扇、控制器；通過所述控制器，對所述儲液罐里面的制冷劑在系統里面的參與量進行動態調節，確保該熱泵熱水器滿足高低溫工況下能夠正常穩定運行。

技術領域

本發明涉及空氣能熱泵熱水器領域，尤其涉及一種滿足高低溫工況運行的熱泵熱水器。

背景技術

普通空氣能熱泵熱水器一般運行的環境溫度為-7～43℃，在氣候寒冷地區，普通熱泵熱水器無法正常使用。即使現在出現了噴氣增焓壓縮機及增焓熱泵系統，可以讓設備能夠在低溫環境下運行(一般指環境溫度在-15～-25℃),但由于其結構及控制復雜，故障率高，成本方面也增加不少，并且除霜問題依然存在，除霜能耗無法解決。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述技術存在的缺陷和不足，提出一種空氣能熱泵熱水器，其系統配置簡單，可靠性強，滿足高低溫工況下運行的空氣能熱泵熱水器。

為解決上述技術問題，本發明提供的一個技術方案是：一種空氣能熱泵熱水器由壓縮機、水氣換熱器、防霜換熱器、1#閥門、儲液罐、2#閥門、旁通管、1-3#電磁閥、毛細管、節流裝置、蒸發器、1#壓力傳感器、2#壓力傳感器、風扇、控制器組成。

其中，所述儲液罐的容量約為系統低溫工況(干球7℃，濕球6℃)下制冷劑充注量的3倍左右；

其中，所述1#閥門和2#閥門根據控制方式的不同，可以是泄壓閥或者電磁閥，通過1#閥門和2#閥門來控制系統壓力及排氣溫度。

其中，所述節流裝置根據調節要求，可以是膨脹閥也可以是毛細管。

其中，所述3#電磁閥為常開型電磁閥，1#和2#電磁閥為常閉型電磁閥。

其中，所述蒸發器和防霜換熱器緊貼著安裝，防霜換熱器位于迎風面，而蒸發器位于背風面，兩者同處于一個風道中。

其中，所述在實驗室模擬工況下，根據模擬環境溫度為-25℃工況，預先在熱泵系統內充入一定量的制冷劑，保證排氣壓力和吸氣壓力在一個合理的數值范圍，例如排氣1MPa～1.8MPa，吸氣0.3Mpa～0.4Mpa，同時確保排氣溫度在合理的范圍，例如60-90℃。

該空氣能熱泵熱水器的工作原理為：在環境溫度較高的情況下，例如10-20℃時，所述控制器根據檢測到的排氣壓力和排氣溫度，將2#閥門關閉，1#閥門打開，原來并聯通路只剩下旁通管流通制冷劑，由于壓力的變化，制冷劑將不斷往儲液罐里面充灌，直到排氣壓力恢復到正常值為止，然后關掉1#閥門，這時多余的制冷劑將被密封在儲液罐當中。當環境溫度下降，排氣壓力及排氣溫度降到一定值的時候，2#閥門打開，原來密封在里面的制冷劑會進入系統中，補充由于環境溫度下降，而引起的排氣壓力及排氣溫度下降，直到升到正常水平后，如果2#閥門打開后壓力仍然恢復不到正常壓力，此時先將1#和2#電磁閥打開，3#電磁閥關閉，通過毛細管節流降壓后，使得節流裝置前壓力降低，從而迫使儲液罐中的制冷劑繼續補充入動態系統中，根據控制器中設置的時間，先打開3#電磁閥，然后關閉1#和2#電磁閥，待系統運行平衡后，檢測排氣壓力及排氣溫度，如果還未達到正常的運行狀態，則重復上述動作，直到排氣壓力及排氣溫度到達正常水平為止。如果在極端環境溫度下，上述制冷劑補充還未能達到要求的情況下，此時將1#閥門打開，將整個儲液罐并聯入系統中運行，充分運用原來儲液罐內的制冷劑。所述防霜換熱器作為對制冷劑在水氣換熱器冷凝后的過冷，繼續放出熱量，并將熱量傳遞給蒸發器，達到既能使得節流前的制冷劑得到更大過冷度，又能提高蒸發器的蒸發溫度，提高蒸發器的換熱效率的同時，避免在低溫環境下蒸發器結霜的狀況。