[發(fā)明專(zhuān)利]一種蓄能型高效空氣源太陽(yáng)能復(fù)合熱泵熱水器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910575839.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110243083A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白靜;崔四齊;蘇之勇;劉寅;桑翎;王輝;張淑林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中原工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): F24S20/40
• 分類(lèi)號(hào): F24S20/40;F24H4/02;F25B13/00;F24H9/00;F24S80/00;F25B47/02
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 冉珊敏

本發(fā)明提供一種蓄能型高效空氣源太陽(yáng)能復(fù)合熱泵熱水器，該裝置由壓縮機(jī)、四通換向閥、冷凝器、保溫水箱、蒸發(fā)器、蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥、氣液分離器、蓄熱器、相變蓄熱介質(zhì)、釋熱用蒸發(fā)盤(pán)管、蓄熱用再冷盤(pán)管、太陽(yáng)能蓄熱用盤(pán)管、主路膨脹閥、蓄能用膨脹閥、太陽(yáng)能集熱器、水泵、電磁閥、單向閥以及連接管道組成。本發(fā)明通過(guò)蓄熱器和太陽(yáng)能集熱器的輔助調(diào)節(jié)，以及一個(gè)四通換向閥和四個(gè)單向閥的巧妙切換組合，該熱泵熱水機(jī)組解決了冬季極端工況條件下的制熱問(wèn)題，改善了熱泵熱水器的能效比，拓寬了空氣源熱泵熱水器的使用溫度范圍，減少了熱水器的運(yùn)行費(fèi)用，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，提高了空氣源熱泵熱水器全年運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱泵熱水機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種蓄能型高效空氣源太陽(yáng)能復(fù)合熱泵熱水器。

背景技術(shù)

近年來(lái)，由于全國(guó)多處頻發(fā)大面積、持續(xù)的霧霾天氣，包括北京、河北、河南在內(nèi)的各大城市、地方政府紛紛推出相關(guān)政策，加快淘汰分散燃煤小鍋爐，因地制宜穩(wěn)步推進(jìn)“煤改電”替代改造，促進(jìn)節(jié)能減排。目前，空氣源熱泵熱水器被認(rèn)為國(guó)家“煤改電”的標(biāo)配，但現(xiàn)有的空氣源熱泵熱水器存在以下突出問(wèn)題：在低溫環(huán)境條件下，由于蒸發(fā)溫度過(guò)低、壓縮機(jī)壓縮比過(guò)大，導(dǎo)致系統(tǒng)制取高溫?zé)崮艿哪芰ρ杆偎p，制熱量小，能效比低，同時(shí)室外換熱器結(jié)霜問(wèn)題嚴(yán)重，化霜時(shí)間長(zhǎng)、耗電增加；甚至可能導(dǎo)致裝置不能正常運(yùn)行。總之，當(dāng)室外溫度過(guò)低時(shí)，常規(guī)空氣源熱泵熱水器存在的上述突出問(wèn)題，嚴(yán)重影響了空氣源熱泵熱水器的推廣及應(yīng)用。

針對(duì)常規(guī)空氣源熱泵熱水器存在的不足，目前常用的解決方案有三種：一種采用傳統(tǒng)的輔助電加熱器方式，但效率較低，運(yùn)行成本較高，幾乎已經(jīng)淘汰。另兩種方案分別采用兩級(jí)壓縮式制熱循環(huán)方式和復(fù)疊式制熱循環(huán)方式，一定程度解決了空氣源熱泵高溫工況或低溫工況制熱時(shí)壓縮機(jī)壓縮比過(guò)大、排氣溫度過(guò)高、吸氣壓力過(guò)高或過(guò)低的問(wèn)題，提高了機(jī)組制熱能力以及能效比，但該兩種方案中也存在如下問(wèn)題：首先是兩級(jí)壓縮式循環(huán)和復(fù)疊式循環(huán)隨用戶(hù)負(fù)荷變化時(shí)能量調(diào)節(jié)范圍較小，當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，系統(tǒng)能量調(diào)節(jié)過(guò)程中能量消耗的減少量較小，而系統(tǒng)能效比下降明顯；其次是復(fù)疊式循環(huán)系統(tǒng)采用兩套制冷循環(huán)和兩種制冷劑，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大；最后是兩級(jí)壓縮式循環(huán)和復(fù)疊式循環(huán)的蒸發(fā)器表面出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)霜時(shí)，如何高效的融霜成了一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種蓄能型高效空氣源太陽(yáng)能復(fù)合熱泵熱水器，解決了現(xiàn)有空氣源熱泵熱水器在低溫環(huán)境下制熱時(shí)壓縮機(jī)壓縮比過(guò)大、排氣溫度過(guò)高、單位制冷劑制熱量減少、系統(tǒng)制熱性能系數(shù)和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性降低等突出技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種蓄能型高效空氣源太陽(yáng)能復(fù)合熱泵熱水器，包括壓縮機(jī)、四通換向閥、冷凝器、保溫水箱、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器側(cè)風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥、氣液分離器、蓄熱器、相變蓄熱介質(zhì)、釋熱用蒸發(fā)盤(pán)管、蓄熱用再冷盤(pán)管、太陽(yáng)能蓄熱用盤(pán)管、干燥過(guò)濾器、觀察鏡、主路膨脹閥、蓄能用膨脹閥、太陽(yáng)能集熱器、集熱器用水泵、熱水用水泵、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥、第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥、第四單向閥以及連接管道。

所述壓縮機(jī)通過(guò)四通換向閥分別與冷凝器、蒸發(fā)器和蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥的接口管道連接，冷凝器位于保溫水箱內(nèi)，冷凝器的接口分別與第一單向閥的進(jìn)口和第二單向閥的出口相連接，蒸發(fā)器的接口分別與第三單向閥的進(jìn)口和第四單向閥的出口相連接，蒸發(fā)器一側(cè)設(shè)有蒸發(fā)器側(cè)風(fēng)機(jī)，蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥的接口分別與第三電磁閥的出口、氣液分離器的進(jìn)口相連接。

所述相變蓄熱介質(zhì)、釋熱用蒸發(fā)盤(pán)管、蓄熱用再冷盤(pán)管和太陽(yáng)能蓄熱用盤(pán)管位于蓄熱器內(nèi)部，釋熱用蒸發(fā)盤(pán)管的一端出口與蓄能用膨脹閥相連、另一端與第三電磁閥相連，蓄熱用再冷盤(pán)管的一端出口與第一電磁閥相連、另一端分別與第二電磁閥的出口和干燥過(guò)濾器的進(jìn)口管道連接，太陽(yáng)能蓄熱用盤(pán)管的出口通過(guò)第四電磁閥分別與太陽(yáng)能集熱器的出口和保溫水箱相連接，第四電磁閥與保溫水箱之間設(shè)有第五電磁閥。