[發明專利]一種太陽能即熱熱泵熱水器

有效

• 申請號: 202010016824.3
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111156696B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 徐榮吉;李印實;王瑞祥;胡文舉;陳啟超;鐘洪偉
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02;F24H9/20;F24S20/40;F24S50/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

1.一種太陽能即熱熱泵熱水器，其特征在于，所述熱泵熱水器包括：

太陽能集熱器、帶有循環路徑切換裝置的熱泵循環管路和熱水換熱器；

所述太陽能集熱器串接在熱泵循環管路中供熱膨脹閥與儲熱膨脹閥之間的管路上；

所述熱泵循環管路的冷凝器設置在所述熱水換熱器的內部；

所述熱水換熱器的入水口與自來水管的出水口連接，所述熱水換熱器的出水口與混水閥的第一入水口連接，所述混水閥的第二入水口與自來水管的出水口連接，所述混水閥的出水口與淋浴噴頭連接；

所述循環路徑切換裝置用于切換所述熱泵循環管路的循環路徑；所述循環路徑為淋浴時的供熱循環路徑或不淋浴時的儲熱循環路徑;

所述熱泵循環管路的冷水箱為馬桶的水箱;

所述熱泵循環管路包括蒸發冷凝器、冷水箱、循環路徑切換裝置、壓縮機、冷凝器、供熱膨脹閥和儲熱膨脹閥；所述冷水箱內裝有工質；所述蒸發冷凝器在所述冷水箱內；所述蒸發冷凝器的第一端口與所述循環路徑切換裝置的e口連接，所述循環路徑切換裝置的d口與所述壓縮機的入口連接，所述壓縮機的出口與所述循環路徑切換裝置的a口連接，所述循環路徑切換裝置的b口與所述冷凝器的入口連接，所述循環路徑切換裝置的c口與所述供熱膨脹閥的第二端口連通；所述冷凝器的出口與所述供熱膨脹閥的第一端口連接，所述供熱膨脹閥的第二端口與所述儲熱膨脹閥的第一端口連接，所述儲熱膨脹閥的第二端口與所述蒸發冷凝器的第二端口連接；當所述循環路徑切換裝置的導通狀態為e口和d口導通，a口和b口導通時，所述循環路徑為供熱循環路徑；當所述循環路徑切換裝置的導通狀態為a口和e口連通，c口和d口連通時，所述循環路徑為儲熱循環路徑;

或所述熱泵循環管路包括蒸發冷凝器、冷水箱、循環路徑切換裝置、壓縮機、冷凝器、供熱膨脹閥、儲熱膨脹閥和三通換向閥；所述冷水箱內裝有工質；所述蒸發冷凝器在所述冷水箱內；所述蒸發冷凝器的第一端口與所述循環路徑切換裝置的e口連接，所述循環路徑切換裝置的d口與所述壓縮機的入口連接，所述壓縮機的出口與所述循環路徑切換裝置的a口連接，所述循環路徑切換裝置的b口與所述冷凝器的入口連接，所述循環路徑切換裝置的c口與所述供熱膨脹閥的第二端口連通；所述冷凝器的出口與供熱膨脹閥的第一端口連接，所述供熱膨脹閥的第二端口還與所述儲熱膨脹閥的第一端口連接，所述儲熱膨脹閥的第二端口與三通換向閥的f口連接，所述三通換向閥的g口與所述蒸發冷凝器的第二端口連接，所述三通換向閥的h口與所述蒸發冷凝器的第一端口連接；當三通換向閥的導通狀態為f口和g口導通，所述循環路徑切換裝置的導通狀態為e口和d口導通，a口和b口導通時，所述循環路徑為供熱循環路徑；當三通換向閥的導通狀態為f口和g口導通，所述循環路徑切換裝置的導通狀態為a口和e口連通，c口和d口連通時，所述循環路徑為儲熱循環路徑；當三通換向閥的f口和h口導通，所述循環路徑切換裝置的e口和d口導通，a口和b口導通時，所述太陽能集熱器通過熱泵循環管路為所述熱水換熱器內的水加熱。

2.根據權利要求1所述的太陽能即熱熱泵熱水器，其特征在于，所述熱泵熱水器還包括光敏傳感器、控制系統；

所述光敏傳感器安裝在所述太陽能集熱器上；

所述光敏傳感器的信號輸出端與所述控制系統的輸入端連接，所述控制系統的輸出端與所述循環路徑切換裝置的控制端連接；

所述控制系統用于在熱泵循環管路的循環路徑為儲熱循環路徑時，將所述光敏傳感器檢測的光照強度信號與預設光照強度值進行比較，當光照強度信號大于預設光照強度值時，控制循環路徑切換裝置的導通狀態切換至c口和e口導通，使所述壓縮機退出儲熱循環路徑。

3.根據權利要求1所述的太陽能即熱熱泵熱水器，其特征在于，所述熱泵熱水器還包括水溫傳感器和控制系統；

所述水溫傳感器設置在熱水換熱器的出水管路內，所述水溫傳感器與所述控制系統的輸入端連接，所述控制系統的輸出端與所述壓縮機的控制端連接，所述控制系統用于在熱泵循環管路的循環路徑為供熱循環路徑時，根據所述水溫傳感器測量的熱水換熱器的出水管路內的水溫調整所述壓縮機的轉速。

4.根據權利要求1所述的太陽能即熱熱泵熱水器，其特征在于，循環路徑切換裝置為五通換向閥。

5.根據權利要求1所述的太陽能即熱熱泵熱水器，其特征在于，所述蒸發冷凝器在所述馬桶的水箱內吸熱過程，馬桶的水箱內的水的相變率為20%-50%。