[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

本發明提出了一種太陽能即熱熱泵熱水器，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；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；熱泵循環系統的冷凝器設置在熱水換熱器的內部；通過循環路徑切換裝置切換熱泵循環管路的循環路徑，在洗浴時，熱泵循環管路切換至供熱循環路徑，利用熱泵循環管路對熱水換熱器的水快速加熱，實現即熱，當不洗浴時，將熱泵循環管路切換至儲熱循環路徑，利用太陽能集熱器及熱泵循環管路對冷水箱內的工質進行加熱，降低了太陽能集熱器的集熱溫度，實現了太陽能的有效利用，使太陽能熱集熱器的運行費率進一步降低，且規避了加熱速度慢的技術缺陷。

技術領域

本發明涉及熱泵熱水器技術領域，特別是涉及一種太陽能即熱熱泵熱水器。

背景技術

在人們日常生活中，生活熱水占據了日常用水的較大比例，熱水加熱裝置逐漸普及。目前常用的熱水器有四類，分別為電熱水器、太陽能熱水器、燃氣熱水器和熱泵熱水器。其中電熱水器又分為兩類，儲熱電熱熱水器(包含熱水水箱)和即熱式電熱水器。電熱水器通過加熱裝置，在通電條件下產生熱量來加熱水，同時通過溫度傳感器控制加熱的起停，從而實現對水溫的調控。電熱水器成本低，安裝簡單，使用方便。太陽能熱水器由太陽能集熱器、水箱以及輔助加熱部分組成，主要利用太陽輻射來產生熱水。太陽能熱水器安全清潔、運行能耗低。燃氣熱水器以燃氣為燃料，通過燃燒制備熱水。燃氣熱水器占地小，加熱迅速。熱泵熱水器，一般以空氣源為主，通過吸收空氣中的能量，利用熱泵技術，將水箱內的水加熱。

然而，每種熱水器都存在一定的技術弊端。對于電熱水器，從節能角度看，電熱水器能量利用效率小于1；從安全角度看，電熱水器的電熱裝置直接在水中進行加熱，很容易發生漏電和觸電事故。而對于即熱式電熱水器，額定加熱功率較高，一般大于3kW，過大功率的電負荷會使電線發熱，造成火災事故。太陽能熱水器，運行費率較低，而且其對太陽光的較大的依賴。燃氣熱水器最大的優勢在于其可以實現即熱，但是，燃氣熱水器利用燃氣直接加熱熱水，燃氣屬于高品質燃料，而熱水屬于低品位熱，從熱力學第二定律角度看，也是一種能量的浪費。此外，燃氣熱水器由于排煙的需要，需要在特定位置安裝。空氣源熱泵熱水器，能量利用效率高，COP可以達到3～5。但是，如果冬季室外溫度過低，室外機容易結霜，使其效率下降，甚至不能運行。且熱泵熱水器、太陽能熱水器、儲水式電熱水器都通過熱水箱儲存熱水，熱水溫度一般在60℃左右。由于熱水箱內水溫高于環境溫度，會持續向環境放熱，造成能量的浪費。

如何提供一種節能安全的即熱熱水器成為一個亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能即熱熱泵熱水器，以充分利用太陽能熱水器和熱泵熱水器的優點，規避其缺點，提供一種節能安全的即熱熱水器。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種太陽能即熱熱泵熱水器，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；

所述熱泵循環系統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。

可選的，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；