[發(fā)明專利]一種具有廢熱回收功能的熱泵熱水器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010016825.8
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111156697B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 徐榮吉;孫聰;李印實
• 申請（專利權(quán)）人: 北京建筑大學;西安交通大學
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02;F24H9/20;F24H9/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

本發(fā)明提出了一種具有廢熱回收功能的熱泵熱水器，所述熱泵熱水器包括熱泵循環(huán)系統(tǒng)、熱水換熱器和廢熱回收熱管；所述廢熱回收熱管的冷凝段設置在所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)的冷水箱的內(nèi)部；所述廢熱回收熱管的蒸發(fā)段設置在浴室內(nèi)的廢熱聚集處；所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)的冷凝器設置在所述熱水換熱器的內(nèi)部。本發(fā)明利用熱泵循環(huán)系統(tǒng)進行加熱，使冷水箱內(nèi)工質(zhì)的溫度適中小于或等于環(huán)境溫度，避免了熱水存儲過程中的能量浪費，并利用廢熱回收熱管回收洗浴過程中產(chǎn)生的廢熱，實現(xiàn)洗浴過程中的廢熱的有效利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱泵熱水器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有廢熱回收功能的熱泵熱水器。

背景技術(shù)

在人們?nèi)粘Ｉ钪校顭崴紦?jù)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，通過加熱裝置，在通電條件下產(chǎn)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(xiàn)對水溫的調(diào)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(chǎn)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(shù)，將水箱內(nèi)的水加熱。

生活熱水中，洗浴熱水占據(jù)比例較大。在洗浴過程中，大量熱水攜帶熱量，直接排掉，造成了能源的浪費。

對于上述的儲熱電熱熱水器、太陽能熱水器和熱泵熱水器，都需要借助水箱來儲存熱水。而由于水箱保溫材料的限制，且水箱內(nèi)儲存熱水溫高于環(huán)境溫度，水箱內(nèi)熱水的熱量不斷散失到環(huán)境中，造成能量的浪費。

如何避免熱水存儲過程中的能量浪費，并實現(xiàn)洗浴過程中產(chǎn)生的廢熱的有效利用成為一個亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有廢熱回收功能的熱泵熱水器，以避免熱水存儲過程中的能量浪費，并實現(xiàn)洗浴過程中產(chǎn)生的廢熱的有效利用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種具有廢熱回收功能的熱泵熱水器，所述熱泵熱水器包括熱泵循環(huán)系統(tǒng)、熱水換熱器和廢熱回收熱管；

所述廢熱回收熱管的冷凝段設置在所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)的冷水箱的內(nèi)部；

所述廢熱回收熱管的蒸發(fā)段設置在浴室內(nèi)的廢熱聚集處；

所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)的冷凝器設置在所述熱水換熱器的內(nèi)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。

可選的，所述廢熱回收熱管包括蒸汽廢熱回收熱管、排風廢熱回收熱管和熱水廢熱回收熱管中的一種或多種；

所述蒸汽廢熱回收熱管的蒸發(fā)段設置在浴室頂部，所述排風廢熱回收熱管的蒸發(fā)段設置在浴室的排風口、所述熱水廢熱回收熱管的蒸發(fā)段設置在浴室的淋浴區(qū)地面。

可選的，所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括：冷水箱、蒸發(fā)器、壓縮機和冷凝器；

所述冷水箱內(nèi)灌裝有工質(zhì)，所述蒸發(fā)器設置在冷水箱內(nèi)，所述蒸發(fā)器的出口經(jīng)過所述壓縮機與所述冷凝器的入口連接；所述冷凝器的出口經(jīng)過膨脹閥與所述蒸發(fā)器的入口連接。

可選的，所述蒸發(fā)器在所述冷水箱內(nèi)吸熱過程中，所述冷水箱內(nèi)工質(zhì)的相變率為20％-60％。

可選的，所述冷水箱為馬桶的水箱。

可選的，所述蒸發(fā)器在所述馬桶的水箱內(nèi)吸熱過程，馬桶的水箱內(nèi)的水的相變率為20％-50％。