本實用新型涉及空氣能熱泵熱水器系統(tǒng)，具體地說，是一種99℃高溫熱水空氣能熱泵。

背景技術：

目前熱水器普遍為高耗能的電熱水器和燃氣熱水器，隨著全球能源日趨緊缺，我國北方冬季取暖用氣逐年出現(xiàn)燃氣慌，持續(xù)出現(xiàn)的大氣污染，霧霾天氣，節(jié)能減排，已成為政府、媒體和百姓非常關注的熱門話題。而空氣能熱水器，這一愛到全球許多國家廣泛推崇的節(jié)能洗浴產品，并未得到我國政府和普通民眾的重視，其原因有：

1）、現(xiàn)有市售熱泵熱水器產品，產水溫度普遍較低，一般為55℃，而且還要在超出額定功率，才能達到這一溫度值；

2）、現(xiàn)有市售熱泵熱水器產品，能效比普遍較低，一般為3.7左右；很多品牌為了提高能效比，把熱泵蒸發(fā)器面積做的比家用冷暖空調室外機蒸發(fā)器面積大50％左右，熱泵外機呈碩大的正方體，很難用三角架安裝在二樓以上用戶的外墻上；

3）、現(xiàn)有市售熱泵熱水器產品，由于產水溫度低，能效比低，儲水箱體積就要做的較大，一般都在200升以上，如果儲水箱體積太小，就不能滿足冬天家庭對熱水的需求，碩大的儲水箱，普遍為中小戶型家庭無地方安裝，而不能接受，成了普及空氣能熱水器進入家庭的最大瓶頸；

4）、現(xiàn)有市售熱泵熱水器產品，壽命短：內置于儲水箱中的換熱方式,或外置水泵循環(huán)的換熱方式，置熱泵壓縮機,長期處于高溫高壓的惡劣環(huán)境下工作,造成壓縮機長期工作在溫升超過額定溫升上限,高溫會造成壓縮機電機線圈絕緣阻值下降，加速老化，冷凍機油變稀，降低潤滑效果，加速運動部件磨損，周而復始，還會造成機油結碳；換熱套管長期處于高溫熱水中，容易結水垢，造成換熱效率下降，甚至換熱套管斷裂，縮短壽命，從而相對增加了用戶使用成本；

5）、現(xiàn)有市售熱泵熱水器產品，無論環(huán)境溫度高低，都要除霜，還存在對系統(tǒng)是否需要除霜及進入除霜時間點，難以準確判斷，普遍存在無霜，誤除霜，有霜不除霜，除霜不徹底，除霜時間長，影響熱水溫度等許多缺點：由于內置儲水箱，或外置水泵循環(huán)的換熱方式，隨著熱水溫度逐漸升高，熱泵壓縮機的排氣溫度和排氣壓力，也會隨之升高，當排氣溫度和排氣壓力達到上限時，風機就不得不停止運轉，風機停止運轉的結果是，熱泵生產熱水的能效比下降三分之二以上，蒸發(fā)器由于風機停止運轉，從環(huán)境中吸熱非常少，很快蒸發(fā)器就結滿霜層，熱泵系統(tǒng)就不得不除霜，造成大量能源浪費；而且節(jié)流閥前回氣溫度，基本和儲水箱中熱水溫度相同，也就是說，隨著水溫的升高，能效比也呈線性下降。

6）、現(xiàn)有市售熱泵熱水器產品，儲水箱體積大，必然增加了制造成本，導致銷售價格上揚，加上體積大無地安裝、使用中維修頻率高、壽命短、能效比低、省電有限，用戶與使用電熱水器、燃氣熱水器比較后，認為省錢不多，麻煩不少。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供一種99℃高溫熱水空氣能熱泵。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

99℃高溫熱水空氣能熱泵，其特征在于，包括有依次連接的一級壓縮機和二級壓縮機，所述二級壓縮機依次串聯(lián)連接于冷凝器、過濾器和蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器連接于所述一級壓縮機形成閉合回路連接；所述冷凝器還依次經由保溫水箱、溫度傳感器和PLC模塊連接于一級壓縮機。

本實用新型還具有以下附加技術特征：

作為本實用新型進一步具體優(yōu)化的，所述冷凝器和所述過濾器紙件還設有膨脹閥；所述膨脹閥為熱力膨脹閥。

作為本實用新型進一步具體優(yōu)化的，所述蒸發(fā)器一側還設有用于促進冷空氣快速流動降溫的風扇。

作為本實用新型進一步具體優(yōu)化的，冷凝器的下端通有冷水。

作為本實用新型進一步具體優(yōu)化的，所述溫度傳感器的型號為DS18B20溫度傳感器。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下的優(yōu)點：在環(huán)境溫度20℃，進水溫度15℃的標準狀況下，定頻機產55℃的熱水，能效比提高到5.0以上；由于產水溫度的提高，能效比大幅提高，除霜問題的徹底解決，所以30-80L大小的儲水箱，即可滿足我國所有家庭，包括北方極寒地區(qū)家庭的熱水需求，解決了由于熱泵熱水器大儲水箱進入家庭的瓶頸；由于設置了兩級壓縮機直熱產水方式，以及極高的能效比，對于家庭用戶，熱泵熱水器可以長期生產38℃左右的低溫熱水和99℃的高溫熱水，極大延長熱泵壓縮機的使用壽命，提高整機的使用時間，相對減少用戶的購買和使用成本。

本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型整體結構示意圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

99℃高溫熱水空氣能熱泵，包括有依次連接的一級壓縮機和二級壓縮機，所述二級壓縮機依次串聯(lián)連接于冷凝器、過濾器和蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器連接于所述一級壓縮機形成閉合回路連接；所述冷凝器還依次經由保溫水箱、溫度傳感器和PLC模塊連接于一級壓縮機。所述冷凝器和所述過濾器紙件還設有膨脹閥；所述膨脹閥為熱力膨脹閥。所述蒸發(fā)器一側還設有用于促進冷空氣快速流動降溫的風扇。所述冷凝器的下端通有冷水。所述溫度傳感器的型號為DS18B20溫度傳感器。

目前，風能空壓機熱水器可以給工廠冷水加熱。熱水的供應場合，不但能用于廠房加熱和熱水洗澡，還能連續(xù)提供工藝所需的熱水，或者作為鍋爐給水的預熱，最終成為蒸汽。

99℃高溫熱水空氣能熱泵的工作原理：一級壓縮機和二級壓縮機長期連續(xù)的運行過程中，把電能轉換為機械能，機械能轉換為熱能，在機械能轉換為熱能過程中，空氣得到強烈的高壓壓縮，使之溫度驟升，這是普通物理學機械能量轉換現(xiàn)象，空壓機螺桿的高速旋轉產生的高溫熱量，同時也摩擦發(fā)熱，這些產生的高溫熱量由空壓機潤滑油的加入混合成油/氣蒸氣排出機體,這部分高溫油/氣流的熱量相當于空壓機輸入功率的3/4,它的溫度通常80℃-100℃，這些熱能都由于機器運行溫度的要求，都被無端地廢棄排往大氣中，即空壓機的散熱系統(tǒng)來完成機器運行的溫度要求。這部分的熱量能以熱的空氣或熱油的方式被回收利用，熱空氣的使用受到一定的限制，精確設計的熱水型能量設備裝置能夠回收利用節(jié)約能量可達93%，其余7%因輻射而蒸發(fā)損失。

熱力膨脹閥安裝在蒸發(fā)器入口，常稱為膨脹閥，主要作用有兩個：節(jié)流做用：高溫高壓的液態(tài)制冷劑經過膨脹閥的節(jié)流孔節(jié)流后，成為低溫低壓的霧狀的液壓制冷劑，為制冷劑的蒸發(fā)創(chuàng)造條件?？刂浦评鋭┑牧髁浚哼M入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑，經過蒸發(fā)器后，制冷劑由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)，吸收熱量，降低車內的溫度。膨脹閥控制制冷劑的流量，保證蒸發(fā)器的出口完全為氣態(tài)制冷劑，若流量過大，出口含有液態(tài)制冷劑，可能進入壓縮機產生液擊；若制冷劑流量過小，提前蒸發(fā)完畢，造成制冷不足。

99℃高溫熱水空氣能熱泵的有益效果：

零加熱成本，它本身是一種余熱利用工程，在空壓機熱水器加裝中，并沒有增加對空壓機本身的負載，100%利用空壓機廢熱能來生產熱水，不需要任何的輔助加熱設備，所以加熱成本是零。

不受天氣的影響，它的熱量來源于正在運行的螺桿空壓機油溫度，空壓機運行溫度在92℃，那么熱水溫度就會有85℃，有空壓機在運行余熱利用熱水器有熱水產出，所以它不受天氣影響。

安全，由于它是采用 空壓機余熱利用，故相對電熱水器而言，杜絕了漏電的安全隱患；相對燃氣熱水器來講，沒有燃氣泄露，或一氧化碳中毒的安全隱患，因而具有更卓越的安全性能。

綠色環(huán)保，燃氣熱水器通過燃燒可燃氣體加熱熱水，同時排放大量的一氧化碳、二氧化硫等有害廢氣。風能空壓機熱水器將空壓機的熱量把冷水加熱，即可產出熱水；完全做到零排放，對環(huán)境幾乎不產生影響，是真正的環(huán)保熱水器。

低碳時尚，在節(jié)能減排已經成為時代潮流的今天，節(jié)約能源，減少碳排放是最時尚的節(jié)能方式。風能空壓機熱水器采用的是余熱原理，將空壓機熱量轉移到水中，不是直接用電熱元件加熱，因此其能效可達到93%。

省錢，事實上，風能空壓機熱水器把空壓機潤滑油熱量進行回收利用，使空壓機溫度冷卻到一定的程度，則空壓機不會出現(xiàn)高溫度的現(xiàn)象，其潛熱同樣可以被回收利用，補償了由于輻射失掉的熱量，實現(xiàn)熱水回收利用設備100%不用消耗電能。如工廠熱水的使用是連續(xù)的，那么一年內可節(jié)省的鍋爐燃料費用就可以買三臺空壓機。

有利于空壓機的散熱，空壓機在高速運行中，產出大量的熱能，風能空壓機熱水器吸收了大部分的熱能，使空壓機的運行溫度在正常的范圍以內，可讓空壓機散熱風扇停下，減少電能的消耗、延長潤滑油質的時間。大大的降低了空壓機的故障率，讓使用壽命得到更好的保障。

盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權利要求及其等同物限定。