專利名稱：一種雙冷凝器的熱泵熱水機(jī)及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能夠生產(chǎn)高溫?zé)崴铱蓪⒗淠龎毫芭艢?溫度控制在普通壓縮機(jī)運(yùn)行許可范圍內(nèi)的空氣源熱泵熱水機(jī)及其水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前空氣源熱泵熱水機(jī)的興起，已在國內(nèi)南方地區(qū)掀起了一股熱潮， 空氣源熱泵熱水機(jī)以其節(jié)能、環(huán)保、安全三個(gè)顯著的優(yōu)勢成為新一代的加熱設(shè)備，然而其與 生俱來優(yōu)勢的受到節(jié)能產(chǎn)業(yè)熱捧的同時(shí)，也由于其附帶的一些缺點(diǎn)，給運(yùn)用帶來了一定困 難，具體體現(xiàn)在高溫?zé)崴纳a(chǎn)、低溫環(huán)境的運(yùn)行以及化霜過程中引起的供水溫度不穩(wěn)定 幾個(gè)方面?？諝庠礋岜脽崴畽C(jī)作為制取生活用熱水的設(shè)備有不少的優(yōu)點(diǎn)，但由于現(xiàn)有的空氣 源熱泵熱水機(jī)采用的是全熱回收型的單冷凝器系統(tǒng)，因此在制取熱水的高溫階段，容易造 成冷凝壓力過高，不能制取溫度較高的熱水，而且在冬季環(huán)境溫度低于-10°C以后，制取熱 水時(shí)由于壓縮機(jī)的壓縮比過大，容易造成吸氣量不足而導(dǎo)致排氣溫度過高的現(xiàn)象，引起壓 縮機(jī)過熱燒毀。本實(shí)用新型就是通過對熱泵系統(tǒng)及其水系統(tǒng)的改造，滿足在使用普通壓縮 機(jī)的情況下熱泵熱水機(jī)能夠制取高溫?zé)崴囊蟆岜玫幕ǔ２捎盟耐ㄩy反向運(yùn)行化 霜的方式，在常規(guī)的空氣源熱泵熱水系統(tǒng)中，由于只有一個(gè)功能的水箱，因此，化霜時(shí)冷水 排入供水的水箱中，容易導(dǎo)致水箱水溫不穩(wěn)定的現(xiàn)象，該實(shí)用新型能夠有效地解決該問題。發(fā)明內(nèi)容為克服空氣源熱泵熱水機(jī)在高溫段制取熱水時(shí)產(chǎn)生的高冷凝壓力以 及在低溫環(huán)境下的壓縮比過大的情況，本實(shí)用新型提供了一種帶雙冷凝器的熱泵熱水機(jī)， 該設(shè)備不僅能夠解決在普通環(huán)境溫度下制取高溫?zé)崴母呃淠龎毫Φ膯栴}，同時(shí)還能夠在 低溫環(huán)境的運(yùn)行，解決熱泵熱水機(jī)在高溫、高寒地區(qū)的運(yùn)行問題。同時(shí)，采用高低溫水箱的 系統(tǒng)方式，利用低溫水箱的低溫水進(jìn)行化霜，不會影響高溫水箱中供水的水溫，保證用水的 舒適性。由于采用雙冷凝器的高溫加熱技術(shù)，該裝置的出水溫度可達(dá)75°C，同時(shí)該裝置能夠 在環(huán)境溫度_25°C的工況下保持水溫穩(wěn)定。本技術(shù)采用的技術(shù)方案是將公知的空氣源熱泵熱水器的熱泵系統(tǒng)的冷凝部分為 兩個(gè)獨(dú)立的冷凝段，即高溫冷凝器和低溫冷凝器，系統(tǒng)設(shè)置高、低溫水箱以及相應(yīng)的高、低 溫循環(huán)水泵。系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)，檢測低溫水箱的水位，如果水位低于設(shè)定值，則系統(tǒng)開啟自 來水進(jìn)水閥，進(jìn)行補(bǔ)水，直至補(bǔ)到設(shè)定水位以上，熱泵系統(tǒng)啟動，壓縮機(jī)、低溫循環(huán)泵運(yùn)行， 高溫閥關(guān)、低溫閥開，高溫高壓制冷劑由壓縮機(jī)出口經(jīng)過高溫冷凝器、進(jìn)入四通閥，通往低 溫冷凝器放熱，再經(jīng)過節(jié)流裝置降壓，在蒸發(fā)器吸熱后，最后進(jìn)入壓縮機(jī)吸氣腔，完成一個(gè) 制熱循環(huán)。重復(fù)制熱循環(huán)，不斷循環(huán)加熱，直至低溫水箱的高于低溫水箱的高溫設(shè)定值。當(dāng)?shù)蜏厮渌疁剡_(dá)到設(shè)定溫度后，系統(tǒng)打開高溫閥、關(guān)閉低溫閥，低溫水箱的水經(jīng) 過低溫冷凝器后，進(jìn)入高溫水箱，在水位達(dá)到滿足高溫水泵循環(huán)的最低需求以上時(shí)，系統(tǒng)檢 測高溫水箱的水溫，如低于系統(tǒng)設(shè)定值，則系統(tǒng)啟動高溫循環(huán)水泵，熱泵系統(tǒng)的冷凝熱通過 循環(huán)水輸送往高溫水箱，進(jìn)而制取出滿足使用要求的熱水。在化霜過程中，采用低溫水箱中的水為熱源，制冷劑由壓縮機(jī)出來后，進(jìn)入高溫冷 凝器，再經(jīng)過四通閥，流向蒸發(fā)器，融化蒸發(fā)器上的霜。由于高溫冷凝器的水仍處于熱泵系 統(tǒng)的冷凝段，因此，不會影響出水溫度。[0008]在上述的加熱流程中，低溫冷凝器的是主要的冷凝器，在整個(gè)加熱過程中，其冷凝 能力是按整個(gè)熱泵系統(tǒng)最大冷凝熱排放的能力設(shè)計(jì)的，因此低溫冷凝器的換熱處于低溫 段，其熱泵系統(tǒng)的冷凝溫度就能夠維持在一個(gè)較低的值，而由于低溫冷凝器已在設(shè)計(jì)上滿 足了最大冷凝熱的排放，因此高溫冷凝器的作用主要是提高水溫，高溫水箱的熱水溫度高 低不會影響整個(gè)冷凝系統(tǒng)的冷凝溫度(壓力)，因此可以根據(jù)需要設(shè)定高溫水箱溫度，其水 溫可以超過了普通空氣源熱泵熱水機(jī)的出水高溫瓶頸(55°C 60°C )，甚至可高達(dá)75°C以 上。在低溫的環(huán)境下運(yùn)行的時(shí)候，雖然高溫冷凝器仍處在排氣溫度的高溫段，由于低溫冷凝 器能夠有效的降低整個(gè)熱泵系統(tǒng)的冷凝壓力，因此不會導(dǎo)致壓縮機(jī)的壓縮比過大，排氣溫 度過高的情況，可避免壓縮機(jī)過熱燒毀的隱患。實(shí)現(xiàn)這一目的的裝置是由一種雙冷凝器的熱泵熱水機(jī)以及水箱、水泵、閥門及控 制系統(tǒng)等部件所組成的系統(tǒng)。雙冷凝器的熱泵熱水機(jī)類似于公知的熱泵熱水機(jī)，由壓縮機(jī)、 高溫冷凝器、低溫冷凝器、四通閥、單向閥、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器和循環(huán)水泵等主要部分組成， 壓縮機(jī)、低溫冷凝器、四通閥、單向閥、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器按照公知的制冷系統(tǒng)的同樣方法將 以上各部分用管道依次連通成封閉系統(tǒng)，并將高溫冷凝器串入壓縮機(jī)排氣口至四通閥的進(jìn) 口之間的排氣管上，系統(tǒng)內(nèi)充以適當(dāng)?shù)墓べ|(zhì)(制冷劑)，另有控制系統(tǒng)用以控制壓縮機(jī)、水 泵、閥門等部件的工作。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。附圖是本實(shí)用新型的原理圖，圖紙加粗的線條表示為熱泵系統(tǒng)的制冷劑管路。附圖中1.壓縮機(jī)，2.四通閥，3.低溫冷凝器，4.高溫冷凝器，5.高溫循環(huán)泵，6.高 溫閥，7.高溫水箱，8.低溫閥，9.低溫循環(huán)泵，10.低溫水箱，11.自來水進(jìn)水閥，12.單向 閥，13.節(jié)流裝置，14.蒸發(fā)器具體實(shí)施方式
在附圖中的熱泵系統(tǒng)，由一種雙冷凝器的熱泵熱水機(jī)以及水箱、 水泵、閥門及控制系統(tǒng)等部件所組成的系統(tǒng)。雙冷凝器的熱泵熱水機(jī)類似于公知的熱泵熱 水機(jī)，由壓縮機(jī)1、高溫冷凝器4、低溫冷凝器3、四通閥2、單向閥12、節(jié)流裝置13、蒸發(fā)器 14等主要部分組成，壓縮機(jī)1、高溫冷凝器4、低溫冷凝器3、四通閥2、單向閥12、節(jié)流裝置 13、蒸發(fā)器14按照公知的制冷系統(tǒng)的同樣方法將以上各部分用管道依次連通成封閉系統(tǒng)， 并將高溫冷凝器4串入壓縮機(jī)1排氣口至四通閥2的進(jìn)口之間的排氣管上，系統(tǒng)內(nèi)充以適 當(dāng)?shù)墓べ|(zhì)(制冷劑)。另有控制系統(tǒng)用以控制壓縮機(jī)、水泵、閥門等部件的工作。系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)，檢測低溫水箱10的水位，如果水位低于設(shè)定值，則系統(tǒng)開啟自 來水進(jìn)水閥11，進(jìn)行補(bǔ)水，直至補(bǔ)到設(shè)定水位以上，熱泵系統(tǒng)啟動，壓縮機(jī)1、低溫循環(huán)泵9 運(yùn)行，高溫閥6關(guān)、低溫閥8開，高溫高壓的制冷劑由壓縮機(jī)1出口經(jīng)過高溫冷凝器4、進(jìn)入 四通閥2，通往低溫冷凝器放熱3，再經(jīng)過節(jié)流裝置13降壓，在蒸發(fā)器14吸熱后，最后進(jìn)入 壓縮機(jī)1吸氣腔，完成一個(gè)制熱循環(huán)。重復(fù)該制熱循環(huán)，不斷循環(huán)加熱，直至低溫水箱10的 水溫高于設(shè)定值。當(dāng)?shù)蜏厮?0水溫達(dá)到設(shè)定溫度后，系統(tǒng)打開高溫閥6、關(guān)閉低溫閥8，低溫水箱 10的經(jīng)過低溫冷凝器3后，進(jìn)入高溫水箱7，在水位達(dá)到滿足高溫循環(huán)水泵5運(yùn)行的最低需 求以上時(shí)，系統(tǒng)檢測高溫水箱7的水溫，如低于系統(tǒng)設(shè)定值，則系統(tǒng)啟動高溫循環(huán)水泵5，熱 泵系統(tǒng)的冷凝熱通過循環(huán)水輸送往高溫水箱7，進(jìn)而制取出滿足使用要求的熱水。進(jìn)入化霜程序后，高溫循環(huán)水泵5、低溫循環(huán)水泵9繼續(xù)運(yùn)行，四通閥2改變制冷劑流向，制冷劑由高溫冷凝器3經(jīng)過四通閥2流向蒸發(fā)器14，利用高溫高壓的氣體融化蒸發(fā)器 14上的霜。
權(quán)利要求1.一種雙冷凝器的熱泵熱水機(jī)及其系統(tǒng)，由壓縮機(jī)、高溫冷凝器、低溫冷凝器、四通閥、 單向閥、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器和循環(huán)水泵順序連接組成，其特征是把熱泵系統(tǒng)的冷凝部分為 兩個(gè)獨(dú)立的冷凝段，由高溫冷凝器和低溫冷凝器順序連接而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙冷凝器的熱泵熱水機(jī)及其系統(tǒng)，其特征是在水系統(tǒng) 側(cè)依次設(shè)置高、低溫水箱以及相應(yīng)的高、低溫循環(huán)水泵，各個(gè)溫度段的加熱由水箱設(shè)定溫度 確定。
專利摘要一種雙冷凝器的熱泵熱水機(jī)及其系統(tǒng)，它是由壓縮機(jī)、高溫冷凝器、低溫冷凝器、四通閥、單向閥、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器和循環(huán)水泵等主要部分順序連接組成，由于冷凝放熱分為高溫、低溫兩個(gè)溫度段進(jìn)行，解決了熱泵熱水機(jī)在高溫、高寒地區(qū)的排氣溫度高、壓縮比過大的運(yùn)行問題，該裝置的出水溫度可達(dá)75℃，同時(shí)該裝置能夠在環(huán)境溫度-25℃的工況下保持水溫穩(wěn)定。
文檔編號F25B6/04GK201828018SQ201020188148
公開日2011年5月11日 申請日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月5日
發(fā)明者胡龍 申請人:廣州科力新能源有限公司