一种带节能循环的水管路系统式空气源热泵热水器技术方案

一种带节能循环的水管路系统式空气源热泵热水器，整机分为室外机和室内机两部分。室外机由压缩机、翅片式风冷换热器、节能循环器、板式或套管式氟水换热器、循环水泵及其它配件组成；室内机由带有布水器的保温热水罐、控制器及其它配件组成。本实用新型专利技术室内外通过水管路相连，因此适用于南方冬季不结冰地区，且水管室外部分保温；氟水换热器外置，采用水泵进行热水循环。本实用新型专利技术采用节能循环器，极大降低压缩机排气压力，提高制热能效比（ＥＥＲ）；采用布水器使得热水罐内实现良好的温度分层；节流机构采用毛细管以降低成本；该热泵热水器具有高效节能、安全可靠、安装灵活、成本低、对用户安装位置适应性强等突出优点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种带节能循环的水管路系统式空气源热泵热水器，采用节能循环改进 制冷系统、采用布水器改进热水罐、采用氟管路系统以适应冬季气候，属于空气源热泵供热

技术介绍
目前广泛应用的热水器中，电热水器能耗大、运行费用过高，燃气热水器安全问题突出、 受气源限制，太阳能热水器受阳光、占用空间等因素影响过大。热泵热水器采用压縮机制冷 系统从室外空气中吸收热量，并通过氟水换热器将自来水加热到所需温度以作为生活热水之 用，其耗电仅及电热水器的l/4以下，全年综合运行费用远低于电热水器，也比燃气热水器、 太阳能热水器低得多，且节能环保、安全可靠、安装使用及维修方便，适合全面推广。现有的空气源热泵热水器中，大多数都将加热水用的冷凝器放置在热水罐内， 一旦相关 部分泄漏或出现其它故障，会导致制冷剂进入热水罐内或者制冷系统进水，且维修困难。现有热泵热水器基本上都不采用节能循环器，由于加热生活热水到设计温度(一般取50 6(TC左右)需要冷凝温度很高，导致排气压力很高，压縮比过大，特别是在冬季条件下更为 严重，这一方面造成能效比EER (制热量/输入功率)大大降低而使耗电增大，经济性恶化， 另一方面压縮机等部件的故障率增大，寿命降低。现有热泵热水器所采用的把冷凝器置于水箱内的闷烧式换热其水侧换热能力低；而少数 采用将冷凝器置于水箱外者，常由于在水箱内没有实现良好的温度分层而对系统运行及性能 指标影响严重，有的为实现较好的温度分层而使结构过于复杂，且蓄水罐下部水体的温度低， 容积利用率差。
技术实现思路
本技术的目的和任务是，针对上述存在的种种问题，创造性地引入节能制冷循环技 术，对整机系统结构做出诸多改进，实现高效节能稳定可靠地生产生活热水的目的，并使整 机结构紧凑、装配方便、成本低。为此，本技术设计了一种带节能循环的水管路系统式空气源热泵热水器，其整机分 为室外机(1)和室内机(19)两部分。室外机(1)由压縮机(5)、翅片式风冷换热器(2)、 节能循环器(8)、板式或套管式氟水换热器(9)、循环水泵(10)及其它配件组成；室内机 (19)由带有布水器(18)的保温热水罐(11)、控制器(21)及其它配件组成。热水罐内不 设氟水换热器，避免了制冷剂泄漏所引起的一系列问题。氟水换热器及水泵均设置于室外机， 则室内部分所占用空间减小，且无任何运动部件，不会产生噪音问题。板式或套管式氟水换 热器(9)氟路进口端与压縮机(5)出口相连，出口端与干燥过滤器(6)进口相连；节能循 环器(8)液侧进口端与干燥过滤器(6)出口相连，出开端与节流机构(7)进口相连；节能 循环器(8)汽侧进口端与翅片式风冷换热器(2)出口相连，出口端与汽液分离器(4)进口 端相连；氟水换热器(9)水路进口端通过循环水泵(10)与密闭热水罐(11)下部出水用布 水器(18)相连，出口端与上部进水用的布水器(18)相连；控制器(21)采用单片机，输 入端为热水罐(11)下部的温度传感器(20)，输出端为压縮机(5)、风机(3)及水泵(10)， 并实现启停控制。节能循环器(8)采用外肋盘管式或者套管式或者板式氟氟换热器。采用节能循环器可在 保持冷凝温度为较低温度水平G0 45'C)时，即排气压力较低时，有效提升排气温度以保 持乃至大大提高出水温度水平(可达60 75°C)，同时系统能效比保持在很高水平，这是一 般风冷热泵及空气源热泵热水器难以达到的，且排气压力的降低可有效减少压縮机等各部件 出现故障的可能性，并延长整机寿命。热水罐(11)为密闭压力容器，筒体由不锈钢内壁(13)、彩钢板外壁(12)及聚氨酯发泡保温层(14)构成，下部接自来水进水管(16)，上部接生活热水出水管(17)，底部接泄 水管(15)，且罐内极下部设置温度传感器(20)，布水器上开有若干直径为6 16mm的孔口。 采用布水器可大大改善罐内水体的温度分层状况，且便于实现将温度传感器上部的水体全都 加热到所需温度水平，大大提高了罐内容积的利用率，节省了热水罐空间。自来水进水与底 部加热水出水共用一个水管和布水器，使结构更加紧凑合理。室内机与室外机之间的连接管为水管，与用制冷剂管连接相比较，不存在制冷剂管道过 长会影响热泵性能的问题，结合室内部分主要是储水罐，所占体积较小，都可更好地适应用 户的安装位置等要求。本技术大大提高了能效比，真正实现了高效节能稳定可靠运行，产品寿命长，安装、 使用、维修方便，对用户安装位置及空间的适应性强。附图说明图1是本技术的结构示意图。图1中各部件编号与名称如下室外机l、翅片式风冷换热器2、风机3、汽液分离器4、压縮机5、干燥过滤器6、节流 机构7、节能循环器8、氟水换热器9、水泵IO、热水罐ll、彩钢板外壁12、不锈钢内壁13、 聚氨酯发泡保温层14、泄水管15、自来水进水管16、生活热水出水管17、布水器18、室内 机19、温度传感器20、控制器21。具体实施方式以下结合附图和具体的实施应用例对本技术做进一步的说明。 附图1为本技术的整机结构示意图。整机分为室外机(1)和室内机(19)两部分。室外机(1)由压縮机(5)、翅片式风冷 换热器(2)、节能循环器(8)、板式或套管式氟水换热器(9)、循环水泵(10)及其它配件 组成；室内机(19)由带有布水器(18)的保温热水罐(11)、控制器(21)及其它配件组成。 板式或套管式氟水换热器(9)氟路进口端与压縮机(5)出口相连，出口端与干燥过滤器(6) 进口相连；节能循环器(8)液侧进口端与干燥过滤器(6)出口相连，出开端与节流机构(7) 进口相连；节能循环器(8)汽侧进口端与翅片式风冷换热器(2)出口相连，出口端与汽液 分离器(4)进口端相连；氟水换热器(9)水路进口端通过循环水泵(10)与密闭热水罐(11) 下部出水用布水器(18)相连，出口端与上部进水用的布水器(18)相连；控制器(21)釆 用单片机，输入端为热水罐(11)下部的温度传感器(20)，输出端为压縮机(5)、风机(3) 及水泵(10)，并实现启停控制。节能循环器(8)采用外肋盘管式或者套管式或者板式氟氟 换热器。热水罐(11)为密闭压力容器，筒体由不锈钢内壁(13)、彩钢板外壁(12)及聚氨 酯发泡保温层(14)构成，下部接自来水进水管(16),上部接生活热水出水管(17)，底部 接泄水管(15)，且罐内极下部设置温度传感器(20)，布水器上开有若干直径为6 16mm的 孔口。本技术工作流程如下(a) 准备向热水罐内注满水，并确保罐内水体底部温度低于设定值。(b) 启动控制系统先启动风机、水泵，然后启动压縮机进行热泵循环。(C)加热制冷剂循环过程如下压縮机吸热低于气态制冷剂并压縮，排出高温高压 的过热蒸汽，进入氟水换热器向生活热水释放热量，变成高温高压的液态制冷剂，经过干燥 过滤器除去可能携带的污物和水份，然后进入节能循环器并被低温蒸汽冷却，过冷液再经过 节流降压变为干度小的低温低压汽液两相流状态，进入蒸发器吸收蒸发器外空气的热量，蒸 发为低温低压气态制冷剂，再经节能循环器与氟水换热器出来的高温液态制冷剂换热，变为 中温低压过热蒸汽，并被吸入压縮机继续下一循环。生活热水加热过程如下循环水泵通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带节能循环的水管路系统式空气源热泵热水器，整机分为室外机（１）和室内机（１９）两部分，其特征在于板式或套管式氟水换热器（９）设置于室外机，其氟路进口端与压缩机（５）出口相连，出口端与干燥过滤器（６）进口相连；节能循环器（８）液侧进口端与干燥过滤器（６）出口相连，出开端与节流机构（７）进口相连；节能循环器（８）汽侧进口端与翅片式风冷换热器（２）出口相连，出口端与汽液分离器（４）进口端相连；氟水换热器（９）水路进口端通过循环水泵（１０）与密闭热水罐（１１）下部出水用布水器（１８）相连，出口端与上部进水用的布水器（１８）相连；循环水泵设置于室外机，室内机与室外机之间通过水管路连接；控制器（２１）采用单片机，输入端为热水罐（１１）下部的温度传感器（２０），输出端为压缩机（５）、风机（３）及水泵（１０），并实现启停控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张茂勇，
申请(专利权)人：张茂勇，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]