克服热短路的地源热泵热水器制造技术

本实用新型专利技术提供一种克服热短路的地源热泵热水器，包括地热能交换系统、水环热泵热水机组、热水供水泵；地热能交换系统包括竖直地埋管、源水分水器、源水集水器和地热循环水泵；地热能交换系统与水环热泵热水机组相连；竖直地埋管为克服热短路的地埋管；水环热泵热水机组通过热水供水泵连接有热交换器，热交换器通过热水管连接有贮水箱，热交换器上设有冷水进口，冷水进口设有流量控制阀，流量控制阀通过三通接头连接有第一电磁阀和扬水电机，扬水电机通过第二电磁阀与贮水箱相连。本实用新型专利技术的有益效果是采用地埋管，利用地热做热源来提供热水，具有节能环保、热量利用率高、不受天气季节的影响、四季全天可提供生活用热水、安全可靠等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种热水器，尤其是涉及一种克服热短路的地源热泵热水器。
技术介绍
市场上已知的热水器有空气源热泵热水器，太阳能热水器、电热水器和燃气热水器等，空气源热泵热水器在北方冬季使用受到限制，室外部分易结霜，冬季能源利用效率很低，夏季则易受冷媒压力过高影响，工作不稳定；太阳能热水器则受到冬季太阳辐射少，能量低而水温偏低，阴雨天则无法使用；电热和燃气热水器，能效低，成本高，且欠安全，常有安全事故发生；还存在着现有的热水器的贮水箱内的热水如果长时间不用，温度下降得厉害，贮水箱内的温水不能再重新循环加热，目前只能是把贮水箱内的水排掉再重新加热，如此办法造成能源的浪费；另一种为在热水器的贮水箱内再加一个换热器，把贮水箱内的水再输送到新增加的换热器内重新加热一次,这种办法增加了成本,结构复杂,而且增加了贮水箱的体积。
技术实现思路
本技术要解决的问题是提供一种贮水箱体积小、加热快、能够循环加热、不受天气影响、能效高、安全可靠、节能环保的克服热短路的地源热泵热水器，尤其适合家庭、企业或沐浴场所等需要用热水的场所使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是一种克服热短路的地源热泵热水器，包括地热能交换系统、水环热泵热水机组、热交换器、贮水箱、热水供水泵；所述地热能交换系统包括竖直地埋管、源水分水器、源水集水器和地热循环水泵；竖直地埋管由多个U型地埋管并联组成，所有地埋管采用同程式连接，最后通过管道分别与源水集水器的一端和源水分水器的一端连接，源水分水器的另一端与地热循环水泵相连，地热循环水泵与水环热泵热水机组相连接，源水集水器的另一端与水环热泵热水机组直接相连接；在所述竖直地埋管的回水管有热短路的部分管段采用绝热作法达到使竖直地埋管供回支管间工程应用可以接受的绝热程度，在回水管有热短路的部分管段外加套管，套管两端设有封闭堵头，回水管与套管之间采用空气层，并且隔一定距离设垫片防内外管接触，所述回水管部分管段外表面作防辐射换热的面层，解决了竖直地埋管供回水支管间的热短路问题；绝热原理根据传热学原理，当空气在常温常压下厚度为0-8. 6mm左右的空间内，能够完全防止自然对流，使空气层呈现为纯粹气体导热的状态。由于气体是所有物质中导热系数最弱的，非常小，空气在O. 023ff/m. k左右，而交联聚苯乙烯管的导热系数为O. 35-0. 48ff/m. k，因此采用3mm的空气层就能把DN25的交联聚苯乙烯管热阻提高到原来的20倍左右，即由原来的10-20W/m. k的热损降为O. 5_lW/m. k的热损，在工程上已经达到了绝热排除热短路的目的。而在5度温差下内外管间辐射换热在2W/m. k左右的数量级，可以采用铝箔等防辐射换热面层把它降到可忽略。内外管都有足够的承压能力，解决了承压保护问题；所述水环热泵热水机组由压缩机、冷凝器、蒸发器及节流装置组成；所述水环热泵热水机组通过热水供水泵连接有热交换器，所述热交换器通过热水管与贮水箱相连，所述热交换器上设有冷水进口，所述冷水进口设有流量控制阀，所述流量控制阀通过三通接头连接有第一电磁阀和扬水电机，所述扬水电机的另一端连接有第二电磁阀，所述第二电磁阀与贮水箱相连，所述第一电磁阀另一端连接有冷水入水管。进一步，所述回水管与套管之间采用2_9mm厚的空气层。进一步，所述贮水箱上设有水位开关，所述第一电磁阀与所述水位开关信号连接。进一步，所述贮水箱内设有保温层，箱体为不锈钢材质。本技术具有的优点和积极效果是由于采用上述技术方案，能够克服热短路问题，采用地埋管，利用地热做热源来提供热水，具有节能环保、热量利用率高、不受天气季节的影响、安全可靠等优点，可供家庭和企事业单位使用，四季全天可提供生活用热水。附图说明图1是本技术的结构原理图；图2是竖直地埋管部分管段绝热的U型管图。图中1、竖直地埋管2、源水分水器3、源水集水器4、地热循环水泵5、水环热泵热水机组6、套管7、堵头8、空气层9、垫片10、压缩机11、冷凝器12、节流装置13、贮水箱14、第一电磁阀15、第二电磁阀16、热水管17、扬水电机18、热交换器19、冷水进口20、流量控制阀21、水位开关22、热水供水泵23、蒸发器24、三通接头25、冷水入水管具体实施方式如图1、2所示，本技术一种克服热短路的地源热泵热水器，包括地热能交换系统、水环热泵热水机组5、热交换器18、贮水箱13、热水供水泵22 ；所述地热能交换系统包括竖直地埋管1、源水分水器2、源水集水器3和地热循环水泵4 ;竖直地埋管I由多个U型地埋管并联组成，所有地埋管采用同程式连接，最后通过管道分别与源水集水器3的一端和源水分水器2的一端连接，源水分水器2的另一端与地热循环水泵4相连，地热循环水泵4与水环热泵热水机组5相连接，源水集水器3的另一端与水环热泵热水机组5直接相连接；在所述竖直地埋管I的回水管有热短路的部分管段采用绝热作法达到使竖直地埋管I供回支管间工程应用可以接受的绝热程度，在回水管有热短路的部分管段外加套管6，套管6两端设有封闭堵头7，回水管与套管6之间采用空气层8，并且隔一定距离设垫片9防内外管接触，所述回水管部分管段外表面作防辐射换热的面层，解决了竖直地埋管I供回水支管间的热短路问题；优选的，所述回水管与套管6之间采用2_9mm厚的空气层8。所述水环热泵热水机组5由压缩机10、冷凝器11、蒸发器23及节流装置12组成；所述水环热泵热水机组5通过热水供水泵22连接有热交换器18，所述热交换器18通过热水管16与贮水箱13相连，所述热交换器18上设有冷水进口 19，所述冷水进口 19设有流量控制阀20，所述流量控制阀20通过三通接头24连接有第一电磁阀14和扬水电机17，所述扬水电机17的另一端连接有第二电磁阀15，所述第二电磁阀15与贮水箱13相连，所述第一电磁阀14另一端连接有冷水入水管25。优选的，所述贮水箱13上设有水位开关21，所述第一电磁阀14与所述水位开关21信号连接。优选的，所述贮水箱13内设有保温层，箱体为不锈钢材质。本实例的工作过程由地热循环水泵4将吸收地热的水由竖直地埋管I抽到水环热泵热水机组5的蒸发器23，在蒸发器23中，水环热泵热水机组5中工质吸热蒸发，水降温散热，回到地热能交换系统的竖直地埋管I中再吸热，如此循环，水环热泵热水机组5由压缩机10将从蒸发器23中吸热的工质蒸气压缩成高温高压的工质气体，流向冷凝器11，在冷凝器11中放热冷凝成工质液体，冷凝器11中的热量将热交换器18中的水加热，由较低温度的水变成热水，由热水供应泵向热交换器18回水再流经冷凝器11吸热，同时冷凝器11中工质液体经节流装置12后在蒸发器23中再次蒸发吸热，形成工质循环；通过冷水入水管25向热交换器18内冲冷水，经过热交换器18加热后，流入贮水箱13，当热水贮水箱13内水到达设定值时，水位开关21把信号传递到第一电磁阀14，第一电磁阀14关闭，冷水停止进入热交换器18，如果贮水箱13内的水温度低于设定值或用户需要重新加热时，启动扬水电机17，贮水箱13内的水通过第二电磁阀15进入热交换器18加热。以上对本技术的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本技术的实施范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种克服热短路的地源热泵热水器，其特征在于：包括地热能交换系统、水环热泵热水机组、热交换器、贮水箱、热水供水泵；所述地热能交换系统包括竖直地埋管、源水分水器、源水集水器和地热循环水泵；竖直地埋管由多个U型地埋管并联组成，所有地埋管采用同程式连接，最后通过管道分别与源水集水器的一端和源水分水器的一端连接，源水分水器的另一端与地热循环水泵相连，地热循环水泵与水环热泵热水机组相连接，源水集水器的另一端与水环热泵热水机组直接相连接；在所述竖直地埋管的回水管有热短路的部分管段外设有套管，套管两端设有封闭堵头，回水管与套管之间采用空气层，并且隔一定距离设垫片，所述回水管部分管段的外表面有防辐射换热的面层；所述水环热泵热水机组由压缩机、冷凝器、蒸发器及节流装置组成；所述水环热泵热水机组通过热水供水泵连接有热交换器，所述热交换器通过热水管与贮水箱相连，所述热交换器上设有冷水进口，所述冷水进口设有流量控制阀，所述流量控制阀通过三通接头连接有第一电磁阀和扬水电机，所述扬水电机的另一端连接有第二电磁阀，所述第二电磁阀与贮水箱相连，所述第一电磁阀另一端连接有冷水入水管。

【技术特征摘要】
1.一种克服热短路的地源热泵热水器，其特征在于包括地热能交换系统、水环热泵热水机组、热交换器、贮水箱、热水供水泵； 所述地热能交换系统包括竖直地埋管、源水分水器、源水集水器和地热循环水泵；竖直地埋管由多个U型地埋管并联组成，所有地埋管采用同程式连接，最后通过管道分别与源水集水器的一端和源水分水器的一端连接，源水分水器的另一端与地热循环水泵相连，地热循环水泵与水环热泵热水机组相连接，源水集水器的另一端与水环热泵热水机组直接相连接；在所述竖直地埋管的回水管有热短路的部分管段外设有套管，套管两端设有封闭堵头，回水管与套管之间采用空气层，并且隔一定距离设垫片，所述回水管部分管段的外表面有防辐射换热的面层； 所述水环热泵热水机组由压缩机、冷凝器、蒸发器及...

【专利技术属性】
技术研发人员：武丽红，
申请(专利权)人：天津好为节能环保科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：