[发明专利]空气源低温热泵热水器

说明书

技术领域

本发明属于能源类供热技术领域，涉及一种热水装置，特别是指对现有空气源热泵热水器热水供给系统做了改进的一种节能环保型的空气源热泵热水器。

背景技术

目前我国热泵热水器市场上普遍销售的主要是空气源热泵热水器和水源热泵热水器两种。常规气候下，环境温度远高于水温，产生同样温度热水所消耗的功率要比水源热泵热水器要低的多。而在我国北方地区，冬天寒冷季节环境温度均在-15℃左右，而水温普遍保持在10℃以上，且北方冬季一般持续4个月之久，产生同样温度热水所消耗的功率要比水源热泵热水器要高的多。虽然在春、夏、秋三个季节，空气源热泵热水器在北方仍然能满足使用要求，但是在寒冷的冬季，却因为消耗功率过高，让人望而生畏，也就是说空气源热泵热水器在北方不能满足全年的使用要求，在使用和节能方面受到极大的限制，更使空气源热泵热水器在北方的推广面临严峻考验。

本申请人曾设计一种“空气源热泵热水器”(中国，公开号CN1818498A，公开日2006.8.16)，包括主机、蓄热保温水箱和控制器，主机由翅片管式蒸发器、辅助化霜换热器、汽液分离器、压缩机、套管换热器、储液器、电子膨胀阀、换向阀、电磁阀、单向阀及相关制冷配件以极为紧凑的结构形式组合起来，套管换热器分别与制冷剂管路、热水循环管路进行连接，使制冷剂与水进行热交换；采用外置循环水泵提供热水回路的循环动力；蓄热保温水箱采用非承压结构，进水管通过进水电磁阀与自来水管网连接；蓄热保温水箱上、下部分别设有循环热水管，并与套管换热器和循环水泵连接，从而形成闭合的热水循环回路。它具有适用范围广、可靠性高、节能等优点的全天侯热水供应系统。但它还适宜在北方能全年全天候使用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，对现有的空气源热泵热水器的逆卡诺循环系统上做了“喷气增焓”的技术改进，提供一种新型结构的空气源低温热泵热水器，它能确保在北方全天候、全季节供应热水，具有适用范围广、可靠性高、节能等优点。

为达到上述目的，本发明的采取解决方案是：一种空气源低温热泵热水器，它包括含有制冷系统的主机、蓄热保温水箱和控制器，控制器采用单片机控制，环境温度传感器、盘管温度传感器、水箱温度传感器信号输入控制器，控制器输出信号用于控制循环水泵、喷气增焓压缩机、风机、四通阀、液路电磁阀，风机对准翅片式蒸发器设置，蓄热保温水箱上、下部分分别通过循环热水管和循环水泵与套管冷凝器连接，从而形成闭合的热水循环回路，主机中的制冷系统由喷气增焓压缩机、高压开关、四通阀、套管冷凝器、储液器、干燥过滤器、电磁阀、辅助热力膨胀阀、经济器、主膨胀阀、翅片式蒸发器、汽液分离器、低压开关、止回阀以及配管组成一闭合的制冷剂回路，四通阀D向通过高压开关接喷气增焓压缩机排气管、C向接套管冷凝器进气口、S向通过汽液分离器、低压开关接喷气增焓压缩机吸气口、E向接翅片式蒸发器出气口，套管冷凝器出口通过储液器、干燥过滤器后分为两路，主路直接进入经济器后再通过主热力膨胀阀进入翅片式蒸发器进液口，辅路通过液路电磁阀、辅助热力膨胀阀进入经济器后再通过止回阀进入喷气增焓压缩机的辅助进气口。

它在现有的空气源热泵热水器的基础上，采用了喷气增焓压缩机、经济器、辅助热力膨胀阀及液路电磁阀等相关制冷配件以极为紧凑的结构形式组合起来。在环境温度小于或等于设定温度时候，喷气增焓压缩机排出的高温、高压制冷剂气体，经套管冷凝器将热量传递给载热介质后变为液体，从套管冷凝器出来的高压制冷剂液体经储液器，通过干燥过滤器后分为两路，主路的制冷剂液体直接进入经济器内，辅路的制冷剂液体先经过一个液路电磁阀，再经过辅助热力膨胀阀节流降压后变为气液混合物后也进入经济器内，二者在经济器中产生热交换，辅路的制冷剂液体吸热后变为气体通过止回阀被喷气增焓压缩机的辅助进气口吸入，主路的制冷剂放热变为过冷液体经主热力膨胀阀节流降压后进入翅片式蒸发器。在翅片式蒸发器内，主路的制冷剂吸收低温环境中的热量而变为低压气体被喷气增焓压缩机吸气口吸入。主路和辅路的制冷剂在喷气增焓压缩机工作腔内混合，再进一步压缩后排出，构成封闭的工作循环回路。从而来增加排气量，降低排气温度，提升制热能力，有效地降低了机组的功耗，提高了机组的COP值。它具有适用范围广、可靠性高、节能等优点，能全季节、全天候供应热水。