[实用新型]水源热泵热水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热泵式热水装置。

背景技术

空气中的水汽携带有大量的热量，特别是在南方，即使在冬季，位于赤道附近的地球表面较多的接受了太阳辐射给地球的能量温度升高，热能以长波反射和水分吸热蒸发的过程上升至大气生成暖湿气流层，暖湿气流层又不断地向温度低的北极方向流动并逐渐减弱，在这个流动的区域范围内空气中蕴藏了无限的由太阳能转化的低温位热源。经过统计，环境空气温度为2～5℃的持续时间为40天左右，约占冬季低温高湿天气85％以上，环境空气温度低于1.5℃以下时累计时间约10天左右。

目前，水源、地源、空气源热泵技术广泛地应用于宾馆、酒店、学校、工业企业。其系统通过自然能(水、空气、地热蓄热)获取低温热源，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来供应热水，整个系统集热效率高，得到了广泛的应用。然而，传统的水源、地源、空气源热泵技术都存在着一定的瓶颈，制约着这一技术的广泛发展，如：传统的水源热泵需要打井取水，大部分地区地质结构条件复杂，造成可利用空间有限，且各地水源条件各不相同，井水恒温条件不稳定，制约能效比，且还会造成水源污染；地源热泵因需要掘地铺设管道，而各地地质条件不同，造成投资成本极高；目前已有的空气源热泵需要窄带大温差传热，在冬季环境空气温度降低时，尤其是湖南、江西、云南、贵州、四川等地，热泵系统能效比极度降低，而且会存在结冰、结霜现象，使热泵系统无法正常工作，只能辅以燃油加热维持热水供应。

发明内容

本实用新型提供一种能有效解决空气源热泵冬季容易结冰、结霜而造成无法正常使用问题的热泵热水装置。

本实用新型水源热泵热水装置包括换热塔、热源泵、蒸发器、压缩机、膨胀阀、冷凝器、热水泵、热水箱等配件以及配件相互之间的连接管道，其中的换热塔由汽水分离层、防漂换热层、铝箔换热层、负温度喷淋浓缩系统组成，热源泵通过热源管路与换热塔形成循环连接，压缩机通过制热管路和膨胀阀形成循环连接，热水泵通过热水管路与热水箱形成循环连接，所述换热塔由汽水分离层、防漂换热层、铝箔换热层、负温度喷淋浓缩系统串接组成，流动介质从热源泵通过热源管路依次进入换热塔的汽水分离层、防漂换热层、铝箔换热层、负温度喷淋浓缩系统之后，经过蒸发器后再接到热源泵，形成循环的工作回路。

上述的蒸发器是热源管路与制热管路的热量交换环境，冷凝器是制热管路与热水管路的热量交换环境，制热管路分别与压缩机出口、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机进口依次相连，形成循环的工作回路；热水管路分别与热水箱出口、热水泵、冷凝器、热水箱进口依次相连，形成循环的工作回路。热源管路中的流动介质为换热循环水，制热管路中的流动介质为制冷剂，热水管路中的流动介质为高温热水。

相对于燃油、燃煤制热等资源消耗型取热方式，本实用新型热源来源于自然的水汽中，不存在燃烧污染和资源消耗的问题；相对于水源热泵，由于不需要打井取水，有效的保护了水资源不受污染；相对于地源热泵，不需要解决地质条件、掘地埋管、投资成本的问题；相对于以往普通的空气源热泵，解决了因冬季结冰、结霜无法正常供热的问题，只要输入少量的高位电能，就能实现低位热能向高位热能转移，有效节省了能源，极大地保护了生态环境，同时节约了建造成本和管理成本。

附图说明

图1是本实用新型水源热泵热水装置的结构原理示意图。

其中1——换热塔；2——热源泵；3——热源管路；4——蒸发器；5——压缩机；6——膨胀阀；7——制热管路；8——冷凝器；9——热水箱；10——热水泵；11——汽水分离层；12——防漂换热层；13——铝箔换热层；14——负温度喷淋浓缩系统；15——热水管路

具体实施方式

如图1所示，本实用新型水源热泵热水装置主要由汽水分离层11、防漂换热层12、铝箔换热层13、负温度喷淋浓缩系统14组成的换热塔1、与换热塔相连接的热源泵2、热源管路3，以及蒸发器4、压缩机5、膨胀阀6和与压缩机5、膨胀阀6相连接的制热管路7，还包括冷凝器8、热水箱9、热水泵10和与热水箱9、热水泵10相连接的热水管路15构成。

热源管路3中的换热循环水经过换热塔1内汽水分离层、防漂换热层、铝箔换热层、负温度喷淋浓缩系统后充分吸收空气中“低温高湿”的低温位热源，并循环至蒸发器4内，通过制热管路7中经膨胀阀6气化后的气态低温制冷剂在蒸发器4内汽化的吸热过程，使制冷剂充分吸收换热循环水的热能，制热管路7中吸取了换热循环水低温热能的制冷剂，通过压缩机5从气态压缩至液态的放热过程，在冷凝器8中将高温热能交换给热水管路15中的热水，从而使热水温度升高，达到供应热水的目的。

本实用新型换热塔1采用负温度喷淋浓缩系统技术，具有自动喷淋环保防冻溶液降低换热器表面冰点，待低温期过后采用浓缩装置分离水份，保障换热塔处于无霜运行状态，有效解决了冬季空气源热泵结冰、结霜导致设备无法正常运行的问题，主要应用于宾馆、酒店、学校、工业企业的热水供应装置。