[实用新型]一种二氧化碳热泵热水器水侧回路结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及CO₂热泵热水器系统，尤其是涉及一种二氧化碳热泵热水器水侧回路结构。

背景技术

近年来，随着环保、节能理念深入人心，对应用空调、热泵热水器的要求趋高，除需要它们具有越来越高的寿命外，还尽可能需要其降低能耗。研究表明，CO₂热泵热水器相对于普通的电热水器可节能75％，节能潜力巨大。热泵热水器除为家庭直接提供生活热水以外，还可以用作地板采暖和热水汀采暖使用。由于CO₂工质采暖工况换热器进水温度升高，进/出水温差减小，故水侧换热量减小，系统制热COP下降。

水侧换热量的计算方法为：

Q_w＝C_p·q_m·(t_out-t_in)

式中：

C_p-水的定压比热，取4.2KJ/Kg·K

q_m-水侧流量，Kg/min

t_out，t_in-换热器出/进水温，℃

CO₂采暖工况与热泵工况相比，水侧流量小幅增加，但换热器进出水温差降低，总的来说，水侧换热量将减小。若系统功耗不变，CO₂热泵热水器系统运行采暖工况时的制热COP相对热泵工况将有所下降。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种缩小压缩机压比，减小系统功耗，并且能够使系统除霜次数大大减小的二氧化碳热泵热水器水侧回路结构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种二氧化碳热泵热水器水侧回路结构，该水侧回路与制冷剂侧回路之间形成换热，其中，

水侧回路包括串联的水侧房间散热器、水侧换热器、水泵和换热器；

制冷剂侧回路包括串联的蒸发器、压缩机、气冷器及膨胀阀；

所述的水侧换热器串联在水侧房间散热器的后面，该水侧换热器设置在制冷剂侧回路中的蒸发器旁逆风处，使得蒸发器风扇吸入的空气先经过水侧换热器加热，再与制冷剂侧蒸发器换热。

所述的换热器及气冷器构成板式换热器，其中换热器经管道连接在水侧回路中，气冷器经管道连接在制冷剂侧回路中。

所述的水侧回路还设置有方便切换运行热泵工况或采暖工况的管路及阀门。

与现有技术相比，本实用新型在不影响采暖使用舒适度即保持房间散热器进出口水温的条件下，让出房间散热器的水继续放热，利用这部分热量加热制冷剂侧蒸发器周围温度，提高制冷剂蒸发温度/压力，缩小压缩机压比，减小系统功耗，最终提高系统运行采暖工况时的制热COP。另一个优点在于，水侧换热器放出的热量同时也提高了制冷剂侧蒸发器入口温度，使得系统除霜次数大大减小。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1为水侧房间散热器、2为换热器、3为气冷器、4为板式换热器、5为压缩机、6为水泵、7为膨胀阀、8为蒸发器、9为水侧换热器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

一种二氧化碳热泵热水器水侧回路结构，其结构如图1所示，该水侧回路与制冷剂侧回路之间形成换热，其中，水侧回路包括串联的水侧房间散热器1、换热器2、水泵6和水侧换热器9，制冷剂侧回路包括串联的蒸发器8、压缩机5、气冷器3及膨胀阀7。在水侧房间散热器1后串联一水侧换热器9，该水侧换热器9设置在制冷剂侧回路中的蒸发器8旁逆风处，使得蒸发器风扇吸入的空气先经过水侧换热器9加热，再与蒸发器8换热。换热器2及气冷器3构成板式换热器4，其中换热器2经管道连接在水侧回路中，气冷器3经管道连接在制冷剂侧回路中。回路中设置若干管路与阀门，方便该二氧化碳热泵热水器切换运行热泵工况或采暖工况时水的流经管路。

本实用新型为方便切换的CO₂热泵热水器水侧回路结构，保证其运行热泵工况时制热COP的同时，降低其运行采暖工况时系统功耗，提高采暖工况制热COP，提高CO₂制热系统在采暖市场中的整体竞争力。