[发明专利]一种节能防霜空气源热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及热泵热水器领域，特别涉及一种节能防霜空气源热泵系统。

背景技术

空气源热水器，又称热泵热水器，也称空气能热水器，是采用制冷原理从空气中吸收热量来造热水的热量搬运装置。由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机依次通过管路相连构成循环回路。管路中流通有制冷剂。通过让制冷剂不断完成蒸发（蒸发器吸取环境中的热量）-压缩-冷凝（冷凝器放出热量）--节流（通过膨胀阀进行节流）—再蒸发（蒸发器吸取环境中的热量）的热力循环过程，从而将环境中的热量带到水中。具有高效节能的特点、其节能效果（在一定的环境温度范围内）是电热水器的4倍，是燃气热水器的3倍，是太阳能的2倍。但现在市场上的空气源热泵在环境温度0下7度以下时、易结霜、而降霜是行业病、时间长、功耗大、有的热泵虽能免强工作但根本谈不上节能。

由于环境温度低、吸气比容增大、压缩机理论吸气量是恒定不变的，这样进入压缩制冷剂的体积流量减少，相应单位制冷剂热量减少，随之热性能下降、经济性降低。此时压缩机压比增大，导致输气系数下降，压缩机制冷剂的循环流量减少，压缩机的功耗增大，热量降低，性能系数降低。

如果蒸发温度过高，超出压缩机本身允许工作温度范围，导致压缩机频繁起停、无法正常工作（严重时会烧毁压缩机）。热泵热水器是因为受季节环境气候影响一直不能得到广泛推广和深度利用。

空气源热泵的蒸发器合理工作温度在20度至40度左右，如果过高会造成蒸发温度过高导致压缩机频繁起停、无法正常工作（严重时会烧毁压缩机），如果过低容易结霜，随之热性能下降、经济性降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种节能防霜空气源热泵系统，以解决热性能低和经济性低的问题。

一方面，本发明提供了一种节能防霜空气源热泵系统，包括蒸发器和储热水箱及太阳能集热器，还包括水泵和节温器总成，蒸发器内设有流通制冷剂的第一流道和用于流通热水的第二流道；储热水箱、水泵、太阳能集热器、节温器总成、第二流道、储热水箱依次通过水管相连通构成大循环回路；储热水箱、水泵、太阳能集热器、节温器总成、储热水箱依次通过水管相连通构成小循环回路；节温器总成可根据太阳能集热器出水口温度自动调节大循环回路和小循环回路水量。

进一步地，节温器总成包括腔体和节温器，腔体上设置有进水管和大循环出水管及小循环出水管，大循环出水管与第二流道相连，小循环出水管与储热水箱相连；节温器安装在腔体内，节温器包括壳体和感温组件，感温组件包括本体、用于开闭进水管与大循环出水管通断的第一阀门、用于开闭进水管与小循环出水管通断的第二阀门、推杆、热膨胀材料、胶管；胶管安装在本体的内，热膨胀材料填充在胶管与本体之间，第一阀门和第二阀门安装在本体上，推杆一端抵靠在壳体上，另一端位于胶管内。

进一步地，感温组件包括第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧抵靠在第一阀门与本体之间，第二弹簧抵靠在壳体与第二阀门之间。

进一步地，蒸发器还设置有空气对流风扇。

进一步地，包括冷凝器，冷凝器安装在储热水箱内。

进一步地，在储热水箱的进出水管路中均设置有单向阀。

进一步地，还包括压缩机、储液罐、过滤器、膨胀阀；压缩机、冷凝器、储液罐、过滤器、膨胀阀、蒸发器、压缩机依次通过管路相连构成制热循环回路。

本发明提供的节能防霜空气源热泵系统，包括大循环回路和小循环回路，在一般情况，第一阀门打开，第二阀门关闭，进水管与大循环出水管相通。节能防霜空气源热泵系统的热水进入大循环回路，储热水箱和太阳能集热器中的热水进行蒸发器的第二流道中，热水的热量不断传递给蒸发器的第一流道，使系统制冷剂得到最佳蒸发气化、平衡系统工作压力，携带最大热能，在冷凝器中最大化的放出热量。从而解决在低温环境下易结霜的问题，使压缩机工作在最佳温度范围内，提高热泵制热性能，减少压缩机功耗。

当太阳能集热器出水口温度达到30至40度左右时，节温器中的热膨胀材料受热膨胀推动推杆，因推杆一端固定，本体在推杆的反作用力下移动，第一阀门逐渐关闭，第二阀门逐渐开启。热水一部分向大循环回路中流动，另一部分向小循环回路中流动。太阳能集热器出水口温度逐渐升高，向大循环回中流动的热水量逐渐减少，向小循环回路中流动的热水量逐渐增大。从而达到调节大循环回路和小循环回路热水流量。