[发明专利]复叠式蓄热型空气源热泵热水器

说明书

技术领域

本发明属于热水器技术领域，具体是指一种复叠式蓄热型空气源热泵热水器。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，全年提供生活热水已成为人们舒适生活的重要组成部分。传统的燃气、电热水器会存在排放有害燃烧物、易漏电等安全隐患，同时消耗煤气、电等高品质能源，这与以可再生能源为基础的可持续发展的新能源体系不符。太阳能热水器由于气候、季节的变化等导致日照不足时，存在供热能力均衡性差，装置全年利用率低的缺点。

热泵热水器与传统的燃气、电热水器相比，节能效果明显，但在环境温度较低时，单一工质的单循环空气源热泵热水器的压缩机压缩比很大，会导致效率下降甚至不能工作。

目前国内外对商用热泵热水器已进行了大量深入的研究，并取得了一定的成果及较广泛的应用。但是，目前家用热泵热水器尚存在供热性能系数有待提高、热惰性大、出热水较慢以及连续出水温度随时间下降快等技术问题。

复叠式空气源热泵循环的优点：采用单级循环与复叠循环相结合的空气源热泵，在室外气温很低条件下，按复叠循环方式制热仍能达到压缩比小、排气温度低、制热量高的要求。在低温条件下，以复叠循环方式运行比单级运行的能量利用效率更高。热泵在最佳节能控制条件下运行可实现最大限度节能。

相变蓄热热水系统的优点：1、在能源生产与消费之间提供时间延迟并保障有效使用；

2、提供热惰性和热保护(包括温度控制)；3、保障能源供应安全。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，吸取复叠式热泵循环系统和相变蓄热系统各自的优点，提供一种复叠式蓄热型空气源热泵热水器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明地复叠式蓄热型空气源热泵热水器由高温环路和低温环路组成，包括两个压缩机H1，L1、四通换向阀L6、冷凝器H2、储水箱SX、蒸发-冷凝器HL、两个蒸发器H5、L5、两个节流阀H3、L3、两个截止阀H6、H7、两个止回阀H4、L4。高温环路压缩机H1的排气口与冷凝器H2的进气口连接，冷凝器H2的出口与节流阀H3的进口连接，节流阀H3的出口与截止阀H7的进口连接，截止阀H7的出口与蒸发-冷凝器HL高温流体的进口连接，蒸发-冷凝器HL高温流体的出口与止回阀H4的进口连接，在截止阀H7的进口前与止回阀H4的出口后加一根旁通管，该旁通管中间接有蒸发器H5和截止阀H6，截止阀H6的出口、止回阀H4的出口、压缩机H1的进口之间相互连接且有一个节点。低温环路压缩机L1的排气口连接四通换向阀L6，四通换向阀L6的出口与蒸发-冷凝器HL低温流体的进口连接，蒸发-冷凝器HL低温流体的出口与节流阀L3的进口连接，节流阀L3的出口与蒸发器L5的进口连接，蒸发器L5的出口连接四通换向阀L6，四通换向阀L6的出口与止回阀L4的进口连接，止回阀L4的出口与压缩机L1的进气口连接；冷凝器H2、相变蓄热材料均安装在储水箱SX内，储水箱SX采用相变蓄热材料蓄热；

循环的闭合通道的各个部件之间的连接采用制冷剂管路连接，管外包裹保温防水材料。

复叠式蓄热型热泵循环的闭合通道的各个部件之间的连接采用制冷剂管路连接，管外包裹保温防水材料。相变蓄热材料的熔点在60℃～80℃。冬季可采用复叠式热泵循环，夏季可采用单级热泵循环。

本发明的高温环路和低温环路都是独立的压缩制冷循环，从低温环路的蒸发器吸收空气源的热量，通过高温环路的冷凝器放出热量将水加热到目标温度，其中高温环路与低温环路利用一个蒸发-冷凝器进行热交换。被加热到目标温度的水储存在储水箱内，利用储水箱内蓄热材料进行相变蓄热，从而达到蓄热的目的。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：本发明的复叠式蓄热型空气源热泵热水器不但有效的利用谷时低价电蓄热，调节峰时用电压力，而且减小了水箱体积；能够随环境温度的变化，使系统COP值趋于较大值，系统总是朝最有利于节能的趋势工作；使用时安全可靠且环保，水电分离，无有害的燃烧排放物。

附图说明

图1是本发明的复叠式空气源热泵系统的结构示意图。