[实用新型]一种可全季使用的空气源热泵热水系统

说明书

技术领域

本实用新型属于空气源热泵技术领域，具体涉及一种利用电磁阀实现热泵系统在单级运行模式和复叠式模式运行之间的切换，从而实现该系统在一年四季内能够稳定高效地制取高温热水、满足用户热要求、可全季使用的空气源热泵热水系统。

背景技术

空气源热泵热水系统，通过消耗少量电能驱动压缩机，把空气中的能量提取出来，实现供应热水的目的。目前，市场上的热水器普遍为高耗能的电热水器或燃气热水器，而空气源热泵热水器这种节能环保产品并未得到广泛推广，其原因是：

(1)现有空气源热泵热水器的产水温度和能效比较低；空气源热泵热水器产水温度在55℃左右，而电热水器的产水温度达75℃，故热泵热水器的储水箱比其他形式热水器大的多；

(2)现有空气源热泵热水器在冬季环境温度很低时，系统的蒸发温度降低，在冷凝温度不变的情况下，压缩比增大，超出普通单级压缩系统正常运行的临界值，且压缩比的增大引起压缩机排气温度过高，超过压缩机正常的工作范围，致使压缩机频繁启停，系统无法正常工作，严重时可导致压缩机烧毁；低温环境下，压缩机吸气比体积增大，输气系数减小，此外，蒸发器表面容易结霜，换热器传热效果恶化，且增加了空气流动阻力，使得机组制热量减少，性能下降；低温工况下，大量的润滑油积存在气液分离器内而造成压缩机的缺油，同时由于粘度增加，引起启动失油，降低润滑效果；这也限制了空气源热泵热水器在我国北方地区的推广与使用；

(3)压缩机的排气温度高，运行电流高，系统压力高也使得压缩机处于高负荷运行状态，缩短了空气源热泵热水系统的使用寿命，这限制了空气源热泵热水系统的推广。

目前市场上使用的热水器主要有电热水系统、燃气热水系统、太阳能热水系统等。电热水系统体积庞大，占用室内空间大，易结水垢，对电能浪费大。最新型的电热水系统内置了阳极镁棒除垢装置，解决了该产品容易结垢的问题。但阳极镁棒须两年更换一次，给保养带来了麻烦。燃气热水系统在使用过程中会因燃烧不充分而排出有毒气体，造成安全事故，且起动水压高，有些住高层的用户，如不装增压泵就无法起动。燃气热水系统安装不方便，要在墙上打洞，安装排气扇等，且不同的燃气，其燃烧器形状、喷嘴大小、燃气通道截面积都不一样。太阳能热水系统安装复杂，如安装不当，会影响住房的外观、质量及城市的市容市貌；维护较麻烦，因太阳能热水系统安装在室外，多数在楼顶、房顶，因此相对于电热水系统和燃气热水系统比较难维护。太阳能热水系统主要以太阳能为热源，在连续阴雨天气不能产出高温热水，这也是太阳能热水系统的一大弊端。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有空气源热泵热水器的不足，提供一种适用性强、能够保证低温环境下供热质量、有效提高机组使用寿命且稳定性强、可全季使用的空气源热泵热水系统。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：该可全季使用的空气源热泵热水系统，它包括空气源热泵系统和水循环系统；其特点是：所述空气源热泵系统包括依次串联成一个冷媒闭合回路的低温级压缩机、低温级蒸发器、低温级节流阀、冷凝蒸发器；还包括与所述冷凝蒸发器依次串联成一个闭合回路的高温级压缩机、高温级冷凝器、高温级节流阀，在高温级压缩机的出口处与高温级冷凝器的入口处之间安装有制冷剂储罐和压力阀；所述水循环系统包括储水箱，储水箱上设有冷水进水端和热水出水用户端，储水箱还通过一个循环水泵、两个三通电磁阀与所述冷凝蒸发器和高温级冷凝器组成两个并联的水循环闭合回路。

本实用新型通过两个三通电磁阀的切换实现单级制热水和复叠式制热水功能。当室外环境温度较高时，系统按单级制热水模式运行；当室外温度较低时，系统按复叠制热水模式运行。本实用新型不但能在正常工况下制取高温热水，还能满足在冬季严寒时用户对热水的要求。本实用新型结构简单，性能稳定，高效节能，工作温度范围宽，能够解决空气源热泵热水系统冬季因环境温度太低，运行性能差甚至不能运行的问题，满足用户的热要求。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)采用空气源热泵系统，以少量的电能驱动压缩机，相比电热水系统、燃气热水系统更节能、安全、环保。

(2)采用复叠式空气源热泵系统，解决了现有空气源热泵热水系统在室温环境下制热温度不高，能效比低的问题，同时解决了空气源热泵热水器在我国北方地区冬季使用的局限性问题，制热温度范围增加，系统运行更稳定，增加了空气源热泵热水器的使用范围，提高了热水器的能效比。