[发明专利]一种高效的梯级耦合热泵热水器

说明书

一种高效的梯级耦合热泵热水器，包括蒸发器、第一压缩机、中间换热器、第一节流阀、第一水泵、储水箱、第二水泵和第二压缩机；所述蒸发器出口与第一压缩机吸气口相连，第一压缩机排气口与中间换热器的第一进口相连，中间换热器的第一出口与第一节流阀进口相连，第一节流阀出口与蒸发器进口相连；所述第一水泵出口与储水箱第一进口相连，储水箱第一出口与中间换热器第二进口相连，中间换热器第二出口与第二水泵进口相连，第二水泵出口与储水箱的第二进口相连，储水箱第三出口为中温热水出口。以及提供一种双温升梯级耦合循环热泵热水器和极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器。本发明效率较高、低温环境下压缩机负荷较轻、延长使用寿命。

技术领域

本发明属于热水器，涉及一种梯级耦合热泵热水器。

背景技术

近年来，人们的生活质量随着经济的增长而不断提高，各个生产生活领域对于热水的需求亦不断提高。这也就促进了热水器行业的磅礴发展，对于具有节能、环保、高效等优点热泵热水器越来越受到用户的欢迎。

但是现有的热泵热水机大多采用的是单级压缩加热至某一特定的温度，再将冷水与其混合得到适合的温度。采用这种加热与用热模式会导致较大的熵产，造成不必要的损失，并大大的减小了热泵的能效系数(COP)。现有热泵热水器在水的温升需求较大，环境温度较低的情况下，会使进出口温差值和吸排气压始终处于较大值，排气温度高，极大的加重了压缩机的负荷，这样不仅会使压缩机的使用寿命大大的降低，甚至可能造成整个系统的损坏。

空气源热泵是由电动机驱动，利用蒸汽压缩制冷循环工作原理，以空气为冷热源制取热风或者热水的设备，它的优点是节能环保，可制冷可制热还可以制取热水，使用寿命长，也是国家“煤改电”政策中的一大优势选择。但是现有市场上的热泵均是采用将冷水加热至某一温度，再和冷水混合得到所需的温度，这样不但造成了大量的损失而且会增大压缩机的负荷，导致其使用寿命减少。同时，现有的热水器仅能制取一种温度的热水，需通过在水龙头处混合冷水来得到不同温度的热水，又造成损失，降低系统的效率。

无排放无污染、节能减耗可为生产生活各领域提供热水的热泵受到了极大的欢迎。但是现如今市面上的热泵多为单级压缩的形式，这种形式的热泵不但能耗大，而且能源利用率低。而且无法适应低温的环境，尤其是我国东北、西北、华北等地区。同时这种热泵系统仅能提供单一温度的热源，不能满足用户对多种温度的使用要求。因此提高热泵系统的能源利用率、提升工作使用范围和满足用户的多种需求成为了亟待解决的问题。

发明内容

为了克服已有热水器的效率较低、低温环境下压缩机负荷较重、使用寿命较短的不足，本发明提供了一种效率较高、低温环境下压缩机负荷较轻、延长使用寿命的高效的级耦合热泵热水器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高效的梯级耦合热泵热水器，所述热水器为直热式梯级耦合热泵热水器，所述热水器包括蒸发器、第一压缩机、中间换热器、第一节流阀、第一水泵、储水箱、第二水泵和第二压缩机；所述蒸发器出口与第一压缩机吸气口相连，第一压缩机排气口与中间换热器的第一进口相连，中间换热器的第一出口与第一节流阀进口相连，第一节流阀出口与蒸发器进口相连；所述第一水泵出口与储水箱第一进口相连，储水箱第一出口与中间换热器第二进口相连，中间换热器第二出口与第二水泵进口相连，第二水泵出口与储水箱的第二进口相连，储水箱第三出口为中温热水出口。

进一步，所述热水器还包括冷凝器、第二节流阀和第三水泵，所述的第二压缩机排气口与冷凝器的第一进口相连，冷凝器的第一出口与第二节流阀进口相连，第二节流阀出口与中间换热器的第三进口相连，中间换热器的第三出口与第二压缩机吸气口相连；储水箱的第二出口与第三水泵进口相连，第三水泵出口与冷凝器第二进口相连，冷凝器的第二出口为高温热水出口。