[发明专利]一种太阳能即热热泵热水器有效
申请号: | 202010016824.3 | 申请日: | 2020-01-08 |
公开(公告)号: | CN111156696B | 公开(公告)日: | 2021-05-18 |
发明(设计)人: | 徐荣吉;李印实;王瑞祥;胡文举;陈启超;钟洪伟 | 申请(专利权)人: | 北京建筑大学 |
主分类号: | F24H4/02 | 分类号: | F24H4/02;F24H9/20;F24S20/40;F24S50/00 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 杨媛媛 |
地址: | 100044*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 太阳能 热热 热水器 | ||
本发明提出了一种太阳能即热热泵热水器,所述热泵热水器包括:太阳能集热器、带有循环路径切换装置的热泵循环管路和热水换热器;太阳能集热器串接在热泵循环管路中供热膨胀阀与储热膨胀阀之间的管路上;热泵循环系统的冷凝器设置在热水换热器的内部;通过循环路径切换装置切换热泵循环管路的循环路径,在洗浴时,热泵循环管路切换至供热循环路径,利用热泵循环管路对热水换热器的水快速加热,实现即热,当不洗浴时,将热泵循环管路切换至储热循环路径,利用太阳能集热器及热泵循环管路对冷水箱内的工质进行加热,降低了太阳能集热器的集热温度,实现了太阳能的有效利用,使太阳能热集热器的运行费率进一步降低,且规避了加热速度慢的技术缺陷。
技术领域
本发明涉及热泵热水器技术领域,特别是涉及一种太阳能即热热泵热水器。
背景技术
在人们日常生活中,生活热水占据了日常用水的较大比例,热水加热装置逐渐普及。目前常用的热水器有四类,分别为电热水器、太阳能热水器、燃气热水器和热泵热水器。其中电热水器又分为两类,储热电热热水器(包含热水水箱)和即热式电热水器。电热水器通过加热装置,在通电条件下产生热量来加热水,同时通过温度传感器控制加热的起停,从而实现对水温的调控。电热水器成本低,安装简单,使用方便。太阳能热水器由太阳能集热器、水箱以及辅助加热部分组成,主要利用太阳辐射来产生热水。太阳能热水器安全清洁、运行能耗低。燃气热水器以燃气为燃料,通过燃烧制备热水。燃气热水器占地小,加热迅速。热泵热水器,一般以空气源为主,通过吸收空气中的能量,利用热泵技术,将水箱内的水加热。
然而,每种热水器都存在一定的技术弊端。对于电热水器,从节能角度看,电热水器能量利用效率小于1;从安全角度看,电热水器的电热装置直接在水中进行加热,很容易发生漏电和触电事故。而对于即热式电热水器,额定加热功率较高,一般大于3kW,过大功率的电负荷会使电线发热,造成火灾事故。太阳能热水器,运行费率较低,而且其对太阳光的较大的依赖。燃气热水器最大的优势在于其可以实现即热,但是,燃气热水器利用燃气直接加热热水,燃气属于高品质燃料,而热水属于低品位热,从热力学第二定律角度看,也是一种能量的浪费。此外,燃气热水器由于排烟的需要,需要在特定位置安装。空气源热泵热水器,能量利用效率高,COP可以达到3~5。但是,如果冬季室外温度过低,室外机容易结霜,使其效率下降,甚至不能运行。且热泵热水器、太阳能热水器、储水式电热水器都通过热水箱储存热水,热水温度一般在60℃左右。由于热水箱内水温高于环境温度,会持续向环境放热,造成能量的浪费。
如何提供一种节能安全的即热热水器成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能即热热泵热水器,以充分利用太阳能热水器和热泵热水器的优点,规避其缺点,提供一种节能安全的即热热水器。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种太阳能即热热泵热水器,所述热泵热水器包括:
太阳能集热器、带有循环路径切换装置的热泵循环管路和热水换热器;
所述太阳能集热器串接在热泵循环管路中供热膨胀阀与储热膨胀阀之间的管路上;
所述热泵循环系统的冷凝器设置在所述热水换热器的内部;
所述热水换热器的入水口与自来水管的出水口连接,所述热水换热器的出水口与混水阀的第一入水口连接,所述混水阀的第二入水口与自来水管的出水口连接,所述混水阀的出水口与淋浴喷头连接;
所述循环路径切换装置用于切换所述热泵循环管路的循环路径;所述循环路径为淋浴时的供热循环路径或不淋浴时的储热循环路径。
可选的,所述热泵循环管路包括蒸发冷凝器、冷水箱、循环路径切换装置、压缩机、冷凝器、供热膨胀阀和储热膨胀阀;
所述冷水箱内装有工质;所述蒸发冷凝器在所述冷水箱内;
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