[发明专利]一种分层蓄热型热泵热水器系统

说明书

本发明提供了一种分层蓄热型热泵热水器系统，包括水箱，所述水箱内由带孔洞的隔板沿高度方向划分为两个水温区，两个水温区各自连接有加热装置，被独立加热，使上部形成高温区，下部形成低温区；所述水箱的顶部、底部分别连接有出水管、进水管；热水器处于蓄能和保温模式时，两个水温区维持分层相互独立状态；热水器处于用水模式时，在压力作用下，水由低温区向水温区流动实现连通。所述加热装置采用热泵循环系统中的微通道冷凝盘管，其盘绕在所述水箱内胆的外壁上，连接高温区、低温区的两组微通道冷凝盘管并联运行。本发明通过降低水箱内热水温度及调整冷凝盘管和水箱结构，达到了保证用户用水并减小系统运行能耗的作用。

技术领域

本发明涉及热泵热水器技术领域，尤其是一种分层蓄热型热泵热水器系统。

背景技术

空气源热泵热水器从空气中吸取低品位热量，将水箱中的水加热，具有节能、环保的特点，拥有开阔的发展前景，在国内及国际热水器的市场中占据重要的位置。据统计，在世界多地，家庭热水使用能耗占家庭总能耗20％，占家庭用水能耗67.91％以上，随着社会能源需求量逐年增长，节能始终是热水器发展的第一主题。

现有的热泵热水器系统大多设计有蓄能、保温和用水三种模式。当系统处于蓄能阶段，启动热泵系统对水箱内常温水进行加热；当系统处于保温阶段，水箱内热水与外界环境存在温差，存储热量散失，水温降低，启动热泵系统加热水箱中的水维持设定温度；当系统处于用水阶段，冷水通过水箱底部进水管流入，热水在压力作用下从水箱顶部出水管排出提供给用户使用。热水器能耗主要集中在蓄能和保温阶段能耗，为此，可采用降低保温温度的方式来减小蓄能和保温能耗，但是此种设置方式不利于保证在用水阶段的热水供应量，应用用户的使用需求。

发明内容

本发明提供一种分层蓄热型热泵热水器系统，设置相对独立的两个分层加热保温区，对两个区域进行独立的温度控制，同时用水时两个区域相互配合，可解决热水器降低能耗与满足热水及时供应量之间的矛盾问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种分层蓄热型热泵热水器系统，包括水箱，所述水箱内由带孔洞的隔板沿高度方向划分为两个水温区，两个水温区各自连接有加热装置，被独立加热，使上部形成高温区，下部形成低温区；所述水箱的顶部、底部分别连接有出水管、进水管；热水器处于蓄能和保温模式时，两个水温区维持分层相互独立状态；热水器处于用水模式时，在压力作用下，水由低温区向水温区流动实现连通。

所述加热装置采用热泵循环系统中的微通道冷凝盘管，其盘绕在所述水箱内胆的外壁上，连接高温区、低温区的两组微通道冷凝盘管并联运行。

所述热泵循环系统的结构包括蒸发器，其制冷剂侧的输出母管，通过并联的两输出支管分别与两组微通道冷凝盘管的入口连接，输出支管上连接有压缩机；

两组微通道冷凝盘管的出口分别通过输入支管与所述蒸发器制冷剂侧的输入母管连接，所述输入支管和/或输入母管上设有节流阀。

所述输出母管和所述输出支管上设有控制阀。

两组微通道冷凝盘管分别设置在对应箱体的下端。

所述水箱内设有挡板，其位于所述隔板上方并与所述孔洞位置对应。

一种分层蓄热型热泵热水器的运行方法，具有三种运行模式，所述运行方法具体如下：

蓄能模式：启动加热装置，分别对两个水温区加热，控制高温区水温为T1，低温区水温为T2，5℃≤T1-T2≤15℃；

保温模式：加热装置停止运行；当高温区水温下降超过5℃，开启对应的加热装置，对高温区加热，直至水温恢复至T1；当低温区水温下降超过5℃，开启对应的加热装置，对低温区加热，直至水温恢复至T2；