[发明专利]一种空气能热水器系统及控制方法

权利要求书

1.一种空气能热水器系统，包括低温水箱（1），在低温水箱（1）上设置有冷水管道（2）和热水循环管道（3），所述冷水管道（2）与热水循环管道（3）之间通过循环泵（4）连接有一个冷凝器（5），其特征在于：在冷凝器（5）的冷媒输出端与冷凝器（5）的冷媒输入端之间依次循环连接有储液罐（6）、过滤器（7）、第一膨胀阀（8）、高温蒸发器（9）以及高压压缩机（10），在过滤器（7）与第一膨胀阀（8）的公共连接管路上通过第一分支管（11）连接有一个第二膨胀阀（12），所述第二膨胀阀（12）的输出连接有低温蒸发器（13），所述低温蒸发器（13）的输出连接有低压压缩机（14），所述低压压缩机（14）的输出通过第二分支管（15）连接在高温蒸发器（9）与高压压缩机（10）的公共连接管路上。

2.根据权利要求1所述的一种空气能热水器系统，其特征在于：在高温蒸发器（9）与高压压缩机（10）之间连接有第一汽液分离器（17），在所述低温蒸发器（13）与低压压缩机（14）之间连接有第二汽液分离器（18）。

3.根据权利要求2所述的一种空气能热水器系统，其特征在于：还包括用于检测环境温度的第一温度传感器（19）以及湿度检测传感器（20），在第一膨胀阀（8）与过滤器（7）连接的管路上连接有第三温度传感器（21），在第一分支管（11）上连接有第二温度传感器（22），所述的第一温度传感器（19）、湿度检测传感器（20）、第三温度传感器（21）以及第二温度传感器（22）均与一个外接的控制器（23）连接，所述的控制器（23）能够与第一膨胀阀（8）、第二膨胀阀（12）连接控制第二膨胀阀（12）以及第一膨胀阀（8）的开合程度，所述的控制器（23）能够与高温蒸发器（9）以及低温蒸发器（13）上的风机连接，并根据周围环境温度与环境湿度结合控制风机的转速，在第一分支管（11）上还连接有与控制器 （23）电连接的电磁阀（16）。

4.根据权利要求2所述的一种空气能热水器系统，其特征在于：在低压压缩机（14）和高压压缩机（10）的下方均设置有对压缩机进行降温处理的风冷设备（24）。

5.一种空气能热水器的控制方法，包括采用权利要求1所述的一种空气能热水器系统，其特征在于具体完成以下步骤：

S1、在空气能加热工作的状态下，分别通过低温蒸发器和高温蒸发器上的风机吸入周围环境的空气，低温蒸发器吸收环境中的潜热，高温蒸发器吸收环境中的显热，以实现利用冷媒将从周围环境空气中进行吸热并加热升温至汽化；

S2、此时高温蒸发器内的冷媒可以在高温蒸发器内吸入环境温度中高的空气露点的温度进行蒸发，并成为状态O₁的过热冷媒蒸汽；此时低温蒸发器内的冷媒可以在低温蒸发器内吸入环境温度中低的空气露点的温度进行蒸发；并成为状态O₂的过热冷媒蒸汽；

S3、状态O₂的过热冷媒蒸汽通过低压压缩机将状态O₂分离后的冷媒气体压缩到与状态O₁相同的压力后得到状态O₃的高温气体，并与状态O₁的高温气体混合获得状态O₄的高温混合气体；

S4、再经过高压压缩机吸入状态O₄的高温混合气体并进行压缩然后送入冷凝器，在冷凝器中自上而下流动并液化，放出大量的热后将低温水箱通过循环泵输送过来的水进行加热，加热后水进行循环输送回低温水箱内，而降温后的冷媒进入储液罐进行储存，同时储液罐输出通过过滤器过滤后，分别通过第二膨胀阀和第一膨胀阀节流后回到低温蒸发器和高温蒸发器中，通过这样的循环过程，完成加热水箱的循环作用。

6.根据权利要求5所述的一种空气能热水器的控制方法，其特征在于：在步骤S3中，状态O₂的过热冷媒蒸汽需要通过第二汽液分离器进行分离后再输送给低压压缩机，同时状态O₁的过热冷媒蒸汽需要通过第一汽液分离器进行分离。

7.根据权利要求6所述的一种空气能热水器的控制方法，其特征在于：在步骤S1之前增加以下步骤:

S5、需要通过第一温度传感器以及湿度检测传感器实时检测环境温度、湿度；进入步骤S6；

S6、当第一温度传感器以及湿度检测传感器检测环境温度低于预设阈值时或环境湿度低于预设阈值时，控制器控制电磁阀启动，进入步骤S1，同时通过第三温度传感器以及第二温度传感器实时检测管路温度，当管路温度大于或低于预设温度，控制器控制对应的高温蒸发器以及低温蒸发器上的风机的风速，同时控制对应的第一膨胀阀或第二膨胀阀的开合程度，当第一温度传感器以及湿度检测传感器检测环境温度高于预设阈值时，控制器控制电磁阀关闭，此时，在空气能加热工作的状态下，通过高温蒸发器上的风机吸入周围环境的空气，此时高温蒸发器内的冷媒可以在高温蒸发器内吸入环境温度中高的空气露点的温度进行蒸发，并成为状态O₁的过热冷媒蒸汽；再经过高压压缩机直接压缩状态O₁的过热冷媒蒸汽然后送入冷凝器，在冷凝器中自上而下流动并液化，放出大量的热后将低温水箱通过循环泵输送过来的水进行加热，加热后水进行循环输送回低温水箱内，而降温后的冷媒进入储液罐进行储存，同时储液罐输出通过过滤器过滤后，通过第一膨胀阀节流后回到高温蒸发器中，通过这样的循环过程，完成加热水箱的循环作用。