CN204084856U - 一种双温热泵热水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双温热泵热水系统，设有低温热泵系统和高温热泵系统，设有温水箱和热水箱，低温热泵系统的低温冷凝器设置在温水箱内，高温热泵系统的高温冷凝器设置在热水箱内，温水箱和热水箱通过单项阀连接，温水箱内的水可通过单项阀流入热水箱中；高温热泵系统的高温蒸发器设置在温水箱内部；低温热泵系统中冲注低沸点工质，高温热泵系统中冲注高沸点工质。由于采用双热泵联合工作，低温热泵系统中充注低沸点工质，高温热泵系统中充注高沸点工质，可满足用水量较大且对不同温度热水有需求的家庭或工业应用场景，由于两个热泵联合工作，整体运行效率高、耗电小，温水热泵性能系数可实现≥4.0，热水热泵性能系数可实现≥4.5。
Description
技术领域
本实用新型涉及热水系统，特别是一种利用双热泵加热实现可提供两种温度热水的热水系统。
背景技术
传统空气源热泵热水装置，一般是压缩机排出的高温高压工质气体进入热水箱的冷凝器进行放热，加热热水，出冷凝器的工质液体经节流阀降压降温后，进入蒸发器吸收室外空气的热量，工质变为低温低压气体后进入压缩机开始下一个循环。
设环境温度18℃，自来水温度为15℃，则200L水从15℃加热到45℃所需的热量为25200kJ；设热泵热水装置工质的蒸发温度为10℃，冷凝温度为50℃，其性能系数为3.5，需从空气中吸收的热量为25200×(1-1/3.5)＝18000k.J，设加热热水累计时间为1.5h，则该装置工作时蒸发器从空气中吸热速率为3333W，所需压缩机功率约为1333W，压缩机耗电约为2Kw*h。
该热泵装置由于受蒸发器所处环境温度一年四季变化较大，由此影响其性能系数大幅变化，导致该系统的热稳定性有较大波动，寒冷季节热泵的电耗大幅增加。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是如何克服当一年四季环境温度变化较大时，保证系统的热稳定，同时解决环境温度低时热泵的能耗大的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型设计了一种双温热泵热水系统，其特征在于设有低温热泵系统和高温热泵系统两套热泵系统，同时设有温水箱和热水箱，低温热泵系统的低温冷凝器设置在温水箱内，高温热泵系统的高温冷凝器设置在热水箱内，温水箱和热水箱通过单向阀连接，温水箱内的水可通过单向阀流入热水箱中；高温热泵系统的高温蒸发器设置在温水箱内部；低温热泵系统中冲注低沸点工质，高温热泵系统中冲注高沸点工质。
所述的双温热泵热水系统，其特征在于还设置了化霜冷凝器，所述化霜冷凝器一端通过进口电磁阀与高温热泵系统的高温压缩机的出口相连接，另一端通过出口电磁阀与高温热泵系统的高温蒸发器的入口相连接；结构上化霜冷凝器与低温热泵系统的低温蒸发器交织设置在一起。
实施本实用新型具有如下有益效果：采用双热泵联合工作，低温热泵系统中冲注低沸点工质，高温热泵系统中冲注高沸点工质，可满足用水量较大且对不同温度热水有需求的家庭或工业应用场景，由于两个热泵联合工作，整体运行效率高、耗电小，温水热泵性能系数可实现≥4.0，热水热泵性能系数可实现≥4.5。
附图说明
图1是双温热泵热水系统具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1是双温热泵热水系统具体实施例的结构示意图，温水箱(6)和热水箱(2)一体化设计，上半部分为热水箱(2)，下半部分为温水箱(6)，中间通过单向阀(3)连接，可通过控制单向阀(3)控制温水箱(6)的水流入热水箱(2)，待加热的自来水水源设置在温水箱(6)的底部，自来水管通过冷水阀(8)与温水箱(6)相连接。
双温热泵热水系统设有两套热泵系统：低温热泵系统和高温热泵系统。
低温热泵系统包括：低温压缩机(9)、低温冷凝器(7)、低温节流阀(18)和低温蒸发器(10)，低温冷凝器(7)设置在温水箱(6)内，低温热泵系统中充注低沸点工质，低温蒸发器(10)从室外空气中吸收热量，实现蒸发过程，低温压缩机(9)释放出来的高温低沸点工质气体经过低温冷凝器(7)对温水箱中的水进行加热。
高温热泵系统包括：高温压缩机(15)、高温冷凝器(17)、高温节流阀(13)和高温蒸发器(5)；高温冷凝器(17)设置在高温箱(2)内，高温热泵系统中充注高沸点工质，高温压缩机(15)释放的高温高沸点工质气体经过高温冷凝器(17)对高温箱(2)中的水进行加热；高温蒸发器(5)设置在温水箱(6)内。该系统还设置了化霜冷凝器(11)，一端通过进口电磁阀(16)与高温压缩机(15)的出口相连接，另一端通过出口电磁阀(12)与高温蒸发器(5)的入口相连接；结构上化霜冷凝器(11)与低温蒸发器(10)交织设置在一起。当冬季环境温度较低时，低温热泵系统中的低温蒸发器(10)容易结霜，当结霜达到一定厚度时，控制出口电磁阀(12)和进口电磁阀(16)从高温压缩机(15)中抽取高温蒸发器(5)中的高沸点工质气体进入化霜冷凝器(11)中冷凝放热，将低温蒸发器(10)的结霜化为水排出，保证低温热泵系统的正常工作，减少额外的电化霜设备和电能消耗。
自来水通过冷水阀(8)进入温水箱(6)中，当温水箱(6)的水温低于设定温度时，温水热泵运行，低温蒸发器(10)吸收室外空气的热量，使温水箱(6)中的自来水加热。由于低温热泵系统中的低沸点工质在室外温度较低时仍具有较高密度，因此，即使冬季寒冷天气时，低温热泵系统仍可保持较高的性能系数。
热水箱(2)的水由温水箱(6)通过单向阀(3)补入。当热水箱(2)的水温低于设定值时，高温热泵系统运行，高温蒸发器(5)吸收温水箱(6)中温水的热量加热热水。由于高温热泵系统中的高沸点工质在温度较高时仍具备适当压力，因此，在制取温度较高的热水时，高温热泵系统仍可工作在正常的冷凝压力下，确保了热泵运行的安全性和可靠性，且具有较高的性能系数。
当冬季低温蒸发器(10)表面结霜到一定厚度需要除霜时，打开进口电磁阀(16)和出口电磁阀(12)，此时设置化霜冷凝器(11)中高沸点工质的温度和压力均比高温冷凝器(17)工作时低，故高温压缩机(15)排出的高沸点工质气体不再进入高温冷凝器(17)而是进入化霜冷凝器(11)，在其中冷凝放热，并通过翅片等将热量传递给低温蒸发器(10)使其表面的霜被融化，化霜冷凝器(11)中的高沸点工质变为液态后返回高温蒸发器(5)中再吸热汽化并开始下一个循环，直到低温蒸发器(10)表面的霜全部被融化。为了进一步改善其化霜效果，还设有风机(14)。
热水箱(2)上设有热水阀(1)，温水箱(6)上设有温水阀(4)；用户可根据需要控制不同的阀门取用不同温度的热水。
以上所揭露的仅为本实用新型一种实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
Claims (3)
1.一种双温热泵热水系统，其特征在于设有低温热泵系统和高温热泵系统两套热泵系统，同时设有温水箱和热水箱，低温热泵系统的低温冷凝器设置在温水箱内，高温热泵系统的高温冷凝器设置在热水箱内，温水箱和热水箱通过单向阀连接，温水箱内的水可通过单向阀流入热水箱中；高温热泵系统的高温蒸发器设置在温水箱内部；低温热泵系统中充注低沸点工质，高温热泵系统中充注高沸点工质。
2.根据权利要求1所述的双温热泵热水系统，其特征在于还设置了化霜冷凝器，所述化霜冷凝器一端通过进口电磁阀与高温热泵系统的高温压缩机的出口相连接，另一端通过出口电磁阀与高温热泵系统的高温蒸发器的入口相连接；结构上化霜冷凝器与低温热泵系统的低温蒸发器交织设置在一起。
3.根据权利要求2所述的双温热泵热水系统，其特征在于温水箱和热水箱一体化设计，上半部分为热水箱，下半部分为温水箱。
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| CN106895532A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-06-27 | 朱玲 | 一种负压高沸点工质制冷系统 |
| CN110926063A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-03-27 | 浙江柿子新能源科技有限公司 | 一种双水箱过冷系统 |
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