CN201401998Y - 一种二级加热即热式热水空调器 - Google Patents
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Abstract
一种二级加热即热式热水空调器，由空调装置和热水装置两部分组成。其中空调装置由压缩机、室外换热器、室内换热器、节流机构、四通阀、电磁阀及其它配件组成；热水装置由氟水换热器、电加热器及其它配件组成。氟水换热器与电加热器集成于一体，当用户使用热水时，由热泵装置作为一级加热器和后置的电加热器作为二级加热联合工作，将热水加热到所需温度送往用户或其蓄水罐，预热时由于水温较低而大幅提高制热能效比，用户需要热水时又可实现即用即产，提高生活品质。该热水空调器实现了供冷、采暖及即热式制取生活热水功能集于一体，可高效节能安全可靠的运行，且具有使用便捷、安装灵活、适应地区及气候范围广等突出优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种二级加热即热式热水空调器，属于空气源热泵空调及热水器技术领域。
背景技术
空调、热水器作为两个独立行业产品，其功能设备种类繁多、技术多样，但是每类产品单独工作时都会耗费大量一次或二次能源，且经济性差。至今尚没有出现任何一种节能可靠的成熟产品可将这两类日常家用器具的功能合而为一。
现有的家用空调器，其制冷时需要向室外白白排放大量热能，且空调年平均累计使用时间一般很有限，例如在北京地区只有大约200小时，一年中绝大多数时间是在闲置，即使加上过渡季节的供热时间也没有本质差别。
目前广泛应用的热水器中，电热水器能耗大、运行费用过高，燃气热水器安全问题突出、受气源限制，太阳能热水器受阳光、占用空间等因素影响过大。热泵热水器采用压缩机制冷系统从室外空气中吸收热量制取生活热水，其耗电仅及电热水器的1/4以下，但是把蒸发器的供冷能力放弃了，存在浪费能源的问题。
现有的大功率即热式电热水器，虽然具有使用便捷的特点，在能源转化方面仍然与传统的电热水器相同，需要耗费大量高品位电能制取30～50℃左右的低品位生活热水。
发明内容
本实用新型的目的和任务是，针对上述存在的种种问题，创造性地引入即热式热水空调新技术，对整机系统与结构做出诸多改进，实现高效节能稳定可靠地供冷、供热、生产生活热水的目的，并使整机结构紧凑、装配方便、成本低。
为此，本实用新型设计了一种二级加热即热式热水空调器，整机由空调装置和热水装置两部分组成。其中空调装置的热泵系统的压缩机排气管串联介入一个氟水换热器，并对氟水换热器设置旁通电磁阀。氟水换热器与作为补充的后置电加热器集成为一体。当用户使用生活热水时，自来水首先进入到氟水换热器进行一级加热，夏季通常可加热到30～40℃左右，冬季则为20～30℃左右。然后根据设定的供水温度决定启动或不启动电加热器，加热到所需温度送出。用户可事先设定的供水温度，例如洗澡时可设为40～55℃，洗碗、洗手时只需25～40℃。当热泵一级加热后的水温低于供水设定温度时，即可开启空调热泵和后置的补充电加热器联合工作，将水温加热到所需温度送往用户或者用户的蓄水罐；当水温达到或高于供水设定温度时，可通过混水阀用自来水混合到所需温度送出。
采用热泵系统的氟水换热器加热与补充电加热器联合工作，可在空调供冷或不供冷的情况下大幅度提高热泵循环的能效比，有效降低制热水的耗电，提高节能性和经济性。同时可从根本上避免了采用蓄能罐的热水器必然要向周围环境传热导致的热损失。
由氟水换热器和电加热器组成的热水装置可与空调室外机结合与一体，当然必要时也可分置为两部分，增加了安装维修的灵活性。
同时，采用该二级加热即热模式，由于热泵加热的水温较低，还可适应冬季制热的需要，为该产品的应用地区扩展到长江以北冬季环境温度不低于-15℃的广大地区提供了技术保障。
本实用新型大大提高了空调、热水系统的综合能效比，实现了热水即热的方便快捷，可高效节能稳定可靠运行，产品寿命长，安装、使用、维修方便，地域及气候适应性广。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图1中各部件编号与名称如下：
压缩机1、四通阀2、室外换热器3、节流机构4、室内换热器5、电磁阀6、氟水换热器7、电加热器8、生活热水回水或自来水的进水管A、生活热水供水管B。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施应用例对本实用新型做进一步的说明。
附图1为本实用新型的整机结构示意图。
整机分为空调装置和热水装置两部分，其中空调装置由压缩机(1)、室外换热器(3)、室内换热器(5)、节流机构(4)、四通阀(2)、电磁阀(6)及其它配件组成；热水装置由氟水换热器(7)、电加热器(8)及其它配件组成，空调热泵系统的氟水换热器(7)与电磁阀(6)并联后，氟路进口端与压缩机(1)出口相连，出口端与四通阀(2)相连，自来水的进水管(A)与作为一级加热的氟水换热器(7)的进水口相连，氟水换热器(7)与作为二级加热的电加热器(8)水路相连，电加热器(8)的出水口与生活热水供水管(B)相连。
作为二级补充加热用的电加热器(8)可与氟水换热器设置为一体组成热水装置，该热水装置可与空调装置的室外机部分设置为一体式结构，共用一个室外机箱，当然也可分开设置。
该装置使用时，自来水进入氟水换热器并由氟水换热器预热到所需温度，通常为20～40℃左右。当用户使用生活热水时，可根据需要设定供水温度，例如洗澡时可设为40～55℃，洗碗、洗手时只需25～40℃。当氟水换热器出水水温低于供水设定温度时，即可开启二级补充电加热器联合工作，将水温加热到所需温度送出。当氟水换热器出水水温高于供水设定温度时，可通过混水阀用自来水混合到所需温度送出。
本实用新型可实现如下5种工作模式：单独供冷、单独供热、单独制取生活热水、同时供冷与制取生活热水、同时供热与制取生活热水等。
现以单独制取生活热水模式为例详述其工作流程如下：
(a)准备：向热水罐内注满水。
(b)启动：控制系统先启动室外换热器风机、水泵，然后启动压缩机进行热泵循环，而室内换热器风机不启动。
(c)使用：压缩机吸入低于气态制冷剂并压缩，排出高温高压的过热蒸汽，进入氟水换热器向热水释放热量变成液态制冷剂，再经过节流降压变为干度小的低温低压汽液两相流状态，进入作为蒸发器的室外换热器，吸收蒸发器外空气的热量，蒸发为低温低压气态制冷剂，再被吸入压缩机继续下一循环。生活热水被加热后，整机可根据用户预先设定的供水温度，开启后置的二级电加热器进行联合工作，以便将水加热到设定供水温度送出。
(d)停用：当停止取用生活热水后，电加热器和热泵停止工作。
其它4种工作模式中，单独供冷、单独供热模式与普通家用冷暖型空调工作流程相同，同时供冷与制取生活热水模式下，室内换热器是蒸发器，热水器与室外换热器构成制冷剂系统冷凝部分的串联形式。同时供热与制取生活热水模式下，室外换热器是蒸发器，热水器与室内换热器构成制冷剂系统冷凝部分的串联形式。
Claims (2)
1、一种二级加热即热式热水空调器，整机分为空调装置和热水装置两部分，其中空调装置由压缩机(1)、室外换热器(3)、室内换热器(5)、节流机构(4)、四通阀(2)、电磁阀(6)及其它配件组成；热水装置由氟水换热器(7)、电加热器(8)及其它配件组成，其特征在于氟水换热器(7)与电磁阀(6)并联后的氟路进口端与压缩机(1)出口相连，出口端与四通阀(2)相连，氟水换热器(7)的进水口与自来水的进水管(A)相连，出水口与电加热器(8)相连，电加热器(8)的出水口与生活热水供水管(B)相连。
2、如权利要求1所述的二级加热即热式热水空调器，其特征在于所述的热水装置的作为一级加热的氟水换热器(7)与作为二级加热的电加热器(8)集成为一体式结构，该热水装置与空调装置的室外部分设置于一个整体室外机机箱内。
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