CN101482322A - 低温热泵热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种低温热泵热水器，由压缩机、热水换热器、节流机构、过冷中冷器、室外换热器、气液分离器、保温水箱、水泵、化霜电磁阀组成。本发明设有过冷中冷器补气装置，在低温工况下制热水运行时，利用过冷中冷器给压缩机补充中间压力的饱和制冷剂气体，使主循环中制冷剂的过冷度增加，同时使压缩机吸气量增加，有助于增加主循环中制冷剂质量流量，从而增加制热量，降低压缩机的压缩比和排气温度。本发明结构简单，制造容易，造价低廉，高效节能，运行稳定可靠。
Description
一、技术领域
本发明涉及了空气源热泵热水器领域，尤其涉及到在室外低温工况下拥有良好制热效果的热泵热水器。
二、背景技术
目前，市场上销售的普通空气源热泵热水器在室外低温的工况下，制热量衰减十分严重，甚至无法正常启动运行，在我国北方寒冷的冬季无法满足基本的供热水需求。因此在寒冷的地区一般仍然采用电热丝和煤气等燃料供热水，而这些供热水时，需要消耗大量的燃料和电能，既污染环境，也不经济，现在全球提倡节能减排，所以需要开发一种结构简单，制造容易，造价低廉，高效节能的低温热泵热水器。
三、发明内容
本发明为一种低温热泵热水器，提供一种能够在室外低温工况下，正常启动运行并拥有良好制热水效果的低温热泵热水器。
本发明是这样构成的：低温热泵热水器由压缩机、热水换热器、节流机构、过冷中冷器、室外换热器、气液分离器、保温水箱、水泵、化霜电磁阀组成，其特征在于：所述的压缩机的出口一路通过管路与热水换热器内制冷剂入口相连，热水换热器内制冷剂出口与过滤器的入口相连，过滤器的出口一路与过冷中冷器内盘管的入口相连，过冷中冷器内盘管的出口与全天候节流机构的入口相连，全天候节流机构的出口与室外换热器的入口相连，室外换热器的出口与气液分离器的入口相连，气液分离器的出口与压缩机的入口相连；过滤器的出口另一路与过冷节流机构入口相连，过冷节流机构出口与过冷中冷器入口相连，过冷中冷器出口与气液分离器的入口相连；压缩机的出口另一路与化霜电磁阀的入口相连，化霜电磁阀的出口与室外换热器的入口相连；保温水箱热水出口与水泵入口相连，水泵出口与热水换热器热水入口相连，热水换热器热水出口与保温水箱热水入口相连。
所述的全天候节流机构由夏天用制热节流机构和冬天用制热节流机构并联组成，所述夏天用制热节流机构由一电磁阀和一夏天用制热节流元件串联组成，所述冬天用制热节流机构由一电磁阀和一冬天用制热节流元件串联组成；所述的过冷节流机构由一电磁阀和一过冷节流元件串联组成。
本发明低温热泵热水器，设有过冷中冷器补气装置，在正常工况下与普通热泵热水器相同进行制热水，在低温工况制热水时，利用过冷中冷器给压缩机补充中间压力的饱和制冷剂气体，使主循环中制冷剂的过冷度增加，同时使压缩机的吸气量增加，有助于增加主循环中制冷剂质量流量，从而增加制热量，降低压缩机的压缩比和排气温度，本发明结构简单，制造容易，造价低廉，高效节能，运行稳定可靠。
四、附图说明
图1是低温热泵热水器原理图。
图2是小型低温热泵热水器原理图。
图3是大型低温热泵中央热水器原理图。
上述图中，1 压缩机，2 室外换热器，3 热水换热器，4 全天候节流机构，5 过冷节流机构，6 化霜电磁阀，7 气液分离器，8 过冷中冷器，9、10 电磁阀，11 夏天用制热节流元件，12 冬天用制热节流元件，13 过滤器，14 电磁阀，15 水泵，16 保温水箱，17 过冷节流元件，18 过冷节流毛细管，19 夏天用制热毛细管，20 冬天用制热毛细管，21 过冷节流膨胀阀或节流孔板，22 夏天用制热膨胀阀或节流孔板，23 冬天用制热膨胀阀或节流孔板
五、具体实施方式
如图1所示：低温热泵热水器由压缩机1、热水换热器3、节流机构4.5、过冷中冷器8、室外换热器2、气液分离器7、保温水箱16、水泵15、化霜电磁阀6组成，其特征在于：所述的压缩机1的出口一路通过管路与热水换热器3内制冷剂入口相连，热水换热器3内制冷剂出口与过滤器13的入口相连，过滤器13的出口一路与过冷中冷器8内盘管的入口相连，过冷中冷器8内盘管的出口与全天候节流机构4的入口相连，全天候节流机构4的出口与室外换热器2的入口相连，室外换热器2的出口与气液分离器7的入口相连，气液分离器7的出口与压缩机1的入口相连；过滤器13的出口另一路与过冷节流机构5入口相连，过冷节流机构5出口与过冷中冷器8入口相连，过冷中冷器8出口与气液分离器7的入口相连；压缩机1的出口另一路与化霜电磁阀6的入口相连，化霜电磁阀6的出口与室外换热器2的入口相连；保温水箱16热水出口与水泵15入口相连，水泵15出口与热水换热器3热水入口相连，热水换热器3热水出口与保温水箱16热水入口相连。
所述的全天候节流机构4由夏天用制热节流机构和冬天用制热节流机构并联组成，所述夏天用制热节流机构由一电磁阀9和一夏天用制热节流元件11串联组成，所述冬天用制热节流机构由一电磁阀10和一冬天用制热节流元件12串联组成；所述的过冷节流机构5由一电磁阀14和一过冷节流元件17串联组成。
当室外气温高于或等于20℃时制热水，打开电磁阀9，关闭电磁阀10、电磁阀14、化霜电磁阀6，压缩机1吸入从气液分离器7分离出的低温低压制冷剂蒸气，将制冷剂压缩成高温高压气体，排入热水换热器3内，制冷剂通过热水换热器3内的水放热，使水温度升高，冷凝制冷剂成高压液体，经过滤器13进入过冷中冷器8中盘管，再经过全天候节流机构4中电磁阀9，夏天用制热节流元件11节流降压降温后，进入室外换热器2，制冷剂在室外换热器2内吸收室外空气的热量，蒸发成低压低温制冷剂蒸气，进入气液分离器7然后又被压缩机1吸入压缩，这样完成一个制热水循环。
当室外气温高于0℃低于20℃时制热水，打开电磁阀10，关闭电磁阀9、电磁阀14、化霜电磁阀6，压缩机1吸入从气液分离器7分离出的低温低压制冷剂蒸气，将制冷剂压缩成高温高压气体，排入热水换热器3内，制冷剂通过热水换热器3内的水放热，使水的温度升高，冷凝制冷剂成高压液体，经过滤器13进入过冷中冷器8中盘管再经过全天候节流机构4中电磁阀10，冬天制热节流元件12，节流降压降温后，进入室外换热器2，制冷剂在室外换热器2内吸收室外空气的热量，蒸发成低压低温制冷剂蒸气，进入气液分离器7，然后又被压缩机1吸入压缩，这样又完成一个制热水循环。
当室外气温低于或等于0℃时制热水，打开电磁阀10、电磁阀14，关闭电磁阀9、化霜电磁阀6，压缩机1吸入从气液分离器7分离出的低温制冷剂蒸气，将制冷剂压缩成高温高压气体，排入热水换热器3内，制冷剂通过热水换热器3内水放热，使水温度升高，冷凝制冷剂成高压液体，经过滤器13液体制冷剂分为两路，一路制冷剂经过冷节流机构5中电磁阀14和过冷节流元件17，节流为中间压力制冷剂气液混合物，进入过冷中冷器的盘管外，吸收盘管内制冷剂热量蒸发为中间压力饱和蒸气，这种饱和蒸气和来自室外换热器2出来的蒸气混合进入气液分离器7，另一路制冷剂直接进入过冷中冷器内的盘管与盘管外的制冷剂热交换，放出热量，被冷凝为过冷液体，过冷液体经过全天候节流机构4中电磁阀10，冬天用制热节流元件12，节流降压降温后，进入室外换热器2，制冷剂在室外换热器2内吸收室外空气的热量，蒸发成低压低温制冷剂蒸气和过冷中冷器8蒸发出来中压制冷剂气体混合，进入气液分离器7，然后又被压缩机1吸入压缩，这样又完成一个制热水循环。
低温热泵热水器，在正常工况下与普通热泵热水器一样进行制热水，在低温工况制热水循环时，从热水换热器出来的制冷剂液体分两路，一路制冷剂液体被气化，从而使另一路制冷剂液体被冷却，改善整个主循环制冷剂过冷度，利用过冷中冷器给压缩机补充中间压力的饱和制冷剂气体，使压缩机吸气量增加，有助于增加主循环中制冷剂质量流量，从而增加制热量，吸入更多制冷剂气体，冷却压缩机，使压缩机排气温度较低，吸入中压制冷剂气体，使压缩机压缩比较低。本发明结构简单，制造容易，造价低廉，高效节能，运行更加稳定可靠。
为了更好的充分利用图1中的原理：1)我们可在图1的基础上，把全天候节流机构4中夏天用制热节流元件11改为夏天用制热毛细管19，冬天用制热节流元件12改为冬天用制热毛细管20，把过冷节流机构5中过冷节流元件17改为过冷节流毛细管18，从而组成了图2小型低温热泵热水器；2)我们可在图1的基础上把全天候节流机构4中夏天用制热节流元件11改为夏天用制热膨胀阀或节流孔板22，冬天用制热节流元件12改为冬天用制热膨胀阀或节流孔板23，把过冷节流机构5中过冷节流元件17改为过冷节流膨胀阀或节流孔板21，从而组成了图3大型低温热泵中央热水器。
全天候节流机构4和过冷节流机构5可以用电子膨胀阀代替。
Claims (2)
1.一种低温热泵热水器，由压缩机、热水换热器、节流机构、过冷中冷器、室外换热器、气液分离器、保温水箱、水泵、化霜电磁阀组成，其特征在于：所述的压缩机的出口一路通过管路与热水换热器内制冷剂入口相连，热水换热器内制冷剂出口与过滤器的入口相连，过滤器的出口一路与过冷中冷器内盘管的入口相连，过冷中冷器内盘管的出口与全天候节流机构的入口相连，全天候节流机构的出口与室外换热器的入口相连，室外换热器的出口与气液分离器的入口相连，气液分离器的出口与压缩机的入口相连；过滤器的出口另一路与过冷节流机构入口相连，过冷节流机构出口与过冷中冷器入口相连，过冷中冷器出口与气液分离器的入口相连；压缩机的出口另一路与化霜电磁阀的入口相连，化霜电磁阀的出口与室外换热器的入口相连；保温水箱热水出口与水泵入口相连，水泵出口与热水换热器热水入口相连，热水换热器热水出口与保温水箱热水入口相连。
2.根据权利要求1所述的低温热泵热水器，其特征在于：所述的全天候节流机构由夏天用制热节流机构和冬天用制热节流机构并联组成，所述夏天用制热节流机构由一电磁阀和一夏天用制热节流元件串联组成，所述冬天用制热节流机构由一电磁阀和一冬天用制热节流元件串联组成；所述的过冷节流机构由一电磁阀和一过冷节流元件串联组成。
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2009
- 2009-02-20 CN CNA2009101110703A patent/CN101482322A/zh active Pending
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