CN103075804A - 脱电燃气热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱电燃气热泵热水器，主要包括燃气发动机、发电系统、热泵系统、余热回收系统、冷水水箱和热水水箱；燃气发动机带动热泵系统的同时，带动发电系统，自发电力可用来驱动系统附属装置；并且脱电燃气热泵热水器采用一次加热式加热热水，即来自冷水水箱中的冷水分别流经冷凝器和余热换热器，之后将热水注入热水水箱，在系统中循环一次即可达到所需较高温度的热水。本发明通过系统自发电力来驱动系统附属装置，摆脱了系统对电力系统的依赖，很好的缓解了电力系统的压力；采用一次加热式加热热水，可得到较高温度的热水，同时降低了热泵系统的冷凝压力，充分利余热，很好的提高了热泵系统的制热性能以及热水器系统的一次能源利用率。

Description

脱电燃气热泵热水器

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，具体的说，是涉及一种脱电燃气热泵热水器技术。

背景技术

目前，约有70%以上的家庭都在使用热水器，热水器的节能与环保问题日益受到社会的广泛关注。

国内外热水器的主流产品有热泵热水器、燃气热水器、电热水器、太阳能热水器、燃气热泵热水器，其中燃气热泵热水器由于具有高效、节能、安全、环保等众多优点越来越受到重视，并且随着城市气化率的不断增加，燃气热泵热水器将在未来几年内得到飞速发展。

传统的燃气热泵热水器系统中风机、水泵、控制系统等附属设备均需电网提供电能，并且多采用循环加热的方式，冷凝压力高，对天然气的一次能源利用效率有限。然而当今社会，能源日益短缺、人们对电力的需求又不断飙升。因此，解决如何提高燃气热泵热水器的一次能源利用率，减轻电力系统的负担，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的是现有燃气热泵热水器的一次能源利用率不高的技术问题，提供一种脱电燃气热泵热水器，使系统摆脱对电力系统的依赖，提高燃气热泵热水器的一次能源利用率，减轻电力系统的负担，以达到能源的高效利用。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种脱电燃气热泵热水器，包括燃气发动机、发电系统、热泵系统、余热回收系统、冷水水箱和热水水箱；所述发电系统包括发电机和蓄电装置；所述热泵系统包括压缩机、蒸发器、电子膨胀阀和冷凝器；所述余热回收系统包括余热换热器、缸套换热器、烟气换热器和余热循环水水泵，所述余热换热器、所述缸套换热器和所述烟气换热器通过余热回收管路相连构成回路，所述余热回收管路上设置有余热循环水水泵；

所述燃气发动机通过传动机构与所述主动轮连接，所述主动轮通过第一传送带与第一从动轮连接，所述第一从动轮带动所述发电机，并将电能储存于所述蓄电装置；

所述主动轮通过第二传送带与第二从动轮连接，所述第二从动轮通过电磁离合器驱动所述压缩机，所述压缩机为热泵系统提供动力；

所述冷水水箱通过其上设置有冷却水水泵的冷水管道依次连接所述热泵系统的冷凝器和所述余热回收系统的余热换热器，所述余热换热器通过热水管连接于所述热水水箱。

本发明的有益效果是：

（一）本发明利用燃气发动机作为动力源，将天然气作为燃气热泵热水器所需所有能量的唯一来源；燃气热泵热水器可自发电力来驱动系统附属装置，实现了能源的梯级利用，同时摆脱了对电网的依赖，有效缓解电力系统压力。

（二）本发明通过缸套换热器、烟气换热器及余热换热器，对系统的废热进行回收，用来加热冷凝器出口的热水，以得到更高温度的热水，可使热水温度达到70℃以上，并且有效提高了系统的一次能源利用率。

（三）本发明的燃气热泵热水器系统采用一次加热式，与传统的循环加热式相比，降低了冷凝压力，有效提高了系统的制热性能。

附图说明

图1是本发明所提供的脱电燃气热泵热水器的结构示意图；

图2是本发明所提供的脱电燃气热泵热水器的传动原理图。

图中：1，燃气发动机；2，压缩机；3，蒸发器；4，电子膨胀阀；5，冷凝器；

6，缸套换热器；7，烟气换热器；8，余热换热器；9，冷水水箱；10，热水水箱；

11，冷却水水泵；12，余热循环水水泵；13，蓄电装置；14，主动轮；15，第一传送带；

16，第一从动轮；17，第二从动轮；18，第二传送带；19，电磁离合器；20，发电机。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图1所示，本实施例披露了一种脱电燃气热泵热水器，主要由燃气发动机1、发电系统、热泵系统、余热回收系统、冷水水箱9和热水水箱10构成。

其中，发电系统包括发电机20和蓄电装置13。

热泵系统包括压缩机2、蒸发器3、电子膨胀阀4和冷凝器5。压缩机2、蒸发器3、电子膨胀阀4和冷凝器5依次通过冷媒管路连接形成回路。

余热回收系统包括余热换热器8、缸套换热器6、烟气换热器7和余热循环水水泵12，余热换热器8、缸套换热器6和烟气换热器7通过余热回收管路相连构成回路，余热回收管路上设置有余热循环水水泵12，用以驱动余热回收循环水。

结合图2所示，燃气发动机1作为热泵系统、发电系统的驱动源，其主轴通过传动机构与主动轮14连接。第一从动轮16通过第一传送带15与主动轮14连接，第一从动轮16带动发电机20运行，并将电能储存于蓄电装置13。蓄电装置13中的所蓄电力用来驱动脱电燃气热泵热水器附属设备，列如风机、水泵和控制系统等等。

第二从动轮17通过第二传送带18与主动轮14连接，并通过电磁离合器19驱动压缩机2，为包括蒸发器3、电子膨胀阀4、冷凝器5的热泵系统提供动力。

冷水水箱9通过其上设置有冷却水水泵11的冷水管道依次连接热泵系统中的冷凝器5和余热回收系统中的余热换热器8，余热换热器8通过热水管连接于热水水箱10。自冷水水箱9的冷水，在冷却水水泵11的驱动下，先流经热泵系统中的冷凝器5，再流经余热回收系统中的余热换热器8，最后回到热水水箱10。

本实施例的工作原理与过程是：利用燃气发动机1作为动力源，通过传动机构带动压缩机2和发电机20分别驱动热泵系统和发电系统，天然气作为本脱电燃气热泵热水器所需所有能量的唯一来源，系统在制取热水的同时可自发电力来驱动系统附属装置；与此同时，系统利用余热换热器8对系统缸套及排烟废热进行回收利用，在制热水过程中，冷水分别经过热泵系统中的冷凝器5加热和余热换热器8加热后，一次循环便可达到所需的较高温度的热水。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种脱电燃气热泵热水器，其特征在于，包括燃气发动机、发电系统、热泵系统、余热回收系统、冷水水箱和热水水箱；所述发电系统包括发电机和蓄电装置；所述热泵系统包括压缩机、蒸发器、电子膨胀阀和冷凝器；所述余热回收系统包括余热换热器、缸套换热器、烟气换热器和余热循环水水泵，所述余热换热器、所述缸套换热器和所述烟气换热器通过余热回收管路相连构成回路，所述余热回收管路上设置有余热循环水水泵；

所述燃气发动机通过传动机构与所述主动轮连接，所述主动轮通过第一传送带与第一从动轮连接，所述第一从动轮带动所述发电机，并将电能储存于所述蓄电装置；

所述主动轮通过第二传送带与第二从动轮连接，所述第二从动轮通过电磁离合器驱动所述压缩机，所述压缩机为热泵系统提供动力；

所述冷水水箱通过其上设置有冷却水水泵的冷水管道依次连接所述热泵系统的冷凝器和所述余热回收系统的余热换热器，所述余热换热器通过热水管连接于所述热水水箱。

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