CN103776167A - 复合加热方式的热泵热水系统及其控制方法 - Google Patents

复合加热方式的热泵热水系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复合加热方式的热泵热水系统及其控制方法，包括入水管路、变频热泵机组、水箱、热水供水管路以及回水管路，所述的入水管路与所述的变频热泵机组的进水口相连通，所述的变频热泵机组的出水口与所述的水箱的进水口相连通，所述的热水供水管路与所述的水箱的出水口相连通，所述的回水管路与所述的水箱的循环出口相连通，所述的回水管路上设置有三通阀，所述的三通阀的第一出口与所述的入水管路相连通，所述的三通阀的第二出口与所述的热水供水管路相连通。本发明不仅解决了水箱容量大、占用居住面积的问题，还创新的实现了热泵能适应频繁的开关热水龙头的要求。

Description

复合加热方式的热泵热水系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种复合加热方式的热泵热水系统及其控制方法。
背景技术
目前家用领域的热泵热水器或空调热泵热水三联供产品都采用的是循环加热的加热方式。这种加热方式的缺点是需要用大容量水箱进行提前加热和蓄热，因为重量原因也无法设计成壁挂式的，导致水箱占地面积大。特别是在冬季，提前蓄热后水箱热量容易散失掉，比较耗能。另外，变频热泵技术的发展也使热泵能适应频繁的开关热水龙头。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种复合加热方式的热泵热水系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种复合加热方式的热泵热水系统，包括入水管路、变频热泵机组、水箱、热水供水管路以及回水管路，所述的入水管路与所述的变频热泵机组的进水口相连通，所述的变频热泵机组的出水口与所述的水箱的进水口相连通，所述的热水供水管路与所述的水箱的出水口相连通，所述的回水管路与所述的水箱的循环出口相连通，所述的入水管路上依次设置有水过滤器、止回阀、流量调节阀以及进水温度传感器，所述的三通阀的第一出口连接至所述的止回阀与流量调节阀之间；所述的变频热泵机组的出水口与所述的水箱的进水口之间依次设置有出水温度传感器以及泄压止回阀；所述的回水管路上设置有三通阀，所述的三通阀的第一出口与所述的入水管路相连通，所述的三通阀的第二出口与所述的热水供水管路相连通。
优选地，所述的水箱的循环出口与所述的三通阀之间的回水管路上依次设置有水路电磁阀以及热水循环泵。
优选地，所述的热水供水管路上设置有浴室支管路以及厨房/洗漱支管路，所述的浴室支管路上设置有用于检测水流量的微动开关。
本发明的另一个目的是提供一种复合加热方式的热泵热水系统的控制方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种复合加热方式的热泵热水系统的控制方法，包括恒温、即热、回水以及电热四种控制模式，其中：
恒温模式：当水箱水温低于设定温度时，变频热泵机组工作：包括加热、以及使用，加热时：水路从水箱的循环出口流经回水管路的水路电磁阀和热水循环泵、三通阀、入水管路的流量调节阀、变频热泵机组、泄压止回阀进入水箱；使用时：水路经入水管路的流量调节阀、变频热泵机组、泄压止回阀、水箱进入热水供水管路；
即热模式：当微动开关检测到水流量时，变频热泵机组工作：水路经入水管路的流量调节阀、变频热泵机组、泄压止回阀、水箱进入热水供水管路、微动开关进入浴室支管路；
回水模式：当热水供水管路中存在冷水时，水路从循环出口流经回水管路的水路电磁阀和热水循环泵、三通阀、微动开关进入热水供水管路；
电热模式：当水箱水温低于设定温度时，水箱电辅热工作，对水箱中的水进行加热。
优选地，当选择即热模式时，恒温模式被强制有效，当水箱水温低于设定温度时，恒温模式加热；当浴室支管路无水流量时，恒温模式加热进行过渡。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明不仅解决了水箱容量大、占用居住面积的问题，还创新的实现了热泵能适应频繁的开关热水龙头的要求。
附图说明
附图1为本发明中热泵热水系统的结构示意图。
其中：1、入水管路；10、水过滤器；11、止回阀；12、流量调节阀；13、进水温度传感器；2、变频热泵机组；20、热水-冷媒热交换器；21、控制系统；3、水箱；30、热水控制器；31、水箱温度传感器；4、热水供水管路；40、浴室支管路；41、厨房/洗漱支管路；42、微动开关；5、回水管路；50、水路电磁阀；51、热水循环泵；6、电动三通球阀；7、出水温度传感器；8、泄压止回阀。
具体实施方式
下面结合附图及实施案例对本发明作进一步描述：
如图1所示的一种复合加热方式的热泵热水系统，包括入水管路1、变频热泵机组2、水箱3、热水供水管路4以及回水管路5。其中：
入水管路1与变频热泵机组2的进水口相连通，变频热泵机组2的出水口与水箱3的进水口相连通，热水供水管路4与水箱3的出水口相连通，回水管路5与水箱3的循环出口相连通，回水管路5上设置有三通阀，具体选择电动三通球阀6，电动三通球阀6的第一出口与入水管路1相连通，电动三通球阀6的第二出口与热水供水管路4相连通。
在本实施例中：变频热泵机组2包括热水-冷媒热交换器20以及控制系统21。水箱3设置有热水控制器30、水箱温度传感器31以及水箱电辅热，热水控制器30与控制系统21相连接。
入水管路1上依次设置有水过滤器10、止回阀11、流量调节阀12以及进水温度传感器13，电动三通球阀6的第一出口连接至止回阀11与流量调节阀12之间。变频热泵机组2的出水口与水箱3的进水口之间依次设置有出水温度传感器7以及泄压止回阀8。水箱3的循环出口与电动三通球阀6之间的回水管路5上依次设置有水路电磁阀50以及热水循环泵51。
此外，热水供水管路4上设置有浴室支管路40以及厨房/洗漱支管路41，浴室支管路40上设置有用于检测水流量的微动开关42。
控制系统21和热水控制器30设计有恒温、即热、回水、电热四种控制模式。
用户可以通过控制系统21来设定和控制水箱水温和即热水温，水箱水温通过水箱温度传感器31来采集，即热水温通过出水温度传感器来7采集，水箱水温用于判断在恒温或电热模式时是否需要运行变频热泵机组2或水箱电辅热加热。
恒温模式：当水箱3水温低于设定温度时，变频热泵机组2工作：包括加热、以及使用，加热时：水路从水箱3的循环出口流经回水管路5的水路电磁阀50和热水循环泵51、电动三通球阀6、入水管路1的流量调节阀12、变频热泵机组2、泄压止回阀8进入水箱3；使用时：水路经入水管路1的水过滤器10、止回阀11、流量调节阀12、变频热泵机组2、泄压止回阀8、水箱3进入热水供水管路4，并根据需要进入浴室支管路40或者厨房/洗漱支管路41。
即热模式：当微动开关42检测到水流量时，变频热泵机组工作：水路经入水管路1的水过滤器10、止回阀11、流量调节阀12、变频热泵机组2、泄压止回阀8、水箱3进入热水供水管路4、微动开关42进入浴室支管路40。由于微动开关42只设计在热水供水管路4的浴室支管路40上，即热模式开启时，一旦微动开关42检测到有流量且达到时间要求后即启动变频热泵机组2加热，实现连续即热供热水，而不再需要等待蓄热，也不需要运转热水泵。厨房/洗漱支管路41用热水时因无法检测流量，即使是即热模式被选择时也不会启动变频热泵机组2加热。此外，即热水温用于即热模式时调节流量调节阀12。
此外：即热模式被选择后，恒温模式被强制有效，一旦水箱水温低于设定温度，会自动进行恒温模式加热，特别是在浴室支管路40关闭无水流量后，立即启动恒温模式加热进行过渡。
回水模式：当热水供水管路4中存在冷水时，水路从水箱3的循环出口流经回水管路5的水路电磁阀50和热水循环泵51、电动三通球阀6、微动开关42、进入热水供水管路4。通过切换电动三通球阀6至热水供水管路4连通，把热水供水管路4中的冷水循环到水箱3内，保证热水供水主管路4的水为可用热水。
电热模式：当水箱水温低于设定温度时，水箱电辅热工作，对水箱3中的水进行加热。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1. 一种复合加热方式的热泵热水系统，其特征在于：包括入水管路、变频热泵机组、水箱、热水供水管路以及回水管路，所述的入水管路与所述的变频热泵机组的进水口相连通，所述的变频热泵机组的出水口与所述的水箱的进水口相连通，所述的热水供水管路与所述的水箱的出水口相连通，所述的回水管路与所述的水箱的循环出口相连通，所述的入水管路上依次设置有水过滤器、止回阀、流量调节阀以及进水温度传感器，所述的三通阀的第一出口连接至所述的止回阀与流量调节阀之间；所述的变频热泵机组的出水口与所述的水箱的进水口之间依次设置有出水温度传感器以及泄压止回阀；所述的回水管路上设置有三通阀，所述的三通阀的第一出口与所述的入水管路相连通，所述的三通阀的第二出口与所述的热水供水管路相连通。
2. 根据权利要求1所述的复合加热方式的热泵热水系统，其特征在于：所述的水箱的循环出口与所述的三通阀之间的回水管路上依次设置有水路电磁阀以及热水循环泵。
3. 根据权利要求1所述的复合加热方式的热泵热水系统，其特征在于：所述的热水供水管路上设置有浴室支管路以及厨房/洗漱支管路，所述的浴室支管路上设置有用于检测水流量的微动开关。
4. 一种根据上述任意一项权利要求所述的热泵热水系统的控制方法，其特征在于：包括恒温、即热、回水以及电热四种控制模式，其中：
恒温模式：当水箱水温低于设定温度时，变频热泵机组工作：包括加热、以及使用，加热时：水路从水箱的循环出口流经回水管路的水路电磁阀和热水循环泵、三通阀、入水管路的流量调节阀、变频热泵机组、泄压止回阀进入水箱；使用时：水路经入水管路的流量调节阀、变频热泵机组、泄压止回阀、水箱进入热水供水管路；
即热模式：当微动开关检测到水流量时，变频热泵机组工作：水路经入水管路的流量调节阀、变频热泵机组、泄压止回阀、水箱进入热水供水管路、微动开关进入浴室支管路；
回水模式：当热水供水管路中存在冷水时，水路从循环出口流经回水管路的水路电磁阀和热水循环泵、三通阀、微动开关进入热水供水管路；
电热模式：当水箱水温低于设定温度时，水箱电辅热工作，对水箱中的水进行加热。
5. 根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：当选择即热模式时，恒温模式被强制有效，当水箱水温低于设定温度时，恒温模式加热；当浴室支管路无水流量时，恒温模式加热进行过渡。
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