CN104748376A - 一种热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵热水器，特点是包括冷凝器、蓄热室、泵、吸收器、发生器和低温蒸发器，蓄热室的外围固定设置有太阳能集热器，蓄热室内设置有高温蒸发管和热管，热管插入土壤中，高温蒸发管的进口端和低温蒸发管的进口端相并联后与冷凝器中的制冷管相连通，高温蒸发管的出口端和低温蒸发管的出口端相并联后与吸收器的内腔相连通，吸收器的内腔通过泵与发生器相连通，发生器与冷凝器中的制冷管相连通，吸收器内设置有空气管和冷水管，冷水管的另一端通过水管与冷凝器的内腔相连通，空气管的另一端通过管道与低温蒸发器的内腔相连通，低温蒸发器的内腔通过管道与蓄热室相连通；优点是该热泵热水器能充分利用太阳能、空气能及地热能，具有良好的节能效果；且冷媒通过高温蒸发器和低温蒸发器两级蒸发，在低温天气的情况下能避免低温蒸发器结霜。

Description

一种热泵热水器

技术领域

 本发明涉及热水器，尤其涉及一种热泵热水器。

背景技术

目前市面上常见的热水器有燃气热水器、电热水器和空气能热水器这几种，而空气能热水器属于热泵热水器的一种，是近几年出现的一种热水器，由于其与燃气热水器、电热水器相比有较大的节能效果，因此比较受消费者的欢迎。但是空气能热水器的制热效率受到环境条件的制约，尤其在低温天气，其效率较低，且容易结霜。而热泵热水器除空气能热水器外，还有水源热泵热水器、土壤源热泵热水器等，但是这几种热泵热水器对能源的利用都比较单一，其节能率受到限制。也有将不同能源综合利用的热泵热水器，但是系统结构复杂，制造成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可综合利用多种不同能源、提高节能效果且制造成本相对低的热泵热水器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种热泵热水器，包括冷凝器、蓄热室、泵、吸收器、发生器和低温蒸发器，所述的蓄热室的外部固定设置有用于将外部空气吸入所述的蓄热室内的风机，所述的蓄热室的外围固定设置有太阳能集热器，所述的蓄热室内设置有高温蒸发管和热管，所述的热管插入土壤中，所述的低温蒸发器的内腔中设置有低温蒸发管，所述的高温蒸发管的进口端和所述的低温蒸发管的进口端相并联后与所述的冷凝器中的制冷管相连通，所述的高温蒸发管的进口端设置有第一节流阀，所述的低温蒸发管的进口端设置有第二节流阀，所述的高温蒸发管的出口端和所述的低温蒸发管的出口端相并联后与所述的吸收器的内腔相连通，所述的高温蒸发管的出口端设置有蒸发压力调节阀，所述的低温蒸发管的出口端设置有止回阀，所述的吸收器的内腔通过管道与泵相连通，所述的泵通过管道与所述的发生器相连通，所述的吸收器的内腔与所述的发生器之间设置有第三节流阀，所述的发生器与所述的冷凝器中的制冷管相连通，所述的吸收器内设置有空气管和冷水管，所述的冷水管的一端为进水端，所述的冷水管的另一端通过水管与所述的冷凝器的内腔相连通，所述的冷凝器上设置有与其内腔相连通的热水出口，所述的空气管的一端为空气出口端，所述的空气管的另一端通过管道与所述的低温蒸发器的内腔相连通，所述的低温蒸发器的内腔通过管道与所述的蓄热室相连通。

所述的热管上固定设置有传热翅片，所述的热管内充注有低沸点工质。

用于连通所述的空气管的另一端与所述的低温蒸发器的内腔的管道上设置有截止阀，所述的截止阀上连接有排气管，当水的加热温度要求不高时，可将从低温蒸发器出来的空气直接排入大气中，使得该热泵热水器有多种不同的选择。

与现有技术相比，本发明的优点是：

（1）、由于蓄热室的外围固定有太阳能集热器，蓄热室内设置有热管，且热管插入土壤中，使得该热泵热水器能充分利用太阳能、空气能及地热能，具有良好的节能效果；

（2）、冷媒通过高温蒸发器和低温蒸发器两级蒸发，在低温天气的情况下能避免低温蒸发器结霜；

（3）、通过冷水及从低温蒸发器出来的空气的双重冷却，使得吸收器中的吸收剂能在较低温度下更好地吸收冷媒；

（4）、冷水可以分别在吸收器及冷凝器中吸收热量，可达到较高的出水温度，同时也充分利用了能量，进一步提高了节能效果；

（5）、整个装置结构相对简单，成本相对较低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图所示，一种热泵热水器，包括冷凝器1、蓄热室2、泵3、吸收器4、发生器5和低温蒸发器6，蓄热室2的外部固定设置有用于将外部空气吸入蓄热室2内的风机（图中未显示），蓄热室2的外围固定设置有太阳能集热器7，蓄热室2内设置有高温蒸发管8和热管9，热管9插入土壤中，热管9上固定设置有传热翅片，热管9内充注有低沸点工质，低温蒸发器6的内腔中设置有低温蒸发管61，高温蒸发管8的进口端和低温蒸发管61的进口端相并联后与冷凝器1中的制冷管11相连通，高温蒸发管8的进口端设置有第一节流阀81，低温蒸发管61的进口端设置有第二节流阀62，高温蒸发管8的出口端和低温蒸发管61的出口端相并联后与吸收器4的内腔相连通，高温蒸发管8的出口端设置有蒸发压力调节阀82，低温蒸发管61的出口端设置有止回阀63，吸收器4的内腔通过管道与泵3相连通，泵3通过管道与发生器5相连通，吸收器4的内腔与发生器5之间设置有第三节流阀51，发生器5与冷凝器1中的制冷管11相连通，吸收器4内设置有空气管41和冷水管42，冷水管42的一端为进水端421，冷水管42的另一端通过水管与冷凝器1的内腔相连通，冷凝器1上设置有与其内腔相连通的热水出口12，空气管41的一端为空气出口端411，空气管41的另一端通过管道与低温蒸发器6的内腔相连通，用于连通空气管41的另一端与低温蒸发器6的内腔的管道上设置有截止阀10，截止阀10上连接有排气管101，低温蒸发器6的内腔通过管道与蓄热室2相连通。

上述实施例中，该热泵热水器中的冷媒在热泵系统中的循环过程为：先在吸收器4的内腔或发生器5中注入由冷媒和吸收剂组成的二元工质（如氨水、溴化锂等），吸收器4中的二元工质通过泵3送到发生器5中，二元工质中的冷媒在发生器5中受热蒸发并进入冷凝器1的制冷管11中与冷凝器1内腔中的水进行热交换，冷凝后的冷媒分别经过第一节流阀81进入高温蒸发管8、经过第二节流阀62进入低温蒸发管61，分别在蓄热室2和低温蒸发器6中吸收热量，低温蒸发管61中的冷媒经过止回阀63、高温蒸发管8中的冷媒经过蒸发压力调节阀82后均进入吸收器4的内腔中被吸收剂在较低温度下吸收，然后吸收器4内腔中二元工质被泵送至发生器5，如此循环；而由于热泵系统中，低温蒸发管61中的压力低于高温蒸发管8中的压力，通过止回阀63可防止高温蒸发管8中的冷媒回流至低温蒸发管61中；

空气在热泵热水器中的流通过程为：太阳能集热器7吸收太阳能加热蓄热室2中的空气，太阳能充足时通过热管9将多余热量储存在土壤中，太阳能不足时，土壤源热能通过热管9加热蓄热室2中的空气，而外界空气通过风机吸入蓄热室2内后与热管9、蓄热室2内的热空气换热后，被高温蒸发管8中的冷媒吸收热量，并通过第一节流阀81的调节，使空气中的水分冷凝，随后空气进入低温蒸发器6中进一步放热，与低温蒸发管61中的冷媒交换热量，由于此时的空气中水分已经过冷凝，因此不会在低温蒸发器6上发生侧结霜，然后具有较低温度的空气进入吸收器4中的空气管41中冷却二元工质，并经空气出口端411排入大气中；

冷水在热泵热水器中的流通过程为：冷水通入冷水管42中与吸收器4内腔中的冷媒交换热量，然后通过水管进入冷凝器1的内腔中与制冷管11中的冷媒交换热量，产生所需的热水。

Claims (3)

1. 一种热泵热水器，其特征在于包括冷凝器、蓄热室、泵、吸收器、发生器和低温蒸发器，所述的蓄热室的外部固定设置有用于将外部空气吸入所述的蓄热室内的风机，所述的蓄热室的外围固定设置有太阳能集热器，所述的蓄热室内设置有高温蒸发管和热管，所述的热管插入土壤中，所述的低温蒸发器的内腔中设置有低温蒸发管，所述的高温蒸发管的进口端和所述的低温蒸发管的进口端相并联后与所述的冷凝器中的制冷管相连通，所述的高温蒸发管的进口端设置有第一节流阀，所述的低温蒸发管的进口端设置有第二节流阀，所述的高温蒸发管的出口端和所述的低温蒸发管的出口端相并联后与所述的吸收器的内腔相连通，所述的高温蒸发管的出口端设置有蒸发压力调节阀，所述的低温蒸发管的出口端设置有止回阀，所述的吸收器的内腔通过管道与泵相连通，所述的泵通过管道与所述的发生器相连通，所述的吸收器的内腔与所述的发生器之间设置有第三节流阀，所述的发生器与所述的冷凝器中的制冷管相连通，所述的吸收器内设置有空气管和冷水管，所述的冷水管的一端为进水端，所述的冷水管的另一端通过水管与所述的冷凝器的内腔相连通，所述的冷凝器上设置有与其内腔相连通的热水出口，所述的空气管的一端为空气出口端，所述的空气管的另一端通过管道与所述的低温蒸发器的内腔相连通，所述的低温蒸发器的内腔通过管道与所述的蓄热室相连通。

2.如权利要求1所述的一种热泵热水器，其特征在于所述的热管上固定设置有传热翅片，所述的热管内充注有低沸点工质。

3.如权利要求1所述的一种热泵热水器，其特征在于用于连通所述的空气管的另一端与所述的低温蒸发器的内腔的管道上设置有截止阀，所述的截止阀上连接有排气管。