CN201184712Y - 热泵热水器过冷增效系统 - Google Patents

Abstract

现有热泵热水器在冬季运行中因从蒸发器返回压缩机的气态冷媒过冷，使能效比大大下降。本实用新型提供了一种利用冷凝后液态冷媒的余热来升高从蒸发器返回压缩机的气态冷媒温度，以提高热泵热水器在低气温下工作能效比的一种热泵热水器过冷增效系统。包括压缩机(1)、贮水箱(2)、冷凝器(3)、干燥过滤器(4)、毛细管或膨胀阀(5)、蒸发器(6)、风扇(7)、冷媒热交换器(8)，系统工作时，经过蒸发器(6)与空气进行热交换后的冷的气态冷媒与带有余热的液态冷媒在冷媒热交换器(8)里进行热交换升温后再返回压缩机(1)，再次被压缩成高温冷媒液体。

Description

热泵热水器过冷增效系统

技术领域

本实用新型涉及一种制热系统，具体是指应用在热泵热水器上的一种热泵热水器过冷增效系统。

背景技术

现有热泵热水器的制热系统，参阅图3，由压缩机1、贮水箱2、置于贮水箱2中的冷凝器3、干燥过滤器4、毛细管或膨胀阀5、蒸发器6、风扇7组成，其制热原理是，冷媒经压缩机1压缩成高温冷媒液体，经冷凝器3在贮水箱2中冷却(加热水温)，通过干燥过滤器4，经毛细管或膨胀阀5膨胀气化后成为过冷冷媒气体，过冷冷媒气体经蒸发器6与空气进行热交换后返回压缩机1，被再次压缩成高温冷媒液体；风扇7的作用是加强蒸发器中的过冷冷媒气体与空气的热交换。

现有热泵热水器的制热系统在冬季运行中常因蒸发器结霜过冷使返回压缩机的气态冷媒过冷，导致热泵的能效比大大下降。现有的解决方案是：通过电子控制的方式，当室外气温降到10℃以下时，每隔一段时间，通过四通换向阀切换化霜，即冷凝器转为制冷而蒸发器转为发热来化霜。但，即使如此，当贮水箱中热水温度达45℃以上时，贮水箱中水的温升还是逐渐变慢，热泵系统处于低能效比运转状态，制热低下。

发明内容

本实用新型针对上述热泵热水器冬季结霜制热低下的问题，提供一种热泵热水器过冷增效系统，旨在利用经贮水箱冷凝后液态冷媒的余热，将通过蒸发器与空气进行热交换后的过冷气态冷媒加热后，再返回压缩机，通过提高进入压缩机吸气口气态冷媒的温度，达到提高热泵在低气温下的能效比，拓宽热泵热水器冬季制热运转的低温下限的目的。

本实用新型的目的是这样实现的：一种热泵热水器过冷增效系统包括压缩机、贮水箱、冷凝器、干燥过滤器、毛细管或膨胀阀、蒸发器、风扇、冷媒热交换器，其中：所述的压缩机、贮水箱、冷凝器、干燥过滤器、毛细管或膨胀阀、蒸发器、风扇，均为热泵热水器常用的标准配置部件，本实用新型省略对其依次详细描述；所述的冷凝器置于贮水箱内；所述的冷媒热交换器为钢制的圆柱形器件，内部由上下隔板和若干管道分隔为液体通道和气体通道两个相互隔绝的通道，各通道都设有一个进口和一个出口，位于其底部的为冷气媒进口，位于其顶部的为热气媒出口，位于其下部側壁的为热液媒进口，位于其上部側壁的为冷液媒出口，且冷气媒进口与热气媒出口通过气体通道相通，热液媒进口与冷液媒出口通过液体通道相通。

系统连接：将压缩机出口与冷凝器进口相接；将冷凝器出口与热液媒进口相接；将冷液媒出口与干燥过滤器进口相接；将干燥过滤器出口与毛细管或膨胀阀进口相接；将毛细管或膨胀阀出口与蒸发器进口相接；将蒸发器出口与冷气媒进口相接；将热气媒出口与压缩机进口相接。

系统工作时，系统中冷媒经压缩机压缩成高温冷媒液体，经冷凝器在贮水箱中冷却(加热水温)，冷凝器出口中经贮水箱冷却后的仍带余热的液态冷媒，经热液媒进口和液体通道，冷液媒出口进入干燥过滤器和毛细管或膨胀阀，在通过毛细管或膨胀阀出口时，被膨胀气化形成过冷气态冷媒；过冷气态冷媒经过蒸发器与空气进行热交换后，经冷气媒进口通过气体通道，热气媒出口返回到压缩机进口(吸气口)；其间，热的液态冷媒由热液媒进口经过液体通道时，与通过气体通道的过冷气态冷媒进行了热交换，使得冷液媒出口处的液态冷媒被降温，而经过冷气媒进口，通过气体通道的过冷气态冷媒在到达热气媒出口时被升温，而后返回压缩机被再次压缩成高温冷媒液体。

综上所述，本实用新型将冷媒热交换器接入热泵热水器冷媒系统后，提供了一种热泵热水器过冷增效系统，利用了经贮水箱冷凝后液态冷媒的余热，将通过蒸发器与空气进行热交换后的过冷气态冷媒经热泵过冷增效器加热，再返回压缩机，达到了提高进入压缩机吸气口气态冷媒的温度，提高热泵系统在低气温下的能效比，拓宽热泵热水器冬季制热运转的低温下限的目的。

附图说明

图1是本实用新型的热泵热水器过冷增效系统示意图；

图2是冷媒热交换器示意图；

图3是现有技术的热泵热水器制热系统示意图；

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步详细说明，但不应理解为对本实用新型的任何限制。

图中：1-压缩机、11-压缩机出口、12-压缩机进口、2-贮水箱、3-冷凝器、31-冷凝器进口、32-冷凝器出口、4-干燥过滤器、41-干燥过滤器进口、42-干燥过滤器出口、5-毛细管或膨胀阀、51-毛细管或膨胀阀进口、52-将毛细管或膨胀阀出口、6-蒸发器、61-蒸发器进口、62-蒸发器出口、7-风扇、8-冷媒热交换器、81-冷气媒进口、82-热气媒出口、83-热液媒进口、84-冷液媒出口。

具体实施方式

参阅图1、图2，本实用新型的一种热泵热水器过冷增效系统包括压缩机1、贮水箱2、冷凝器3、干燥过滤器4、毛细管或膨胀阀5、蒸发器6、风扇7、冷媒热交换器8，其中：所述的压缩机1、贮水箱2、冷凝器3、干燥过滤器4、毛细管或膨胀阀5、蒸发器6、风扇7，均为热泵热水器常用的标准配置部件，本实用新型省略对其依次详细描述；所述的冷媒热交换器8为钢制的圆柱形器件，内部由上下隔板和若干管道分隔为液体通道和气体通道两个相互隔绝的通道，各通道都设有一个进口和一个出口，位于其底部的为冷气媒进口81，位于其顶部的为热气媒出口82，位于其下部側壁的为热液媒进口83，位于其上部側壁的为冷液媒出口84，且冷气媒进口81与热气媒出口82通过气体通道相通，热液媒进口83与冷液媒出口84通过液体通道相通；系统连接：将压缩机出口11与冷凝器进口31相接；将冷凝器出口32与热液媒进口83相接；将冷液媒出口84与干燥过滤器进口41相接；将干燥过滤器出口42与毛细管或膨胀阀进口51相接；将毛细管或膨胀阀出口52与蒸发器进口61相接；将蒸发器出口62与冷气媒进口81相接；将热气媒出口82与压缩机进口12相接。

系统工作时，系统中冷媒经压缩机1压缩成高温冷媒液体，经冷凝器3在贮水箱2中冷却(加热水温)，冷凝器出口32中经贮水箱2冷却后的仍带余热的液态冷媒，经热液媒进口83和液体通道，冷液媒出口84进入干燥过滤器4和毛细管或膨胀阀5，在通过毛细管或膨胀阀出口52时，被膨胀气化形成过冷气态冷媒；过冷气态冷媒经过蒸发器6与空气进行热交换后，经冷气媒进口81通过气体通道，热气媒出口82返回到压缩机进口12(吸气口)；其间，热的液态冷媒由热液媒进口83经过液体通道时，与通过气体通道的过冷气态冷媒进行了热交换，使得冷液媒出口84处的液态冷媒被降温，而经过冷气媒进口81，通过气体通道的过冷气态冷媒在到达热气媒出口82时被升温。

综上所述：将来自冷凝器3带有余热的液态冷媒送入冷媒热交换器8里冷却降温，再通过毛细管或膨胀阀5膨胀气化成更加过冷的气态冷媒进入蒸发器6与外界空气进行热交换；而经过蒸发器6与空气进行热交换后获取了外界空气能量而略有升温的气态冷媒，在冷媒热交换器8里被再次加热升温，然后返回压缩机1压缩成高温冷媒液体，从而提高了进入压缩机吸气口气态冷媒的温度，达到提高热泵在低气温下的能效比的目的。

Claims (2)

1、一种热泵热水器过冷增效系统包括压缩机(1)、贮水箱(2)、冷凝器(3)、干燥过滤器(4)、毛细管或膨胀阀(5)、蒸发器(6)、风扇(7)、冷媒热交换器(8)，其特征在于：压缩机出口(11)与冷凝器进口(31)相接；冷凝器出口(32)与热液媒进口(83)相接；冷液媒出口(84)与干燥过滤器进口(41)相接；干燥过滤器出口(42)与毛细管或膨胀阀进口(51)相接；毛细管或膨胀阀出口(52)与蒸发器进口(61)相接；蒸发器出口(62)与冷气媒进口(81)相接；热气媒出口(82)与压缩机进口(12)相接。

2、根据权利要求1所述的一种热泵热水器过冷增效系统，其特征在于：将来自冷凝器(3)带有余热的液态冷媒送入冷媒热交换器(8)里冷却降温，再通过毛细管或膨胀阀(5)膨胀气化成更加过冷的气态冷媒进入蒸发器(6)与外界空气进行热交换；经过蒸发器(6)与空气进行热交换后获取了外界空气能量而略有升温的气态冷媒，在冷媒热交换器(8)里被再次加热升温，然后返回压缩机(1)再次压缩成高温冷媒液体。

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