CN201344588Y - 一种能可靠供水的热泵热水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能可靠供水的热泵热水机组，包括由压缩机、风侧换热器、风机、节流元件、水侧换热器所组成的制冷系统，水系统的循环水与制冷系统的介质在水侧换热器内完成热交换，水系统包括连通水侧换热器的进水管、出水管及水箱，出水管由水箱的顶部接入，水箱底部通过热水管与用户端连接，热水管上自水箱出口处依次设有水泵、压力开关及水流开关，水泵的开/关由压力开关和水流开关联合控制。机组在自来水压力偏低时，不会出现冷热水混合困难及热水倒灌入自来水管网的现象，杜绝了热水损失，热水利用率高；可高温储水，易于实现储水箱的小型化，有利于降低成本、节省安装空间、减少储水箱的保温能耗等。

Description

一种能可靠供水的热泵热水机组

技术领域：

本实用新型涉及一种直热式空气源热泵热水机组，特别是涉及一种能可靠供水的直热式空气源热泵热水机组。

背景技术：

现有的空气源热泵热水机组多是由压缩机、风侧换热器、风机、水侧换热器、节流元件、智能控制系统及相应的水系统组成，其工作原理是制冷剂在风侧换热器中蒸发吸收空气中的热量，经压缩机压缩后在水侧换热器中冷凝放热，把吸收的热量释放到水系统中，向用户提供生活热水，这种制热水方式COP值高，节能环保，综合经济效益好。根据水系统工作方式的不同，现有空气源热泵热水机组大致分为循环加热式和直热式两种。

循环加热式热泵热水机组的供水方式如图1所示。其储水箱采用承压式结构，热水压力基本等于自来水压力，故热水能很方便地与自来水混合，但由于循环加热式空气源热泵热水机组自身的特点，在供水方面存在以下突出问题：

1、出水温度受限，不能满足高水温要求

现有的氟里昂制冷系统对冷凝温度有一限定值，所以循环加热式空气源热泵热水机组的水箱最终温度不能超过某一极限值(一般为50℃)，当温度超过此值时，机组的压力和温度急剧升高，机组不能正常工作甚至造成事故。

2、水箱温度波动大，减小水箱的有效容积，影响使用的舒适性

循环加热式热泵热水机组自来水直接补到水箱中，再经过机组循环加热使水温逐渐达到使用要求，这就造成机组刚开启时，水箱水温很低，随着机组的运行水温逐渐升高，直到水温达到使用要求，因而等待时间较长，另外，在使用过程中为保证水位、水压的要求，自来水直接补入水箱与水箱中的高温水混合，使水箱水温下降，最终不能使用，减小了水箱的有效容积，影响使用的舒适性。

3、承压式水箱成本高，使用寿命短

现有直热式热泵热水机组的供水方式如图2所示，其储水箱为开式结构，水箱中的热水压力为大气压力；自来水先经过机组加热，出来的高温热水直接到保温水箱；使用时，通过供水泵抽取保温水箱中的热水到使用侧与自来水混合，这种方式的益处是热水侧的温度、流量稳定；机组COP值更高、运行稳定可靠(相比循环加热式)，但在使用中存在严重缺陷：

1、现有机组的供水泵多为定速增压泵，扬程较大，供水状态不可调节，在自来水压力低时混水困难甚至热水倒灌入自来水管网。如采用变频水泵，则控制复杂，成本过高。

2、现有机组只通过一个压力开关控制供水泵的启/停，具体地：当水泵出口压力低于某值，水泵开启；当水泵出口压力高于某值，水泵停机。此压力值一但确定，不能更改，所以适应性很差。如果控制水泵停机的高压值设定偏高，则水泵在某些情况下(诸如用户电压低、水泵使用久效率下降等)可能不停机；如控制水泵停机的高压值设定偏低，因用户侧的水管网阻力不定，则水泵可能频繁启停，不能正常供水。

实用新型内容：

为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种能可靠供水的空气源热泵热水机组.

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

一种能可靠供水的热泵热水机组，包括由压缩机、风侧换热器、风机、节流元件、水侧换热器所组成的制冷系统，水系统的循环水与制冷系统的介质在水侧换热器内完成热交换，所述水系统包括连通水侧换热器的进水管、出水管及水箱，出水管由水箱的顶部接入，水箱底部通过热水管与用户端连接，所述热水管上自水箱出口处依次设有水泵、压力开关及水流开关，所述水泵的开/关由压力开关和水流开关联合控制。

所述压力开关、水流开关、微电脑控制器及设置于进水管上的自来水压力传感器构成机组的控制系统，微电脑控制器根据压力开关和水流开关所输出的信息控制水泵的开/关。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型通过压力开关和水流开关联合控制供水泵的开/关，其调温迅速、使用舒适；运行可靠、平稳、热水使用效率高；可高温储水，易于实现储水箱的小型化，有利于降低成本、节省安装空间、减少储水箱的保温能耗。

具体来说，压力开关在水泵出口压力低于某值时(如开水龙头)导通，输出一个开机信号开启水泵供水，管路中有水流通过；当水流量大于某值(此值可以很小)，水流开关导通输出一个开机信号保持水泵处于开启状态(即使此时压力开关处于断开状态)；当水流量小于某值(如关水龙头)，水流开关断开输出一个停机信号，此时水泵出口压力上升，高于某值时(此值可设定较低)，压力开关也断开输出一个停机信号，水泵因没有开机信号而停机。在供水时，自来水压力传感器适时检测自来水压，通过电机抽头或水路旁通的方法调整供水泵的供水状态以适应自来水压力的变化。

机组供水压力随自来水压力的变化而变化，使用时与自来水可按任意比例混合，舒适、稳定、可靠；在自来水压力偏低时，不会出现热水倒灌入自来水管网的现象，杜绝了热水损失，热水利用率高；可高温储水，易于实现储水箱的小型化，有利于降低成本、节省安装空间、减少储水箱的保温能耗等。

附图说明：

图1为现有循环加热式热泵热水机组的供水系统原理图。

图2为现有直热式热泵热水机组的供水系统原理图。

图3为本实用新型热泵热水机组的供水系统原理图。

图4为本实用新型供水系统控制程序流程图。

图中标号：1压缩机，2风侧换热器，3风机，4节流元件，5水侧换热器，6进水管，7电子膨胀阀，8出水管，9电磁阀，10水泵，11压力开关，12水箱，13水流开关，14热水管，15微电脑控制器，16自来水压力传感器。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式，

非限定实施例如下所述：

实施例：参见图3，本实施例中机组包括：以压缩机1、风侧换热器2、风机3、节流元件4和水侧换热器5所构成的一个封闭的制冷循环系统；水系统的循环水与制冷系统的介质在水侧换热器5内完成热交换，水系统包括连通水侧换热器5的进水管6、出水管8及水箱12，出水管由水箱的顶部接入，水箱底部通过热水管14与用户端连接，在热水管上自水箱出口处依次设有水泵10、压力开关11及水流开关13，水泵的开/关由压力开关11和水流开关13联合控制。

在进水管6的前端还设有自来水压力传感器16、电磁阀9及电子膨胀阀7，电磁阀可彻底关闭供水管路，电子膨胀阀的开度大小可控制进入进水管的水流量。压力开关11、水流开关13、微电脑控制器15及电子膨胀阀7和自来水压力传感器16构成整个机组的控制系统，微电脑控制器根据压力开关和水流开关所输出的信息控制水泵10的开/关。水泵10为状态可调水泵，其调节方式为电机抽头或水路旁通。

该机组的控制方法是：

高温、高压的制冷剂由压缩机1排出，在水侧换热器5中冷凝放热，经过节流元件4降压后到风侧换热器2中蒸发，吸收空气中的热量，返回压缩机1再压缩，形成一个循环；低温自来水由自来水进水管6通过电磁阀9、电子膨胀阀7，进入水侧换热器5吸热升温后送入保温水箱12中储存。

当用户需要热水打开水龙头时，水泵10出口压力下降至1个大气压，低于压力开关11导通值，压力开关11导通输出一个开机信号开启水泵10供水，管路中有水流通过；当水流量大于设定值(此值可以很小)，水流开关13导通输出一个开机信号保持水泵10处于开启状态(即使此时压力开关11处于断开状态)；当水流量小于设定值(如关水龙头)，水流开关13断开输出一个停机信号，此时水泵10出口压力上升，高于设定值时(此值可设定较低)，压力开关11也断开输出一个停机信号，水泵10因没有开机信号而停机。在供水时，自来水压力传感器16适时检测自来水压，并据此调整供水泵10的供水状态以适应自来水压的变化。

Claims (2)

1、一种能可靠供水的热泵热水机组，包括由压缩机(1)、风侧换热器(2)、风机(3)、节流元件(4)、水侧换热器(5)所组成的制冷系统，水系统的循环水与制冷系统的介质在水侧换热器(5)内完成热交换，所述水系统包括连通水侧换热器(5)的进水管(6)、出水管(8)及水箱(12)，出水管由水箱的顶部接入，水箱底部通过热水管(14)与用户端连接，其特征在于，所述热水管上自水箱出口处依次设有水泵(10)、压力开关(11)及水流开关(13)，所述水泵的开/关由压力开关(11)和水流开关(13)联合控制。

2、根据权利要求1所述的能可靠供水的热泵热水机组，其特征在于，所述压力开关(11)、水流开关(13)、微电脑控制器(15)及设置于进水管上的自来水压力传感器(16)构成机组的控制系统，微电脑控制器根据压力开关和水流开关所输出的信息控制水泵(10)的开/关。

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