CN201488280U - 一种利用室内排风作为稳定余热源的空气源热泵热水机 - Google Patents

Abstract

一种利用室内排风作为稳定余热源的空气源热泵热水机，主要由热水制取部分和余热回收部分组成，热水制取部分包括一压缩机，该压缩机的排气口连接至冷凝器的输入口，冷凝器的输出口与膨胀阀的输入口连接，膨胀阀的输出口与余热回收部分的蒸发器连接；余热回收部分包括一蒸发器，该蒸发器置于一管道中，该管道的一端连接一风管，该管道的另一端安置一离心风机；余热回收部分的蒸发器，其输出口与热水制取部分中压缩机的吸气口连接，该蒸发器的输入口与膨胀阀的输出口连接。

Description

一种利用室内排风作为稳定余热源的空气源热泵热水机

技术领域

本实用新型涉及一种热泵，具体地说，涉及一种利用室内排风作为稳定余热源的空气源热泵热水机。

背景技术

现有空气源热泵热水机一般直接采用室外空气作为热源。热泵热水机是全年制热运行，用于制备生活热水的机组。大多数地区的室外空气在一年四季中温度变化明显，以北京地区为例，夏季最高气温可高达40℃，而冬季最低气温低至-10～-15℃，一年中室外气温的变化，会导致空气源热泵热水机(简称热水机)工作状态发生波动：冬季热水机的蒸发温度低，其制热系统的制热能效比低，回油困难，排气温度高，甚至不能稳定正常运行；夏季热水机的蒸发温度高，使得压缩机吸气压力和吸气温度都很高，导致排气压力和排气温度升高，热水机同样不能稳定正常运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用室内排风作为稳定余热源的空气源热泵热水机，以改善空气源热泵热水机工作在高温和低温的极限工作状态。

为实现上述目的，本实用新型提供的利用室内排风作为稳定余热源的空气源热泵热水机，主要由热水制取部分和余热回收部分组成，其中，

热水制取部分包括一压缩机，该压缩机的排气口连接至冷凝器的输入口，冷凝器的输出口通过膨胀阀与余热回收部分的蒸发器连接。

余热回收部分包括一蒸发器，该蒸发器置于一管道中，该管道的一端连接风管，该风管的一端连接室内排风口，连接室内排风口端的一侧设有一连接室外的风管；该管道的另一端安置一离心风机；

余热回收部分的蒸发器，其输出口与热水制取部分中压缩机的吸气口连接，该蒸发器的输入口与膨胀阀的输出口连接。

为增大蒸发器接收风管输入的室内排风，本实用新型的蒸发器呈倾斜状的安装在管道中。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型在应用过程中，最大优势体现在冬、夏两季。春秋季室内排风与室外空气温度接近时，也可直接从室外取风。

2)本实用新型在冬季应用过程中，避免了冬季低气温导致的机组蒸发温度低，制热系统制热能效比低，回油困难，排气温度高，不能稳定正常运行的缺点，充分利用室内排风的稳定高温，使机组运行可靠，制热能效比提高。以北京地区为例：冬季室外计算干球温度为7℃，湿球温度为6℃。现有空气源热泵热水机以室外空气作为热源，将水从15℃加热到55℃，机组的蒸发温度约为-3℃，冷凝温度约为60℃，机组的制热能效比约为2.3W/W，且最严重的是此工况已经超出了普通压缩机的安全运行区域，不能长期稳定运行，需要采用特殊设计(使用运行区域专门设计的压缩机，或在系统中增加特殊装置以提高吸气压力、降低压缩比、促进回油，或将机组的出水温度降低至45℃左右等)。本实用新型以室内排风作为热源，依据空调设计标准，冬季室内排风温度稳定在18～22℃，将水从15℃加热到55℃，机组的蒸发温度约为5～10℃，冷凝温度约为60℃，机组的制热能效比可达4W/W，且运行工况完全在普通压缩机的安全运行区域内，机组能够长期稳定运行。

3)本实用新型在夏季应用过程中，避免了夏季气温高，普通空气源热泵热水机的蒸发温度高，压缩机吸气压力和吸气温度都很高，导致排气压力和排气温度升高，机组不能稳定正常运行或使用寿命缩短的缺点，充分利用室内排风的稳定且低于室外的温度，使机组运行稳定可靠。以北京地区为例：夏季室外计算干球温度为35℃，现有空气源热泵热水机直接以室外空气作为热源，将水从15℃加热到55℃，热水机的蒸发温度达15℃以上，压缩机吸气温度可达30℃，致使压缩机排气温度急剧升高，导致压缩机过热，润滑油劣化等一系列问题，使机组不能正常运行，需要采用特殊设计(使用专门设计的压缩机，或在系统中增加专用装置，以降低蒸发温度、吸气温度、排气温度)。本实用新型以室内排风作为热源，依据空调设计标准，夏季室内排风温度稳定在24～28℃，将水从15℃加热到55℃，机组的蒸发温度约为7～12℃，冷凝温度约为60℃，机组的制热能效比可达4W/W以上，且压缩机的排气温度会明显较普通热水机降低，且运行工况完全在普通压缩机的安全运行区域内，机组能够长期稳定运行。

4)夏季排风回收热量后可再次用于室内制冷(内循环方式)。

5)与普通新风换气机相比，安装工程大幅简化。(普通新风换气机需要大量风管路)。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图，显示的是从室内取风。

图2为图1的俯视图，显示了本实用新型可以从室外取风的三通风管。

具体实施方式

本实用新型包括余热回收部分和热水制取部分。这两部分由制冷剂气、液连接管连接。热水制取部分可以置于室内、机房或室外，余热回收部分利用支架固定在建筑物室内排风管的外部，与室内排风口由风管连接，风管上带有电动风阀，用于调整风量。余热回收部分的排风直接排至室外。两部分所有电动元件由放置在热水制取部分的主控制器统一控制。

由于空调房间为保证室内新风量，都会将一部分室内空调回风排出室外，这部分室内排风在一年当中温度较恒定，本实用新型以室内排风作为空气源热泵热水机的热源，有效避免了现有空气源热泵热水机应用方式的缺点，使本实用新型的热泵热水机运行工况稳定，安全可靠，同时有效地利用了室内排风的余热(余冷)，使本实用新型热泵热水机组的综合能效提高。

下面结构附图作详细描述。

本实用新型的结构为分体式，分为热水制取部分10和余热回收部分20两部分。热水制取部分10包括压缩机11、冷凝器(水换热器)12以及膨胀阀13。

余热回收部分20包括蒸发器(风换热器)21和离心风机22以及风管23和电动风阀24。余热回收部分20的蒸发器21和离心风机22置于一管道25中。

热水制取部分10和余热回收部分20两部分由制冷剂连接管A和B连接。具体地连接关系是，余热回收部分20的蒸发器21通过制冷剂连接管A连接至热水制取部分10的压缩机11的吸气口，使蒸发器21吸收室内排风的热量，蒸发成的制冷剂蒸气进入到压缩机11中，该压缩机11的排气口连接至冷凝器12，通过冷凝器12与流经冷凝器12中的进水(冷水)进行换热制取加热后的出水。放热冷凝后的制冷剂经过膨胀阀13被节流，通过制冷剂连接管B回到蒸发器21中吸热蒸发，并按上述工作顺序循环。

具体地说，本发明在制热过程中，热水制取部分的压缩机吸气口吸入经过蒸发的低温低压制冷剂过热蒸气，进行压缩，产生的高温高压蒸气，由压缩机的排气口排出进入冷凝器，向流经冷凝器的水中放出热量，被冷凝成高压的液体，经节流装置被节流，形成低压的湿蒸气经连接管路进入余热回收部分的蒸发器，再从空气中吸收热量被蒸发汽化成低温低压的蒸气，经连接管路回到热水制取部分的压缩机的吸气口，依此循环往复，形成热泵的制热循环。

机组的热水制取部分可以置于室内、机房或室外，余热回收部分利用支架固定在建筑物室内排风口外部，与室内排风口由风管23连接，风管23上设有电动风阀24，以调整风量。余热回收部分的排风直接排至室外。两部分所有电动元件由放置在热水制取部分的主控制器统一控制。

本实用新型还可包含热泵系统的多种辅助配件，例如：储液器、四通换向阀、气液分离器、除霜电磁阀，或除霜电加热器、过滤器、干燥过滤器等(均为公知技术，不作详细描述，也不推荐附图)。

在春秋季时，室内排风与室外空气温度接近，本实用新型也可直接从室外取风。当本实用新型从室外取风时，只需要将风管设为三通(如图2所示)，即其中一个风管23a连接室内排风口，另一个风管23b设在室外。使用时关闭风管23a的风阀，开启连接室外的风管23b的风阀。

Claims (6)

1.一种利用室内排风作为稳定余热源的空气源热泵热水机，主要由热水制取部分和余热回收部分组成，其特征在于：

热水制取部分包括一压缩机，该压缩机的排气口连接至冷凝器的输入口，冷凝器的输出口与膨胀阀的输入口连接，膨胀阀的输出口与余热回收部分的蒸发器连接；

余热回收部分包括一蒸发器，该蒸发器置于一管道中，该管道的一端连接一风管，该风管的一端连接室内排风口，该管道的另一端安置一离心风机；

余热回收部分的蒸发器，其输出口与热水制取部分中压缩机的吸气口连接，该蒸发器的输入口与膨胀阀的输出口连接。

2.根据权利要求1所述的空气源热泵热水机，其特征在于，蒸发器呈倾斜状的安装在管道中。

3.根据权利要求1所述的空气源热泵热水机，其特征在于，风管连接室内排风口端的一侧设有一连接室外的风管。

4.根据权利要求1或3所述的空气源热泵热水机，其特征在于，风管进风口处的安装有风阀。

5.根据权利要求4所述的空气源热泵热水机，其特征在于，风阀为电动风阀。

6.根据权利要求1所述的空气源热泵热水机，其特征在于，热水制取部分置于室内、机房或室外。

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