CN202432683U - 空气源变频热泵热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空气源变频热泵热水器。其包括：
直流无刷压缩机、四通阀、冷凝器、电子膨胀阀、热交换器、水箱、控制器、传感器；直流无刷压缩机排气口和四通阀主管口连接；四通阀管口E
与冷凝器出口连接，四通阀管口C
与热交换器进口连接，四通阀管口S
与直流无刷压缩机的吸气口连接；冷凝器和电子膨胀阀连接；电子膨胀阀和热交换器连接；热交换器与水箱连接，传感器监测环境温度、系统压力、系统排气温度、系统回气温度、系统盘管温度、系统进水温度、系统出水温度、系统输入电流；控制器根据传感器监测信号控制直流无刷压缩机、四通阀、冷凝器、电子膨胀阀、热交换器。
应用本实用新型，使空气源热泵热水器无论在高环境温度或者低环境温度时均能发挥系统的最大效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热水器，尤其涉及一种空气源变频热泵热水器。
背景技术
空气源热泵热水器（空气源热泵热水器）中的冷媒（R22、 R417A等）把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，加热水温。这种热水器（空气源热泵热水器）具有高效节能的特点，其节能效果是电热水器的4倍，是燃气热水器的3倍，是太阳能热水器的约2倍。
随着社会经济的发展，人们对生活质量的要求也越来越高。人们对冲凉洗澡的要求也越来越高，燃气热水器、电热水器、太阳能热水器等都已远远满足不了人们对舒适节能 安全 的需要。在欧美发达国家，冷、热水使用的比例是1:9(中国是9:1)，欧美国家的冷水只作饮用或冲厕所、洗车用，而其他方面的都是使用热水。欧美国家家庭中央热水器的市场占有率在90%以上，（中国不到3%）。 空气源热泵热水器顾名思义就是一种能全天24小时大水量、高水压、恒温提供全家不同热水需求，同时又能消耗最少的能源完成上述要求的热水器。并在高效制取生活热水的同时，能够像空调一样释放冷气，并且可以在阳台、储物间、车库等局部空间达到除湿的作用防止物品发霉变质或者快速晾干衣物。
其内部结构主要四个核心部件：压缩机,冷凝器，膨胀阀，热交换器组成。其工作流程是这样的：压缩机将回流的低压冷媒压缩后，变成高温高压的气体排出，高温高压的冷媒气体流经缠绕在水箱外面的铜管，热量经铜管传导到水箱内，冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态，经膨胀阀后进入热交换器，由于热交换器的压力骤然降低，因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态，并吸入大量的热量，同时，在风扇的作用下，大量的空气流过热交换器外表面，空气中的能量被热交换器吸收，空气温度迅速降低，变成冷气释放，随后吸收一定能量的冷媒回流到压缩机，进入下一个循环。
空气源热泵热水器具有以下特点：1安全：由于它不是采用电热元件直接加热，故相对电热水器而言，杜绝了漏电的安全隐患；相对燃气热水器来讲，没有燃气泄露，或一氧化碳中毒之类的安全隐患，因而具有更卓越的安全性能。 2、舒适：空气源热泵热水器是蓄热式的，加热功能根据水箱内的温度自动启动，保证热水24小时充足供应，因此不会出现像燃气热水器那样无法同时满足多个水龙头用热水的问题，也不会出现电热水器容量小，多人洗澡需要等待的问题。即开即用热水，出水量大，出水温度稳定，满足你所有对热水的期望。3、省钱：由于其耗电量只有等量电热水器的四分之一，即相当于使用同样多的热水，使用空气源热泵热水器，电费只需电加热的四分之一。以一个4口之家来计算，正常热水使用量在200L/天左右，用电热水器加热，电费大约需要4元/天，而空气源热泵热水器则只需要约1元/天，一年可以节约1000元左右的电费。4、绿色环保：燃气热水器通过燃烧可燃气体加热热水，同时排放大量的二氧化碳，二氧化硫等有害废气。空气源热泵热水器只是将周围空气中的热量转移到水中，完全做到零排放，对环境几乎不产生影响，是真正的环保热水器。5、地碳时尚：在节能减排已经成为时代潮流的今天，节约能源，减少碳排放是最时尚的生活方式。前面已经提到，空气源热泵热水器采用的是逆卡诺原理，将空气中的能量转移到水中，不是直接用电热元件加热，因此其能效可达到电热水器的4倍，即加热等量的热水，耗电量相当于电热水器的四分之一，大大节约了电力的消耗。中国的电力70%是通过火电厂烧煤产生的，节约电力意味着减少碳的排放。
但是目前市面上的空气源热泵热水器，均为定频热泵热水器。高环境温度时，系统的内部压力高，导致系统、压缩机容易损坏；在环境温度低时，采暖效果不佳。
实用新型内容
为了克服现有现有技术的不足，使空气源热泵热水器适应更宽的使用环境，本实用新型提供一种变频空气源热泵热水器，使空气源热泵热水器在高环境温度、低环境温度时均能发挥系统的最大效益。
本实用新型实施例提供的一种空气源变频热泵热水器包括：直流无刷压缩机、四通阀、冷凝器、电子膨胀阀、热交换器、水箱、控制器、传感器；其特点是：所述直流无刷压缩机排气口和四通阀主管口连接；所述四通阀管口E与冷凝器出口连接，四通阀管口C与热交换器进口连接，四通阀管口S与直流无刷压缩机的吸气口连接；所述冷凝器和电子膨胀阀连接；所述电子膨胀阀和热交换器连接；所述热交换器与水箱连接；所述传感器监测环境温度、系统压力、系统排气温度、系统回气温度、系统盘管温度、系统进水温度、系统出水温度、系统输入电流；所述控制器根据传感器监测信号控制直流无刷压缩机、四通阀、冷凝器、电子膨胀阀、热交换器。
可选的，所述空气源变频热泵热水器包括显示器和输入器。
可选的，所述空气源变频热泵热水器包括水泵；所述水泵分别与热交换器、水箱相接。
本实用新型的变频技术，基于其压缩机采用直流无刷电动机，这种电动机具有交流电动机的结构简单，运行可靠、维护方便等一系列的优点；又具备直流电动机的运行效率高，无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点，相对于常规的定转压缩机，其启动电流小，效率高，操作简单，运行平稳可靠，使用寿命长，在运行过程中，热泵可以通过变频器调节压缩机的频率，根据压缩机负载需要改变的压缩机的转速，进而改变制冷的循环流量。它具有更低的能耗，更高的效率，更长的系统使用寿命的等优点。
本实用新型采用电子膨胀阀。电子膨胀阀的驱动方式是控制器通过对传感器采集得到的参数进行计算，向驱动板发出调节指令，由驱动板向电子膨胀阀输出电信号，驱动电子膨胀阀的动作。电子膨胀阀从全闭到全开状态其用时仅需几秒钟，反应和动作速度快，不存在静态过热度现象，且开闭特性和速度均可人为设定。其感温部件为热电偶或热电阻，它们在低温下同样能准确反应出过热度的变化，采用电子膨胀阀控制压缩机排气温度可以防止因排气温度的升高对系统性能产生的不利影响， 同时又可省去专设的安全保护器，节约成本，节省电耗约6%。
本实用新型采用传感器采样环境温度、系统压力、系统排气温度、系统回气温度、系统盘管温度、系统进水温度、系统出水温度、系统输入电流；控制器根据传感器监测信号控制直流无刷压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、热交换器。当环境温度高时，对应的系统压力、系统排气温度、系统输入电流等均会比较高，通过打开电子膨胀阀的开度和降低压缩机的运转频率，使系统回到最佳运行状态；反之，当环境温度低时，对应的系统压力、系统排气温度、系统输入电流等均会比较低，通过关小电子膨胀阀的开度和提高压缩机的运转频率，使系统回到最佳运行状态。
由上可见，应用本实用新型实施例的技术方案，使空气源热泵热水器无论在高环境温度或者低环境温度时均能发挥系统的最大效益。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1为本实用新型实施例1提供的一种空气源变频热泵热水器的系统框图；
图2为本实用新型实施例1提供的一种空气源变频热泵热水器的电气框图；
图3 为本实用新型实施例4提供的一种空气源变频热泵热水器的系统框图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
实施例1：
参考图1所示，本实用新型主要包括直流无刷压缩机100、四通阀200、冷凝器300、电子膨胀阀400、热交换器500、水箱600；直流无刷压缩机100排气口和四通阀200主管口连接；所述四通阀200管口E与冷凝器300出口连接，四通阀200管口C与热交换器500进口连接，四通阀200管口S与直流无刷压缩机100的吸气口连接；冷凝器300和电子膨胀阀400连接；电子膨胀阀400和热交换器500连接；热交换器500与水箱600连接。
参考图2所示，空气源变频热泵热水器还包括控制器700和传感器800，传感器800监测环境温度、系统压力、系统排气温度、系统回气温度、系统盘管温度、系统进水温度、系统出水温度、系统输入电流；控制器700根据传感器800监测信号控制直流无刷压缩机100、四通阀200、冷凝器300、电子膨胀阀400、热交换器500。
当环境温度高时，传感器800监测出的系统压力、系统排气温度、系统输入电流等均会比较高，控制器700根据传感器800的监测信号，通过发出电信号控制打开电子膨胀阀400的开度和降低直流无刷压缩机100的运转频率，使系统回到最佳运行状态。
实施例2：
当环境温度低时，传感器800监测出的系统压力、系统排气温度、系统输入电流等均会比较低，控制器700根据传感器800的监测信号，通过发出电信号控制关小电子膨胀阀400的开度和提高直流无刷压缩机100的运转频率，使系统回到最佳运行状态。
实施例3：
参考图2所示，本实用新型一种空气源变频热泵热水器还包括显示器701和输入器702，方便使用者观察空气源变频热泵热水器的使用状态并进行操作。
实施例4：
参考图3所示，本实用新型一种空气源变频热泵热水器还包括水泵900，水泵900分别与热交换器500、水箱600相接；用于抽取水箱600的水到热交换器500。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (3)
1.一种空气源变频热泵热水器，包括：直流无刷压缩机、四通阀、冷凝器、电子膨胀阀、热交换器、水箱、控制器、传感器；其特点是：所述直流无刷压缩机排气口和四通阀主管口连接；所述四通阀管口E与冷凝器出口连接，四通阀管口C与热交换器进口连接，四通阀管口S与直流无刷压缩机的吸气口连接；所述冷凝器和电子膨胀阀连接；所述电子膨胀阀和热交换器连接；所述热交换器与水箱连接；所述传感器监测环境温度、系统压力、系统排气温度、系统回气温度、系统盘管温度、系统进水温度、系统出水温度、系统输入电流；所述控制器根据传感器监测信号控制直流无刷压缩机、四通阀、冷凝器、电子膨胀阀、热交换器。
2.根据权利要求1所述的一种空气源变频热泵热水器，其特点是：所述空气源变频热泵热水器包括显示器和输入器。
3.根据权利要求1所述的一种空气源变频热泵热水器，其特点是：所述空气源变频热泵热水器包括水泵；所述水泵分别与热交换器、水箱相接。
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