CN203177477U - 一种热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种灵活供热，能量利用率高，且安装限制少的热水器，包括进水口、出水口、第一温度传感器、第二温度传感器、地源热泵总成、燃气加热总成与控制器总成；地源热泵总成、燃气加热总成、第一温度传感器及第二温度传感器分别与控制器总成电连接。本实用新型将地源热泵总成、燃气加热总成通过管路串联加热，并通过控制器总成协调工作。本实用新型将地源热泵总成置于燃气加热总成之前，水流先通过地源热泵总成进行加热，大部分的热能供给可以由地源热泵完成，地源热泵具有热效率高，节能等优点，但由于地源热泵加热其瞬时温差的反应不灵敏，因此对供热不足、水流波动、水温波动的情况下，第一温度传感器检测到地源热泵总成出水温度低于要求的出水温度，由控制器总成开启燃气加热总成对地源热泵总成流出的水流进行加热，并由第二温度传感器监测最终的出水温度是否符合要求的出水温度，反馈到控制器总成。

Description

一种热水器

技术领域

本实用新型涉及一种热水器。

背景技术

传统的储水式和即热式热水装置一般都由单一热源供热，如：电能、燃气、太阳能、空气源、水源、地热源等。由于受到单一热源的限制，会出现以下缺陷：1、当装置发生故障时，往往供热将被中断，无法保证正常的使用要求；2、容易受使用条件的限制，如：电热水器受电线容量的限制，太阳能在阴雨天的使用等；都会对热水装置的使用产生一定的限制。同时单一能源装置能量的利用率不高，其应用也不符合国家对节能环保的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种灵活供热，能量利用率高，且安装限制少的热水器。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种热水器，包括进水口、出水口、第一温度传感器、第二温度传感器、地源热泵总成、燃气加热总成与控制器总成；

所述地源热泵总成包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、第一热交换室、地源热交换室、地埋管网与地源水循环泵，所述冷凝器与第一热交换室热传导连接，所述蒸发器与地源热交换室热传导连接，所述地埋管网与地源热交换室之间通过管路连接构成循环水路，所述地源水循环泵置于地埋管网与地源热交换室所在的循环水路中；

所述燃气加热总成包括燃烧室、第二热交换室、点火器、燃气进气口与排气口；

所述热水器的水路依水流方向依次经过进水口、第一热交换室、第二热交换室及出水口，所述第一温度传感器位于水路中第一热交换室与第二热交换室之间，所述第二温度传感器位于水路中第二热交换室与出水口之间；

所述第一热交换室、第二热交换室之间通过管路连接；

地源热泵总成、燃气加热总成、第一温度传感器及第二温度传感器分别与控制器总成电连接。

其中，所述燃气加热总成还包括调速风机，所述调速风机与控制器总成电连接，并在风道上与排气口相连。

其中，所述燃气加热总成还包括与调速风机所在风道相连通的风压开关，所述风压开关与控制器总成电连接。

其中，所述燃气加热总成还包括控制燃气进口量的燃气比例阀，所述燃气比例阀与控制器总成电连接。

其中，所述热水器还包括控制面板，所述控制面板设有控制按键或触摸屏，所述控制按键或触摸屏与控制器总成电连接。

其中，所述热水器还包括电子流量计，所述电子流量计置于热水器水路中的第一热交换室与第二热交换室之间，所述电子流量计与控制器总成电连接。

其中，所述热水器包括一外壳，所述地源热泵总成、燃气加热总成与控制器总成置于同一外壳内。

所述热水器包括地源热泵系统外壳与燃气加热系统外壳，所述压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、第一热交换室、地源热交换室置于地源热泵系统外壳内，所述燃烧室、第二热交换室、点火器置于燃气加热系统外壳内，所述控制器总成置于地源热泵系统外壳或燃气加热系统外壳内。

区别与现有技术的热水器，本实用新型将地源热泵总成、燃气加热总成通过管路串联加热，并通过控制器总成协调工作。本实用新型将地源热泵总成置于燃气加热总成之前，水流先通过地源热泵总成进行加热，大部分的热能供给可以由地源热泵完成，地源热泵具有热效率高，节能等优点，但由于地源热泵加热其瞬时温差的反应不灵敏，因此对供热不足、水流波动、水温波动的情况下，第二温度传感器检测到燃气加热总成出水温度低于要求的出水温度，由控制器总成开启燃气加热总成对地源热泵总成流出的水流进行加热，并由第二温度传感器监测最终的出水温度是否符合要求的出水温度，反馈到控制器总成。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式所述地源热泵系统的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式所述燃气加热系统的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施方式所述热水器的结构示意图。

标号说明：

地源热泵总成1、压缩机110、蒸发器113、冷凝器111、节流装置112、第一热交换室114、地源热泵系统11、地源热交换室12、地埋管网14、地源水循环泵13；

燃气加热总成2、燃气加热系统21、燃气加热系统外壳212、调速风机215、第二热交换室217、燃烧室213、风压开关214、排气口216、显示操作面板211、进水口220、出水口210、燃气进气口221、燃气比例阀218、电子流量计219；

用水末端3、控制器总成4、进水管路5、第一温度传感器6、第二温度传感器7。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图3，本实施方式提供了一种热水器，包括进水口、出水口、第一温度传感器6、第二温度传感器7、地源热泵总成1、燃气加热总成2与控制器总成4。进水管路5与进水口相接，用水末端3与出水口相接；

如图2所示，燃气加热总成2包括：燃气加热系统外壳212、进水口220、出水口210、燃气进气口221、排气口216、与燃气加热系统21，燃气加热系统21包括：调速风机215、第二热交换室217、燃烧室213、风压开关214、点火器、燃气比例阀218。热水器还设有显示操作面板211、电子流量计219。其进水管220连接地源热泵总成的出水管，其出水管210连接用水末端3。电子流量计219置于热水器水路中的第一热交换室114与第二热交换室217之间，所述电子流量计219与控制器总成4电连接。第一温度传感器6位于水路中第一热交换室与第二热交换室之间，例如安装于电子流量计219附近的位置，用于检测地源热泵总成1的出水温度；第二温度传感器7位于水路中第二热交换室与出水口之间，用于检测燃气加热总成2的出水温度；并分别与控制器总成4电连接。较优地，电子流量计219与燃气电控模块电连接。

工作原理：当用水末端3打开时，电子流量计219检测到流量信号并传送给控制器总成4，第二温度传感器检测燃气出水温度并传送至控制器总成4，如果出水温度≥设定温度，则燃气热水器不通气点火加热；如果出水温度＜设定温度，同时水流量高于设定启动水量下限值时，控制器总成启动调速风机215高速运转，前清扫3秒后转入低速运行，此时点火控制器开始点火，并开启燃气比例阀218上的开关电磁阀和分段电磁阀。点火成功后，控制器总成4根据设定温度、进水温度信号和水流量大小，控制燃气比例阀218的开度以及调速风机215的转速。当第二温度传感器检测到出水温度达到设定温度的±2℃时转入微调，并达到设定温度，源源不断地供应热水。当水量或进水温度改变时，控制器总成4会迅速调整燃气比例阀218开度及调速风机215转速，以保证出水温度恒定。当用水末端3关闭时，或水量低于设定水量下限值时，电子流量计219根据检测的信号反馈给控制器总成4，控制器总成4发出指令，关闭燃气通路的所有电磁阀，停止加热，同时调速风机215转为高速档运转后清扫25秒关闭。

燃气加热总成还包括与调速风机所在风道相连通的风压开关214，所述风压开关214与控制器总成4电连接。当风压开关214检测到风道与外界存在负压时，说明风机正在工作，此时燃气比例阀218才能开启，接通燃气，否则，为了保障安全，燃气系统不会通气也不会点火，防止风机不工作，燃气或不完全燃烧的废气堆积造成安全隐患。

如图1所示，地源热泵总成1包括地源热泵系统外壳、地源热泵系统11、地埋管网14与地源水循环泵13，所述地源热泵系统11包括：压缩机110、蒸发器113、冷凝器111、节流装置112、第一热交换室114、地源热交换室12。所述冷凝器111与第一热交换室114热传导连接，所述蒸发器与地源热交换室热传导连接，所述热传导连接系指二者之间的热量可以互相传递。例如可以将冷凝器111以盘管形式置于第一热交换室中，这样第一热交换室中的水可以与盘管中的制冷剂进行热量交换，也可以将冷凝器作成平板形式贴附于第一热交换室上，进行热交换；此外还有其他种种进行热量交换的热传导连接方式，只要其能将二者之间的热量互相转移即可。同理，蒸发器与地源热交换室热传导连接，同样的，只要满足能使地源热交换室中的热量转移至蒸发器即可。

所述地埋管网14与地源热交换室12之间通过管路连接构成循环水路，所述地源水循环泵13置于地埋管网14与地源热交换室12所在的循环水路中；

其中压缩机110、蒸发器113、节流装置112、冷凝器111，通过铜管路连接，形成一封闭环路，构成地源热泵机组11。

地埋管网14与地源热交换室12中灌充有传热工质，例如防冻液或者水，地埋管网14用于吸收地表以下的地源热量，并将热量通过传热工质的循环传递到地源热交换室12用于对蒸发器113加热，使制冷剂蒸发。地源水循环泵13用于驱动传热工质的循环。

工作时，压缩机110启动，并压缩来自蒸发器113的低温制冷剂气体，从压缩机110口排出高温高压的制冷剂气体，进入冷凝器111一侧，并加热与冷凝器111热传导连接的第一热交换室114内流动的水，经过放热后的制冷剂变为高压中温的液体，之后经过节流装置112，制冷剂变为低温低压的液体，从而进入蒸发器113一侧，并吸收与蒸发器113热传导连接的地源热交换室12内循环流动的传热工质的热量，吸收热量后的制冷剂变为低温低压的气体，最终气体由压缩机110吸回，从而完成一个工作循环。其进水管5连接自来水管网，出水管连接燃气加热总成2的进水管220。传热工质为防冻液或者水。

实施例中，控制器总成包括：主控模块、燃气电控模块、热泵电控模块、信号线等；在某些实施例中，主控模块，燃气电控模块、热泵电控模块可以分别设置在不同的电路板上，在某些实施例中，也可以组合设置，例如，当地源热泵总成、燃气加热总成置于同一外壳内时，可以将主控模块、燃气电控模块、热泵电控模块集成于同一电路板上。当热水器包括地源热泵系统外壳与燃气加热系统外壳，地源热泵系统置于地源热泵系统外壳内，燃气加热系统置于燃气加热系统外壳内时，为了安装方便，我们可以将燃气加热总成安装于使用地点附近，而热泵总成安装于地下、室外或其他合适地点，此时为了便于控制，我们将主控模块与燃气电控模块置于同一电路板上，而单独将热泵电控模块设置于另一电路板上，电路板之间通过信号线连接控制。所述控制面板设有控制按键或触摸屏，所述控制按键或触摸屏与控制器总成电连接。控制器总成工作原理：通过手工直接操作按键的方式发出指令，然后将指令传给热水器中指定总成的电控板，电控板执行相应的控制动作。控制面板与控制器总成可分离或集成在一起。

用水末端3可以包括：花洒、水龙头等。

燃气加热总成2和地源热泵总成1可以放置于同一箱体内部，也可以分开放置安装。控制器总成4可以分别对燃气加热总成2和地源热泵总成1进行控制；为保证出水温度到达设定要求，燃气加热总成2的进水口安装在地源热泵总成1的出水口之后，同时可以充分利用地源热泵高效、节能的优势。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种热水器，其特征在于，包括进水口、出水口、第一温度传感器、第二温度传感器、地源热泵总成、燃气加热总成与控制器总成；

所述地源热泵总成包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、第一热交换室、地源热交换室、地埋管网与地源水循环泵，所述冷凝器与第一热交换室热传导连接，所述蒸发器与地源热交换室热传导连接，所述地埋管网与地源热交换室之间通过管路连接构成循环水路，所述地源水循环泵置于地埋管网与地源热交换室所在的循环水路中；

所述燃气加热总成包括燃烧室、第二热交换室、点火器、燃气进气口与排气口；

所述热水器的水路依水流方向依次经过进水口、第一热交换室、第二热交换室及出水口，所述第一温度传感器位于水路中第一热交换室与第二热交换室之间，所述第二温度传感器位于水路中第二热交换室与出水口之间；

所述第一热交换室、第二热交换室之间通过管路连接；

地源热泵总成、燃气加热总成、第一温度传感器及第二温度传感器分别与控制器总成电连接。

2.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述燃气加热总成还包括调速风机，所述调速风机与控制器总成电连接，并在风道上与排气口相连。

3.根据权利要求2所述的热水器，其特征在于，所述燃气加热总成还包括与调速风机所在风道相连通的风压开关，所述风压开关与控制器总成电连接。

4.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述燃气加热总成还包括控制燃气进口量的燃气比例阀，所述燃气比例阀与控制器总成电连接。

5.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述热水器还包括控制面板，所述控制面板设有控制按键或触摸屏，所述控制按键或触摸屏与控制器总成电连接。

6.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述热水器还包括电子流量计，所述电子流量计置于热水器水路中的第一热交换室与第二热交换室之间，所述电子流量计与控制器总成电连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的热水器，其特征在于，所述热水器包括一外壳，所述地源热泵总成、燃气加热总成与控制器总成置于同一外壳内。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的热水器，其特征在于，所述热水器包括地源热泵系统外壳与燃气加热系统外壳，所述压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、第一热交换室、地源热交换室置于地源热泵系统外壳内，所述燃烧室、第二热交换室、点火器置于燃气加热系统外壳内，所述控制器总成置于地源热泵系统外壳或燃气加热系统外壳内。

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