CN203908003U - 热泵热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热泵热水系统，包括：热声制冷机，热声制冷机具有第一传热区和第二传热区，热声制冷机将第一传热区的热量传递给第二传热区；换热器，换热器与第一传热区连通形成回路；第一泵送装置，第一泵送装置设在换热器与第一传热区之间且导通第一传热区和换热器；水箱，水箱与第二传热区连通形成回路；以及第二泵送装置，第二泵送装置设在水箱与第二传热区之间且导通第二传热区和水箱。根据本实用新型的热泵热水系统，热源温度和使用温度对热泵热水系统运行效率的影响较小，可以轻松制取高温度的水，安全性高，并且在低环境温度下，运行效率和能力衰减很小。

Description

热泵热水系统

技术领域

本实用新型涉及热水机技术领域，更具体地，涉及一种热泵热水系统。

背景技术

现有热泵热水系统几乎都是基于蒸汽压缩式制冷系统原理，使用机械压缩机驱动制冷剂循环，利用制冷剂相变换热实现热泵制取热水。现有热泵热水系统受压缩机和制冷剂限制，无法安全制取100℃以上的热水，并且热泵热水系统在低环境温度下制热水能力衰减严重。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种结构简单、安全性高且在低环境温度下运行效率衰减小的热泵热水系统。

根据本实用新型的热泵热水系统，包括：热声制冷机，所述热声制冷机具有第一传热区和第二传热区，所述热声制冷机将所述第一传热区的热量传递给所述第二传热区；换热器，所述换热器与所述第一传热区连通形成回路；第一泵送装置，所述第一泵送装置设在所述换热器与所述第一传热区之间且导通所述第一传热区和所述换热器；水箱，所述水箱与所述第二传热区连通形成回路；以及第二泵送装置，所述第二泵送装置设在所述水箱与所述第二传热区之间且导通所述第二传热区和所述水箱。

根据本实用新型的热泵热水系统，通过采用热声制冷机对水箱内的水进行加热，热声制冷机本身不依赖制冷剂的相变进行热泵过程，热源温度和使用温度对热泵热水系统运行效率的影响较小，可以轻松制取高温度的水，安全性高，并且在低环境温度下，运行效率和能力衰减很小。

另外，根据本实用新型的热泵热水系统，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述第一泵送装置为冷水泵。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二泵送装置为热水泵。

根据本实用新型的一个实施例，所述换热器为空气源换热器。

根据本实用新型的一个实施例，所述换热器为水源换热器或者地源换热器。

根据本实用新型的一个实施例，所述热泵热水系统还包括：加热器，所述加热器设在所述第一传热区和所述换热器之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述加热器设在所述换热器上。

根据本实用新型的一个实施例，所述加热器为电加热器。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的热泵热水系统的结构示意图。

附图标记：

热泵热水器系统100；

热声制冷机10；

换热器20；

第一泵送装置30；

水箱40；

第二泵送装置50；

加热器60。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图具体描述根据本实用新型实施例的热泵热水系统100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的热泵热水器系统100包括热声制冷机10、换热器20、第一泵送装置30、水箱40和第二泵送装置50。

具体而言，热声制冷机10具有第一传热区11和第二传热区12，热声制冷机10将第一传热区11的热量传递给第二传热区12。换热器20与第一传热区11连通形成回路，第一泵送装置30设在换热器20与第一传热区11之间且导通第一传热区11和换热器20。水箱40与第二传热区12连通形成回路，第二泵送装置50设在水箱40与第二传热区12之间且导通第二传热区12和水箱40。

第一传热区11、换热器20以及第一泵送装置30形成回路，换热器20与外界进行换热，吸收热量后通过第一泵送装置30传递到第一传热区11，热声制冷机10通过声波驱动其腔体内充注的工作介质压缩和膨胀，不断将第一传热区11的热量传递给第二传热区12。水箱40内装有用于加热的水，水箱40与第二泵送装置50以及第二传热区12形成回路，水箱40内的水吸收第二传热区12的热量，达到加热的目的。

其中，第一传热区11需要不断补充从换热器20传递来的能量才能维持工作温度，第二传热区12需要不断带走热量才能维持其工作温度。制热水时，第一泵送装置30驱动回路，即封闭循环系统中的载冷剂循环流动，通过换热器30吸收外界热量后回到热声制冷机10的第一传热区11，并被热声制冷机10泵送到其第二传热区12。水箱40内的水在第二泵送装置50的推动下，从热声制冷机10的第二传热区12处获得热量，使水温升高从而获得热水。

由此，根据本实用新型实施例的热泵热水系统100，通过采用热声制冷机10对水箱40内的水进行加热，热声制冷机10本身不依赖制冷剂的相变进行热泵过程，热源温度和使用温度对热泵热水系统100运行效率的影响较小，可以轻松制取高温度的水，安全性高，并且在低环境温度下，运行效率和能力衰减很小。

需要说明的是，热声制冷机10本身不依赖制冷剂的相变进行热泵过程，而是通过声波来驱动其腔体内充注的工作介质压缩和膨胀，从而达到驱动热量传递的效果。热声制冷机10的第一传热区11和第二传热区12之间的温差可以轻松达到200℃，使得水箱40内的水可以快速到达100℃，不仅制热水效率高，而且安全性好。

另外，换热器20需要从外界吸收热量并传递给第一传热区11，在热声制冷机10的作用下，换热器20所处的环境温度可以低至-40℃以下，在该温度环境下，热声制冷机10依然可以将第一传热区11的热量传递给第二传热区12，达到制热水的效果。因此，根据本实用新型实施例的热泵热水系统100可以适合低环境温度和高出水温度的热泵热水系统，并且热身制冷机10本身零部件不需要进行相对机械运动，无需润滑，可以长期承受高温运行，热泵热水系统100整体寿命更长。

为了适应第一传热区11和第二传热区12所处的温度，根据本实用新型的一个实施例，第一泵送装置30为冷水泵，第二泵送装置50为热水泵。冷水泵和热水泵的结构以及工作原理对于本领域技术人员来说是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

换热器20的选择也没有特殊限制，只要起到能够吸收环境中的热量的要求即可，可选地，根据本实用新型的一个实施例，换热器20为空气源换热器。该结构的换热器20换热方便，使用范围广泛。

在本实用新型的另一些具体实施方式中，换热器20为水源换热器或者地源换热器。也就是说，根据本实用新型实施例的换热器20可以通过吸收水或者土壤中的热量来制备热水。该热泵热水系统100的换热器20可以根据不同使用环境需要选用不同的结构，使用方便。

当根据本实用新型实施例的换热器20为空气源换热器时，换热器20在换热过程中因为换热温度低于热源空气露点温度而凝露，进而会导致结霜，并影响到其换热效率。为了解决该技术问题，可选地，根据本实用新型的一个实施例，热泵热水系统100还包括加热器60，加热器60设在第一传热区11和换热器20之间。换热器20可以进行加热融霜，融霜时，减小热声制冷机10的输出，同时加热器60开启，提高载冷剂的温度以融化换热器20的霜层。由此，可以保证热泵热水系统100的正常运行。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，加热器60设在换热器20上。由此，将加热器60安装在换热器20上，可以直接对换热器20进行加热，无需加热载冷剂，提高了化霜效率。

加热器60的选择没有特殊限制，可以为本领域常用的加热结构，在本实用新型的一些具体实施方式中，加热器60为电加热器。

根据本实用新型实施例的热泵热水系统100的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种热泵热水系统，其特征在于，包括：

热声制冷机，所述热声制冷机具有第一传热区和第二传热区，所述热声制冷机将所述第一传热区的热量传递给所述第二传热区；

换热器，所述换热器与所述第一传热区连通形成回路；

第一泵送装置，所述第一泵送装置设在所述换热器与所述第一传热区之间且导通所述第一传热区和所述换热器；

水箱，所述水箱与所述第二传热区连通形成回路；以及

第二泵送装置，所述第二泵送装置设在所述水箱与所述第二传热区之间且导通所述第二传热区和所述水箱。

2.根据权利要求1所述的热泵热水系统，其特征在于，所述第一泵送装置为冷水泵。

3.根据权利要求1所述的热泵热水系统，其特征在于，所述第二泵送装置为热水泵。

4.根据权利要求1所述的热泵热水系统，其特征在于，所述换热器为空气源换热器。

5.根据权利要求1所述的热泵热水系统，其特征在于，所述换热器为水源换热器或者地源换热器。

6.根据权利要求1所述的热泵热水系统，其特征在于，还包括：加热器，所述加热器设在所述第一传热区和所述换热器之间。

7.根据权利要求6所述的热泵热水系统，其特征在于，所述加热器设在所述换热器上。

8.根据权利要求6或7所述的热泵热水系统，其特征在于，所述加热器为电加热器。