CN205037563U - 一种用于低温环境下新型空气源热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于低温环境下新型空气源热泵，主要内容为：所述加热换热器安装在下保温容器内，热水出管安装在加热换热器的底端出口，储热换热器安装在上保温容器内，取热换热器安装在储热换热器内，冷水进管通过管路与取热换热器进口连接，取热换热器出口与加热换热器顶端连接，节流元件左端通过管路与储热换热器连接，其右端通过管路与蒸发器连接，旁路除霜电磁阀右端与蒸发器连接，其左端通过管路与压缩机左端连接，压缩机左端通过管路与下保温容器内加热换热器连接，其右端通过管路与蒸发器连接，蒸发器外安装有风机，控制调节设备通过电缆分别与风机、蒸发器、旁路除霜电磁阀、下保温容器和上保温容器连接。

Description

一种用于低温环境下新型空气源热泵

技术领域

本实用新型涉及一种热泵热水器技术领域，具体地说，特别涉及一种用于低温环境下新型空气源热泵。

背景技术

太阳能热水器供热能力受气候条件影响很大，电热水器供热系数低于1，燃气热水器存在煤气中毒的隐患。热泵热水器具有节约能源、运行费用低廉、使用区域广泛等优点。国内热泵热水器市场份额几乎为零。在产生50℃左右的热水方面，热泵热水器有着非常广阔的前景。

空气源热泵热水器具有风冷热泵空调器的基本技术特点，具有节能省电、供水量大、安全可靠等优点。但是常规压缩式热泵热水器需要储水容器，体积尺寸大，输入功率大，制造成本高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于低温环境下新型空气源热泵，其利用高效的相变材料代替储水箱进行蓄热，可以减小储水箱体积，并能充分利用低谷电，具有良好的性能和经济效益。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于低温环境下新型空气源热泵，包括风机、蒸发器、压缩机、节流元件、旁路除霜电磁阀、控制调节设备、加热换热器、下保温容器、相变储热材料、储热换热器、取热换热器、上保温容器、冷水进管和热水出管；所述上保温容器与下保温容器为一体式结构，所述加热换热器固定安装在下保温容器内，所述热水出管安装在加热换热器的底端出口，所述储热换热器固定安装在上保温容器内，所述取热换热器安装在储热换热器内，所述储热换热器和取热换热器之间填充有相变储热材料，所述冷水进管通过管路与取热换热器进口连接，取热换热器出口与加热换热器顶端连接，所述节流元件左端通过管路与储热换热器连接，其右端通过管路与蒸发器连接，所述旁路除霜电磁阀右端与蒸发器连接，其左端通过管路与压缩机左端连接，所述压缩机左端通过管路与下保温容器内加热换热器连接，其右端通过管路与蒸发器连接，所述蒸发器外安装有风机，所述控制调节设备通过电缆分别与风机、蒸发器、旁路除霜电磁阀、下保温容器和上保温容器连接。

作为优选，所述压缩机采用全封闭滚动转子空调压缩机。

作为优选，所述蒸发器采用风冷翅片管换热器。

作为优选，所述相变储热材料的熔点为35℃～50℃。

储热工况下，热泵工作所产生的热量先通过储热换热器将相变储热材料熔化，以潜热和少部分显热的形式储存于相变储热材料中，相变储热材料的熔点在35℃～50℃左右。

取热工况下，冷水通入冷水进管后流经上保温容器中的取热换热器与相变储热材料进行热交换后被预热至28℃～30℃，然后再流经加热换热器与压缩机出来的高温高压的制冷剂进行热交换，被加热到50℃左右，由热水出管流出，提供热水。

在不使用热水的情况下，当相变储热材料的温度低于相变温度一定幅度时，控制调节设备会自动启动热泵系统工作，压缩机产生的高温高压的气态制冷剂先流经加热换热器的一个通道，由于另一个通道内未通入冷水，制冷剂不能被冷却冷凝，只能流入储热换热器内冷凝放热，放出的热量储存于相变储热材料中；在储热换热器中被冷凝的制冷剂经节流元件减压后进入蒸发器，从室外吸热蒸发后进入压缩机完成循环；当相变储热材料的温度高于相变温度一定幅度时，控制调节设备会自动停止系统工作；在使用热水的情况下，控制调节设备也会自动启动热泵系统工作；冷水从冷水进管进入取热换热器，被相变储热材料预热后进入加热换热器的另一个通道内，与压缩机产生的高温高压制冷剂蒸汽进行热交换，被制冷剂蒸汽放出的热量加热后经热水出管排出；从压缩机出来的制冷剂蒸汽在加热换热器中被预热后的中温水(30℃左右)冷却为液体后再依次流经储热换热器、节流元件、蒸发器后回到压缩机完成热泵循环。

当室外蒸发器温度较低时，控制调节设备会自动开启旁路除霜电磁阀，使压缩机出来的高温气体直接进入蒸发器，对蒸发器进行除霜，以保证其正常工作；但供应热水时不进行除霜处理，只在热水停供的间歇进行除霜处理，以保证热水正常供应。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：通过使用储热装置来预热冷水，大大减小了热泵供热水时的热负荷，这样可以使用小功率的压缩机、小尺寸的蒸发器和冷凝器等热泵系统所需的设备，从而使热泵装置的体积尺寸大为减小，成本大幅下降；具有较高的供热系数值，节能效果显著；与显热储热相比，相变储热系统因储热密度高，储热容器的体积大为减小，而且放热温度均衡，放热过程近似等温，使得系统具有非常稳定的供热水性能；所用相变材料的储热温度低，与外界的传热温差小，因而能达到很好的保温效果；整台热水器安装在室外，只要接通电源和进出水，就可使用，结构紧凑、合理，安装和操作都很方便。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

1-风机，2-蒸发器，3-压缩机，4-节流元件，5-旁路除霜电磁阀，6-控制调节设备，7-加热换热器，8-下保温容器，9-相变储热材料，10-储热换热器，11-取热换热器，12-上保温容器，13-冷水进管，14-热水出管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

如图1所示，一种用于低温环境下新型空气源热泵，包括风机1、蒸发器2、压缩机3、节流元件4、旁路除霜电磁阀5、控制调节设备6、加热换热器7、下保温容器8、相变储热材料9、储热换热器10、取热换热器11、上保温容器12、冷水进管13和热水出管14；所述上保温容器12与下保温容器8为一体式结构，所述加热换热器7固定安装在下保温容器8内，所述热水出管14安装在加热换热器7的底端出口，所述储热换热器10固定安装在上保温容器12内，所述取热换热器11安装在储热换热器10内，所述储热换热器10和取热换热器11之间填充有相变储热材料9，所述冷水进管13通过管路与取热换热器11进口连接，取热换热器11出口与加热换热器7顶端连接，所述节流元件4左端通过管路与储热换热器10连接，其右端通过管路与蒸发器2连接，所述旁路除霜电磁阀5右端与蒸发器2连接，其左端通过管路与压缩机3左端连接，所述压缩机3左端通过管路与下保温容器8内加热换热器7连接，其右端通过管路与蒸发器2连接，所述蒸发器2外安装有风机1，所述控制调节设备6通过电缆分别与风机1、蒸发器2、旁路除霜电磁阀5、下保温容器8和上保温容器12连接。

优选的，所述压缩机3采用全封闭滚动转子空调压缩机。

优选的，所述蒸发器2采用风冷翅片管换热器。

优选的，所述相变储热材料9的熔点为35℃～50℃。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (4)

1.一种用于低温环境下新型空气源热泵，其特征在于：包括风机、蒸发器、压缩机、节流元件、旁路除霜电磁阀、控制调节设备、加热换热器、下保温容器、相变储热材料、储热换热器、取热换热器、上保温容器、冷水进管和热水出管；所述上保温容器与下保温容器为一体式结构，所述加热换热器固定安装在下保温容器内，所述热水出管安装在加热换热器的底端出口，所述储热换热器固定安装在上保温容器内，所述取热换热器安装在储热换热器内，所述储热换热器和取热换热器之间填充有相变储热材料，所述冷水进管通过管路与取热换热器进口连接，取热换热器出口与加热换热器顶端连接，所述节流元件左端通过管路与储热换热器连接，其右端通过管路与蒸发器连接，所述旁路除霜电磁阀右端与蒸发器连接，其左端通过管路与压缩机左端连接，所述压缩机左端通过管路与下保温容器内加热换热器连接，其右端通过管路与蒸发器连接，所述蒸发器外安装有风机，所述控制调节设备通过电缆分别与风机、蒸发器、旁路除霜电磁阀、下保温容器和上保温容器连接。

2.如权利要求1所述的一种用于低温环境下新型空气源热泵，其特征在于：所述压缩机采用全封闭滚动转子空调压缩机。

3.如权利要求1所述的一种用于低温环境下新型空气源热泵，其特征在于：所述蒸发器采用风冷翅片管换热器。

4.如权利要求1所述的一种用于低温环境下新型空气源热泵，其特征在于：所述相变储热材料的熔点为35℃～50℃。