CN207661982U - 空气能热水器循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空气能热水器循环系统，包括水箱、管道以及由所述管道依次连通的蒸发器、汽液分离器、压缩机、进汽模块、两套换热装置、温度传感器以及电磁阀；在所述换热装置中，所述管道内的冷媒介质将热量传递至所述水箱内的水。与相关技术比较，本实用新型提供的空气能热水器循环系统中，设置了两套换热装置，减少了空气热能的浪费；同时增加了温度传感器和电磁阀，提升所述空气能热水器的工作效率。

Description

空气能热水器循环系统

【技术领域】

本实用新型涉及空气能热水器，特别地，涉及一种空气能利用率高的空气能热水器循环系统。

【背景技术】

在现有技术的加热设备中，空气能热水器因其高能效、使用安全性高的特点目前已得到较为广泛的使用。

空气能热水器是利用空气能热泵吸收环境空气中的热能为水箱内的水加热的，因此，环境温度的高低对空气能热泵的运行效果有直接的影响。

目前市场上大部分的空气能热水器设计正常工作温度在0～40℃，故在环境温度较高的南方地区，空气能热水器往往有上佳的表现(能效比高)，而在冬季气温只有-10℃的北方地区，空气能热水器就很难达到设计中预想的效果，且进入换热装置的汽液温度可达135摄氏度，而换热装置排出的汽液温度仍然可以达到95摄氏度左右的高温，相关技术中的空气能热水器对经过一次换热装置进行吸热后的汽液未加以利用，造成很大一部分能量的浪费。

有鉴于此，有必要提供一种有效利用环境空气温度实现高效加热功能的设备。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种可以有效利用环境空气温度实现高效加热功能的空气能热水器循环系统。

本实用新型首先提供一种空气能热水器循环系统，包括水箱、管道以及由所述管道依次连通的蒸发器、汽液分离器、压缩机以及换热装置；所述蒸发器、所述汽液分离器及所述压缩机共同作用将冷媒介质处理成汽态的冷媒介质；所述换热装置包括依次连通的第一换热装置和第二换热装置，所述汽态的冷媒介质通过所述管道流入至所述第一换热装置的介质入口，并由所述第一换热装置的介质出口流出；再经所述第二换热装置的介质入口流入至所述第二换热装置，由所述第二换热装置的介质出口流出并返回至所述蒸发器；

所述第一水箱的水由所述第一换热装置的入水口流入至所述第一换热装置进行热交换后由所述第一换热装置的出水口流回至所述第一水箱；

所述第二水箱的水由所述第二换热装置的入水口流入至所述第二换热装置进行热交换后由所述第二换热装置的出水口流回至所述第二水箱；

所述空气能热水器循环系统还包括连通于所述压缩机与所述第一换热装置之间的第一阀门、连通于所述蒸发器与所述第二换热装置之间的第二阀门、用于检测所述第一换热装置的介质入口处所述冷媒介质温度的第一温度传感器以及用于检测所述第一水箱内水温的第二温度传感器；

当所述第一温度传感器感测到的温度高于或等于第一预设温度时所述第一阀门导通，当所述第一温度传感器感测到的温度低于所述第一预设温度时所述第一阀门关闭；

当所述第二温度传感器感测到的温度高于或等于第二预设温度时所述第二阀门导通，当所述第二温度传感器感测到的温度低于所述第二预设温度时所述第二阀门关闭。

优选的，所述第一预设温度为115摄氏度；所述第二预设温度为95摄氏度。

优选的，所述空气能热水器还包括用于检测所述第二水箱内水的温度的第三温度传感器。

优选的，所述第一换热装置的入介质口处的所述冷媒介质的温度为95-135摄氏度之间。

优选的，所述第二换热装置的入介质口处的所述冷媒介质的温度为80-115摄氏度之间。

优选的，所述第二换热装置的出介质口处的所述冷媒介质的温度低于65摄氏度。

优选的，所述第一阀门与第二阀门是电池阀。

优选的，所述空气能热水器循环系统还包括设置于所述第一阀门与所述第一换热装置之间的进汽模块。

与相关技术比较，本实用新型提供的空气能热水器循环系统中，设置了两套换热装置，对经过第一换热装置后的高温冷媒介质再次利用，减少了空气热能的浪费；同时增加了温度传感器和阀门，当所述第一换热装置的介质入口处的冷媒介质温度低于115摄氏度时所述第一阀门关闭，当所述第一换热装置的介质入口处的冷媒介质温度高于或等于115摄氏度时所述第一阀门打开，以防止热能的反向传递而造成所述第一水箱与所述第二水箱的热量的流失，同时增加热量的利用率；当第一水箱内的水温低于95摄氏度时，所述第二阀门关闭，延长冷媒介质对所述第二水箱和所述第二水箱内的水的加热时间，当所述第一水箱内的水温高于或等于95摄氏度时，所述第二阀门打开放出冷媒介质进行循环。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本实用新型空气能热水器循环系统的框架结构示意图。

【具体实施方式】

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，其为本实用新型提供的空气能热水器的框架结构示意图。所述空气能热水器循环系统100包括管道1、蒸发器2、汽液分离器3、压缩机4、进汽模块5、第一换热装置61、第二换热装置62以及分别与所述第一换热装置61和所述第二换热装置62对应的第一水箱71和第二水箱72。

所述蒸发器2、所述汽液分离器3、所述压缩机4、所述进汽模块5、所述第一换热装置61以及所述第二换热装置62依次循环连接于所述管道1。

具体实施过程中，所述蒸发器2、所述汽液分离器3、所述压缩机4、所述进汽模块5、所述第一换热装置61以及所述第二换热装置62的连接顺序可以改变，其原理相同，不影响最终效果。

所述汽液分离器3连接于所述蒸发器2与所述压缩机4之间。所述蒸发器2工作，将液态的低温低压冷媒介质进一步加热蒸发汽相后，形成汽态的冷媒介质并吸收空气中的热能，然后经所述汽液分离器3进行汽液分离，所述汽液分离器3分离出冷媒介质中的液体，然后将干燥的冷媒介质传递至所述压缩机4进行压缩，所述冷媒介质经过压缩后形成高温高压的冷媒介质。

所述压缩机4是将低压的冷媒介质压缩为高压冷媒介质的一种从动的流体机械。所述压缩机4从所述汽液分离器3吸入低压的冷媒介质，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，排出高温高压的冷媒介质，同时为制冷循环提供动力，从而实现蒸发(吸热、膨胀)→压缩→换热(放热、冷凝)的制冷循环。

本实施方式中，经过所述压缩机4进行压缩后的高温高压的冷媒介质的温度可达135摄氏度。

所述管道1内的冷媒介质从所述第一换热装置61的第一介质入口611进入所述第一换热装置61，并从所述第一换热装置61的第一介质出口612流出所述第一换热装置；所述第一水箱71内的冷水从所述第一出水口711流出所述水箱并流入所述第一换热装置61，经过吸热变成热水后从所述第一水箱71的进水口712进入所述第一水箱71。

位于所述第一换热器61内的所述管道1为弯折状，与所述第一水箱71连通的水管紧贴位于所述第一换热器61内的所述管道1设置，使所述管道1内高温高压的冷媒介质加热所述第一水箱71的水。

所述第二换热装置62和所述第二水箱72的结构以及两者的连接关系分别与所述第一换热装置61和所述第一水箱71的结构以及两者的连接关系相同。

所述第二换热装置62包括与所述第一换热装置61的第一介质入口611、第一介质出口612结构相同的第二介质入口621和第二介质出口622。

且所述第一介质出口612与所述第二介质入口621连通，对流出所述第一换热装置61的冷媒介质内的温度再次利用，对所述第二水箱72内的水进行加热。

所述第二水箱72包括与所述第一水箱71的所述第一出水口711和所述第一进水口712结构相同的第二出水口721和第二进水口722。

所述第一水箱71的所述第一出水口711即为所述第一换热装置61的入水口，所述第一水箱71的所述第一入水口712即为所述第一换热装置61的出水口；所述第二水箱72的所述第二出水口721即为所述第二换热装置62的入水口，所述第二水箱72的所述第二入水口722即为所述第二换热装置62的出水口。

在所述空气能热水器循环系统100中，所述蒸发器2提供冷媒介质至所述空气能热水器循环系统100。该冷媒介质依次经过由所述汽液分离器3、所述压缩机4、所述进汽模块5、所述第一换热装置61以及所述第二换热装置62串设的循环系统进行热循环后变成液态的所述冷媒介质后再次进入所述蒸发器2进行蒸发与吸热。在流动循环过程中该冷媒介质通过汽相与液相之间的转换实现热能的转换，从而实现对所述第一水箱71与所述第二水箱72内的水进行加热的功能。

所述冷媒介质在所述蒸发器2内吸收被冷却介质，如水或空气等的热量而汽化，在本实用新型中，所述冷媒介质可以是如R22(氟利昂，饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物)，R134、R600，共沸混合工质(由两种氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液)、碳氢化合物(丙烷、乙烯等)、氨等。

所述第一介质入口611与所述进汽模块5的连接，所述进汽模块5可以是阀门等控制所述管道1内冷媒介质的流量的部件。所述第二介质出口622与所述蒸发器2连接，将冷却后变成液态的冷媒介质传递至所述蒸发器2进行蒸发与吸热。

本实施方式中，从所述第一介质入口611进入所述第一换热装置61的冷媒介质的温度为95摄氏度至135摄氏度之间的高温高压汽体，通过在所述第一换热装置内将热量传递至所述第一水箱71内的水后，冷媒介质的温度降为80摄氏度至95摄氏度之间，变成汽液混合状的冷媒介质，该汽液混合状的冷媒介质从所述第一介质出口612流出所述第一换热装置61后从所述第二介质入口621进入所述第二换热装置62，再通过所述第二换热装置62将剩余热量传递至所述第二水箱72，使从所述第二介质出口622哦爱出的所述冷媒介质变成65至80摄氏度之间的低温低压介质。采用两个换热装置，使热量吸收更完善，使所述空气能热水器循环系统100更节能。

当然，根据使用者的需要，可调节所述进汽模块5，控制进入所述第一换热装置61与所述第二换热装置62的冷媒介质的流量，此次达到调节所述第一水箱71和所述第二水箱72内的水温。

所述空气能热水器循环系统100还包括设置于所述压缩机4与所述进汽模块5之间的第一阀门81、置于所述第二介质出口622与所述蒸发器2之间的第二阀门82、设置于所述进汽模块5与所述第一介质入口611之间的第一温度传感器91、设置于所述第一水箱71上的第二温度传感器92，本实施方式中，所述第二水箱72上设有第三温度传感器93。

所述第一温度传感器91用于感测所述第一介质入口611处的冷媒介的温度，所述第二温度传感器92用于感测所述第一水箱71的水温，所述第三温度传感器93用于感测所述第二水箱72的水温。

本实施方式中，所述第一温度传感器91、所述第二温度传感器92以及所述第三温度传感器93还可将测得的温度进行显示。

所述空气能热水器循环系统100工作时，当所述第一温度传感器91感测到所述第一介质入口611处的冷媒介的温度大于等于115摄氏度时，所述第一阀门81打开，此时，高温高压的冷媒介对所述第一水箱71与所述第二水箱72进行加热；当所述第一温度传感器91感测到所述第一介质入口611处的冷媒介的温度小于115摄氏度时，所述第一阀门81关闭，此时，冷媒介温度较低，停止对所述第一水箱71与所述第二水箱72进行加热，以防止热量反向传递或者加热效果不明显而浪费能源；当所述第二温度传感器92感测到所述第一水箱71的水温大于等于95摄氏度时，所述第二阀门82打开，此时，所述第二换热装置62内的冷媒介质从所述第二介质出口622经所述第二阀门82流出，防止高温的冷媒介质损坏所述空气能热水器循环系统100；当所述第二温度传感器92感测到所述第一水箱71的水温小于95摄氏度时，所述第二阀门82关闭，以延长所述冷媒介对所述第二水箱72的加热时间，提升热量的利用效率。

所述第一阀门81和所述第二阀门82为电磁阀，且不仅仅局限于此，其还可以是其他可自动控制的阀门开关。

所述第一温度传感器91、第二温度传感器92与所述第三温度传感器93可以是温度传感器也可以是数字温度计等可以感应温度并传递温度数据的设备与器件。

与相关技术比较，本实用新型提供的空气能热水器循环系统中，设置了两套换热装置，对经过第一换热装置后的高温冷媒介质再次利用，减少了空气热能的浪费；同时增加了温度传感器和阀门，当所述第一换热装置的介质入口处的冷媒介质温度低于115摄氏度时所述第一阀门关闭，当所述第一换热装置的介质入口处的冷媒介质温度高于或等于115摄氏度时所述第一阀门打开，以防止热能的反向传递而造成所述第一水箱与所述第二水箱的热量的流失，同时增加热量的利用率；当第一水箱内的水温低于95摄氏度时，所述第二阀门关闭，延长冷媒介质对所述第二水箱和所述第二水箱内的水的加热时间，当所述第一水箱内的水温高于或等于95摄氏度时，所述第二阀门打开放出冷媒介质进行循环。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种空气能热水器循环系统，包括水箱、管道以及由所述管道依次连通的蒸发器、汽液分离器、压缩机以及换热装置；所述蒸发器、所述汽液分离器及所述压缩机共同作用将冷媒介质处理成汽态的冷媒介质；其特征在于，所述换热装置包括依次连通的第一换热装置和第二换热装置，所述汽态的冷媒介质通过所述管道流入至所述第一换热装置的介质入口，并由所述第一换热装置的介质出口流出；再经所述第二换热装置的介质入口流入至所述第二换热装置，由所述第二换热装置的介质出口流出并返回至所述蒸发器，所述空气能热水器循环系统还包括分别与所述第一换热装置和所述第二换热装置对应的第一水箱和第二水箱；其中：

所述第一水箱的水由所述第一换热装置的入水口流入至所述第一换热装置进行热交换后由所述第一换热装置的出水口流回至所述第一水箱；

所述第二水箱的水由所述第二换热装置的入水口流入至所述第二换热装置进行热交换后由所述第二换热装置的出水口流回至所述第二水箱；

所述空气能热水器循环系统还包括连通于所述压缩机与所述第一换热装置之间的第一阀门、连通于所述蒸发器与所述第二换热装置之间的第二阀门、用于检测所述第一换热装置的介质入口处所述冷媒介质温度的第一温度传感器以及用于检测所述第一水箱内水温的第二温度传感器；

当所述第一温度传感器感测到的温度高于或等于第一预设温度时所述第一阀门导通，当所述第一温度传感器感测到的温度低于所述第一预设温度时所述第一阀门关闭；

当所述第二温度传感器感测到的温度高于或等于第二预设温度时所述第二阀门导通，当所述第二温度传感器感测到的温度低于所述第二预设温度时所述第二阀门关闭。

2.根据权利要求1所述的空气能热水器循环系统，其特征在于，所述第一预设温度为115摄氏度；所述第二预设温度为95摄氏度。

3.根据权利要求1所述的空气能热水器循环系统，其特征在于，所述空气能热水器还包括用于检测所述第二水箱内水的温度的第三温度传感器。

4.根据权利要求1所述的空气能热水器循环系统，其特征在于，所述第一换热装置的入介质口处的所述冷媒介质的温度为95-135摄氏度之间。

5.根据权利要求4所述的空气能热水器循环系统，其特征在于，所述第二换热装置的入介质口处的所述冷媒介质的温度为80-115摄氏度之间。

6.根据权利要求5所述的空气能热水器循环系统，其特征在于，所述第二换热装置的出介质口处的所述冷媒介质的温度低于65摄氏度。

7.根据权利要求1所述的空气能热水器循环系统，其特征在于，所述第一阀门与第二阀门是电池阀。

8.根据权利要求1所述的空气能热水器循环系统，其特征在于，所述空气能热水器循环系统还包括设置于所述第一阀门与所述第一换热装置之间的进汽模块。