CN207778796U - 一种采用空气源的热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的采用空气源的热水系统，包括空气源热泵、一级水箱、二级水箱、加热水泵、回水泵以及控制电路部分，特征在于：一级水箱经加热进水管与冷凝器的进水口相通，冷凝器的出水口经加热回水管与一级水箱相通；一级水箱上设置有一级水位传感器和一级温度传感器，二级水箱上设置有二级水位传感器和二级温度传感器；加热水泵设置于加热进水管上，回水泵设置于回水管上，自来水管、回水管上分别设置有分别设置有进水电磁阀、回水电磁阀。本实用新型的采用空气源的热水系统，利用一级水箱与空气源热泵紧邻设置，二级水箱紧邻用户设置，降低了水泵驱使水循环的能量消耗，同时也解决了以往单个水箱储水少、储热少的弊端。

Description

一种采用空气源的热水系统

技术领域

本实用新型涉及一种热水系统，更具体的说，尤其涉及一种采用空气源的热水系统。

背景技术

由于现代社会对非可再生能源（煤、石油、天然气）的大量使用，不仅导致了能源的日益枯竭，而且产生了严重的大气污染，在国家政策的倡导下，各行各业都在节能降耗、减少污染排放。空气源热泵作为一种从空气中获取热能的设备，具有热源分布广、储量大、无污染的优点，未来将成为主要的能源形式之一。

空气源热泵由压缩机、蒸发器、冷凝器、储液罐、膨胀阀等装置构成，冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流动。其工作原理为：液态冷媒在蒸发器中吸收空气中的热能，并转化为气态；然后，冷媒经压缩机完成气态的升压升温，并进入冷凝器将自身的高温热量传递给循环水，同时自己被转化为液体，然后经膨胀阀再次进入蒸发器中，依次往复循环，以实现空气中热能的利用。

现在已有将空气源设备作为家庭、工厂、公共场所热水来源的加热设备，使用时，通过开启空气源热泵对水箱内的水进行加热，由于热水获得的能量（设为Q3）等于压缩机消耗的电能（设为Q1）与冷媒从空气中吸收的热量（设为Q2）之和，即Q3=Q1+Q2。由于在诸多情况下，用户只有在想使用热水时才开启空气源热泵，开启后空气源热泵会连续高负荷工作，使得热水获得的能量Q3中电能产生的热量Q1占比过大，不利于能源的节约，这也与空气源热泵的消耗少量电能而获得较多热量的初衷相悖。同时，在空气源热泵工作过程中，没有考虑到外界环境温度影响，在同一天的不同时段外界空气的温度不同的，在外界高温时段下开启空气源热泵对循化水进行加热，要比在低温时段消耗的电能低很多。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种采用空气源的热水系统。

本实用新型的采用空气源的热水系统，包括空气源热泵、一级水箱、二级水箱、加热水泵、回水泵以及控制电路部分，空气源热泵中设置有冷凝器，一级水箱的高度高于二级水箱的高度；其特征在于：一级水箱经加热进水管与冷凝器的进水口相通，冷凝器的出水口经加热回水管与一级水箱相通；一级水箱上设置有与自来水管相通的进水管，一级水箱经放水管与二级水箱相通，二级水箱上设置有与进水管相通的回水管；一级水箱上设置有一级水位传感器和一级温度传感器，二级水箱上设置有二级水位传感器和二级温度传感器，以分别实现一级水箱和二级水箱中水位和温度的测量；

加热水泵设置于加热进水管上，用于将一级水箱中的水泵入冷凝器；回水泵设置于回水管上，用于将二级水箱中的水泵入一级水箱；自来水管、回水管上分别设置有分别设置有进水电磁阀、回水电磁阀，以便通过进水电磁阀和回水电磁阀的关闭和导通，实现自来水和二级水箱中的水选择性进入一级水箱；放水管上设置有放水电磁阀，以便对一级水箱中的水是否进入二级水箱进行控制；用水设备与二级水箱相通。

本实用新型的采用空气源的热水系统，所述控制电路部分由微控制器及与其相连接的室外温度传感器、电源管理模块、加热按键、温度调节按键和继电器组组成，室外温度传感器用于检测室外温度，电源管理模块用于将市电转化为直流电；一级水位传感器、二级水位传感器、一级温度传感器、二级温度传感器均与微控制器的输入端相连接，放水电磁阀、进水电磁阀和回水电磁阀均与微控制器的输出端相连接，微控制器通过继电器组对空气源热泵、加热水泵、回水水泵的启停状态分别进行控制。

本实用新型的采用空气源的热水系统，所述空气源热泵由蒸发器、压缩机、冷凝器、储液罐、过滤器和膨胀阀组成，压缩机设置于蒸发器出口与冷凝器换热管线进口之间的管路上，储液罐、过滤器和膨胀阀依次设置于冷凝器换热管线出口与蒸发器进口之间的管路上。

本实用新型的采用空气源的热水系统，所述一级水箱的顶部设置有溢水管，二级水箱的顶部设置有出气口，进水管、回水管和自来水管之前通过三通接头相连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的采用空气源的热水系统，通过采用一级水箱和二级水箱两个水箱，空气源热泵对一级水箱中少量的水进行加热，并将加热后的水陆续存入二级水箱中，利用一级水箱与空气源热泵紧邻设置，二级水箱紧邻用户设置，降低了水泵驱使水循环的能量消耗，同时也解决了以往单个水箱储水少、储热少的弊端。

附图说明

图1为本实用新型的采用空气源的热水系统的结构示意图；

图2为本实用新型的中控制电路部分的原理图。

图中：1空气源热泵，2一级水箱，3二级水箱，4冷凝器，5加热进水管，6加热回水管，7放水管，8进水管，9回水管，10自来水管，11加热水泵，12回水泵，13放水电磁阀，14进水电磁阀，15回水电磁阀，16一级水位传感器，17二级水位传感器，18一级温度传感器，19二级温度传感器，20溢水管，21出气口，22单向阀，23三通接头，24用水设备，25蒸发器，26压缩机，27储液罐，28过滤器，29膨胀阀，30微控制器，31室外温度传感器，32电源管理模块，33继电器组。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，给出了本实用新型的采用空气源的热水系统的结构示意图，其由空气源热泵1、一级水箱2、二级水箱3、加热进水管5、加热回水管7、放水管7、进水管8、回水管9、自来水管10、加热水泵11、回水泵12组成，所示的空气源热泵1由蒸发器25、压缩机26、冷凝器4、储液罐27、过滤器28、膨胀阀29、蒸发器25组成，压缩机26设置于蒸发器25出口与冷凝器4中管线进口之间的管路上，储液罐27、过滤器28、膨胀阀29依次设置于冷凝器4中管线出口与蒸发器25进口之间的管路上。空气源热泵1中的冷媒在压缩机26的作用下，吸收空气中的热量，并在冷凝器4中将热量传递给循环水，以实现对水分的加热。

加热进水管5用于将一级水箱2的底部与冷凝器4的进口相连通，加热回水管6用于将冷凝器4的出口与一级水箱2的顶部相连通，加热进水管5上设置有加热水泵11和单向阀22，加热水泵11用于一级水箱2与冷凝器4之间水分的循环，以实现对一级水箱2中水分的循环加热。单向阀22只允许一级水箱2中的水由加热进水管5进入冷凝器4，而防止加热进水管5中的水发生倒流。一级水箱2中设置有一级水位传感器16和一级温度传感器18，以分别实现对一级水箱2中水位和水温的检测。一级水箱2的顶部还设置有溢水管20。

所示二级水箱3的高度低于一级水箱2的高度，以便一级水箱2中的水可在重力的作用下进入二级水箱3中。放水管7将一级水箱2的底部与二级水箱3的顶部相连通，放水管7上设置有放水电磁阀13，以便一级水箱2中的水温达到要求后，才通过开启放水电磁阀13，将一级水箱2中的水放入至二级水箱3中。进水管8与一级水箱2的底部相通，进水管8通过三通接头23与自来水管10和回水管9均相连接，回水管9的下端与二级水箱3的底部相通。二级水箱3中设置有二级水位传感器17和二级温度传感器19，以分别实现对二级水箱3中水水位和水温的测量。

回水管9上设置有回水泵12和回水电磁阀15，自来水管10上设置有进水电磁阀14，当二级水箱3中的水温低于设定温度是，则关闭进水电磁阀14，开启回水电磁阀15和回水泵12，以便将二级水箱3中的水泵入一级水箱2中进行加热。当二级水箱3中的水温满足要求、但水位不足时，则关闭回水泵12和回水电磁阀15，而开启进水电磁阀14，以便自来水进入一级水箱2中，对补充的水进行加热。用水设备24与二级水箱3相通，以便对加热后的热水进行利用。

由于设置有一级水箱2和二级水箱3两个水箱，在具体安装时，空气源热泵1可安装在通风环境良好的位置，如建筑的屋顶上，一级水箱2安装在距离空气源热泵1比较近的位置处，如也设置在屋顶上，这样可降低对循环水加热过程中能量的消耗。而二级水箱3则设置在用户房内的较高位置处，如天花板的下方，这样二级水箱3中的水分可在重力的作用下进入用水设备24中。

如图2所示，给出了本实用新型的中控制电路部分的原理图，其由微控制器30及与其相连接的室外温度传感器31、电源管理模块32、继电器组33组成，微控制器30具有信号采集、数据运算和控制输出的作用，电源管理模块32用于将220V交流市电转化为直流电，以供微控制器30和其他电路模块工作。一级水位传感器16、二级水位传感器17、一级温度传感器18、二级温度传感器19均与微控制器30的输入端相连接，以实现一级水箱2和二级水箱3中温度和水位的测量。

放水电磁阀13、进水电磁阀14和回水电磁阀15均与微控制器30的输出端相连接，以便对放水管7、自来水管10和回水管9的通断状态进行控制。微控制器30通过继电器组33对空气源热泵1、加热水泵11和回水水泵12的启停状态进行控制。

Claims (4)

1.一种采用空气源的热水系统，包括空气源热泵（1）、一级水箱（2）、二级水箱（3）、加热水泵（11）、回水泵（12）以及控制电路部分，空气源热泵中设置有冷凝器（4），一级水箱的高度高于二级水箱的高度；其特征在于：一级水箱经加热进水管（5）与冷凝器的进水口相通，冷凝器的出水口经加热回水管（6）与一级水箱相通；一级水箱上设置有与自来水管（10）相通的进水管（8），一级水箱经放水管（7）与二级水箱相通，二级水箱上设置有与进水管相通的回水管（9）；一级水箱上设置有一级水位传感器（16）和一级温度传感器（18），二级水箱上设置有二级水位传感器（17）和二级温度传感器（19），以分别实现一级水箱和二级水箱中水位和温度的测量；

加热水泵设置于加热进水管上，用于将一级水箱中的水泵入冷凝器；回水泵设置于回水管上，用于将二级水箱中的水泵入一级水箱；自来水管、回水管上分别设置有分别设置有进水电磁阀（14）、回水电磁阀（15），以便通过进水电磁阀和回水电磁阀的关闭和导通，实现自来水和二级水箱中的水选择性进入一级水箱；放水管上设置有放水电磁阀（13），以便对一级水箱中的水是否进入二级水箱进行控制；用水设备（24）与二级水箱相通。

2.根据权利要求1所述的采用空气源的热水系统，其特征在于：所述控制电路部分由微控制器（30）及与其相连接的室外温度传感器（31）、电源管理模块（32）、加热按键、温度调节按键和继电器组（33）组成，室外温度传感器用于检测室外温度，电源管理模块用于将市电转化为直流电；一级水位传感器（16）、二级水位传感器（17）、一级温度传感器（18）、二级温度传感器（19）均与微控制器的输入端相连接，放水电磁阀（13）、进水电磁阀（14）和回水电磁阀（15）均与微控制器的输出端相连接，微控制器通过继电器组对空气源热泵（1）、加热水泵（11）、回水水泵（12）的启停状态分别进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的采用空气源的热水系统，其特征在于：所述空气源热泵（1）由蒸发器（25）、压缩机（26）、冷凝器（4）、储液罐（27）、过滤器（28）和膨胀阀（29）组成，压缩机设置于蒸发器出口与冷凝器换热管线进口之间的管路上，储液罐、过滤器和膨胀阀依次设置于冷凝器换热管线出口与蒸发器进口之间的管路上。

4.根据权利要求1或2所述的采用空气源的热水系统，其特征在于：所述一级水箱（2）的顶部设置有溢水管（20），二级水箱的顶部设置有出气口（21），进水管（8）、回水管（9）和自来水管（10）之前通过三通接头（23）相连接。