CN220541374U - 热泵水箱系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种热泵水箱系统，涉及热源回收利用领域。旨在改善热泵水箱内的热源无法充分利用的问题。热泵水箱系统包括热泵机组、水箱、第一循环管路、主换热盘管、第二循环管路、副换热盘管、温度传感器以及控制阀，第一循环管路连接热泵机组的出口以及入口，主换热盘管固定在水箱内，且连接在第一循环管路上；第二循环管路连接主换热盘管的出口与热泵机组的入口，副换热盘管固定在水箱内，且与第二循环管路连接；温度传感器固定在主换热盘管的出口，控制阀与第一循环管路以及第二循环管路连接。副换热盘管能够将经过主换热盘管换热后剩余的低品位热源进行回收并充分利用，从而加快水箱内部水升温的速度，缩短水箱加热时间。

Description

热泵水箱系统

技术领域

本实用新型涉及热源回收利用领域，具体而言，涉及一种热泵水箱系统。

背景技术

随着空气能热泵的推广应用，家家户户对生活热水的使用需求越来越高，其中盘管水箱供热运用得最为广泛，高效节能、清洁安全的生活热水水箱将是热泵发展的主流趋势。但目前的生活热水水箱多为单一盘管循环换热，节能减排的热水水箱发展迫切需要。

单一盘管换热水箱，以一次换热为主，使得低品位热源无法充分利用，从而造成该部分热源的浪费。热量的浪费使得机器通电的时长延长，同时也增加了电量的消耗，高消耗高成本降低了用户的使用体验感。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种热泵水箱系统，其能够改善热泵水箱内的热源无法充分利用的问题。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种热泵水箱系统，包括热泵机组、水箱、第一循环管路、主换热盘管、第二循环管路、副换热盘管、温度传感器以及控制阀，所述热泵机组用于提供热源工质；所述水箱用于储存水；所述第一循环管路连接所述热泵机组的出口以及入口，所述主换热盘管固定在所述水箱内，且所述主换热盘管连接在所述第一循环管路上；所述第二循环管路连接所述主换热盘管的出口与所述热泵机组的入口，所述副换热盘管固定在所述水箱内，且所述副换热盘管与所述第二循环管路连接；所述温度传感器与所述控制阀电连接，所述温度传感器固定在所述主换热盘管的出口，所述控制阀与所述第一循环管路以及所述第二循环管路连接，所述控制阀用于根据所述温度传感器检测到的温度控制所述主换热盘管流出的热源工质流向所述第一循环管路或者流向所述第二循环管路。

另外，本实用新型的实施例提供的热泵水箱系统还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述第一循环管路包括第一管路以及第二管路；所述第二循环管路包括第三管路以及第四管路；所述第一管路连接所述热泵机组的出口与所述主换热盘管的入口，所述第二管路以及所述第三管路均与所述主换热盘管的出口连接，所述第三管路远离所述主换热盘管的一端与所述副换热盘管的入口，所述第四管路连接所述副换热盘管的出口与所述热泵机组的入口；所述控制阀固定在所述第二管路与所述第三管路的交叉处，所述控制阀用于根据所述温度传感器检测到的温度所述控制所述第二管路或者所述第三管路开启或者关闭。

可选地，所述第二管路远离所述主换热盘管的一端与所述第四管路连接。

可选地，所述控制阀为电磁三通阀，所述电磁三通阀具有三个连接口，所述三个连接口分别与所述主换热盘管的出口、所述第二管路以及所述第三管路连接；所述电磁三通阀用于控制所述主换热盘管的出口与所述第二管路连通，或者控制所述主换热盘管的出口与所述第三管路连通。

可选地，所述主换热盘管以及所述副换热盘管均呈螺旋状。

可选地，所述主换热盘管固定在所述水箱的上半部，所述副换热盘管固定在所述水箱的下半部。

可选地，所述主换热盘管沿所述水箱的高度方向螺旋设置。

可选地，所述副换热盘管沿所述水箱的宽度方向螺旋设置。

可选地，所述主换热盘管包括多段主换热管；多段所述主换热管沿所述水箱的高度方向依次重叠设置且依次连接。

本实用新型实施例的热泵水箱系统的有益效果包括，例如：

热泵水箱系统，包括热泵机组、水箱、第一循环管路、主换热盘管、第二循环管路、副换热盘管、温度传感器以及控制阀，热泵机组用于提供热源工质；水箱用于储存水；第一循环管路连接热泵机组的出口以及入口，主换热盘管固定在水箱内，且主换热盘管连接在第一循环管路上；第二循环管路连接主换热盘管的出口与热泵机组的入口，副换热盘管固定在水箱内，且副换热盘管与第二循环管路连接；温度传感器与控制阀电连接，温度传感器固定在主换热盘管的出口，控制阀与第一循环管路以及第二循环管路连接，控制阀用于根据温度传感器检测到的温度控制主换热盘管流出的热源工质流向第一循环管路或者流向第二循环管路。

副换热盘管能够将经过主换热盘管换热后剩余的低品位热源进行回收并充分利用，从而加快水箱内部水升温的速度，实现节能减排。目前应用该方案能有效解决热泵产品常见的低品位热源无法利用而造成浪费的问题，提高机组产热利用率，真正意义上实现节能减排，同时在一定程度上也能提高用户体验感。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的热泵水箱系统的结构示意图。

图标：10-热泵水箱系统；100-热泵机组；200-水箱；310-第一管路；320-第二管路；400-主换热盘管；510-第三管路；520-第四管路；600-副换热盘管；700-温度传感器；800-控制阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

下面结合图1对本实施例提供的热泵水箱系统10进行详细描述。

请参照图1，本实用新型的实施例提供了一种热泵水箱系统10，包括热泵机组100、水箱200、第一循环管路、主换热盘管400、第二循环管路、副换热盘管600、温度传感器700以及控制阀800，热泵机组100用于提供热源工质；水箱200用于储存水；第一循环管路连接热泵机组100的出口以及入口，主换热盘管400固定在水箱200内，且主换热盘管400连接在第一循环管路上；第二循环管路连接主换热盘管400的出口与热泵机组100的入口，副换热盘管600固定在水箱200内，且副换热盘管600与第二循环管路连接；温度传感器700与控制阀800电连接，温度传感器700固定在主换热盘管400的出口，控制阀800与第一循环管路以及第二循环管路连接，控制阀800用于根据温度传感器700检测到的温度控制主换热盘管400流出的热源工质流向第一循环管路或者流向第二循环管路。

热泵机组100工作制出热源工质，例如高温热水，经过第一循环管路进入水箱200内部，在主换热盘管400进行首轮换热，换热后的热源工质经过温度传感器700，由热泵机组100根据温度传感器700数值对控制阀800作出指令。若热源工质不符合定义温度范围，热源工质经由控制阀800将第一循环管路回到热泵机组100进行循环工作；若热源工质符合定义温度范围，热源工质经由控制阀800从第二循环管路再次回到水箱200内的副换热盘管600，副换热盘管600对水箱200底部冷水进入区域进行第二轮换热，最后再回到热泵机组100进行循环工作。从而加快水箱200内部水升温速度，缩短加热等待时间，由此实现将此低品位热源进行回收并充分利用。

热泵机组100产生的热源工质进入第一循环管路，通过主换热盘管400与水箱200内的水进行换热，换热完成后，如果水温高，则通过控制阀800进入第二循环管路，通过副换热盘管600再次与水箱200内的水进行换热，如果水温低，则直接通过第一循环管路回流到热泵机组100。副换热盘管600能够将经过主换热盘管400换热后剩余的低品位热源进行回收并充分利用，从而加快水箱200内部水升温的速度。

参照图1，本实施例中，第一循环管路包括第一管路310以及第二管路320；第二循环管路包括第三管路510以及第四管路520；第一管路310连接热泵机组100的出口与主换热盘管400的入口，第二管路320以及第三管路510均与主换热盘管400的出口连接，第三管路510远离主换热盘管400的一端与副换热盘管600的入口，第四管路520连接副换热盘管600的出口与热泵机组100的入口；控制阀800固定在第二管路320与第三管路510的交叉处，控制阀800用于根据温度传感器700检测到的温度控制第二管路320或者第三管路510开启或者关闭。

热泵机组100产生的热源工质进入第一管路310，然后进入主换热盘管400，与水箱200内的水进行热交换。经过主换热盘管400换热后的热源工质，如果温度高于预设温度，则通过第三管路510流入副换热盘管600继续与水箱200内的水换热，然后从第四管路520流回热泵机组100。经过主换热盘管400换热后的热源工质，如果温度低于预设温度，则通过第二管路320流入热泵机组100。

参照图1，本实施例中，第二管路320远离主换热盘管400的一端与第四管路520连接。

从主换热盘管400流入第二管路320的热源工质，流入第四管路520后回流到热泵机组100内。从副换热盘管600流出的热源工质，也通过第四管路520回流到热泵机组100内。

参照图1，本实施例中，控制阀800为电磁三通阀，电磁三通阀具有三个连接口，三个连接口分别与主换热盘管400的出口、第二管路320以及第三管路510连接；电磁三通阀用于控制主换热盘管400的出口与第二管路320连通，或者控制主换热盘管400的出口与第三管路510连通。

在温度传感器700检测到的热源工质的温度高于预设温度时，电磁三通阀控制主换热盘管400的出口与第二管路320连通，在温度传感器700检测到的热源工质的温度低于预设温度时，电磁三通阀控制主换热盘管400的出口与第三管路510连通。

参照图1，本实施例中，主换热盘管400以及副换热盘管600均呈螺旋状。主换热盘管400以及副换热盘管600均是呈螺旋状的管道。

参照图1，本实施例中，主换热盘管400固定在水箱200的上半部，副换热盘管600固定在水箱200的下半部。主换热盘管400以及副换热盘管600错开设置，副换热盘管600能够利用主换热盘管400换热完后的低品位热源。

参照图1，本实施例中，主换热盘管400沿水箱200的高度方向螺旋设置。主换热盘管400呈螺旋状，直径近似等于水箱200的宽度，充分对水箱200上本部的水进行换热。

参照图1，本实施例中，副换热盘管600沿水箱200的宽度方向螺旋设置。副换热盘管600呈螺旋状，直径近似等于水箱200的下半部的高度，充分对水箱200下本部的水进行换热。

参照图1，在其他实施例中，主换热盘管400包括多段主换热管；多段主换热管沿水箱200的高度方向依次重叠设置且依次连接。增大主换热管与水箱200内的水的接触面积，提高换热效率。

副换热盘管600包括多段副换热管；多段副换热管沿水箱200的宽度方向依次重叠设置且依次连接。

根据本实施例提供的一种热泵水箱系统10，热泵水箱系统10的工作原理是：热泵机组100工作制出热源工质，例如高温热水，经过第一循环管路进入水箱200内部在主换热盘管400进行首轮换热，换热后的热源工质经过温度传感器700，由热泵机组100根据温度传感器700数值对控制阀800作出指令。若工质不符合定义温度范围，低于预设温度，工质经由控制阀800从第一循环管路回到热泵机组100进行循环工作；若工质符合定义温度范围，也就是高于预设温度，工质经由控制阀800从第二循环管路再次回到水箱200内的副换热盘管600，对水箱200底部冷水进入区域进行第二轮换热，最后再回到热泵机组100进行循环工作。副换热盘管600加快水箱200内部水升温速度，缩短加热等待时间，实现将此低品位热源进行回收并充分利用。

本实施例提供的一种热泵水箱系统10至少具有以下优点：

经过主换热盘管400换热后的热源介质高于预设温度，经由控制阀800从第二循环管路再次回到水箱200内的副换热盘管600，对水箱200底部冷水进入区域进行第二轮换热，最后再回到热泵机组100进行循环工作。将低品位热源回收充分利用，实现节能减排。目前应用该方案能有效解决热泵产品常见的低品位热源无法利用而造成浪费的问题，提高机组产热利用率，真正意义上实现节能减排，同时在一定程度上也能提高用户体验感。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种热泵水箱系统，其特征在于，包括：

热泵机组(100)，所述热泵机组(100)用于提供热源工质；

水箱(200)，所述水箱(200)用于储存水；

第一循环管路、主换热盘管(400)，所述第一循环管路连接所述热泵机组(100)的出口以及入口，所述主换热盘管(400)固定在所述水箱(200)内，且所述主换热盘管(400)连接在所述第一循环管路上；

第二循环管路、副换热盘管(600)；所述第二循环管路连接所述主换热盘管(400)的出口与所述热泵机组(100)的入口，所述副换热盘管(600)固定在所述水箱(200)内，且所述副换热盘管(600)与所述第二循环管路连接；

温度传感器(700)以及控制阀(800)，所述温度传感器(700)与所述控制阀(800)电连接，所述温度传感器(700)固定在所述主换热盘管(400)的出口，所述控制阀(800)与所述第一循环管路以及所述第二循环管路连接，所述控制阀(800)用于根据所述温度传感器(700)检测到的温度控制所述主换热盘管(400)流出的热源工质流向所述第一循环管路或者流向所述第二循环管路。

2.根据权利要求1所述的热泵水箱系统，其特征在于：

所述第一循环管路包括第一管路(310)以及第二管路(320)；所述第二循环管路包括第三管路(510)以及第四管路(520)；

所述第一管路(310)连接所述热泵机组(100)的出口与所述主换热盘管(400)的入口，所述第二管路(320)以及所述第三管路(510)均与所述主换热盘管(400)的出口连接，所述第三管路(510)远离所述主换热盘管(400)的一端与所述副换热盘管(600)的入口，所述第四管路(520)连接所述副换热盘管(600)的出口与所述热泵机组(100)的入口；

所述控制阀(800)固定在所述第二管路(320)与所述第三管路(510)的交叉处，所述控制阀(800)用于根据所述温度传感器(700)检测到的温度所述控制所述第二管路(320)或者所述第三管路(510)开启或者关闭。

3.根据权利要求2所述的热泵水箱系统，其特征在于：

所述第二管路(320)远离所述主换热盘管(400)的一端与所述第四管路(520)连接。

4.根据权利要求2所述的热泵水箱系统，其特征在于：

所述控制阀(800)为电磁三通阀，所述电磁三通阀具有三个连接口，所述三个连接口分别与所述主换热盘管(400)的出口、所述第二管路(320)以及所述第三管路(510)连接；所述电磁三通阀用于控制所述主换热盘管(400)的出口与所述第二管路(320)连通，或者控制所述主换热盘管(400)的出口与所述第三管路(510)连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的热泵水箱系统，其特征在于：

所述主换热盘管(400)以及所述副换热盘管(600)均呈螺旋状。

6.根据权利要求5所述的热泵水箱系统，其特征在于：

所述主换热盘管(400)固定在所述水箱(200)的上半部，所述副换热盘管(600)固定在所述水箱(200)的下半部。

7.根据权利要求6所述的热泵水箱系统，其特征在于：

所述主换热盘管(400)沿所述水箱(200)的高度方向螺旋设置。

8.根据权利要求6所述的热泵水箱系统，其特征在于：

所述副换热盘管(600)沿所述水箱(200)的宽度方向螺旋设置。

9.根据权利要求6所述的热泵水箱系统，其特征在于：

所述主换热盘管(400)包括多段主换热管；多段所述主换热管沿所述水箱(200)的高度方向依次重叠设置且依次连接。