專利名稱：多級串聯(lián)即熱式熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱泵熱水器，特別涉及一種多級串聯(lián)即熱式熱泵熱水器。
背景技術(shù)：
在諸多形式的熱泵熱水器中，空氣源熱泵熱水器以其獨特優(yōu)點在我國長江流域、 西南和華南已得到廣泛的應(yīng)用，但在向北推廣的過程中受到了限制。低溫環(huán)境下當(dāng)氣溫下降時，蒸發(fā)壓力隨之降低，從而使熱泵工質(zhì)吸氣比容增大，機組輸氣量減小，造成制熱能力大幅度衰減，難以滿足用戶需求。而且，隨著室外環(huán)境氣溫的降低，壓縮機的壓比增大，嚴(yán)重偏離最優(yōu)值，致使壓縮過程嚴(yán)重偏離正常壓縮過程，使系統(tǒng)運行的可靠性降低。此外，如按低溫工況設(shè)計熱泵機組，則在環(huán)境溫度較高時因熱泵機組制熱量遠(yuǎn)大于熱水負(fù)荷使熱泵機組頻繁啟停，降低機組的制熱性能。因此，改善空氣源熱泵熱水器的低溫適應(yīng)性、提高其低溫制熱性能，已成為近年來重要的研究課題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對環(huán)境溫度適應(yīng)范圍廣、四季可用且能進(jìn)行制熱量輸出控制的多級串聯(lián)即熱式熱泵熱水器。為達(dá)到上述目的，本實用新型采取以下的技術(shù)方案多級串聯(lián)即熱式熱泵熱水器，包括至少兩組獨立的蒸氣壓縮式熱泵裝置，各組蒸氣壓縮式熱泵裝置均由壓縮機、冷凝器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器通過管路依次首尾連通而成；各組蒸氣壓縮式熱泵裝置的冷凝器依次串聯(lián)，自來水管路依次連通各個冷凝器。上述熱泵裝置的蒸發(fā)器外側(cè)設(shè)置至少一個風(fēng)機。還設(shè)有輔助電加熱器，自來水管路經(jīng)過各個冷凝器后連通輔助電加熱器，再連通熱水末端。上述各組熱泵裝置各自獨立，在風(fēng)機的作用下，蒸發(fā)器從周圍環(huán)境吸收熱量以蒸發(fā)工質(zhì)，工質(zhì)蒸氣經(jīng)壓縮機壓縮后進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中向流過的自來水釋放熱量并冷凝，隨后經(jīng)過節(jié)流元件時被節(jié)流，工質(zhì)的壓力和溫度均降低，然后返回到蒸發(fā)器，如此循環(huán)往復(fù)，自來水在流經(jīng)冷凝器時吸收了工質(zhì)熱量后流入輔助電加熱器，最后流至熱水末端供用戶使用。本實用新型可以根據(jù)環(huán)境溫度，單獨開啟一組或同時開啟多組熱泵裝置來生產(chǎn)熱水，以此來調(diào)控?zé)岜弥茻崃浚?dāng)熱泵制熱量達(dá)不到用戶需求時還可以啟動輔助電加熱器繼續(xù)加熱。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，對環(huán)境溫度適應(yīng)范圍廣，有效地改善了空氣源熱泵熱水器的低溫適應(yīng)性及低溫制熱性能。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1_壓縮機；2-冷凝器；3-節(jié)流元件；4-蒸發(fā)器；1 ‘-壓縮機；2'-冷凝器；3'-節(jié)流元件；4'-蒸發(fā)器；5-風(fēng)機；6-熱水末端；7-輔助電加熱器；8-自來水管路。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型內(nèi)容作進(jìn)一步說明。如圖1所示，多級串聯(lián)即熱式熱泵熱水器，包括兩組蒸氣壓縮式熱泵裝置和一個輔助電加熱器7，這兩組蒸氣壓縮式熱泵裝置都由壓縮機、冷凝器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器和風(fēng)機組成，第一組熱泵裝置的壓縮機1的出口通過管路連接冷凝器2的入口，冷凝器2的出口通過管路與節(jié)流元件3的入口相連，節(jié)流元件3的出口通過管路與蒸發(fā)器4的入口相連，蒸發(fā)器4的出口通過管路與壓縮機1的入口相連；第二組熱泵裝置的壓縮機1'、冷凝器2'、節(jié)流元件3'和蒸發(fā)器4'之間的管路連接與第一組熱泵裝置相同。冷凝器2與冷凝器2'串聯(lián)，風(fēng)機5設(shè)置在蒸發(fā)器4的外側(cè)。如圖1所示，以第一組蒸氣壓縮式熱泵裝置為例，其運行過程如下在風(fēng)機5的作用下，蒸發(fā)器4從周圍環(huán)境吸收熱量以蒸發(fā)工質(zhì)，工質(zhì)蒸氣經(jīng)壓縮機1壓縮后進(jìn)入冷凝器2， 在冷凝器2中向流經(jīng)自來水管路8的自來水釋放熱量并冷凝，隨后經(jīng)過節(jié)流元件3時被節(jié)流，工質(zhì)的壓力和溫度均降低，然后返回到蒸發(fā)器4，如此循環(huán)往復(fù)。自來水經(jīng)管路8在管網(wǎng)壓力(或泵)作用下依次流經(jīng)冷凝器2和冷凝器2'，并與熱泵工質(zhì)換熱后流入輔助電加熱器7，最后流至熱水末端6供用戶使用。如果熱泵制熱量達(dá)到用戶需求，則輔助電加熱器7 停用，否則輔助電加熱器7開始運行。上述對實施例的描述是便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解和應(yīng)用本實用新型。 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以容易地對實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他的實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實用新型不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)以上揭示的內(nèi)容，在不脫離本實用新型范疇的情況下所作出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.多級串聯(lián)即熱式熱泵熱水器，其特征在于包括至少兩組獨立的蒸氣壓縮式熱泵裝置，各組蒸氣壓縮式熱泵裝置均由壓縮機、冷凝器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器通過管路依次首尾連通而成；各組蒸氣壓縮式熱泵裝置的冷凝器依次串聯(lián)，自來水管路依次連通各個冷凝器。
2.如權(quán)利要求1所述的多級串聯(lián)即熱式熱泵熱水器，其特征在于蒸發(fā)器的外側(cè)設(shè)置至少一個風(fēng)機。
3.如權(quán)利要求1所述的多級串聯(lián)即熱式熱泵熱水器，其特征在于還設(shè)有輔助電加熱器，自來水管路經(jīng)過各個冷凝器后連通輔助電加熱器，再連通熱水末端。
專利摘要本實用新型提供一種對環(huán)境溫度適應(yīng)范圍廣、四季可用且能進(jìn)行制熱量輸出控制的多級串聯(lián)即熱式熱泵熱水器，它包括至少兩組獨立的蒸氣壓縮式熱泵裝置，各組蒸氣壓縮式熱泵裝置均由壓縮機、冷凝器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器通過管路依次首尾連通而成；各組蒸氣壓縮式熱泵裝置的冷凝器依次串聯(lián)，自來水管路依次連通各個冷凝器。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，有效地改善了空氣源熱泵熱水器的低溫適應(yīng)性及低溫制熱性能。
文檔編號F24H9/18GK202119094SQ20112018075
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者姚遠(yuǎn), 廉永旺, 李華山, 王顯龍, 馬偉斌 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所