技術(shù)背景:空氣能熱水器的優(yōu)點在于在同樣的條件下它耗費的電能僅是傳統(tǒng)電熱管式熱水器的25%左右,但是空氣能熱水器有一個大缺點,那就是很難直接制出合格的熱水或者直接制出的熱水溫度不穩(wěn)定,原因在于常溫空氣,特別是低溫空氣很難一次性提供足夠的熱量來生成40℃左右的合格熱水,為了解決以上問題,現(xiàn)有空氣能熱水器采用了電熱管助熱和保溫儲水箱兩種方式來保障提供40℃左右的合格熱水。以上因素不僅造成空氣能熱水器的制造成本很高,還大大降低了空氣能熱水器的節(jié)能效率;本發(fā)明便是為了解決上述問題而設計的新型節(jié)能熱泵熱水器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
:雙熱泵套管式熱水器:包括兩臺壓縮機、兩個蒸發(fā)器、一個冷凝器、兩臺風機、一條作冷凝器用的套管(以下稱為套管式冷凝器)、兩個節(jié)流裝置、一條金屬水管、一個溫度控制器、一個水電聯(lián)動開關(guān)組成。
具體的組裝方案是:首先把一臺壓縮機、一個蒸發(fā)器、冷凝器、兩臺風機、一個節(jié)流裝置組成第一個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng);再把另一臺壓縮機、另一個蒸發(fā)器、套管式冷凝器及另一個節(jié)流裝置組成第二個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng),其中,第二個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)器設置在第一個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng)的冷凝器的出風口,并與第一個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng)的冷凝器共用同一臺風機;金屬水管緊密穿過第二個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng)的套管式冷凝器(即:使作為冷凝器使用的金屬套管密實纏在金屬水管上);金屬水管的低溫進水端口通過水電聯(lián)動開關(guān)與自來水管道連通,金屬水管的高溫出水口內(nèi)置有溫度控制器的溫度探頭,然后與熱水出水端口連通;兩臺壓縮機與兩臺風機都通過溫度控制器與電連通;溫度控制器與水電聯(lián)動開關(guān)電連通,水電聯(lián)動開關(guān)再與電源電連通;最后在兩個系統(tǒng)內(nèi)加注合適的制冷工質(zhì)即可。
發(fā)明的實施方式:雙熱泵套管式熱水器啟動前,打開水電聯(lián)動開關(guān),兩臺壓縮機和兩臺風機都通電開始工作,第一個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)器吸收了被風機吹過來的空氣熱量后,送到第一個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng)的冷凝器變成高一些溫度的熱量散發(fā)出來,然后,另一臺風機把第一個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng)的冷凝器散發(fā)出來的高一些溫度的熱量吹過第二個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)器,第二個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)器吸收了這些高一些溫度的熱量后,送到第二個熱泵閉路循環(huán)系統(tǒng)的套管式冷凝器變成更高溫度的熱量散發(fā)出來,這時,從套管式冷凝器中緊密穿過的金屬水管中的流動自來水,就可以吸收到套管式冷凝器放出的高溫熱量而變成相對高溫的熱水,而當出水口的水溫超過預定溫度后,壓縮機和抽風機就會被溫度控制器控制而降低工作頻率和風速,而當出水口的水溫低于預定溫度時,壓縮機和抽風機又會被溫度控制器控制而加大工作頻率和風速,如此循環(huán),出水口的水溫即可保持恒定不變,滿足人們對熱泵熱水器即開即用的要求;當不需要再用熱水時,只要關(guān)閉水電聯(lián)動開關(guān)即可停止所有部件的工作。
雙熱泵套管式熱水器的關(guān)鍵技術(shù)原理在于利用雙熱泵進行二次加熱,使流經(jīng)套管式冷凝器的水流能夠一次性獲得足夠高溫的熱水,使雙熱泵套管式熱水器能夠避免了傳統(tǒng)空氣能熱泵熱水器以溫度不高不穩(wěn)定的空氣作熱源的缺點,同時又避免了傳統(tǒng)空氣能熱水器需要儲水箱循環(huán)儲熱儲水而造成連續(xù)耗電的缺點,并簡化了結(jié)構(gòu),方便安裝,故總的制造使用成本比傳統(tǒng)空氣能熱水器低很多,耗能成本也比傳統(tǒng)空氣能熱水器的低。
社會效益:雙熱泵套管式熱水器節(jié)能效果好,而且制造工藝要求不高,結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡單、安裝方便,總的制造或使用成本低,非常適合普通家庭使用,也適合企業(yè)、單位使用,一經(jīng)推廣,對促進社會節(jié)能進程來說是一大進步。