本實用新型涉及一種熱水系統(tǒng),特別是涉及一種即熱蓄能式熱水器。
背景技術:
為了滿足人們日漸提高的生活質量要求,熱泵熱水器的使用越來越多,傳統(tǒng)靜態(tài)式熱泵熱水器的水罐的換熱效率很低,水罐出熱水率也只有70%,在小容積的水罐基礎上,很難滿足人們的生活熱水需求。由于熱泵熱水器加熱溫度一般在55℃左右低于電熱水器,水罐體積一般偏大,家庭人口越多,熱水器越大,安裝占空間。熱水加熱時間長,須等候,臨時用熱水用不上;需要的熱水量不好把握,長時間燒好水不及時用掉就冷卻了,增加了耗電成本。上述熱泵熱水器,雖然節(jié)約了能源,環(huán)保無污染,但仍然沒有對能源有特別高效的利用,也沒有考慮怎么將加熱后的熱水充分利用,提高水罐出熱水率。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的發(fā)明目的在于解決現(xiàn)有的熱泵熱水器換熱效率低、出水率低和容積小的問題,而提供一種即熱蓄能式熱水器。
為了完成本實用新型的發(fā)明目的,本實用新型采用以下技術特征:
本實用新型的一種即熱蓄能式熱水器,它包括:換熱罐、膨脹閥、壓縮機、蒸發(fā)器、氣液分離器,其中:它還包括:水管換熱器、第一氟管換熱器和第二氟管換熱器,在換熱罐內裝有底板,底板將換熱罐分成的上部和下部,上部為儲水腔,底板上分別裝有第一支撐架、第二支撐架和進水管,進水管的一端伸出換熱罐外,另一端伸入到儲水腔內,第一氟管換熱器裝在第一支撐架上,氟入口管的一端與第一氟管換熱器的下端相連,氟入口管的另一端伸出換熱罐與壓縮機相連,在第一氟管換熱器的上端裝有氟直管;水管換熱器裝在第一氟管換熱器上方的第二支撐架上,水直管的一端與水管換熱器的下端相連,水直管的另一端伸向儲水腔的上方,水管換熱器的上端伸出換熱罐外并裝有熱水出口管,在水管換熱器和水直管內裝有第二氟管換熱器,第二氟管換熱器的一端與氟直管相連,第二氟管換熱器的另一端伸出換熱罐與氟出口管的一端相連,氟出口管的另一端通過膨脹閥與蒸發(fā)器進液端相連,蒸發(fā)器出液端通過氣液分離器與壓縮機相連;
本實用新型的一種即熱蓄能式熱水器,其中:所述即熱蓄能式熱水器還包括排污管,該排污管裝在所述底板上,它的一端伸出換熱罐外,另一端伸入到儲水腔內;
本實用新型的一種即熱蓄能式熱水器,其中:所述水直管的上端呈喇叭口狀;
本實用新型的一種即熱蓄能式熱水器,其中:所述膨脹閥為電子式膨脹閥;
本實用新型的一種即熱蓄能式熱水器,其中:所述蒸發(fā)器為空氣能蒸發(fā)器或地能熱泵蒸發(fā)器;
本實用新型的一種即熱蓄能式熱水器,其中:所述水管換熱器、第一氟管換熱器和第二氟管換熱器是呈螺旋狀的盤管。
本實用新型的即熱蓄能式熱水器與現(xiàn)有的熱泵熱水器相比,提高了熱泵熱水器加熱效率和出熱水率,并且該系統(tǒng)在換熱器銅管長度和結構上做了優(yōu)化設計,改進后的熱水器通過增加換熱器路程和氟+冷水+熱水換熱結構,相當于降低了熱泵熱水系統(tǒng)冷媒冷凝溫度,機組動態(tài)平衡加熱熱水時COP(輸出功率和輸入功率的比值)達4.7以上,而且能實現(xiàn)穩(wěn)定恒溫熱水供給,使該系統(tǒng)達到高效換熱,出熱水時間加長,更好的滿足用戶節(jié)能省電、水溫恒定、使用舒服等需求。
即熱蓄能式熱水器具有以下優(yōu)點:
1、換熱罐有防腐蝕功能,滿足<<GB/T 193137家用和類似用途熱泵熱水器>>相關要求。
2、第一氟管換熱器和第二氟管換熱器內的氟管可為螺紋管,水管換熱器的換熱管可為銅管或不銹鋼管。
3、系統(tǒng)為全自動控制系統(tǒng)。
4、系統(tǒng)在一定冷水流量的情況下能實現(xiàn)恒溫、恒流量供給熱水,增加熱水供給舒適性。
附圖說明
圖1為本實用新型即熱蓄能式熱水器的示意圖,為了簡化起見在圖1中第一氟管換熱器、氟直管和第二氟管換熱器分別用直線或虛線表示,為了清楚起見儲水腔中沒有畫水。
在圖1中,標號1為換熱罐;標號2為儲水腔;標號3為氟出口管;標號4為熱水出口管;標號5為水管換熱器;標號6為水直管;標號7為膨脹閥;標號8為第一氟管換熱器;標號9為第二支撐架;標號10為第一支撐架;標號11為底板;標號12為進水管;標號13為氟入口管;標號14為蒸發(fā)器;標號15為壓縮機;標號16為氣液分離器;標號17為排污管;標號18為氟直管;標號19為第二氟管換熱器。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型的即熱蓄能式熱水器包括:換熱罐1、膨脹閥7、壓縮機15、蒸發(fā)器14、氣液分離器16、水管換熱器5、排污管17、第一氟管換熱器8和第二氟管換熱器19,水管換熱器5、第一氟管換熱器8和第二氟管換熱器19是呈螺旋狀的盤管。在換熱罐1內裝有底板11,底板11將換熱罐1分成的上部和下部,上部為儲水腔2,底板11上分別裝有第一支撐架10、第二支撐架9、進水管12和排污管17,進水管12的一端伸出換熱罐1外,另一端伸入到儲水腔2內,排污管17裝在底板11上,它的一端伸出換熱罐1外,另一端伸入到儲水腔2內。第一氟管換熱器8裝在第一支撐架10上,氟入口管13的一端裝在第一氟管換熱器8的下端并與之相連,氟入口管13的另一端伸出換熱罐1與壓縮機15相連,在第一氟管換熱器8的上端裝有氟直管18;水管換熱器5裝在第一氟管換熱器8上方的第二支撐架9上,水直管6的一端與水管換熱器5的下端相連,水直管6的另一端伸向儲水腔2的上方并呈喇叭口狀。水管換熱器5的上端伸出換熱罐1外并裝有熱水出口管4,在水管換熱器5和水直管6內裝有第二氟管換熱器19,第二氟管換熱器19的一端與氟直管18相連,第二氟管換熱器19的另一端伸出換熱罐1與氟出口管3的一端相連,氟出口管3的另一端通過膨脹閥7與蒸發(fā)器14進液端相連,蒸發(fā)器14出液端通過氣液分離器16與壓縮機15相連。膨脹閥7為電子式膨脹閥。蒸發(fā)器14為空氣能蒸發(fā)器或地能熱泵蒸發(fā)器。儲水腔2內充滿水。
工作原理:
靜態(tài)加熱熱水:在沒有熱水使用的狀態(tài)下,儲水腔2內的水升溫,高溫高壓制冷劑蒸汽在第一氟管換熱器8、氟直管18和第二氟管換熱器19中流動,水管換熱器5中的水和儲水腔2內的水為靜止狀態(tài)。壓縮機15啟動,由壓縮機15排出的高溫高壓制冷劑蒸汽,流入第一氟管換熱器8、氟直管18和第二氟管換熱器19,制冷劑蒸汽在第一氟管換熱器8、氟直管18和第二氟管換熱器19的銅管內流動與儲水腔2、水直管6和水管換熱器5中的冷水換熱釋放顯熱和部分潛熱后冷凝成液體,該制冷劑液體流經膨脹閥7進入蒸發(fā)器14,吸收熱量而蒸發(fā),蒸發(fā)后的低溫低壓的制冷劑蒸汽經過氣液分離器16分離后被壓縮機15吸入,完成制熱加熱熱水循環(huán)。即熱蓄能式熱水器一般設定高溫停機低溫啟動,維持儲水腔2一定水溫不下降,例如可以將啟動溫度設定為50度,停機溫度設定為55度。
動態(tài)加熱熱水:在有熱水使用的狀態(tài)下,流入儲水腔2內的冷水被升溫,高溫高壓制冷劑蒸汽在第一氟管換熱器8、氟直管18和第二氟管換熱器19中流動,水管換熱器5中的水和儲水腔2內的水為流動狀態(tài)。壓縮機15啟動,由壓縮機15排出的高溫高壓制冷劑蒸汽,流入第一氟管換熱器8,制冷劑蒸汽在第一氟管換熱器8的銅管內流動與儲水腔2底部的冷水進行換熱釋放顯熱,直接加熱水管換熱器5內的水用于洗浴,此時制冷劑完全冷凝成液體,儲水腔2的水繼續(xù)流動進入水管換熱器5和第二氟管換熱器19所處的儲水腔2的上部,儲水腔2的水從水直管6的喇叭口灌入水直管6和水管換熱器5內,第二氟管換熱器19內的制冷劑與水管換熱器5內的溫水進行熱交換釋放大量潛熱,直接加熱水管換熱器5內的水用于洗浴,此時制冷劑完全冷凝成液體,該制冷劑液體流經膨脹閥7進入蒸發(fā)器14,吸收熱量而蒸發(fā),蒸發(fā)后的低溫低壓的制冷劑蒸汽經過氣液分離器16分離后被壓縮機15吸入,完成制熱加熱熱水循環(huán)。
自來水從換熱罐1的底部進入儲水腔2,從壓縮機15出口排出的高溫高壓制冷劑蒸汽流入第一氟管換熱器8,與儲水腔2的水進行換熱吸收顯熱,儲水腔2下部的水溫升高后密度變小,溫度升高的水上升至儲水腔2的上部,由水直管6的喇叭口進入水管換熱器5,此時,高溫高壓的制冷劑蒸汽在位于水管換熱器5內的第二氟管換熱器19中流動,溫水在水管換熱器5中流動,水管換熱器5外為儲水腔40℃以上的熱水,水管換熱器5中的溫水與制冷劑蒸汽和儲水腔2內的熱水進行雙重換熱,一定水流量時能實現(xiàn)恒溫恒流量供給熱水,此時熱水制熱COP達4.7以上,實現(xiàn)高效恒溫出熱水。
本實用新型功率為1.5匹、儲水箱容量為100升的即熱蓄能式熱水器停機溫度設定為55℃,啟動溫度設定為50℃,在用水量為150公斤/小時的條件下,可連續(xù)使用高于溫度40℃的熱水2個小時以上。
本實用新型功率為3匹、儲水箱容量為200升的即熱蓄能熱水器停機溫度設定為55℃,啟動溫度設定為50℃,在用水量為300公斤/小時的條件下,可連續(xù)使用高于溫度40℃的熱水2個小時以上。
在用水量較小溫度較低的情況下,也可實現(xiàn)在冷態(tài)下開機,直接使用溫水,即所謂即熱式供水。
以上描述是對本實用新型即熱蓄能式熱水器的解釋,不是對實用新型即熱蓄能式熱水器的限定,本實用新型所限定的范圍參見權利要求,在不違背本實用新型的精神的情況下,本實用新型可以作任何形式的修改。