專利名稱：帶應(yīng)急備用電源的空氣源熱泵熱水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱泵熱水裝置，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種 帶應(yīng)急備用電源的空氣源熱泵熱水裝置。
技術(shù)背景隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源問題已經(jīng)成為制約全球發(fā)展主要問題，中國(guó) 作為最大的發(fā)展中國(guó)家，同時(shí)又是能源消耗大國(guó)，面臨的能源形勢(shì)非常嚴(yán)峻。 近年來，伴隨著熱泵技術(shù)的不斷發(fā)展，熱泵熱水裝置也迅速發(fā)展起來。在相同條件下，熱泵熱水裝置的用電量?jī)H僅是電熱水器的1/3到1/4,因此， 其節(jié)能潛力巨大。由于熱泵熱水裝置所具有的高效節(jié)能特性，因此，其可以 大大節(jié)約電能，并且能夠彌補(bǔ)太陽能熱水器所存在的低密度、間斷性和不穩(wěn) 定性等先天不足；它是一種全天候的節(jié)能、環(huán)保式熱水機(jī)，其技術(shù)含量高， 發(fā)展?jié)摿Υ?，商業(yè)化前景廣，對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有重大深遠(yuǎn)的社會(huì) 意義，必然成為未來熱水器的主力。熱泵是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低位熱，經(jīng)過電力做功， 輸出可被人們所用的高品位熱的設(shè)備。熱泵由低溫?zé)嵩?如周圍環(huán)境的自然 空氣、地下水、河水、海水、污水等)吸熱能，然后轉(zhuǎn)換為較高溫?zé)嵩瘁尫?至所需的空間(或其它區(qū)域)內(nèi)。它是一種節(jié)能、環(huán)保、清潔的采暖和熱水 設(shè)備，熱泵技術(shù)是近年來在全世界倍受關(guān)注的新能源技術(shù)。熱泵裝置既可用作供熱采暖設(shè)備，又可用作制冷降溫設(shè)備。其中，熱泵 裝置的熱泵機(jī)組的能量轉(zhuǎn)換，是利用其壓縮機(jī)的作用，通過消耗一定的輔助 能量(如電能)，在壓縮機(jī)和換熱裝置內(nèi)循環(huán)的制冷劑的共同作用下，由環(huán)境熱源(如水、空氣)中吸取較低溫?zé)崮埽缓筠D(zhuǎn)換為較高溫?zé)崮茚尫胖裂h(huán) 介質(zhì)(如水、空氣)中成為高溫?zé)嵩摧敵?。在此，由于壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)做工而 消耗了電能，壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)使不斷循環(huán)的制冷劑在不同的裝置中產(chǎn)生的不同 的變化狀態(tài)和不同的效果(即蒸發(fā)吸熱和冷凝放熱)從而達(dá)到了回收低溫?zé)?源制取高溫?zé)嵩吹淖饔煤湍康?。熱泵熱水裝置的優(yōu)勢(shì)在于(l)顯而易見的節(jié) 能效果；(2)可"移峰填谷"，開發(fā)低谷用電；(3)可實(shí)現(xiàn)熱水、采暖、供冷 一體化，提高能源利用效率；(4)便于地?zé)?、建筑廢熱等低品位能源的利用、 回收。進(jìn)一步的可行性研究表明，與其他家用熱水器相比，熱泵熱水裝置具 有更高的經(jīng)濟(jì)性，它的初投資預(yù)期回收年限為2 3年。以環(huán)境大氣為熱源， 在熱水儲(chǔ)水箱中放置沉浸式盤管的熱泵裝置可取得較好的使用效果。熱泵從周圍環(huán)境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對(duì)象(溫度較高的 物體)，其工作原理與制冷機(jī)相同，都是按照逆卡諾循環(huán)工作的，所不同的只 是工作溫度范圍不一樣。其中，熱泵的工作原理為其用制冷劑作為媒介， 制冷劑汽化溫度低，在-4(TC即可汽化，故此，它與外界溫度存在著溫差，冷 媒吸收了外界的溫度后汽化，通過壓縮機(jī)壓縮制熱，變成高溫高壓氣體，再 經(jīng)熱交換器與水交換熱量后，經(jīng)膨脹閥釋放壓力，回到低溫低壓的液化狀態(tài)， 通過制冷劑的不斷循環(huán)并與水交換熱量，將水罐中的水加熱。. 一臺(tái)壓縮式熱 泵裝置，主要有蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和膨脹閥四部分組成，通過讓工質(zhì) 不斷完成蒸發(fā)(吸取環(huán)境中的熱量)一壓縮一冷凝(放出熱量)一節(jié)流一再 蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程，從而將環(huán)境里的熱量轉(zhuǎn)移到水中。熱泵在工作時(shí)，把 環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量QA在蒸發(fā)器中加以吸收；它本身消耗一部分能量，即壓縮機(jī)耗電QB;通過工質(zhì)循環(huán)裝置在冷凝器中進(jìn)行放熱QC，由此可以看出， 熱泵輸出的能量為壓縮機(jī)做的功QB和熱泵從環(huán)境中吸收的熱量QA;因此，采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量的電能。根據(jù)熱源不同，熱泵可分為空氣源熱泵、水源熱泵和地源熱泵等?？諝庠?熱泵技術(shù)是基于逆卡諾循環(huán)原理建立起來的一種節(jié)能、環(huán)保制熱技術(shù)?？諝?源熱泵裝置通過自然能(空氣蓄熱)獲取低溫?zé)嵩?，?jīng)裝置高效集熱整合后成 為高溫?zé)嵩矗脕砣?供)暖或供應(yīng)熱水，整個(gè)裝置集熱效率甚高。目前，由于熱泵技術(shù)在總體上還處于發(fā)展階段，故其還有諸多技術(shù)上的 不足以待改進(jìn)。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種節(jié)能、環(huán)保、高效、使用安 全、運(yùn)行成本低，能夠確保全天候?yàn)橛脩籼峁崴膸?yīng)急備用電源的空氣 源熱泵熱水裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種帶應(yīng)急備用電源的空氣源熱泵熱水裝置，包括熱泵機(jī)構(gòu)，所述熱泵 機(jī)構(gòu)由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流設(shè)備、蒸發(fā)器組成，壓縮機(jī)分別與冷凝器、蒸 發(fā)器連接，冷凝器經(jīng)節(jié)流設(shè)備后與蒸發(fā)器連接，所述蒸發(fā)器通過管路與一熱 交換器連接，冷凝器與一熱水箱連接；其還包括應(yīng)急備用電源供電機(jī)構(gòu)，該 應(yīng)急備用電源供電機(jī)構(gòu)由蓄電池組、應(yīng)急備用電源控制器、智能逆變器組成， 所述應(yīng)急備用電源控制器分別與蓄電池組、智能逆變器連接，智能逆變器還 與壓縮機(jī)連接，應(yīng)急備用電源控制器還與一市電連接。本實(shí)用新型還包括用于為用戶提供生活用熱水的熱水箱，所述冷凝器與 熱水箱連接。所述蓄電池組可為全釩液流電池組，或?yàn)殇\溴電池組，或?yàn)殂U酸蓄電池 組。當(dāng)然，本實(shí)用新型的蓄電池組還可以為其它形式的蓄能電池組。本實(shí)用新型通過增加應(yīng)急備用電源供電機(jī)構(gòu)，應(yīng)急備用電源機(jī)構(gòu)能夠確 保本實(shí)用新型在停電時(shí)不停機(jī)、不停止提供熱水，且具有當(dāng)市電停電時(shí)，在 應(yīng)急備用電源控制器的作用下自動(dòng)切換到通過使用應(yīng)急備用電源機(jī)構(gòu)供電的工作模式；當(dāng)重新來電時(shí)又自動(dòng)切換到市電供電的工作模式。故本實(shí)用新型 不受環(huán)境影響，其能夠確保全天候?yàn)橛脩籼峁崴１緦?shí)用新型適用范圍廣， 其適用溫度范圍可在-10-4(TC，并且一年四季全天候使用，不受陰、雨、雪 等惡劣天氣和冬季夜晚的影響，都可正常使用。本實(shí)用新型可連續(xù)加熱與 傳統(tǒng)太陽能儲(chǔ)水式相比，本實(shí)用新型產(chǎn)品可連續(xù)加熱，持續(xù)不斷供熱水，滿 足用戶需求。本實(shí)用新型運(yùn)行成本低與常規(guī)太陽能相比，在春、夏、秋季陽光較好時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用高于太陽能，但在陰雨天和夜晚，熱效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于太 陽能的電輔助加熱，全年平均下來，常規(guī)太陽能輔助裝置全年耗能比產(chǎn)品全年總耗能還要高出很多。本實(shí)用新型安裝方便空氣源熱泵占地空間很小， 外形與空調(diào)室外機(jī)相似，可直接接保溫水箱或與供暖管網(wǎng)連接。本實(shí)用新型 熱效率高產(chǎn)品熱效率全年平均在300%以上，而鍋爐的熱效率不會(huì)超過100%。 本實(shí)用新型運(yùn)行費(fèi)用低與燃油，燃?xì)忮仩t比，全年平均可節(jié)70%的能源， 加上電價(jià)的走低和燃料價(jià)格的上漲，運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)日益突出。本實(shí)用新型環(huán)保其無任何燃燒排放物，制冷劑選用了環(huán)保制冷劑R417A，對(duì)臭氧層零污染，是較好的環(huán)保型產(chǎn)品。本實(shí)用新型運(yùn)行安全無需值守，與燃料鍋 爐相比，運(yùn)行安全，而且全自動(dòng)控制，無需人員值守，可節(jié)省人員成本。本 實(shí)用新型模塊式安裝便于增添設(shè)備，可采用多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)的安裝模式，當(dāng) 用戶用水量增大時(shí)，可隨時(shí)增添設(shè)備。另外，本實(shí)用新型使用壽命長(zhǎng)、設(shè)計(jì) 新穎。在結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型的實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面以一個(gè)實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但應(yīng)當(dāng)說明， 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不僅僅限于此。參閱圖1，它是本實(shí)用新型的實(shí)施方式的示意圖。 一種帶應(yīng)急備用電源的空氣源熱泵熱水裝置，包括熱泵機(jī)構(gòu)2及應(yīng)急備用電源供電機(jī)構(gòu)5。熱泵機(jī) 構(gòu)2由壓縮機(jī)22、冷凝器23、節(jié)流設(shè)備24、蒸發(fā)器21組成；壓縮機(jī)22分 別與冷凝器23、蒸發(fā)器21連接，冷凝器23經(jīng)節(jié)流設(shè)備24后與蒸發(fā)器21連 接；蒸發(fā)器21通過管路與用于為蒸發(fā)器21提供空氣源的熱交換器1連接。 應(yīng)急備用電源供電機(jī)構(gòu)5由蓄電池組53、應(yīng)急備用電源控制器52、智能逆變 器51組成；應(yīng)急備用電源控制器52分別與蓄電池組53、智能逆變器51連 接，智能逆變器51與壓縮機(jī)22連接。冷凝器23與熱水箱4連接。市電3與 應(yīng)急備用電源控制器52連接。蓄電池組53為全釩液流電池組，當(dāng)然，根據(jù) 實(shí)際需要，蓄電池組53也可以為鋅溴電池組，或?yàn)殂U酸蓄電池組，或?yàn)槠渌?形式的蓄能電池組等而不影響本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)施方式使用時(shí)，蓄電池組53發(fā)電并通過應(yīng)急備用電源控制器52進(jìn) 行相應(yīng)的處理，為熱泵機(jī)構(gòu)2供電。其中，應(yīng)急備用電源機(jī)構(gòu)5確保本實(shí)施 方式在停電時(shí)不停機(jī)、不停止提供熱水，且具有當(dāng)市電3停電時(shí)，在應(yīng)急備 用電源控制器52的作用下自動(dòng)切換到通過使用應(yīng)急備用電源機(jī)構(gòu)5供電的工 作模式；當(dāng)重新來電時(shí)又自動(dòng)切換到市電3供電的工作模式工作即可。雖然結(jié)合附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)作出各種變形或修改，只要不超過本實(shí)用新型 的權(quán)利要求所描述的保護(hù)范圍，都應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種帶應(yīng)急備用電源的空氣源熱泵熱水裝置，包括熱泵機(jī)構(gòu)(2)，所述熱泵機(jī)構(gòu)(2)由壓縮機(jī)(22)、冷凝器(23)、節(jié)流設(shè)備(24)、蒸發(fā)器(21)組成，壓縮機(jī)(22)分別與冷凝器(23)、蒸發(fā)器(21)連接，冷凝器(23)經(jīng)節(jié)流設(shè)備(24)后與蒸發(fā)器(21)連接，所述蒸發(fā)器(21)通過管路與一熱交換器(1)連接，冷凝器(23)與一熱水箱(4)連接；其特征在于還包括應(yīng)急備用電源供電機(jī)構(gòu)(5)，該應(yīng)急備用電源供電機(jī)構(gòu)(5)由蓄電池組(53)、應(yīng)急備用電源控制器(52)、智能逆變器(51)組成，所述應(yīng)急備用電源控制器(52)分別與蓄電池組(53)、智能逆變器(51)連接，智能逆變器(51)還與壓縮機(jī)(22)連接，應(yīng)急備用電源控制器(52)還與一市電(3)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的帶應(yīng)急備用電源的空氣源熱泵熱水裝置，其特 征在于所述蓄電池組(53)為全釩液流電池組，或?yàn)殇\溴電池組，或?yàn)殂U 酸蓄電池組。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶應(yīng)急備用電源的空氣源熱泵熱水裝置，包括熱泵機(jī)構(gòu)，所述熱泵機(jī)構(gòu)由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流設(shè)備、蒸發(fā)器組成，壓縮機(jī)分別與冷凝器、蒸發(fā)器連接，冷凝器經(jīng)節(jié)流設(shè)備后與蒸發(fā)器連接，所述蒸發(fā)器通過管路與一熱交換器連接，冷凝器與一熱水箱連接；其還包括應(yīng)急備用電源供電機(jī)構(gòu)，該應(yīng)急備用電源供電機(jī)構(gòu)由蓄電池組、應(yīng)急備用電源控制器、智能逆變器組成，所述應(yīng)急備用電源控制器分別與蓄電池組、智能逆變器連接，智能逆變器還與壓縮機(jī)連接，應(yīng)急備用電源控制器還與一市電連接。本實(shí)用新型節(jié)能、環(huán)保、高效、使用安全、運(yùn)行成本低，其能夠確保全天候?yàn)橛脩籼峁崴?br> 文檔編號(hào)F24H4/02GK201363899SQ200920052398
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者曾智勇 申請(qǐng)人:曾智勇