專利名稱：一種變?nèi)萘?、變流量熱泵熱水器的制作方?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱泵空調(diào)器和熱水器，屬于系統(tǒng)控制方法及系統(tǒng)組成，特別是一種節(jié)能、變負(fù)荷的熱水器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
熱泵熱水器是利用熱泵的逆卡諾循環(huán)原理，通過制冷劑與外界空氣的溫差吸熱，壓縮機(jī)的壓縮制熱以及制冷劑與水的持續(xù)換熱等過程，將水加熱。與傳統(tǒng)熱水器相比，熱泵熱水器其具有以下各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)熱泵熱水器的安全性傳統(tǒng)熱水器以燃?xì)?、電和太陽能為主，三分天下，燃?xì)鉄崴靼踩暂^差，燃燒不充分和水壓不穩(wěn)定易造成燃?xì)庵卸竞蜖C傷事件，電熱水器的漏電隱患和住宅接地不良也對消費(fèi)者的生命安全造成嚴(yán)重威脅，太陽能熱水器儲水式的特點(diǎn)決定了其在晴天時(shí)，水溫可能很高，造成燙傷，陰雨天的電輔助加熱卻留下安全隱患，與以上熱水器不同，熱泵熱水器制熱過程是通過壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑氣體加熱水罐中的水，電主要用于壓縮機(jī)，制熱后的氣體通過外盤式的盤管與搪瓷水罐中的水交換熱量，水電完全分離，這樣，既不存在漏電隱患，省去了防漏電的煩惱，也避免了電加熱管表面溫度高，易結(jié)垢并影響加熱效率的弊端，真正作到絕對安全。熱泵熱水器的節(jié)能由于采用熱泵技術(shù)，可將大量低品位的熱源(空氣中的熱量)通過壓縮機(jī)和制冷劑，轉(zhuǎn)變?yōu)楦咂肺坏目衫玫臒崮埽瑹岜脽崴饔捎谖樟舜罅靠諝庵械臒崃?，能效比?以上，即熱泵熱水器的壓縮機(jī)每耗一度電，可產(chǎn)生電加熱消耗3度電產(chǎn)生的熱水，極大的節(jié)省了能源。以120升熱泵熱水器為例，壓縮機(jī)功率為500瓦，熱效率值為370％(標(biāo)準(zhǔn)工況環(huán)境溫度為20℃)，是普通電熱水器的四倍左右(電熱水器熱效率為95％)，大大節(jié)省了電能，同樣120升水從15℃升到55℃，普通電熱水器需要6Kw，熱泵熱水器僅需1.5Kw，不僅僅節(jié)省了費(fèi)用，大面積推廣也可極大的緩和電力緊張情況，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義然而熱泵熱水器在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)確有很大的難度，這是由于家庭一年四季都需要熱水，并且冷凝側(cè)水溫往往要從5℃升到55℃，這對熱泵的設(shè)計(jì)和運(yùn)行帶來了極大的困難，常規(guī)的熱泵空調(diào)很難適應(yīng)這么寬的變化范圍。專利200310121162.2戶內(nèi)空氣源熱泵熱水器中，把蒸發(fā)器安裝在室內(nèi)，一定程度上緩解了調(diào)節(jié)的壓力，但壓縮機(jī)安放在室內(nèi)顯然是不現(xiàn)實(shí)的，壓縮機(jī)的噪音是用戶難以承受的。另外，國內(nèi)的熱泵熱水器都是采用定頻壓縮機(jī)和熱力膨脹閥或者毛細(xì)管節(jié)流的，這顯然是不能滿足上述要求的。
本發(fā)明就是變?nèi)萘靠照{(diào)系統(tǒng)和電子膨脹閥、旁通調(diào)節(jié)等方法進(jìn)行系統(tǒng)控制，提供一種更穩(wěn)定、節(jié)能、適應(yīng)范圍寬的熱泵熱水器，并且使得控制簡單易行、易于工業(yè)化推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種全范圍可調(diào)節(jié)、節(jié)能的熱泵熱水器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是系統(tǒng)包括變?nèi)萘繅嚎s機(jī)系統(tǒng)(1)、室外換熱器(2)、室外風(fēng)機(jī)(3)、旁通電磁閥(4)、四通閥(5)、汽液分離器(6)、電子膨脹閥(7)、排氣溫度探頭(8)、環(huán)境溫度探頭(9)、外盤溫度探頭(10)、吸氣溫度探頭(11)、室外控制器(12)、室內(nèi)控制板(13)、控制面板(14)、室內(nèi)換熱器(15)、保溫儲水箱(16)、出水溫度探頭(17)、內(nèi)盤溫度探頭(18)以相應(yīng)的冷媒管道和通訊線。室內(nèi)控制板把用戶在室內(nèi)控制板設(shè)定的熱水溫度需求和出水溫度、內(nèi)盤溫度發(fā)送給室外機(jī)控制器，室外機(jī)控制器根據(jù)室內(nèi)控制器的數(shù)據(jù)和室外環(huán)境溫度開啟壓縮機(jī)負(fù)荷，并且根據(jù)外盤溫度探頭、吸氣溫度探頭以電子膨脹閥調(diào)節(jié)冷媒流量，通過室外風(fēng)機(jī)從室外環(huán)境中獲取熱量。


圖1是系統(tǒng)圖；1變?nèi)萘繅嚎s機(jī)系統(tǒng)；2室外換熱器；3室外風(fēng)機(jī)；4旁通電磁閥；5四通閥；6汽液分離器；7電子膨脹閥；8排氣溫度探頭；9環(huán)境溫度探頭；10外盤溫度探頭；11吸氣溫度探頭12室外控制器；13室內(nèi)控制板；14控制面板；15室內(nèi)換熱器；16保溫儲水箱；17出水溫度探頭；18內(nèi)盤溫度探頭；19出水管；20進(jìn)水管具體實(shí)施例其中，出于成本的考慮，變?nèi)萘繅嚎s機(jī)系統(tǒng)(1)可以采用雙壓縮機(jī)，本發(fā)明采用一個(gè)2HP和一個(gè)1HP的壓縮機(jī)并聯(lián)。以出水溫度為目標(biāo)，根據(jù)室外溫度和水溫的不同，通過調(diào)節(jié)以下六個(gè)能量級別來提供穩(wěn)定的出水溫度2HP+1HP、2HP+1HP+旁通、2HP、2HP+旁通、1HP、1HP+旁通，而通過把外盤溫度探頭(10)、吸氣溫度探頭(11)之間的溫差控制在一定范圍內(nèi)的方法保持系統(tǒng)的節(jié)能穩(wěn)定運(yùn)行。
例如當(dāng)室外溫度為20℃時(shí)，這是用戶設(shè)定出水溫度為42℃，而初始水溫10℃，壓縮機(jī)初始能量級別定為2HP；當(dāng)水溫升到35℃時(shí)，能量級別定為2HP+旁通；當(dāng)水溫升到39℃時(shí)，能量級別定為1HP，當(dāng)水溫升到42℃時(shí)，能量級別定為1HP+旁通，當(dāng)水溫升到44℃時(shí)，能量級別定為0，即關(guān)閉壓縮機(jī)；當(dāng)水溫降到42℃時(shí)，能量級別定為1HP+旁通。如此類推，壓縮機(jī)的能量級別隨著設(shè)定溫度和實(shí)際出水溫度的溫差變化。
同時(shí)電子膨脹閥根據(jù)外盤溫度探頭(10)、吸氣溫度探頭(11)之間的溫差相應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
當(dāng)室外換熱器上結(jié)霜時(shí)，電子膨脹閥按上述方法調(diào)節(jié)，使得室外換熱器整體溫度均勻，大大延長結(jié)霜時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種變?nèi)萘俊⒆兞髁繜岜脽崴?，包括變?nèi)萘繅嚎s機(jī)系統(tǒng)(1)、室外換熱器(2)、室外風(fēng)機(jī)(3)、旁通電磁閥(4)、四通閥(5)、汽液分離器(6)、電子膨脹閥(7)、排氣溫度探頭(8)、環(huán)境溫度探頭(9)、外盤溫度探頭(10)、吸氣溫度探頭(11)、室外控制器(12)、室內(nèi)控制板(13)、控制面板(14)、室內(nèi)換熱器(15)、保溫儲水箱(16)、出水溫度探頭(17)、內(nèi)盤溫度探頭(18)、出水管(19)、進(jìn)水管(20)以相應(yīng)的冷媒管道和通訊線。其特征在于室內(nèi)控制板(13)把用戶在控制面板設(shè)定的熱水溫度需求和出水溫度、內(nèi)盤溫度發(fā)送給室外機(jī)控制器，室外機(jī)控制器根據(jù)室內(nèi)控制器的數(shù)據(jù)和室外環(huán)境溫度開啟壓縮機(jī)負(fù)荷，并且根據(jù)外盤溫度探頭、吸氣溫度探頭以電子膨脹閥調(diào)節(jié)冷媒流量，通過室外風(fēng)機(jī)從室外環(huán)境中獲取熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室外機(jī)是以電子膨脹閥來起到節(jié)流作用的，并且可以根據(jù)流量變化通過外盤溫度探頭(10)、吸氣溫度探頭(11)的信號進(jìn)行冷媒蒸發(fā)溫度過熱度控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室外機(jī)系統(tǒng)可以包含變?nèi)萘繅嚎s機(jī)或者至少兩臺壓縮機(jī)，并且可以根據(jù)來自出水溫度探頭(17)和用戶設(shè)定溫度的負(fù)荷需求信號以及來自室外環(huán)境溫度(9)信號進(jìn)行自適應(yīng)能量級別調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室外機(jī)系統(tǒng)包含熱氣旁通裝置，并且可以根據(jù)負(fù)荷變化進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)和保護(hù)動(dòng)作。
全文摘要
一種變?nèi)萘?、變流量熱泵熱水器，包括變?nèi)萘繅嚎s機(jī)系統(tǒng)(1)、室外換熱器(2)、室外風(fēng)機(jī)(3)、旁通電磁閥(4)、四通閥(5)、汽液分離器(6)、電子膨脹閥(7)、排氣溫度探頭(8)、環(huán)境溫度探頭(9)、外盤溫度探頭(10)、吸氣溫度探頭(11)、室外控制器(12)、室內(nèi)控制板(13)、控制面板(14)、室內(nèi)換熱器(15)、保溫儲水箱(16)、出水溫度探頭(17)、內(nèi)盤溫度探頭(18)、出水管(19)、進(jìn)水管(20)以相應(yīng)的冷媒管道和通訊線。本發(fā)明通過以出水溫度為目標(biāo)，通過多壓縮機(jī)/變?nèi)萘繅嚎s機(jī)/熱氣旁通的方法，并且以電子膨脹閥對節(jié)流進(jìn)行精確調(diào)控，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能性，實(shí)現(xiàn)了理想的節(jié)能能量調(diào)節(jié)，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中出水溫度不穩(wěn)、不同工況季節(jié)能效比低的缺點(diǎn)。
文檔編號F25B30/02GK1873352SQ20051002629
公開日2006年12月6日 申請日期2005年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者王春剛 申請人:王春剛