一种空气源热泵供热系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及热泵技术领域，特别是涉及一种空气源热泵供热系统。


背景技术：

[0002]
目前市场上热水器主要包括太阳能热水器、燃气热水器、电热水器、热泵热水器四种类型。太阳能热水器利用自然能源，具有节约能源的特点，但其加热效果受天气影响较大；燃气热水器与电热水器速热效果较好，但其能源浪费严重，不利于节能减排。传统的热泵热水器以电能驱动利用空气热源为水加热，具有节省能源的优点，但其启动间隔时间长、启动后温升速度慢，不能快速地提供可以使用的热水。
[0003]
此外，传统热泵热水器在秋冬等过渡季节运行时，由于蒸发器外表面温度低于0℃，导致蒸发器外面产生结霜现象。结霜过多不仅会导致制热效果大幅下降，而且空气源热泵在化霜时需要从水中吸热，从而导致供水温度大幅波动，不利于用户端正常使用。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是提供一种空气源热泵供热系统，通过相变蓄能装置的增加，提高热泵热水器的速热效果。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
[0006]
本实用新型提供一种空气源热泵供热系统，包括压缩机、多通阀、相变蓄能装置、水侧换热器和翅片换热器，所述多通阀、所述相变蓄能装置、所述水侧换热器和所述翅片换热器依次首尾连接，所述压缩机与所述多通阀连接；所述水侧换热器与水源制热端连接，所述相变蓄能装置并联于所述水侧换热器的出水端与所述水源制热端的出水端之间，所述相变蓄能装置用于在空气源热泵刚启动时快速提供热量。
[0007]
可选的，所述水侧换热器和所述翅片换热器之间连接有电子膨胀阀。
[0008]
可选的，所述多通阀为四通阀。
[0009]
可选的，所述多通阀与所述压缩机之间设置有气液分离器，从空气中吸热后的冷媒经所述气液分离器回到所述压缩机。
[0010]
可选的，所述水侧换热器的一侧并联一冷媒支路，所述冷媒支路上安装有第一电磁阀，所述第一电磁阀用于在系统刚启动和/或除霜时开启。
[0011]
可选的，所述水侧换热器与所述翅片换热器之间设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀用于在系统进行供热时开启。
[0012]
可选的，所述水侧换热器的出水端与所述相变蓄能装置之间通过第一电动球阀连接。
[0013]
可选的，所述水侧换热器的出水端与所述水源制热端的出水端之间通过第二电动球阀连接。
[0014]
本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0015]
本实用新型提供的空气源热泵供热系统，在多通阀与节流部件之间增加了相变蓄
能装置，利用所述相变蓄能装置在空气源热泵供热系统启动初期直接对水放热，可以快速提供热水，避免了空气源热泵供热系统在启动阶段供热能力不足，用户对热水等待的问题，并且可以在空气源热泵稳定运行后吸收多余热量用于储存热量；同时通过多通阀的使用，仅需较少的管路组件即实现了热泵热水器速热功能，实用性强。
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此外，通过相变蓄能装置的增加，可以在空气源热泵系统除霜时提供所需热量，冷媒支路的设置避免了空气源热泵供热系统在化霜过程中温度大幅变化，用户体验较差的问题，同时解决了热泵系统除霜不能同时制热的技术难题。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]
图1为本实用新型空气源热泵供热系统的速热状态示意图；
[0019]
图2为本实用新型空气源热泵供热系统的稳定供热状态示意图；
[0020]
图3为本实用新型空气源热泵供热系统的化霜状态示意图；
[0021]
其中，附图标记为：1、压缩机；2、多通阀；3、相变蓄能装置；4、水侧换热器；5、翅片换热器；6、电子膨胀阀；7、气液分离器；8、冷媒支路；9、第一电磁阀；10、第二电磁阀；11、第一电动球阀；12、第二电动球阀。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]
本实用新型的目的是提供一种空气源热泵供热系统，通过相变蓄能装置的增加，提高热泵热水器的速热效果，同时解决热泵热水器除霜不能同时制热水的技术难题。
[0024]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0025]
实施例一：
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如图1所示，本实施例提供一种空气源热泵供热系统，包括压缩机1、多通阀2、相变蓄能装置3、水侧换热器4和翅片换热器5，多通阀2、相变蓄能装置3、水侧换热器4和翅片换热器5依次首尾连接形成闭合回路，压缩机1与多通阀2的另一通口连接；水侧换热器4与水源制热端连接，用于加热水；相变蓄能装置3并联于水侧换热器4的出水端与水源制热端的出水端之间，用于在空气源热泵刚启动时直接向水提供热量，达到速热效果。
[0027]
本实施例中，如图1所示，水侧换热器4和翅片换热器5之间连接有电子膨胀阀(exv)6。
[0028]
本实施例中，如图1所示，多通阀2优选为四通阀，包括e、d、c、s四个通口。其中，压缩机1、相变蓄能装置3和翅片换热器5分别与d、e、c三个通口连接。
[0029]
本实施例中，如图1所示，多通阀2与压缩机1之间设置有气液分离器7，气液分离器7连接于通口s，和多通阀2、压缩机1共同形成一闭合回路，化霜状态下，从空气中吸热后的冷媒先经气液分离器7进行除气处理后回到压缩机1。
[0030]
本实施例中，如图3所示，水侧换热器4的一侧并联一冷媒支路8，冷媒支路8上安装有第一电磁阀9，第一电磁阀9用于在系统进行除霜时开启。
[0031]
本实施例中，如图1-2所示，水侧换热器4与翅片换热器5之间设置有第二电磁阀10，第二电磁阀10用于在系统进行供热和/或速热时开启。
[0032]
本实施例中，如图1-2所示，水侧换热器4的出水端与相变蓄能装置3之间通过第一电动球阀11连接。
[0033]
本实施例中，如图1-2所示，水侧换热器4的出水端与水源制热端的出水端之间通过第二电动球阀12连接。
[0034]
空气源热泵刚启动时，由于热泵系统刚启动，冷媒(制冷剂)温度处于上升期，需要一定时间才能实现正常供热，此时第一电动球阀11打开，第二电动球阀12关闭，第一电磁阀9打开，第二电磁阀10关闭。采用相变蓄能装置3直接对水源制热端的水进行加热，实现末端供热。具体的冷媒循环路径如图1所示：压缩机排出冷媒，冷媒经过四通阀达到相变蓄能装置3，相变蓄能装置3同时对水和冷媒进行加热；加热后的冷媒经过第一电磁阀9、电子膨胀阀exv进入翅片换热器5，并经过翅片换热器5从空气中吸收热量，而后回到四通阀；最后再经过气液分离器7之后回到压缩机1。此过程中，采用相变蓄能装置3对水进行加热，实现了快速制取热水。
[0035]
当空气源热泵运行稳定后，此时第一电动球阀11关闭，第二电动球阀12打开，第一电磁阀9关闭，第二电磁阀10打开。采用空气源热泵供热系统对水进行加热，同时对相变蓄能装置3进行储能。具体的冷媒循环路径如图2所示：压缩机排出冷媒，冷媒经过四通阀达到相变蓄能装置3，相变蓄能装置3储存多余热量；之后冷媒依次经水侧换热器4、第二电磁阀10、电子膨胀阀exv进入翅片换热器5，水侧换热器4对末端用水进行加热，冷媒经翅片换热器5从空气中吸收热量，而后回到四通阀；最后再经过气液分离器7之后回到压缩机1。此过程中，将空气源热泵系统多余的热量储存到相变蓄能装置中，并由水侧换热器4对末端用水进行稳定加热。
[0036]
当空气源热泵系统进行除霜时，四通阀换向，第一电磁阀9打开，第二电磁阀10关闭。具体的冷媒循环路径为：热的冷媒从压缩机1排出，先经过翅片换热器5化霜，随后经过电子膨胀阀exv，经冷媒支路8和第一电磁阀9直接到达相变蓄能装置3。此时相变蓄能装置3放热，将冷媒进行加热之后，再回到四通阀，经过气液分离器7处理之后回到压缩机1。此过程中，优选末端用水通过相变蓄能装置3进行加热，即第一电动球阀11打开，第二电动球阀12关闭，以实现末端的正常供热，解决热泵系统除霜不能同时制热的技术难题。
[0037]
由此可见，本实施例针对空气源热泵供热系统启动过程较长、开机后升温较慢、化霜水温波动较大的不足，提出的空气源热泵供热系统，通过在四通阀与节流部件之间增设相变蓄能装置，实现了供热系统的速热、化霜效果。在启动阶段采用相变蓄能装置对水进行加热，在除霜过程提供所需热量，并在空气源热泵正常稳定运行过程中吸收多余热量用于储存，实现了空气源热泵快速供热、除霜继续稳定提供热水的有益效果。
[0038]
需要说明的是，上述压缩机1、多通阀2、相变蓄能装置3、水侧换热器4、电子膨胀阀
exv和翅片换热器5均为现有结构部件，均以能够实现本实施例方案功能效果为准，具体结构、型号和工作原理在此不再赘述。
[0039]
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0040]
本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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