即热式空气能热泵热水器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种即热式空气能热泵热水器及其控制方法，所述热水器包括第一热泵循环回路、第二热泵循环回路、水路管路件模块、电加热模块和控制模块；两热泵循环回路中各设置有压缩机和冷凝器；水路管路件模块包括依次连通的进水管路、热泵加热管路、出水管路；在上述连通的管路中设有水流量调节阀；电加热模块设置于出水管路上；两热泵循环回路中的冷凝器和热泵加热管路集成于一板式换热器或套管式换热器中；控制模块对两压缩机、第二压缩机、电加热模块、水流量调节阀的工作状态进行控制。本发明专利技术的热水器不需要水箱，即开即用并保证恒温出水，结构简单，提高热泵机组运行的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
即热式空气能热泵热水器及其控制方法
本专利技术涉及热泵热水器领域，尤其涉及一种即热式空气能热泵热水器及其控制方法。
技术介绍
传统的空气能热泵热水器一般由两部分组成，一是主机部分，另外是水箱部分；对于家用型水箱来说，1、容量一般在150-320L，水箱体积庞大，安装时需占据很大一部分的建筑面积，即使有的水箱使用支架安装于墙外，由于水箱本身加水的重量，此类安装方式是相当危险的。2、水箱内胆本身所采用的材料及工艺，不管是不锈钢内胆还是搪瓷内胆，由于制造工艺的缺陷，水箱漏水是难以避免的；3、水箱内部的换热器一般采用铜管或者不锈钢管，在水质较差地区，换热管会被腐蚀并穿孔，导致冷媒泄漏，一旦发生泄漏，对于机组来说将是致命性的；4、主机与水箱之间需要连接管相连，这样很难避免安装时人为产生的冷媒泄漏现象；5、由于储水式热泵的特性，需将水温升至较高温度，并且所需时间较长，不能满足即时用水要求，并且到用水后期，水温波动较大，影响使用的舒适性；另外，冷凝温度的高低决定机组的能耗，传统带水箱的机组长期在高冷凝温度和高冷凝压力下运行，对压缩机的寿命将是一个很大的考验；6、采用储水式的水箱，用水时一般都需要混水，这样会出现几个问题，1）水箱里面的热水使用率不高；2）水箱在保温过程中，水温不可避免的出现下降，增加能耗；3）用户家装用水阀时，必定需要安装混水阀，增加材料成本。
技术实现思路
针对上述技术存在的缺陷和不足，本专利技术提出一种即开即用式恒温空气能热泵热水器，从而克服以上技术缺陷，大大提高用水的舒适度和机组的使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种即热式空气能热泵热水器，包括第一热泵循环回路、第二热泵循环回路、水路管路件模块、电加热模块和控制模块；所述第一热泵循环回路中具有第一压缩机和第一冷凝器；所述第二热泵循环回路中具有第二压缩机和第二冷凝器；所述水路管路件模块包括依次连通的进水管路、热泵加热管路、出水管路；在上述连通的管路中设有水流量调节阀；所述电加热模块设置于所述出水管路上；所述第一冷凝器、第二冷凝器和所述热泵加热管路集成于一板式换热器或套管式换热器中；所述热泵加热管路中的水与所述第一冷凝器和/或第二冷凝器中的冷媒进行热交换；所述控制模块与所述第一压缩机、第二压缩机、电加热模块、水流量调节阀连接，用于根据设定温度、进水温度、环境温度和出水温度进行综合判定，控制所述两台压缩机、电加热模块和水流量调节阀的工作状态。其中，所述第一热泵循环回路和第二热泵循环回路中还各连接有卸压支路，所述卸压支路包括依次连接的卸压冷凝器和卸压节流装置，所述卸压冷凝器的进口通过一电磁阀连接至所述第一/第二压缩机的排气口，所述卸压节流装置的出口连接所述第一/第二热泵循环回路的蒸发器进口，所述电磁阀受控于所述控制模块，用于截止或导通所述卸压支路。其中，所述出水管路上还设有一电动混水阀，所述进水管路上设有一旁通管路连接至所述电动混水阀，所述电动混水阀受控于所述控制模块。其中，所述第一热泵循环回路和/或第二热泵循环回路中还连接有除霜支路，所述除霜支路包括除霜节流装置，所述除霜节流装置的进口通过一电磁阀连接所述第一/第二压缩机的排气口，除霜节流装置出口连接所述第一/第二热泵循环回路的蒸发器进口，所述电磁阀受控于所述控制模块，用于截止或导通所述除霜支路。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种如上所述即热式空气能热泵热水器的控制方法，包括：检测进水温度和环境温度，进行综合判定，确定需要开启的压缩机并启动相应的压缩机工作；检测压缩机开启后的出水温度，判断是否达到设定温度，若未达到设定温度，则根据进出水温差及流量判断所需要的电加热功率，控制电加热模块输出相应的电加热功率；当压缩机和电加热模块均为全功率输出且出水温度还未达到设定温度时，控制水流量调节阀调节水流量，使出水温度保持在设定温度。其中，所述第一热泵循环回路和第二热泵循环回路中还各连接有卸压支路，所述卸压支路中设置有电磁阀，所述方法还包括：在正确选择压缩机组合后，若检测到出水温度高于设定温度，控制电磁阀开启卸压支路，使压缩机的排气依次经一卸压冷凝器和一卸压节流装置后进入蒸发器；检测出水温度，当出水温度低于设定温度时，控制电加热模块输出所需要的电加热功率以保持出水温度的恒定。其中，所述出水管路上还设有一电动混水阀，所述进水管路上设有一旁通管路连接至所述电动混水阀，所述方法还包括：在正确选择压缩机组合后，若检测到出水温度高于设定温度，控制电动混水阀开启旁通管路，使进水管路的水经旁通管路进入出水管路。其中，所述第一热泵循环回路和/或第二热泵循环回路中还连接有除霜支路，所述除霜支路中设置有电磁阀，所述方法还包括：在第一/第二热泵循环回路中蒸发器上结霜时，控制电磁阀开启除霜支路，使压缩机的排气经一除霜节流装置节流后进入蒸发器并对蒸发器除霜。本专利技术的有益效果是：相对于现有的热泵热水器，采用本专利技术方案的优点在于：1、采用无水箱式设计，节省安装空间，安装方便和使用安全；2、杜绝水箱发生漏水的现象；3、避免水箱里的盘管被腐蚀穿孔，引起机组报废的风险；4、由于减少了使用连接管的环节，极大的降低了冷媒泄漏的机率；5、本方案所设计的机组，可以做到即开即用，省掉等待用水的时间，保证恒温出水，提高用水的舒适性，并且可以保证用水的持续性；机组在此用水情况下，能效更高，更节能，有利于热泵机组安全稳定的运行，从而保障机组的使用寿命；6、由于采用无水箱设计，不会出现热水使用率低的问题，更不会出现由于保温效果不佳，引起能源浪费的问题，另外可以降低用户阀类的使用成本。另外，在该热水器中，热泵部分和电加热部分为独立控制，其中一个出现故障时，只要不是公共信号故障，均可以单独运行，从而满足机组在出现部分故障的情况下的用水需求。热泵部分采用了双压缩机构成两独立的热泵循环系统，在使用时，根据需求进行不同的压缩机组合，或单台运行或同时运行，进水与不同的冷凝器组合进行换热，满足温度需求，尽可能不需要电加热模块满负荷工作，体现节能效果，并且可以解决在低温环境低温进水情况下的使用。当一台压缩机停机或者发生故障时，另外一台可以继续使用，从而保证用水要求。附图说明图1是本专利技术第一实施例的结构示意图；图2是本专利技术第一实施例中电加热模块的结构示意图；图3是本专利技术第二实施例的结构示意图。标号说明：1、第一压缩机；2、电磁阀；3、换热器；4、电动混水阀；5、水流量计；6、水流量调节阀；7、电加热模块；71、发热体组件出水管；72、发热体组件；73、温控器；74、箱体；75、温控器；76、端子台；77、可控硅组件；78、发热体组件进水管；8、水流开关；9、气液分离器；10、过滤器；11、膨胀阀；12、电磁阀；13、除霜毛细管；14、电机；15、风叶；16、第一卸压毛细管；17、第二卸压毛细管；18、毛细管；19、过滤器；20、第二蒸发器；21、第二卸压冷凝器；22、第一蒸发器；23、第一卸压冷凝器；24、第二压缩机；25、电磁阀；26、电磁阀；27、电磁阀。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图1，本实施例中，第一压缩机1、换热器3、膨胀阀11、第一蒸发器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种即热式空气能热泵热水器，其特征在于，包括第一热泵循环回路、第二热泵循环回路、水路管路件模块、电加热模块和控制模块；所述第一热泵循环回路中具有第一压缩机和第一冷凝器；所述第二热泵循环回路中具有第二压缩机和第二冷凝器；所述水路管路件模块包括依次连通的进水管路、热泵加热管路、出水管路；在上述连通的管路中设有水流量调节阀；所述电加热模块设置于所述出水管路上；所述第一冷凝器、第二冷凝器和所述热泵加热管路集成于一板式换热器或套管式换热器中；所述热泵加热管路中的水与所述第一冷凝器和/或第二冷凝器中的冷媒进行热交换；所述控制模块与所述第一压缩机、第二压缩机、电加热模块、水流量调节阀连接，用于根据设定温度、进水温度、环境温度和出水温度进行综合判定，控制所述两台压缩机、电加热模块和水流量调节阀的工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种即热式空气能热泵热水器，其特征在于，包括第一热泵循环回路、第二热泵循环回路、水路管路件模块、电加热模块和控制模块；所述第一热泵循环回路中具有第一压缩机和第一冷凝器；所述第二热泵循环回路中具有第二压缩机和第二冷凝器；所述水路管路件模块包括依次连通的进水管路、热泵加热管路、出水管路；在上述连通的管路中设有水流量调节阀；所述电加热模块设置于所述出水管路上；所述第一冷凝器、第二冷凝器和所述热泵加热管路集成于一板式换热器或套管式换热器中；所述热泵加热管路中的水与所述第一冷凝器和/或第二冷凝器中的冷媒进行热交换；所述控制模块与所述第一压缩机、第二压缩机、电加热模块、水流量调节阀连接，用于根据设定温度、进水温度、环境温度和出水温度进行综合判定，控制所述两台压缩机、电加热模块和水流量调节阀的工作状态；所述第一热泵循环回路和第二热泵循环回路中还各连接有卸压支路，所述卸压支路包括依次连接的卸压冷凝器和卸压节流装置，所述卸压冷凝器的进口通过一电磁阀连接至所述第一/第二压缩机的排气口，所述卸压节流装置的出口连接所述第一/第二热泵循环回路的蒸发器进口，所述电磁阀受控于所述控制模块，用于截止或导通所述卸压支路；所述出水管路上还设有一电动混水阀，所述进水管路上设有一旁通管路连接至所述电动混水阀，所述电动混水阀受控于所述控制模块。2.根据权利要求1所述的即热式空气能热泵热水器，其特征在于：所述第一热泵循环回路和/或第二热泵循环回路中还连接有除霜支路，所述除霜支路包括除霜节流装置，所述除霜节流装置的进口通过一电磁阀连接所述第一/第二压缩机的排气口，除霜节流装置出口连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建亮，
申请(专利权)人：福州斯狄渢电热水器有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35