一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器制造技术

一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器，蒸发器的出口与回热器的第二进口相连，回热器的第二出口与第一压缩机的吸气口相连，第一压缩机的排气口与中间换热器的第一进口相连，中间换热器的第一出口与回热器的第一进口相连，回热器的第一出口与第一节流装置的进口连接，第一节流装置的出口与蒸发器的进口相；第一水泵出口与第一储水箱的第一进口相连，第一储水箱的第一出口与第二水泵的进口相连，第二水泵的出口与中间换热器的第二进口连接，中间换热器的第二出口与第一储水箱的第二进口相连，第一储水箱的第二出口为中温热水出口。本发明专利技术能源利用率较高、工作使用范围较大、有效满足用于对多种温度。

A very low temperature regenerative dual temperature rise cascade coupled heat pump water heater

An extremely low temperature reheat double temperature rise cascade coupled heat pump water heater. The outlet of the evaporator is connected to the second inlet of the regenerator. The second outlet of the regenerator is connected to the suction port of the first compressor. The first compressor exhaust port is connected with the first inlet of the intermediate heat exchanger and the first outlet of the intermediate heat exchanger and the regenerator The first outlet of the regenerator is connected with the inlet of the first throttle device, the outlet of the first throttle device and the inlet of the evaporator; the first pump outlet is connected with the first import of the first storage tank, the first outlet of the first storage tank is connected with the import of the second pump, and the exit of the second pump and the intermediate heat exchanger The second inlet of the intermediate heat exchanger is connected with the second inlet of the first water tank, and the second outlet of the first water tank is the middle temperature hot water outlet. The invention has high energy utilization rate, large working and application range, and effectively meets various temperature requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器
本专利技术属于热泵领域，涉及一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器。
技术介绍
能源是人类生存、社会进步、经济发展与现代文明建设不可或缺的重要物质基础，是关乎国防安全与国家经济命脉的重要战略资源，在现代化建设中有着极其重要的地位。当前，能源消费继续强劲增长，供需矛盾进一步恶化，尽管各国出台了相应的节能减排政策，一时也无法阻挡能源消费上涨的势头。面对当今国内外能源形势，除了研究和开发新能源外，节能降耗也是一项迫在眉睫的任务。无排放无污染、节能减耗可为生产生活各领域提供热水的热泵受到了极大的欢迎。但是现如今市面上的热泵多为单级压缩的形式，这种形式的热泵不但能耗大，而且能源利用率低。而且无法适应低温的环境，尤其是我国东北、西北、华北等地区。同时这种热泵系统仅能提供单一温度的热源，不能满足用户对多种温度的使用要求。因此提高热泵系统的能源利用率、提升工作使用范围和满足用户的多种需求成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
为了克服已有热水器的能源利用率较低、工作使用范围受限、不能满足用于对多种温度的需求的不足，本专利技术提供了一种能源利用率较高、工作使用范围较大、有效满足用于对多种温度的需求的极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器，所述热水器包括蒸发器、第一压缩机、中间换热器、回热器、第一节流装置、第一水泵、第一储水箱、第二水泵和第三水泵，所述蒸发器的出口与回热器的第二进口相连，回热器的第二出口与第一压缩机的吸气口相连，第一压缩机的排气口与中间换热器的第一进口相连，中间换热器的第一出口与回热器的第一进口相连，回热器的第一出口与第一节流装置的进口连接，第一节流装置的出口与蒸发器的进口相；第一水泵出口与第一储水箱的第一进口相连，第一储水箱的第一出口与第二水泵的进口相连，第二水泵的出口与中间换热器的第二进口连接，中间换热器的第二出口与第一储水箱的第二进口相连，第一储水箱的第二出口为中温热水出口。进一步，所述热水器还包括第二压缩机、冷凝器、第二节流装置、第二储水箱和第四水泵，所述第二压缩机的排气口与冷凝器的第一进口相连，冷凝器的第一出口与第二节流装置的进口相连，第二节流装置的出口与中间换热器的第三进口连接，中间换热器的第三出口与第二压缩机的吸气口连接；第一储水箱的第一出口还与第三水泵进口相连，第三水泵的出口与第二储水箱的第一进口连接，第二储水箱的第一出口与第四水泵的进口相连，第四水泵的出口与冷凝器的第二进口连接，第二冷凝器的第二出口与第二储水箱的第一进口和第三水泵的出口分别相连，第二储水箱的第二出口为高温热水出口。本专利技术的有益效果主要表现在：第一，当环境温度极低时，蒸发温度也相应很低，为了提高其焓值，本专利技术结合回热器回收节流前工质的热量，与传统的热泵系统相比可显著提升制热量和能效比，因此具有很强的节能实用性。第二，本专利技术采用了复叠式的结构，与普通热泵相比可以大大的减小单个压缩机的压缩比，与普通热泵相比可以大大的减小在低环境温度下单个压缩机的压缩比，改善压缩机工况，提高了单个压缩机的效率与系统的稳定性。第三，本专利技术采用了分级供水模式，传统的热泵热水器采用的高温水与冷水直接混合的方式，这样在混合过程有大量的损失，通过对系统进行改造优化，将冷水先加热至中等温度，若用户需要该温度的水就不需要与冷水进行混合，大大的增加了系统的损失，若用户需要更高温度的水，可以将中等温度的水再进行加热，这样就提高了热泵效率。第四，本专利技术提出了梯级耦合升温技术，传统的直热式热泵热水器效率较低的一个重要原因是制冷剂与冷水之间的换热存在较大温差导致的，本专利技术从理论层面进行创新，通过一个机组提供两种不同温度的热源，将冷水与热源梯级耦合，冷水将会被分两级加热，这样一来大大减少了制冷剂与冷水之间的换热温差，减少损失，从而提高热泵的效率。第五，本专利技术还可以通过两台压缩机的匹配，减少在低环境温度下运行时的制热量衰退，提高系统的可靠性。附图说明图1是一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。参照图1，一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器，包括蒸发器1、第一压缩机2、中间换热器3、回热器4、第一节流装置5、第一水泵6、第一储水箱7、第二水泵8、第三水泵9、第二压缩机10、冷凝器11、第二节流装置12、第二储水箱13和第四水泵14。所述蒸发器的出口与回热器的第二进口相连，回热器的第二出口与第一压缩机的吸气口相连，第一压缩机的排气口与中间换热器的第一进口相连，中间换热器的第一出口与回热器的第一进口相连，回热器的第一出口与第一节流装置的进口连接，第一节流装置的出口与蒸发器的进口相连，这就组成了一级回热式压缩系统。第一水泵6出口与第一储水箱的第一进口相连，第一储水箱的第一出口与第二水泵的进口相连，第二水泵的出口与中间换热器的第二进口连接，中间换热器的第二出口与第一储水箱的第二进口相连，用户通过第一储水箱的第二出口取用中温热水，这就组成了一级压缩供取水循环系统。第二压缩机的排气口与第二冷凝器的第一进口相连，第二冷凝器的第一出口与第二节流装置的进口相连，第二节流装置的出口与中间换热器的第三进口连接，中间换热器的第三出口与第二压缩机的吸气口连接，这就组成了二级压缩系统。第一储水箱的第一出口还与第三水泵进口相连，第三水泵的出口与第二储水箱的第一进口连接，第二储水箱的第一出口与第四水泵的进口相连，第四水泵的出口与第二冷凝器的第二进口连接，第二冷凝器的第二出口与第二储水箱的第一进口和第三水泵的进口分别相连，第二储水箱的第二出口提供用户使用高温热水，这就组成了二级压缩的供取水模式。本专利技术的工作过程为：单级回热压缩模式：当环境温度极低时，所需热水温度正常时，采用该模式。第三水泵9、第二压缩机10、第二节流装置12、第四水泵14关闭，蒸发器1、第一压缩机2、第一节流装置5、第一水泵6、第二水泵8均开启。第一压缩机2吸入中温中压的气态制冷剂，经过压缩后变为高温高压的气态制冷剂，然后由中间换热器3第一进口进入换热器放热变为中温高压的气态制冷剂，再经由回热器4的第一进口进入冷凝器放热成为了低温高压的气态制冷剂，然后由第一节流装置5节流减压变为低温中压的两相态制冷剂，再进入蒸发器1吸热变为了低温中压的气态制冷剂，然后由回热器4的第二进口进入回热器4吸热成为中温中压的气态制冷剂，最后由第一压缩机2吸气口回到压缩机进行循环。第一水泵6将冷水打入第一储水箱7中进行储存，由第二水泵8抽出从中间换热器3的第二进口进入换热器吸热，然后从中间换热器3的第二出口沿着第一储水箱7的第二进口回到储水箱直至将冷水全部加热，最后用户可以从第一储水箱7的第二出口取用中温热水。两级压缩加热模式：当环境非常低，所需的水温度很高时，采用该模式。蒸发器1、第一压缩机2、第一节流装置5、第一水泵6、第二水泵8、第三水泵9、第二压缩机10、第二节流装置12、第四水泵14全部打开。第一压缩机2吸入中温中压的气态制冷剂，经过压缩后变为高温高压的气态制冷剂，然后由中间换热器3第一进口进入换热器放热变为中温高压的气态制冷剂，再经由回热器4的第一进口进入冷凝器放热成为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器，其特征在于，所述热水器包括蒸发器、第一压缩机、中间换热器、回热器、第一节流装置、第一水泵、第一储水箱、第二水泵和第三水泵，所述蒸发器的出口与回热器的第二进口相连，回热器的第二出口与第一压缩机的吸气口相连，第一压缩机的排气口与中间换热器的第一进口相连，中间换热器的第一出口与回热器的第一进口相连，回热器的第一出口与第一节流装置的进口连接，第一节流装置的出口与蒸发器的进口相；第一水泵出口与第一储水箱的第一进口相连，第一储水箱的第一出口与第二水泵的进口相连，第二水泵的出口与中间换热器的第二进口连接，中间换热器的第二出口与第一储水箱的第二进口相连，第一储水箱的第二出口为中温热水出口。

【技术特征摘要】
1.一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器，其特征在于，所述热水器包括蒸发器、第一压缩机、中间换热器、回热器、第一节流装置、第一水泵、第一储水箱、第二水泵和第三水泵，所述蒸发器的出口与回热器的第二进口相连，回热器的第二出口与第一压缩机的吸气口相连，第一压缩机的排气口与中间换热器的第一进口相连，中间换热器的第一出口与回热器的第一进口相连，回热器的第一出口与第一节流装置的进口连接，第一节流装置的出口与蒸发器的进口相；第一水泵出口与第一储水箱的第一进口相连，第一储水箱的第一出口与第二水泵的进口相连，第二水泵的出口与中间换热器的第二进口连接，中间换热器的第二出口与第一储水箱的第二进口相连，第一储水箱的第二出...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐英杰，谢小东，蒋宁，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33