有水内循环换热回路的热泵热水机组制造技术

有水内循环换热回路的热泵热水机组，包括有制冷剂回路系统，水－制冷剂换热系统，信号采集与电路控制系统；其技术特征是：水－制冷剂换热系统采用由水－制冷剂换热器、回流筒和内循环泵组成的强迫内循环回路，或在贮热水箱内用导流套筒隔离螺旋管换热器的自然内循环回路，并可配置水预热器；制冷剂回路系统有单空气热源单循环、双热源四种功能分立循环的方式，采用气动辅阀的三通电磁阀和四通阀和多路节流器结构，使各循环切换方便；风冷换热器还可附带水翅片管；本发明专利技术机组效率高，冬除霜彻底，夏不超压，能快速连续供给５５℃热水，可回收废热或利用太阳能热水，年均比电热水器节能７０～８５％，双热源分立循环机组，有制冷、制热、制热水和制热水兼制冷四种功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷空调器、热泵热水器和节能

技术介绍
热泵空调和热泵热水器以空气或水为热源，通过压缩制冷剂的方式生产热气或热水，具有明显的节的效果。目前的热泵热水装置是以空气或水为热源的单热源热泵，双热源热泵热水装置涉及复杂的循环切换技术，热水换热器高效紧凑稳定廉价技术和冬季热泵除霜技术。热水换热器是热泵热水器关键设备，换热器内水的流动方式对热水换热器的性能影响很大，进而又影响机组的效率和安全运行。现有热泵热水器中采用的热水换热器主要有两类形式一类是换热储水结合型，它是换热盘管浸泡在水箱内的换热器，另一类是直流换热型，如套管式、板式、壳管式的逆流式凝结换热器。第一类换热储水结合型的热水换热器，换热储热水箱合二为一，结构简单，其缺点是①换热器内的水流动速度极小，换热能力很差；②加热的储水箱的整箱水几乎同时升温，水箱上下水温差小，需长时间加热才能使用到热水；③制冷工作状况不稳定，尤其后期容易造成超压危险。第二类直流换热型的热水换热器，目前均采用大流量循环加热方式，即换热器的进出口水的温差只4～5℃，因此难以通过一次循环把较低温度的自来水加热到55℃。为了把自来水加热到55℃，现有热泵热水机组是要把贮水箱的水通过反复循环，逐渐升温到适合使用的50～55℃，需要消耗长时间，这会影响连续稳定供热水。虽然大流量多次循环方式使热水换热器有较高的换热性能，但是对应于较低水温时制冷循环的冷凝压力太低，蒸发器的供给液量不足，蒸发压力偏低，制冷机组输出制热量也很低，水温上升极慢。而当水温接近55℃时，制冷剂的冷凝压力会过高。这种大流量方式难以实现即时供热水，也就是不能把自来水直接加热到55℃。如果要把自来水直接加热到55℃，换热器通过水流量急剧降低，也导致热水换热器和热泵效率的降低。目前使用第二类水换热器的热泵机组，一般输出约40℃的热水，难以满足生产55℃生活热水热泵机组要求。另外，单空气热源的热泵热水装置在夏季不能利用于制冷，冷、热量不能综合利用。再者，目前空气热源的热泵在冬季气温较低时效率很低，甚至在-7～-10℃就不能工作，使某些地区一年仅有这几天天气热泵不能工作就得另备燃油或燃气锅炉烧热水；或者因夏季天气温度过高，蒸发压力太高而影响热泵机组正常运行；风源热泵热水器化霜也存在不彻底等问题。目前的热泵热水器欠缺回收废热的联用技术；已有与太阳能联用的热泵系统，例如直膨式太阳能热泵热水器(ZL 01126634.1)是把太阳能集热器作为热泵的蒸发器用，这种装置由于太阳能集热器的面积不能做得足够大，使得输出热水量甚至不及空气源热泵热水器，最主要缺点是热泵机组必须安放在有太阳照射地区，这限制了它利用。
技术实现思路
为了克服现有热泵热水器的热水换热器性能不稳定，不能快速出热水，出水温度难以达到55℃以上或难以稳定保持，夏季制冷剂压力超高和冬季除霜不彻底等不足，与回收废热和太阳能联用技术的不完善，本专利技术提出一种有水内循环换热回路的热泵热水机组，可以克服上述不足，还可在夏季增加制冷功能和提高设备节能效率。本专利技术采用的技术方案是有水内循环换热回路的热泵热水机组，包括有制冷剂回路系统，水-制冷剂换热系统H，信号采集与电路控制系统；制冷剂回路系统主要包括压缩机1，水-制冷剂换热器8，节流器J，室外风冷换热器3，以及有四通阀的循环切换机构等；信号采集与电路控制系统主要包括有水温传感器13，水温显示控制器，室外风冷换热器的温度传感器，电路主控制器；制冷剂回路系统有四种组成方式第一种，制冷剂回路系统是一种单空气热源、反向除霜、使用膨胀阀节流器的系统，制冷剂回路中还包括有，储液罐17，干燥过滤器18，视液镜19，电磁阀30；制冷剂回路的连接顺序是压缩机的排气口、四通阀2、水-制冷剂换热器8、储液罐17，干燥过滤器18、视液镜19、电磁阀30、膨胀阀J、室外风冷换热器3、四通阀2、气液分离器7、压缩机的进气口；或，第二种，制冷剂回路系统是一种单空气热源、反向除霜、毛细管节流器的系统，制冷剂回路的连接顺序是压缩机的排气口、四通阀、水-制冷剂换热器8、毛细管节流器J、室外风冷换热器3、四通阀、气液分离器7、压缩机的进气口；或，第三种，制冷剂回路系统是一种可分别利用水热源和空气热源，有四种功能循环回路的系统，简称双源多路系统；或，第四种，制冷剂回路系统是一种可分别利用两处空气热源，有四种功能循环回路的系统，简称双风源多路系统；其特征在于所述的水-制冷剂换热系统H是包含有水内循环换热回路和总的进、出水通路系统的快速供热水系统；水内循环换热回路是由带换热器的加热通道和回流通道组成，采用两种内循环方式；第一种是带内循环泵33的强迫循环式，所述的带换热器的加热通道是水-制冷剂换热器8，所述的回流通道是回流筒31，回流筒装有三个水接口，分设在其顶部、底部与中上部，上部装有水温传感器13；所述的水-制冷剂换热器8下端进水口接一段三通混流管34，三通混流管下端有两个进水口，混流管内装有混流水温传感器35；水内循环换热回路的各部件出口与进口串接顺序是回流筒下部出水口、循环水量调节阀32、内循环泵33、三通混流管、水-制冷剂换热器8的水通道、回流筒中上部的进水口；总的进水通路上有进水单向阀36、进水流量的调节阀或调节泵37；总的进、出水通路是进水口39、进水流量的调节阀或调节泵37、进水单向阀36、三通混流管、水-制冷剂换热器8的水通道、回流筒、回流筒顶端出水口40；进水流量由水温传感器13和控制程序，控制进水流量的调节阀的开度或调节泵的转速进行调节；或者，第二种是自然循环式，由贮热水箱9、分隔加热通道和回流通道用的导流套筒10、螺旋形状换热管式水-制冷剂换热器8组成，螺旋形状换热管直立于水箱内导流套筒之内，或水箱壁和导流套筒之间；导流套筒的上下两端分别与换热贮热水箱的顶板和底板之间留有水流通用的间距或孔洞；总的进、出水通路的进、出水的接口分别装在水箱底部、顶部；所述的第一种制冷剂回路系统中还包括有反向除霜单向阀P1，单向阀的进口与节流器出口并联后与室外风冷换热器3的液流接口连接，出口与贮液罐的进口并联后与水-制冷剂换热器的制冷剂出口16连接；所述的第三种双源多路系统的制冷剂回路系统还包括有冷水换热器5，除霜电磁阀24；系统的循环切换机构是由四通阀2和气路三通阀D组成，节流器J是由第一、二、三单向阀P1、P2、P3和第一、二节流元件J1、J2以及一个三通阀20构成；制冷剂循环回路连接方式是气路三通阀D的进气口、常通出口和常关出口Da、Db和Dc分别与压缩机1的排气口、四通阀2的公共高压气进口2a和水-制冷剂换热器8的制冷剂进口15连接；四通阀2的高压气常通接口、公共低压气接口和高压气常关接口2b、2c和2d分别与室外风冷换热器3的气流接口、气液分离器7的进口和冷水换热器5的气流接口5b连接；节流器J的三个单向阀P1、P2、P3的出口共同与储液罐17的进口连接，三个单向阀的进口连接分别与室外风冷换热器3的液流接口3a、冷水换热器5的液流接口5a和水-制冷剂换热器8的制冷剂出口16连接；三通阀20的进口和两个出口分别与电磁阀30的出口、两个节流元件J1、J2的进口连接；两个节流元件J1、J2的出口分别与室外风冷换热器3的液流接口和冷水换热器5的液流接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
有水内循环换热回路的热泵热水机组，包括有制冷剂回路系统，水－制冷剂换热系统（Ｈ），信号采集与电路控制系统；制冷剂回路系统主要包括压缩机（１），水－制冷剂换热器（８），节流器（Ｊ），室外风冷换热器（３），以及有四通阀的循环切换机构等；信号采集与电路控制系统主要包括有水温传感器，水温显示控制器，室外风冷换热器的温度传感器，电路主控制器；制冷剂回路系统有四种组成方式；第一种，制冷剂回路系统是一种单空气热源、反向除霜、使用膨胀阀节流器的系统，制冷剂回路中还包括有，储液罐（１７ ），干燥过滤器（１８），视液镜（１９），电磁阀（３０）；制冷剂回路的连接顺序是：压缩机的排气口、四通阀、水－制冷剂换热器（８）、储液罐（１７），干燥过滤器（１８）、视液镜（１９）、电磁阀（３０）、膨胀阀（Ｊ）、室外风冷换热器（３）、四通阀、气液分离器（７）、压缩机的进气口；或，第二种，制冷剂回路系统是一种单空气热源、反向除霜、毛细管节流器的系统，制冷剂回路的连接顺序是：压缩机的排气口、四通阀、水－制冷剂换热器（８）、毛细管节流器（Ｊ）、室外风冷换热器（３）、四通阀、气 液分离器（７）、压缩机的进气口；或，第三种，制冷剂回路系统是一种可分别利用水热源和空气热源，有四种功能循环回路的系统，简称双源多路系统；或，第四种，制冷剂回路系统是一种可分别利用两处空气热源，有四种功能循环回路的系统，简称双 风源多路系统；其特征在于：所述的水－制冷剂换热系统（Ｈ）是包含有水内循环换热回路和总的进、出水通路的快速供热水系统；水内循环换热回路是由带换热器的加热通道和回流通道组成，采用两种内循环方式；第一种是带内循环泵（３３）的强迫循 环式，所述的带换热器的加热通道是水－制冷剂换热器（８），所述的回流通道是回流筒（３１），回流筒装有三个水接口，分设在其顶部、底部与中上部，上部装有水温传感器（１３）；所述的水－制冷剂换热器（８）下端进水口接一段三通混流管（３４），三通混流管下端有两个进水口，混流管内装有混流水温传感器（３５）；水内循环换热回路的各部件出口与进口串接顺序是：回流筒下部出水口、循环水量调节阀（３２）、内循环泵（３３）、三通混流管（３１）、水－制冷剂换热器（８）的水通道、回流筒中上部的进水口；总的进水通路上有进水单向阀（３６）、进水流量的调节阀或调节泵（３７）；总的进、出水通路是：进水口（３８）、进水流量的调节阀或调节泵（...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈则韶，
申请(专利权)人：陈则韶，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]