一种逆向回叠式空气能热水系统技术方案

本发明专利技术公开了一种逆向回叠式空气能热水系统，包括承压保温水箱，所述承压保温水箱内设有相互连通的加热室和预热室，所述加热室和预热室分别设有加热器和预热器；还包括压缩机、加热器、预热器、热回叠器、冷凝器、逆向热拦截器、蒸发器和节流器；所述压缩机的出口出液端依次与加热器、预热器，热回叠器高温区段、热回叠器低温区段、冷凝器高温区段、冷凝器低温区段、第一热量交换管、节流器、蒸发器、第二热量交换管以及压缩机的入口吸气端连通形成闭合冷媒回路。该系统降温可调可控、效率高，经试验加热室水温始终保持较快上升速度，水温较高时也不变慢，优于回叠式空气能热水系统，成本更低；能够适用于大中小型热水器，应用广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种逆向回叠式空气能热水系统
本专利技术涉及空气能热水技术设备领域，特别涉及一种逆向回叠式空气能热水系统。
技术介绍
现有技术中的回叠式空气能热水系统的工作原理是；压缩机将气态冷媒压缩进加热器，冷媒由气态转化为液态的过程释放热量，给加热室内的水加热，同时冷媒得到第一次降温，然后再经过预热器、热回叠器、冷凝器三次降温后通过节流器进入蒸发器蒸发，吸收空气流热量。再回到压缩机压缩进入加热器，完成第一次循环。在冷媒闭合循环过程中，不断把空气中的热量输入加热室，给加热室内的水加热，使其温度上升。在实际应用中，热回叠器和冷凝器自其入口端至出口端之间温度是逐渐下降的，因此，热回叠器和冷凝器是分高温区段和低温区段甚至更多区段的。而回叠式空气能热水系统却不分区段，用翅片把热回叠器和冷凝器连接起来。这就忽视了热传导规律；热传导规律是，热量总是从高温物体通过介质向低温物体传导，介质导热性能越高，温差越大，则导热速度越快。由于金属翅片属于高导热介质，这就导致热回叠器和冷凝器的高温区段的热量短距离快速通过翅片向低温区段传导；使高温区段温度快速下降，与空气流的温差减小，排热效率下降。而低温区段被加热快速升温，冷媒中的余热来不及排放就被往下输送。导致系统内的压力升高，增大压缩机的负荷。此外，当承压保温水箱内水温上升到一定高温时，预热器输出的冷媒温度越来越高，热回叠器的温度也越来越高，由于翅片的设计，致使热回叠器的高温区段热量短距离快速抢先向低温区段传导，而向空气流传导的热量却很少。低温区段的大量余热被冷媒带进冷凝器，回叠到蒸发器的热量也就减少了。同样，由于翅片的设计，冷凝器高温区段大量余热又被翅片短距离抢先传导到低温区段，使低温区段末端冷媒温度越来越高，压力越来越大，造成压缩机负荷增加，效率逐渐降低，水箱加热室水温上升速度逐渐降低。
技术实现思路
针对现有技术中回叠式空气能热水系统存在的缺陷，本专利技术提供一种逆向回叠式空气能热水系统，遵循热传导规律，并使冷凝器末端出口冷媒温度可调可控、效率更高；实现了加热室水温始终保持快速上升的趋势。本专利技术所采用的技术方案是：一种逆向回叠式空气能热水系统，包括承压保温水箱，所述承压保温水箱内设有相互连通的加热室和预热室，所述加热室和预热室分别设有加热器和预热器；还包括压缩机、加热器、预热器、热回叠器、冷凝器、逆向热拦截器、蒸发器和节流器；所述热回叠器包括热回叠器高温区段和热回叠器低温区段；所述冷凝器包括冷凝器高温区段和冷凝器低温区段；所述逆向热拦截器包括第一热量交换管和第二热量交换管；所述冷凝器高温区段位于冷凝器低温区段下风口处，所述冷凝器低温区段位于蒸发器下风口处，蒸发器位于热回叠器高温区段下风口处，所述热回叠器高温区段位于热回叠器低温区段下风口处；所述压缩机的出口出液端依次与加热器、预热器，热回叠器高温区段、热回叠器低温区段、冷凝器高温区段、冷凝器低温区段、第一热量交换管、节流器、蒸发器、第二热量交换管以及压缩机的入口吸气端连通形成闭合冷媒回路。本技术方案中；整个系统运行时，冷媒经加热器、预热器、热回叠器高温区段、热回叠器低温区段、冷凝器高温区段、冷凝器低温区段和逆向热拦截器先后七次降温后通过节流器进入蒸发器，蒸发器蒸发吸收空气热量，然后经过压缩机压缩进入加热器，在冷媒液化过程中释放大量热量，为加热室内的水加热，使其温度持续上升。其中，热回叠器除了高低温区段首尾相接外，由于没有横向接触，杜绝了高温区段向低温区段传导热量的机会，热回叠器的高温区段设置在热回叠器低温区段的下风口处，使得热回叠器的高温区段余热只能向下风口排放，给空气流预热后叠加在下风口处的蒸发器上，在加热室高水温的时候，热回叠器高温区段温度是较高的，因此只要适当取定热回叠器的总长度，其低温区段出口末端的温度就可以降至大气温度，然后进入冷凝器，继续下一轮降温。同理，由于冷凝器除了高低温区段首尾相接处，没有其余横向接触，杜绝了高温区段余热向低温区段传导的机会，高温区段设置在低温区段下风口处，高温区段的余热只能向下风口方向排放；因此在加热室高水温时，只要适当取定冷凝器管道的总长度，其低温区段出口末端的温度就可以降至蒸发器下风口处温度；然后进入逆向热拦截器进行最后一次降温和余热回收。本技术方案中逆向热拦截器的作用是将冷凝器低温区段出口末端的液态冷媒进行逆向热拦截吸收，拦截吸收的余热直接被压缩机压缩进入加热器释放，直接叠加给加热室内的水加热，同时逆向热拦截器第一热量交换管出口的液态冷媒温度实现可调可控，最低温可以降至零度或更低温度。进一步地，所述冷凝器高温区段的下风口位置设有提高气流速度的风速加速器。进一步地，所述逆向热拦截器的第一热量交换管穿设在第二热量交换管内，所述第二热量交换管外包裹有保温隔热套管。进一步地，所述逆向热拦截器的第一热量交换管和第二热量交换管并列布置且外壁相互接触，所述逆向热拦截器的第一热量交换管和第二热量交换管外侧包裹有保温隔热套管。进一步地，所述逆向热拦截器的第一热量交换管入口和第二热量交换管出口位于逆向热拦截器一端，第一热量交换管出口和第二热量交换管入口位于逆向热拦截器的另一端。进一步地，所述加热器和预热器为盘曲式热管结构。进一步地，所述热回叠器和冷凝器为光管盘曲式或鳞片管面盘曲式结构。进一步地，所述蒸发器为光面管曲式、鳞片管面盘曲式或翅片式结构。进一步地，所述冷媒介质为R12冷媒、R22冷媒、R32A冷媒、R134A冷媒、R140A冷媒、R290冷媒、R404冷媒、R410冷媒中的任意一种。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的逆向回叠式空气能热水系统在使用时降温可调可控、效率高，在运行过程中加热室水温始终保持较快上升速度，水温较高时也不变慢，优于传统的回叠式空气能热水系统，并且成本更低。其结构更合理、热效率更高，能够适用于大中小型热水器，具有广泛的适用范围。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术具体实施例一提供的逆向回叠式空气能热水系统的结构示意图。图2为本专利技术具体实施例一提供的逆向回叠式空气能热水系统的逆向热拦截器剖视图。附图说明：承压保温水箱100、压缩机200、加热器300、预热器400、热回叠器500、热回叠器高温区段510、热回叠器低温区段520、冷凝器600、冷凝器高温区段610、冷凝器低温区段620、逆向热拦截器700、第一热量交换管710、保温隔热套管730、第二热量交换管720、节流器800、蒸发器900、风速加速器1000。具体实施方式这里，要说明的是，本专利技术涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本专利技术对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、方法本身，也即本专利技术虽然涉及一点功能、方法，但并不包含对功能、方法本身提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆向回叠式空气能热水系统，包括承压保温水箱(100)，所述承压保温水箱(100)内设有相互连通的加热室和预热室，所述加热室和预热室分别设有加热器(300)和预热器(400)；其特征在于；还包括压缩机(200)、加热器(300)、预热器(400)、热回叠器(500)、冷凝器(600)、逆向热拦截器(700)、蒸发器(900)和节流器(800)；/n所述热回叠器(500)包括热回叠器高温区段(510)和热回叠器低温区段(520)；/n所述冷凝器(600)包括冷凝器高温区段(610)和冷凝器低温区段(620)；/n所述逆向热拦截器(700)包括第一热量交换管(710)和第二热量交换管(720)；/n所述冷凝器高温区段(610)位于冷凝器低温区段(620)下风口处，所述冷凝器低温区段(620)位于蒸发器(900)下风口处，蒸发器(900)位于热回叠器高温区段(510)下风口处，所述热回叠器高温区段(510)位于热回叠器低温区段(520)下风口处；/n所述压缩机(200)的出口出液端依次与加热器(300)、预热器(400)，热回叠器高温区段(510)、热回叠器低温区段(520)、冷凝器高温区段(610)、冷凝器低温区段(620)、第一热量交换管(710)、节流器(800)、蒸发器(900)、第二热量交换管(720)以及压缩机(200)的入口吸气端连通形成闭合冷媒回路。/n...

【技术特征摘要】
1.一种逆向回叠式空气能热水系统，包括承压保温水箱(100)，所述承压保温水箱(100)内设有相互连通的加热室和预热室，所述加热室和预热室分别设有加热器(300)和预热器(400)；其特征在于；还包括压缩机(200)、加热器(300)、预热器(400)、热回叠器(500)、冷凝器(600)、逆向热拦截器(700)、蒸发器(900)和节流器(800)；
所述热回叠器(500)包括热回叠器高温区段(510)和热回叠器低温区段(520)；
所述冷凝器(600)包括冷凝器高温区段(610)和冷凝器低温区段(620)；
所述逆向热拦截器(700)包括第一热量交换管(710)和第二热量交换管(720)；
所述冷凝器高温区段(610)位于冷凝器低温区段(620)下风口处，所述冷凝器低温区段(620)位于蒸发器(900)下风口处，蒸发器(900)位于热回叠器高温区段(510)下风口处，所述热回叠器高温区段(510)位于热回叠器低温区段(520)下风口处；
所述压缩机(200)的出口出液端依次与加热器(300)、预热器(400)，热回叠器高温区段(510)、热回叠器低温区段(520)、冷凝器高温区段(610)、冷凝器低温区段(620)、第一热量交换管(710)、节流器(800)、蒸发器(900)、第二热量交换管(720)以及压缩机(200)的入口吸气端连通形成闭合冷媒回路。


2.根据权利要求1所述的逆向回叠式空气能热水系统，其特征在于；所述冷凝器高温区段(610)的下风口位置设有提高气流速度的风速加速器(1000)。


3.根据权利要求1所述的逆向回叠式空气能热...

【专利技术属性】
技术研发人员：温宝鸿，
申请(专利权)人：温宝鸿，
类型：发明
国别省市：广西;45