一种双效能热水系统技术方案

本实用新型专利技术属于空气能技术领域，具体涉及一种双效能热水系统，包括依次连接形成循环系统的冷媒储液罐、电子膨胀阀和换热单元，其特征在于，换热单元包括双效能换热器，双效能换热器包括翅片、穿置在翅片上供冷媒通过的冷媒管以及内套在冷媒管内，沿其管长方向设置的热媒管；冷媒管的内侧壁与热媒管的外侧壁之间存在供冷媒流通的空腔区域；空腔区域内设有导流组件使冷媒的流通路径呈弯曲状。当冷媒在冷媒管的空腔区域内流通时，既能同时吸收翅片上带来的空气热量，又能吸收热媒管中热媒的热量，热媒通常为废弃热源，使空气能换热器和余热回收设备结合在一个设备上，有效利用废弃热源中的热量，同时节约设备成本。同时节约设备成本。同时节约设备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种双效能热水系统


[0001]本技术属于空气能
，具体涉及一种具有双效能换热器的双效能热水系统。

技术介绍

[0002]空气能热水器，又称热泵热水器，也称空气源热水器，是运用热泵工作原理从空气中吸收热量来制造热水的装置。空气能热水器通过让冷媒不断完成蒸发、压缩、冷凝、节流、以及再蒸发的热力循环过程，将环境中的热量转移到水中。空气能热水器的耗电量通常只有电热水器的四分之一，而且不需要像太阳能热水器那样依赖阳光采热，由于空气能热水器的工作是通过冷媒换热实现的，因此也不需要电加热元件与水接触，也就不会像电热水器那样存在漏电、干烧的安全隐患，也没有发生爆炸和中毒的危险，使用起来十分安全，同时也很环保，一般使用寿命可以达到15至20年。
[0003]但是现有的空气能换热器，均是通过冷媒吸收来自翅片上的热量使自身温度迅速升高，再将高温的冷媒通向换热器进而加热换热器中的水，达到制造热水的目的。但是在酒店或者工矿企业中，会产生大量的废热水，这些热水通常会直接排入下水道或者单独采用余热回收设备进行回收利用，采用直接排入下水道的方式造成了大量的浪费，而单独采用余热回收设备对废热水进行回收利用的方式，需要单独采购余热回收设备，又增加了采购成本，给用户带来了经济上的负担，如何将废弃热水余热传递到空气能换热器中进行一体式利用，是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种双效能热水系统，该双效能热水系统能充分吸收系统排放的热媒中的热量，提高热量吸收率，使能源得到最大化的利用。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种双效能热水系统，包括依次连接形成循环系统的冷媒储液罐、电子膨胀阀和换热单元，其特征在于，所述换热单元包括双效能换热器，所述双效能换热器包括翅片、穿置在翅片上供冷媒通过的冷媒管以及内套在所述冷媒管内，沿其管长方向设置的热媒管，所述热媒管为螺旋管状或波纹管状或翅片管状或齿轮管状或S型管状或集束管状；所述冷媒管的内侧壁与热媒管的外侧壁之间存在供冷媒流通的空腔区域；所述空腔区域内设有导流组件使冷媒的流通路径呈弯曲状。
[0006]优选的，所述热媒管的两端延伸至冷媒管的管外且并分别与热媒进口管和热媒出口管连接；所述冷媒管和热媒管呈立式布置在水平面内，热媒进口管和热媒出口管卧式布置在热媒管的两端。
[0007]优选的，所述热媒进口管位于热媒管的上部、热媒出口管位于热媒管的下部。
[0008]优选的，各冷媒管等距间隔布置在翅片内；所述冷媒管的管壁上设有冷媒进口、冷媒出口，其中冷媒进口位于下部、冷媒出口位于上部；各冷媒进口上连通有横置的冷媒进口管，各冷媒进口上连通有横置的冷媒出口管。
[0009]优选的，所述换热单元还包括冷凝换热器，所述冷媒管出口管与所述冷凝换热器进口端之间依次连接有气液分离器和压缩机，所述冷凝换热器的出口端连接冷媒储液罐；所述冷凝换热器外部还设置有水箱。
[0010]优选的，所述电子膨胀阀与冷媒进口管连接，所述电子膨胀阀与冷媒储液罐间设置有第一过滤器，所述电子膨胀阀与冷媒进口管间设置有第二过滤器。
[0011]优选的，该系统还包括连接在热媒进口管上的热媒源单元，所述热媒源单元包括连接热媒进口管和连接热媒出口管的废弃热水管路。
[0012]优选的，所述导流组件包括将空腔区域分割开的导流板，若干个导流板沿冷媒管的长度方向等距设置，导流板的板面与冷媒管的管芯相垂直；所述导流板上开设有导流孔，相邻两个导流板上的导流孔呈错位布置。
[0013]优选的，所述导流孔在导流板上位于外边沿处，所述导流孔呈月牙形。
[0014]优选的，所述导流板为具中心孔的圆形，热媒管穿过导流板上中心孔，所述导流板具有弹性，导流板使热媒管始终处于冷媒管的中心位置。
[0015]本技术的有益效果在于：
[0016]1)双效能换热器中的冷媒在冷媒管的空腔区域内流通时，既能同时吸收翅片上带来的空气热量，又能吸收热媒管中热媒的热量，热媒通为热水系统中的使用后废弃热水，使空气能换热器和热水余热回收设备结合在一个设备上，有效利用废弃热源中的热量，同时节约设备成本。
[0017]2)热媒管为螺旋管状或波纹管状或翅片管状或齿轮管状或S型管状或集束管状，可以增大热媒与热媒管的接触面积，即同时也是增大了热媒管与冷媒的接触面积，使冷媒充分吸收通过热媒管传导的热量，提高了热量吸收的利用率。
[0018]3)冷媒管中的冷媒与热媒管中的热媒流通方向相反，使两者流通过程中的热量传递更加充分，同时冷媒进口位于下部、冷媒出口位于上部，冷媒充斥在冷媒管中同时与热媒管中的热量和翅片上传递来的空气热量充分接触，使热量得到最大化的吸收，热量利用率高。
[0019]4)当冷媒在冷媒管的空腔区域内流通时，经导流组件引导，冷媒的流通路径呈弯曲状，导流组件增长了冷媒的流通路径，使冷媒在空腔区域内流通的更加缓慢，冷媒能充分吸收热媒管和翅片上的热量，提高热量吸收率，使能源得到最大化的利用。导流孔在导流板上位于外边沿处，相邻两个导流板上的导流孔呈错位布置，错位设置的导流孔，使冷媒的流通路径呈弯曲状，增长了冷媒的流通路径，使冷媒在空腔区域内流通的更加缓慢，冷媒能充分吸收热媒管和翅片上的热量，提高热量吸收率。
[0020]5)导流组件具有限位功能，使热媒管与冷媒管保持同轴状态，冷媒在两者之间的空腔区域内流通时更加流畅，导流组件具有弹性，可以减弱热媒管在热媒和冷媒的冲击下的震动，提高系统安全性；同时冷媒沿着导流孔流动，会产生微小涡流，增大了冷媒在空腔区域内的停留时间，使冷媒可吸收更多的来自热媒管和翅片的热量，使热量得到充分吸收，提高热量的吸收率。
附图说明
[0021]图1为双效能换热器结构示意图；
[0022]图2为图1的截面示意图；
[0023]图3为冷媒管与热媒管部分结构的放大图；
[0024]图4为图3中A
‑
A处截面示意图；
[0025]图5为热水系统示意图；
[0026]图6为热媒管是螺旋管状结构示意图；
[0027]图7为热媒管是波纹管状结构示意图；
[0028]图8为热媒管是翅片管状结构示意图；
[0029]图9为热媒管是齿轮管状结构示意图；
[0030]图10为热媒管是S型管状结构示意图；
[0031]图11为热媒管是集束管状结构示意图。
[0032]附图中标记的含义如下：
[0033]10
‑
翅片 20
‑
冷媒管 21
‑
冷媒进口 211
‑
冷媒进口管 22
‑
冷媒出口 221
‑
冷媒出口管 23
‑
导流板 231
‑
导流孔 30
‑
热媒管 31
‑
热媒进口管 32
‑
热媒出口管 41
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双效能热水系统，包括依次连接形成循环系统的冷媒储液罐(41)、电子膨胀阀(43)和换热单元，其特征在于，所述换热单元包括双效能换热器，所述双效能换热器包括翅片(10)、穿置在翅片(10)上供冷媒通过的冷媒管(20)以及内套在所述冷媒管(20)内，沿其管长方向设置的热媒管(30)，所述热媒管(30)为螺旋管状或波纹管状或翅片管状或齿轮管状或S型管状或集束管状；所述冷媒管(20)的内侧壁与热媒管(30)的外侧壁之间存在供冷媒流通的空腔区域；所述空腔区域内设有导流组件使冷媒的流通路径呈弯曲状。2.根据权利要求1所述的一种双效能热水系统，其特征在于：所述热媒管(30)的两端延伸至冷媒管(20)的管外并分别与热媒进口管(31)和热媒出口管(32)连接；所述冷媒管(20)和热媒管(30)呈立式布置在水平面内，热媒进口管(31)和热媒出口管(32)卧式布置在热媒管(30)的两端。3.根据权利要求2所述的一种双效能热水系统，其特征在于：所述热媒进口管(31)位于热媒管(30)的上部、热媒出口管(32)位于热媒管(30)的下部。4.根据权利要求3所述的一种双效能热水系统，其特征在于：各冷媒管(20)等距间隔布置在翅片(10)内；所述冷媒管(20)的管壁上设有冷媒进口(21)、冷媒出口(22)，其中冷媒进口(21)位于管壁下部、冷媒出口(22)位于管壁上部，各冷媒进口(21)上连通有横置的冷媒进口管(211)。5.根据权利要求4所述的一种双效能热水系统，其特征在于，所述换热单元还包括冷凝换热器(48)，所述冷媒...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓勇，
申请(专利权)人：杨晓勇，
类型：新型
国别省市：