家用空调全热回收热水器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种家用空调全热回收热水器，改装在普通家用分体空调室外机上，该热水器的储水保温箱内设置的换热器由第一级换热器和第二级换热器连接而成，其中第一级换热器为连通至家用空调系统压缩机输出端的沉浸式换热器，第二级换热器为套管式逆流换热器，其内管入口与沉浸式换热器相连通，内管出口与家用空调系统冷凝器的输入端相连通，外套管环隙的一端连接于自来水入口，另一端设置有温控流量调节水阀。本实用新型专利技术通过两级换热器实现空调系统的全热回收，实现了对空调余热百分百的利用，解决了其它空调余热热水器热能利用率低的技术难题，并且储水保温箱排放热水和重新注入自来水时不会明显降低出水温度。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

)技术涉及暖通空调工程
，具体地说涉及一种利 用空调余热对水进行加热的热水器。
技术介绍
随着国际能源的日益紧张，地球温室效应不断恶化，国家提出 节能降耗的更深要求，国人节能意识也在进一步加强。能源综合利用 的产品开发工作刻不容緩。随着社会的发展进步，空调已经基本进入 到每个家庭，如果将空调制冷时所产生的废热用来加热人居生活用 水，既可免除用热水对燃气等能源的消耗，对改善地球温室效应也具 有一定的贡献。空调余热利用技术剖析在空调制冷系统中，当压缩机将经过 位于室内机内的蒸发器蒸发成气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制 冷剂，并送到位于室外机内的冷凝器散热后，气态制冷剂变成常温高 压的液态制冷剂，这部分热量由风机吹出散失到空气中，对环境是一 种污染，也是一种能源浪费。近年来，市面上出现了一种空气源热泵热水器和空调余热利用 热水装置，传统的空气源热泵热水器只能是单一专用做热水器，需投 资一台空气源热泵机组；而传统的空调余热利用热水器是在储水保温 箱内设置单一的沉浸式热交换器，从压缩机出来的制冷剂温度大约为 60-70。C，当储水保温箱内的水温达到50'C以上时，交换器效率很 差，当储7K保温箱排放热水时，又重新注入15-25"C的自来水时，储 水保温箱内的水温降低，当水温低于45'C时，不适宜用作洗澡用 水，所以这种空调余热利用热水器的回收热量利用率相当低，经过检 测计算，能回收用于加热水的热量不足20°/。，其余80%的热量仍被排 放到大气中造成能源浪费污染。普通空调室外释放出来的废热虽然多，但温度相当低，是种低位能量，特别家用空调压缩机排气温度为60-70'C，而生活用热水温度需要55。C左右，只有5-15'C的温差可利 用，因此利用率并不高。市面上还有一种釆用循环水泵推动逆流套管 循环热交换器，初始换热效率高，当储水保温箱的水温接近55'C 时，换热效果还是不理想，热水另外还需要一台循环水泵，增加了耗 能，也增加了故障的机会；此外，市面上还有另一种方法是将压缩机 排气温度压力升高来提高热回收量，但由于提高了冷凝温度，使得制 冷机冷效比被降低。
技术实现思路
本技术的第一个目的是提供一种家用空调全热回收热水器， 可利用目前普通家庭中现有的家用分体空调机进行加装改造，该热水 器可以在空调机制冷时，对室外机排放的低位热能全部吸收用于加热 生活用水，并且当储水保温箱放热水和重新注入自来水时不会明显降 低热水出口的出水温度。本技术的第二个目的是提供一种家用空调全热回收热水器， 其储水保温箱可大流量放热水而无须另外配置水泵。本技术的第三个目的是提供一种家用空调全热回收热水器， 在冬天不使用冷气时，同样能使用本热水器加热生活用水。为实现上述第一个目的，本技术采用了以下技术方案提 供了 一种家用空调全热回收热水器，改装在普通家用分体空调室外机 上，组成空调室内机、室外机、热水器三位一体制冷、制热水系统。 该热水器包括具有自来水入口和热水出口的储水保温箱，该储水保温 箱内设置有连接于家用空调系统的换热器，所述换热器由第一级换热 器和第二级换热器连接而成，其中第一级换热器为连通至家用空调系 统压缩机输出端的沉浸式换热器，第二级换热器为套管式逆流换热 器，该套管式逆流换热器包括内管和外套管，内管入口与所述沉浸式 换热器相连通，内管出口与家用空调系统冷凝器的输入端相连通，外套管环隙的一端连接于所述自来水入口，另一端设置有温控流量调节 水阀。注水路径为自来水入水口、第二级套管式逆流换热器、温控流 量调节水阀、储7JC保温箱(沉浸式换热器)、热水出口；制冷剂路径 为接空调室外压缩机出口铜管、第一级沉浸式换热器、第二级套管 式逆流换热器的内管、接空调室外冷凝器入口铜管。制冷;^文热与水吸 热形成逆向循环。上述两级换热器，第一级采用沉浸式换热器全部沉浸于储水保 温箱的水里，压缩机排出的60-70X:高温高压气态制冷剂首先流过该 沉浸式换热器，将储水保温箱内的水加热至55-60n并恒温，此过程 交换的热量约为15-20%;第二级采用套管式逆流换热器，内管与沉 浸式换热器相连通，制冷剂从内管流过，而自来水则从自来水入口流 入，并以相反的方向从外套管环隙中流过。经第一级沉浸式换热器换 热后，内管中的余温约为55-60n的制冷剂与外套管环隙中的温度约 为15-25。C的自来水逆流换热，自来水吸热后升温30'C,到达外套管 环隙的出口时水温约为40-50°C，内管中的制冷剂;故热后降温25°C， 从内管出来的温度约为20-30°C，空调制冷所产生热量的80%以上由 套管式逆流换热器交换到自来水中，从而实现了对空调余热百分百的 利用，解决了其它空调余热热水器热能利用率低的技术难题。本技术在第一级换热器与第二级换热器之间，也即是外套 管环隙的出口处配置了一个温控流量调节水阀，以4艮据加热后的水温 来控制注入水的流量，使注入水量与空调机的制热量相匹配，使注入 储水保温箱的水温控制在设定的温度之上，当储水保温箱放热水和重 新注入自来水时不会明显降低热水出口的出水温度。当空调关闭时， 由于采用了温控流量调节水阀，当第二级换热器中的水温达不到设定 温度(例如40。C)时，温控流量调节水阀为关闭状态，所以不会冲冷储水保温箱内的热水，出水温度不会降低，解决了其它空调余热热 水器在空调不开机时热水不能用的技术难题。为了实现上述第二个目的，所述储水保温箱采用承压结构，其 内包括了空气胀缩区和储水区，入水时利用自来水的水压将储7JC保温 箱内的空气压缩，自来水按一定流量流入套管式逆流换热器加热后再 注入储水区，并由第一级沉浸式换热器继续加热和恒温。当^f吏用热水 时，由于储水保温箱内压缩空气的膨胀压力，可大流量放热水不需要 另外配置水泵，满足了淋浴等生活需要，提高了节能，系统简单、实 用且稳定。为了实现上述第三个目的，所述套管式逆流换热器与家用空调 系统冷凝器之间增设有附加毛细管和第一旁通电磁阀，家用空调系统 的原有毛细管的输入端与所述压缩机的输入端之间设置有第二旁通电 磁阀。上述方案通过安装控制阀、节流与旁通控制，将单冷式空调机 转变为空气源热泵制热水系统，即为空调制冷、热水两用系统，夏天 用制冷免耗能制热水，冬天开热泵制热水。冬天空调室内机运行制冷 时，空调室外机可采用逆卡诺循环原理制热，加装在室外的第一旁通 电磁阀动作关闭主路直管，第二旁通电磁阀打开，由此使得室外机的 冷凝器转变为热泵热水系统的蒸发器，此时流过室外机冷凝器(用作 蒸发器)的低温低压液态制冷剂通过吸收周围空气中的热量就会蒸发 汽化成为常温气态制冷剂，通过第二旁通电磁阀(不经原有毛细管和 室内机)直接旁通到压缩机，压缩为高温高压的液态制冷剂，温度可达到75-85*C,然后送到储7JC保温箱内的换热器，高温高压的液态制冷 剂在换热器中冷凝放热，此时热量高效全部回收，此技术突破解决了 单冷式家用不能使用空调热水器的这一难题。所述压缩机的输入端设置有防过低压及防结霜保护开关，输出 端设置有防过高压及缺水开关。所述沉浸式换热器优选为圆铜管盘管式结构。所述套管式逆流换热器的内管优选为铜管盘管式，外套管优选 为承压隔热铝塑复合管。综上所述，本技术的优点和有益本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家用空调全热回收热水器，包括具有自来水入口和热水出口的储水保温箱，该储水保温箱内设置有连接于家用空调系统的换热器，其特征在于：所述换热器由第一级换热器和第二级换热器连接而成，其中第一级换热器为连通至家用空调系统压缩机输出端的沉浸式换热器，第二级换热器为套管式逆流换热器，该套管式逆流换热器包括内管和外套管，内管入口与所述沉浸式换热器相连通，内管出口与家用空调系统冷凝器的输入端相连通，外套管环隙的一端连接于所述自来水入口，另一端设置有温控流量调节水阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓惠文，
申请(专利权)人：邓惠文，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]