專利名稱：：一種空氣源熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種熱水器，具體涉及一種空氣源熱泵熱水器，是對(duì)現(xiàn)有空氣源熱泵熱水器主機(jī)進(jìn)行的一種改進(jìn)。
背景技術(shù)：
：目前，我國(guó)民用熱水供應(yīng)主要是靠燃煤燃油鍋爐、太陽(yáng)能熱水器、天然氣熱水器和電熱水器等。太陽(yáng)能熱水器主要靠輻射吸熱，受氣候變化的影響較大。安裝條件因房型結(jié)構(gòu)，地域氣候差異受限較大；煤、油、天然氣屬不可再生能源，熱值高價(jià)格高，燃燒對(duì)環(huán)境有較大的污染，同時(shí)加劇了溫室效應(yīng)；電熱水器能耗大，而且在我國(guó)發(fā)電百分之八十以上靠火力發(fā)電，跟燃煤的性質(zhì)差不多，而且使用電和天然氣還存在著安全隱患。近幾年，國(guó)家將環(huán)保節(jié)能問(wèn)題提高到戰(zhàn)略高度，因此空氣源熱泵熱水器以其環(huán)保節(jié)能，安裝方便越來(lái)越受到重視。2003年哈爾濱商業(yè)大學(xué)研究了R417a熱泵熱水系統(tǒng)；2004年6月浙江大學(xué)制冷與低溫研究所研究了一種用于低溫環(huán)境下新型空氣源熱泵的循環(huán)；2005年上海交通大學(xué)制冷與低溫工程研究所做了熱力膨脹閥在節(jié)能空氣源熱泵熱水器系統(tǒng)中穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)研究。這些研究目前還沒(méi)能轉(zhuǎn)化成成熟的技術(shù)。目前在我國(guó)也有不少?gòu)S家嘗試生產(chǎn)空氣源熱泵熱水器，多數(shù)只是對(duì)空調(diào)進(jìn)行改造，節(jié)能效果并不顯著。目前在空氣源熱泵熱水器技術(shù)中存在的最大缺點(diǎn)是，在溫度較低的地區(qū)難以適用，因?yàn)檎舭l(fā)溫度過(guò)低，壓縮機(jī)吸氣很少，缺少潤(rùn)滑而損壞，為了避免損壞有時(shí)加上低壓保護(hù)裝置，當(dāng)壓力較低的時(shí)候，壓縮機(jī)則停機(jī)，導(dǎo)致用戶無(wú)法正常使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種空氣源熱泵熱水器，克服現(xiàn)有技術(shù)中節(jié)能效果差，在溫度較低的地區(qū)壓縮機(jī)易損壞或停機(jī)，導(dǎo)致用戶無(wú)法正常使用的缺點(diǎn)。一種空氣源熱泵熱水器，主機(jī)由壓縮機(jī)、套管式換熱器、貯液器、干燥過(guò)濾器、電子膨脹閥、翅片式換熱器、四通換向閥、氣液分離器、壓縮機(jī)等順次連接構(gòu)成主要循環(huán)，其特征在于在氣液分離器的出口低壓管路與壓縮機(jī)的出氣口高壓管路之間連有泄荷閥；在翅片式換熱器前端的分液管引出一根冷盤管，使其環(huán)繞壓縮機(jī)，然后連接到翅片式換熱器與四通換向閥之間的低壓管路上。本實(shí)用新型在壓縮機(jī)與套管換熱器的高壓管路與進(jìn)入壓縮機(jī)的低壓管之間，連有一泄荷閥，在環(huán)境溫度很低的情況下，由于壓差變大泄荷閥打開(kāi)泄荷后壓縮機(jī)不會(huì)停機(jī)。由翅片式換熱器的分液管引出一根冷盤管，使其環(huán)繞壓縮機(jī)并保溫，使得壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的廢熱能得到充分利用，同時(shí)避免了壓縮機(jī)過(guò)熱。經(jīng)以上兩處改進(jìn)使得空氣源熱泵熱水器能夠在較低的環(huán)境溫度(-20'C)使用，并提高了空氣源熱泵熱水器的制熱效率。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的空氣源熱泵熱水器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制作方便，可實(shí)現(xiàn)在冬季溫度較低區(qū)域的使用，同時(shí)在現(xiàn)有安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高其節(jié)能效率。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型加以詳細(xì)說(shuō)明。附圖是本實(shí)用新型主機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1、壓縮機(jī)，2、套管式換熱器，3、出水口，4、進(jìn)水口，5、貯液器，6、干燥過(guò)濾器，7、電子膨脹閥，8、分液管，9、翅片式換熱器，10、四通換向閥，11、氣液分離器，12、泄荷閥。具體實(shí)施方式一種空氣源熱泵熱水器，包括主機(jī)、水循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。主機(jī)由壓縮機(jī)l、套管式換熱器2、貯液器5、干燥過(guò)濾器6、電子膨脹閥7、翅片式換熱器9、四通換向閥IO、氣液分離器11、壓縮機(jī)1等順次連接構(gòu)成主要循環(huán)，其特征在于在氣液分離器11的出口低壓管路與壓縮機(jī)l的出氣口高壓管路之間連有泄荷閾12;在翅片式換熱器9前端的分液管8引出一根冷盤管，使其環(huán)繞壓縮機(jī)1然后連接到翅片式換熱器9與四通換向閥IO之間的低壓管路上。水循環(huán)系統(tǒng)，主要有循環(huán)水泵、保溫水箱、補(bǔ)水閥和恒壓供水泵構(gòu)成。制熱時(shí)壓縮機(jī)1高壓出氣口與四通換向閥IO相連，四通換向閥IO在線圈不加電的情況下，將高壓制冷劑氣體輸送到套管式換熱器2，套管式換熱器2管芯流高溫高壓的制冷劑，管外流冷卻水，制冷劑被冷卻，冷卻水被加熱，冷卻水不停循環(huán)，最終得到需要的熱水。冷卻水從套管式換熱器2的進(jìn)水口4進(jìn)入，從出水口3流出。制冷劑從套管式換熱器2經(jīng)冷卻后，流入到貯液器5，貯液器)與干燥過(guò)濾器6、電子膨脹閥7、翅片式換熱器)依次相連，制冷劑經(jīng)電子膨脹閥7節(jié)流后成為低溫低壓的制冷劑兩相流，流入到翅片式換熱器9同空氣換熱，吸取空氣的熱量同時(shí)部分汽化，然后在四通換向閥IO線圈不加電的情況下通過(guò)四通換向閥10流入氣液分離器ll，氣液分離器11與壓縮機(jī)的低壓進(jìn)氣口相連，制冷劑經(jīng)氣液分離器ll分離后，氣體被吸入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，再?gòu)母邏撼鰵饪诹鞒?，進(jìn)行周而復(fù)始的循環(huán)。冬季除霜時(shí)，四通換向閥10在線圈加電，將高壓制冷劑氣體輸送到翅片式換熱器9進(jìn)行溶霜，同時(shí)制冷劑自身被冷卻液化，然后經(jīng)電子膨脹閥7節(jié)流后成為低溫低壓的制冷劑兩相流，通過(guò)干燥過(guò)濾器6后流入到套管式換熱器2，吸收冷卻水的熱量后汽化。套管式換熱器2在四通換向閥10線圈加電的情況下，通過(guò)四通換向閥1流入氣液分離器11，氣液分離器11與壓縮機(jī)的低壓進(jìn)氣口相連，制冷劑經(jīng)氣液分離器ll分離后，氣體被吸入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，再?gòu)母邏撼鰵饪诹鞒?。?dāng)環(huán)境溫度低于-15'C時(shí)，由于蒸發(fā)溫度較低，制冷劑汽化的量很少，低壓段的壓力很低。此時(shí)高壓段因冷凝溫度變化不大，高壓段的壓力基本保持不變。在氣液分離器11的出口低壓管路與壓縮機(jī)1的出氣口后的高壓管路之間連有泄荷閥12在壓差的作用下，打開(kāi)閥門，使高壓段的氣體補(bǔ)充到低壓段。壓縮機(jī)能夠吸入足量的混有潤(rùn)滑劑的制冷劑氣體，保持安全運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)制熱效率雖低，但仍然大于電加熱，能夠保證用戶不間斷使用熱水。夏季，當(dāng)環(huán)境溫度很高，設(shè)備周圍(樓頂)高于5(TC時(shí)，壓縮機(jī)的吸氣溫度較高，同時(shí)壓縮機(jī)使用的電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，除一部分做功，還有一部分轉(zhuǎn)化為熱能，這部分熱能的累積使得壓縮機(jī)自身溫度升高，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，制冷劑中的潤(rùn)滑油會(huì)焦化，變成炭粉，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)報(bào)廢。在翅片式換熱器)前端的分液管8引出一根冷盤管，使其環(huán)繞壓縮機(jī)1并保溫，能夠及時(shí)帶走壓縮機(jī)產(chǎn)生的廢熱，變廢為寶，同時(shí)有效冷卻了壓縮機(jī)，使設(shè)備的整體性能得到較好的提高。第一步啟動(dòng)循環(huán)水泵，檢測(cè)水流開(kāi)關(guān)閉合(15s)正常后，啟動(dòng)系統(tǒng)，先啟動(dòng)壓縮機(jī)，再啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的控制30s內(nèi)初始條件外環(huán)境》25"C，風(fēng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，外環(huán)境^25'C時(shí)，風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。水泵故障后，人工按控制板復(fù)位鍵，每隔15s水泵開(kāi)啟15s，如故障仍不恢復(fù)，則關(guān)機(jī)。高/低壓/水流開(kāi)關(guān)故障判斷時(shí)間5s。線控器與控制CPU通訊故障持續(xù)一分鐘，系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)。除霜功能首次進(jìn)入除霜?jiǎng)幼饕笾茻徇\(yùn)行30分鐘以上。當(dāng)室外環(huán)境溫度大于等于蒸發(fā)器盤管溫度5'C達(dá)3分鐘以上且盤管溫度低于-2。C，環(huán)境溫度小于15"除霜開(kāi)始。下次除霜判斷時(shí)間間隔取決于上次除霜時(shí)間除霜時(shí)間小于7分鐘，除霜間隔為50分鐘；除霜時(shí)間710分鐘，除霜間隔為35分鐘。進(jìn)入除霜四通閥換向，風(fēng)機(jī)停止，屏蔽低壓保護(hù)并延時(shí)3分鐘，電子膨脹閥開(kāi)度為40%。除霜結(jié)束，四通閥換向，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟，恢復(fù)電子膨脹閥最初的開(kāi)度。除霜結(jié)束條件環(huán)境溫度大于15'C或者除霜運(yùn)行時(shí)間大于10分鐘。電子膨脹閥控制過(guò)熱度目標(biāo)值為rc.取機(jī)組制取55'C熱水運(yùn)行試驗(yàn)的一組數(shù)據(jù)。環(huán)境溫度29'C，水量為0.7噸，最初水溫為28'C每隔3分鐘記錄一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)包括回水溫度、吸氣溫度、蒸發(fā)溫度、吸氣壓力、排氣壓力、壓縮機(jī)電流。滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，耗電為0.98千瓦時(shí)。此時(shí)主機(jī)的制熱效率COP約為5。取該新型空氣源熱泵熱水器的年平均效率<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>與其它的熱源比較<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>每噸水溫度提高3(TC的價(jià)格比較電熱水器液化氣柴油鍋爐天然氣動(dòng)力煤126000千焦+3240焦/度X0.85/元/度=33.06元126000千焦+37634焦/公斤X6元/公斤=20.09元126000平泰+27649S/公—gX4.5元/公/f=20.51元熱泵126000千焦126000千焦+28044焦/公斤X3.5元/公斤=15.73元126000年焦+12600焦/公元+1000X580元/S-5.80元14400焦/度X0.55元/度=4.81元該熱泵熱水器在從水溫為25'C制取55'C熱水時(shí)，它的直接費(fèi)用是電熱水器的14.55%,是液化氣熱水器的23.94%,是柴油鍋爐的23.45%，是天然氣鍋爐的30.58%.是燃煤鍋爐的82.93%.權(quán)利要求1.一種空氣源熱泵熱水器，主機(jī)由壓縮機(jī)(1)、套管式換熱器(2)、貯液器(5)、干燥過(guò)濾器(6)、電子膨脹閥(7)、翅片式換熱器(9)、四通換向閥(10)、氣液分離器(11)、壓縮機(jī)(1)等順次連接構(gòu)成主要循環(huán)，其特征在于在氣液分離器(11)的出口低壓管路與壓縮機(jī)(1)的出氣口高壓管路之間連有泄荷閥(12)；在翅片式換熱器(9)前端的分液管(8)引出一根冷盤管，使其環(huán)繞壓縮機(jī)(1)，然后連接到翅片式換熱器(9)與四通換向閥(10)之間的低壓管路上。專利摘要一種空氣源熱泵熱水器，主機(jī)由壓縮機(jī)、套管式換熱器、貯液器、干燥過(guò)濾器、電子膨脹閥、翅片式換熱器、四通換向閥、氣液分離器、壓縮機(jī)等順次連接構(gòu)成主要循環(huán)，在氣液分離器的出口低壓管路與壓縮機(jī)的出氣口高壓管路之間連有泄荷閥；在前端的分液管引出一根冷盤管，使其環(huán)繞壓縮機(jī)，然后連接到翅片式換熱器與四通換向閥之間的低壓管路上。在環(huán)境溫度很低的情況下，由于壓差變大泄荷閥打開(kāi)泄荷后壓縮機(jī)不會(huì)停機(jī)，可實(shí)現(xiàn)在冬季溫度較低區(qū)域的使用；由翅片式換熱器的分液管引出一根冷盤管，使其環(huán)繞壓縮機(jī)并保溫，使得壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的廢熱能得到充分利用，同時(shí)避免了壓縮機(jī)過(guò)熱。本實(shí)用新型安全、環(huán)保，可進(jìn)一步提高其節(jié)能效率。文檔編號(hào)F24H4/02GK201034380SQ20072006675公開(kāi)日2008年3月12日申請(qǐng)日期2007年1月26日優(yōu)先權(quán)日2007年1月26日發(fā)明者習(xí)德成申請(qǐng)人:習(xí)德成