采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)，包括熱泵熱水循環(huán)系統(tǒng)，該熱泵熱水循環(huán)系統(tǒng)包括戶外單元，室內(nèi)單元及熱水供應(yīng)單元；該戶外單元包括壓縮器，戶外換熱器四通閥及膨脹部分，并且進行熱泵制冷劑循環(huán)。該室內(nèi)單元包括一個在由壓縮器排放的制冷劑與水之間進行換熱的水-制冷劑換熱器，在該水-制冷劑換熱器上設(shè)有被加熱水的進水口和出水口，該進水口與水源連接，該出水口與所述的熱水供應(yīng)單元連接。本發(fā)明的有益效果是：復(fù)合在蒸發(fā)器散熱翅片上的電熱膜發(fā)熱均勻，直接透過外表面導(dǎo)熱性好的絕緣層散熱除霜解凍，加熱效率高，能耗低。電熱膜外表面的絕緣層導(dǎo)熱性好，并對蒸發(fā)器表面起到保護的作用，大大延長使用壽命；可以連續(xù)供應(yīng)熱水。
【專利說明】采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)，可用于任何采用制冷-熱泵空調(diào)裝置并且需要熱水的地方提供熱水。
【背景技術(shù)】
[0002]與熱泵相關(guān)的熱水供應(yīng)及加熱設(shè)備與一個熱泵循環(huán)和一個熱水循環(huán)單位相組合，在水和由壓縮器排放的制冷劑之間進行換熱，構(gòu)成了一個熱泵制冷回路從而進行熱水供應(yīng)及地板加熱。
[0003]在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，供水沿著封閉回路流動加熱的管道與供應(yīng)熱水的管道分開，熱量轉(zhuǎn)換在熱泵制冷回路的壓縮器出口側(cè)管道的不同位置進行。也就是說，在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，用于加熱的水-制冷劑換熱器與用于供應(yīng)熱水的水-制冷劑換熱器是分開的。
[0004]這種與熱泵相關(guān)的熱水供應(yīng)及加熱設(shè)備具有如前面所描述的結(jié)構(gòu)，因此具有下列問題。
[0005]第一，當(dāng)構(gòu)成熱泵制冷循環(huán)的蒸發(fā)器表面形成霜凍而需要進行解凍操作時，加熱及熱水供應(yīng)功能則必須完全停止，直到解凍操作完成為止。在進行解凍操作時，熱水不能被供應(yīng)，室內(nèi)氣溫也隨之降低。若在進行解凍操作的同時也進行加熱操作，熱量將會從水-制冷劑換熱器傳輸至制冷劑，因此循環(huán)水的溫度降低，從而導(dǎo)致室內(nèi)地板溫度降低。
[0006]第二，即使在解凍操作完成后可以再次進行熱水供應(yīng)及加熱，要使加熱循環(huán)達到一個正常水平以及供應(yīng)的熱水達到固定溫度還需要一段時間。
[0007]第三，用于加熱的水-制冷劑換熱器以及用于供應(yīng)熱水的水-制冷劑換熱器是分開的，因此安裝過程較為復(fù)雜，并且增加了制造成本。
[0008]另外一種對構(gòu)成熱泵制冷循環(huán)的蒸發(fā)器表面解凍的方法是，利用電熱器與風(fēng)扇的配合對蒸發(fā)器表面吹熱風(fēng)；或者采用電磁加熱方式，利用電磁場在蒸發(fā)器本體感應(yīng)的渦流產(chǎn)生熱量使蒸發(fā)器發(fā)熱升溫解凍。上述兩種電加熱方法的缺點是效率低，能耗高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的進行解凍操作時，加熱及熱水供應(yīng)功能則必須完全停止；以及加熱效率低，能耗高的問題。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)，包括熱泵熱水循環(huán)系統(tǒng)，該熱泵熱水循環(huán)系統(tǒng)包括一個戶外單元，一個室內(nèi)單元及一個熱水供應(yīng)單元；該戶外單元包括一個壓縮器，一個戶外換熱器一個四通閥及一個膨脹部分，并且進行熱泵制冷劑循環(huán)，其特征在于，該室內(nèi)單元包括一個在由壓縮器排放的制冷劑與水之間進行換熱的水-制冷劑換熱器，在該水-制冷劑換熱器上設(shè)有被加熱水的進水口和出水口，該進水口與水源連接，該出水口與所述的熱水供應(yīng)單元連接。
[0011]在所述的水-制冷劑換熱器的散熱翅片的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有電熱膜復(fù)合層，該電熱膜復(fù)合層包括電熱膜、襯底絕緣層和絕緣保護層，在散熱翅片的表面依次設(shè)有襯底絕緣層、電熱膜和絕緣保護層，電熱膜通過設(shè)在其上面或下面的、對插的梳狀電極與電源連接。
[0012]所述的襯底絕緣層采用隔熱性能好的絕緣材料，耐溫高于150攝氏度；該絕緣保護層采用導(dǎo)熱性能好的絕緣材料，耐溫高于150攝氏度。
[0013]所述的襯底絕緣層的材料包括:氟塑料、聚醚亞胺、聚醚醚酮、液晶聚合物或改性尼龍，能夠耐250攝氏度以上的高溫。
[0014]所述的絕緣保護層的材料包括:聚四氟乙烯、氧化鋁、二氧化硅或硅樹脂。
[0015]該室內(nèi)單元還包括一個在制冷模式下的室內(nèi)蒸發(fā)器，該室內(nèi)蒸發(fā)器的制冷劑回路通過三通閥與所述的水-制冷劑換熱器的制冷劑回路并聯(lián)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:復(fù)合在蒸發(fā)器(冷凝器)散熱翅片上的電熱膜發(fā)熱均勻，直接透過外表面導(dǎo)熱性好的絕緣層散熱，實現(xiàn)對蒸發(fā)器表面加熱除霜解凍的目的，加熱效率高，能耗低；在外形上沒有改變原有結(jié)構(gòu)，不需要增加額外的裝置，占用空間??；電熱膜外表面的絕緣層導(dǎo)熱性好，并對蒸發(fā)器表面起到保護的作用，大大延長使用壽命；根據(jù)蒸發(fā)器表面的溫度隨時自動加熱除霜，不需要停止主機的工作，可以連續(xù)供應(yīng)熱水。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明一個實施例的總體構(gòu)成示意圖；
圖2是本發(fā)明蒸發(fā)器散熱翅片表面的電熱膜和梳狀電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖2的層結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]參見圖1?圖3，本發(fā)明一種采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)，包括熱泵熱水循環(huán)系統(tǒng)，該熱泵熱水循環(huán)系統(tǒng)包括一個戶外單元A，一個室內(nèi)單元B及一個熱水供應(yīng)單元C ；該戶外單元A包括一個壓縮器1，一個戶外換熱器3 (在熱泵模式下為蒸發(fā)器)，一個四通閥2及一個膨脹閥4 ;該室內(nèi)單兀B包括一個室內(nèi)蒸發(fā)器7 (含電風(fēng)扇6),該室內(nèi)蒸發(fā)器7的制冷劑回路通過三通閥5與所述的水-制冷劑換熱器9的制冷劑回路并聯(lián)，在室內(nèi)需要制冷時，轉(zhuǎn)換三通閥5使制冷劑流過室內(nèi)蒸發(fā)器7 (普通空調(diào)的室內(nèi)機)。以上系統(tǒng)按常規(guī)方式連接并且進行熱泵制冷劑循環(huán)。其特征在于，該室內(nèi)單元B包括一個在由壓縮器I排放的制冷劑與水之間進行換熱的水-制冷劑換熱器9 (為管殼式結(jié)構(gòu)，制冷劑在內(nèi)部的散熱管道8內(nèi)循環(huán))，在該水-制冷劑換熱器9上設(shè)有被加熱水的進水口 a和出水口 b，該進水口 a與水源12連接，該出水口 b與所述的熱水供應(yīng)單元11連接。熱水供應(yīng)單元11可以是淋浴裝置、儲水箱或其他用水的裝置。水源12可以是自來水或其他儲水裝置，在使用自來水時可以省去水泵10。
[0019]在所述的水-制冷劑換熱器3的散熱翅片(為了清楚簡便，在圖2和圖3中用標記3表不散熱翅片)的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有電熱膜復(fù)合層，該電熱膜復(fù)合層包括電熱膜32、襯底絕緣層33、絕緣保護層34和梳狀電極31，在散熱翅片3的表面依次設(shè)有襯底絕緣層33、電熱膜32和絕緣保護層34，電熱膜32通過設(shè)在其上面或下面的、對插的梳狀電極31 (在每一梳狀電極31上設(shè)有接線端子311)與加熱電源連接，也用于各個散熱翅片3之間的電連接(用導(dǎo)線或螺釘連接)。[0020]所述的襯底絕緣層33采用隔熱性能好的絕緣材料，耐溫高于150攝氏度。襯底絕緣33層的材料包括:氟塑料、聚醚亞胺、聚醚醚酮、液晶聚合物或改性尼龍，能夠耐250攝氏度以上的高溫。
[0021]該絕緣保護層34采用導(dǎo)熱性能好的絕緣材料，耐溫高于150攝氏度。絕緣保護層34的材料包括:聚四氟乙烯、氧化鋁、二氧化硅或硅樹脂。
[0022]電熱膜32采用常規(guī)材料和工藝制得；襯底絕緣層33和絕緣保護層34采用常規(guī)工藝制得，如涂敷或流延工藝；梳狀電極31可以采用印刷工藝或其他常規(guī)工藝制備。
【權(quán)利要求】
1.一種采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)，包括熱泵熱水循環(huán)系統(tǒng)，該熱泵熱水循環(huán)系統(tǒng)包括一個戶外單元，一個室內(nèi)單元及一個熱水供應(yīng)單元；該戶外單元包括一個壓縮器，一個戶外換熱器一個四通閥及一個膨脹部分；該并且進行熱泵制冷劑循環(huán)，其特征在于，該室內(nèi)單元包括一個在由壓縮器排放的制冷劑與水之間進行換熱的水-制冷劑換熱器，在該水-制冷劑換熱器上設(shè)有被加熱水的進水口和出水口，該進水口與水源連接，該出水口與所述的熱水供應(yīng)單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)，其特征在于，在所述的水-制冷劑換熱器的散熱翅片的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有電熱膜復(fù)合層，該電熱膜復(fù)合層包括電熱膜、襯底絕緣層和絕緣保護層，在散熱翅片的表面依次設(shè)有襯底絕緣層、電熱膜和絕緣保護層，電熱膜通過設(shè)在其上面或下面的、對插的梳狀電極與電源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的襯底絕緣層采用隔熱性能好的絕緣材料，耐溫高于150攝氏度；該絕緣保護層采用導(dǎo)熱性能好的絕緣材料，耐溫高于150攝氏度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的襯底絕緣層的材料包括:氟塑料、聚醚亞胺、聚醚醚酮、液晶聚合物或改性尼龍，能夠耐250攝氏度以上的高溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的絕緣保護層的材料包括:聚四氟乙烯、氧化鋁、二氧化硅或硅樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用熱泵的熱水供應(yīng)和加熱系統(tǒng)，其特征在于，該室內(nèi)單元還包括一個在制冷模式下的室內(nèi)蒸發(fā)器，該室內(nèi)蒸發(fā)器的制冷劑回路通過三通閥與所述的水-制冷劑換熱器的制冷劑回路并聯(lián)。
【文檔編號】F24D17/02GK103438574SQ201310379589
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】楊奕, 張蔚, 顧海勤, 李俊紅, 馬躍, 全毅, 曹衛(wèi)華 申請人:南通大學(xué)