本發(fā)明涉及空氣能熱水器領(lǐng)域,具體而言涉及空氣能熱水器的取熱方法。
背景技術(shù):
空氣能熱水器,也稱熱泵熱水器、空氣源熱水器,是運(yùn)用熱泵工作原理從空氣中轉(zhuǎn)移熱量來制造熱水的裝置,空氣能熱水器通過冷媒不斷地完成壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)不斷循環(huán)將外界的熱量轉(zhuǎn)移到水中。制取相同數(shù)量的熱水,相對于電熱水器,電能消耗只有四分之一,與太陽能熱水器相比也不依賴陽光取熱,空氣能熱水器通過冷媒換熱,水不直接與電加熱元件接觸,不會有電加熱存在的漏電、干燒等隱患,也沒有燃?xì)鉄崴鳟a(chǎn)生廢氣中毒和泄漏爆炸的隱患,使用安全環(huán)保。
空氣能熱水器的主要缺點是:
1、空氣能熱水器使用壓縮機(jī)的工作條件遠(yuǎn)比空調(diào)制冷時惡劣,高溫、高壓是目前空氣能熱水器壓縮機(jī)易壞的普遍現(xiàn)象。
2、空氣能熱水器熱交換方式主要有4種,在50~60攝氏度范圍,熱水極易結(jié)垢,罐式熱交換器易結(jié)垢,熱效能大幅下降,難于清洗,套管式內(nèi)螺旋管易被結(jié)垢擠破而報廢,蓄水罐外盤管式尺寸大,耗材多,造價高,蓄水罐內(nèi)盤管式銅管在熱水中極易腐蝕泄漏而報廢。
3、由于空氣能熱水器需要致冷循環(huán)進(jìn)行多次熱交換,加熱速度慢,所以需要較大容量的容器來匯集制取的熱能,如果熱水用量較大、空氣能熱水器的體積就比較大,由于為了保證使用熱水的壓力需要、熱水蓄熱容器勢必需要有耐壓要求,保證水質(zhì)還需要有不能污染的材質(zhì)要求,所以耐壓、大容量的容器占了空氣能熱水器相當(dāng)大的部分成本,為了保證耐壓,形狀通常采用圓柱形,實際應(yīng)用對使用環(huán)境還是不方便,只適用于別墅、賓館、機(jī)關(guān)等環(huán)境能保證安裝位置較大的用戶。
4、由于大容積、需耐市政水壓、保證水質(zhì)的容器占據(jù)空氣能熱水器相當(dāng)部分的成本,造成空氣能熱水器價格高,難以普及。
5、循環(huán)水泵保溫難、壽命短維修量多.
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對空氣能熱水器的5個主要缺點進(jìn)行解決:
1、壓縮機(jī)工作條件惡化,易于損壞,采取對壓縮機(jī)進(jìn)行外殼嚴(yán)格的密閉防銹蝕處理后,放入吸熱交換水箱內(nèi),浸沒于被加熱的中間熱介質(zhì)水中,壓縮機(jī)與中間熱介質(zhì)水僅隔一層防腐保護(hù)材料,壓縮機(jī)的外殼熱量能保證及時與熱介質(zhì)進(jìn)行充分交換,壓縮機(jī)所產(chǎn)生的熱能基本被中間熱介質(zhì)水全部吸收,由于空氣能熱水器使用水溫一般在70攝氏度以下,所以壓縮機(jī)外殼溫度在中間介質(zhì)水中,不會超過正??照{(diào)制冷時的工作條件,消除了壓縮機(jī)工作條件惡化,易于損壞的隱患。
2、為保證換熱器銅管長期在中間熱介質(zhì)水中不易腐蝕,采取銅管熱交換器緊貼在水套外側(cè),內(nèi)側(cè)僅有經(jīng)過嚴(yán)格的密閉防銹蝕處理后的壓縮機(jī)(可用耐水橡膠嚴(yán)密包裹),耐腐蝕無刷直流循環(huán)潛水泵。涉水的銅管部分均采用防護(hù)材料保護(hù)隔離,由于換熱水箱的水是強(qiáng)制循環(huán),整個系統(tǒng)水溫是充分交換的,所以體積可以做的很小,剛把壓縮機(jī),潛水泵裝下即可,可以是圓柱形,也可以是矩形,這樣外盤管耐腐蝕與低成本問題的即可解決。
3、為保證使用水質(zhì)與承壓的要求,采用增加一級單向換熱盤管放在蓄熱水箱內(nèi),市政自來水直接接入熱水器的熱水二級單向換熱盤管,由二級單向換熱盤管道在熱容器直接取熱使用,既消除了水質(zhì)污染隱患,消除了水中水垢沉積對換熱器的影響,也消除了大容量熱水容器需要耐壓的要求,完全沒有了污染隱患,由承壓管道取代了熱容器的承壓功能。
4、本發(fā)明空氣能熱水器的蓄熱水箱容器,只需考慮容量、保溫的要求,無需考慮耐壓,對使用水質(zhì)無污染,完全可選使用溫度大于90攝氏度的非承壓塑料容器,大幅度降低成本,形狀可以設(shè)計的與環(huán)境協(xié)調(diào),容量大小可以改變形狀,與家具搭配就很方便完全可以用于比較小的戶型。
5、為保證水溫度的均勻,上下層水混合及蓄熱水箱均由循環(huán)潛水泵保證,循環(huán)泵為耐熱全塑料低壓無刷直流電機(jī)可以保證可靠長期免維護(hù)使用。
6、本發(fā)明空氣能熱水器的吸熱風(fēng)管產(chǎn)生的冷氣可以很方便的作為空調(diào)冷風(fēng)進(jìn)行利用。
7、由于參與循環(huán)換熱的中間介質(zhì)水只有兩個水箱容積那么多,即使有水垢也極為有限,經(jīng)過一段時間反應(yīng)也不會形成影響管道設(shè)施的量,而且主換熱管設(shè)在換熱水箱外側(cè),完全避免了水垢和腐蝕的影響。
8、本發(fā)明考慮了充分使用設(shè)備使用電能產(chǎn)生的熱能,盡可能把產(chǎn)生熱能的設(shè)施都匯集到換熱水箱內(nèi),減少熱能消耗,提高了熱效率。
9、末端利用市政管網(wǎng)自有壓力,只是讓其在蓄熱水箱中,流過換熱盤管吸收熱量即變成可用熱水,水質(zhì)有保障,不會造成水質(zhì)變差,
本發(fā)明空氣能熱水器是對目前常見的空氣能熱水器的優(yōu)缺點進(jìn)行綜合的解決,采用兩個水箱分置,各自承擔(dān)主要的功能,又同時規(guī)避承擔(dān)水壓的問題,滿足了功能可靠、成本低廉,使用比較方便,特別是換熱水箱除了體積小、出水換熱管不在以外,基本集中了設(shè)施的全部,維修、安裝都會有利。
附圖說明
附圖1、附圖2是工作原理圖,附圖3,附圖4是換熱水箱的結(jié)構(gòu)形式示意圖。