專利名稱：：一種空氣源熱泵熱水器的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種熱水器，具體涉及一種空氣源熱泵熱水器，是對現(xiàn)有空氣源熱泵熱水器主機進行的一種改進。
背景技術：
：目前，我國民用熱水供應主要是靠燃煤燃油鍋爐、太陽能熱水器、天然氣熱水器和電熱水器等。太陽能熱水器主要靠輻射吸熱，受氣候變化的影響較大。安裝條件因房型結構，地域氣候差異受限較大；煤、油、天然氣屬不可再生能源，熱值高價格高，燃燒對環(huán)境有較大的污染，同時加劇了溫室效應；電熱水器能耗大，而且在我國發(fā)電百分之八十以上靠火力發(fā)電，跟燃煤的性質差不多，而且使用電和天然氣還存在著安全隱患。近幾年，國家將環(huán)保節(jié)能問題提高到戰(zhàn)略高度，因此空氣源熱泵熱水器以其環(huán)保節(jié)能，安裝方便越來越受到重視。2003年哈爾濱商業(yè)大學研究了R417a熱泵熱水系統(tǒng)；2004年6月浙江大學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)定性的實驗研究。這些研究目前還沒能轉化成成熟的技術。目前在我國也有不少廠家嘗試生產(chǎn)空氣源熱泵熱水器，多數(shù)只是對空調(diào)進行改造，節(jié)能效果并不顯著。目前在空氣源熱泵熱水器技術中存在的最大缺點是，在溫度較低的地區(qū)難以適用，因為蒸發(fā)溫度過低，壓縮機吸氣很少，缺少潤滑而損壞，為了避免損壞有時加上低壓保護裝置，當壓力較低的時候，壓縮機則停機，導致用戶無法正常使用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種空氣源熱泵熱水器，克服現(xiàn)有技術中節(jié)能效果差，在溫度較低的地區(qū)壓縮機易損壞或停機，導致用戶無法正常使用的缺點。一種空氣源熱泵熱水器，主機由壓縮機、套管式換熱器、貯液器、干燥過濾器、電子膨脹閥、翅片式換熱器、四通換向閥、氣液分離器、壓縮機等順次連接構成主要循環(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，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。本實用新型在壓縮機與套管換熱器的高壓管路與進入壓縮機的低壓管之間，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泄荷后壓縮機不會停機。由翅片式換熱器的分液管引出一根冷盤管，使其環(huán)繞壓縮機并保溫，使得壓縮機運轉產(chǎn)生的廢熱能得到充分利用，同時避免了壓縮機過熱。經(jīng)以上兩處改進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。本實用新型設計的空氣源熱泵熱水器，結構簡單，加工制作方便，可實現(xiàn)在冬季溫度較低區(qū)域的使用，同時在現(xiàn)有安全、環(huán)保等優(yōu)點的基礎上，進一步提高其節(jié)能效率。以下結合附圖和實施例對本實用新型加以詳細說明。附圖是本實用新型主機系統(tǒng)結構示意圖。1、壓縮機，2、套管式換熱器，3、出水口，4、進水口，5、貯液器，6、干燥過濾器，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。具體實施方式一種空氣源熱泵熱水器，包括主機、水循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。主機由壓縮機l、套管式換熱器2、貯液器5、干燥過濾器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1等順次連接構成主要循環(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、補水閥和恒壓供水泵構成。制熱時壓縮機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的進水口4進入，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部分汽化，然后在四通換向閥IO線圈不加電的情況下通過四通換向閥10流入氣液分離器ll，氣液分離器11與壓縮機的低壓進氣口相連，制冷劑經(jīng)氣液分離器ll分離后，氣體被吸入壓縮機進行壓縮，再從高壓出氣口流出，進行周而復始的循環(huán)。冬季除霜時，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進行溶霜，同時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，通過干燥過濾器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，通過四通換向閥1流入氣液分離器11，氣液分離器11與壓縮機的低壓進氣口相連，制冷劑經(jīng)氣液分離器ll分離后，氣體被吸入壓縮機進行壓縮，再從高壓出氣口流出。當環(huán)境溫度低于-15'C時，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，打開閥門，使高壓段的氣體補充到低壓段。壓縮機能夠吸入足量的混有潤滑劑的制冷劑氣體，保持安全運轉。此時制熱效率雖低，但仍然大于電加熱，能夠保證用戶不間斷使用熱水。夏季，當環(huán)境溫度很高，設備周圍(樓頂)高于5(TC時，壓縮機的吸氣溫度較高，同時壓縮機使用的電能轉化成機械能，除一部分做功，還有一部分轉化為熱能，這部分熱能的累積使得壓縮機自身溫度升高，當溫度過高時，制冷劑中的潤滑油會焦化，變成炭粉，嚴重時會導致壓縮機報廢。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1并保溫，能夠及時帶走壓縮機產(chǎn)生的廢熱，變廢為寶，同時有效冷卻了壓縮機，使設備的整體性能得到較好的提高。第一步啟動循環(huán)水泵，檢測水流開關閉合(15s)正常后，啟動系統(tǒng)，先啟動壓縮機，再啟動風機。風機的控制30s內(nèi)初始條件外環(huán)境》25"C，風機低速運轉，外環(huán)境^25'C時，風機高速運轉。水泵故障后，人工按控制板復位鍵，每隔15s水泵開啟15s，如故障仍不恢復，則關機。高/低壓/水流開關故障判斷時間5s。線控器與控制CPU通訊故障持續(xù)一分鐘，系統(tǒng)自動停機。除霜功能首次進入除霜動作要求制熱運行30分鐘以上。當室外環(huán)境溫度大于等于蒸發(fā)器盤管溫度5'C達3分鐘以上且盤管溫度低于-2。C，環(huán)境溫度小于15"除霜開始。下次除霜判斷時間間隔取決于上次除霜時間除霜時間小于7分鐘，除霜間隔為50分鐘；除霜時間710分鐘，除霜間隔為35分鐘。進入除霜四通閥換向，風機停止，屏蔽低壓保護并延時3分鐘，電子膨脹閥開度為40%。除霜結束，四通閥換向，風機開啟，恢復電子膨脹閥最初的開度。除霜結束條件環(huán)境溫度大于15'C或者除霜運行時間大于10分鐘。電子膨脹閥控制過熱度目標值為rc.取機組制取55'C熱水運行試驗的一組數(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、壓縮機電流。滿足實驗要求時，耗電為0.98千瓦時。此時主機的制熱效率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的價格比較電熱水器液化氣柴油鍋爐天然氣動力煤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，它的直接費用是電熱水器的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%.權利要求1.一種空氣源熱泵熱水器，主機由壓縮機(1)、套管式換熱器(2)、貯液器(5)、干燥過濾器(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(1)等順次連接構成主要循環(huán)，其特征在于在氣液分離器(11)的出口低壓管路與壓縮機(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(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，主機由壓縮機、套管式換熱器、貯液器、干燥過濾器、電子膨脹閥、翅片式換熱器、四通換向閥、氣液分離器、壓縮機等順次連接構成主要循環(huán)，在氣液分離器的出口低壓管路與壓縮機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，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泄荷后壓縮機不會停機，可實現(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)繞壓縮機并保溫，使得壓縮機運轉產(chǎn)生的廢熱能得到充分利用，同時避免了壓縮機過熱。本實用新型安全、環(huán)保，可進一步提高其節(jié)能效率。文檔編號F24H4/02GK201034380SQ20072006675公開日2008年3月12日申請日期2007年1月26日優(yōu)先權日2007年1月26日發(fā)明者習德成申請人:習德成