本發(fā)明屬于熱水器技術(shù)領域，涉及一種紅外加熱的空氣能熱水器。

背景技術(shù)：

空氣能熱水器，也稱“空氣源熱泵熱水器”。“空氣能熱水器”把空氣中的低溫熱量吸收進來，經(jīng)過氟介質(zhì)氣化，然后通過壓縮機壓縮后增壓升溫，再通過換熱器轉(zhuǎn)化給水加熱，壓縮后的高溫熱能以此來加熱水溫?？諝饽軣崴骶哂懈咝Ч?jié)能的特點，制造相同的熱水量，是一般電熱水器的4-6倍，其年平均熱效比是電加熱的4倍，利用能效高。

該新產(chǎn)品克服了太陽能熱水器依靠陽光采熱和安裝不便的缺點。由于空氣能熱水器的工作是通過介質(zhì)換熱，因此其不需要電加熱元件與水直接接觸，避免了電熱水器漏電的危險，也防止了燃氣熱水器有可能爆炸和中毒的危險，更有效控制了燃氣熱水器排放廢氣造成的空氣污染。

空氣能熱水器不需要陽光，因此放在家里或室外都可以。太陽能熱水器儲存的水用完之后，很難再馬上產(chǎn)生熱水，如果電加熱又需要很長的時間，而空氣能熱水零下20攝氏度以上，就可以24小時全天候承壓運行。這樣一來，即使用完一箱水，一個小時左右空氣能熱水器甚至更短時間內(nèi)就會再產(chǎn)生一箱熱水。同時它也能從根本上消除電熱水器漏電、干燒以及燃氣熱水器使用時產(chǎn)生有害氣體等安全隱患，

空氣源熱泵熱水器顧名思義就是把空氣中的熱量通過冷媒搬運到水中，傳統(tǒng)的電熱水器和燃氣熱水器是通過消耗燃氣和電能來獲得熱能，而空氣能熱水器是通過吸收空氣中的熱量來達到加熱水的目的，在消耗相同電能的情況下可以吸收相當于三倍電能左右的熱能來加熱水。

空氣能熱水器是按照“逆卡諾”原理工作的，具體來說，就是“室外機”作為熱交換器從室外空氣吸熱，加熱低沸點工質(zhì)(冷媒)并使其蒸發(fā)，冷媒蒸汽經(jīng)由壓縮機壓縮升溫進入水箱，將熱量釋放至其中的水并冷凝液化，隨后節(jié)流降壓降溫回到室外的熱交換器進入下一個循環(huán)。簡單來說是吸收空氣中的熱量來加熱水，被吸收熱量的空氣也可被運用到廚房，解決悶熱問題。

運用熱泵工作原理制熱，與空調(diào)制冷相反——國家制冷標準是1000瓦，電制冷2800瓦。根據(jù)熱平衡的原理，同時最少產(chǎn)生2800瓦的熱量，加上輸入的1000瓦電，實際產(chǎn)生的熱量在3000—4000瓦，把這些熱量輸送到保溫水箱，其耗電量只是電熱水器的四分之一(電熱水器即使熱效率100％，輸入1000電也只有1000瓦的熱)。

優(yōu)點：空氣能熱水器則不需要陽光，因此放在家里或室外都可以。太陽能熱水器儲存的水用完之后，很難再馬上產(chǎn)生熱水。如果電加熱又需要很長的時間，而空氣能熱水器只要有空氣，溫度在零攝氏度以上，就可以24小時全天候承壓運行。這樣一來，即使用完一箱水，一個小時左右就會空氣能熱水器再產(chǎn)生一箱熱水。同時它也能從根本上消除了電熱水器漏電、干燒以及燃氣熱水器使用時產(chǎn)生有害氣體等安全隱患，克服了太陽能熱水器陰雨天不能使用及安裝不便等缺點，具有高安全、高節(jié)能、壽命長、不排放毒氣等諸多優(yōu)點?？諝饽軣崴鞯膲勖话憧梢赃_到15至20年。

缺點：空氣能熱水器的熱量來源就是我們都必須要的空氣，而作為一種節(jié)能產(chǎn)品，其節(jié)能程度的好壞都與COP值能效比密切相關(guān)。由于當今市場上大部分的空氣能熱水器設計正常工作溫度在0-40℃，故在環(huán)境溫度比較高的南方，空氣能熱水器往往有上佳的表現(xiàn)。而在冬季氣溫只有-10℃的北方城市，空氣能熱水器很難達到設計中預想的效果，會導致加熱速度慢，人們要想洗個熱水澡，往往要等很長時間的預熱。

陶瓷加熱片，是一種通電后板面發(fā)熱而不帶電且無明火的、外形呈圓形或方形的、安全可靠的電加熱平板。陶瓷加熱片由于使用時主要靠熱傳導，因此熱效率高。陶瓷加熱片的類型：可分薄殼式發(fā)熱板、鑄板式發(fā)熱板、管狀元件電熱板。相比空氣能加熱的熱水器，陶瓷片為紅外加熱方式，具有升溫迅速、溫度補償快、熱效率高、加熱均勻，不導電等優(yōu)點。但是陶瓷加熱方式功率密度大，耗電快，不適用長時間加熱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種紅外加熱的空氣能熱水器，安全高效節(jié)能。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種紅外加熱的空氣能熱水器，包括保溫水箱、換熱器和吸收空氣能的吸熱器，換熱器和吸熱器內(nèi)設有螺旋熱交換管，兩個螺旋熱交換管之間通過熱管和冷管連接形成一封閉循環(huán)系統(tǒng)，在熱管上設有熱泵，在冷管上設有儲液罐、干燥過濾器、膨脹閥，其特征在于，保溫水箱上端連通有熱水進水管和提供自來水的冷水進水管，保溫水箱下端連通有熱水出水管和回水總管，換熱器側(cè)面固定有加熱水箱，加熱水箱內(nèi)設有若干陶瓷加熱片，回水總管上設有循環(huán)水泵，回水總管通過回水管一與加熱水箱連通，回水總管通過回水管二與換熱器連通，回水管一上設有閥門一，回水管二上設有閥門二，保溫水箱和換熱器通過調(diào)節(jié)管連通。

熱泵是一種將低位熱源的熱能轉(zhuǎn)移到高位熱源的裝置，也是全世界倍受關(guān)注的新能源技術(shù)。它不同于人們所熟悉的可以提高位能的機械設備—“泵”；熱泵通常是先從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，經(jīng)過電力做功，然后再向人們提供可被利用的高品位熱能?？諝庠礋岜脗鳠峁べ|(zhì)是一種特殊物質(zhì)，常壓下其沸點為零下40℃，凝固點為零下100℃以下，該物質(zhì)冷的時候是液體，但很容易被蒸發(fā)成氣體，反之亦然。目前市場上主要采用的導熱工質(zhì)還是R22，本文簡稱導熱工質(zhì)。

進一步的，調(diào)節(jié)管上設有調(diào)節(jié)閥。

進一步的，換熱器內(nèi)設有實時監(jiān)測水溫的溫度儀。

進一步的，保溫水箱內(nèi)設有監(jiān)測水位的液位儀。

進一步的，冷水進水管上設有閥門三。當溫度儀檢測到保溫水箱的水處于較低水位時，閥門三打開，給保溫水箱補充水。

當外部空氣溫度較高時，可以直接使用空氣能加熱系統(tǒng)給水升溫，保溫水箱內(nèi)的冷水通過回水管進入到換熱器中，此時閥門一關(guān)閉，閥門二打開，啟動熱泵，換熱器中的螺旋熱交換管中的導熱工質(zhì)依次通過儲液罐、干燥過濾器、膨脹閥到達吸熱器中的螺旋熱交換管中，吸熱器吸收空氣中的熱能，將熱能傳遞到導熱工質(zhì)中，通過熱泵將熱導熱工質(zhì)轉(zhuǎn)移到換熱器中，螺旋熱交換管將熱能傳遞到換熱器的水中使水升溫，換熱器的熱水經(jīng)加熱水箱及熱水進水管進入到保溫水箱中，保溫水箱的水溫升高，人們就可以直接使用熱水了。

當外部空氣溫度較低時，空氣能加熱系統(tǒng)無法快速加熱水溫，此時先給熱泵和陶瓷加熱片通電，調(diào)節(jié)閥和閥門二處于關(guān)閉狀態(tài)，閥門一打開，循環(huán)水泵將保溫水箱中的冷水抽送到加熱水箱中，陶瓷加熱片快速給加熱水箱中的水加熱升溫，熱水通過熱水進水管回到加熱水箱中，循環(huán)水泵啟動3-5分鐘后，保溫水箱即可提供人們洗澡用熱水；當人們在使用熱水后，換熱器中的水也經(jīng)過空氣能加熱系統(tǒng)升溫到可用熱水，此時可將陶瓷加熱片的電源關(guān)閉，閥門一關(guān)閉，停止紅外加熱模式，閥門二和調(diào)節(jié)閥打開，可采用空氣能加熱系統(tǒng)給保溫水箱持續(xù)提供熱水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本紅外加熱的空氣能熱水器具有以下優(yōu)點：

1.加熱快，通過陶瓷加熱片紅外加熱，加熱效率快，陶瓷片加熱速度10秒可高達1300度；

2.即使陶瓷加熱片斷裂也沒有一絲電流，真正做到水電分離，保證保溫水箱內(nèi)不會有電流，防止人們洗澡時被電到。

附圖說明

圖1是本紅外加熱的空氣能熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、保溫水箱；2、換熱器；3、吸熱器；4、加熱水箱；5、螺旋熱交換管；6、熱管；7、冷管；8、熱泵；9、儲液罐；10、干燥過濾器；11、膨脹閥；12、熱水進水管；13、冷水進水管；14、熱水出水管；15、回水總管；16、閥門三；17、陶瓷加熱片；18、循環(huán)水泵；19、回水管一；20、回水管二；21、閥門一；22、閥門二；23、調(diào)節(jié)管；24、調(diào)節(jié)閥；25、溫度儀；26、液位儀。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

如圖1所示，本紅外加熱的空氣能熱水器包括保溫水箱1、換熱器2和吸收空氣能的吸熱器3，換熱器2和吸熱器3內(nèi)設有螺旋熱交換管5，兩個螺旋熱交換管5之間通過熱管6和冷管7連接形成一封閉循環(huán)系統(tǒng)。

在熱管6上設有熱泵8，在冷管7上設有儲液罐9、干燥過濾器10、膨脹閥11，其特征在于，保溫水箱1上端連通有熱水進水管12和提供自來水的冷水進水管13，保溫水箱1下端連通有熱水出水管14和回水總管15，換熱器2側(cè)面固定有加熱水箱4，加熱水箱4內(nèi)設有若干陶瓷加熱片17。

回水總管15上設有循環(huán)水泵18，回水總管15通過回水管一19與加熱水箱4連通，回水總管15通過回水管二20與換熱器2連通，回水管一19上設有閥門一21，回水管二20上設有閥門二22，保溫水箱1和換熱器2通過調(diào)節(jié)管23連通。

換熱器2內(nèi)設有實時監(jiān)測水溫的溫度儀25，保溫水箱1內(nèi)設有監(jiān)測水位的液位儀26。

調(diào)節(jié)管23上設有調(diào)節(jié)閥24，打開調(diào)節(jié)閥24，可以使換熱器2中的熱水流入到加熱水箱4中。

冷水進水管13上設有閥門三16。當溫度儀25檢測到保溫水箱1的水處于較低水位時，閥門三16打開，給保溫水箱1補充水。

工作原理：當外部空氣溫度較高時，可以直接使用空氣能加熱系統(tǒng)給水升溫，保溫水箱1內(nèi)的冷水通過回水管進入到換熱器2中，此時閥門一21關(guān)閉，閥門二22打開，啟動熱泵8，換熱器2中的螺旋熱交換管5中的導熱工質(zhì)依次通過儲液罐9、干燥過濾器10、膨脹閥11到達吸熱器3中的螺旋熱交換管5中，吸熱器3吸收空氣中的熱能，將熱能傳遞到導熱工質(zhì)中，通過熱泵8將熱導熱工質(zhì)轉(zhuǎn)移到換熱器2中，螺旋熱交換管5將熱能傳遞到換熱器2的水中使水升溫，換熱器2的熱水經(jīng)加熱水箱4及熱水進水管12進入到保溫水箱1中，保溫水箱1的水溫升高，人們就可以直接使用熱水了。

當外部空氣溫度較低時，空氣能加熱系統(tǒng)無法快速加熱水溫，此時先給熱泵8和陶瓷加熱片17通電，調(diào)節(jié)閥24和閥門二22處于關(guān)閉狀態(tài)，閥門一21打開，循環(huán)水泵18將保溫水箱1中的冷水抽送到加熱水箱4中，陶瓷加熱片17快速給加熱水箱4中的水加熱升溫，熱水通過熱水進水管12回到加熱水箱4中，循環(huán)水泵18啟動3-5分鐘后，保溫水箱1即可提供人們洗澡用熱水；當人們在使用熱水后，換熱器2中的水也經(jīng)過空氣能加熱系統(tǒng)升溫到可用熱水，此時可將陶瓷加熱片17的電源關(guān)閉，閥門一21關(guān)閉，停止紅外加熱模式，閥門二22和調(diào)節(jié)閥24打開，可采用空氣能加熱系統(tǒng)給保溫水箱1持續(xù)提供熱水。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。