[实用新型]一种纳米流体间接吸热热泵热水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热泵热水的节能装置，其核心是纳米流体技术和二次间接换热技术的应用。

背景技术

空气源热泵热水器具有太阳能热水器节能、环保、安全的优点，又解决了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的缺点。由于高安全、高节能、寿命长、不排放污染物等诸多优点，以及可以有效的解决目前国内有关部门对节约能源、环保、安全等各方面较棘手问题，而日益受到社会各方面的广泛关注。

而空气源热泵热水器以空气作为热源，其能效比(COP)和正常工作与否直接与空气源的温度有关。空气源热泵的蒸发器采用风冷式翅片管式换热器，换热系数较低，换热器体积较大，导致工质流动阻力较大，增加压缩机负荷，进而降低制热能效比。且对冬季气温一般在-5℃的长江以南地区空气源热泵热水器很难达到应有的节能效果，这大大限制了空气源热泵热水器的市场空间。

本实用新型对普通热泵热水热水器进行改进，采用二次间接吸热模式，将蒸发器分为两部分，虽然增加了循环泵的能耗，但降低了工质流动阻力，热泵压缩机能耗下降，相比之下更节能。另外采用独特的防冻纳米流体作为载热介质，使换热系数大幅提高，并可确保流体在-20℃时正常工作。

实用新型内容

将水环热泵、纳米流体技术、二次间接换热技术综合起来，在节能的同时，解决空气源热泵热水器冬季容易结霜、融霜困难、影响供水质量的问题。

一种纳米流体间接吸热热泵热水装置，所述装置包括：热泵压缩机(1)、板式换热器、膨胀阀(3)、水泵、空气换热器、PTC加热器(5)、纳米流体；

热泵压缩机(1)工作使工质变为高温高压蒸气，通过水冷冷凝器(2)为热水加热提供热量后变为高压过冷液态，然后经膨胀阀(3)节流成低压饱和两相混合态，进入水冷蒸发器(4)吸收循环载热介质；纳米流体的热量变为低压过热蒸气，最后返回压缩机进入下一循环，实现了将纳米流体的热量向热水转移的结果；

风机(8)启动使室外空气进入空气换热器(7)，将热量传递给纳米流体，再由循环泵(6)提供循环动力，使纳米流体源源不断地为热泵工质提供热量。

附图说明

通过参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例，本实用新型的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中：

图1是本实用新型的系统原理图。

图中，1-热泵压缩机；2-水冷冷凝器；3-膨胀阀；4-水冷蒸发器；5-PTC加热器；6-循环泵；7-空气换热器；8-轴流风机。

具体实施方式

在下文中，现在将参照附图更充分地描述本实用新型，在附图中示出了各种实施例。然而，本实用新型可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本实用新型的范围充分地传达给本领域技术人员。

在下文中，将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。

在图1中，热泵压缩机1工作使工质变为高温高压蒸气，通过水冷冷凝器2为热水加热提供热量后变为高压过冷液态，然后经膨胀阀3节流成低压饱和两相混合态，进入水冷蒸发器4(板式换热器)吸收循环载热介质——纳米流体的热量变为低压过热蒸气，最后返回压缩机进入下一循环，实现了将纳米流体的热量向热水转移的结果。

风机8启动使室外空气进入空气换热器7，将热量传递给纳米流体，再由循环泵6提供循环动力，使纳米流体源源不断地为热泵工质提供热量。纳米流体具有防冻的特点，气候适应能力强；传热系数高，大大提高装置的整体能效比。

PTC加热器5仅在冬季空气换热器结霜时使用。普通空气源热泵融霜一般采用工质逆向循环的方法，需要从高温热源(如热水)处吸收热量，导致热水温度波动较大，影响供水质量。而采用PTC加热，为融霜提供热量之余，也可为蒸发器提供热量，使热泵维持工作，保证热水温度恒定。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。本实用新型可以有各种合适的更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。