[实用新型]一种直热式多相变点复合蓄热热泵热水器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及供热系统，尤其涉及一种直热式多相变点复合蓄热热泵热水器系统。

背景技术

空气源热泵热水器是通过消耗一小部分高品位的电能，把空气中的低品位热量提升温度后变为高温热源加热热水的一种装置。空气源热泵热水器由于环保、节能、安全而得到越来越多的重视。

不带储水箱的空气源直热式热泵热水器的常采用板式换热器或套管式换热器。当用户需要使用热水时，热泵系统压缩机启动，高温高压制冷剂流经冷凝器并同时加热流经冷凝器的冷水。由于空气源热泵系统蒸发温度随着外部环境不断改变，进口冷水水温一年四季波动较大，所以直热式热泵热水器经常处于变工况状态，一直无法处于最优设计工况的运行情况当中。另外，由于需要在较短流程内加热热水，热泵主机功率一般选得较大。当家庭冬季日常生活时出现短时间频繁使用热水的情况，大功率的热泵压缩机频繁启停，对电网冲击较大而且对压缩机寿命。而带储水箱的直热式热泵热水器由于储水箱体积较大，安装位置及对空间要求较高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种直热式多相变点复合蓄热热泵热水器系统。在不降低压缩机出口高温高压气体所包含热量的能量品位的同时，提高热泵系统的效率。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种直热式多相变点复合蓄热热泵热水器系统，包括多相变点蓄热换热器103、膨胀阀104、蒸发器105、压缩机101；

多相变点蓄热换热器103包括：外部包覆有相变蓄热材料的冷水流通换热管道和冷媒流通换热管；

冷水流通换热管道包括冷水入口204、冷水出口207；

冷媒流通换热管包括冷媒出口205、冷媒入口206；

冷媒出口205通过管路依次连接膨胀阀104、蒸发器105、压缩机101、冷媒入口206。

所述多相变点蓄热换热器自上而下分为三个单元，即上蓄热体201、中蓄热体202和下蓄热体203；

冷媒入口206设置在上蓄热体201上，冷媒出口205设置在下蓄热体203上；

冷水入口204设置在下蓄热体203上，冷水出口207设置在上蓄热体201上。

上蓄热体201相变蓄热材料的相变温度为60℃～80℃；中蓄热体202相变蓄热材料的相变温度为45℃～60℃；下蓄热体203相变蓄热材料的相变温度为30℃～45℃。

相变蓄热材料为膨胀石墨包覆有机或者无机固-固相变蓄热材料。

多相变点蓄热换热器103外部包覆有保温材料。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

在于利用电价低谷时，热泵主机启动，将热量存储于多相变点蓄热换热器103的相变蓄热材料内部。当需要使用热水时，冷水流过多相变点蓄热换热器103后被即时加热。减少一般直热无水箱式的热型热泵热水器在家庭少量用水时，压缩机的频繁启动。同时利用相变蓄热材料相变时温度近似不变的性质，稳定出水水温，免去一般直热式热泵热水器繁复的稳定水温控制程序。

多相变点复合蓄热换热器的高温相变蓄热材料能最大限度提高对热泵热水器运行时压缩机出口高温排气中高能量品位能源的有效利用，低温相变蓄热材料则最大限度降低压缩机出口高温排气经过换热器冷却后的出口温度。从而最终达到热泵运行时，蓄热换热器蓄热过程中，在不降低压缩机出口高温高压气体所包含热量的能量品位的同时，提高热泵系统的效率。

本系统创新地采用不同相变点的蓄热材料及冷水流通换热管道和冷媒(制冷剂)流通换热管组合构成多相变点复合式蓄热换热器，替代现有技术采用的蓄水箱或者直热式的套管式换热器、板式换热器等换热器形式。

附图说明

图1为本实用新型直热式多相变点复合蓄热热泵热水器系统结构示意图。

图2为图1中多相变点蓄热换热器103结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。

实施例

如图1、2所示。本实用新型一种直热式多相变点复合蓄热热泵热水器系统，包括多相变点蓄热换热器103、膨胀阀104、蒸发器105、压缩机101；

多相变点蓄热换热器103包括：外部包覆有相变蓄热材料的冷水流通换热管道和冷媒流通换热管；其中冷媒是指制冷剂。

冷水流通换热管道包括冷水入口204、冷水出口207；

冷媒流通换热管包括冷媒出口205、冷媒入口206；