[实用新型]一种速热式热泵热水器系统

说明书

本实用新型涉及一种速热式热泵热水器系统，属于热水器技术领域。该系统包括热泵主机、水箱、控制单元；水箱装有上、下换热器，并分别设置有上、下温度传感器和出水温度传感器；热泵主机的冷媒出管通过三通阀分别与上、下换热器的进管连通；上、下温度传感器和出水温度传感器的信号输出端分别与控制单元智能器件的信号输入端连接，智能器件的相应控制输出端分别接三通阀和热泵主机的受控端。本实用新型可以在需要节能为主时，按用户选择的半胆加热以最节能的方式工作，而在用户选择全胆加热后，识别用户实际需要确定是否对水箱及时补热，并进而以尽可能合理的高效节能方式控制不同的换热器工作，从而适应各种因素变化，充分发挥热泵的优势。

技术领域

本实用新型涉及一种热泵热水器系统，尤其是一种速热式热泵热水器系统，属于热水器技术领域。

背景技术

储水式热泵热水器具有节能环保、水温舒适等优势，因此日渐推广。此类热水系统包含主机和水箱两部分，主机从室外环境吸收热量，水箱将主机所吸收的热量释放至水中，从而加热水箱中的水供用户使用。据了解，现有家用热泵热水器的水箱容量一般为150L，配备热泵制热量约为3kW，当一箱水用完之后，大约需2h才能将整箱水加热完成再次使用（冬季水温15℃，温升至45℃），等待时间较长。并且，现有常规储水式热泵机组换热器基本为从上至下一体式加热，加热效率和主机功耗会随着水箱水温的升高而逐渐降低。实测表明，热泵水箱45℃→50℃比20℃→25℃的加热时间长约40%，主机能耗升高约30%，整机能效降低约50%，因此在水箱高温段不能持续发挥热泵高效节能的优势。

为解决再加热等待时间长的问题，申请号为CN201120330412的中国专利申请公开了一种速热式热泵热水器，通过水箱内设置上、下换热盘管和外接两个电磁阀，正常工作时冷媒通过下盘管换热加热水箱，速热时冷媒先通过上盘管、再通过下盘管。理论分析和试验表明，由于此方案速热时上、下盘管串联分散加热整个水箱，速热效果并不明显，并且由于两种下盘管换热和上、下盘管串联换热时的盘管换热面积变化较大，热泵系统无法保持在理想工况下运行，反而容易引起系统的不稳定。

申请号为201320263130.5的中国专利申请公开了一种速热式热泵热水器，通过在热泵热水器内设置两个电加热器，结合通过热泵微通道换热器换热，预热内胆中的水，同时启动电加热管，实现快速出热水。由于此方案以电热为主、热泵为辅，因此不能充分发挥热泵的节能优势。尤其实际上，除了希望热水器高效、节能之外，诸如不同季节、不同时段等因素影响着用户对于热水器的具体使用需求，例如日常间断用水希望热水器快速提供热水，洗浴时希望热水器较长时间提供稳定温度的热水，等等。上述现有技术均未能妥善处理在不同影响因素情况下，热泵热水器的适应性控制问题。

发明内容

本实用新型的目的在于:针对上述现有技术存在的问题，提出一种可以根据实际需求，综合考虑水温、速热、节能、高效等各种因素，使热泵热水器以理想的适应性状态工作的速热式热泵热水器系统，同时给出相应的控制方法，从而充分发挥热泵的优势。

为了达到上述目的，本实用新型的速热式热泵热水器系统包括热泵主机、具有下进水口和上出水口的水箱，以及含有智能器件的控制单元；所述水箱的上部和下部分别装有换热面积基本一致的上换热器和下换热器，并分别设置有上温度传感器和下温度传感器，所述上出水口设置有出水温度传感器；所述热泵主机的冷媒出管通过三通阀分别与上换热器和下换热器的进管连通，所述上换热器和下换热器的出管分别与热泵主机的冷媒回管连通；所述上温度传感器、下温度传感器和出水温度传感器的信号输出端分别与控制单元智能器件的信号输入端连接，所述智能器件的相应控制输出端分别接三通阀和热泵主机的受控端。

进一步，所述控制单元具有可选择的半胆加热和全胆加热模式；