[发明专利]一种回收淋浴废热的速热型热泵热水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵热水器，具体涉及一种回收淋浴废热的速热型热泵热水器。属于节能设备技术领域。

背景技术

随着热泵技术的不断进步，空气源热泵热水器已经在国外得到了大范围的应用，在国内的应用也有了长足的发展。然而空气源热泵热水器工作特性受环境温度的影响较大，在夏季，由于环境的温度过高容易造成压缩机吸气压力过高，在冬季，由于环境温度过低容易造成蒸发器结霜。

淋浴废水中蕴含了大量的废热，用作热泵热水器的热源可显著提高系统的稳定性和制热性能，因而倍受关注，迄今为止国内外已有相当多相关专利出现。然而，现有专利[3-7]或文献[1，2]报道中所述的各种各样的利用淋浴废热的热泵热水器并不真正实用，目前市场上没有一款此类产品便是最好的佐证，主要原因在于以下几个方面：

第一，某些专利采用的集中收集淋浴废水再加以利用的方法在现实中并不受欢迎，因为会滋生细菌，产生异味，同时换热器表面污垢的清理是非常棘手的事情。所以，合理的方案应该是采用某种易于清洁换热器(例如，平板型换热器)在线即时回收淋浴废水余热后，再将淋浴废水直接排放。

第二，若在线即时回收淋浴废水用作热泵热水器的热源，在实际应用中会面临许多尴尬：人们在淋浴过程中往往会有数次短暂停顿，此时热水器出水关闭，当然也没有废水，热泵没有热源输入，只得停机或空转(或者切换到备用热源，使得系统复杂化)，有时刚刚停机又需要启动，有时刚刚启动又需要停机，这些情况对于热泵压缩机的寿命影响非常大。除了要解决频繁启停问题，系统初次启动也是大问题，因为启动时水箱里是凉水，难以为热泵提供热源。现有专利[3-7]或文献[1，2]报道的淋浴废水源热泵热水器，要么没有考虑上述问题，要么采用比较复杂的方法解决这些问题，前者没有实用性，后者在成本、使用寿命和性能方面没有竞争优势。

第三，热泵热水器的优点主要在于输入功率小(与蓄热式电热水器相当)而输出功率大(与即热式电热水器相当)，淋浴废水源热泵热水器最好采用即开即热式或者速热式，而不宜采用蓄热式。

第四，淋浴废热首先对给水预热(回热)，然后再向热泵蒸发器放热，实践证明这种方案的系统效率更高。现有专利或文献有些应用了回热技术[2]，但是其回热器是与冷凝器串联的，给水先进入回热器后进入冷凝器，这样就提高了冷凝器的进水温度，减小了换热温差，对冷凝器的换热效率有一定的不利影响。

本发明针对淋浴废水源热泵热水器在实际应用中遇到的使用过程压缩机频繁启停、初次启动无热源等实际问题，提供了一套简单易行的技术方案，同时提供了一种在线即时利用淋浴废热的速热型热泵热水器。

[1]郑晓琴.洗浴废水热回收热泵系统的分析与研究[D].大连：大连理工大学，2007.

[2]朱余乐，李辉，任翊华等.余热利用热泵热水器系统分析与实验研究[C].中国工程热物理年会，2010，上海

[3]胡光南.回收利用淋浴废水余热的方法及装置[P].中国，99121448.X.1999-10-24.

[4]范绍魁.洗浴废水余热循环利用装置[P].中国，200610044652.0.2006-6-8.

[5]张宪坤，王乐轩，张献忠.洗浴废水热回收制热制冷系统[P].中国，200720091052.X.2007-7-16.

[6]姬涌，王晓晴，姬洵.回收利用洗浴废水余热加热洗浴热水装置[P].中国，200920226706.4.2009-5-19.

[7]于春初，李志明.洗浴废水热量回收综合利用装置[P].中国，201020042640.6.2010-1-12.

发明内容

1、目的：本发明的目的在于提供一种回收淋浴废热的速热型热泵热水器，它在线即时利用淋浴的废热并解决热泵启动的初始热源问题。该热水器的预热时间大约是2分钟，基本上满足了速热的技术要求，而在预热之后，可以完全的满足用户即开即用的使用要求。热泵以淋浴废水为热源，热源温度稳定，整个热水器的效率较高，可以任意启停，能够满足用户多人和长时间淋浴的要求。