[实用新型]用于分布式空气源热泵供暖系统的水箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及空气源热泵系统领域，特别是一种用于分布式空气源热泵供暖系统的水箱。

背景技术

热泵在生活中应用非常普遍，常见的冷暖空调是典型的热泵系统。热泵从低温区吸取热量，通过做功的形式转移到高温区放出热量，热泵系统不是简单的能量转换，而是能量转移，因而是节能的。

热泵地暖系统是在热泵空调基础上，将高温放热区域由室内环境改为热水贮存的水箱和换热器，它包含了热泵系统和水系统，其中热泵系统和空调系统类似，但换热器形式不同，水系统为封闭系统依靠水泵来维持水箱中水的流动。热泵系统有一个特点，在环境温度低于5.5℃时，蒸发器在工作一段时间后，翅片表面会结霜，影响换热，制热量会降低，当霜层过厚，影响空气流通，导致换热器无法和外界交换热量，丧失热泵制热功能，不及时除霜会导致除霜不干净，也会影响热泵制热效果。一般采用带有电磁四通阀的管路转换制冷剂流向，实现对室外机换热器的除霜。

如上所述现有的热泵系统除霜时，除霜所需的热量需要从高温区向低温区转移，显然如果从水箱中吸取热量来对换热器除霜，会使水箱温度骤然降低，影响水温，较低温度水送入室内地暖会使地暖的舒适性大幅降低。现有空气源热泵系统除霜过程均存在以上问题。

除霜能量来自：压缩机耗功转化的热量、室内环境(或水箱内水)吸取热量、以及系统本身具有的一定热容量等等。除霜所需能量不仅用在霜层融化，同时在化霜的过程中散失在低温环境中。在相同系统条件下化霜能量主要取决于从室内环境吸取热量，吸取能量越大，除霜过程越短，对室内温度波动影响越小。

针对目前常规空气源热泵系统采用单一热泵系统和水箱进行匹配方式(以下我们称之集中式)，如根据符合需要14400W热泵系统，常规做法就是采用14400W热泵匹配水箱实现供暖方式。为减小集中式结构的热泵在除霜时对水箱温度的影响，专利号为ZL200710048397.1的发明专利，采用在主水箱和冷凝器后面设置辅助水箱和辅助蒸发器实现存储系统余热，在主水箱出口设置单向阀以及系统分支回路设置电磁阀，当系统除霜过时，通过电磁阀开关以及单向阀，使制冷剂不再流经主水箱而仅仅利用辅助水箱余热，减少对用户使用主水箱温度影响。在多路系统同样采用辅助水箱和辅助蒸发器以及相应制冷回路设置单向阀和电磁阀来实现除霜过程中减少主水箱水温影响。

然而，辅助水箱、辅助蒸发器和电磁阀等系统方案成本增加较大，其中电磁阀和单向阀应用增加系统复杂性，影响系统可靠性。

为解决上述问题，设计了分布式热泵系统(以下称分布式),即空气源热泵供暖系统采用至少两套热泵装置，且热泵装置的冷凝器置于同一个水箱中，如上述例子，可以采用7200W+7200W的2组热泵与一个含有2组冷凝器的水箱匹配。由于两套热泵装置同时除霜的可能性小，可以认为同一时间段内，只有一组热泵在除霜，因此，其对水箱温度的影响大大地降低了。

但是，现有的集中式空气源热泵供暖系统的水箱结构无法满足分布式空气源热泵供暖系统的需求。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种用于分布式空气源热泵供暖系统的水箱，该水箱内设置有两组冷凝器，可作为分布式空气源热泵供暖系统的共用水箱使用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于分布式空气源热泵供暖系统的水箱，包括水箱主体以及设于水箱主体内的两组冷凝器；所述水箱主体的侧围顶部设有进水口，所述水箱主体的侧围底部设有出水口；所述冷凝器呈螺旋状，所述冷凝器的进水口和出水口穿过水箱主体的顶部；所述两组冷凝器中的其中一组冷凝器的内径大于另一组冷凝器的外径，且较小的冷凝器设于较大的冷凝器的轴心处。

优选地，所述水箱主体呈柱状。

优选地，所述冷凝器的进水口和出水口以水箱主体的轴心为中心均匀分布。

优选地，所述较小的冷凝器与较大的冷凝器之间的距离为2cm-6cm。

作为用于分布式空气源热泵供暖系统的水箱，为保证各热泵系统的冷凝器均有良好的冷凝效果，本实用新型将冷凝器设计为螺旋状；而为了节省水箱的空间，本实用新型将两组冷凝器设计成一大一小，其中较小的冷凝器设置于较大的冷凝器的轴心处；又为了避免两组冷凝器间的相互影响，本实用新型的两组冷凝器间需要适合的距离，本实用新型设定距离为2cm-6cm。

本实用新型的有益效果是：

1、在水箱内设置两组一内一外呈螺旋状的冷凝器，特别适合分布式空气源热泵供暖系统，解决了分布式空气源热泵供暖系统的水箱问题；