专利名称：内置水温分层水流装置的智能控制加热柜热泵供水系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热泵供水系统，尤其是一种内置水温分层水流装置的智能控制加 热柜热泵供水系统。
背景技术：
近年来，热泵系统作为提供热量的主要设备之一，因其对环境改善及节能环保等 特点，在世界各国得到了广泛的应用，特别是学校、医院等人口密集场所对热泵供水系统的 需求更是日益增加。然而，当前热泵供水系统普遍存在如下问题使用一个大的贮水箱进行 加热，冷水经热泵加热成热水回到贮水箱又与剩余冷水无规律混合，影响加热效率；贮水箱 向用户供应热水后，补入贮水箱的冷水直接与尚存热水混合，影响系统能效比，同时造成水 温下降，不能向用户提供恒温热水。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种加热效率较高、系统能效比增加的内置 水温分层水流装置的智能控制加热柜热泵供水系统。为解决上述技术问题采用如下技术方案内置水温分层水流装置的智能控制加热 柜热泵供水系统包括智能控制加热柜、主控制器和小水箱；智能控制加热柜含有智能电控 单元、加热控制单元和水控单元；小水箱内置水温分层水流装置，该装置分为上布水器和下 布水器，均为4H形，分别位于小水箱上部和下部，上、下布水器上各设有呈90度角的双排 孔，且上布水器开孔朝上，下布水器开孔朝下；智能控制加热柜经上连接管和下连接管与热 泵机组连接；主控制器与加热控制单元以RS485通信连接；上布水器和下布水器分别经上 管和下管与智能控制加热柜连接。上布水器或下布水器采用镀锌管或者铝塑管制作，且镀锌管或者铝塑管的长度、 管径符合弗洛德系数。双排孔的孔径、孔距符合雷诺系数。本实用新型设计了内置水温分层水流装置的小水箱结构，改变了当前热泵供水系 统的加热方式，利用整体平移水温分层水流装置减少冷热水无规律混合、降低能量损耗、提 高加热效率。这样既避免了给贮水箱补水时将冷水直接与尚存的热水相互混合降低能效 比，又解决了冷热水混合造成水温下降无法向用户供应达标热水的问题。应用本实用新型 的热泵供水系统可实现实时监控、冷热分开、分层加热、按需释热，提高了热泵系统能效，节 省了运行费用，比传统方式节电18 %以上。
图1是本实用新型内置水温分层水流装置的智能控制加热柜热泵供水系统的结 构示意图。图2是图1中的小水箱部分的俯视结构示意图。[0010]图3是图1中的上布水器沿A-A线的剖视放大图。图4是图1中的下布水器沿B-B线的剖视放大图。图中1智能控制加热柜，2主控制器，3小水箱，4智能电控单元，5加热控制单元， 6水控单元，7上布水器，8下布水器，9上连接管，10下连接管，11上管，12下管，13，双排孔。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的内置水温分层水流装置的智能控制加热柜热泵供水系 统包括智能控制加热柜1、主控制器2和小水箱3 ；智能控制加热柜1含有智能电控单元4、 加热控制单元5和水控单元6 ；小水箱3内置水温分层水流装置，该装置分为上布水器7和 下布水器8，均为4H形(见图2)，分别位于小水箱3上部和下部且均勻分布，布水器采用镀 锌管或者铝塑管制作，其长度、管径符合弗洛德系数；上、下布水器上各设有呈90度角的双 排孔13 (见图3和图4)，其孔径、孔距符合雷诺系数，且上布水器7开孔朝上，下布水器8开 孔朝下；智能控制加热柜1经上连接管9和下连接管10与热泵机组(未画出)连接；主控 制器2与加热控制单元5以RS485通信连接；上布水器7和下布水器8分别经上管11和下 管12与智能控制加热柜1连接。本实用新型在现有热泵供水系统的基础上增加了小水箱，原有大水箱(未画出) 依然作为保温贮水箱，专门用于热水的存储，在设定的时间向用户提供温度恒定的热水；智 能控制加热柜、主控制器和内置分层水流装置的小水箱组成核心的热泵系统，专门用于热 水加热，当水温达到设定的温度时，向贮水箱提供温度恒定的热水。保温贮水箱与智能加热 柜、智能控制加热柜与热泵机组之间都通过管路和阀门等连接。主控制器外挂在智能控制加热柜上，每个主控制器最多与8个加热控制单元(即 加热控制器)进行连接，实现对最多8台snd-750或最多16台snd-330热泵的控制。主控 制器上还可显示及设定输入各种参数，对水箱温度、水箱水位、环境温度、回水温度进行检 测，具有加热定时及供水定时控制功能，并根据时间、温度、水箱水位等条件控制供水泵及 回水阀。主控制器还负责向加热控制器发出相应的指令，由加热控制器控制加热过程中的 管路切换，及其他一些必要的参数检测，并控制热泵起停。在收到主控制器的停机指令时，智能控制加热柜进入停机状态，关闭循环泵，停掉 热泵机组，关闭所有阀门，停止向小水箱中补水或者出水。在收到补水指令时，检测小水箱中水位，如果水位未达到上限，进入进水阶段，打 开进水阀，打开循环泵同时开启泵，由热泵机组上连接管进入智能控制加热柜补入到小水 箱中；当小水箱中的水位到达水位上限时，进入加热阶段，关闭进水阀，热泵机组与智能控 制加热柜、小水箱形成一个小循环加热系统；当小水箱的出水管(即下管)水温达到设定 的出水温度时，进入出水阶段，关闭内环阀，打开出水阀，小水箱的热水在循环泵的作用下 经热泵机组流向保温贮水箱；当加热柜内的水位低至水位下限时，进入进水阶段，关闭出水 阀，打开进水阀，周而复始，直至收到主控制器的停止补水指令。在小水箱中，为了使水以重力流平稳地导入或导出，关键是须在小水箱的冷温水 进出口处设置水温分层水流装置，以确保出水和回水的水流在槽内均勻、缓慢、扰动小，不 能破坏小水箱中水的斜温层，出水与进水不能相互混合，避免冷水与温水间传递能量，使水 整体平行上移或下移，以保证效率。这就要求上下布水器布管方式科学合理。本实用新型采用4H形布水器的结构设计，使得出水和回水在小水箱内形成均勻、缓慢的整体平移水流， 减少了温水和冷水的混合，降低了能量损耗，提高了加热的效率。在进水和出水过程中，温水始终从上布水器流入，冷水从下布水器流出，尽可能地 形成分层水的上下整体平移运动，即进水过程中，温水由热泵机组上连接管经智能控制加 热柜到达上管进入上分布器流入小水箱中，再水平推向整个平面，冷水从下分布器经下管 流出，然后回到智能控制加热柜并经热泵机组下连接管回到热泵进行加热，重复循环。为保证水流的进出均勻而缓慢、扰动小、分布在整个水面，从而避免热泵在给加热 柜中的冷水加热时热水与冷水无规则的相互混合和热量无规则的传导，提高热泵系统的加 热效率，布水器管道长短、直径以及水管上开孔的大小和距离应满足弗洛德系数和雷诺数。
权利要求1.一种内置水温分层水流装置的智能控制加热柜热泵供水系统，其特征在于该系统包 括智能控制加热柜、主控制器和小水箱；所述智能控制加热柜含有智能电控单元、加热控制 单元和水控单元；所述小水箱内置水温分层水流装置，该装置分为上布水器和下布水器，均 为4H形，分别位于小水箱上部和下部，上、下布水器上各设有呈90度角的双排孔，且上布水 器开孔朝上，下布水器开孔朝下；所述智能控制加热柜经上连接管和下连接管与热泵机组 连接；所述主控制器与加热控制单元以RS485通信连接；所述上布水器和下布水器分别经 上管和下管与智能控制加热柜连接。
2.根据权利要求1所述内置水温分层水流装置的智能控制加热柜热泵供水系统，其特 征在于所述上布水器或下布水器采用镀锌管或者铝塑管制作，且镀锌管或者铝塑管的长 度、管径符合弗洛德系数。
3.根据权利要求1或2所述内置水温分层水流装置的智能控制加热柜热泵供水系统， 其特征在于所述双排孔的孔径、孔距符合雷诺系数。
专利摘要本实用新型公开了内置水温分层水流装置的智能控制加热柜热泵供水系统，该系统包括智能控制加热柜、主控制器和内置水温分层水流装置的小水箱。本实用新型改变了当前热泵供水系统的加热方式，利用整体平移水温分层水流装置减少冷热水无规律混合、降低能量损耗、提高加热效率。这样既避免了给贮水箱补水时将冷水直接与尚存的热水相互混合降低能效比，又解决了冷热水混合造成水温下降无法向用户供应达标热水的问题。
文档编号F24H9/20GK201909439SQ20102067676
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者华翔, 杨华, 杨宗光, 沈乐年 申请人:广西申能达智能技术有限公司