复合式热水机组的制作方法

文档序号:12940488阅读:137来源:国知局
本实用新型涉及热水器领域,尤其是一种复合式热水机组。
背景技术
:随着人们生活品质的不断提高,使用热水已经成为人们在生活中在越来越多的场景中希望得到满足的基本要求。现有常见热水器包括电热水器、燃烧加热的热水器、太阳能热水器和空气能热水器等,这些热水器均有各自的优缺点。其中,电热水器安装简便、使用稳定,但是相对来说消耗大、安全系数低,容易发生触电事故;而燃烧类的热水器使用成本低,使用较稳定,但是污染严重,同时如果燃烧不充分则容易造成环境污染,严重时,还会造成一氧化碳中毒等严重后果。太阳能热水器和空气能热水器均具有能耗低的优点,但是太阳能热水器的使用效果不稳定,在阳光充足的时候,太阳能热水器用于维护系统运行消耗的电能几乎可以忽略不计,而水温则能达到90℃以上,而在阴雨天气和夜晚等阳光不充足的条件下,太阳能热水器只能将水温维持在三十摄氏度左右,甚至更低,无法满足使用者的需求。为了节约能源,同时充分利用太阳能热水器和空气能热水器的优点,技术人员开发出了太阳能热水器和空气能热水器结合的复合式热水器。现有的复合式热水器水箱通常直接利用水箱内的水作为太阳能热水器的即热介质,由于水源通常使用杂质较多的市政自来水,因此长时间使用会导致集热管内结垢,影响集热和换热效果。同时,在周围环境温度较低的时候,空气侧集热器在使用过程中由于吸收周围环境的温度,会因温度持续降低而结霜,影响集热效率,导致水箱中的水温明显下降,影响用户体验。技术实现要素:本实用新型的主要目的是提供一种复合式热水机组,旨在解决现有太阳能与空气能复合式热水器的太阳能集热管容易产生水垢和低温环境下空气能热水器容易结霜影响水温的问题。为解决上述问题,本实用新型提供一种复合式热水机组,包括太阳能集热器、空气能集热系统、复合换热水箱,所述太阳能集热器与第一换热器相连,所述空气能集热系统与第二换热器相连,所述第一换热器和所述第二换热器设于所述复合换热水箱内。所述空气能集热系统包括空气侧集热器、压缩机、余热存储器、第一三通管、第二三通管和四通阀,所述余热存储器包括余热水箱和设于所述余热水箱内的第三换热器,所述第三换热器与所述空气侧集热器相连,所述第一三通管用于与所述第二换热器、第三换热器和第二三通管相连,所述第二三通管用于与所述第二换热器和所述四通阀相连,所述四通阀用于与所述空气侧集热器、所述压缩机的入口、所述压缩机的出口相连。所述第一三通管与所述第二换热器之间设有阀门,所述第二三通管与所述第一三通管之间设有阀门。优选的,所述复合换热水箱内设有用于检测和控制水位的液位控制装置。优选的,所述复合换热水箱底部设有排污阀。优选的,所述余热水箱上设有补水管路,所述余热水箱底部设有排污阀。优选的,所述太阳能集热器与所述第一换热器之间设有循环泵。优选的,所述循环泵的入口与所述第一换热器的出口相连,所述循环泵的出口与所述太阳能集热器的入口相连。优选的,所述第三换热器与所述空气侧集热器之间设有节流阀。优选的,所述阀门为电磁阀。本实用新型的复合式热水机组,包括太阳能集热器、空气能集热系统、复合换热水箱,所述太阳能集热器与第一换热器相连,所述空气能集热系统与第二换热器相连,所述第一换热器和所述第二换热器设于所述复合换热水箱内。所述空气能集热系统包括空气侧集热器、压缩机、余热存储器、第一三通管、第二三通管和四通阀,述余热存储器包括余热水箱和设于所述余热水箱内的第三换热器,所述第三换热器与所述空气侧集热器相连,所述第一三通管用于与所述第二换热器、第三换热器和第二三通管相连,所述第二三通管用于与所述第二换热器和所述四通阀相连,所述四通阀用于与所述空气侧集热器、所述压缩机的入口、所述压缩机的出口相连。本实用新型通过将太阳能集热器与复合换热水箱内的第一换热器相连,不以所述复合换热水箱内的水作为换热媒介也能实现利用太阳能集热器对水箱内的水进行加热,此外,本实用新型还通过设置四通阀控制蒸发器中制冷剂的流向,使得在化霜过程中制冷剂不流经所述付和换热水箱,避免了影响复合换热水箱中的水温。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型复合式热水机组实施例的结构示意图。附图标号说明:标号名称标号名称10太阳能集热器33A余热水箱11循环泵33B第三换热器20复合换热水箱34第一三通管21第一换热器35第二三通管22第二换热器36四通阀31空气侧集热器37第一阀门32压缩机38二阀门33余热存储器39节流阀本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外,本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提供一种复合式热水机组。如图1所示,在一实施例中,所述复合式热水机组包括太阳能集热器10、空气能集热系统、复合换热水箱20,所述太阳能集热器10与第一换热器21相连,所述空气能集热系统与第二换热器22相连,所述第一换热器21和所述第二换热器22设于所述复合换热水箱20内。应当理解的是,本实用新型的技术方案中,太阳能集热器10的具体原理可参考现有的公知的太阳能热水器,唯一的不同在于本实用新型的技术方案中,所述太阳能集热器10直接与所述第一换热器21相连,使得太阳能集热器10中的换热介质仅在所述太阳能集热器10和所述第一换热器21之中循环,本实施例中的换热介质为公知的太阳能热水器用换热介质,例如纯水,换热介质在太阳能集热器10处被加热后流经第一换热器21,并在所述第一换热器21内与所述复合换热水箱20内的水进行换热,实现了对复合换热水箱20中水的加热。为了加速换热介质的流动,优选的,所述太阳能集热器10与所述第一换热器21之间设有循环泵11。该循环泵11为公知的循环泵11,用于驱动换热介质的流动。优选的,所述循环泵11的入口与所述第一换热器21的出口相连,所述循环泵11的出口与所述太阳能集热器10的入口相连。应当理解的是,换热介质从太阳能集热器10的出口流出时是温度最高的时候,而所述换热介质在流入所述阳能集热器时温度最低,因此将循环泵11设置于太阳能集热器10的入口和所述第一换热器21的出口之间可以有效防止高温对循环泵11的破坏。所述空气能集热系统包括空气侧集热器31、压缩机32、余热存储器33、第一三通管34、第二三通管35和四通阀36,所述余热存储器33包括余热水箱33A和设于所述余热水箱33A内的第三换热器33B,所述第三换热器33B与所述空气侧集热器31相连,所述第一三通管34用于与所述第二换热器22、第三换热器33B和第二三通管35相连,所述第二三通管35用于与所述第二换热器22和所述四通阀36相连,所述四通阀36用于与所述空气侧集热器31、所述压缩机32的入口、所述压缩机32的出口相连。所述第一三通管34与所述第二换热器22之间设有第一阀门37,所述第二三通管35与所述第一三通管34之间设有第二阀门38。所述第一阀门37和第二阀门38优选为电磁阀,更便于控制。本实施例中,所述空气能集热系统的原理也可参考现有的空气能热水器,主要为工作过程中,空气在风机的吸力作用下,进入空气侧集热器31,然后通过压缩机32压缩后增压升温,再通过换热器转化给水加热,压缩后的高温热能以此来加热水温。本实施例的技术方案中进一步设置了第一三通管34、第二三通管35和一四通阀36,应当理解的是,本实施例中的第一三通管34和第二三通管35是公知的、直接连通的三通管,而所述四通阀36则是每一连接通道具有可以独立控制开启和关闭阀门的四通阀36,该四通阀36可以通过调整阀门实现四个通道之间任意两个通道之间相连。本实施例的技术方案中,由于阴雨天气或夜晚等情况导致太阳能集热器10无法有效集热时,启动所述空气能集热系统,此时,所述第一阀门37打开,所述第二阀门38关闭,四通阀36通过调整每个通道的开关,使得压缩机32的出口与所述第二三通相连,压缩机32的入口与所述空气侧集热器31相连,此时所述制冷剂通过所述空气侧集热器31,并在吸收空气中的热能后,在压缩机32的作用下,进入所述复合换热水箱20内的第二换热器22,为所述复合换热水箱20内的水加热,之后流经所述第三换热器33B,利用残留的热量为所述余热水箱33A内的水加热,将热量保留在余热水箱33A内。如果在使用过程中检测到空气侧集热器31的蒸发器结霜,并需要化霜时,关闭所述第一阀门37,打开所述第二阀门38,此时所述四通阀36的通道调整为所述压缩机32的出口与所述空气侧集热器31相连,所述压缩机32的入口与所述第二三通相连,压缩机32组排出的高温制冷剂气体通过空气侧集热器31中的蒸发器,使得蒸发器进行化霜,蒸发器出来的低温液态制冷剂流入余热存储器33中的第三换热器33B,通过换热器三吸收余热存储器33中热水的热量后再回到压缩机32,如此循环便实现了化霜工作。本实施例的技术方案,一方面,避免使用待加热的热水作为换热介质,使得所述复合换热水箱20内的水和所述太阳能集热器10内的换热介质相互隔绝,可以避免太阳能集热器10中产生水垢而影响集热效果;另一方面,通过设置四通阀36以根据使用情况调整冷凝剂流动方向,在不影响所述复合换热水箱20中水的温度的情况下实现化霜工作的正常进行。优选的,所述复合换热水箱20内设有用于检测和控制水位的液位控制装置(图未示),以便在所述复合换热水箱20中水量不足时及时补充水量。优选的,所述复合换热水箱20底部设有排污阀(图未示),用于清洁水箱时排除水箱中的残留水分。优选的,所述余热水箱33A上设有补水管路(图未示),所述余热水箱33A底部设有排污阀(图未示)。虽然所述余热水箱33A并不向外界供水,但是考虑到所述余热水箱33A中水的自然损耗,同时也为了保证余热水箱33A的清洁,本实施例中进一步通过设置补水管路和排污阀,以便更换和补充余热水箱33A中的水。优选的,所述第三换热器33B与所述空气侧集热器31之间设有公知的节流阀39,可通过改变节流面积或节流长度以调整流量。以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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