一种空气源热泵和天然气热水器分舱递进式加热装置的制作方法

本实用新型涉及到一种热水装置，具体涉及到一种空气源热泵和天然气热水器分舱递进式加热装置。

背景技术：

传统空气能热泵是非常好的节能设备，它能够通过逆卡诺原理从空气中提取热量从而来达到加热冷水的作用，主要缺点是空气能热泵会随着周围环境温度的变化而影响自身的cop(能效比)，当环境温度低于5℃，cop会逐步下降至2.0以下。空气源热泵的最佳加热温度范围为：25℃～35℃，这个区间空气源热泵的cop可以达到最佳，温度越高cop值会越低，冬季随着气温的下降，空气源热泵的制热能效比下降，能耗上升。天然气热水器可以随时开启运作，可以将水温加热到用户所需的温度，而且不受外界环境温度的影响，但是需要消耗不可再生能源。单一的加热系统能源固定，能效固定，不能做到最大限度的节能；本实用新型将空气源热泵和天然气热水器组合加热水，两者互补缺陷，能够降低能源的消耗，达到高效节能的目的。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：单一能源的加热系统能源固定，能效固定，不能做到最大限度的节能；本实用新型提供一种空气源热泵和天然气热水器递进式加热装置解决现有的单一能源不能最大限度的节约能源的问题。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种空气源热泵和天然气热水器分舱递进式加热装置，包括空气源热泵、天然气热水器、第一水箱、第二水箱，第一循环管道、第二循环管道、第一循环水泵、第二循环水泵，所述第一循环管道一端与设置于第一水箱底部的第一循环出水口连接，第一循环管道的另一端与设置于第一水箱底部的第一循环进水口连接；所述的第一循环水泵与第一循环管道连通；所述空气源热泵与第一循环管道连通且设置于第一水箱外部；设置于第一水箱中上部的第一热水出水口与设置于第二水箱底部的第二循环出水口连通；所述第二循环管道一端连接第二循环出水口，第二循环管道另一端连接设置于第二水箱底部的第二循环进水口；所述的第二循环水泵设置于第二循环出水口和第二循环进水口之间，第二循环水泵与第二循环管道连通；所述天然气热水器与第二循环管道连通且设置于第二水箱外部；还包括温度传感器，所述温度传感器为2个，温度传感器分设置于第一水箱内和第二水箱内，温度传感器用于检测水箱内热水的温度，温度传感器传递出信号，控制器接收到传递出的信号，控制器控制循环水泵的启停；设置于第二水箱中上部的第二热水出水口与用户用水设备连通；在空气热泵对冷水进行第一次加热时，将冷水注入第一水箱，第一循环水泵开始工作，将第一水箱内的冷水进行加热，根据热水上浮、冷水下沉的物理原理，冷水始终层处于第一水箱底部，冷水由第一循环出水口抽出，避免对热水的二次加热，冷水通过第一循环管道经过空气源热泵进行加热，加热后的水由循环进水口进入第一水箱，反复循环对第一水箱内的水进行加热；当第一水箱内的温度传感器达到预设定的温度时，温度传感器传递出信号，控制器控制第一循环水泵停止工作，不再继续对第一水箱内的热水进行加热，避免能源不必要的浪费，空气源热泵完成对冷水的第一次加热和恒温；第一水箱上的第一热水出水口与第二水箱上底部的第二循环出水口串联连通，启动第二循环水泵，将第一水箱内的热水通过第二循环出水口抽入第二水箱内；在冬季天气温度低时，空气源热泵热效率不高，加热效果不好，无法对冷水进行加热或者加热的水达不到用户设定温度，所以需要天然气热水器对水的二次加热和恒温。在二次加热时，第一水箱内的水抽入第二水箱内，位于第二水箱内的温度传感器检测水温，判水温是否达到预设定的温度，如果达到了预设定温度，第二循环水泵不工作，第二热水出水口设置于第二水箱中上部，第二热水出水口与用户用水设备连通，热水直接通过第二热水出水口供给用户；如果水温没有达到温度传感器预设定的温度，则温度传感器传递出信号，控制器控制第二循环水泵开始工作，将第二水箱内温度较低的水从位于第二水箱底部的第二循环水出口抽出，根据热水上浮，冷水下沉的物理原理，抽出的都是第二水箱内温度较低的水，避免对热水的二次加热，避免能源的浪费；抽出的水进入第二循环水管和天然气热水器，开始对水的二次加热，加热完成的热水通过第二循环进水口进入第二水箱，根据热水上浮，冷水下沉的物理原理，加热好的热水位于第二水箱的中上层，可以从设置于第二水箱中上部的热水出水口抽出供给用户；在天然气热水器循环加热过程中，温度传感器实时监测第二水箱内热水的温度，如果达到了温度传感器设定的温度，温度传感器传递出信号，控制器控制第二循环水泵停止工作，避免对第二水箱内的热水一直的加热，避免能源的浪费。两者的功能互补，避免了单一能源的缺点，最大限度的节约了能源，提高了热水装置的经济性。

进一步地，所述的第一循环出水口冷水补水管道连通；在第一水箱内水位需要进行补水的时候，冷水补水管道第一循环出水口连通，冷水注入第一水箱内，也就是说，第一循环出水口既与第一循环管道连通，又与冷水补水管连通。

进一步地，还包括遥控浮球阀，所述遥控浮球阀串联设置于冷水补水管道上，遥控浮球阀的浮球设置于第一水箱内的水面上；遥控浮球阀对第一水箱进行补水控制，当用户开始用水后，第二水箱内的水位降低，而且第一水箱和第二水箱是串联连通的，所以第二水箱内的水位降低时，第一水箱内的水根据水往低处流的物理原理，开始对第二水箱补水，遥控浮球阀控制第一水箱内的水位，也就相当于对整个装置补水，让整个装置的水箱处于满水状态，形成全自动的补水系统。

进一步地，包括流量控制阀，所述流量控制阀包括多个，第一循环管道和第二循环管道上串联流量控制阀，第一热水出水口和第二循环出水口之间串联流量控制阀，控制各个连接管道内水流量的大小，以便对整个加热装置水流量的控制。

进一步地，还包括分别设置于第一水箱内和第二水箱内的液位计，实时监测水箱内水位，以便及时补加水。

进一步地，所述的第一水箱和第二水箱上都设置有溢流孔、排污孔，所述溢流孔设置于水箱顶部；所述排污孔设置于水箱底部；所述溢流孔设置于箱体的顶部，流出箱体内多余的水，控制箱体内最大容水量；所述排污孔设置于箱体的底部，因为水内含有杂质，水加热后杂质析出沉入水底，排污孔设置于箱体的底部方便杂质的排出。

本实用新型的有益效果:加热源不是单一的，是空气源热泵和天然气热水器作为热源对冷水进行加热和恒温，若出现了外界原因影响其中一个加热源无法对冷水进行加热，另外一个加热源可以继续对冷水加热，加热装置不会停止工作，可以继续为用户提供热水，本方案的加热装置使用稳定，受外界影响因素较小；单一的加热源能源固定，能效也固定，而本实用新型方案是将两个加热源组合在一起，二者缺点互补，做到最大限度的节能；本实用新型方案采用的是2个水箱进行分舱式贮存热水，可以大容量的贮存热水，在冷水补水不足的情况下，也能最大限度的提供热水。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：图1是本实用新型一种空气源热泵和天然气分舱递进式加热装置具体实施例的结构示意图。

附图中的标记及对应的零部件名称：1-空气源热泵、2-天然气热水器、3-第一水箱、4-第二水箱，5-第一循环管道、6-第二循环管道、7-第一循环水泵、8-第二循环水泵、9-温度传感器、10-第一循环出水口、11-第一循环进水口、12-第一热水出水口、13-第二循环出水口、14-第二循环进水口、15-第二热水出水口、16-遥控浮球阀、17-流量控制阀、18-液位计、19-溢流孔、20-排污孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明：

实施例1

如图1所示，一种空气源热泵和天然气热水器分舱递进式加热装置，包括空气源热泵1、天然气热水器2、第一水箱3、第二水箱4，第一循环管道5、第二循环管道6、第一循环水泵3、第二循环水泵4、温度传感器9；所述第一循环管道5一端与设置于第一水箱3底部的第一循环出水口10连接，第一循环管道5的另一端与设置于第一水箱3底部的第一循环进水口11连接；所述的第一循环水泵7与第一循环管道连通；所述空气源热泵1与第一循环管道5连通且设置于第一水箱3外部；设置于第一水箱3中上部的第一热水出水口12与设置于第二水箱4底部的第二循环出水口13连通；所述第二循环管道6一端连接第二循环出水口13，第二循环管道6另一端连接设置于第二水箱4底部的第二循环进水口14；所述的第二循环水泵4设置于第二循环出水口13和第二循环进水口14之间，第二循环水泵4与第二循环管道6连通；所述天然气热水器2与第二循环管道6连通且设置于第二水箱4外部；所述温度传感器9为2个，分别设置于第一水箱3和第二水箱4内部，温度传感器传递出信号，传递出的信号用于控制循环水泵的启停；设置于第二水箱4中上部的第二热水出水口15与用户用水设备连通；在空气热泵对冷水进行第一次加热时，打开冷水补水管上的流量控制阀17，将冷水注入第一水箱3，第一循环水泵7开始工作，将第一水箱3内的冷水进行加热，根据热水上浮、冷水下沉的物理原理，冷水始终层处于第一水箱3底部，冷水由第一循环出水口10抽出，避免对热水的二次加热，冷水通过第一循环管道5经过空气源热泵1进行加热，加热后的水由循环进水口进入第一水箱3，反复循环对第一水箱3内的水进行加热；当第一水箱3内的温度传感器9达到预设定的温度时，温度传感器9传递出信号，第一循环水泵7停止工作，不再继续对第一水箱3内的热水进行加热，避免能源不必要的浪费；空气源热泵1完成对冷水的第一次加热和恒温；第一水箱3上的一号热水出水口12与第二水箱4上底部的第二循环出水口13串联连通，启动第二循环水泵4，将第一水箱3内的热水通过第二循环出水口13抽入第二水箱4内；在冬季天气温度低时，空气源热泵1热效率不高，加热效果不好，无法对冷水进行加热或者加热的水达不到用户设定温度，所以需要天然气热水器2对水的二次加热和恒温。在二次加热时，第一水箱3内的水抽入第二水箱4内，位于第二水箱4内的温度传感器9检测水温，判水温是否达到预设定的温度，如果达到了预设定温度，第二循环水泵8不工作，热水直接通过第二热水出水口15供给用户；如果水温没有达到温度传感器9预设定的温度，则温度传感器9传递出信号，第二循环水泵8开始工作，将第二水箱4内温度较低的水从位于第二水箱4底部的第二循环水出口抽出，根据热水上浮，冷水下沉的物理原理，抽出的都是第二水箱4内温度较低的水，避免对热水的二次加热，避免能源的浪费，抽出的水进入第二循环水管和天然气热水器2，开始对水的二次加热，加热完成的热水通过第二循环进水口14进入第二水箱4，根据热水上浮，冷水下沉的物理原理，加热好的热水位于第二水箱4的中上层，可以从设置于第二水箱4中上部的第二热水出水口15抽出供给用户；在天然气热水器2循环加热过程中，温度传感器9实时监测第二水箱4内热水的温度，如果达到了温度传感器9设定的温度，温度传感器9传递出信号，第二循环水泵8停止工作，避免对第二水箱4内的热水一直的加热，避免能源的浪费。两者的功能互补，避免了单一能源的缺点，最大限度的节约了能源，提高了热水装置的经济性。

实施例2

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：所述的第一循环出水口10通过三通管件与冷水补水管道连通；在第一水箱3内水位需要进行补水的时候，冷水补水管道通过三通管件与第一循环出水口10连通，冷水注入第一水箱3内，也就是说，第一循环出水口10既与第一循环管道5连通，又与冷水补水管连通，第一循环出水口10就相当于冷水补水口，第一循环出水口10设置于第一水箱3底部，冷水注入不会导致整个第一水箱3内的水温度降低，不会造成用户用水忽冷忽热的感受。

实施例3

如图1所示，本实施例在实施例2的基础上作进一步限定：还包括遥控浮球阀16，所述遥控浮球阀16串联冷水补水管道上，遥控浮球阀16的浮球设置于第一水箱1内的水面上；遥控浮球阀16对第一水箱3进行补水控制，当用户开始用水后，第二水箱4内的水位降低，而且第一水箱3和第二水箱4是串联连通的，所以第二水箱4内的水位降低时，第一水箱3内的水根据水往低处流的物理原理，开始对第二水箱4补水，遥控浮球阀16控制第一水箱3内的水位，也就相当于对整个装置补水，让整个装置的水箱处于满水状态，形成全自动的补水系统。

实施例4

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：包括流量控制阀17，所述流量控制阀17包括多个，流量控制阀17串联设置于第一循环管道5和第二循环管道6上，流量控制阀17还串联设置于第一热水出水口12和第二循环出水口13之间，控制各个连接管道内水流量的大小，以便对整个加热装置水流量的控制。

实施例5

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：还包括液位计18；所述液位计18为两个，液位计18设置于第一水箱3内，液位计18设置与第二水箱4内；实时监测水箱内水位，以便及时补加水。

实施例6

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：所述的第一水箱3和第二水箱4上都设置有溢流孔19、排污孔20，所述溢流孔19设置于水箱顶部；所述排污孔20设置于水箱底部；所述溢流孔19设置于箱体的顶部，流出箱体内多余的水，控制箱体内最大容水量；所述排污孔20设置于箱体的底部，因为水内含有杂质，水加热后杂质析出沉入水底，排污孔20设置于箱体的底部方便杂质的排出。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。