一种高效的大温升单级节流两级压缩热泵热水器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热水器领域，尤其是一种热栗热水器。
【背景技术】
[0002] 各国在巴黎气候峰会的激烈交锋与笼罩在华北上空久久不散的雾霾危机都在告 诉人们环境与能源问题日益严重。具有节能环保的热栗热水器已成为研究与应用的热点， 已广泛应用于酒店、医院、学校、生活热水、工业生产等场合，且市场在不断扩大。然而热栗 热水器毕竟还是需要消耗大量电能，因此提高其电效率成为一个改进的重点。此外，在我国 冬季普遍寒冷，尤其西北、东北地区气温可低于_20°C，此时普通的热栗热水器效率急剧下 降甚至无法运行也严重制约了其节能效果。因此提高热栗的运行稳定性与工作范围也是一 个重点课题。
【发明内容】
[0003] 为了克服已有热栗热水器的能耗较大、能效较低、工作温区不够广的不足，本发明 提供一种有效降低能耗、提升能效、增大工作温区的高效的大温升单级节流两级压缩热栗 热水器。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] -种高效的大温升单级节流两级压缩热栗热水器，包括高压压缩机、低压压缩机、 第一冷凝器、第二冷凝器、过冷器和蒸发器，所述高压压缩机的出口与所述第一冷凝器的制 冷剂入口连通，所述第一冷凝器的制冷剂出口的一路经过第一节流装置与所述过冷器的第 一入口连通，所述过冷器的气体出口与所述高压压缩机的入口连通，所述第一冷凝器的制 冷剂出口的另一路与所述过冷器的第二入口连通，所述过冷器的液体出口与经过第三节流 装置、单向阀与第二节流装置的入口连通，所述第二节流装置的出口与所述蒸发器的入口 连通，所述蒸发器的出口与所述低压压缩机的入口连通，所述低压压缩机的出口分为两股， 一股经过第一截止阀与第二冷凝器的制冷剂入口连通，所述第二冷凝器的制冷剂出口与所 述第二节流装置的入口连通;另一股经过第二截止阀与高压压缩机的入口连通；
[0006] 总冷水进口通过水栗与第二冷凝器的冷水进口连通，所述第二冷凝器的热水出口 与所述第一冷凝器的冷水进口连通，所述第一冷凝器的热水出口为总热水出口。
[0007] 进一步，所述蒸发器的出口与气液分离器的入口连通，所述气液分离器的气体出 口与所述低压压缩机的入口连通。
[0008] 再进一步，所述高压压缩机的出口与第一油分离器的入口连接，所述第一油分离 器的油出口与所述高压压缩机的入口连通，所述第一油分离器的制冷剂出口与所述第一冷 凝器的制冷剂入口连通;所述低压压缩机的出口与第二油分离器的入口连接，所述第二油 分离器的油出口与所述低压压缩机的入口连通，所述第二油分离器的制冷剂出口分为两股 分别与第一截止阀的入口及第二截止阀的入口连接。
[0009] 更进一步，所述第二冷凝器的制冷剂出口与所述蒸发器的入口之间设置化霜支 管，所述化霜支管上安装第三截止阀。
[0010] 所述蒸发器的出口经过第四截止阀与所述高压压缩机的入口连通，所述过冷器的 气体出口和第二截止阀的出口均与第五截止阀的入口相连，第五截止阀的出口与所述高压 压缩机的入口、第四截止阀出口均连通。
[0011]或者是:所述第二气液分离器的气体出口经过第四截止阀与所述高压压缩机的入 口连通，所述过冷器的气体出口和第二截止阀的出口均与第五截止阀的入口相连，第五截 止阀的出口与所述高压压缩机的入口、第四截止阀出口均连通。
[0012] 本发明的有益效果主要表现在：
[0013] 1、采用两级压缩两级节流，与单级热栗相比大大扩展了使用范围，提升了效率；
[0014] 2、相比已有的两级压缩热栗，巧妙地采用了两级加热热水，在热水温升较大时，可 以大大减少高压压缩机的耗功，也就是进一步提升了系统能效。本质上来讲，现有的直热式 热栗热水器具有较大的换热温差即产生较大的熵产，而循环式热栗热水器则会将冷水与热 水混合同样造成了较大的熵产，而本发明则减少了上述熵产，提高了系统的热力学完善性；
[0015] 3、在不同的季节、不同的外部条件下可以选择最合适的模式，最大限度地提升季 节能效，并保证系统的稳定运行。部件简单管路灵活，通过少量的截止阀切换何以实现两级 压缩两级加热模式、两级压缩一级加热模式、低压级压缩单级加热模式、高压级压缩单级加 热模式以及热气旁通化霜模式。
【附图说明】
[0016] 图1是一种高效的大温升单级节流两级压缩热栗热水器的示意图。
[0017] 图2是另一种高效的大温升单级节流两级压缩热栗热水器的示意图。
[0018] 图3是再一种高效的大温升单级节流两级压缩热栗热水器的示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0020] 参照图1~图3,一种高效的大温升单级节流两级压缩热栗热水器，包括高压压缩 机1、低压压缩机10、第一冷凝器3、第二冷凝器13、过冷器5和蒸发器8,所述高压压缩机1的 出口与所述第一冷凝器3的制冷剂入口连通，所述第一冷凝器3的制冷剂出口的一路经过第 一节流装置4与所述过冷器5的第一入口连通，所述过冷器5的气体出口与所述高压压缩机1 的入口连通，所述第一冷凝器3的制冷剂出口的另一路与所述过冷器5的第二入口连通，所 述过冷器5的液体出口经过第三节流装19、单向阀6与第二节流装置7的入口连通，所述第二 节流装置7的出口与所述蒸发器8的入口连通，所述蒸发器8的出口与所述低压压缩机10的 入口连通，所述低压压缩机10的出口分为两股，一股经过第一截止阀12与第二冷凝器13的 制冷剂入口连通，所述第二冷凝器13的制冷剂出口与所述第二节流装置7的入口连通;另一 股经过第二截止阀14与高压压缩机1的入口连通；
[0021] 总冷水进口通过水栗15与第二冷凝器13的冷水进口连通，所述第二冷凝器13的热 水出口与所述第一冷凝器3的冷水进口连通，所述第一冷凝器3的热水出口为总热水出口。
[0022] 进一步，所述蒸发器8的出口与气液分离器9的入口连通，所述气液分离器9的气体 出口与所述低压压缩机10的入口连通。
[0023] 再进一步，所述高压压缩机1的出口与第一油分离器2的入口连接，所述第一油分 离器2的油出口与所述高压压缩机1的入口连通，所述第一油分离器2的制冷剂出口与所述 第一冷凝器3的制冷剂入口连通;所述低压压缩机10的出口与第二油分离器11的入口连接， 所述第二油分离器11的油出口与所述低压压缩机10的入口连通，所述第二油分离器11的制 冷剂出口分为两股分别与第一截止阀的入口及第二截止阀的入口连接。
[0024] 更进一步，所述第二冷凝器13的制冷剂出口与所述蒸发器8的入口之间设置化霜 支管，所述化霜支管上安装第三截止阀16。
[0025] 所述蒸发器的出口经过第四截止阀与所述高压压缩机的入口连通，所述过冷器的 气体出口和第二截止阀的出口均与第五截止阀的入口相连，第五截止阀的出口与所述高压 压缩机的入口、第四截止阀出口均连通。
[0026] 或者是:所述气液分离器9的气体出口经过第四截止阀17与所述高压压缩机1的入 口连通，所述过冷器5的气体出口和第二截止阀14的出口均与第五截止阀18的入口相连，第 五截止阀18的出口与所述高压压缩机1的入口、第四截止阀17出口均连通。
[0027]本实施例的工作过程为：
[0028] 参照图1:
[0029] 两级压缩两级加热模式：当环境温度较低，所需热水温度又较高，且冷水进水温度 较低时采用该模式，第一截止阀12与第二截止阀14均打开，高压压缩机1、低压压缩机10均 运行，水栗15运行。高温高压的含油气态制冷剂从高压压缩机1出口流出进入第一油分离器 2,含油制冷剂中的润滑油在第一油分离器被分离出来并从第一油分离器2的油出口流出回 到压缩机入口，高温高压的制冷剂从油分离器的制冷剂出口流出进入第一冷凝器3制冷剂 入口放热冷凝，高压的液态制冷剂从第一冷凝器3的制冷剂出口流出分成两路，第一路经过 第一节流装置4后变成中压的气液混合制冷剂并进入过冷器5的第一入口，蒸发吸热变成气 态，气态制冷剂从过冷器5的气体出口流出，第二路进入过冷器的第二入口并被过冷，过冷 后的液态制冷剂从过冷器5的液体出口流出经过第三节流装置19与单向阀6后与来自第二 冷凝器13的液态制冷剂混合后经过第二节流装置7后变成低温低压的制冷剂气液混合物进 入蒸发器8吸收环境热量，吸热蒸发后的低温低压气态制冷剂经过气液分离器9然后被吸入 低压压缩机10的入口，中温中压的含油制冷剂从低压压缩机10的出口排出进入第二油分离 器11，其中的润滑油从第二油分离器11的油出口流出返回低压压缩机10的入口，而中温中 压的制冷剂则从第二油分离器11的制冷剂出口流出分成两股，一股经过第一截止阀12进入 第二冷凝器13中冷凝放热变成中压的液态制冷剂，从第二冷凝器13的制冷剂出口流出后与 来自单向阀6出口的制冷剂混合，另一路经过第二截止阀14与来自过冷器5气体出口的制冷 剂混合后返回高压压缩机1的入口。冷水经过水栗15后进入第二冷凝器13中被初步加热，变 成中温热水，然后再进入第一冷凝器3被进一步加热，变成高温热水后从第一冷凝器3水出 口流出供给用户。
[0030] 为了更好地说明本发明的