一种全循环供热水直热式热泵系统
阅读说明：本技术 一种全循环供热水直热式热泵系统 (Full-circulation hot water supply directly-heated heat pump system ) 是由 王志毅 洪玉华 王高远 于 2020-11-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种全循环供热水直热式热泵系统,包括第一变频压缩机、第二变频压缩机、冷凝侧换热器,其特征在于：还包括四个四通阀、四个电子膨胀阀、四个空气侧换热器,所述第一变频压缩机的排气口与两个四通阀的D端口连通,所述第二变频压缩机的排气口与两个四通阀的D口连通,各个四通阀的E端口与冷凝侧换热器的输入端连接,冷凝侧换热器的输出端通过四个电子膨胀阀分别与四个空气侧换热器的输入端连通,所述四个空气侧换热器的输出端分别与四个四通阀的C端口连通,与现有技术相比,能够出水快,结构简单,能适应不同的环境工况。(The invention discloses a full-circulation hot water supply directly-heated heat pump system, which comprises a first variable frequency compressor, a second variable frequency compressor and a condensation side heat exchanger, and is characterized in that: still include four cross valves, four electronic expansion valves, four air side heat exchangers, the gas vent of first frequency conversion compressor and the D port intercommunication of two cross valves, the gas vent of second frequency conversion compressor and the D mouth intercommunication of two cross valves, the E port of each cross valve is connected with the input of condensation side heat exchanger, and the output of condensation side heat exchanger communicates with the input of four air side heat exchangers respectively through four electronic expansion valves, the output of four air side heat exchangers communicates with the C port of four cross valves respectively, compares with prior art, can go out the water soon, and simple structure can adapt to different environmental conditions.)
【技术领域】
本发明专利涉及一种直热式热泵系统，尤其是全循环供热水直热式空气源热泵系统的使用。
【背景技术】
随着经济的快速发展，人们的生活品质不断提高，消费者对空气源热泵热水器的使用要求也在不断增加，其中对连续用热水、缩短再次用热水等待时间等要求也日益显著，直热式热泵热水器由此产生。
直热式热泵热水器的基本原理：空气源热泵热水器组是利用逆卡诺循环原理，将空气中的热量，通过压缩机做功搬运到水中，使水温升高，进而满足用户的热水需求。具体来讲，其蒸发侧为翅片式换热器，内部的冷媒同空气进行热交换，从空气中吸取热量，其冷凝侧为冷媒-水换热器，将冷媒的热量释放到水中。直热式空气源热泵热水器组，是能够直接将水加热到所需要的温度的机组，具有温差大、流量小的特点，机组制出的热水可以直接使用。直热式机组运行过程中高压稳定，出水迅速，因而在热水器家族中占有很大的优势。
直热式热泵热水器的设计要求及开发难点：直热式热泵热水器的开发，除了能够满足一般热水的大部分设计要求外，还要注意以下几点：1)一次加热后出水温度达到55℃，或者更高，对于传统的冷热水机组，一般都采用循环式加热，通过多次加热将容器中的水温加热到要求的温度，而且传统的冷热水机组，需求温度一般在48℃左右，很少达到55℃。2)出水温度稳定，出水温度波动在±3℃。直热式机组具有出水快的特点，为了实现出水即用的用户需求，机组的出水温度必须稳定，不能有很大的波动，以保证用户的正常使用。而环境温度、进水温度、翅片结霜的变化等因素均会导致出水温度的波动，因此实现出水温度稳定是一个难点。
【
发明内容
】本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种全循环供热水直热式热泵系统，能够出水快，结构简单，能适应不同的环境工况。
为实现上述目的，本发明提出了一种全循环供热水直热式热泵系统，包括第一变频压缩机、第二变频压缩机、冷凝侧换热器，其特征在于：还包括四个四通阀、四个电子膨胀阀、四个空气侧换热器，所述第一变频压缩机的排气口与两个四通阀的D端口连通，所述第二变频压缩机的排气口与两个四通阀的D口连通，各个四通阀的E端口与冷凝侧换热器的输入端连接，冷凝侧换热器的输出端通过四个电子膨胀阀分别与四个空气侧换热器的输入端连通，所述四个空气侧换热器的输出端分别与四个四通阀的C端口连通，所述四通阀的S端口均与第一变频压缩机的吸气口连通，所述四通阀的S端口均与第二变频压缩机的吸气口连通。
作为优选，所述冷凝侧换热器采用椭圆形套管式换热器。
作为优选，所述椭圆形套管式换热器的外管上的循环水进口与循环水泵的输出端连通，所述椭圆形套管式换热器的外管上的循环水出口设有温度传感器。
作为优选，所述椭圆形套管式换热器的内管体的内部空间通过十字形隔体平均分成四个空腔，所述四个空腔的输入端分别与四个四通阀的E端口连通，所述四个空腔的输出端分别与四个电子膨胀阀连通。
本发明的有益效果：本发明通过两台变频压缩机、四个四通阀实现全年稳定运行。采用全循环热水替代热水箱，节省安装空间，有利于热水器的小型化。冬季需要除霜时，连接空气侧换热器的一路通过切换对应的四通阀，使高温高压的制冷剂气体进入空气侧换热器，从而达到除霜的目的。通过依次切换四通阀，对空气侧换热器进行除霜。除霜时其余三路正常制热，配合压缩机的超频运行，在除霜的同时机组仍然能够具有足够强大的制热功能，与现有技术相比，能够出水快，结构简单，能适应不同的环境工况。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种全循环供热水直热式热泵系统的结构示意图；
图2是冷凝侧换热器的结构示意图。
图中：1-第一变频压缩机、4-冷凝侧换热器、9-第二变频压缩机、16-循环水泵、17-温度传感器、40-外管、41-内管体、42-十字形隔体。
【
具体实施方式
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参阅图1、2，本发明一种全循环供热水直热式热泵系统，包括第一变频压缩机1、第二变频压缩机9、冷凝侧换热器4，其特征在于：还包括四个四通阀2、3、10、11、四个电子膨胀阀5、7、12、14、四个空气侧换热器6、8、13、15，所述第一变频压缩机1的排气口与两个四通阀2、3的D端口连通，所述第二变频压缩机9的排气口与两个四通阀10、11的D口连通，各个四通阀的E端口与冷凝侧换热器4的输入端连接，冷凝侧换热器4的输出端通过四个电子膨胀阀5、7、12、14分别与四个空气侧换热器6、8、13、15的输入端连通，所述四个空气侧换热器6、8、13、15的输出端分别与四个四通阀2、3、10、11的C端口连通，所述四通阀2、3的S端口均与第一变频压缩机1的吸气口连通，所述四通阀10、11的S端口均与第二变频压缩机9的吸气口连通，所述冷凝侧换热器4采用椭圆形套管式换热器，所述椭圆形套管式换热器的外管40上的循环水进口与循环水泵16的输出端连通，所述椭圆形套管式换热器的外管40上的循环水出口设有温度传感器17，所述椭圆形套管式换热器的内管体41的内部空间通过十字形隔体42平均分成四个空腔43、44、45、46，所述四个空腔43、44、45、46的输入端分别与四个四通阀2、3、10、11的E端口连通，所述四个空腔43、44、45、46的输出端分别与四个电子膨胀阀5、7、12、14连通。
本发明工作过程：
本发明一种全循环供热水直热式热泵系统在工作过程中，制热运行时，经变频压缩机1压缩后的高温高压制冷剂气体分成二路，分别通过四通阀2、四通阀3进入冷凝侧换热器4冷凝成液态制冷剂后分别经过电子膨胀阀5和电子膨胀阀7进入空气侧换热器组件6、8蒸发成低压的制冷剂气体，再通过四通阀2、四通阀3再次进入变频压缩机1进行压缩。同理，另一边经变频压缩机9压缩后的高温高压制冷剂气体分成二路，分别通过四通阀10、四通阀11进入冷凝侧换热器4冷凝成液态制冷剂后分别经过电子膨胀阀10和电子膨胀阀11进入空气侧换热器组件13、15蒸发成低压的制冷剂气体，再通过四通阀10、四通阀11再次进入变频压缩机9进行压缩。
调节四通阀2，就实现对空气侧换热器组件6的除霜。经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂气体分成二路，其中一路通过四通阀3进入冷凝侧换热器5冷凝成液态制冷剂，另外一路通过四通阀2空气侧换热器组件6融化空气侧换热器组件6上的霜层，气态制冷剂被冷凝成液态后通过电子膨胀阀5节流后进入冷凝侧换热器4蒸发成低压的制冷剂气体，再通过四通阀2后再次进入第一变频压缩机1进行压缩。其余经压缩机9压缩后的二路高温高压制冷剂气体，分别通过四通阀10、四通阀11进入冷凝侧换热器4冷凝成液态制冷剂。
通过对四通阀2、四通阀3、四通阀10、四通阀11调节，实现空气侧换热器组件的化霜，并持续地制热。
本发明专利涉及的冷凝侧换热器采用椭圆形套管式换热器，椭圆形套管式换热器的内管体41的内部空间通过十字形隔体42平均分成四个空腔43、44、45、46，所述四个空腔43、44、45、46的输入端分别与四个四通阀2、3、10、11的E端口连通，所述四个空腔43、44、45、46的输出端分别与四个电子膨胀阀5、7、12、14连通，循环热水系统中低温热水通过循环水泵16进入冷凝侧换热器4的外管与高温高压的制冷剂气体进行换热变成高温热水，再通过温度传感器17调节成所需要的热水温度。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
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