[发明专利]空气源热泵热水机组

说明书

技术领域

本发明涉及空气源热泵技术领域，尤其涉及一种用空气源热泵制热水的热水机组。

背景技术

空气源热泵是一种能从自然界的空气中获取低品位热能，经过电力做功，输出为能够使用的高品位热能的设备。其工作采用卡诺循环原理，具体工作过程是：压缩机工作后排出高温高压的气态制冷工质；该高温高压的气态制冷工质经四通阀进入冷凝器释放热量后，变成中温高压的液体；该中温高压的液体制冷工质经过干燥过滤器、视液镜和膨胀阀的节流降压，变成低温低压的液体，再经过分液头在蒸发器内通过吸收空气中的热量而蒸发，变成低温低压的气体；该低温低压的气体制冷工质流回压缩机吸气口，完成一个工作循环。

公知的空气源热泵，其制冷工质在流经蒸发器的过程中，需要通过风机进行强制换热。由于风机产生的风场的风量固定不变，当夏季室外环境温度较高时，制冷工质在蒸发器内蒸发时的蒸发温度和蒸发压力都较高，很容易超出压缩机的正常运行范围，给压缩机的正常运行带来安全隐患；而当冬季室外环境温度较低时，制冷工质在蒸发器内蒸发时蒸发温度和蒸发压力又较低，压缩机的制热量也低。从另一方面看，如果环境温度过低，蒸发器里的制冷工质得不到充分的蒸发，被吸入压缩机时，容易产生液击事故，并导致机件磨损和老化。

空气源热泵热水机组在夏季运行时，由于室外环境温度较高，压缩机的吸气压力高，机组的制热量大，而夏季用户需要的热水量却较冬季少，造成压缩机压缩能力的闲置；在冬季运行时，由于室外环境温度较低，压缩机的吸气压力低，机组的制热量小，而冬季用户需要的热水量却较夏季多，此时压缩机的压缩能力又出现不能满足用户需求的问题。为解决这一矛盾，普通的空气源热泵热水机组通常采用另外增加电辅助加热器的方式，即在冬季机组制热量不足时，通过开启电辅助加热器的办法来解决。但电辅助加热器效率低，浪费能源，对用户来说也不经济。

空气源热泵热水机组是通过吸收空气中的热量来制取热水的设备。机组以电能作为驱动能源，采用逆卡诺循环原理，将空气中的热能收取起来，连同驱动电能转化的热能一同排向所需的热水，使热水的温度升高，达到用户所需的要求。由上可知，机组在吸收空气热量的过程中，必然会使空气的温度降低，产生低于环境温度的空气，普通的空气源热泵热水机组通常都是把这部分冷空气直接排向周围空间，白白浪费掉了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种空气源热泵热水机组，以解决冬、夏季运行时，用户需要的热水量与机组的制热量不匹配的问题，该热水机组热效率高，使用成本低，运行安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：空气源热泵热水机组，包括气体压缩单元，和可与室外空气进行热交换的第一换热器，和可在所述第一换热器的换热表面周围产生风场的风机，和可与用户热水进行热交换的第二换热器，和与所述第二换热器连接的热水循环装置，所述的气体压缩单元、第一换热器和第二换热器通过四通阀相应地连接在一起，所述空气压缩单元至少包括两台压缩机，所述这些压缩机的吸气管和排气管分别并联；它还包括可探测环境温度的第一温度传感器，和可探测压缩机吸气压力的压力传感器，和第一控制器；所述第一控制器的输入端分别与第一温度传感器和压力传感器电连接，所述第一控制器的输出端分别与风机和压缩机电连接，所述第一控制器设有可将第一温度传感器探测到的温度信号与环境温度设定值进行比较并根据比较结果使相应的压缩机进入开启状态的第一控制电路，和可将压力传感器探测到的压力信号与压力设定值进行比较并根据比较结果制控风机转速的第二控制电路。

作为一种改进，它还包括新风箱，和可拆卸连接于所述新风箱的进风口与所述的第一换热器的出风口之间的连接风道；和与所述的第二换热器连接的、并与所述的热水循环装置并联的冷却水循环装置，和可检测所述热水循环装置内热水温度的第二温度传感器，和可将第二温度传感器探测到的温度信号与热水温度设定值进行比较、并根据比较结果选择热水循环装置和冷却水循环装置中的一个接通另一个断开的第二控制器。