[发明专利]跨临界二氧化碳热泵供暖热水器

说明书

技术领域

本发明属于热泵热水器领域，特别涉及一种利用跨临界二氧化碳热泵来供热水和供暖的热水器装置。 

背景技术

随着人们生活水平的提高，热水器作为一种家用电器已经得到普及，并且人们对热水的需求越来越大，热水器的能耗越来越高。目前市场上传统的热水器有三大类：燃料热水器、电热水器和太阳能热水器。燃料热水器主要以燃气为主，这类热水器在使用时要排出大量的废气，废气中除了二氧化碳以外，还有不完全燃烧的产物一氧化碳，容易发生中毒事故。电热水器对电能浪费较大，虽然电热水器上装有漏电保护，但使用电热水器时发生的触电事故也时有发生。太阳能热水器属于环保、节能产品，但受到天气的影响较大，使用的区域和时间受到很大的限制。此外，市场上也有了热泵热水器，但这些热泵热水器的工质一般为R22、R410A等传统工质，不仅会破坏臭氧层而且还会带来温室效益，且这些工质要生产60℃以上的热水会使压缩机排气压力过高、热泵能效比(EER)过低，因此水温受到限制。 

人们冬天对供暖的需求逐渐增大，特别是在长江中下游不集中采暖的地区，空调采暖、地板采暖已经成为一个热点。 

与这些热水器相比，跨临界二氧化碳热泵热水器主要有以下优点：(1)节能，利用热泵循环原理，其实质是热量的转移而不是产生，因此加热等量的热水，其能耗仅为电加热热水器和燃气热水器的1/4；(2)环保，跨临界二氧化碳热泵热水器并不会产生二氧化碳等废气，而恰恰是利用了二氧化碳，即使二氧化碳发生泄露，作为一种天然工质，相对于其他热泵工质对环境的影响也是很小的；(3)制取热水的能力较强，由于采用了跨临界循环，它可以制取90℃高温热水，而传统热泵热水器一般制取热水不超过60℃；(4)跨临界二氧化碳热水器为冬天采暖系统的热源，利用其超强的热水制取能力，采用热水地板采暖的方式，能够满足人们对冬天供暖的需要。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种二氧化碳热泵供暖热水器。 

本发明采用如下技术方案： 

一种跨临界二氧化碳热泵供暖热水器，包括：跨临界二氧化碳热泵系统、热水供应系统和供暖循环系统； 

其中，所述跨临界二氧化碳热泵系统包括依次位于第一循环管路上的压缩机、第一气冷器、第二气冷器、回热器、膨胀阀、蒸发器、所述回热器； 

其中，所述热水供应系统包括水箱、第一水泵、热水出水阀，所述水箱上设有进水管，所述水箱包括高温区A、中温区B和低温区C，所述水箱低温区C、第一水泵、第一气冷器、水箱高温区A依次通过管路相连接；所述热水出水阀分别通过三管路分别与所述水箱的高温区A、中温区B和进水管9相连接； 

其中，所述供暖循环系统包括位于第二循环管路上的第二气冷器、第二水泵和末端设备。 

进一步地，所述末端设备为地板采暖管路。 

进一步地，所述水箱上还设有排水管。 

进一步地，所述第一气冷器和第二气冷器的换热器形式为壳套管式。 

进一步地，所述蒸发器为板翅式换热器。 

本发明提供的跨临界二氧化碳热泵供暖热水器，其回热器是一个小型换热器使气冷器的出口和压缩机的入口的二氧化碳进行换热，进一步降低膨胀阀入口二氧化碳的温度和提高压缩机入口二氧化碳的过热度，提高了热泵循环的EER，并且其水箱分三个温度层区具有两点优点：一、保证从水箱进入气冷器的水具有较低的温度，降低第一气冷器的温度从而提高热泵系统的效率(COP)。二、可以根据用户的需求提供高温水或是中温水。 

附图说明

图1本发明跨临界二氧化碳热泵供暖热水器系统实施例示意图。 

标号说明： 

1  压缩机      21 第一气冷器  22 第二气冷器    3  回热器    4  膨胀阀 

5  蒸发器      6  水箱        7  第一水泵      8  排水管    9  进水管 

10 热水出水阀  11 第二水泵    12 地板采暖管路 

具体实施方式

下面结合附图1对本发明进行进一步的说明。 

如图1所示，一种跨临界二氧化碳热泵供暖热水器，包括跨临界二氧化碳热泵系统、热水供应系统和供暖循环系统三部分。