[实用新型]克服热短路的地源热泵热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热水器，尤其是涉及一种克服热短路的地源热泵热水器。

背景技术

市场上已知的热水器有：空气源热泵热水器，太阳能热水器、电热水器和燃气热水器等，空气源热泵热水器在北方冬季使用受到限制，室外部分易结霜，冬季能源利用效率很低，夏季则易受冷媒压力过高影响，工作不稳定；太阳能热水器则受到冬季太阳辐射少，能量低而水温偏低，阴雨天则无法使用；电热和燃气热水器，能效低，成本高，且欠安全，常有安全事故发生；还存在着现有的热水器的贮水箱内的热水如果长时间不用，温度下降得厉害，贮水箱内的温水不能再重新循环加热，目前只能是把贮水箱内的水排掉再重新加热，如此办法造成能源的浪费；另一种为在热水器的贮水箱内再加一个换热器，把贮水箱内的水再输送到新增加的换热器内重新加热一次，这种办法增加了成本，结构复杂，而且增加了贮水箱的体积。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种贮水箱体积小、加热快、能够循环加热、不受天气影响、能效高、安全可靠、节能环保的克服热短路的地源热泵热水器，尤其适合家庭、企业或沐浴场所等需要用热水的场所使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种克服热短路的地源热泵热水器，包括地热能交换系统、水环热泵热水机组、热交换器、贮水箱、热水供水泵；

所述地热能交换系统包括竖直地埋管、源水分水器、源水集水器和地热循环水泵；竖直地埋管由多个U型地埋管并联组成，所有地埋管采用同程式连接，最后通过管道分别与源水集水器的一端和源水分水器的一端连接，源水分水器的另一端与地热循环水泵相连，地热循环水泵与水环热泵热水机组相连接，源水集水器的另一端与水环热泵热水机组直接相连接；在所述竖直地埋管的回水管有热短路的部分管段采用绝热作法达到使竖直地埋管供回支管间工程应用可以接受的绝热程度，在回水管有热短路的部分管段外加套管，套管两端设有封闭堵头，回水管与套管之间采用空气层，并且隔一定距离设垫片防内外管接触，所述回水管部分管段外表面作防辐射换热的面层，解决了竖直地埋管供回水支管间的热短路问题；

绝热原理：根据传热学原理，当空气在常温常压下厚度为0-8.6mm左右的空间内，能够完全防止自然对流，使空气层呈现为纯粹气体导热的状态。由于气体是所有物质中导热系数最弱的，非常小，空气在0.023W/m.k左右，而交联聚苯乙烯管的导热系数为0.35-0.48W/m.k，因此采用3mm的空气层就能把DN25的交联聚苯乙烯管热阻提高到原来的20倍左右，即由原来的1O-20W/m.k的热损降为0.5-1W/m.k的热损，在工程上已经达到了绝热排除热短路的目的。而在5度温差下内外管间辐射换热在2W/m.k左右的数量级，可以采用铝箔等防辐射换热面层把它降到可忽略。内外管都有足够的承压能力，解决了承压保护问题；

所述水环热泵热水机组由压缩机、冷凝器、蒸发器及节流装置组成；

所述水环热泵热水机组通过热水供水泵连接有热交换器，所述热交换器通过热水管与贮水箱相连，所述热交换器上设有冷水进口，所述冷水进口设有流量控制阀，所述流量控制阀通过三通接头连接有第一电磁阀和扬水电机，所述扬水电机的另一端连接有第二电磁阀，所述第二电磁阀与贮水箱相连，所述第一电磁阀另一端连接有冷水入水管。

进一步，所述回水管与套管之间采用2-9mm厚的空气层。

进一步，所述贮水箱上设有水位开关，所述第一电磁阀与所述水位开关信号连接。

进一步，所述贮水箱内设有保温层，箱体为不锈钢材质。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，能够克服热短路问题，采用地埋管，利用地热做热源来提供热水，具有节能环保、热量利用率高、不受天气季节的影响、安全可靠等优点，可供家庭和企事业单位使用，四季全天可提供生活用热水。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图；

图2是竖直地埋管部分管段绝热的U型管图。

图中：

1、竖直地埋管          2、源水分水器          3、源水集水器

4、地热循环水泵        5、水环热泵热水机组    6、套管

7、堵头                8、空气层              9、垫片

10、压缩机             11、冷凝器             12、节流装置

13、贮水箱             14、第一电磁阀         15、第二电磁阀