[发明专利]一种旁通双回路速热式废水源热泵热水器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于热水器及热泵技术领域，具体涉及一种旁通双回路速热式废水源热泵热水器及其控制方法。

背景技术

目前家用热泵热水器多为空气源热泵热水器，但由于其体积庞大，安装维护不便，室外机易结霜，易受环境气候影响等问题，未能在市场上广泛推广。水源热泵热水器虽然没有以上问题，但若想应用到家用浴室中，则需要大量的自来水作为热源，造成水浪费。考虑到沐浴后的废热水仍然具有逾30℃的温度，因此可以使用沐浴废水作为热源，即将水源热泵热水器设计成废水源热泵热水器，回收其中的余热来加热供水，不仅节约了水资源，还提高了能源利用率，降低能耗。然而在此类热水器开机阶段，由于没有足够温度的废水作为热源，易会造成蒸发器结冰的问题，影响系统可靠性。另外，目前市场上具有保温水箱的热水器常常会出现热水时间长，热水温度在使用过程中逐渐衰减等问题，极大地降低用户使用舒适性。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种旁通双回路速热式废水源热泵热水器及其控制方法，可以回收废水余热，提高能源利用率，降低能耗；同时解决此类热水器开机时蒸发器易结冰的问题，提高系统可靠性；另外，本发明的热水器不设储水箱，一次流通供水，可以持续供应热水，温度稳定，热水时间短，舒适性高。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种旁通双回路速热式废水源热泵热水器，包括热泵系统和供水系统，所述热泵系统包括压缩机1，压缩机1出口与三通阀6入口相连，三通阀6第一出口与冷凝器2的制冷剂侧入口相连，第二出口与蒸发器4的第一入口相连，蒸发器4的第一出口与冷凝器2的制冷剂侧入口相连，冷凝器2制冷剂侧出口通过膨胀阀3与蒸发器4的第二入口相连，蒸发器4的第二出口与压缩机1相连；所述供水系统包括预热换热器7，预热换热器7的供水入口连接供水管道，预热换热器7的供水出口分为热水管路和冷水管路，热水管路连接冷凝器2的水侧入口，随后与冷水管路汇合连接流量可调的混水阀5，混水阀5出口供应卫生热水，卫生热水使用后变成废水，废水进入废水回收管路，废水回收管路连接预热换热器7的废水入口，预热换热器7的废水出口与蒸发器4的废水入口相连，通过蒸发器4的废水回收管路后通过蒸发器4的废水出口完成排水；所述压缩机1和三通阀6与控制器相连；所述蒸发器4上布置有温度传感器。

该热水器不设加热水箱或废水箱，供水与排水均为一次流通形式。

所述蒸发器4为翅片式换热器。

所述冷凝器2为板式换热器。

所述蒸发器4的废水回收管路设有过滤机构。

所述的一种旁通双回路速热式废水源热泵热水器的控制方法，温度传感器检测蒸发器4温度T1，当T1<T0时，控制器控制运行开机速热工况；当T1≥T0时，运行稳定运行工况；T0为设定温度25～30℃；

所述热水器的开机速热工况流程为：切换三通阀6使制冷剂流向蒸发器4一路，即被压缩机1压缩后的高温高压制冷剂先通过蒸发器4提供一定的热量，减缓温度较低的废水的降温速度，防止蒸发器结冰，影响可靠性；随后制冷剂回到三通阀6出口，再进入冷凝器2加热供水并形成低温液，经过膨胀阀3节流后进入蒸发器4吸收废水中的热量，最后回到压缩机1；

所述热水器的稳定运行工况流程为：切换三通阀6使制冷剂流向冷凝器2一路，在其中加热供水并形成低温液，经过膨胀阀3节流后进入蒸发器4吸收废水中的热量，最后回到压缩机1。

和现有技术相比较，本发明具备如下优点：

1、更高的能源利用率。该热泵热水器以废水作为热源，回收其中的余热，提高能源利用率，降低能耗。

2、更强的系统可靠性。该热泵热水器使用旁路双回路的结构，即串并联的结构，在开机阶段，利用压缩机排气向蒸发器提供一定的热量，防止蒸发器结冰，系统更稳定。

3、更好的使用舒适性。该热水器不设储水箱，为一次流通供水，可持续供应恒温热水，热水时间短，不会有温度衰减问题。

附图说明

图1为本发明热水器的结构组成图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细的说明。