CN211233376U - 二氧化碳直流变频热泵热水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种二氧化碳直流变频热泵热水机，包括直流变频压缩机、内部具有相互换热的第一换热管道和换热水路的气冷器、内部具有相互换热的第二换热管道和第三换热管道的回热器、膨胀阀、蒸发器，直流变频压缩机、第一换热管道、第二换热管道、膨胀阀、蒸发器、第三换热管道通过制冷剂管路依次相连通构成供二氧化碳制冷剂循环的回路，换热水路具有一进水口和一出水口，换热水路在进水口处设置有变频水泵，变频水泵能够根据出水口处设定温度以调节换热水路内的水流量大小，直流变频压缩机能够根据出水口设定温度以调节其工作频率，从而达到最优的输出状态，能够适应低温环境下工作，始终提供额定出水温度的热水。

Description

二氧化碳直流变频热泵热水机

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳热泵热水器技术领域，特别涉及一种二氧化碳直流变频热泵热水机。

背景技术

二氧化碳热泵热水器采用二氧化碳作为制冷剂,二氧化碳的放热为超临界循环,利用二氧化碳的热物理性质,压缩机的排气温度高,能效比较高,广泛应用于各种采暖***和热水工程上。二氧化碳热泵热水器通常包括通过制冷剂管路依次连接的压缩机、气冷器、膨胀阀以及蒸发器，在气冷器侧，制冷剂管路和用户端的换热水路进行换热，从而给用户端供应所需热水。单级二氧化碳热泵热水器能够在-25℃左右正常工作，且具有一次出水温度高的特点，单次出水温度高达90℃。但是，现有的二氧化碳热泵热水器普遍采用的是定频压缩机，当环境温度低于-25℃时，则单级二氧化碳热泵热水器易出现制热性能下降，供热量无法满足出水设定温度的要求，甚至无法正常工作的情况；另外，用户侧的换热水路内的水流量一旦改变，例如，水流量增大，则换热水路需要吸收更多的热量才能满足设定的出水温度要求，若水流量减小，由于压缩机无法降频工作，则用户侧的换热水路的出水温度易超出设定出水温度，不便于用户的生活使用。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够适应低温环境下工作、始终提供额定出水温度的热水的二氧化碳直流变频热泵热水机。

为了实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种二氧化碳直流变频热泵热水机，包括：

直流变频压缩机；

气冷器，内部具有相互换热的第一换热管道和换热水路；

回热器，内部具有相互换热的第二换热管道和第三换热管道；

膨胀阀；

蒸发器；

所述的直流变频压缩机、第一换热管道、第二换热管道、膨胀阀、蒸发器、第三换热管道通过制冷剂管路依次相连通构成供二氧化碳制冷剂循环的回路；

所述的换热水路具有一进水口和一出水口，所述的换热水路在所述的进水口处设置有一变频水泵，所述的变频水泵能够根据所述的出水口设定温度以调节所述的换热水路内的水流量大小，所述的直流变频压缩机能够根据所述的出水口设定温度以调节其工作频率。

上述技术方案中，优选的，还包括油分离器，所述的油分离器位于所述的回路中且设置在所述的直流变频压缩机和所述的气冷器之间。

上述技术方案中，优选的，还包括气液分离器，所述的气液分离器位于所述的回路中且设置在所述的直流变频压缩机和所述的第三换热管道之间。

上述技术方案中，优选的，所述的膨胀阀为电子膨胀阀。

本实用新型通过设置直流变频压缩机和变频水泵，直流变频压缩机能够根据换热水路出水口设定温度来调节其工作频率，从而达到最优的输出状态，能够适应低温环境下工作；变频水泵能够根据换热水路出水口设定温度来调节换热水路内的水流量大小，方便用户的使用，本案的二氧化碳热泵热水机能够适应低温环境下工作、始终提供额定出水温度的热水。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图；

其中：11、直流变频压缩机；12、气冷器；121、第一换热管道；122、换热水路；123、进水口；124、出水口；125、变频水泵；13、回热器；131、第二换热管道；132、第三换热管道；14、膨胀阀；15、蒸发器；16、制冷剂管路；17、油分离器；18、气液分离器。

具体实施方式

为详细说明实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

如图1所示，二氧化碳直流变频热泵热水机包括直流变频压缩机11、气冷器12、回热器13、膨胀阀14以及蒸发器15。其中，气冷器12内部具有相互换热的第一换热管道121和换热水路122。回热器13内部具有相互换热的第二换热管道131和第三换热管道132。直流变频压缩机11、第一换热管道121、第二换热管道131、膨胀阀14、蒸发器15、第三换热管道132通过制冷剂管路16依次相连通构成供二氧化碳制冷剂循环的回路。

其具体的工作原理为，二氧化碳制冷剂经直流变频压缩机11压缩做功后，变为高温高压的气体，接着进入气冷器12的第一换热管道121内，通过第一换热管道121和用户侧的换热水路122进行热交换，并将其携带的大部分热量传递给换热水路122，从而给用户侧提供所需热水，接着，换热后的二氧化碳制冷剂依次经回热器13的第二换热管道131和膨胀阀14后进入蒸发器15内，通过蒸发器15与外界环境进行换热，从而吸收外界环境中的热量，接着进入回热器13的第三换热管道132内，并通过第三换热管道132和第二换热管道131进行热交换，再次吸收热量升温，最后返回至直流变频压缩机11内，至此完成二氧化碳制冷剂的循环。

此外，压缩机在压缩做功过程中，会有少部分的润滑油混入二氧化碳制冷剂中，为了起到过滤润滑油的作用，在回路中设置有油分离器17，该油分离器17设置在直流变频压缩机11和气冷器12之间，作用在于分离润滑油和二氧化碳制冷剂，将润滑油返回至直流变频压缩机11内，分离后的润滑油再度参与压缩机内部组件的润滑工作。为了过滤杂质，在回路中还设置有气液分离器18，该气液分离器18设置在直流变频压缩机11和回热器13之间，气液分离器18的一端部和直流变频压缩机11的进气口相连通，另一端部和回热器13的第三换热管道132相连通。膨胀阀采用电子膨胀阀。

换热水路122具有一进水口123和一出水口124，换热水路122在进水口123处设置有一变频水泵125，变频水泵125能够根据出水口124设定温度来调节换热水路122内的水流量大小。直流变频压缩机11能够根据出水口124设定温度来调节其工作频率。

具体的，当该热泵热水机处于低温环境下工作时，尤其是其处于-25℃至-30℃环境温度下工作时，直流变频压缩机11能够根据换热水路122出水口124的设定温度，提高其工作频率，增大输出功率，提高其制热性能，从而满足用户侧换热水路122的热量需求，与此同时，变频水泵125根据出水口124的设定温度，来减小换热水路122内的水流量，从而吸收更多的热量，提高水温，以达到该出水口124设定温度。当外界环境的温度较高时，直流变频压缩机11能够根据换热水路122出水口124的设定温度，降低其工作频率，减小输出功率，在满足用户侧换热水路122的热量需求的前提下，降低能耗，与此同时，变频水泵125根据出水口124的设定温度，来增大换热水路122内的水流量，整体上减少吸收热量，从而降低水温，以达到该出水口124设定温度。综上所述，本案的二氧化碳直流变频热泵热水机能够始终提供额定出水温度的热水，并能够适应低温环境下工作。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种二氧化碳直流变频热泵热水机，其特征在于，包括：

直流变频压缩机（11）；

气冷器（12），内部具有相互换热的第一换热管道（121）和换热水路（122）；

回热器（13），内部具有相互换热的第二换热管道（131）和第三换热管道（132）；

膨胀阀（14）；

蒸发器（15）；

所述的直流变频压缩机（11）、第一换热管道（121）、第二换热管道（131）、膨胀阀（14）、蒸发器（15）、第三换热管道（132）通过制冷剂管路（16）依次相连通构成供二氧化碳制冷剂循环的回路；

所述的换热水路（122）具有一进水口（123）和一出水口（124），所述的换热水路（122）在所述的进水口（123）处设置有一变频水泵（125），所述的变频水泵（125）能够根据所述的出水口（124）设定温度以调节所述的换热水路（122）内的水流量大小，所述的直流变频压缩机（11）能够根据所述的出水口（124）设定温度以调节其工作频率。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳直流变频热泵热水机，其特征在于：还包括油分离器（17），所述的油分离器（17）位于所述的回路中且设置在所述的直流变频压缩机（11）和所述的气冷器（12）之间。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳直流变频热泵热水机，其特征在于：还包括气液分离器（18），所述的气液分离器（18）位于所述的回路中且设置在所述的直流变频压缩机（11）和所述的第三换热管道（132）之间。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳直流变频热泵热水机，其特征在于：所述的膨胀阀（14）为电子膨胀阀。

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