一種基於置換型蓄能結構的雙水箱熱泵熱水系統的製作方法

2023-09-22 08:10:10 1

本實用新型涉及一種熱泵熱水系統，特別涉及一種基於置換型蓄能結構的雙水箱熱泵熱水系統。

背景技術：

目前生活熱水的主要取水方式為混水方式，即將熱水溫度加熱到高於取水溫度，在用戶末端通過混水閥來調節冷熱水的混水比例獲得舒適的熱水溫度。這種方式受水壓的影響比較大，很難獲得穩定的熱水溫度，同時造成了能源的浪費。若採用熱泵對熱水進行加熱，提高熱泵熱水的出水溫度會升高熱泵冷凝器的冷凝溫度，冷凝溫度的上升後，若製取同樣的熱水需要消耗更多的電能。

本實用新型為熱泵熱水系統，本實用新型主要實現穩定的用戶供水溫度，使供水溫度不受自來水進水壓力的影響，同時降低熱泵的冷凝溫度實現最大限度的節能。適合地源熱泵、空氣源熱泵、水源熱泵以及複合熱泵使用。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種能夠實現穩定的用戶供水溫度，使供水溫度不受自來水進水壓力的影響，同時降低熱泵的冷凝溫度實現最大限度節能的一種基於置換型蓄能結構的雙水箱熱泵熱水系統。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種基於置換型蓄能結構的雙水箱熱泵熱水系統，包括左水箱、右水箱，其特徵在於：所述左水箱左側下端的左進水管通過左補水管支路和右水箱左側下端的右進水管相互連通，在左補水管支路的左右兩端分別設置有左補水截止閥和右補水截止閥；在左補水管支路的中間位置設置有補水管道，在補水管道的中間位置設置有補水增壓水泵；在左進水管、右進水管的中間位置分別設置有左回水管支路和右回水管支路，在左回水管支路、右回水管支路的中間位置分別設置有左熱泵回水截止閥、右熱泵回水截止閥；所述左回水管支路、右回水管支路的下端分別和熱泵回水管幹路相互連通，在熱泵回水管幹路的右端通過熱泵循環水泵設置有熱泵制熱機組；所述熱泵制熱機組通過熱泵循環水泵和熱泵回水管幹路相互連通，在熱泵制熱機組的上端通過熱泵供水管幹路分別和左水箱上端的左出水管、右水箱上端的右出水管相互連通，在左出水管、右出水管的上端位置分別設置有左熱泵供水截止閥、右熱泵供水截止閥；在左出水管、右出水管之間的下端位置設置有用戶供水管支路，在用戶供水管支路的中間位置上端設置有用戶供水管幹路，在用戶供水管支路的左右兩端位置分別設置有左用戶供水截止閥、右用戶供水截止閥。

進一步的，所述左水箱、右水箱包括箱體、可移動密封隔板、導向固定支柱；所述箱體的內側中間位置設置有豎立的導向固定支柱，在箱體的內側設置有和箱體內壁相互配套的可移動密封隔板；所述可移動密封隔板的中間位置設置有和導向固定支柱外壁相互配套的通孔，可移動密封隔板通過通孔安裝在導向固定支柱的外壁上，可移動密封隔板能通過導向固定支柱在箱體的內側進行上下移動。

進一步的，所述箱體、可移動密封隔板為一種長方體。

進一步的，所述導向固定支柱、通孔為一種圓柱體。

本實用新型的工作原理是：本實用新型採用雙水箱結構，使製備熱水和使用熱水兩種模式分離,本實用新型的核心模塊為置換型蓄能水箱，水箱通過可移動密封隔板使冷、熱水分隔開來，利用可移動密封隔板上下兩端的壓差推動可移動密封隔板在導向固定支柱上進行上下移動；用戶需要用熱水時，自來水通過進水管輸送到水箱內，水進入可移動密封隔板的底部，此時可移動密封隔板底部的壓力大於可移動密封隔板頂部的壓力，推動可移動密封隔板沿著導向固定支柱向上運動，將可移動密封隔板上端的熱水頂出，冷水的壓力為自來水壓與補水增壓泵增壓之和；熱水全部頂出後，整個水箱內充滿自來水，此時需要利用熱泵制熱機組制熱，熱泵制熱機組加熱後的熱水進入可移動密封隔板的頂部，此時可移動密封隔板頂部的壓力大於底部，熱水推動可移動密封隔板向下運動，冷水不斷進入熱泵制熱機組加熱，最終冷水全部被熱泵制熱機組加熱為熱水，熱水的壓力來自於熱泵循環水泵。

當熱泵制熱機組對左水箱完成制熱，左水箱溫度達到用戶的需求供水溫度後，左水箱進入用水工況時，左水箱上的左熱泵回水截止閥、左熱泵供水截止閥關閉，此時可移動密封隔板在左水箱內側的下端，補水增壓水泵開啟，通過補水增壓水泵提升壓力後的自來水通過左進水管進入左水箱，自來水還在可移動密封隔板的下端，左水箱的左用戶供水截止閥開啟，利用用戶供水管幹路進行使用熱水；當左水箱儲存的熱水全部使用後，左水箱的左用戶供水截止閥關閉停止向用戶供水；而在此期間右水箱處於熱泵制熱機組制熱狀態，右水箱的右熱泵供水截止閥開啟，右用戶供水截止閥和右熱泵回水截止閥關，此時移動密封隔板的運動方向與給用戶供水時反向，水箱的進水管變為出水管，出水管變為進水管。

相反，當熱泵制熱機組對右水箱完成制熱，右水箱溫度達到用戶的需求供水溫度後，右水箱進入用水工況時，右水箱上的右熱泵回水截止閥、右熱泵供水截止閥關閉，補水增壓水泵開啟，通過補水增壓水泵提升壓力後的自來水通過右進水管進入右水箱，自來水還在可移動密封隔板的下端，右水箱的右用戶供水截止閥開啟，利用用戶供水管幹路進行使用熱水；當右水箱儲存的熱水全部使用後，右水箱的右用戶供水截止閥關閉停止向用戶供水，而在此期間左水箱處於熱泵制熱機組制熱狀態；左水箱的左熱泵供水截止閥開啟，左用戶供水截止閥和左熱泵回水截止閥關閉，此時移動密封隔板的運動方向與給用戶供水時反向，水箱的進水管變為出水管，出水管變為進水管。

本實用新型的有益效果是：具有結構簡單，能夠實現穩定的用戶供水溫度，使供水溫度不受自來水進水壓力的影響，同時降低熱泵的冷凝溫度實現最大限度的節能。

附圖說明

圖1為本實用新型的橫截面結構示意圖；

圖2為本實用新型圖1中水箱的立體結構示意圖；

圖3為本實用新型圖2中箱體的結構示意圖；

圖4為本實用新型圖2中導向固定支柱和可移動密封隔板的結構示意圖；

圖中：1-左水箱、2-左進水管、3-左補水管支路、4-右水箱、5-右進水管、6-左補水截止閥、7-右補水截止閥、8-補水管道8、9-補水增壓水泵、10-左回水管支路、11-右回水管支路、12-左熱泵回水截止閥、13-右熱泵回水截止閥、14-熱泵回水管幹路、15-熱泵循環水泵、16-熱泵制熱機組、17-熱泵供水管幹路、18-左出水管、19-右出水管、20-左熱泵供水截止閥、21-右熱泵供水截止閥、22-用戶供水管支路、23-用戶供水管幹路、24-左用戶供水截止閥、25-右用戶供水截止閥、26-箱體、27-導向固定支柱、28-可移動密封隔板、29-通孔。

具體實施方式

參照說明書附圖對本實用新型作以下詳細地說明。

根據圖1-圖4所示：本實用新型一種基於置換型蓄能結構的雙水箱熱泵熱水系統，包括左水箱1、右水箱4，其特徵在於：所述左水箱1左側下端的左進水管2通過左補水管支路3和右水箱4左側下端的右進水管5相互連通，在左補水管支路3的左右兩端分別設置有左補水截止閥6和右補水截止閥7；在左補水管支路3的中間位置設置有補水管道8，在補水管道8的中間位置設置有補水增壓水泵9；在左進水管2、右進水管5的中間位置分別設置有左回水管支路10和右回水管支路11，在左回水管支路10、右回水管支路11的中間位置分別設置有左熱泵回水截止閥12、右熱泵回水截止閥13；所述左回水管支路10、右回水管支路11的下端分別和熱泵回水管幹路14相互連通，在熱泵回水管幹路14的右端通過熱泵循環水泵15設置有熱泵制熱機組16；所述熱泵制熱機組16通過熱泵循環水泵15和熱泵回水管幹路14相互連通，在熱泵制熱機組16的上端通過熱泵供水管幹路17分別和左水箱1上端的左出水管18、右水箱4上端的右出水管19相互連通，在左出水管18、右出水管19的上端位置分別設置有左熱泵供水截止閥20、右熱泵供水截止閥21；在左出水管18、右出水管19之間的下端位置設置有用戶供水管支路22，在用戶供水管支路22的中間位置上端設置有用戶供水管幹路23，在用戶供水管支路22的左右兩端位置分別設置有左用戶供水截止閥24、右用戶供水截止閥25。

進一步的，所述左水箱1、右水箱4包括箱體26、導向固定支柱27、可移動密封隔板28；所述箱體26的內側中間位置設置有豎立的導向固定支柱27，在箱體26的內側設置有和箱體26內壁相互配套的可移動密封隔板28；所述可移動密封隔板28的中間位置設置有和導向固定支柱27外壁相互配套的通孔29，可移動密封隔板28通過通孔29安裝在導向固定支柱27的外壁上，可移動密封隔板28能通過導向固定支柱27在箱體26的內側進行上下移動。

進一步的，所述箱體26、可移動密封隔板28為一種長方體。

進一步的，所述導向固定支柱27、通孔29為一種圓柱體。

本實用新型的工作原理是：本實用新型採用雙水箱結構，使製備熱水和使用熱水兩種模式分離,本實用新型的核心模塊為置換型蓄能水箱，水箱通過可移動密封隔板28使冷、熱水分隔開來，利用可移動密封隔板28上下兩端的壓差推動可移動密封隔板28在導向固定支柱27上進行上下移動；用戶需要用熱水時，自來水通過進水管輸送到水箱內，水進入可移動密封隔板28的底部，此時可移動密封隔板28底部的壓力大於可移動密封隔板28頂部的壓力，推動可移動密封隔板28沿著導向固定支柱27向上運動，將可移動密封隔板28上端的熱水頂出，冷水的壓力為自來水壓與補水增壓泵增壓之和；熱水全部頂出後，整個水箱內充滿自來水，此時需要利用熱泵制熱機組16制熱，熱泵制熱機組16加熱後的熱水進入可移動密封隔板28的頂部，此時可移動密封隔板28頂部的壓力大於底部，熱水推動可移動密封隔板28向下運動，冷水不斷進入熱泵制熱機組16加熱，最終冷水全部被熱泵制熱機組16加熱為熱水，熱水的壓力來自於熱泵循環水泵15。

當熱泵制熱機組16對左水箱1完成制熱，左水箱1溫度達到用戶的需求供水溫度後，左水箱1進入用水工況時，左水箱1上的左熱泵回水截止閥12、左熱泵供水截止閥20關閉，此時可移動密封隔板28在左水箱1內側的下端，補水增壓水泵9開啟，通過補水增壓水泵9提升壓力後的自來水通過左進水管2進入左水箱1，自來水還在可移動密封隔板28的下端，左水箱1的左用戶供水截止閥24開啟，利用用戶供水管幹路23進行使用熱水；當左水箱1儲存的熱水全部使用後，左水箱1的左用戶供水截止閥24關閉停止向用戶供水；而在此期間右水箱4處於熱泵制熱機組16制熱狀態，右水箱4的右熱泵供水截止閥21開啟，右用戶供水截止閥25和右熱泵回水截止閥13關，此時移動密封隔板的運動方向與給用戶供水時反向，水箱的進水管變為出水管，出水管變為進水管。

相反，當熱泵制熱機組16對右水箱4完成制熱，右水箱4溫度達到用戶的需求供水溫度後，右水箱4進入用水工況時，右水箱4上的右熱泵回水截止閥13、右熱泵供水截止閥21關閉，補水增壓水泵9開啟，通過補水增壓水泵9提升壓力後的自來水通過右進水管5進入右水箱4，自來水還在可移動密封隔板28的下端，右水箱4的右用戶供水截止閥25開啟，利用用戶供水管幹路23進行使用熱水；當右水箱4儲存的熱水全部使用後，右水箱4的右用戶供水截止閥25關閉停止向用戶供水，而在此期間左水箱1處於熱泵制熱機組16制熱狀態；左水箱1的左熱泵供水截止閥20開啟，左用戶供水截止閥24和左熱泵回水截止閥12關閉，此時移動密封隔板的運動方向與給用戶供水時反向，水箱的進水管變為出水管，出水管變為進水管。

本實用新型的有益效果是：具有結構簡單，能夠實現穩定的用戶供水溫度，使供水溫度不受自來水進水壓力的影響，同時降低熱泵的冷凝溫度實現最大限度的節能。

以上所述實施方式僅表達了本實用新型的一種實施方式，但並不能因此而理解為對本實用新型範圍的限制。應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。