一种空气源热泵热水系统的制作方法

1.本实用新型涉及热水设备技术领域，特别涉及一种空气源热泵热水系统。


背景技术：

2.当前，能源紧缺与环境污染已经成为制约全球可持续发展的两个突出问题，引起世界各国越来越广泛的关注。能源紧缺突出表现在两个方面：一方面是全球能源系统的主体是“碳基能源”—石油与煤炭，这些不可再生能源已日渐枯竭；另一方面是全球能耗总量的迅速膨胀和能源浪费现象严重，进一步加剧了能源紧缺状况。另外，随着社会的发展和人民生活水平的提高，用于采暖、空调及制取生活用热水方面的能耗占能源总量的比例越来越大。
3.以热水器为例，目前户用热水供应还是以电热水器及燃气热水器为主；而近几年，大力开发和有效利用可再生能源已成为各国的优先发展战略。空气中的能源作为拥有巨大应用前景和市场的可再生清洁能源，其开发和有效利用越来越受到广泛的重视，空气源热泵热水器也越来越受大家的青睐。
4.目前行业内，楼盘配套热泵热水器多为1p或1.5p分体式热泵热水器，然而这种热水器主机占地较大。故市面上出现一种一体式热泵热水器，虽然解决了空间问题，但是系统复杂，成本高昂，而且还是不能解决制热水能力差(氟水换热)，水温上升速度慢的难点。且由于厂家需要控制机组空间及成本，使部分系统保护部件缺失(高压开关，除霜等减配)，换热器面积压缩，导致可靠性降低，维修困难，极端环境适应能力弱，如附图1所示。
5.另外，酒店、旅馆配套热泵热水器采用模块机，其主机在户外安置，户内用水统一调配，户内占地面积小，制热水能力强。然而机组负荷受环境影响大，热水使用调节困难(混水阀调节精度低)，受负荷波动影响大，定制化程度低，不适合户用，如附图2所示。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种空气源热泵热水系统，以解决现有技术中存在的可靠性低、负荷波动下的调节能力差、出水温度不稳定等问题。
7.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
8.一种空气源热泵热水系统，包括主机模块、主水箱、用户模块，所述用户模块包括混水水箱，所述主机模块与主水箱连接，所述主水箱与补水总管连通，用于进行第一级水温调节，所述主水箱通过出水总管与混水水箱连通，使得主水箱中的热水能够进入到混水水箱中，所述混水水箱与补水总管连通，用于进行第二级水温调节。通过在现有的集中供热模块机热泵热水系统的基础上进行改进，在保留原有的主水箱的基础上，在户内额外设置混水水箱，使得热水经过主水箱的第一级水温调节之后，不会直接供应给用户，而是通过混水水箱进行第二级水温调节，使得供给用户的热水是由主水箱的出水、外界补水混合得到，用户在用水过程中不容易受主水箱水温的直接制约，降低了主机模块的负荷波动对用户用水感受的影响，提高了系统运行的可靠性，确保出水温度的稳定。同时，由于混水水箱具有一
定的储水容量，这也使得主机模块在除霜过程中，能够通过切断主水箱与混水水箱之间的连通关系，利用混水水箱的余量保证用户在一定程度上仍能够正常使用热水，避免因除霜而直接影响用户的热水使用。
9.进一步的，所述用户模块包括多个相互独立的用户端，每一个用户端均具有混水水箱，任一个用户端均可以视为室内端，根据需要被设置相对应的房间内，从而有利于减小用户端的室内占地面积，有利于对其结构进行优化，改善管路布局情况。
10.进一步的，所述用户端包括补水支管、进水支管，所述补水支管的一端与混水水箱连通，另一端与补水总管连通，用于向混水水箱中补充冷水；所述进水支管的一端与混水水箱连通，另一端与进水支管连通，用于将主水箱中的热水输送到混水水箱中，从而使得每一个用户端的混水水箱均能够独立地对冷、热水进行混兑，以满足不同房间中用户的需求。
11.进一步的，所述补水支管设置补水阀，所述进水支管设置进水阀，使得用户能够通过控制补水阀、进水阀的开度，来调节冷、热水的混兑比例，以获得适合用户的水温。
12.进一步的，所述用户模块包括控制模块，所述混水水箱设置水温检测装置，所述水温检测装置与控制模块连接，用于检测混水水箱的水温；所述补水阀、进水阀均为电磁阀，所述控制模块分别与补水阀、进水阀连接，用于调控补水阀、进水阀的开度；通过额外设置智能化的水温调节过程(即第二级水温调节过程)，与现有的仅通过氟水间接换热来调节水温(即第一级水温调节过程)相比，不仅具有水温调节速度迅速的优点，而且智能化程度高，不需要增加混水阀手动调节，水温控制精度高，出水温度稳定。
13.进一步的，所述主水箱设置回水总管，所述混水水箱设置回水支管，所述回水支管与回水总管连通；从而在用户端在长期不使用后，用户端中的自然冷却水能够通过回水支管、回水总管流回到主水箱中重新进行换热升温，使得用户在打开用户水阀后能够直接获取热水，有利于减少水资源的浪费。
14.进一步的，所述混水水箱具有能够拆卸的壳体，从而对于不同审美或屋内装修的客户，能够选择、替换不同颜色、装饰及外形的壳体，以提高室内家居的美感。
15.进一步的，所述混水水箱的供水侧与用户水阀连通，从而用户可以根据自身需要来开启用户水阀，使用经过两级水温调节后的热水。
16.进一步的，所述主机模块包括多个机组，每个机组均具有换热管，并通过换热管对主水箱中的水进行加热。
17.进一步的，所述主机模块包括备用机组，所述备用机组具有换热管，能够在个别机组故障后开启备用机组，对主水箱中的水进行加热，以降低个别机组故障后对整个系统的影响、以及热水的正常供应。
18.相对于现有技术，本实用新型所述的一种空气源热泵热水系统具有以下优势：
19.本实用新型所述的一种空气源热泵热水系统，通过在现有的集中供热模块机热泵热水系统的基础上进行改进，在保留原有的主水箱的基础上，在户内额外设置混水水箱，使得热水经过主水箱的第一级水温调节之后，不会直接供应给用户，而是通过混水水箱进行第二级水温调节，使得供给用户的热水是由主水箱的出水、外界补水混合得到，用户在用水过程中不容易受主水箱水温的直接制约，降低了主机模块的负荷波动对用户用水感受的影响，提高了系统运行的可靠性，确保出水温度的稳定。同时，由于混水水箱具有一定的储水容量，这也使得主机模块在除霜过程中，能够通过切断主水箱与混水水箱之间的连通关系，
利用混水水箱的余量保证用户在一定程度上仍能够正常使用热水，避免因除霜而直接影响用户的热水使用。
附图说明
20.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
21.图1为现有技术中一体式热泵热水器的结构示意图；
22.图2为现有技术中集中供热模块机热泵热水系统的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例所述的一种空气源热泵热水系统的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.1、主机模块；10、备用机组；11、第一机组；12、第二机组；13、换热管；2、主水箱；3、出水总管；4、补水总管；5、回水总管；6、第一用户端；61、混水水箱；62、补水支管；63、补水阀；64、进水支管；65、进水阀；66、水温检测装置；67、用户水阀；68、回水支管；7、第二用户端；8、第三用户端。
具体实施方式
26.下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的实用新型概念。然而，这些实用新型概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中的线条箭头表示水流方向。
28.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
29.在现有的空气源热泵热水装置中存在有多种形式，如附图1所示的市面上常见的一体式热泵热水器，虽然解决了空间问题，但是系统复杂，成本高昂，而且还是不能解决制热水能力差(氟水换热)，水温上升速度慢的难点。且由于厂家需要控制机组空间及成本，使部分系统保护部件缺失(高压开关，除霜等减配)，换热器面积压缩，导致可靠性降低，维修困难，极端环境适应能力弱；如附图2所示的集中供热模块机热泵热水系统，往往应用于酒店、旅馆等，其主机在户外安置，户内用水统一调配，户内占地面积小，制热水能力强。然而机组负荷受环境影响大，热水使用调节困难(混水阀调节精度低)，受负荷影响大，定制化程度低，不适合户用。
30.有鉴于此，为了解决现有技术中存在的可靠性低、负荷调节能力差、出水温度不稳定等问题，本实施例提出一种空气源热泵热水系统，如附图3所示，所述空气源热泵热水系统包括主机模块1、主水箱2、用户模块，所述主机模块1与主水箱2连接，所述主机模块1具有换热管13，利用常规的空气源热泵技术，通过换热管13对主水箱2中的水进行加热；所述主水箱2与补水总管4连通，所述补水总管4与外部水源连通，一方面用于向主水箱2内补充冷水，另一方面便于进行第一级水温调节；所述主水箱2与出水总管3连通，主水箱2内经过换热后得到的热水，通过出水总管3从主水箱2流出，用于供应用户使用。
31.所述用户模块包括混水水箱61，所述混水水箱61与出水总管3连通，使得主水箱2
流出的热水能够进入到混水水箱61中，所述混水水箱61与补水总管4连通，用于向混水水箱61中补充冷水，以便于进行第二级水温调节。所述混水水箱61的供水侧与用户水阀67连通，从而用户可以根据自身需要来开启用户水阀67，使用经过两级水温调节后的热水。
32.从而本技术在现有的集中供热模块机热泵热水系统的基础上进行改进，在保留原有的主水箱2的基础上，在户内额外设置混水水箱61，使得热水经过主水箱2的第一级水温调节之后，不会直接供应给用户，而是通过混水水箱61进行第二级水温调节，使得供给用户的热水是由主水箱2的出水、外界补水混合得到，用户在用水过程中不容易受主水箱水温的直接制约，降低了主机模块1的负荷波动对用户用水感受的影响，提高了系统运行的可靠性，确保出水温度的稳定。同时，由于混水水箱61具有一定的储水容量，这也使得主机模块1在除霜过程中，能够通过切断主水箱2与混水水箱61之间的连通关系，利用混水水箱61的余量保证用户在一定程度上仍能够正常使用热水，避免因除霜而直接影响用户的热水使用。
33.对于所述主机模块1，与现有的集中供热模块机热泵热水系统中的机组相似，通过现有的空气源热泵技术提供热源；优选的，所述主机模块1在楼顶或其他空地统一安装，便于维修、维护；同时通过主水箱2来调节系统负荷，避免负荷大幅度变化造成的系统频繁加载、卸载。所述主机模块1包括多个机组，每个机组均具有换热管13，并通过换热管13对主水箱2中的水进行加热。具体的，所述主机模块1包括第一机组11、第二机组12，所述第一机组11、第二机组12均具有换热管13。此外，所述主机模块1中可根据需求整加机组余量，即所述主机模块1包括备用机组10，所述备用机组10具有换热管13，能够在个别机组故障后开启备用机组10，对主水箱2中的水进行加热，以降低个别机组故障后对整个系统的影响、以及热水的正常供应。
34.对于用户模块而言，同样可以设置多个相互独立的用户端，每一个用户端均具有独立的混水水箱61，且均可以视为室内端，根据需要被设置相对应的房间内，从而有利于减小用户端的室内占地面积，有利于对其结构进行优化，改善管路布局情况。
35.如附图3所示，所述用户端包括相互独立的第一用户端6、第二用户端7、第三用户端8等多个用户端，每一个用户端均具有相同的结构；以第一用户端6为例来进行具体介绍，所述第一用户端6包括补水支管62、进水支管64，所述补水支管62的一端与混水水箱61连通，另一端与补水总管4连通，用于向混水水箱61中补充冷水；所述进水支管64的一端与混水水箱61连通，另一端与进水支管64连通，用于将主水箱2中的热水输送到混水水箱61中，从而使得每一个用户端的混水水箱61均能够独立地对冷、热水进行混兑，以满足不同房间中用户的需求。此外，所述补水支管62设置补水阀63，所述进水支管64设置进水阀65，使得用户能够通过控制补水阀63、进水阀65的开度，来调节冷、热水的混兑比例，以获得适合用户的水温。
36.为了提高混水水箱61在进行第二级水温调节过程中的智能化程度，所述用户模块包括控制模块，或者任一个用户端包括控制模块，所述混水水箱61设置水温检测装置66，所述水温检测装置66与控制模块连接，用于检测混水水箱61的水温；所述补水阀63、进水阀65均为电磁阀，所述控制模块分别与补水阀63、进水阀65连接，用于调控补水阀63、进水阀65的开度。从而用户在房间中通过用户端使用热水时，用户设置所需求的水温t1，控制模块通过水温检测装置66实时检测水温t0，当t0＜t1时，控制模块控制进水阀65开度增加，控制补水阀63开度减小，向混水水箱61补充热水，使得水温能够迅速上升；当t0＞t1时，控制模块
控制补水阀63开度增加，控制进水阀65开度减小，向混水水箱61补充冷水，使得水温能够迅速降低。本技术通过额外设置上述水温调节过程(即第二级水温调节过程)，与现有的仅通过氟水间接换热来调节水温(即第一级水温调节过程)相比，不仅具有水温调节速度迅速的优点，而且智能化程度高，不需要增加混水阀手动调节，水温控制精度高，出水温度稳定。
37.此外，考虑到用户端在长期不使用后，用户再次使用热水时，部分管路中的水可能已经自然冷却，大部分用户往往会通过用户水阀67放掉这一部分冷却水，直至热水流出，而导致水资源的浪费；为了解决这一问题，所述主水箱2设置回水总管5，所述混水水箱61设置回水支管68，所述回水支管68与回水总管5连通，从而在用户端在长期不使用后，用户端中的自然冷却水能够通过回水支管68、回水总管5流回到主水箱2中重新进行换热升温，使得用户在打开用户水阀67后能够直接获取热水，有利于减少水资源的浪费。
38.此外，考虑到不同用户的需求，用户端的相关部件(如混水水箱61、相关阀门、室内管路等)可以个性化定制，对于不同人员数量用户，选择不同容量的混水水箱61；对于不同品质需求、使用场景使用人员，选择不同的控制模式(电子/机械)及精度(高端、低端)；进一步的，所述混水水箱61具有能够拆卸的壳体，从而对于不同审美或屋内装修的客户，能够选择、替换不同颜色、装饰及外形的壳体，以提高室内家居的美感。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。