熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及熱水設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種熱水器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，熱水器越來越成為家庭中不可或缺的一種家用電器，同時隨著人們對熱水需求的增加，熱水器的能耗在家庭能耗中的占比也是越來越大。目前市場上的熱水器還是以傳統(tǒng)的電熱水器、燃氣熱水器和太陽能熱水器為主。
[0003]而這些熱水器都或多或少具有一定的缺點，如燃氣熱水器會產(chǎn)生大量的廢氣，如二氧化碳和一氧化碳，容易發(fā)生中毒事故。電熱水器能耗比較嚴重，觸電事故也時有發(fā)生，具有一定的危險性。太陽能熱水器受天氣影響較大，在使用區(qū)域和時間上也受到很大限制。
[0004]市場上也出現(xiàn)了熱栗熱水器，但這些熱栗熱水器的工質(zhì)一般為R22、R410A等傳統(tǒng)冷媒，不僅會破壞臭氧層而且還會帶來溫室效益，并且這些常規(guī)冷媒要生產(chǎn)60°C以上的熱水會使壓縮機排氣壓力過高、熱栗能效比(EER)過低。因此這些常規(guī)冷媒的熱栗熱水器產(chǎn)品只能產(chǎn)生60度以下的熱水，水溫受到限制。
[0005]另外，家庭中除了對熱水的需求外，對熱水供暖的需求也逐年增大，尤其是在一些沒有集中供暖的地區(qū)。采用熱水供暖的常規(guī)冷媒熱栗熱水器產(chǎn)品由于只能產(chǎn)生60度以下的熱水，用于供暖也受到一定的限制。因此，熱水器的結(jié)構(gòu)有待改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本申請是基于發(fā)明人對以下事實和問題的發(fā)現(xiàn)和認識作出的:
[0007]綠色環(huán)保天然工質(zhì)的二氧化碳以其無毒、對臭氧層無影響、不產(chǎn)生溫室效應(yīng)和良好的熱力學(xué)性質(zhì)等優(yōu)點，再度受到了人們的重視。此外，跨臨界循環(huán)系統(tǒng)所具有的較高排氣溫度和氣體冷卻器較大的溫度滑移，使其在熱栗熱水器應(yīng)用領(lǐng)域具有其它工質(zhì)無法比擬的優(yōu)勢。
[0008]同時，二氧化碳熱栗具有較強的制取熱水能力，可以輕松制取90度的高溫?zé)崴?，這非常有利于熱水供暖。
[0009]由于超臨界二氧化碳放熱特點，最適合用于直熱式熱栗，即跨臨界二氧化碳熱栗系統(tǒng)不同于常規(guī)冷媒的循環(huán)加熱方式，而是出水溫度直接達到設(shè)定的溫度，加熱水效果好，可以用于供熱水和供暖的系統(tǒng)中。
[0010]本申請采用天然存在的二氧化碳為冷媒，開發(fā)了一種可以供暖和供熱水的供暖熱栗熱水器系統(tǒng)。在開發(fā)的過程中，充分考慮到供暖和對熱水的不同溫度需求，充分利用跨臨界二氧化碳熱栗直熱運行和水箱內(nèi)溫度自然分層的特點，對供暖循環(huán)和熱水循環(huán)分別提供不同溫度的熱水。
[0011]具體實施方法就是對供熱水溫度需求較高，熱水出水從水箱內(nèi)水溫最高的高溫區(qū)供水；而供暖所需的熱水對溫度要求相對較低，可以靈活地將供暖換熱器放置在高溫區(qū)或者中溫區(qū)，從而與水箱中的熱水換熱。
[0012]中國專利CN101576283公開了一種跨臨界二氧化碳熱栗供暖熱水器。其中，跨臨界二氧化碳熱栗回路上設(shè)有兩個相互串聯(lián)的氣冷器，一個氣冷器用于供暖系統(tǒng)的換熱，另一個氣冷器用于熱水供應(yīng)系統(tǒng)的換熱。在采暖和熱水使用步調(diào)不一致的情況下，系統(tǒng)的運行控制會非常復(fù)雜。同時，供暖系統(tǒng)的水在回?zé)崞魈幮枰粩嗟剡M行換熱，有一定的熱量損失。
[0013]本申請的實用新型人經(jīng)過研究得出了一種可以有效減小系統(tǒng)運行控制的復(fù)雜度，同時減小換熱損失的一種熱水器。首先將氣冷器減少為一個，在運行控制中不用再兼顧兩個回?zé)崞鞯倪\行狀況問題，有效減小了系統(tǒng)運行控制的復(fù)雜度，保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。其次，供暖回路所用的熱水通過利用供暖換熱器與水箱中的熱水換熱獲得，與相關(guān)技術(shù)中氣冷器內(nèi)的換熱相比，該種換熱效果更好，供暖換熱器的結(jié)構(gòu)也比氣冷器的結(jié)構(gòu)更簡單，控制更方便，熱水器制造成本更低。
[0014]另外，考慮到供暖回路與供熱水回路使用了同一個水箱，兩個回路可能會出現(xiàn)相互干涉的問題。為解決該問題，本申請進一步采用了將供暖回路的供暖換熱器與供熱水回路的取水點設(shè)置在從水箱的不同部位，即供熱水回路從水箱高溫區(qū)取水，而供暖換熱器則放置在中溫區(qū)，以減小兩者之間的相互干涉，同時這種從不同部位取水和換熱的操作也滿足了這兩個回路對于水溫的不同需求。
[0015]本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型提出了一種熱水器，所述熱水器可以同時滿足供熱水和供暖對不同溫度的需求運行控制更簡單，熱量損失更小。
[0016]根據(jù)本實用新型的熱水器，包括:跨臨界二氧化碳熱栗系統(tǒng)，所述跨臨界二氧化碳熱栗系統(tǒng)包括依次相連構(gòu)成回路的氣冷器、壓縮機、回?zé)崞?、?jié)流閥和蒸發(fā)器，所述回路內(nèi)具有循環(huán)流動的二氧化碳；水箱，所述水箱設(shè)有自來水進口、出水口和進水口，所述出水口與所述進水口分別與所述回?zé)崞鞯膬啥讼噙B構(gòu)成熱水加熱回路，所述水箱內(nèi)形成有高溫區(qū)、中溫區(qū)和低溫區(qū)；供暖換熱器，所述供暖換熱器設(shè)在所述中溫區(qū)與所述高溫區(qū)中的一個內(nèi)；供暖裝置，所述供暖裝置的兩端分別與所述供暖換熱器的兩端相連構(gòu)成供暖回路；出水裝置，所述出水裝置與所述高溫區(qū)相連。
[0017]根據(jù)本實用新型的熱水器，充分利用跨臨界二氧化碳熱栗循環(huán)特性和水箱內(nèi)水溫分層的特點，根據(jù)供暖和供熱水對熱水的不同溫度需求分別選擇從水箱不同部位取水，避免了常規(guī)供暖熱水系統(tǒng)供水溫度難以同時滿足的缺點，可以滿足對熱水的不同溫度需求，簡化了系統(tǒng)，系統(tǒng)運行控制更簡單，熱量損失更小。
[0018]另外，根據(jù)本實用新型的熱水器還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0019]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述供暖換熱器設(shè)在所述中溫區(qū)，所述供暖換熱器具有進口和出口，所述進口設(shè)在所述低溫區(qū)，所述出口設(shè)在所述中溫區(qū)。
[0020]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述自來水進口處設(shè)有進水閥。
[0021]根據(jù)本實用新型的一個實施例，熱水器還包括第一進水支路，所述第一進水支路的兩端分別與所述出水裝置和所述進水閥相連。
[0022]根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括補水箱和第二進水支路，所述第二進水支路的一端與所述補水箱相連，所述第二進水支路的另一端與所述供暖回路相連，所述第二進水支路上設(shè)有截止閥。
[0023]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述出水裝置為出水閥。
[0024]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述出水口與所述回?zé)崞髦g的熱水加熱回路上設(shè)有熱水循環(huán)栗。
[0025]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述供暖換熱器與所述供暖裝置之間的供暖回路上設(shè)有供暖循環(huán)水栗。
[0026]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述高溫區(qū)、中溫區(qū)和低溫區(qū)在所述水箱內(nèi)由上至下依次分布。
[0027]本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0028]圖1是根據(jù)本實用新型實施例的熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖標記:
[0030]熱水器100 ；
[0031]壓縮機I ;氣冷器2 ;回?zé)崞? ;節(jié)流閥4 ;蒸發(fā)器5 ;風(fēng)機51 ;水箱6 ;自來水進口61 ;出水口 62 ;進水口 63 ;出水裝置7 ;進水閥8 ;供暖裝置9 ;供暖循環(huán)水栗10 ;熱水循環(huán)栗11 ;第一進水支路12 ;供暖換熱器13 ;補水箱14 ;第二進水支路15 ;截止閥16。
【具體實施方式】
[0032]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0033]下面結(jié)合附圖詳細描述根據(jù)本實用新型實施例的熱水器100。
[0034]參照圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的熱水器100包括跨臨界二氧化碳熱栗系統(tǒng)、水箱6、供暖裝置9、供暖換熱器13和出水裝置7。
[0035]跨臨界二氧化碳熱栗系統(tǒng)包括依次相連構(gòu)成回路的氣冷器2、壓縮機1、回?zé)崞?、節(jié)流閥4和蒸發(fā)器5?；芈穬?nèi)具有循環(huán)流動的二氧化碳。水箱6設(shè)有自來水進口 61、出水口 62和進水口 63，出水口 62與進水口 63分別與回?zé)崞?的兩端相連構(gòu)成熱水加熱回路。水箱6內(nèi)形成有高溫區(qū)A、中溫區(qū)B和低溫區(qū)C。
[0036]供暖換熱器13設(shè)在中溫區(qū)與高溫區(qū)中的一個內(nèi)。供暖裝置9的兩端分別與供暖換熱器13兩端相連以構(gòu)成供暖回路，也即供暖回路的熱水是通過供暖換熱器13與水箱6的中溫區(qū)B的熱水換熱得到，供暖換熱器只承擔(dān)換熱作用，而不承擔(dān)換水功能。這樣采暖的熱水與水箱中的熱水是分割開來的，供暖回路中的水不會與水箱中的水發(fā)生混合，保證了供熱水的衛(wèi)生。出水裝置7與高溫區(qū)A相連，使出水裝置7可以直接出熱水。
[0037]根據(jù)本實用新型實施例的熱水器100，充分利用跨臨界二氧化碳熱栗循環(huán)特性和水箱6內(nèi)水溫分層的特點，根據(jù)供暖和供熱水對熱水的不同溫度需求選擇從水箱6的不同部位取水，避免了常規(guī)供暖熱水系統(tǒng)供水溫度難以同時滿足的缺點，同時也簡化了系統(tǒng)，只需要一個水箱6、一套制熱循環(huán)系統(tǒng)就可以滿足對熱水的不同溫度需求。同時，該跨臨界二氧化碳熱栗系統(tǒng)中只有一個氣冷器2，不用兼顧相關(guān)技術(shù)中兩個氣冷器2的運行狀況，控制運行更簡單，本實用新型采用的方法對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行不會產(chǎn)生任何不利影響。
[0038]如圖1所示，在本實用新型的一些示例中，供暖換熱器13設(shè)在中溫區(qū)B，供暖換熱器13具有進口和出口，進口設(shè)在低溫區(qū)C，出口設(shè)在中溫區(qū)B。由此，從出水裝置7流出的熱水與供暖換熱器13換熱所用的熱水分別取自水箱6的不同部位，兩者可以同時取水，相互之間不會干涉，并且可以很好的滿足供暖與供熱水對于溫度的不同需求。
[0039]