技术领域
[0001] 本实用新型涉及
空气源热泵热水机系统、移动整体式空气源热泵系统技术领域，具体涉及一种热回收型即热式空气源热泵热水机系统。
背景技术
[0002] 空气能作为清洁环保低位热源，具有取之不尽，用之不竭，处处都有，可以无偿地获取的优点，使得空气源热泵热水机系统在家庭及企事业单位洗浴、生活热水、春秋冬季辅助采暖等方面得以大量应用。但是，
现有技术的空气源热泵热水机系统仍存在以下几个问题亟待解决：
[0003] 1、现有空气源热泵热水机系统设计相对复杂，安装占地较大、空气能功率配置偏小、采用水箱储水形式，落地或壁挂容积100-500L，加热速度慢，系统运行易故障报警等，系统有两种设备形式，即整体式(主机及容积式水箱+
热交换器一体，安装于室内)和分体式(主机及容积式水箱热交换器分体，主机在室外，容积式水箱+交换器在室内)，容积式水箱因体积较大安装
位置受限，一般安装位置为家庭阳台或厨房，因空间狭小，设备维护麻烦，热水机系统主要由空气源热泵主机(整体式或分体式)、水箱内置盘管或外置盘管交换器、膨胀罐、
过滤器、压
力表、水流
开关、压力开关、泄压
阀等零部件组成。
[0004] 2、现有空气源热泵热水机系统因设计、工艺等原因，系统在冬季化霜时(空气源热泵冬季化霜为制冷状态，分体式热水机主机因在室外化霜影响系统更为严重)，特别是分体式热水主机因冬季室外低温高湿“雨
雪雾”天，化霜过程中系统由制热状态(逆卡诺循环)转换为制冷状态(卡诺循环)，水箱内热交换单元组件由水箱内加热热水变为交换成冷水，大幅降低了空气源热泵热水机热水储存效果，严重影响热水效率且增加能耗(降低了制
热能效比)，有时必须启动热水机水箱自带电辅热才能保住水箱水温。
[0005] 3、现有空气源热泵热水机系统，为解决机组冬季化霜造成系统能效低的
缺陷，增加了针对主机化霜的应急设计，通常采用系统加装电辅热等措施解决，但从实际应用看，即使加装了电辅热，在冬季“雨雪雾”天制热水效果仍不理想，速度太慢，连续使用热水效果太差，且能耗大；在连续低温高湿“雨雪雾”天气影响热水产出更为明显；分体式热水机因主机在室外影响更为明显。
[0006] 4、另外，现有的家用空气源热泵热水机，基本为容积式结构，体积较大占地多(100L-500L)，造价高，设计的电辅加热(相比较即热式电
热水器)及热泵机组功率普遍偏小(0.5-2P功率)，连续用水加热速度慢、
温度低，不能连续应用，普通用户中小户型基本没法大面积安装及推广使用。
发明内容
[0007] 有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种热回收型即热式空气源热泵热水机系统，充分回收洗浴
废水热量，提高热水产出率，降低能耗。
[0008] 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：热回收型即热式空气源热泵热水机系统，所述热回收型即热式空气源热泵热水机系统包括：
[0009] 室内型整体式空气源热泵单元、安装于所述室内型整体式空气源热泵单元的出
风口的气水换热单元、设置于洗浴室用于回收洗浴废水热量的水水换热单元、以及即热式电热水器单元，
[0010]
自来水顺次流经所述水水换热单元、所述气水换热单元、所述即热式电热水器单元至热水应用端。
[0011] 以下是对本实用新型的热回收型即热式空气源热泵热水机系统的多项进一步改进：
[0012] 其中，所述水水换热单元包括：
[0013]
集水槽，用于收集淋浴废水，所述集水槽的上端设置有多孔盖板，所述多孔盖板上的孔为淋浴废水进水孔，所述集水槽的槽底设置有淋浴废水出水孔；
[0014] 水水换热组件，所述水水换热组件设置于所述集水槽内，所述水水换热组件具有自来水进水口和自来水出水口。
[0015] 其中，所述淋浴废水进水孔的孔径大于所述淋浴废水出水孔的孔径。
[0016] 其中，所述集水槽的槽壁设置有淋浴废水溢水孔。
[0017] 其中，所述多孔盖板为防滑式的多孔盖板。
[0018] 其中，所述水水换热组件为内肋片
铜管
铝翼
镀膜换热组件。
[0019] 其中，所述室内型整体式空气源热泵单元包括：通
过冷媒管路连接的
压缩机、
冷凝器、节流元件、
蒸发器，以及热泵
控制器和内机管温
传感器。
[0020] 其中，所述气水换热单元包括：气水换热器，所述气水换热器包括壳体和设置于所述壳体内腔的气水换热组件，所述壳体具有壳体进风口和壳体出风口，所述壳体进风口与所述室内型整体式空气源热泵单元的出风口连接，所述气水换热组件具有自来水进水口和自来水出水口；所述气水换热组件包括内
螺纹铜管铝翼镀膜换热组件。
[0021] 其中，所述气水换热单元与所述即热式电热水器单元之间的自来水管路还并接有
太阳能集热器单元。
[0022] 其中，所述热水应用端包括：洗浴热水端、洗涮热水端、水暖采暖端。
[0023] 采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果如下：
[0024] 由于本实用新型的热回收型即热式空气源热泵热水机系统包括：室内型整体式空气源热泵单元、安装于室内型整体式空气源热泵单元的出风口的气水换热单元、设置于洗浴室用于回收洗浴废水热量的水水换热单元、以及即热式电热水器单元，自来水顺次流经水水换热单元、气水换热单元、即热式电热水器单元至热水应用端；在水水换热单元，洗浴水经人体洗浴后水温有所下降，但洗浴废水仍具有较高的温度，自来水与洗浴废水发生热交换，对洗浴废水的热量充分回收，提高了自来水进入系统时的
基础温度；室内型整体式空气源热泵单元运行，实现冷媒与空气的一次换热，在气水换热单元，换热后的热空气与初步升温的自来水进行热交换，实现二次换热；水水换热单元、气水换热单元因系统化霜、流量大小等原因不能满足热水应用端需求时，自动运行带温控的即热式电热水器单元，保证热水及时供应；本实用新型的热回收型即热式空气源热泵热水机系统，充分回收洗浴废水的热量，减少了热源浪费，降低了能耗，提高了热水产出率；配合气水换热单元、即热式电热水器单元，可以长时间供应热水，保证了热水应用端需求。
[0025] 由于室内型整体式空气源热泵单元设置有内机管温传感器，有时因室内温度过低或湿度较大系统进入化霜模式时，内机管温传感器检测到温度达不到要求时，室内型整体式空气源热泵单元的出风口不出风，虽然化霜
时空气源热泵单元处于制冷状态，由于不与气水换热器进行热交换，从而不会因主机化霜而对气水换热单元内的自来水温度造成影响。
附图说明
[0026] 图1是本实用新型
实施例的热回收型即热式空气源热泵热水机系统原理及
流程图(制热状态)；
[0027] 图2是本实用新型实施例的热回收型即热式空气源热泵热水机系统原理及流程图(化霜状态)；
[0028] 图3是图1中水水换热单元结构示意图；
[0029] 图4是图3中多孔盖板结构示意图；
[0030] 图中：1-室内型整体式空气源热泵单元；2-气水换热单元；3-水水换热单元；31-集水槽；311-淋浴废水出水孔；312-淋浴废水溢水孔；313-集水槽
支撑角；32-多孔盖板；321-淋浴废水进水孔；33-水水换热组件；331-自来水进水口；332-自来水出水口；4-即热式电热水器单元；5-
太阳能集热器单元；
具体实施方式
[0032] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的非限制性说明。
[0033] 如图1和图2共同所示，本实用新型的热回收型即热式空气源热泵热水机系统包括：室内型整体式空气源热泵单元1、安装于室内型整体式空气源热泵单元1的出风口的气水换热单元2、设置于洗浴室用于回收洗浴废水热量的水水换热单元3、即热式电热水器单元4。前置过滤后的自来水顺次流经水水换热单元3、气水换热单元2、即热式电热水器单元4至热水应用端。其中，热水应用端主要包括：洗浴热水端，洗菜、刷碗、洗衣等洗涮热水端、辅助水暖采暖端等。
[0034] 如图3所示，其中，水水换热单元3包括：用于收集淋浴废水的集水槽31，设置于集水槽31内的水水换热组件33，设置于集水槽31上端的多孔盖板32。集水槽31的槽底设置有淋浴废水出水孔311、槽底的四角设置有集水槽支撑角313，集水槽31的槽壁设置有淋浴废水溢水孔312。如图4所示，多孔盖板32上的孔为淋浴废水进水孔321，淋浴废水进水孔321的孔径最好大于淋浴废水出水孔311的孔径，以便淋浴废水在集水槽31内停留较长的时间，能与自来水充分地换热；为提高洗浴安全性，多孔盖板32优选采用防滑式的多孔盖板，例如
板面带有防滑纹或防滑凸点等防滑结构。水水换热组件33具有自来水进水口331和换热后的自来水出水口332，为了增强换热效果，水水换热组件33优选采用高效内肋片铜管铝翼镀膜换热组件，即，在铜管内部设置有肋片在铜管外套设有铝翅片，在换热组件的外表面涂覆有吸热膜。内肋片铜管、铝翅片、吸热膜皆属于本领域技术人员的熟知技术，在此不再详细图示及赘述。
[0035] 如图1和图2共同所示，其中，室内型整体式空气源热泵单元1包括：通过冷媒管路连接的压缩机、冷凝器、节流元件、
蒸发器、
四通阀，以及热泵控制器和内机管温传感器(图中未具体示意)等部件。室内型整体式空气源热泵单元1属于本领域技术人员的熟知技术，在此不再详细赘述。
[0036] 其中，气水换热单元2包括：气水换热器，气水换热器包括壳体和设置于壳体内腔的气水换热组件，壳体具有壳体进风口和壳体出风口，壳体进风口与室内型整体式空气源热泵单元1的出风口连接，气水换热组件具有自来水进水口和自来水出水口；气水换热组件包括
内螺纹铜管铝翼镀膜换热组件。参见
申请人之前申报且已授权的公告号为CN207990829U、名称为“分体式气水换热空气源热泵机组”，详细介绍和图示了气水换热单元，在此不再图示。
[0037] 如图1和图2共同所示，其中，气水换热单元2与即热式电热水器单元4之间的自来水管路还可以并接有太阳能集热器单元5，可以选择通过太阳能供应热水，使得系统供应热水的方式更灵活、多样。
[0038] 本实用新型的热回收型即热式空气源热泵热水机系统工作过程如下：
[0039] 冬季应用时，因为热水机组设计安装在室内，一般安装位置为南向阳台，由于很多住宅冬季都有采暖措施(市政热力采暖、用户自主采暖、卫生间浴霸采暖保温)，冬季室内较为干燥，北方地区尤为明显，(室内温度采暖时一般保持在18-22℃，一般洗浴时间为30-60分钟时间，洗浴水温度40-45℃，洗浴水经人体落入带有水水换热组件的集水槽时，水温下降3-5℃)，室内温度不会低于0℃，机组在此环境工作，机组蒸发器基本上不结霜，而是结露，加上人在洗浴时的废热回收(冬季北方自来水基础入户水温在5-10℃，南方相对高一些，经洗浴时淋浴水的热回收，自来水温度可达到30-40℃)，提高了自来水进入系统时的基础温度，即使因洗浴时间较长，因阳台空间基础温度较高，太阳光照+采暖温度，也不会造成蒸发器结霜，因此可以实现长时间连续供水洗浴；电辅热(即热式电热水器单元4)根据情况自动起停供热，不会因系统四通阀换向化霜流程而造成不利影响。
[0040] 冬季应用时，另外一种情况是虽然热水机组设计安装在室内，安装位置为北向阳台或设备间等，即使住宅冬季没有采暖措施(市政热力采暖或用户自主采暖)，如南方地区采用
空调系统断续制热比较多，室内温度有时会接近或低于0℃，机组在此环境工作，机组蒸发器基本上要结霜，此时第一需要将系统蒸发器侧出风做开式循环即系统需要与室外空气形成循环
对流，以加强系统换热，避免因在封闭空间使用系统造成温度过低换热不良而死机(-5至-10℃)，在系统进入化霜模式时，因系统具备化霜时“防冷风”功能，冷凝器侧不出风换热，系统气水换热单元在此时停止换热，降低了冷气换热损耗，因本系统为即热式热水系统，停止换热后系统电辅热(即热式电热水器单元4)即时启动供应热水，同时其容积式热水稳压
缓冲器本身自带10-20L热水容量，加上系统的水水换热单元3回收热量的作用，因此也可以实现较长时间连续供水洗浴；但用户此时需尽量调节洗浴流量及温度(调小)，以确保系统能正常连续使用，此种情况为较极端的使用环境不作为主流环境使用。
[0041] 春秋季应用时，因为热水机组设计安装在室内，安装位置为南、北向阳台或开式设备间，由于春秋季住宅室内温度相对较高，一般为15-25℃且室内较为干燥，北方地区尤为明显，室内温度不会低于0℃，机组在此环境工作，机组蒸发器基本上不结霜，而是结露，加上人在洗浴时的废热
回收利用，提高了自来水进入系统时的基础温度(30-40℃)，在此季节即使因洗浴时间较长，因室内空间基础温度较高，也不会造成蒸发器结霜，因此可以实现长时间连续供水洗浴；电辅热(即热式电热水器单元4)根据情况自动起停供热，不会因系统四通阀换向化霜流程而造成不利影响。
[0042] 夏季应用时，因为热水机组设计安装在室内，安装位置为南、北向阳台或开式设备间，由于夏季住宅室内温度相对高，一般为25-35℃，南方地区尤为明显，室内温度绝对不会低于0℃，机组在此环境工作，机组蒸发器不结霜，而是结露，加上人在洗浴时的废热回收利用，提高了自来水进入系统时的基础温度(30-40℃)，在此季节即使长时间洗浴，因室内空间基础温度高，不会造成蒸发器结霜，因此可以实现长时间连续供水洗浴或者供应其他用热水点进行供热如洗菜、刷碗、洗衣等；电辅热根据情况自动起停供热，夏季应用本系统蒸发器产生的冷量可根据需要引入其他需要制冷的功能区，形成
能源二次利用。
[0043] 本实用新型的热回收型即热式空气源热泵热水机系统，选取了2套通用3500W(1.5P)制热量的移动整体式空调系统与气水换热单元、水水换热单元及容积式稳水压缓冲的即热式电热水器单元等经过改造组装成了一套热回收型即热式空气源热泵热水机系统为试验案例，在室内南向阳台安装组装好机组，卫生间安装洗浴废热回收的水水换热单元，通过管线连接及控制器控制系统运行，安装实例因热水机组设计安装在室内南向阳台，住宅冬季有采暖措施，冬季室内较为干燥，室内温度采暖时保持在22±2℃，单个用户一般洗浴时间为30分钟时间，洗浴水温度42℃左右，
花洒洗浴喷头水流量控制在6-8升/分钟左右，洗浴热水经人体落入带水水换热组件的集水槽时，水温损失5℃左右，冬季北方自来水基础入户水温在5-10℃(南方更高)，经洗浴时淋浴水的热回收，自来水温度达到35℃左右，大幅提高了自来水进入热水机系统时的基础温度，即使因洗浴时间较长，阳台空间保持在15-18℃左右，系统蒸发器没结霜，电辅热(即热式电热水器单元)根据水流量大小情况自动起停供热，实现了连续供水设计指标，满足3-4人连续洗浴，同时在不洗浴时，系统即使没有热回收也给洗碗、洗菜、洗衣等连续提供了温水(25-35℃)应用，这是普通容积式空气能热水机所实现不了的；同样经过春秋季和夏季应用也达到了理想的使用效果，同时夏季蒸发器产生的废冷也通过风机引入房间，起到了辅助制冷应用；系统设计使用完全达到设计要求。
[0044] 注：设计两套1.5P机组做成一个系统的目的一个是使系统在相对低温时通过控制开机时间、温度等使机组不同时化霜，减少因低温化霜对系统应用造成较大影响；另一个目的是在夏季应用时，因为热水温度需求相对少，多数时候开启一台空气能即可，避免不必要的浪费；单台机组电功率1.3KW，220V，电辅热分两档2*1.5KW配置共3KW；根据需要自动起停；容积式稳压缓冲箱为20L；洗浴废热回收换热器尺寸为1000*1000*50mm。
