CN105008823A - 热泵热水器 - Google Patents

热泵热水器 Download PDF

Info

Publication number
CN105008823A
CN105008823A CN201280078248.9A CN201280078248A CN105008823A CN 105008823 A CN105008823 A CN 105008823A CN 201280078248 A CN201280078248 A CN 201280078248A CN 105008823 A CN105008823 A CN 105008823A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
heat
water
cold
hot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280078248.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105008823B (zh
Inventor
徐亮
杜玉清
王俊
雷晶
王春刚
申广玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trane International Inc
Original Assignee
Trane International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trane International Inc filed Critical Trane International Inc
Publication of CN105008823A publication Critical patent/CN105008823A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105008823B publication Critical patent/CN105008823B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/009—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for indoor unit in circulation with outdoor unit in first operation mode, indoor unit in circulation with an other heat exchanger in second operation mode or outdoor unit in circulation with an other heat exchanger in third operation mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/021—Indoor unit or outdoor unit with auxiliary heat exchanger not forming part of the indoor or outdoor unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13—Economisers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02—Defrosting cycles
    • F25B47/022—Defrosting cycles hot gas defrosting
    • F25B47/025—Defrosting cycles hot gas defrosting by reversing the cycle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于空气调节和家用热水的冷/热液体的热泵***和方法。上述热泵***包括第一热交换器、第二热交换器和第三热交换器(例如热水用热交换器)，这些热交换器共用布置于上述热水用热交换器的下游位置的至少一个膨胀阀。上述至少一个膨胀阀被布置于上述热水用热交换器与上述第一和第二热交换器之间。上述热泵***可以提供六个操作模式，其包括制冷模式、制热模式、热水模式、热回收模式、同时加热和热水模式、以及除霜模式。

Description

热泵热水器
技术领域
本发明所揭示的各实施例通常涉及热泵***。更具体地说，本发明所揭示的各实施例涉及可以将液体例如水加热的热泵***。
背景技术
热泵是可逆制冷***，这些可逆制冷***能够经由加热或冷却空间内的空气来调节空间。热泵也可以用于家用或其他用途而将液体(例如水)加热。
发明内容
本发明所描述的各实施例涉及热泵***和方法，这些热泵***和方法提供了冷/热的液体，例如用于空气调节和/或例如在住宅应用中使用热水。
本发明所描述的热泵***可以包括第一热交换器、第二热交换器和第三热交换器(例如热水用热交换器)。至少一个膨胀阀可以被布置于该热水用热交换器的下游位置和该热水用热交换器与上述第一和第二热交换器之间。该至少一个膨胀阀可以与该第一热交换器和/或该第二热交换器流体连接，并由上述第一、第二和第三热交换器共用。本发明所描述的术语“下游”和“上游”指的是热泵***的各部件的相对位置，经由上述相对位置，制冷剂可以在制冷周期中流动，而在该制冷周期中将压缩机作为起始点。
在一个实施例中，可以将从压缩机压缩的制冷剂引向两个方向，一个至四通阀，而另一个至热水用热交换器。可以采用两个阀来控制制冷剂流向这两个方向。
在某些实施例中，该热泵***包括一喷气增焓(EVI)部件。可以将该EVI部件布置于该热水用热交换器的下游位置和该至少一个膨胀阀的上游位置。
本发明所描述的热泵***可以提供六个操作模式，包括制冷模式、制热模式、热水模式、热回收模式、同时加热和热水模式、以及除霜模式。
本发明提供的各实施例可以在某个操作范围内工作，例如工作温度下至例如大约-15℃，并提高热水出口温度至例如大约65℃，而使得该热泵***更加节能和环保。
在一个实施例中，制冷回路包括压缩机、第一热交换器、第二热交换器、第三热交换器和至少一个膨胀阀，该至少一个膨胀阀被布置于该第三热交换器的下游位置。上述第一、第二和第三热交换器共用上述至少一个膨胀阀，而上述至少一个膨胀阀被布置于该第三热交换器与上述第一和第二热交换器之间。
在另一个实施例中，揭示了提供空气调节和/或热水的方法。压缩的制冷剂被引向热水用热交换器以将水加热。来自该热水用热交换器的制冷剂被引向膨胀阀。与第一热交换器和/或第二热交换器共用该膨胀阀。该膨胀阀被布置于该热水用热交换器与上述第一和第二热交换器之间。该第二热交换器配置成提供空气调节。
附图说明
现参照附图，其中类似的标记表示文中相应的部件。
图1示出了根据一个实施例的热泵***的示意图。
图2示出了根据一个实施例的热泵***的示意图。
图2a示出了根据一个实施例的处于制冷模式的图2的热泵***的示意图。
图2b示出了根据一个实施例的处于制热模式的图2的热泵***的示意图。
图2c示出了根据一个实施例的处于热水模式的图2的热泵***的示意图。
图2d示出了根据一个实施例的处于热回收模式的图2的热泵***的示意图。
图2e示出了根据一个实施例的处于加热和热水模式的图2的热泵***的示意图。
图2f示出了根据一个实施例的处于除霜模式的图2的热泵***的示意图。
具体实施方式
本发明所描述的各实施例涉及热泵***和方法，这些热泵***和方法提供了冷/热的液体，例如用于空气调节和/或例如用于在住宅应用中使用热水。本发明所描述的热泵***可以包括第一热交换器、第二热交换器和第三热交换器(例如热水用热交换器)。可以将至少一个膨胀阀布置于该热水用热交换器的下游位置和该热水用热交换器与上述第一和第二热交换器之间。该至少一个膨胀阀可以与该第一热交换器和该第二热交换器流体连接，并由上述第一、第二和第三热交换器共用。
在一个实施例中，从压缩机压缩的制冷剂可以被引向两个方向，一个至四通阀，而另一个至热水用热交换器。可以采用两个阀来控制制冷剂流向这两个方向。
在某些实施例中，该热泵***包括一喷气增焓(EVI)部件。可以将该EVI部件布置于该热水用热交换器的下游位置和该至少一个膨胀阀的上游位置。
本发明所描述的热泵***可以提供六个操作模式，包括制冷模式、制热模式、热水模式、热回收模式、同时加热和热水模式、以及除霜模式。
参考形成本发明一部分的附图，并且在其中经由图示的方式示出各实施例，其中本发明所描述的方法和***可以被实施。术语“热泵回路”通常指的是例如可逆蒸汽压缩制冷回路，该回路包括压缩机、至少两个热交换器和至少一个膨胀阀。
图1示出了根据一个实施例的包括热泵回路的热泵***100的示意图，该热泵回路包括供应热水的热水用热交换器。该热泵***100包括部件110。该部件110可以集成用于控制制冷剂流动的制冷回路，该制冷回路包括压缩机(例如图2所示的压缩机1)、膨胀阀(例如图2所示的膨胀阀8)、热水用热交换器(例如图2所示的热水用热交换器14)、第一热交换器(例如图2所示的第一热交换器3)、第二热交换器(例如图2所示的第二热交换器10)和阀(例如图2所示的阀16和17)。该热泵***100还包括与该部件110流体连接的室外热交换器105和室内机120a-b。在一个实施例中，该室外热交换器105可以是例如地热热交换器。该室外热交换器105可以使用水作为热交换介质来进行与地热源的热交换。地热热交换器和地热源是公知的。该室内机120a可以是例如用于使室内空气冷却的室内热交换器。该室内机120b可以是例如用于将室内地板加热的室内热交换器。
该热泵***100还包括热水箱130，该热水箱130与该部件110的热水用热交换器流体连接。可以理解，该热水用热交换器可以集成于该热水箱130。
该部件110可以向室内机120a提供冷水以使室内空气冷却，向室内机120a提供热水以将该室内空气加热，向室内机120b提供热水以将地板加热，和/或将该热水箱130的水加热。
在某些实施例中，当该热水用热交换器在该部件110中时，水可以在该热水箱130和该部件110之间循环。该热水用热交换器可以将用于循环的水加热。当该热水用热交换器集成于该热水箱130时，该部件110可以向该热水用热交换器提供制冷剂以将该热水箱130中的水加热。可以向该热水箱130的水－水热交换器提供热水。
在某些实施例中，当处于制冷模式时，该部件110可以向室内机120a提供冷的空调水，在该室内机120a中该冷的空调水可以从室内空气带走一些热能以使该室内空气冷却下来并将该空调水加热。该部件110可以经由第一热交换器从该加热的空调水带走一些热能以使该空调水冷却下来。该部件110可以经由第二热交换器将那些热能以及部件功率输入带入源水以将该源水加热。该加热的源水可以经由室外热交换器105使热能进入地面。
在某些实施例中，当处于制热模式时，该部件110可以经由第二热交换器从该源水带走一些热能以使该源水冷却。该冷却的源水可以经由室外热交换器105从地面带走一些热能以将该源水加热。该部件110可以经由第一热交换器将那些热能以及部件功率输入带入该空调水以将该空调水加热，然后向室内机120a或120b提供该加热的空调水以将室内空气加热。
该热泵***100可以经由该热水用热交换器同时实现空间的冷却/加热和水的加热。在一个实施例中，该热水用热交换器可以是一种装置，自来水经由该装置被抽出并由通过该装置的制冷剂加热。该加热的自来水可以循环出和循环回家用热水加热器。
图2示出了热泵***200，该热泵***200包括热泵回路210。该热泵回路210包括压缩机1，该压缩机1具有出口1a、第一进口1b和第二进口1c。来自该出口1a的制冷剂可以分别经由阀16、17被引向两个方向，一个至四通阀2，而另一个至热水用热交换器14。阀16和17可以是电磁阀或用于控制制冷剂流动的其他合适的阀。该热水用热交换器14包括从压缩机1接收制冷剂的进口14a和经由阀15将该制冷剂引向该热泵回路210的连接点2j的出口14b。
本发明所描述的四通阀如四通阀2包括四个端口d、c、s和e以控制制冷剂流动。可以设置该四通阀处于第一状态(例如不上电)或处于第二状态(例如上电)。当该四通阀处于第一状态时(例如不上电)，流入端口d的制冷剂可以从端口c流出，而流入端口e的制冷剂可以从端口s流出。当该四通阀处于第二状态时(例如上电)，流入端口d的制冷剂可以从端口e流出，而流入端口c的制冷剂可以从端口s流出。
除了该热水用热交换器14(第三热交换器)外，该热泵回路210还包括第一热交换器3和第二热交换器10。该第一热交换器3包括与该四通阀2的端口c流体连接的第一输入/输出端口3a，和与该热泵回路210的连接点2m流体连接的第二输入/输出端口3b。该第二热交换器10包括与该四通阀2的端口e流体连接的第一输入/输出端口10a，和与该热泵回路210的连接点2n流体连接的第二输入/输出端口10b。可以经由控制阀4和/或12将来自连接点2m和/或2n的制冷剂引向连接点2j。
可以经由控制该四通阀2和阀16而将该第一热交换器3的第一输入/输出端口3a与该压缩机1的出口1a或第一进口1b流体连接。可以经由控制该四通阀2和阀16而将该第二热交换器10的第一输入/输出端口10a与该压缩机1的出口1a或第一进口1b流体连接。来自该压缩机1的出口1a的压缩的制冷剂可以流入第一输入/输出端口3a或10a。该压缩机1的第一进口1b可以从第一输入/输出端口3a或10a接收制冷剂。
在一个实施例中，该第一热交换器3可以是室外热交换器，经由该室外热交换器可以抽入室外空气以与通过该第一热交换器3的制冷剂形成热交换关系。在另一个实施例中，该第一热交换器3可以是中间热交换器，通过该中间热交换器的制冷剂经由该中间热交换器与液体(例如水)进行热交换。该液体在地热热交换器内循环以与地热源交换热量，该地热热交换器例如是图1中所示的室外热交换器105。
在一个实施例中，该第二热交换器10可以是室内热交换器，室内空气在被吹过该室内热交换器是与该第二热交换器的制冷剂形成热交换关系。在另一个实施例中，该第二热交换器10可以是室内热交换器，液体(例如水)可以经由该室内热交换器在与通过该第二热交换器的制冷剂的热交换关系中进行循环。可以采用冷/热的液体来冷却/加热室内空气。
可以理解，只要通过其中的制冷剂可以与另一热交换介质进行热交换，上述第一和第二热交换器3和10可以是任何合适的热交换器。
在一个实施例中，该热水用热交换器14可以是冷凝器，该冷凝器是一种装置，液体(例如水)经由该装置在与通过该热水用热交换器14的制冷剂的热交换关系中被抽出。经由该热水用热交换器14抽出的液体可以是循环出和循环回家用/住宅热水加热器的水。也就是说，该热水用热交换器14配置成在制冷剂与水之间进行直接或间接的热交换。
在图2所示的实施例中，该热泵回路210还包括EVI部件25。将该EVI部件25布置于该第三热交换器14的下游位置并经由阀15与该第三热交换器14的出口14b连接。该阀15允许制冷剂从该第三热交换器14流向该EVI部件25并阻止在相反方向上的制冷剂流动。该EVI部件25包括经济器7和膨胀阀18。该EVI部件25配置成从冷凝器，例如从第一热交换器3、第二热交换器10和/或热水用热交换器14接收制冷剂并使流过其中的制冷剂冷却。可以理解，在其他实施例中，该EVI部件25可以是可选的。
在一个实施例中，通过该经济器7的制冷剂的一部分可以从该经济器7被抽取并经由该膨胀阀18膨胀。膨胀的制冷剂蒸发以使流过该经济器7的制冷剂冷却下来。将该制冷剂蒸汽注入回到压缩机1的第二进口1c。在一个实施例中，该膨胀阀18可以是毛细管、热膨胀阀或电子膨胀阀。
在图2所示的实施例中，该热泵回路210还包括膨胀阀8，该膨胀阀8与该EVI部件25流体连接。在一个实施例中，该膨胀阀8可以是电子膨胀阀。将该膨胀阀8布置于该EVI部件25的下游位置。该膨胀阀8具有从该EVI部件25接收制冷剂的进口8a和将该制冷剂引向该热泵回路210的连接点2k的出口8b。可以经由控制阀9和/或13将来自该连接点2k的制冷剂引向连接点2m和/或连接点2n。
经由阀4或12，来自第一热交换器3或第二热交换器10的制冷剂可以由该膨胀阀8的进口8a接收。经由阀13或9，可以将来自该膨胀阀8的出口8b的制冷剂引向第一热交换器3或第二热交换器10。在图2所示的实施例中，阀4、12、13和9中的每个阀都是单向阀，上述单向阀允许制冷剂在一个方向上流动并阻止在相反方向上的制冷剂流动。
根据该热泵回路210工作的特定模式，该膨胀阀8与第一热交换器3、第二热交换器10和/或热水用热交换器14流体连接，将在以下对其作进一步描述。
将除湿过滤器5和接收器6串联连接以在制冷剂进入该EVI部件25前过滤该制冷剂。储液器11与四通阀2的端口s和压缩机1的第一进口1b连接。储液器的功能在本领域技术中是公知的。可以理解，除湿过滤器5、接收器6和储液器11可以是可选的。可以理解，可以将从该EVI部件25抽取的制冷剂引向该储液器11。
图2a-f示出了分别工作于六个不周模式下的热泵***200。图2a-f所选择的阀的位置不同并且示出了在不同操作模式的热泵回路210内不同的制冷剂流动路径。在一个实施例中，该热泵***200可以采用地热源作为热沉/热源。
图2a示出了根据一个实施例的处于制冷模式的热泵***200的示意图。在制冷模式的操作中，该热泵回路210实现空间冷却。压缩机1经由出口1a排放出压缩的制冷剂。将阀16打开并将阀17关闭。该四通阀2处于第一状态(例如不上电)。排放的制冷剂流过阀16和该四通阀2的端口d和c，并被引向第一热交换器3。在一个实施例中，该第一热交换器3可以是室外交换器，在其中另一种热交换介质可以与该制冷剂进行热交换并从该制冷剂吸收热量以使该制冷剂冷凝。冷凝的制冷剂流出该第一热交换器3，流过阀4、过滤器5和接收器6并被引导流过该EVI部件25而冷却下来。然后该制冷剂被引向膨胀阀8。然后来自该膨胀阀8的制冷剂流过阀9并被引入第二热交换器10，该第二热交换器10可以作为蒸发器。在一个实施例中，该第二热交换器10可以是室内热交换器，在其中经由例如从吹过该第二热交换器10的室内空气接收热量来使该制冷剂蒸发。因此，可以使该室内空气冷却以实现空间冷却。由该第二热交换器10出来的制冷剂蒸汽被引导通过该四通阀2的端口e、s，通过储液器11并经由第一进口1b而回到压缩机1。在制冷模式中，该第三热交换器14是闲置的。在某些实施例中，可以使用该闲置的第三热交换器14来储存液态制冷剂。
图2b示出了根据一个实施例的处于制热模式的热泵***200的示意图。在制热模式的操作中，该热泵回路210实现空间加热。压缩机1经由出口1a排放出气态制冷剂。将阀16打开并将阀17关闭。该四通阀2处于第二状态(例如上电)。排放的制冷剂流过阀16和该四通阀2的端口d和e而流向第二热交换器10，在该第二热交换器10中室内空气可以从该制冷剂吸收热量以将空间加热。在一个实施例中，该第二热交换器10可以是室内交换器，在其中室内空气被吹过该第二热交换器10以使通过其中的制冷剂冷凝。因此，通过该第二热交换器10的室内空气被加热。在另一个实施例中，该第二热交换器10可以是室内交换器，在该室内交换器中液体(例如冷却的水)在其中循环以使通过其中的制冷剂冷凝。使用该加热的液体来将室内空气加热。可以理解，在其他实施例中，可以将该加热的液体用于其他用途。冷凝的制冷剂流出该第二热交换器10，流过阀12、过滤器5和接收器6，并被引导流过该EVI部件25而冷却下来。然后该制冷剂被引向膨胀阀8。然后该制冷剂流过阀13并被引入第一热交换器3。在一个实施例中，该第一热交换器3可以是室外交换器，在其中地热源能够从流过该第一热交换器3的制冷剂气体吸收热量。在一个实施例中，该第一热交换器3可以是室外热交换器，在其中可以经由从吹过该第一热交换器3的室外空气接收热量来使该制冷剂蒸发。由该第一热交换器3出来的制冷剂蒸汽被引导通过该四通阀2的端口c、s,通过储液器11并经由第一进口1b而回到压缩机1。在制热模式中，该第三热交换器14是闲置的。在某些实施例中，可以使用该闲置的第三热交换器14来储存液态制冷剂。
图2c示出了根据一个实施例的处于热水模式的热泵***200的示意图。在热水模式的操作中，该热泵回路210实现液体加热。压缩机1经由出口1a排放出压缩的制冷剂。将阀16关闭并将阀17打开。该四通阀2处于第二状态(例如上电)。排放的制冷剂流过阀17而流向第三热交换器14。在一个实施例中，该第三热交换器14可以是热水用热交换器，在其中液体(例如水)循环通过该第三热交换器14。循环的液体使通过该第三热交换器14的制冷剂蒸汽冷凝，并且该液体自身被加热以实现液体加热。冷凝的制冷剂流出该第三热交换器14，流过阀15、过滤器5和接收器6，并被引导流过该EVI部件25而冷却下来。然后该制冷剂被引向膨胀阀8。然后来自该膨胀阀8的制冷剂流过阀13并被引入第一热交换器3以经由接收热量而使其蒸发。在一个实施例中，该第一热交换器3可以是室外交换器，在其中热交换介质可以从该制冷剂气体吸收热量。由该第一热交换器3出来的制冷剂蒸汽被引导通过该四通阀2的端口c、s，通过储液器11并经由第一进口1b回到压缩机1。在热水模式中，第二热交换器10是闲置的。在一个实施例中，该第二热交换器10可以是位于室内空间的室内热交换器。在热水模式的操作中，由于该第二热交换器10可以是闲置的，该室内空间中的空气可以是不受影响的。在某些实施例中，可以使用该闲置的第二热交换器10来储存液态制冷剂。
图2d示出了根据一个实施例的处于热回收模式的热泵***200的示意图。在热回收模式的操作中，该热泵回路210同时实现液体加热和空间冷却，该空间冷却使用该液体作为热沉。压缩机1经由出口1a排放出压缩的制冷剂。将阀16关闭并将阀17打开。该四通阀2处于第一状态(例如不上电)。排放的制冷剂流过阀17而流向第三热交换器14。在一个实施例中，该第三热交换器14是热水用热交换器，在其中液体(例如水)循环穿过该第三热交换器14。循环的液体使通过该第三热交换器14的制冷剂蒸汽冷凝，并且该液体自身被加热以实现液体加热。冷凝的制冷剂流出该第三热交换器14，流过阀15、过滤器5和接收器6，并被引导流过该EVI部件25而冷却下来。然后该制冷剂被引向膨胀阀8。然后来自膨胀阀8的制冷剂流过阀9并被引入第二热交换器10。在一个实施例中，该第二热交换器10可以是室内热交换器，在其中经由从吹过该第二热交换器10的室内空气接收热量而使该制冷剂蒸发。该室内空气被冷却以实现空间冷却。由该第二热交换器10出来的制冷剂蒸汽被引导通过该四通阀2的端口e、s，通过储液器11并经由第一进口1b而回到压缩机1。在热回收模式中，第一热交换器3是闲置的。在某些实施例中，可以使用该闲置的第一热交换器3来储存液态制冷剂。
图2e示出了根据一个实施例的处于加热和热水模式的热泵***200的示意图。在加热和热水模式的操作中，该热泵回路210使用例如室外空气作为热源来同时实现空间加热和液体加热。压缩机1经由出口1a排放出压缩的制冷剂。将阀16和17打开。该四通阀2处于第二状态(例如上电)。排放的制冷剂被分为分别通过阀16和17的第一流和第二流。
该第一流通过该四通阀2的端口d和e而被引向第二热交换器10，在该第二热交换器10中室内空气可以从该制冷剂吸收热量以将空间加热。在一个实施例中，该第二热交换器10可以用水进行循环以与通过该第二热交换器10的制冷剂交换热量。该热水用来对室内空间进行空气调节。在另一个实施例中，第二热交换器10可以是室内交换器，在其中室内空气被吹过该第二热交换器以使通过其中的制冷剂冷凝。因此，通过该热交换器的室内空气被加热以实现空间加热，冷凝的制冷剂的第一流流出该第二热交换器10，流过阀12并流向连接点2j。
制冷剂的第二流流过阀17而流向第三热交换器14。如图2e所示，该第三热交换器14是热水用热交换器，在其中液体(例如水)循环通过该第三热交换器14。该循环的液体使通过该第三热交换器14的制冷剂蒸汽冷凝，而该液体自身被加热以实现液体加热。冷凝的制冷剂的第二流流出该第三热交换器14，流过阀15并流向连接点2j。
该制冷剂的第一和第二流在连接点2j处汇聚。汇聚的制冷剂流过过滤器5和接收器6并被引导流过该EVI部件25而冷却下来。然后该制冷剂被引向膨胀阀8。然后来自膨胀阀8的制冷剂流过阀13并被引入第一热交换器3以经由接收热量而使其蒸发。在一个实施例中，该第一热交换器3是室外热交换器，在其中经由例如从吹过该第一热交换器3的室外空气接收热量来使该制冷剂蒸发。由该第一热交换器3出来的制冷剂蒸汽被引导通过四通阀2的端口c、s、通过储液器11并经由第一进口1b而回到压缩机1。
图2f示出了根据一个实施例的处于除霜模式的热泵***200的示意图。在除霜模式的操作中，该热泵回路210实现第一热交换器3上的霜融解。压缩机1经由出口1a排放出压缩的制冷剂。将阀16打开并将阀17关闭。该四通阀2处于第一状态(例如不上电)。排放的制冷剂流过阀16和该四通阀2的端口d和c，并被引向第一热交换器3。在一个实施例中，该第一热交换器3可以是室外交换器，该室外交换器可能在其上有霜。流过该室外交换器的制冷剂可以加热该室外交换器并融解其上的霜来实现对该第一热交换器3进行除霜。在某些实施例中，该第一热交换器可以使用另一种热交换介质(例如室外空气)来与该制冷剂进行热交换并从该制冷剂吸收热量以使该制冷剂冷凝。在某些实施例中，该第一热交换器3可以停止抽吸室外空气，从而加快融解该第一热交换器3上的霜，而在对该第一热交换器3进行除霜时，可以使该制冷剂冷凝。冷凝的制冷剂流出该第一热交换器3，流过阀4、过滤器5和接收器6，并被引导流过该EVI部件25而冷却下来。然后该制冷剂被引向膨胀阀8。然后来自该膨胀阀8的制冷剂流过阀9而被引入第二热交换器10，该第二热交换器10可以作为蒸发器。在一个实施例中，该第二热交换器10可以是室内热交换器，在其中经由例如从吹过该第二热交换器10的室内空气接收热量来使该制冷剂蒸发。因此可以使该室内空气冷却以实现空间冷却。由该第二热交换器10出来的制冷剂蒸汽被引导通过该四通阀2的端口e、s，通过储液器11并经由第一进口1b回到压缩机1。在除霜模式中，该第三热交换器14是闲置的。在某些实施例中，可以使用该闲置的第三热交换器14来储存液态制冷剂。
对于前面所述，可以理解，在不偏离本发明范围的情况下，可以在细节上进行修改，特别是在使用的构造材料与各部件的形状、大小和布置等内容上。说明书及所描述的各实施例意欲被视为仅是示例性的，而权利要求书的广泛含义表示本发明真正的范围和精神。

Claims (15)

1.一种制冷回路，其特征在于，包括：
压缩机；
第一热交换器；
第二热交换器；
第三热交换器；以及
至少一个膨胀阀，该至少一个膨胀阀被布置于该第三热交换器的下游位置，
其中，所述第一、第二和第三热交换器共用所述至少一个膨胀阀，所述至少一个膨胀阀被布置于所述第三热交换器与所述第一和第二热交换器之间。
2.根据权利要求1所述的制冷回路，其特征在于，
该制冷回路在多个模式中是可操作的，该多个模式包括制冷模式、制热模式、热水模式、热回收模式、同时加热和热水模式、以及除霜模式。
3.根据权利要求1所述的制冷回路，其特征在于，
还包括一喷气增焓EVI部件，该EVI部件被布置于所述至少一个膨胀阀的进口。
4.根据权利要求3所述的制冷回路，其特征在于，
所述EVI部件包括EVI膨胀阀和经济器，所述EVI膨胀阀的出口与所述压缩机的进口流体连接。
5.根据权利要求1所述的制冷回路，其特征在于，
所述第一和第二热交换器的一个被布置于所述膨胀阀的下游，而所述第一和第二热交换器的另一个被布置于所述膨胀阀的上游。
6.根据权利要求1所述的制冷回路，其特征在于，
还包括四通阀与并联的第一和第二阀，所述第一和第二阀与所述压缩机的出口流体连接，所述四通阀与所述第一阀流体连接于下游位置，而所述第二阀与所述第三热交换器的进口流体连接。
7.根据权利要求6所述的制冷回路，其特征在于，
每个所述第一和第二热交换器具有与所述四通阀流体连接的输入/输出端口。
8.根据权利要求1所述的制冷回路，其特征在于，
所述第三热交换器是配置为提供热水的热水用热交换器。
9.根据权利要求1所述的制冷回路，其特征在于，
当所述第一、第二和第三热交换器中的一个闲置时，该闲置的热交换器储存液态制冷剂。
10.一种提供空气调节和/或热水的方法，包括以下步骤：
将压缩的制冷剂引向热水用热交换器以将水加热；
将该制冷剂从该热水用热交换器引向膨胀阀；以及
与第一热交换器和/或第二热交换器共用该膨胀阀，
其中，该膨胀阀被布置于所述热水用热交换器与所述第一和第二热交换器之间。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在所述制冷剂进入所述膨胀阀前，将所述制冷剂从该热水用热交换器引向喷气增焓EVI部件。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将所述压缩的制冷剂引向所述第一和第二热交换器中的一个。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将所述制冷剂从所述膨胀阀引向所述第一和第二热交换器中的一个。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述第二热交换器配置为提供空气调节。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在所述热水用交换器、第一和第二交换器中用被闲置的那个热交换器来储存液态制冷剂。
CN201280078248.9A 2012-12-31 2012-12-31 热泵热水器 Active CN105008823B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2012/088123 WO2014101225A1 (en) 2012-12-31 2012-12-31 Heat pump water heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105008823A true CN105008823A (zh) 2015-10-28
CN105008823B CN105008823B (zh) 2017-11-03

Family

ID=51019812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280078248.9A Active CN105008823B (zh) 2012-12-31 2012-12-31 热泵热水器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9885504B2 (zh)
CN (1) CN105008823B (zh)
WO (1) WO2014101225A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107062674A (zh) * 2017-01-13 2017-08-18 中山市爱美泰电器有限公司 一种设置屋内除湿及生活热水的热泵空调装置
CN107270579A (zh) * 2016-04-08 2017-10-20 开利公司 热泵机组及其多功能模式控制方法
WO2018054052A1 (zh) * 2016-09-26 2018-03-29 珠海格力电器股份有限公司 一种空调器及其化霜***
CN111457619A (zh) * 2020-04-15 2020-07-28 山东湿腾环境科技有限公司 一种新型全热回收热泵***
CN117043529A (zh) * 2021-02-04 2023-11-10 黄利华 空调、热泵和热水***

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2927623B1 (en) * 2012-11-29 2019-02-06 Mitsubishi Electric Corporation Air-conditioning device
JP5968534B2 (ja) * 2013-05-31 2016-08-10 三菱電機株式会社 空気調和装置
US10119738B2 (en) * 2014-09-26 2018-11-06 Waterfurnace International Inc. Air conditioning system with vapor injection compressor
CN105823267B (zh) * 2015-01-08 2020-06-05 开利公司 热泵***及其调节方法
CN107917531B (zh) * 2016-10-11 2020-11-10 青岛海尔新能源电器有限公司 一种分体式低温热泵热水器机组及其控制方法
CN108775729B (zh) * 2018-08-13 2023-12-19 瀚润联合高科技发展（北京）有限公司 蒸发冷热泵机组
US11592215B2 (en) 2018-08-29 2023-02-28 Waterfurnace International, Inc. Integrated demand water heating using a capacity modulated heat pump with desuperheater
US11919368B2 (en) * 2021-10-07 2024-03-05 Ford Global Technologies, Llc Heat pump for a vehicle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002277088A (ja) * 2001-03-19 2002-09-25 Fujitsu General Ltd 多室形空気調和機
CN201377933Y (zh) * 2008-08-22 2010-01-06 珠海格力电器股份有限公司 热泵热水空调机组
CN201449083U (zh) * 2009-06-23 2010-05-05 东南大学 基于多模式运行的高效太阳能空气源热泵机组
CN101900448A (zh) * 2009-06-01 2010-12-01 特灵空调***(中国)有限公司 喷汽增焓热泵空调热水机组
CN202382480U (zh) * 2011-11-22 2012-08-15 广东芬尼克兹节能设备有限公司 一种喷气增焓型热泵
CN102809248A (zh) * 2012-08-15 2012-12-05 特灵空调***(中国)有限公司 风冷冷水热泵空调热水***

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4528822A (en) 1984-09-07 1985-07-16 American-Standard Inc. Heat pump refrigeration circuit with liquid heating capability
US4646537A (en) * 1985-10-31 1987-03-03 American Standard Inc. Hot water heating and defrost in a heat pump circuit
US4693089A (en) 1986-03-27 1987-09-15 Phenix Heat Pump Systems, Inc. Three function heat pump system
US4796437A (en) * 1987-10-23 1989-01-10 James Larry S Multifluid heat pump system
US4940079A (en) * 1988-08-11 1990-07-10 Phenix Heat Pump Systems, Inc. Optimal control system for refrigeration-coupled thermal energy storage
US5172564A (en) 1991-05-14 1992-12-22 Electric Power Research Institute, Inc. Integrated heat pump with restricted refrigerant feed
US5906104A (en) 1997-09-30 1999-05-25 Schwartz; Jay H. Combination air conditioning system and water heater
JP3742356B2 (ja) 2002-03-20 2006-02-01 株式会社日立製作所 ヒートポンプ給湯機
JP2004125254A (ja) 2002-10-02 2004-04-22 Hitachi Ltd 蓄熱式空気調和機
KR100658461B1 (ko) * 2003-10-06 2006-12-15 다이킨 고교 가부시키가이샤 냉동장치
US7237394B2 (en) * 2004-09-30 2007-07-03 Carrier Corporation Charge management for 100% heat recovery units
US8056348B2 (en) 2005-06-03 2011-11-15 Carrier Corporation Refrigerant charge control in a heat pump system with water heater
CA2530621A1 (en) * 2006-01-03 2007-07-03 Free Energy Solutions Inc. Thermal superconductor refrigeration system
CN100567852C (zh) * 2008-05-26 2009-12-09 刘雄 多功能空调热泵装置
EP2492612B1 (en) * 2009-10-20 2018-03-28 Mitsubishi Electric Corporation Heat pump device
KR101280381B1 (ko) * 2009-11-18 2013-07-01 엘지전자 주식회사 히트 펌프
US8628025B2 (en) * 2010-03-09 2014-01-14 GM Global Technology Operations LLC Vehicle waste heat recovery system and method of operation
CN102259570B (zh) * 2010-05-26 2015-11-25 塞莫金公司 湿度控制和空调***
US10317112B2 (en) * 2014-04-04 2019-06-11 Johnson Controls Technology Company Heat pump system with multiple operating modes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002277088A (ja) * 2001-03-19 2002-09-25 Fujitsu General Ltd 多室形空気調和機
CN201377933Y (zh) * 2008-08-22 2010-01-06 珠海格力电器股份有限公司 热泵热水空调机组
CN101900448A (zh) * 2009-06-01 2010-12-01 特灵空调***(中国)有限公司 喷汽增焓热泵空调热水机组
CN201449083U (zh) * 2009-06-23 2010-05-05 东南大学 基于多模式运行的高效太阳能空气源热泵机组
CN202382480U (zh) * 2011-11-22 2012-08-15 广东芬尼克兹节能设备有限公司 一种喷气增焓型热泵
CN102809248A (zh) * 2012-08-15 2012-12-05 特灵空调***(中国)有限公司 风冷冷水热泵空调热水***

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107270579A (zh) * 2016-04-08 2017-10-20 开利公司 热泵机组及其多功能模式控制方法
WO2018054052A1 (zh) * 2016-09-26 2018-03-29 珠海格力电器股份有限公司 一种空调器及其化霜***
CN107062674A (zh) * 2017-01-13 2017-08-18 中山市爱美泰电器有限公司 一种设置屋内除湿及生活热水的热泵空调装置
CN111457619A (zh) * 2020-04-15 2020-07-28 山东湿腾环境科技有限公司 一种新型全热回收热泵***
CN117043529A (zh) * 2021-02-04 2023-11-10 黄利华 空调、热泵和热水***

Also Published As

Publication number Publication date
US9885504B2 (en) 2018-02-06
WO2014101225A1 (en) 2014-07-03
US20150338139A1 (en) 2015-11-26
CN105008823B (zh) 2017-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105008823A (zh) 热泵热水器
KR20110056180A (ko) 냉장 및 냉동 복합 공조시스템
CN106332514A (zh) 用于高发热密度机柜的热管冷却***
JP2005299935A (ja) 空気調和装置
CN102620349B (zh) 基站空调器及其控制方法和具有该空调器的通讯基站
CN113983586A (zh) 一种同时进行制冷和制热的多联机中央空调***
CN203880998U (zh) 热泵***
CN106705203A (zh) 一种采用热泵和电热复合的户用热管散热装置
CN105627625A (zh) 热泵与热水加热组合***的混合制热流程
JP2004156806A (ja) 温冷熱システム
CN201964534U (zh) 基站空调器及具有该基站空调器的通讯基站
CN216308068U (zh) 一种同时进行制冷和制热的多联机中央空调***
CN101799223B (zh) 全年候空气源热泵三用机组及其运行方法
KR101173736B1 (ko) 냉장 및 냉동 복합 공조시스템
CN201583048U (zh) 一种热泵热水器
CN107843027A (zh) 一种空调***及其控制方法
KR102042218B1 (ko) 히트 펌프
CN103697643B (zh) 一种空调***
KR100613502B1 (ko) 히트 펌프식 공기조화기
CN201037714Y (zh) 高效多功能空气能源机组
CN105258261B (zh) 一种空气能空调热水***
KR100419480B1 (ko) 냉난방 증대형 멀티 히트펌프시스템
KR100983325B1 (ko) 일체형 히트펌프 냉난방 시스템
CN108954912A (zh) 一种氟水热泵一体***
CN107869858A (zh) 一种采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant