CN107787434A - 改进的温度控制*** - Google Patents
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Abstract
温度控制***(10)包括压缩机(1)、冷凝器(4)、膨胀阀(5)以及蒸发器(6),这些全都串联连接。至少一个热交换器(3)位于压缩机和冷凝器之间,并且可操作来将热能从外部热源传递到制冷剂。在一种变体中,热交换器阵列位于压缩机和冷凝器之间。在进一步的变体(210,图3)中,一个或多个热交换器位于压缩机和冷凝器之间,并且流动控制装置引导制冷剂要么流过至少一个热交换器、要么绕开热交换器中的至少一个直接从压缩机流到冷凝器。使用所述***对环境进行加热和冷却的方法也被公开。
Description
技术领域
本发明涉及冷却和加热***,比如空调机组和冰箱,并且具体地,涉及使用压缩循环进行操作的冷却和加热***中的改进。
背景技术
温度控制***,比如空调、冷却和冰箱***,通常使用压缩循环来通过流体制冷剂的相应冷却或加热来对它们的周围环境进行加热或冷却。一般来说,制冷剂流体最初是被压缩机压缩的气体,随后在冷凝器中被液化,并且然后通过膨胀阀被注入。高度液化的液态制冷剂通过膨胀阀的注入使得制冷剂可以快速地膨胀。制冷剂然后被传递通过蒸发器,在蒸发器中,制冷剂从周围空气或被围绕蒸发器传递、从而使它们冷却的其他流体吸收热能。该过程可以按相反次序运行来对周围环境进行加热,由此热的加压制冷剂被传递通过蒸发器,并且周围空气或经过蒸发器的流体吸收该热量。
因为制冷剂优选为气态流体,所以其物理状态可以使用理想的气体定律来近似,理想的气体定律声明:
pV=nRT [方程1]
其中p是以帕斯卡为单位的气体的压力,V是以m3为单位的气体的体积,n是体积V内存在的气体的分子数量,R是摩尔气体常数(大约等于8.31m2kg s-2K-1mol-1),并且T是以开氏度为单位的气体的温度。
本质上,方程1告诉我们气体的压力和其内包含气体的体积的乘积与所存在的气体的分子数量和气体的温度的乘积是成比例的。实际上,在体积保持不变的环境中,比如在温度控制***的制冷剂管道中,根据后面的膨胀阀的打开,温度的升高可以具有两种效果。当阀被关闭时,气体没有分子可以离开,并且制冷剂的体积和压力两者都增大。当膨胀阀被打开时,气体的分子快速地通过阀的开口,使气体的压力几乎不变。因为膨胀阀后面的压力比前面低得多,所以气体离开通过阀的开口、而不是积累膨胀阀前面的压力的趋势将更大。对气体进行加热的效果使被推送通过阀的分子的数量增加,由此在蒸发器处造成更高的质量流,因此使蒸发器中的冷却容量增大。所述***的控制通过减小压缩机的质量流以重新实现最初的目标冷却容量来对所述增大做出反应。两种效果,压力增大和质量流增大,使压缩机的耗电降低。其速率取决于非常特定的情形;膨胀阀在操作时是否被打开以及打开程度。
这种类型的温度控制单元的操作一般需要巨大的能量,并且因此可取的是能够降低这样的***的能耗。压缩机一般是在温度控制***的操作期间消耗最多能量的部件。在一些情况下,压缩机消耗的能量可能占到所述***所用总能量的高达80%。由于这个原因,非常可取的是使这些***中的压缩机的能耗降低。
存在若干以降低能耗为目标的已知***,并且包括来自其本身的废热能量被回收的***(具体参见DE000019925477A1)。该文献所描述的***涉及在循环中的期望点处、具体地说是在制冷剂进入压缩机之前从用于对制冷剂进行加热的电机或控制单元回收热量。类似地,WO0155647描述了其中热交换器被放置在压缩机的后面以回收从制冷剂管道逸出的热量的***,然而,从此回收的能量导致制冷剂本身的温度损失。
WO2014146498和DE102007011014A1两者都描述了其中制冷剂在被传递通过压缩机之前被用电装置加热的***。这减轻了压缩机将制冷剂压缩足以根据需要增大压力的量需要执行的工作。然而,压缩机的能耗的降低在这些***中是不显著的,并且它们主要被用在具有非常低的周围温度的环境中,在这些环境中,制冷剂一般冷得多,从而可能与供油不足结合损坏压缩机。
WO2011048594 A2描述了具有压缩机单元和太阳能板形式的单个集热器的空调***,压缩机单元合并了机械压缩机,集热器位于机械压缩机的下游以用来提高制冷剂的温度。与机械压缩机一起作为压缩机单元的一部分的集热器的合并限制了集热器的大小,并且仅适合于较小的空调***。所述布置还要求集热器邻近压缩机安置,并且所以具有有限的灵活性。所述***对于通过集热器传递到制冷剂的热量的量仅具有非常有限的控制。此外,所述***仅与可变速度直流变频机械压缩机一起工作,所以不适合用在具有固定速度压缩机的温度控制***中。
因此本发明的一个实施方案或多个实施方案的目的是,通过提供在使用中耗电显著降低的温度控制***来克服或至少部分地缓解现有技术的缺点。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种温度控制***,所述***包括:压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器,这些全都通过多个制冷剂管道串联连接;其中所述***进一步包括位于压缩机和冷凝器之间的热交换器阵列,所述热交换器阵列在使用中可操作来并且在制冷剂进入冷凝器之前将热能从一个或更多个外部热源传递到离开压缩机的制冷剂。
使用热交换器来将热能传递到离开压缩机之后的制冷剂的作用是对制冷剂进行加热,并且在这样做时增大制冷剂的压力或增大进入蒸发器中的质量流,并且通过这样做,增大蒸发器处的冷却容量。如上所述,两种效果,增大制冷剂的压力和增大进入蒸发器中的质量流,都使压缩机的压缩要求降低,并且因此使所述***作为整体的能耗降低。提供热交换器阵列使得对传递到制冷剂的热能的程度的控制更大。在外部热源供应的热能不能被容易控制的情况下,例如在使用天然能源(比如太阳能)的情况下,这是特别有益的。热交换器阵列可以被安置在压缩机和冷凝器之间的点处,这使得构造***的灵活性更大。此外,热交换器的大小是没有限制的,这使得所述***可以适于与更大的温度控制***一起使用。所述***不限于与小型空调***中所用的类型的直流变频压缩机一起使用,而是可以适于与固定或可变速度压缩机一起使用。这使得所述***适合于用在范围广泛的温度控制应用中,包括但不限于:空调、冷却和制冷。
在一些实施方案中,温度控制***可以附加地包括一个或更多个流动控制构件,所述一个或更多个流动控制构件在使用中可操作来引导制冷剂的流动以使得它要么被传递通过阵列内的热交换器中的至少一个、要么绕开阵列内的热交换器中的至少一个直接从压缩机被传递到冷凝器。在进一步的实施方案中,所述一个或更多个流动控制构件在使用中可操作来引导制冷剂的流动以使得它要么被传递通过每个热交换器、要么绕开每个热交换器直接从压缩机被传递到冷凝器。在进一步的实施方案中,流动控制构件包括可变开口,该可变开口可以完全关闭或者可以不完全关闭,并且改变制冷剂的流速。每个流动控制构件可以包括阀。
每个热交换器可以包括一系列管道,这些管道包含在使用中制冷剂被传递经过的加热流体(其可以是液体或气体,并且“流体”在下文中包括液体或气体中的任何一个或两个)。这样,随着制冷剂经过管道,热能从热交换器的管道内的流体被传递到制冷剂,使制冷剂加热。按照上面的方程1,制冷剂的温度升高使压力上升或使分子数量减少(因此意味着实现质量流增大)。
可替换地,每个热交换器可以包括包含加热流体的罐体。在这样的实施方案中,所述***的制冷剂管道可以被构造为使得热交换器处的管道的至少一部分被浸在该罐体内。这样的实施方案以与上述方式类似的方式工作,其中来自罐体内的加热流体的热能被传递到流过浸在罐体内的管道的制冷剂。
所述阵列内的至少两个热交换器可以被串联安置。可替换地,所述阵列内的至少两个热交换器可以被并联安置。
在一些实施方案中,提供有并联的至少两个热交换器以及与并联的热交换器中的至少一个串联安置的至少一个进一步的热交换器来形成热交换器阵列。这样,通过独立地控制每个热交换器的操作,可以改变在使用中制冷剂被热交换器加热的速率。
在一些实施方案中,每个热交换器可以可操作来将热能从单个热源传递到制冷剂。可替换地,提供有多个热源。在这样的实施方案中,可以为每个单个的热源提供有一个热交换器。可替换地,每个热源可以作用于多于一个的热交换器上。
所述阵列内的热交换器可以包括一个或更多个太阳能板,所述一个或更多个太阳能板在使用中可操作来使用来自太阳光的热能提高板内的流体的温度,该加热流体然后充当热交换器来随后对通过每个热交换器的制冷剂进行加热。太阳能板可以包括平板集热器,所述平板集热器例如具有流体流过其中的一系列流动管子,或者被安置在位于吸收来自太阳光的热能的集热器板下面的罐体中。
可替换地,热源可以是能够对每个热交换器内的流体进行加热的任何其他的外部源。在一些实施方案中,热源可以通过燃烧过程来提供热能。在这样的实施方案中,燃烧过程可以放出热气,这些热气可以被用来直接地或间接地对制冷剂管道内的制冷剂进行加热。在进一步的实施方案中,热源可以通过化学过程来提供热能,比如放热化学反应。再次,化学过程可以放出热气,这些热气被用来对制冷剂管道内的制冷剂进行加热。在一些实施方案中,热源可以包括一系列燃料电池,并且可以通过电加热来对制冷剂进行加热。可替换地,热源可以是来自所述***的部件中的一个或更多个的废热,该废热可以最初被热源储存,或者可以直接按照在使用中它被所述***生成的样子被使用。进一步的热源可以是被单独的回路中的太阳能热板加热的水或其他液体,该水或其他液体可以传递通过热交换器来对制冷剂进行加热。该回路还可以包含热水储存罐,该热水储存罐将使得在没有太阳光时也可以使用太阳能热。
在一些实施方案中,压缩机可以包括第一压缩机,并且所述***可以附加地包括一个或更多个进一步的压缩机。任何进一步的压缩机可以与第一压缩机串联安置。可替换地,每个进一步的压缩机可以与第一压缩机并联安置。在一些实施方案中,提供有与第一压缩机并联的至少一个进一步的压缩机以及与第一压缩机串联安置的至少一个进一步的压缩机以使得提供有压缩机阵列。这样,通过控制第一压缩机和所述一个或更多个进一步的压缩机中的每个的操作,可以改变在使用中压缩制冷剂的速率。
在其他实施方案中,第一压缩机的运行速率是可变的,去除了使一个或更多个进一步的压缩机在使用中改变制冷剂的压缩速率的要求。然而,在一些实施方案中,除了可变速率的第一压缩机之外还具有一个或更多个进一步的压缩机可能仍是可取的。
在一些实施方案中,所述***可以包括多个蒸发器。在使用中,蒸发器可以物理地间隔开以便用来对要被冷却/加热的环境内的各种不同的区域进行冷却或加热。在这样的实施方案中,所述***可以附加地包括分配器,该分配器可操作来将制冷剂流分为多个单独的流,对于所述多个蒸发器中的每个有至少一个流。分配器可以直接放置在冷凝器之后。在这样的实施方案中,可以为每个蒸发器提供有膨胀阀。所述***可以附加地包括集合器,该集合器在使用中可操作来将来自每个蒸发器的所述多个单独的流组合回为单个主制冷剂流。
在一些实施方案中,所述***可以包括若干制冷剂管道,制冷剂在使用中可以流过这些制冷剂管道。所述多个制冷剂管道中的至少两个可以被相互平行地放置在所述***中。这样,所述***内的总阻力或对制冷剂围绕所述***或至少通过所述***的包括平行制冷剂管道的部分的流动的阻力减小,因为所述***的有效热传递表面增大。
在一些实施方案中,所述***可以包括一个或更多个阀。所述一个或更多个阀可以可操作来在使用中控制制冷剂流过所述***的流动。在一些实施方案中,所述一个或更多个阀中的至少一个可以包括单向阀。所述/每个单向阀可以在使用中可操作来防止制冷剂在不合需要的方向上流动。在一些实施方案中,所述一个或更多个阀中的至少一个可以包括截止阀。所述/每个截止阀可以在使用中可操作来控制制冷剂在期望的方向上流过所述***的流动。这样的控制可以包括控制制冷剂流过哪些部件以及任何给定时间的流速。在提供压缩机阵列并且要求控制制冷剂的压缩速率的实施方案中,这可能是可取的。类似地,这对于控制制冷剂被传递到热交换器中的哪个以控制压缩制冷剂的加热程度可以是可取的。
在一些实施方案中,所述一个或更多个阀中的至少一个包括安全阀。所述/每个安全阀可以在使用中可操作来引导给定制冷剂管道内的制冷剂离开所述管道。在使用中,这对于确保在制冷剂管道内没有可能造成管道变得损坏或在最坏情况下变得破裂的不想要的压力积累可以是可取的。所述/每个安全阀可以被安置在热交换器的后面以防止来自热交换器的过度加压的制冷剂通过冷凝器和/或蒸发器(一个或更多个)以及可能对冷凝器和/或蒸发器引起损坏。
在一些实施方案中,温度控制***在使用中可操作来充当使它所放置的环境冷却的冷却***。例如,温度控制***可以形成冰箱或空调机组的一部分。可替换地,温度控制***在使用中可操作来充当对它所放置的环境进行加热的加热***。例如,温度控制***可以形成加热器(比如对流加热器)的一部分。
在一些实施方案中,温度控制***可以在不同的时间充当冷却***和加热***这二者。例如,温度控制***可以形成空调机组或气候控制机组的在使用中可操作来对它在其中被放置到预定水平面的环境进行加热或冷却的一部分。为了使得可以实现这,所述***可以包括四通阀,该四通阀在使用中可操作来在第一方向或第二方向上引导制冷剂围绕所述***的流动。第一方向可以包括冷却方向,在该方向上,制冷剂从压缩机流到热交换器,流到冷凝器,流过膨胀阀,流到蒸发器,并且流回压缩机。第二方向可以包括冷却方向,在该方向上,制冷剂从压缩机流到热交换器,流到蒸发器,然后流过膨胀阀,流到冷凝器,并且最后流回压缩机。
所述***可以附加地包括控制单元。控制单元可以在使用中可操作来控制所述***的部件(包括压缩机、每个热交换器、冷凝器、膨胀阀和/或蒸发器)中的一个或更多个的操作。在相关的实施方案中,控制单元可以附加地或可替换地可操作来控制所述一个或更多个进一步的压缩机、所述多个蒸发器中的每个的操作和/或所述一个或更多个阀中的任何一个的操作。例如,控制单元可以控制压缩机用来压缩制冷剂的速率,和/或可以控制制冷剂通过阀流到每个部件的流动。
在一些实施方案中,所述***附加地包括安置在制冷剂流动内的一个或更多个传感器。所述一个或更多个传感器可以在使用中可操作来监控制冷剂在所述***内的某个点处的一个或更多个参数,比如制冷剂的温度和/或压力。在一些实施方案中,传感器可以被连接到控制单元。在这样的实施方案中,控制单元可以可操作来响应于所述一个或更多个传感器测得的参数的值来控制所述***的部件中的一个或更多个的操作。
在一些实施方案中,所述***可以被构造为防止被分配的油在不利的位置解隔离,并且这因此可能引起压缩机的供油缺乏。例如,在每个热交换器包括U形管道或导管的实施方案中,每个制冷剂管道可以被定位为使得热交换器中的U形管道被放置在上部区域中,所以油可能不会解隔离并且像这样累积于其中,这可以阻挡管道以防制冷剂流过。另外,进出U形管道的管道可以向下延伸,以使得油可以由于重力而向下流动,并且被收集在容器中,油可以从这些容器被运输到压缩机。
所述***可以附加地包括隔离油或其他液体成分与制冷剂和/或将油或其他液体成分分配到制冷剂的装置。可能有必要确保足够的油被提供给压缩机、而不是留在整个管道***中的其他地方,以确保所述***的每个部件正在正确地操作。例如,油或其他流体可能是压缩机润滑压缩机所必需的,但是不是管道***和/或热交换器的U形弯道所必需的。隔离过程意味着这可以包括用于隔离的分离器和/或用于收集油或流体的捕集器。在一些实施方案中,分离器和捕集器可以被安置在热交换器阵列的前面或热交换器阵列中。这样,所述***确保油在它流过热交换器之前被回收,在热交换器中,油将是不想要的,然后将被返回到压缩机。
根据本发明的第二方面,提供有一种温度控制***,所述***包括:压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器,这些全都通过多个制冷剂管道串联连接;位于压缩机和冷凝器之间的一个或更多个热交换器,所述一个或更多个热交换器在使用中可操作来并且在离开压缩机的制冷剂进入冷凝器之前将热能从一个或更多个外部热源传递到制冷剂;以及一个或更多个流动控制构件,所述一个或更多个流动控制构件在使用中可操作来引导制冷剂的流动以使得它要么被传递通过所述一个或更多个热交换器中的至少一个、要么绕开所述一个或更多个热交换器中的至少一个直接从压缩机被传递到冷凝器。
在一些实施方案中,制冷剂可以被以全速率传递通过所述或每个热交换器中的至少一个。
在一些实施方案中,制冷剂可以被以可变速率传递通过所述或每个热交换器中的至少一个。
在一些实施方案中,所述***包括单个热交换器。在这样的实施方案中,所述一个或更多个流动控制构件可以在使用中可操作来引导制冷剂的流动以使得它要么被传递通过所述单个热交换器、要么绕开所述单个热交换器直接从压缩机被传递到冷凝器。
本发明的第二方面根据需要或视情况合并了本发明的第一方面的特征中的任何一个或全部。例如,在一些实施方案中,本发明的第二方面的温度控制***可以包括热交换器阵列。热交换器阵列可以包括本发明的第一方面的热交换器阵列的特征中的任何一个或全部。类似地,在一些实施方案中,本发明的第二方面的***的所述一个或更多个流动控制构件可以包括本发明的第一方面的所述一个或更多个流动控制构件的特征中的任何一个或全部。
在一些实施方案中,温度控制***可以在不同的时间充当冷却***和加热***这二者。为了使得可以实现这,所述***可以包括四通阀,该四通阀在使用中可操作来在第一方向或第二方向上引导制冷剂围绕所述***的流动。第一方向可以包括冷却方向,在该方向上,制冷剂从压缩机流流到热交换器,流到冷凝器,流过膨胀阀,流到蒸发器,并且流回压缩机。第二方向可以包括冷却方向,在该方向上,制冷剂从压缩机流到热交换器,流到蒸发器,然后流过膨胀阀,流到冷凝器,并且最后流回压缩机。
在温度控制***可以既充当加热***、又充当冷却***的实施方案中,所述一个或更多个流动控制构件可以在使用中可操作来引导制冷剂的流动以使得当所述***用作冷却***时制冷剂被传递通过所述一个或更多个热交换器中的至少一个。另一方面,在所述***用作加热***的情况下,所述一个或更多个流动控制构件可以在使用中可操作来引导制冷剂的流动以使得它要么被传递通过所述一个或更多个热交换器中的至少一个、要么绕开所述一个或更多个热交换器中的至少一个直接从压缩机被传递到冷凝器。
根据本发明的第三方面,提供有一种使用根据本发明的第一方面或第二方面的***来对环境进行冷却的方法,所述方法包括以下步骤:
(a)使用压缩机来对制冷剂进行压缩或加热;
(b)通过使制冷剂通过将热能从一个或更多个外部热源传递到制冷剂的一个或更多个热交换器来提高压缩的制冷剂的温度;
(c)通过使制冷剂通过冷凝器来使加热的制冷剂冷凝;以及
(d)通过使制冷剂通过蒸发器来使冷凝的制冷剂蒸发;
其中使冷凝的制冷剂蒸发包括使来自环境的空气、气体或另一流体经过蒸发器以将流体内的热能传递到冷凝的制冷剂,从而降低经过蒸发器的流体的温度,所述流体随后被供应回要被冷却的环境。
根据本发明的第四方面,提供有一种使用根据本发明的第一方面或第二方面的***来对环境进行加热的方法,所述方法包括以下步骤:
(a)使用压缩机来对制冷剂进行压缩或加热;
(b)通过使制冷剂通过将热能从一个或更多个外部热源传递到制冷剂的一个或更多个热交换器来提高压缩的制冷剂的温度;
(c)使加热的制冷剂通过蒸发器;以及
(d)通过使离开蒸发器的制冷剂通过冷凝器来使制冷剂冷凝;
其中使加热的制冷剂通过蒸发器进一步包括使来自环境的空气或另一流体经过蒸发器以将制冷剂内的热能传递到流体制冷剂,从而提高经过蒸发器的流体的温度,所述流体随后被供应回要被加热的环境。
本发明的第三方面或第四方面的方法可以包括使制冷剂经过一个或更多个热交换器,所述一个或更多个热交换器包括其中安置有加热流体的一系列管道。可替换地,任一种方法可以包括使制冷剂通过一个或更多个热交换器,所述一个或更多个热交换器包括包含加热流体的罐体。在两种情况下,来自加热流体的热能被传递到制冷剂。
任一种方法可以包括独立地控制所述/每个热交换器的操作。这样,制冷剂被热交换器(一个或更多个)加热的速率可以被改变。
在任一种方法的实施方案中,制冷剂可以使用通过燃烧过程提供热能的热源来加热。在这样的实施方案中,燃烧过程可以放出热气,这些热气可以被用来直接地或间接地对制冷剂管道内的制冷剂进行加热。在进一步的实施方案中,制冷剂可以使用通过化学过程(比如放热化学反应)提供热能的热源来加热。再次,化学过程可以放出热气,这些热气被用来对制冷剂管道内的制冷剂进行加热。在一些实施方案中,热源可以包括一系列燃料电池,并且制冷剂可以通过电加热来加热。可替换地,制冷剂可以使用从来自所述***的部件中的一个或更多个的废热提供热能的热源来加热,废热可以最初被热源储存,或者可以直接按照它被所述***生成的样子被使用。进一步的热源可以是可以被单独的回路中的太阳能板加热的水或其他液体,该水或其他液体可以被传递通过热交换器来对制冷剂进行加热。该回路还可以包含热水储存罐,该热水储存罐将使得在没有太阳光时也可以使用太阳能热。
本发明的第三方面或第四方面的方法可以使用包括多个压缩机的***、包括独立地控制每个压缩机的操作的方法来执行。这样,制冷剂在使用中被压缩的速率可以被改变。在其他实施方案(比如其中所述***仅包括单个压缩机的那些实施方案)中,所述方法可以包括改变所述单个压缩机的运行速率。
本发明的第三方面或第四方面的方法可以包括控制环境内的多于一个的位置处的温度。在这样的实施方案中,所述方法可以使用包括多个蒸发器的***来执行。
本发明的第三方面或第四方面的方法可以包括使用一个或更多个阀来控制制冷剂流过所述***的流动。在一些实施方案中,所述一个或更多个阀中的至少一个可以包括单向阀,或者可以包括例如截止阀。在这样的实施方案中,所述方法可以包括控制制冷剂在任何给定时间流过哪些部件。在提供有压缩机阵列并且要求控制制冷剂的压缩速率的实施方案中,这可能是可取的。类似地,这对于控制制冷剂被传递到所述一个或更多个热交换器中的哪个以控制压缩制冷剂的加热程度可以是可取的。
在本发明的第三方面或第四方面的一些实施方案中,所述方法包括使用安全阀来引导给定制冷剂管道内的制冷剂离开所述管道。这对于确保在制冷剂管道内没有可能造成管道变得损坏或在最坏情况下变得破裂的不想要的压力积累可以是可取的。在一些实施方案中,所述方法可以包括使用安全阀来以防止来自所述一个或更多个热交换器中的至少一个的过度加压的制冷剂通过冷凝器和/或蒸发器(一个或更多个)以及可能对冷凝器和/或蒸发器引起损坏。
本发明的第三方面或第四方面中任一方面的方法可以包括使用控制单元来控制所述***的部件(包括压缩机、所述/每个热交换器、冷凝器、膨胀阀和/或蒸发器)中的一个或更多个的操作。在相关的实施方案中,所述方法可以还包括附加地或可替换地使用控制单元来控制所述一个或更多个进一步的压缩机、所述多个蒸发器中的每个的操作和/或所述一个或更多个阀中的任何一个的操作。例如,所述方法可以包括使用控制单元来控制压缩机用来压缩制冷剂的速率,和/或控制制冷剂通过阀流到每个部件的流动。
在本发明的第三方面或第四方面的一些实施方案中,所述方法可以包括监控制冷剂的一个或更多个参数,比如其温度和/或压力。在这样的实施方案中,所述方法可以包括使用位于制冷剂流动内的一个或更多个传感器来监控所述参数。在一些实施方案中,所述***的部件中的一个或更多个响应于所述一个或更多个传感器测得的参数的值的操作。所述方法可以包括使用与传感器(一个或更多个)通信的控制***来监控并且随后控制所述***的操作。
本发明的第三方面或第四方面的方法可以包括将油或其他液体成分与制冷剂隔离和/或将油或其他液体成分分配到制冷剂。可能有必要在特定位置将油或其他流体与制冷剂隔离以防止它们行进到回路内的不利位置,从而确保所述***的每个部件正在正确地操作,并且足够量的油被返回到压缩机以确保其足够润滑。
根据本发明的进一步的方面,提供了一种温度控制***,所述***包括:压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器,这些全都通过多个制冷剂管道串联连接;其中所述***进一步包括多个热交换器,所述多个热交换器在使用中可操作来将热能从外部热源传递到制冷剂,其中所述热交换器中的至少两个被构造为传递来自不同外部热源的热能。
在实施方案中,热交换器中的至少一个被安置在压缩机和冷凝器之间以(并且在离开压缩机的制冷剂进入冷凝器之前)将热能从外部热源传递到制冷剂中。在实施方案中,所有热交换器都被安置在压缩机和冷凝器之间以(并且在离开压缩机的制冷剂进入冷凝器之前)将热能从外部热源传递到制冷剂中,在这种情况下,热交换器可以被布置成阵列。
外部热源可以包括以下中的任何两个或更多个:太阳能、燃烧过程、化学过程、电加热器、燃料电池、地热能、来自所述***的部件中的一个或更多个的废热。
根据本发明的更进一步的方面,提供有一种温度控制***,所述***包括:压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器,这些全都通过多个制冷剂管道串联连接;其中压缩机包括第一压缩机和一个或更多个进一步的压缩机。所述/每个进一步的压缩机可以与第一压缩机串联安置,或者可以与第一压缩机并联安置。在实施方案中,至少一个进一步的压缩机与第一压缩机并联连接,并且至少一个进一步的压缩机与第一压缩机串联连接,以使得提供有压缩机阵列。每个压缩机的运行速率可以是可变的。在实施方案中,所有压缩机的操作都由单个控制单元控制。
根据本发明的更进一步的方面,提供有一种温度控制***,所述***包括:压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器,这些全都通过多个制冷剂管道串联连接;其中所述***包括将油或其他添加的成分与制冷剂隔离以收集制冷剂并且将制冷剂供应给回路处的其他期望位置的装置。在实施方案中,隔离装置包括分离器和/或捕油器,所述分离器和/或捕油器被安置在所述一个或更多个热交换器的前面或所述一个或更多个热交换器的后面或热交换器内。分离器和/或捕油器可以用供油线被连接到压缩机。在捕油器存在的情况下,它可以是制冷剂管线中的U形弯道。
附图说明
为了使本发明被更清楚地理解,现在将仅以举例的方式来参照附图描述本发明的实施方案,其中:
图1是温度控制***的示意图。
图2是本发明的温度控制***的实施方案的示意图。
图3是本发明的温度控制***的第二实施方案的示意图。
图4是本发明的温度控制***的第三实施方案的示意图。
图5是根据本发明的温度控制***中使用的热交换器的实施方案的透视图。
图6A是本发明的温度控制***中使用的热源的透视图。
图6B是图6A所示的热源的进一步的透视图。
图7是本发明的温度控制***的第四实施方案的示意图。
图8是本发明的温度控制***的第五实施方案的示意图。
图9是本发明的温度控制***的第六实施方案的示意图。
图10是本发明的温度控制***的第七实施方案的示意图。
图11是本发明的温度控制***的第八实施方案的示意图。
具体实施方式
图1图示说明了温度控制***10。***10包括压缩机1、冷凝器4、膨胀阀5以及蒸发器6,每个用若干制冷剂线21被连接以形成压缩循环。***10附加地包括热交换器3,热交换器3位于压缩机1和冷凝器4之间的循环内。热交换器3可操作来从外部热源(在图1上标号为热源2)获得热能。为了控制***10的操作,该***还包括控制单元7,控制单元7经由信号线22电连接到压缩循环的每个部件以控制部件在使用中的操作。
在使用中,压缩机1用来压缩制冷剂并且通过制冷剂管道将制冷剂释放到热交换器3,制冷剂可以是任何流体(并且当它从其通过时,最优选地为气体)。热交换器3传递通过用制冷剂与热源2相互作用而获得的热量,导致制冷剂温度升高。加热的制冷剂然后被传递通过冷凝器4,并且随后被传递通过膨胀阀5,并且被朝向蒸发器6传递。当通过膨胀阀5时,制冷剂膨胀,并且在这样做时,快速地冷却下来。冷却的制冷剂然后被传递通过蒸发器6,在蒸发器6中,它通过吸收来自蒸发器6的周围环境的热能而被加热。当制冷剂被以这种方式加热时,周围环境的温度下降。加热的制冷剂然后被向回传递通过压缩机1以重新开始所述过程。
因为制冷剂优选为气态流体,所以其物理状态可以使用理想的气体定律(详情参见上面)来近似,理想的气体定律声明气体的压力和其内包含气体的体积的乘积与所存在的气体的分子数量和气体的温度的乘积是成比例的。实际上,在体积保持不变的环境中,比如在温度控制***的制冷剂管道中,根据后面的膨胀阀的打开,温度的升高可以具有两种正面效果。
温度控制***10通过利用热交换器3和外部热源2在制冷剂已经被传递通过压缩机1之后进一步对制冷剂进行加热来使用该事实。通过这样提高制冷剂的温度,并且因为膨胀阀被关闭,所以将体积和体积内存在的气体的分子数量两者近似为大致不变,温度的升高也导致压力增大。期望压力在现有技术的***中通常是仅通过压缩机1来实现的,然而,通过附加地还如本发明中那样对制冷剂进行加热,你可以在不需要压缩机执行所有工作的情况下实现期望压力。当膨胀阀被打开时,加热的气体的分子传递通过膨胀阀的趋势将高得多,因为在膨胀阀的前面和后面之间存在非常大的压力差,以便积累额外的压力。该增大的质量流意味着,更多的制冷剂分子现在在没有加热效果的蒸发器中,所以使蒸发器中冷却容量更高。整个空调器的控制通过减小压缩机的质量流以重新实现最初的目标冷却容量来对所述增大做出反应。两种效果,压力增大和质量流增大,都使压缩机的耗电降低。其速率取决于非常特定的情形、在其数秒内改变的操作中膨胀阀是否被打开以及打开程度。因此,通过这样利用热交换器3,使压缩循环的压缩过程的效率提高,因为压缩机现在需要较少的能量来提供与其中没有提供热交换器的***中的冷却容量相同的冷却容量。
许多不同类型的热源2可以被使用。例如,热源2可以包括一个或更多个内燃机、化学过程、电加热器、燃料电池或太阳能热热源(比如太阳能热板)。在图6A所示的实施方案中,热源502包括一系列真空玻璃管501,而在图6B所示的实施方案中,热源502包括平坦玻璃窗格511,平坦玻璃窗格511在一系列管道的下面和上面具有吸收层522。在两种情况下,热源502可操作来从太阳辐射吸收热量。该热量被传递到贯穿玻璃管502或管道522或置于玻璃管502或管道522中的流体,并且通过传递来自流体的热量经过/围绕热交换器533中的制冷剂流过的管道而被用来提高制冷剂的温度。
如图1所示的热交换器3的尺寸必须足够有效地大,但是不可以太大以至于损害控制***10的性能和/或部件。热交换器传递到制冷剂的热量的总量由交换器的大小、而且还由所用热交换器的数量限定。因此,根据本发明的一些实施方案的温度控制***利用热交换器阵列。增加热交换器的数量使所述***的加热容量增大,而且还提供对制冷剂在使用中的加热程度的更大控制。在进一步的实施方案中,本发明的***可以利用一个或更多个热交换器、或热交换器阵列以及控制制冷剂被传递通过所述***中存在的所述一个或更多个热交换器中的哪个的装置。这再次提供对压缩制冷剂在使用中的加热的更大控制。下面详细地描述这样的***。
本发明的其中使用包括一系列热交换器233的热交换器阵列203的温度控制***210的这样的实施方案在图3中被示出。图3所示的***210包括由各种制冷剂线212、218连接的一系列热交换器233,这些在附图中被定义为管道***211。管道***211还包括一系列单向阀213,这些单向阀213被安置在阵列203内的每个热交换器233的后面以防止制冷剂通过***210回流。类似的单向阀213可以被安置在阵列203的前面来执行类似的功能。另外,***210进一步包括一系列电子激活阀202,这些电子激活阀202被安置在热交换器阵列203内的每个热交换器233的紧接前面。阀202的操作由控制单元260控制。这样,传递到制冷剂的热量可以被以可变的方式控制。额外的热交换器240也可以被利用,如图3所示,在单向阀213的下游。图3所示的***210图示说明热交换器阵列203的一个实施例。然而,应理解,阵列的许多不同的构造是可能的,并且不限于该图所示的构造。
图2示出了图1所示的前述***10、210的变体。具体地说,图2所示的***110利用一系列压缩机101,这些压缩机101的操作由单个控制单元107控制。这样利用一系列压缩机101进一步提高了对制冷剂的压缩效果。
图4示出了本发明的温度控制***310的进一步的实施方案的一部分,温度控制***310还包括具有多个热交换器333的热交换器阵列303。另外,管道***311和热交换器333是以油和其他液体成分可以根据需要与制冷剂隔离的这样的方式构造的。这样的成分然后可以被运输到期望位置以提高成分和管道***311的耐用性。为了使得能够实现这,图示说明的实施方案包括油分离器343,油分离器343不仅被连接到制冷剂线322,而且还经由供油线352被连接到压缩机301。类似地,制冷剂线312在热交换器阵列303的下游的点处被构造为包括捕油器351。这可以被形成为制冷剂线312中的U形弯道以隔离和累积来自制冷剂线322内的油。捕油器351也可以如所示那样被连接到压缩机301。
图3和4还图示说明了本发明的进一步的特征。具体地说,这些图所示的***210、310包括各自的制冷剂线218、318,这些制冷剂线绕开热交换器阵列203、303内的一个或更多个热交换器233、333。在使用中,可能可取的是使***210、310内的制冷剂不传递通过热交换器233、333,而是相反在压缩之后直接传递到冷凝器。在不需要或不期望压缩的制冷剂的加热的情况下,这样的情况可能是可取的。这些图所示的电子激活阀202、302在一些实施方案中可以形成本发明的一方面的流动控制构件。阀202、302可以被切换以使制冷剂可以以全速率或可变速率传递通过所述一个或更多个热交换器中的至少一个和/或使制冷剂可以绕开所述一个或更多个热交换器中的至少一个从压缩机直接被传递到冷凝器。
应理解,尽管被示为包括多个热交换器,但是本发明的***还包括其中提供单个热交换器以及绕开所述单个热交换器的装置的实施方案。
热交换器433的实施方案在图5中被示出,并且可以被用在如下温度控制***(比如图4所示的温度控制***)中,该温度控制***包括隔离来自制冷剂管道内的油和其他液体、从而防止在不期望的地方累积并且将它供应给管道***中的期望位置的额外装置。热交换器433包括歧管421、423以及在其制冷剂管道422中的一个或更多个U形弯道425。管道422可以被这样构造以在最小的可能的空间中提供最大长度的管道422。
在使用中,热交换器433可以被定位为使得U形弯道425被放置得高于歧管421、423。当热交换器被用在包括返回来自制冷剂管道内的油和其他液体的额外装置的温度控制***(比如图4所示的温度控制***)中时,这是特别有利的。通过以这种方式定位管道422,使得制冷剂内的油和其他液体可以从U形弯道425流回到歧管421、423中、然后向前流到冷却循环中的指定的部件。这样,油或其他液体被防止阻挡U形弯道中的质量流以及以上述方式流回以被收集和运输到管道***中的其他期望位置。
本发明的温度控制***的进一步的实施方案在图7至11中被示出。这些图所示的***中的每个尽管有差异,但是以基本上类似的方式操作,下面详细描述这些差异的操作效果。所述***还包含所有***共有的某些部件,所以相似的标号一直被用来标识每个***中的相似部件。在附图中,热交换器阵列是用单个部件描绘的,然而,应理解,如本发明的上面图示说明的实施方案中那样,所述单个部件意图是一个热交换器阵列。
图7所示的温度控制***610进一步包括安全阀624,安全阀624被连接到热交换器阵列603的歧管。阀624被连接到放泄管625,放泄管625本身然后通向蒸发器606后面的和压缩机601前面的制冷剂线621。阀624可以被机械地和/或电子地激活,并且可以在使用中可操作来在热交换器阵列603中的超过临界压力的制冷剂进入压缩机610之前将制冷剂释放到放泄管625中。这防止热交换器阵列603本身内的不想要的过大压力,并且还防止过度加压的制冷剂离开热交换阵列603并且传递到冷凝器604。
图8展示了温度控制***710的进一步的实施方案,在温度控制***710中,膨胀阀705和/或压缩机701被用一系列信号传输线722连接到中央控制单元700。控制单元700可操作来控制阀705和/或压缩机701的操作以超控如***710的原始中央控制单元707给出的信号和命令。这是有益的,因为它使得可以对这些部件进行以避免这些部件的性能中的故障为目的的额外控制。***710可以附加地包括在制冷剂线721内的温度和/或压力传感器(未示出)或***710的被连接到逻辑控制器700以向其提供数据的部件。该数据可以继而被控制器700解释,控制器700可以基于制冷剂线721内的传感器提供的数据来控制压缩机701和/或膨胀阀705的操作。
图9示出了温度控制***810的进一步的实施方案,温度控制***810附加地包括旁路分支820,旁路分支820被连接到制冷剂线821,并且具有单独的电激活膨胀阀811。膨胀阀811只是为制冷剂提供被朝向蒸发器传递通过的额外路线,从而给予对制冷剂流过***810的流动的增大控制。膨胀阀811继而被连接到逻辑控制器800(其与图8所示的逻辑控制器700基本上是相同的,并且执行类似的功能),逻辑控制器800还控制制冷剂平行流过额外的膨胀阀811的流动。
图10示出了温度控制***910的进一步的实施方案。***910与其他上述***基本上是类似的,不过制冷剂线921在离开冷凝器904之后通过使用分配器被划分到各种子循环中,每个子循环具有单个的膨胀阀905、蒸发器906以及连接制冷剂线921。制冷剂线921中的每个还可以包括温度和/或压力传感器,这些传感器继而被连接到控制单元907和/或子控制单元973,以用于监控和控制制冷剂流过线921的流动并且实际上是作为整体的、还有单个的子循环内的温度控制过程,子控制单元973本身被连接到中央控制单元907。单个的子循环的制冷剂线921集合在集合器972中,并且从那以后集合在压缩机901的公共制冷剂线921中。通过提供多个蒸发器906,***910可以提供若干不同空间位置上的温度控制。例如,在单个区域内的不同位置上,或者实际上在环境内的单独的区域内,比如不动产内的不同房间。
图11示出了本发明的温度控制***1010的进一步的实施方案。***1010与上述实施方案的不同之处在于,它进一步包括使制冷剂流过***1010的一部分的方向反向以使得***1010能够既被用作冷却***、又被用作加热***。为了实现这,***1010包括额外的四通阀1101,四通阀1101被连接到一系列制冷剂线1021,并且还通过传输线1022被连接到中央控制单元1007以用于控制阀1101。制冷剂线1021连接四通阀1101与热交换器阵列1003、冷凝器1004、蒸发器1006以及压缩机1001。四通阀1101可操作来将制冷剂构造为在两个单独的方向中的一个上流过***1010。第一方向是制冷剂通过管道1021从热交换器1003流到冷凝器1004、然后流到膨胀阀1005、然后流到蒸发器1006、最后流回四通阀1101、然后流到压缩机1001。在该设置中,***1010充当冷却***,因为冷凝的制冷剂通过从其周围环境移除热能被传递通过导致制冷剂加热的蒸发器。可替换地,四通阀可以通过***1010将制冷剂从热交换器阵列1003引导到蒸发器1006,然后引导到膨胀阀1005,然后引导到冷凝器1004,然后引导回四通阀1101,并且引导到压缩机1001上。在该设置中,制冷剂在它进入蒸发器1006时被加热和加压,在蒸发器1006中,它随后随着制冷剂向周围环境传递热量而冷却。在加热构造中,热交换器阵列1003用来在压缩机1001后面进一步对气体进行加热,该气体然后如上所述那样在蒸发器1006中被传递。热交换器阵列1003向压缩机1001后面的制冷剂添加的热量越多,压缩机1001必须对制冷剂进行的加热越少。理想地,压缩机1001仅在热交换器阵列1003接管加热要求时将制冷剂向前移动。四通阀1101的设置、所以冷却或加热操作之间的区别由中央控制单元1007设置,并且可以是基于用户的要求和/或在位于冷却循环或其部件中的制冷剂线1021内的传感器处测得的温度和/或压力。
类似地,在温度控制***可以既充当加热***、又充当冷却***的情况下,比如在图11所示的***1010中,***1010可以附加地包括一个或更多个可以为阀的形式的流动控制构件,所述一个或更多个流动控制构件在使用中可操作来引导制冷剂的流动以使得它要么被传递通过所述一个或更多个热交换器中的至少一个、要么绕开所述一个或更多个热交换器中的至少一个直接从压缩机被传递到冷凝器。所述一个或更多个热交换器的绕开可以使用与图3和4所示的布置类似的或等同的布置来执行,该布置包括将制冷剂不通过热交换器、直接从压缩机运送到冷凝器的额外的制冷剂线。在***1010用作冷却***的实施方案中,可能可取的是所有制冷剂都被传递通过至少一个热交换器。因此,在这样的情况下,流动控制构件或阀可以操作来这样引导制冷剂。可替换地,在***1010用作加热***的情况下,可能可取的是使制冷剂中的至少一些不传递通过热交换器。因此,在这些情况下,流动控制构件或阀可以操作来引导制冷剂中的至少一些以使得它绕开所述/每个热交换器。
上面的实施方案仅仅是作为实施例描述的。在不脱离如所附权利要求书中限定的本发明的范围的情况下,许多变化是可能的。
Claims (36)
1.一种温度控制***,所述温度控制***包括:压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器,这些全都通过多个制冷剂管道串联连接;其中所述***进一步包括位于所述压缩机和所述冷凝器之间的热交换器阵列,所述热交换器阵列在使用中可操作来并且在制冷剂进入所述冷凝器之前将热能从一个或更多个外部热源传递到离开所述压缩机的所述制冷剂。
2.如权利要求1所述的温度控制***,包括一个或更多个流动控制构件,所述一个或更多个流动控制构件在使用中可操作来引导所述制冷剂的流动以使得所述制冷剂要么被传递通过所述阵列内的所述热交换器中的至少一个、要么绕开所述阵列内的所述热交换器中的至少一个直接从所述压缩机被传递到所述冷凝器。
3.一种温度控制***,所述温度控制***包括:压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器,这些全都通过多个制冷剂管道串联连接;位于所述压缩机和所述冷凝器之间的一个或更多个热交换器,所述一个或更多个热交换器在使用中可操作来并且在制冷剂进入所述冷凝器之前将热能从一个或更多个外部热源传递到离开所述压缩机的所述制冷剂;以及一个或更多个流动控制构件,所述一个或更多个流动控制构件在使用中可操作来引导所述制冷剂的流动以使得所述制冷剂要么被传递通过所述一个或更多个热交换器中的至少一个、要么绕开所述一个或更多个热交换器中的至少一个直接从所述压缩机被传递到所述冷凝器。
4.如权利要求3所述的温度控制***,包括热交换器阵列。
5.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,其中所述制冷剂被以可变速率传递通过所述热交换器中的至少一个。
6.如权利要求2至5中任一项所述的温度控制***,其中所述一个或更多个流动控制构件在使用中可操作来引导所述制冷剂的流动,以使得所述制冷剂要么被传递通过每个热交换器、要么绕开每个热交换器直接从所述压缩机被传递到所述冷凝器。
7.如权利要求2至6中任一项所述的温度控制***,包括所述/每个流动控制构件包括阀。
8.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,其中所述/每个热交换器包括包含所述制冷剂被传递经过的加热流体的一系列管道,或者包括包含加热流体的罐体并且所述***的制冷剂管道被构造为使得所述热交换器处的所述管道的至少一部分被浸在所述包含所述流体的罐体内。
9.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,包括交换器阵列,其中所述阵列内的至少两个热交换器被串联安置。
10.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,包括交换器阵列,其中至少两个热交换器被并联安置。
11.如权利要求1至8中任一项所述的温度控制***,包括热交换器阵列,其中提供有并联的至少两个热交换器以及与并联的所述热交换器中的至少一个串联安置的至少一个进一步的热交换器来形成热交换器阵列。
12.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,其中每个热交换器可操作来将热能从单个热源传递到所述制冷剂。
13.如权利要求1至12中任一项所述的温度控制***,其中提供有多个热源。
14.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,其中所述/每个热交换器包括一个或更多个太阳能板,所述一个或更多个太阳能板在使用中可操作来使用来自太阳光的热能提高所述板内的流体的温度,该加热流体然后充当所述热交换器来随后对通过每个热交换器的制冷剂进行加热。
15.如权利要求14所述的温度控制***,其中所述/每个太阳能板包括平板集热器,所述平板集热器具有流体流过其中或其中包含流体的一系列管子或罐体,并且被安置在吸收来自太阳光的热能的集热器板的下面。
16.如权利要求1至13中任一项所述的温度控制***,其中所述或每个热源可操作来通过燃烧过程、化学过程中的一个、通过来自所述***的部件中的一个或更多个的废热、或通过在其中水/液体被太阳能热板加热的单独的热水/液体回路来提供热能,所述化学过程比如放热化学反应。
17.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,其中所述压缩机包括第一压缩机,并且所述***能够附加地包括一个或更多个进一步的压缩机。
18.如权利要求17所述的温度控制***,其中所述/每个进一步的压缩机与所述第一压缩机串联安置或与所述第一压缩机并联安置。
19.如权利要求17所述的温度控制***,其中提供有与所述第一压缩机并联的至少一个进一步的压缩机以及与所述第一压缩机串联安置的至少一个进一步的压缩机,以使得提供压缩机阵列。
20.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,其中所述/每个压缩机的运行速率是可变的。
21.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,包括多个蒸发器。
22.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,包括可操作来控制所述制冷剂流过所述***的流动的一个或更多个阀。
23.如权利要求22所述的温度控制***,其中所述一个或更多个阀中的至少一个包括单向阀或截止阀。
24.如权利要求22或权利要求23所述的温度控制***,其中所述一个或更多个阀中的至少一个包括安全阀,所述安全阀在使用中可操作来引导给定制冷剂管道内的制冷剂离开所述管道。
25.如权利要求24所述的温度控制***,其中所述或每个安全阀被安置在所述一个或更多个热交换器的后面以防止来自所述热交换器的过度加压的制冷剂通过所述冷凝器和/或一个或更多个蒸发器以及可能对所述冷凝器和/或一个或更多个蒸发器引起损坏。
26.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,在使用中可操作来充当对其所放置的环境进行冷却的冷却***。
27.如权利要求1至26中任一项所述的温度控制***,在使用中可操作来充当对其所放置的环境进行加热的加热***。
28.如权利要求27所述的温度控制***,当从属于权利要求26时,包括四通阀,所述四通阀在使用中可操作来在第一方向或第二方向上引导所述制冷剂围绕所述***的流动,所述第一方向包括冷却方向,所述第二方向包括加热方向。
29.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,包括控制单元,所述控制单元在使用中可操作来控制所述***的部件中的一个或更多个的操作。
30.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,包括一个或更多个传感器,所述一个或更多个传感器在使用中可操作来监控所述制冷剂在所述***内的某个点处的一个或更多个参数。
31.如前述任一项权利要求所述的温度控制***,包括使油或其他添加的成分与所述制冷剂隔离以收集所述制冷剂并且将所述制冷剂供应给所述回路处的其他期望位置的装置。
32.如权利要求31所述的温度控制***,其中所述隔离包括分离器和/或捕油器。
33.如权利要求32所述的温度控制***,其中所述分离器和捕油器被安置在所述一个或更多个热交换器的前面或所述一个或更多个热交换器的后面或所述热交换器内。
34.一种使用如权利要求1至33中任一项所述的***来对环境进行冷却的方法,所述方法包括以下步骤:
a.使用所述压缩机来对制冷剂进行压缩或加热;
b.通过使所述制冷剂通过将热能从一个或更多个外部热源传递到所述制冷剂的所述热交换器中的一个或更多个来提高所述压缩的制冷剂的温度;
c.通过使所述制冷剂通过冷凝器来使所述加热的制冷剂冷凝;以及
d.通过使所述制冷剂通过蒸发器来使所述冷凝的制冷剂蒸发;
其中使所述冷凝的制冷剂蒸发包括使来自所述环境的空气或气体或另一流体经过所述蒸发器以将所述流体内的热能传递到所述冷凝的制冷剂,从而降低经过所述蒸发器的流体的温度,所述流体随后被供应回要被冷却的所述环境。
35.一种使用如权利要求1至33中任一项所述的***来对环境进行加热的方法,所述方法包括以下步骤:
a.使用所述压缩机来对制冷剂进行压缩或加热;
b.通过使所述制冷剂通过将热能从一个或更多个外部热源传递到所述制冷剂的一个或更多个热交换器来提高所述压缩的制冷剂的温度;
c.使所述加热的制冷剂通过蒸发器;以及
d.通过使离开所述蒸发器的制冷剂通过冷凝器来使所述制冷剂冷凝;
其中使所述加热的制冷剂通过所述蒸发器进一步包括使来自所述环境的空气或气体或另一流体经过所述蒸发器以将所述制冷剂内的热能传递到所述流体制冷剂,从而提高经过所述蒸发器的流体的温度,所述流体随后被供应回要被加热的所述环境。
36.一种基本上如本文参照附图描述的***或方法。
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