CN115066583A - 热能组件 - Google Patents

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本特·林道夫
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弗雷德里克·罗森奎斯特
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Abstract

一种热泵组件(100)，该热泵组件被布置成连接到热能回路(300)，该热能回路包括被配置为允许第一温度的热流体流动穿过其的热导管(302)和被配置为允许第二温度的热流体流动穿过其的冷导管(304)，第二温度低于第一温度；一种冷却机组件(200)，该冷却机组件被布置成连接到热能回路(300)，该热能回路包括被配置为允许第一温度的热流体流动穿过其的热导管(302)和被配置为允许第二温度的热流体流动穿过其的冷导管(304)。

Description

热能组件
技术领域
本发明涉及通过从热电厂到热装置的包括热流体的热能回路来分配加热和/或冷却。更具体地，本发明涉及一种热泵组件、冷却机组件和热能组件。本发明还涉及一种用于控制热泵组件、冷却机组件和热能组件的方法。
背景技术
现今，经由能量网为房屋和建筑物提供供热和热水是世界上许多地方的普遍做法。这种能量网的一个示例是区域供热网，该区域供热网包括导管与阀的***，用于将热水分配到房屋和建筑物，使得在需要时可以经由与区域供热网连接的热装置(即热交换器)对房屋供热。替代性地，根据另一示例，代替使用热水来提供空间供热，可以经由***向房屋和建筑物提供气体。通过使用气体，通常是化石燃料气体，可以通过使用燃气燃烧器形式的热装置来对房屋供热。除了空间供热之外，热水或气体可以用于制备热自来水。
为了对房屋和建筑物进行冷却，可以使用类似的***。然而，这些***的一般原理是反过来的。代替通过例如提供热水来提供热量，在房屋内收集热量并从房屋运走。然而，使用水作为热量载体的区域冷却网(也就是，出于冷却目的而连接若干房产的导管与阀的网络)仍然很少见。代替的普遍做法是使用电能来运行空调***，这至少从环境角度来看是不利的。
即使知道如何在新建筑建成后向分配***添加热装置，例如热交换器或热泵，并加以控制，这些装置也可以进一步改进。例如，建筑物的供热和冷却需求是动态的，如果热装置不能有效地提供所需的供热或冷却，这可能会导致问题。在热泵/冷却机的情况下，这意味着需要更多的电力来满足供热/冷却需求。这当然不是所期望的，因为这不仅会造成不必要的环境影响，而且对最终客户来说成本更高。
用于通过供热/冷却网来提供供热的现有技术***缺乏允许热装置在大范围的供热/冷却负载上有效运行的动态适配，这是此类***的制造商不断努力改进的方面。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的是为上述问题中的至少一些问题提供解决方案并改进现有技术的供热/冷却***。
根据第一方面，提供了一种热泵组件，该热泵组件被布置成连接到热能回路。该热能回路包括被配置为允许第一温度的热流体流动穿过其的热导管和被配置为允许第二温度的热流体流动穿过其的冷导管，第二温度低于第一温度。该热泵组件包括热加热回路，该热加热回路包括可连接到热导管的热加热回路入口和可连接到冷导管的热加热回路出口。该热加热回路被配置为将热流体从热加热回路入口传送到热加热回路出口，该热加热回路进一步包括热加热回路流量控制器，该热加热回路流量控制器被配置为控制热流体从热加热回路入口到热回路出口的流量。该热泵组件进一步包括热泵和热泵回路，该热泵回路包括在第一连接点处连接到热加热回路的热泵回路入口、在第二连接点处连接到热加热回路的热泵回路出口、以及热泵控制泵，该热泵控制泵被配置为控制从热泵回路入口穿过在其热量提取侧的热泵到达热泵回路出口的热流体流动。热泵组件进一步包括热泵组件控制器，该热泵组件控制器被配置为基于与热泵组件的效率相关联的参数来控制热泵组件，其中热泵回路和热加热回路部分地重叠，其中重叠在第一连接点与第二连接点之间。
具有热泵控制泵的热泵回路为向热泵提供适当的热流体流提供了适应性。热泵回路中的热流体可以以对应于热加热回路的流量、或以较慢的流量或以较高的流量循环。也可以以这种方式控制热流体的温度，因为热泵使穿过其热量提取侧的每个通道中的热流体冷却，并且如果热泵回路使来自热泵回路出口的一部分经冷却的热流体再循环到热泵回路入口，这将使得要施加给热泵的热流体的温度降低。自然地，通过降低热泵回路中的流量可以实现相反的情况。通过还考虑在对热泵组件的控制下热泵组件运行的效率，更适当地可以使其适应对热泵组件施加的热需求的变化。例如，如果在一段时间上置于热泵上的热负载低，则可以相应地降低热流体的流量。
与热泵组件的效率相关联的参数可以包括指示热泵组件的电功率消耗的信号，其中热泵组件控制器被配置为基于该参数来控制热泵控制泵。电功率消耗提供了对于热泵组件表现如何的准确衡量。尤其是在迭代过程中，此时通过监测热泵控制泵的热流体流量的变化如何影响电功率消耗，可以找到最有利的热流体流量。
与热泵组件的效率相关联的这个参数还可以包括指示热泵组件的电功率消耗的信号，其中热泵组件控制器被配置为基于该参数来控制热回路流量控制器。因此可以实现热泵组件对各种热负载的甚至进一步改进的适应性。
与热泵组件的效率相关联的参数还可以进一步包括热泵和热泵控制泵的电功率消耗，从而允许热泵回路作为一个整体进行适配以实现热泵的改进的效率。例如，一定的流量增加可以实现热泵的电功率消耗减少，但是热泵控制泵的电功率消耗的增加高于热泵中的减少。热泵组件控制器因此可以考虑到这一点并因此避免这样的情况，由此可以降低总电功率消耗并且可以针对给定热负载而改进热泵组件的效率。
在第二方面，提供了一种冷却机组件，该冷却机组件被布置成连接到热能回路。该热能回路包括被配置为允许第一温度的热流体流动穿过其的热导管和被配置为允许第二温度的热流体流动穿过其的冷导管，第二温度低于第一温度。该冷却机组件包括热冷却回路，该热冷却回路包括可连接到冷导管的热冷却回路入口和可连接到热导管的热冷却回路出口，热冷却回路被配置为将热流体从热冷却回路入口传送到热冷却回路出口，该热冷却回路进一步包括热冷却回路流量控制器，该热冷却回路流量控制器被配置为控制热流体从热冷却回路入口到热冷却回路出口的流量。该冷却机组件进一步包括冷却机和冷却机回路，该冷却机回路包括在第一连接点处连接到热冷却回路的冷却机回路入口、在第二连接点处连接到热冷却回路的冷却机回路出口、以及冷却机控制泵，该冷却机控制泵被配置为控制从冷却机回路入口穿过在其热量产生侧的冷却机到达冷却机回路出口的热流体流动。该冷却机组件包括冷却机组件控制器，该冷却机组件控制器被配置为基于与冷却机组件的效率相关联的参数来控制冷却机组件。冷却机回路和热冷却回路部分地重叠，其中重叠是在第一连接点与第二连接点之间。
具有冷却机控制泵的冷却机回路为向冷却机提供适当的热流体流提供了适应性。冷却机回路中的热流体可以以对应于热冷却回路的流量、或以较慢的流量或以较高的流量循环。也可以以这种方式控制热流体的温度，因为冷却机使穿过其热量提取侧的每个通道中的热流体加热，并且如果冷却机回路使来自冷却机回路出口的一部分经加热的热流体再循环到冷却机回路入口，这将使得要施加给冷却机的热流体的温度升高。自然地，通过降低冷却机回路中的流量可以实现相反的情况。通过还考虑在对冷却机组件的控制下冷却机组件运行的效率，更适当地可以使其适应对冷却机组件施加的热需求的变化。例如，如果在一段时间内置于冷却机上的热负载低，则可以相应地降低热流体的流量。
与冷却机组件的效率相关联的参数可以包括指示冷却机组件的电功率消耗的信号，其中冷却机组件控制器被配置为基于该参数来控制冷却机控制泵。电功率消耗提供了对于冷却机组件表现如何的准确衡量。尤其是在迭代过程中，此时通过监测冷却机控制泵的热流体流量的变化如何影响电功率消耗，可以找到最有利的热流体流量。
与冷却机组件的效率相关联的参数可以包括指示冷却机组件的电功率消耗的信号，其中冷却机组件控制器被配置为基于该参数来控制热冷却回路流量控制器。因此可以实现热泵组件对各种热负载的甚至进一步改进的适应性。
与冷却机组件的效率相关联的参数还可以进一步包括冷却机和冷却机控制泵的电功率消耗，从而允许冷却机回路作为一个整体进行适配以实现其改进的效率。例如，一定的流量增加可以实现冷却机的电功率消耗减少，但是冷却机控制泵的电功率消耗的增加高于冷却机中的减少。冷却机组件控制器因此可以考虑到这一点并因此避免这样的情况，由此可以降低总电功率消耗并且可以针对给定热负载而改进冷却机组件的效率。
第三方面提供了一种热能组件。该热能组件包括至少一个根据第一方面的热泵组件和至少一个根据第二方面的冷却机组件。因此提供了一种热能组件，其中每个热泵组件和/或冷却机组件可以响应于动态和变化的负载而被更准确地控制。因此，热能组件作为一个整体变得更加节能，因为每个热泵组件和/或冷却机组件可以自行控制热流体的流量，以降低其部件的电功率消耗，总的来说在整个热能组件上改进了电功率消耗、提供了更高的灵活性并有利于热能组件的总体控制。
此外，热加热回路出口可以连接到热冷却回路入口，并且热冷却回路出口可以连接到热加热回路入口。热流体因此可以在热泵组件与冷却机组件之间循环，这利用了相应组件对热流体具有的相反的加热/冷却效果。热能组件因此可以减小从热能回路中抽取经加热/冷却的热流体的需要，甚至在某些情况下变得可自我维持。
热泵组件控制器连同冷却机组件控制器可以被配置为基于与热能组件的效率相关联的参数来控制热能组件。
与热能组件的效率相关联的参数可以包括指示热能组件的电功率消耗的信号，热泵组件控制器连同冷却机组件控制器被配置为基于该参数来控制热泵控制泵和冷却机控制泵。
第四方面提供了一种用于控制根据第一方面提供的热泵组件的方法。该方法包括：
确定与热泵组件的效率相关联的参数，
通过控制该热泵控制泵来调整热泵回路中的流动，
确定与调整后该热泵组件的效率相关联的参数，
基于在调整前和调整后确定的该参数来确定热泵组件的效率的变化，以及
基于所确定的变化，通过控制该热泵控制泵来调整热泵回路中的流动。热泵组件因此被提供了实现改进的电效率并因此针对给定热负载降低了电功率消耗的热流体流动。
在本披露的第五方面，提供了一种用于控制根据第二方面的冷却机组件的方法。该方法包括：
确定与冷却机组件的效率相关联的参数，
通过控制该冷却机控制泵来调整冷却机回路中的流动，
确定与调整后该冷却机组件的效率相关联的参数，
基于在调整前和调整后确定的该参数来确定冷却机组件的效率的变化，以及
根据所确定的变化，通过控制该冷却机控制泵来调整冷却机回路中的流动。冷却机组件因此被提供了实现改进的电效率并因此针对给定热负载降低了电功率消耗的热流体流动。
第六方面提供了一种用于控制根据第三方面的热能组件的方法。该方法包括：
确定与热泵组件的效率相关联的参数和/或与冷却机组件的效率相关联的参数，
通过控制热泵组件的热泵控制泵和/或通过控制冷却机组件的冷却机控制泵来调整热泵回路中的流动和/或冷却机回路中的流动，
确定与调整后该热泵组件的效率相关联的参数和/或与调整后该冷却机组件的效率相关联的参数，
基于在调整前和调整后确定的该参数来确定热泵组件的效率的变化和/或基于在调整前和调整后确定的该参数来确定冷却机组件的效率的变化，以及
基于所确定的相应变化，通过控制热泵组件的热泵控制泵和/或冷却机组件的冷却机控制泵来调整热泵回路中的和/或冷却机回路中的流动。因此提供了一种改进的热能组件，其可以通过控制热泵组件和/或冷却机组件控制泵来降低电功率消耗，从而针对给定的热负载实现更理想的热流体流量。
根据第七方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有指令，所述指令在具有处理能力的装置上被执行时用于实施根据第四方面的用于控制热泵组件的方法和/或根据第五方面的用于控制冷却机组件的方法和/或根据第六方面的用于控制热能组件的方法。
通常，除非本文另外明确定义，否则在权利要求中使用的所有术语应当根据它们在本技术领域中的普通含义来解释。除非另外明确声明，否则所有提及的“一个/一种/该[元件、设备、部件、装置、步骤等]”将被开放性地解释为是指所述元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个示例。除非明确声明，否则在此披露的任何方法的步骤并非必须按所披露的确切顺序来执行。
附图说明
本发明的上述以及其他目的、特征和优点将通过参考附图对本发明的优选实施例进行的以下说明性且非限制性的详细说明而更好地被理解，在附图中，将对相似的元件使用相同的附图标记，其中：
图1示意性地展示了热泵组件。
图2示意性地展示了冷却机组件。
图3示意性地展示了热能组件。
图4示意性地展示了热泵/冷却机组件控制器。
图5展示了用于控制热泵组件的方法的流程图。
图6展示了用于控制冷却机组件的方法的流程图。
图7展示了用于控制热能组件的方法的流程图。
具体实施方式
现在下文将参考附图对本发明进行更全面地描述，在附图中展示了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施并且不应被解释为限于本文所阐述的这些实施例；而是，这些实施例被提供用于获得彻底性和完整性、并且向技术人员充分地传达本发明的范围。
图1示意性地展示了用于将热量从热能回路300优选地分配到建筑物600的热泵组件100。建筑物600可以是适合连接到热能回路300的任何类型的建筑物，例如住宅楼、商业或办公楼、公寓楼、独立式房屋或工业楼。热能回路300可以是本领域已知的区域供热网或区域冷却网。区域供热网(或区域冷却网)可以包括从热电厂(未示出)提供加热(或冷却)介质的供应导管以及将经冷却的加热介质(或经加热的冷却介质)输送到热电厂的返回导管。加热(或冷却)介质可以是适合于在热电厂加热(或冷却)并通过供应导管和返回导管输送的比如水等任何流体。加热(或冷却)介质在下文将被称为“热流体”。热电厂可以是地热发电厂、用于加热(或冷却)流体的电力驱动厂，或者可以通过燃料例如气体或油的燃烧来驱动。热电厂被配置为将加热(或冷却)介质加热(或冷却)并将其泵送经过热能回路300。对于区域供热网，供应导管被认为是热导管302，并且返回导管被认为是冷导管304。对于区域冷却网，供应导管被认为是冷导管304，并且返回导管被认为是热导管302。
作为区域供热网或区域冷却网的替代方案，热能回路300可以是如先前在例如由E.ON Sverige AB提交的WO 2017/076868中披露的组合式区域加热与冷却网。在这种情况下，热导管302和冷导管304不应被视为供应导管和返回导管，而是应被视为如WO 2017/076868中所披露的热导管和冷导管304。
因此，热能回路300包括热导管302和冷导管304，用于将热能分配到连接到分配网的热装置100、200、400或分配到它们之间。
热装置100、200、400被配置为从热能回路300的热流体中提取热量和/或在热能回路300的热流体中沉积热量。因此，热装置100、200、400中的每一个被配置为在建筑物600内部分配加热和/或冷却。热装置100、200、400中的每一个可以服务于一个建筑物600或多个建筑物600。特定建筑物可以包括一个热装置100、200、400。特定建筑物可以包括多于一个热装置100、200、400。
每个热装置100、200、400可以实施为从热能回路300的热流体中提取热量的热泵组件100、产生热量给热能回路300的冷却机200(如图2所示)、或分别包括至少一个热泵组件100和至少一个冷却机200的热能组件400(如图3所示)。
如进一步所示，每个建筑物可包括若干热负载602、604、606。例如，热泵组件100可以被配置为提供热量以产生舒适的加热。这可以通过多种方式实现，例如通过水-水加热、水-空气加热等。此外，热泵组件100可以被配置为通过为此目的提供的热交换器提供热自来水。冷却机200可以被配置为提供舒适的冷却，为诸如服务器机房等办公设备提供冷却和/或用于将水冷却，仅举几个例子。
这些热负载602、604、606、702、704、706中的每一个都可以动态变化，这自然会影响热装置100、200、400。例如，为维持建筑物600的某个优选室内温度所需的热输出可以随着天气的变化而迅速变化。不管热装置100、200、400需要在何种条件下运行，都期望热泵组件100和冷却机200分别尽可能高效地运行。
图1所示的热泵组件100包括热加热回路102。热加热回路102经由与热导管302连接的热加热回路入口104和与冷导管304连接的热加热出口106连接至热能回路300。热加热回路入口104从热导管302吸取热流体，而热加热回路出口106将热流体返回到冷导管304。
为了建立和控制穿过热加热回路102的热流体流动，提供了热加热回路流量控制器108。热加热回路流量控制器108优选地包括热加热回路循环泵108a，并且可以进一步包括第一和可选地第二热加热回路控制阀108b、108c。响应于指示热泵组件100的效率、优选地指示其电功率消耗的参数，可以控制热加热回路流量控制器108以实现热加热回路102中的热流体流动。还可以控制其来实现期望的流量，以实现热流体在热加热回路102的加热回路入口104与加热回路出口106之间的期望温度和/或温度下降。还可以控制其来实现热流体流入/流出热能回路300，以维持热导管302与冷导管304之间的期望温度差。
图1进一步示出了热泵组件100包括热泵110。热泵被配置为从通过热加热回路102从热能回路300所分配的热流体中提取热量。热泵是本领域技术人员公知的，因此本文将不再对其进行更详细的描述。虽然图1中仅示出了一个热泵110，但应理解，每个热加热回路102可以连接若干热泵110。
热泵110可以包括热量提取侧110a和热量释放侧110b。热量提取侧110a连接到热泵回路112。热泵回路112进而经由热泵回路入口114在第一连接点118处并且经由热泵回路出口116在第二连接点120处连接至热加热回路102。热泵回路112和热加热回路102部分地重叠，使得重叠是在第一连接点118与第二连接点120之间。第一和第二连接点118、120可以在热加热回路102上相隔对应于热加热回路102的至少五倍直径的距离。第一和第二连接点118、120的分离有助于控制热泵回路112中的再循环，同时降低意外再循环的风险。
热泵回路112还包括热泵控制泵122，该热泵控制泵被配置为控制热流体从热泵回路入口114穿过热泵110热量提取侧110a的流量。热泵控制泵122允许对热流体穿过热泵110的流动进行特定控制。因此，热流体可以以比在热加热回路102中更高的流量或更低的流量独立地循环，从而允许热泵回路112中的热流体流量适应热泵110的操作条件。
调整穿过热泵110的流量会影响可以从其提取的热能的量。针对给定的热量提取，穿过热泵110的较低热流体流量将使得热泵回路入口114与热泵回路出口116之间的温度下降大于较高流量的热流体将产生的温度下降。通常优选的是热流体在热泵110上具有低的温度下降，因为这允许在整个热量提取侧110a上均匀地提取热量。然而，优选的流量和温度差可以根据热泵110的操作条件而改变，由置于其上的热负载602、604、606决定。
通常，期望为热泵组件100/冷却机组件200实现尽可能高的性能系数(COP)。即，热泵组件100/冷却机组件200产生的热量/去除的热量与能量消耗之间的关系应尽可能高。热泵组件100或冷却机组件200的COP不仅受热泵110/冷却机200本身的性能的影响，而且还受组件100、200的所有其他能量消耗装置所需的性能的影响。例如，热泵控制泵122和热加热回路控制器108需要功率以实现所需的流量并且因此影响热泵组件100的总体COP。
因此期望能够控制热流体不仅在热加热回路102中而且特别是穿过热泵回路112到热泵110的流动。还期望响应于热泵组件100的效率、优选地电功率消耗来执行该控制。
响应于热泵110的效率来更直接地控制给热泵的热流体供应改进了与热泵110为了对于每个给定热负载情况实现改进的COP所需的供应的对应关系。COP还取决于热泵110内的内部制冷剂的温度差，并且期望在热量提取侧110a与热量释放侧110b之间维持尽可能低的温度差，因为这需要更少的功率来实现热泵110中制冷剂的流动，这里提供的解决方案也考虑了这一点。
提供了热泵组件控制器124来控制热泵组件100以实现改进的效率。控制器124可以包括控制单元500，下面将参考图4对其进行进一步描述。
热泵组件控制器124被配置为基于与热泵组件100的效率相关联的参数来控制热泵组件100。在一个实施例中，该参数可以包括指示热泵组件100的电功率消耗的信号，并且其中热泵组件控制器124被配置为基于该参数来控制热泵控制泵122。因此，对热泵控制泵122进行控制以减少热泵110和/或热加热回路控制器108和/或热泵控制泵122的电功率消耗，从而在热泵110满足热负载602、604、606的同时减少电功率消耗。例如，如果一个热负载增加，这会影响热泵110的运行，并且可能改变其冷凝器/蒸发器最有效运行的条件。如果热泵110被限制在次优的情况下运行，热泵110将消耗更多的电功率以满足热负载602、604、606。这由控制着热泵控制泵122和/或热加热回路流量控制器108的热泵组件控制器124检测到，以便找到降低热泵组件100的电功率消耗的替代性热流体流量。
此外，热导管302和冷导管304的温度可能会发生动态变化，这也会影响热泵组件100的性能，这可以通过提供热泵回路112和可以控制热泵组件100的部件的热泵组件控制器124来补偿，以实现新的热流体流量，在该流量下热泵110更有效地工作，并且因此降低组件100的功率消耗。
在一个实施例中，热泵组件控制器124被配置为基于参数来控制热回路流量控制器108，该参数可以包括指示热泵组件100的功率消耗的信号。
在一个实施例中，该参数可以包括仅指示热泵110和热泵控制泵122的电功率消耗的信号。
现在转向图2，其示意性地展示了用于将热量从建筑物600分配到热能回路300的冷却机组件200。由于许多特征是与关于图1所描述的实施例共有的，对于图2中的一些共同特征，请参考图1的描述。
每个建筑物可以包括若干热负载702、704、706。冷却机组件200可以被配置为提供舒适的冷却、为诸如服务器机房等办公设备提供冷却和/或用于将水冷却，仅举几个例子。
图2所示的冷却机组件200包括热冷却回路202。热冷却回路202经由与冷导管304连接的热冷却回路入口204和与热导管304连接的热冷却出口206连接至热能回路300。热冷却回路入口204从冷导管304吸取热流体并且热冷却回路出口206将热流体返回到热导管304。
为了建立和控制穿过热冷却回路202的热流体流动，提供了热冷却回路流量控制器208。热冷却回路流量控制器208优选地包括热冷却回路循环泵208a，并且可以进一步包括第一和可选地第二热冷却回路控制阀208b、208c。响应于指示冷却机组件200的效率、优选地指示其电功率消耗的参数，可以控制热冷却回路流量控制器208以实现热冷却回路202中的热流体流动。还可以控制其来实现期望的流量，以实现热流体在热冷却回路202的冷却回路入口204与冷却回路出口206之间的期望温度和/或温度下降。还可以控制其来实现流入/流出热能回路300的热流体流量，以维持热导管302与冷导管304之间的期望温度差。
图2进一步示出了冷却机组件200包括冷却机210。冷却机被配置为释放热量到通过热冷却回路202从热能回路300所分配的热流体中。冷却机210是本领域技术人员公知的，因此本文将不再对其进行更详细的描述。虽然图2中仅示出了一个冷却机210，但应理解，每个热冷却回路202可以连接若干冷却机210。
冷却机210可包括热量提取侧210a和热量释放侧210b。热量释放侧210b连接到冷却机回路212。冷却机回路212进而经由第一连接点218处的冷却机回路入口214并且经由第二连接点220处的冷却机回路出口216连接到热冷却回路202。冷却机回路212和热冷却回路202部分地重叠，使得重叠是在第一连接点218与第二连接点220之间。第一和第二连接点218、220可以在热加热回路202上相隔对应于热加热回路202的至少五倍直径的距离。第一和第二连接点218、220的分离有助于控制冷却机回路212中的再循环，同时降低意外再循环的风险。冷却机回路212进一步包括冷却机控制泵222，该冷却机控制泵被配置为控制热流体从冷却机回路入口214流经冷却机210热量释放侧210a的流量。冷却机控制泵222允许对热流体穿过冷却机210的流动进行特定控制。因此，热流体可以以比在热冷却回路202中更高的流量或更低的流量独立地循环，从而允许冷却机回路212中的热流体流量适应冷却机210的操作条件。
调整穿过冷却机210的热流体流量会影响可以由其释放的热能的量。对于冷却机210的热量释放侧210b中的给定热量释放，穿过冷却机210的较低热流体流量将使得冷却机回路入口214与冷却机回路出口216之间的温度升高大于更高流量的热流体将产生的温度升高。通常优选的是热流体在冷却机210上具有低的温度升高，因为这允许在整个热量释放侧210b上均匀地释放热量。然而，优选的流量和温度差可以根据冷却机210的运行条件而改变，由置于其上的热负载602、604、606决定。
期望能够控制热流体不仅在热冷却回路202中而且特别是穿过冷却机回路212到冷却机210的流动。还期望响应于冷却机组件200的效率、优选地电功率消耗来执行该控制。
响应于冷却机210的效率来更直接地控制给冷却机的热流体供应改进了与冷却机210为了对于每个给定热负载情况实现改进的COP所需的供应的对应关系。COP还取决于热泵210内的内部制冷剂的温度差，并且期望在热量提取侧210a和热量释放侧210b之间维持尽可能低的温度差，因为这需要更少的功率来实现冷却机210中制冷剂的流动，这里提供的解决方案也考虑了这一点。
提供了冷却机组件控制器224来控制冷却机组件200以实现改进的效率。控制器224可以包括控制单元500，下面将参考图5对其进行进一步描述。
冷却机组件控制器224被配置为基于与冷却机组件200的效率相关联的参数来控制冷却机组件200。在一个实施例中，该参数可以包括指示冷却机组件200的功率消耗的信号，并且其中冷却机组件控制器224被配置为基于该参数来控制冷却机控制泵222。因此，对冷却机控制泵222进行控制以减少冷却机210和/或热冷却回路控制器208和/或冷却机控制泵222的能量/功率消耗，从而在冷却机210满足热负载702、704、706的同时减少电功率消耗。例如，如果一个热负载增加，这会影响冷却机210的运行，并且可能改变其冷凝器/蒸发器最有效运行的条件。如果冷却机210被限制在次优的情况下运行，则冷却机210将消耗更多功率以满足热负载602、604、606。这由控制着冷却机控制泵222和/或热冷却回路流量控制器208的冷却机组件控制器224检测到，以便找到降低冷却机组件200的电功率消耗的替代性热流体流量。
此外，热导管302和冷导管304的温度可能会发生动态变化，这也会影响冷却机组件200的性能，这可以通过提供冷却机回路212和可以控制冷却机组件200的部件的冷却机组件控制器224来补偿，以实现新的热流体流量，在该流量下冷却机210更有效地工作并且因此降低组件200的功率消耗。
在一个实施例中，冷却机组件控制器224被配置为基于参数来控制热回路流量控制器208，该参数可以包括指示热泵组件200的功率消耗的信号。
在一个实施例中，该参数可以包括仅指示冷却机210和冷却机控制泵222的能量消耗的信号。
在图3中，示意性地展示了热能组件400。图4所示的热能组件400包括热泵组件100和冷却机组件200。然而，应当认识到，热能组件400可以包括多于一个热泵组件100和/或多于一个冷却机组件200。
热组件400示出了分别连接到热能回路300的热泵组件100和冷却机组件200。在图3所示的实施例中，热泵组件100和冷却机组件200彼此连接。热泵组件出口106连接到冷却机组件入口204并且热泵组件入口104连接到冷却机组件出口206。这允许热流体在热泵组件100与冷却机组件200之间分布，这是有益的，因为降低了对热能回路300上的热需求。在某些情况下，热能组件400可以是自给自足的，因为来自冷却机组件200的被加热的热流体已经具有热泵组件100期望的温度和流量。
热组件400可以进一步设置有第一热组件阀402和第二热组件阀404。第一热组件阀402被配置为控制热流体流入/流出热导管304，并且第二热组件阀404被配置为控制热流体流入/流出冷导管304。第一和第二热组件阀402、404因此可以控制在热泵组件100与冷却机组件200之间期望进行一部分或完全的热流体重新分配的情况下，有多少热流体被消耗/返回到热能回路300会是有用的。
如进一步所示，热泵组件100和冷却机组件200各自包括热泵组件控制器/冷却机组件控制器124、224。虽然在图3中分开展示了相应的控制器124、224，但应意识到控制器124、224也可以由单一控制器形成，该控制器包括控制该热泵组件100和冷却机组件200二者所需的功能。
第一和第二热组件阀402、404因此可以由热泵组件控制器124和/或热冷却机控制器224控制。
热泵组件控制器124连同冷却机组件控制器224被配置为基于与热能组件400的效率相关联的参数来控制热能组件400。如上所述，该参数优选地包括热泵组件100和冷却机组件200的电功率消耗，例如用于通过改善热泵组件100和冷却机组件200运行的环境来降低功率消耗。具体地，在一个实施例中，该参数可以包括热泵110/冷却机210和热泵控制泵122/冷却机控制泵222的功率消耗。
转向图4，其中示出了热泵组件控制器124/热冷却机控制器224的示意图。相应的控制器124、224(可以如上所述由单一单元形成)被配置为执行对热泵组件100、冷却机组件200和相应地热能组件400的功能和操作的总体控制，并且因此包括可以与存储器508相关联的控制单元500。控制单元500可以包括控制电路502和相关联的处理器504，例如中央处理单元(CPU)、微控制器或微处理器。处理器504被配置为执行存储在存储器508中的程序代码，以执行控制器124、224的功能和操作。
存储器508可以是缓冲器、闪存、硬盘驱动器、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器、随机存取存储器(RAM)或另一合适装置中的一个或多个。在典型的布置中，存储器508可以包括用于长期数据存储的非易失性存储器和用作控制单元500的***存储器的易失性存储器。存储器508可以通过数据总线与控制单元500交换数据。还可以存在位于存储器508与控制单元500之间的伴随控制线和地址总线。
控制单元500可以进一步包括通信单元506，其连接到控制电路502、被配置为允许远程控制相应组件(热泵组件100、冷却机组件200和/或热能组件400)的单元。组件的单元可以是泵、阀-热泵、冷却机、流量控制器等。进行通信的通信路径可以是有线的或无线的。通信可以包含数据传递等。数据传递可以包含但不限于下载和/或上传数据、以及接收或发送消息。数据可以由控制单元500处理。这种处理可以包括将数据存储在存储器(例如控制单元500的存储器508)中、执行操作或功能等等。对于相应组件的每个单元，通信可以是单独的。
控制单元500的功能和操作可以以可执行逻辑例程(例如，代码行、软件程序等)的形式体现，这些例程存储在控制单元500的非暂态计算机可读介质(例如，存储器508)上并且由控制电路502执行(例如，使用处理器504)。此外，控制单元500的功能和操作可以是独立的软件应用程序，或形成执行与控制单元500相关的附加任务的软件应用程序的一部分。所描述的功能和操作可以被认为是对应装置被配置用于执行的方法。同样，虽然所描述的功能和操作可以在软件中实施，但是这样的功能也可以经由专用硬件或固件或者硬件、固件和/或软件的某种组合来执行。
同时参考图5至图7，将描述分别用于控制热泵组件100、冷却机组件200和热能组件400的方法1000、2000、3000。
该方法包括分别确定1001、2001、3001与热泵组件100、冷却机组件200或热能组件300的效率相关联的参数。如前所述，该参数优选地包括指示热泵组件100、冷却机组件200或热能组件400的电功率消耗的信号。在一个实施例中，电功率消耗可以是热泵控制泵122和热泵110、冷却机控制泵222和冷却机210、和/或在热能组件400中为这两者的电功率消耗。该参数还可包括分别指示热泵110或冷却机210的当前热递送的信号。这可能是有益的，因为可以因此在此方面来管理相应的控制泵122、222的控制。热泵110和冷却机210的热递送可以通过监测相应装置110、210的压缩机上的压差来确定。在了解压缩机的特性(例如通过使用本领域已知的压缩机图谱)的情况下，可以使用压差来确定蒸发器中增加的热量和冷凝器中释放的热量。这将提供对于热泵110/冷却机210的热递送的良好衡量，并且因此连同其电功率消耗一起提供对于热泵组件100、冷却机组件200和热能组件400的效率的总体指示。
电功率消耗可以例如通过电计量装置来测量，该电计量装置可以形成控制器124、224的一部分并且如上所述监测相应组件100、200、400的部件所消耗的瓦特/瓦时。如本领域技术人员所意识到的，用于测量电功率消耗的其他装置也是可能的。
此外，还可以测量热泵110/210的内部热流体穿过冷凝器/蒸发器之前/之后的温度和/或流量，以进一步提高分别确定热泵110和冷却机210的热递送的准确性。
之后或与之结合，调整1002、2002、3002热泵组件100的热泵控制泵122和冷却机组件200的冷却机控制泵222以分别改变热泵回路112和冷却机回路212中的流动。在热能组件400中，过程分别对于每个热泵组件100和冷却机组件200是相同的。然而，每个热泵组件100和每个冷却机组件200可以分别包括多于一个的热泵110和冷却机210。因此，每个热泵组件100和每个冷却机组件也可以分别包括多于一个的热泵控制泵122和冷却机控制泵222，因此期望调整1002、2002、3002每个控制泵122、222。每个热泵110和冷却机210具有一个控制泵122、222是优选的，因为这为控制提供了可能的最佳分辨率。然而，可以配置一个控制泵122、222来为多于一个的热泵110/冷却机210提供热流体。
相应的方法1000、2000、3000进一步包括确定1003、2003、3003在调整后与热泵组件100、冷却机组件200、热能组件400的效率相关联的参数。
之后，基于在调整前和调整后确定的该参数，分别确定1004、2004、3004热泵组件100、冷却机组件200、热能组件400的效率的变化。
然后基于所确定的变化，调整1005、2005、3005热泵组件100、冷却机组件200和热能组件400的热泵控制泵122和冷却机控制泵222以控制热流体的流动。
如果电功率消耗变化是增加的并且调整1002、2002、3003是增加来自热泵控制泵122/冷却机控制泵222的流量，那么随后的调整将是控制相应的控制泵122、222以实现热流体流量的降低。
如果流量的增加带来了功率消耗降低，则可以进一步增加流量，直到功率消耗开始上升，以便为热泵110/冷却机210找到尽可能接近最佳的流量。方法1000、2000、3000将连续地、以预定的时间间隔或按需来进行迭代，以便为每个热泵110和冷却机210提供实现电功率消耗降低的流量和/或温度的热流体。由于在热泵组件100、冷却机组件200和热能组件400中消耗电能的不仅是热泵110或冷却机210，因此该参数可以包括热泵110、热泵控制泵122、冷却机210和冷却机控制泵222的电功率消耗。
相应方法1000、2000、3000的调整步骤1002、2002、3002、1005、2005、3005可以包括热泵组件控制器124和冷却机组件控制器224基于该参数来控制该热加热回路流量控制器108和热冷却回路流量控制器208。
由于在可以检测到功率消耗变化之前热泵组件100和冷却机组件200中存在固有延迟和惯性，因此在第一次调整1002、2002、3002之后确定1003、2003、3003了调整后效率之前，可以应用时间延迟。
应理解，本发明不限于所示的实施例。因此，在本发明的范围内可以设想若干修改和变化，因此本发明的范围仅由所附权利要求限定。例如，应当认识到，虽然上述实施例分别是关于专用的热泵110和冷却机210，但本文的教导同样可以应用于可逆热泵装置，该可逆热泵装置可以交替地用作热泵或冷却机。在这样的热泵装置中，热泵装置可以根据需要切换热量提取侧与热量释放侧，这取决于热泵装置是将分别用作热泵还是冷却机。申请人E.ON Sverige AB在EP 3 569 935 A1中披露了这样的热泵装置。

Claims (16)

1.一种热泵组件(100)，所述热泵组件被布置成连接到热能回路(300)，所述热能回路包括被配置为允许第一温度的热流体流动经过其的热导管(302)和被配置为允许第二温度的热流体流动经过其的冷导管(304)，所述第二温度低于所述第一温度，所述热泵组件(100)包括：
热加热回路(102)，所述热加热回路包括可连接到所述热导管(302)的热加热回路入口(104)和可连接到所述冷导管(304)的热加热回路出口(106)，所述热加热回路(102)被配置为将热流体从所述热加热回路入口(104)传送到所述热加热回路出口(106)，所述热加热回路(102)还包括热加热回路流量控制器(108)，所述热加热回路流量控制器被配置为控制所述热流体从所述热加热回路入口(104)到所述热回路出口(106)的流量；
热泵(110)；
热泵回路(112)，所述热泵回路包括在第一连接点(118)处连接到所述热加热回路(102)的热泵回路入口(114)、在第二连接点(120)处连接到所述热加热回路(112)的热泵回路出口(116)、以及热泵控制泵(122)，所述热泵控制泵被配置为控制从所述热泵回路入口(114)穿过在其热量提取侧(110a)的所述热泵(110)到达所述热泵回路出口(116)的热流体流动；以及
热泵组件控制器(124)，所述热泵组件控制器被配置为基于与所述热泵组件(100)的效率相关联的参数来控制所述热泵组件(100)；
其中所述热泵回路(112)和所述热加热回路(102)部分地重叠，其中所述重叠在所述第一连接点(118)与所述第二连接点(120)之间。
2.根据权利要求1所述的热泵组件(100)，其中，所述参数包括指示所述热泵组件(100)的电功率消耗的信号，其中所述热泵组件控制器(124)被配置为基于所述参数来控制所述热泵控制泵(122)。
3.根据权利要求1或2所述的热泵组件，其中，所述参数包括指示所述热泵组件(100)的电功率消耗的信号，其中所述热泵组件控制器(124)被配置为基于所述参数来控制所述热回路流量控制器(108)。
4.根据权利要求2或3所述的热泵组件，其中，所述参数包括所述热泵(110)和所述热泵控制泵(122)的电功率消耗。
5.一种冷却机组件(200)，所述冷却机组件被布置成连接到热能回路(300)，所述热能回路包括被配置为允许第一温度的热流体流动经过其的热导管(302)和被配置为允许第二温度的热流体流动经过其的冷导管(304)，所述第二温度低于所述第一温度，所述冷却机组件(200)包括：
热冷却回路(202)，所述热冷却回路包括可连接到所述冷导管(304)的热冷却回路入口(204)和可连接到所述热导管(304)的热冷却回路出口(206)，所述热冷却回路(202)被配置为将热流体从所述热冷却回路入口(204)传送到所述热冷却回路出口(206)，所述热冷却回路(202)还包括热冷却回路流量控制器(208)，所述热冷却回路流量控制器被配置为控制所述热流体从所述热冷却回路入口(204)到所述热冷却回路出口(206)的流量；
冷却机(210)；
冷却机回路(212)，所述冷却机回路包括在第一连接点(218)处连接到所述热冷却回路(202)的冷却机回路入口(214)、在第二连接点(220)处连接到所述热冷却回路(202)的冷却机回路出口(216)、以及冷却机控制泵(222)，所述冷却机控制泵被配置为控制从所述冷却机回路入口(214)穿过在其热量产生侧(210b)的所述冷却机(210)到达所述冷却机回路出口(216)的热流体流动，
冷却机组件控制器(224)，所述冷却机组件控制器被配置为基于与所述冷却机组件(200)的效率相关联的参数来控制所述冷却机组件(200)，
其中所述冷却机回路(212)和所述热冷却回路(202)部分地重叠，其中所述重叠在所述第一连接点(218)与所述第二链接点(220)之间。
6.根据权利要求5所述的冷却机组件(200)，其中，所述参数包括指示所述冷却机组件(200)的电功率消耗的信号，其中所述冷却机组件控制器(224)被配置为基于所述参数来控制所述冷却机控制泵(222)。
7.根据权利要求5或6所述的冷却机组件(200)，其中，所述参数包括指示所述冷却机组件(200)的电功率消耗的信号，其中所述冷却机组件控制器(224)被配置为基于所述参数来控制所述热冷却回路流量控制器(208)。
8.根据权利要求6或7所述的冷却机组件(200)，其中，所述参数包括所述冷却机(210)和所述冷却机控制泵(222)的电功率消耗。
9.一种热能组件(400)，包括至少一个根据权利要求1至4中任一项所述的热泵组件(100)和至少一个根据权利要求5至8中任一项所述的冷却机组件(200)。
10.根据权利要求9所述的热能组件(400)，其中，所述热加热回路出口(106)连接到所述热冷却回路入口(204)，并且其中，所述热冷却回路出口(206)连接到所述热加热回路入口(104)。
11.根据权利要求9或10所述的热能组件(400)，其中，所述热泵组件控制器(124)连同所述冷却机组件控制器(224)被配置为基于与所述热能组件(400)的效率相关联的参数来控制所述热能组件(400)。
12.根据权利要求11所述的热能组件(400)，其中，与所述热能组件的效率相关联的所述参数包括指示所述热能组件(400)的电功率消耗的信号，其中所述热泵组件控制器(124)连同所述冷却机组件控制器(224)被配置为基于所述参数来控制所述热泵控制泵(122)和所述冷却机控制泵(222)。
13.一种用于控制热泵组件(100)的方法，其中，所述热泵组件(100)被布置成连接到热能回路(300)，所述热能回路包括被配置为允许第一温度的热流体流动穿过其的热导管(302)和被配置为允许第二温度的热流体流动穿过其的冷导管(304)，所述第二温度低于所述第一温度，所述热泵组件(100)包括：
热加热回路(102)，所述热加热回路包括可连接到所述热导管(302)的热加热回路入口(104)和可连接到所述冷导管(304)的热加热回路出口(106)，所述热加热回路(102)被配置为将热流体从热加热回路入口(104)传送到所述热加热回路出口(106)，所述热加热回路(102)还包括热加热回路流量控制器(108)，所述热加热回路流量控制器被配置为控制所述热流体从所述热加热回路入口(104)到所述热回路出口(106)的流量；
热泵(110)；
热泵回路(112)，所述热泵回路包括在第一连接点(118)处连接到所述热加热回路(102)的热泵回路入口(114)、在第二连接点(120)处连接到所述热加热回路(112)的热泵回路出口(116)、以及热泵控制泵(122)，所述热泵控制泵被配置为控制从所述热泵回路入口(114)穿过在其热量提取侧(110a)的所述热泵(110)到达所述热泵回路出口(116)的热流体流动；以及
热泵组件控制器(124)，所述热泵组件控制器被配置为基于与所述热泵组件(100)的效率相关联的参数来控制所述热泵组件(100)；
其中所述热泵回路(112)和所述热加热回路(102)部分地重叠，其中所述重叠在所述第一连接点(118)与所述第二连接点(120)之间，其中，所述方法包括：
确定(1001)与所述热泵组件(100)的效率相关联的参数，
通过控制所述热泵控制泵(122)来调整(1002)所述热泵回路(112)中的流动，
确定(1003)在调整后与所述热泵组件(100)的效率相关联的所述参数，
基于在调整前和调整后确定的所述参数来确定(1004)所述热泵组件(100)的效率的变化，以及
基于所确定的变化，通过控制所述热泵控制泵(122)来调整(1005)所述热泵回路(112)中的流动。
14.一种用于控制冷却机组件(200)的方法(2000)，所述冷却机组件被布置成连接到热能回路(300)，所述热能回路包括被配置为允许第一温度的热流体流动经过其的热导管(302)和被配置为允许第二温度的热流体流动经过其的冷导管(304)，所述第二温度低于所述第一温度，所述冷却机组件(200)包括：
热冷却回路(202)，所述热冷却回路包括可连接到所述冷导管(304)的热冷却回路入口(204)和可连接到所述热导管(304)的热冷却回路出口(206)，所述热冷却回路(202)被配置为将热流体从所述热冷却回路入口(204)传送到所述热冷却回路出口(206)，所述热冷却回路(202)还包括热冷却回路流量控制器(208)，所述热冷却回路流量控制器被配置为控制所述热流体从所述热冷却回路入口(204)到所述热冷却回路出口(206)的流量；
冷却机(210)；
冷却机回路(212)，所述冷却机回路包括在第一连接点(218)处连接到所述热冷却回路(202)的冷却机回路入口(214)、在第二连接点(220)处连接到所述热冷却回路(202)的冷却机回路出口(216)、以及冷却机控制泵(222)，所述冷却机控制泵被配置为控制从所述冷却机回路入口(214)穿过在其热量产生侧(210b)的所述冷却机(210)到达所述冷却机回路出口(216)的热流体流动，
冷却机组件控制器(224)，所述冷却机组件控制器被配置为基于与所述冷却机组件(200)的效率相关联的参数来控制所述冷却机组件(200)，
其中所述冷却机回路(212)和所述热冷却回路(202)部分地重叠，其中所述重叠在所述第一连接点(218)与所述第二连接点(220)之间，其中，所述方法(2000)包括：
确定(2001)与所述冷却机组件(200)的效率相关联的参数，
通过控制所述冷却机控制泵(222)来调整(2002)所述冷却机回路(212)中的流动，
确定(2003)在调整后与所述冷却机组件(200)的效率相关联的所述参数，
基于在调整前和调整后确定的所述参数来确定(2004)所述冷却机组件(200)的效率的变化，以及
基于所确定的变化，通过控制所述冷却机控制泵(222)来调整(2005)所述冷却机回路(212)中的流动。
15.根据权利要求9所述的用于控制热能组件(400)的方法(3000)，所述方法包括：
确定(3001)与所述热泵组件(100)的效率相关联的参数和/或与所述冷却机组件(200)的效率相关联的参数，
通过控制所述热泵组件(100)的热泵控制泵(122)和/或通过控制所述冷却机组件(200)的冷却机控制泵(222)来调整(3002)所述热泵回路(112)中的流动和/或所述冷却机回路(212)中的流动，
确定(3003)与调整后所述热泵组件(100)的效率相关联的所述参数和/或与调整后所述冷却机组件(200)的效率相关联的所述参数，
基于调整前和调整后确定的所述参数来确定(3004)所述热泵组件(100)的效率的变化和/或基于调整前和调整后确定的所述参数来确定所述冷却机组件(200)的效率的变化，以及
基于所确定的相应变化，通过控制所述热泵组件(100)的热泵控制泵(122)和/或所述冷却机组件(200)的冷却机控制泵(222)来调整(3005)所述热泵回路(112)中的和/或所述冷却机回路(212)中的流动。
16.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有指令，所述指令在具有处理能力的装置上被执行时用于实施根据权利要求13所述的用于控制热泵组件的方法和/或根据权利要求14所述的用于控制冷却机组件的方法和/或根据权利要求15所述的用于控制热能组件的方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023107058A1 (de) * 2022-03-21 2023-09-21 Enerpipe Gmbh Wärmeübergabestation für ein Kaltwärmenetz
WO2024039275A1 (en) * 2022-08-16 2024-02-22 Qvantum Industries Ab A method for controlling an operation of a modular fluid-fluid heat transfer arrangement and a modular fluid-fluid heat transfer arrangement

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5241440A (en) * 1975-09-25 1977-03-31 Burger Manfred R Method of conducting heat or cooling medium and heat pump for carrying out the same method
CN103148585A (zh) * 2013-02-25 2013-06-12 无锡致宜冷热技术有限公司 一种余热回收***
CN103353169A (zh) * 2013-06-19 2013-10-16 江苏科技大学 双热源船用热泵热水器及其控制方法
CN104456687A (zh) * 2009-06-16 2015-03-25 Dec设计机械顾问有限公司 区域能量共享***
DE102017220414A1 (de) * 2017-11-16 2019-05-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines eine Wärmepumpe aufweisenden Wärmespeichersystems
CN110671841A (zh) * 2019-11-06 2020-01-10 浙江正理生能科技有限公司 多末端低温热能高效利用的co2跨临界空气源热泵***

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH671622A5 (en) * 1986-11-28 1989-09-15 Karl Hess Air conditioning plant - has heat circuits, pump, heat exchanger and ground probe, to return excess heat to ground
JP6240900B2 (ja) * 2013-07-03 2017-12-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ヒートポンプ制御装置及びヒートポンプ制御装置の制御方法
EP3165831A1 (en) 2015-11-04 2017-05-10 E.ON Sverige AB A district thermal energy distribution system
EP3569935B1 (en) 2018-05-17 2020-09-16 E.ON Sverige AB Reversible heat pump assembly and district thermal energy distribution system comprising such a reversible heat pump assembly
DE102018116845A1 (de) * 2018-07-11 2020-01-16 ait-deutschland GmbH Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5241440A (en) * 1975-09-25 1977-03-31 Burger Manfred R Method of conducting heat or cooling medium and heat pump for carrying out the same method
CN104456687A (zh) * 2009-06-16 2015-03-25 Dec设计机械顾问有限公司 区域能量共享***
CN103148585A (zh) * 2013-02-25 2013-06-12 无锡致宜冷热技术有限公司 一种余热回收***
CN103353169A (zh) * 2013-06-19 2013-10-16 江苏科技大学 双热源船用热泵热水器及其控制方法
DE102017220414A1 (de) * 2017-11-16 2019-05-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines eine Wärmepumpe aufweisenden Wärmespeichersystems
CN110671841A (zh) * 2019-11-06 2020-01-10 浙江正理生能科技有限公司 多末端低温热能高效利用的co2跨临界空气源热泵***

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