TW201520493A - 冷熱共生熱泵設備 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種冷熱共生熱泵設備,包含壓縮機、冷/熱排放熱交換器、製熱交換器及製冷交換器,藉由以冷媒循環管線連接,而形成一冷媒循環系統,該冷媒循環系統可提供一供應熱流冷媒迴路、一供應冷流冷媒迴路、一同時供應冷熱流冷媒迴路及一除霜冷媒迴路,其中該除霜冷媒迴路係利用該製熱交換器作為除霜熱源,且在冷媒最終返回壓縮機前,冷媒可選擇地經由一分歧迴路流經該製熱交換器以提高過熱度來防止液壓縮。

Description

冷熱共生熱泵設備
本發明係關於一種冷熱共生熱泵設備,尤其是指以製熱交換器來作為除霜熱源並防止壓縮機液壓縮之設備。本發明亦可應用於熱泵製熱設備。
熱泵製熱設備是一種高效能且安全集熱並轉移熱量的節能裝置,可以把消耗的電力變為2~3倍的熱能。熱泵製熱設備包含數種形式,例如氣源式熱泵、水源式熱泵、地源式熱泵及複合式熱泵,可應用在家用冷暖氣機、商業用單元式熱泵空調主機和熱泵冷熱水主機。
氣源式熱泵以空氣作為熱源,藉由壓縮機之輸入功及吸收環境之熱能,亦即空氣中的低溫熱能,轉化為高溫熱能,來進行製熱,例如將水或空氣加熱,以提供熱水或暖氣。氣源式熱泵亦可將水或空氣降溫,以提供冰水或冷氣,以進行製冷用途。此種型式熱泵於冬季製熱循環時,會隨外氣溫度下降而使得吸熱能力減少,在低外氣溫度(約5℃以下)條件下長時間運轉時,室外管排會有結霜 產生,使熱交換效果變差,而須經常維持除霜之機能,不僅加熱時間增加,亦造成壓縮機頻繁地開啟及關閉,此為冷媒系統設計必須考量運轉時所面臨的問題。
通常採用的除霜方式有:停機除霜、熱氣旁通除霜、逆循環除霜與電熱除霜。以上除霜方式有除霜熱源溫度低或無熱源而導致除霜時間長與除霜不完全、或是需設置液氣分離器來防止除霜運轉時的液態冷媒回流至壓縮機(亦即防止“液壓縮”)、或是需額外設置電熱器增加耗能等問題。
習知氣源式熱泵熱水主機與冷熱雙效主機,經常採用熱氣旁通的方式來進行除霜,旁通的熱氣進入低溫的蒸發器後會使部份冷媒冷凝成液態冷媒,因此在蒸發器出口會是含有液態冷媒的飽和冷媒氣體。為防止液態冷媒回流至壓縮機,在蒸發器出口與壓縮機吸入口之間必須設置液氣分離器,使冷媒在液氣分離器內進行液氣分離後,液態冷媒留存在液氣分離器底部,分離後的氣態冷媒再進入壓縮機。在先前技術中,台灣第I251654號發明專利揭示一冷熱共生設備,其採用了液氣分離器來防止液態冷媒回流至壓縮機。然而,採用液氣分離器的除霜方式經常會遭遇以下的難題:
1.留存在液氣分離器底部的液態冷媒,沒有足夠熱源可以使之蒸發,僅能靠外界空氣的熱源使冷媒慢慢蒸發為氣體,如果留存的液態冷媒過多與運轉時間長,將使液氣分離器外表面結霜,結果使熱交換效果變差,液氣分離 器的冷媒更不容易蒸發。
2.由於液氣分離器沒有足夠的熱源使冷媒蒸發,可以忍受的除霜運轉時間視液氣分離器的大小而定。當液氣分離器過小時,可以忍受除霜運轉的時間短,除霜可能不完全,且液態回流壓縮機的風險高。因此勢必需要加大液氣分離器的尺寸,以空間來換取可以忍受的除霜運轉時間,使蒸發器的除霜能夠完全。然而相對地,在液氣分離器內留存的液態冷媒將增加,如此將遭遇上述的運轉時間長,將使液氣分離器外表面結霜的問題。因此液氣分離器的尺寸大小很難決定,通常僅能採用較安全的設計方式,盡可能設置較大的液氣分離器,如此也增加了主機的體積與成本。
3.留存在液氣分離器底部的液態冷媒,必須考慮在冷媒蒸發過程中,會使無法蒸發的冷凍油殘留在底部,因此必須設置回油裝置使冷凍油回到壓縮機,避免壓縮機失油。
有鑑於此,本發明提出一種冷熱共生熱泵設備,以解決現有冷熱雙效熱泵設備與熱泵製熱設備在除霜運轉時的取熱方式,以及為了防止壓縮機液態冷媒回流,必須在壓縮機吸入口前設置大型液氣分離器的問題。
本發明的目的在於提供冷熱共生熱泵設備及熱泵製熱設備,以製熱交換器來作為除霜熱源並防止液壓縮,改善 了除霜運轉的取熱源,且毋須在壓縮機吸入口前設置液氣分離器。
為了達到上述目的,根據本發明第一實施例之冷熱共生熱泵設備,該設備包含:一壓縮機,其用於壓縮輸送冷媒,一冷/熱排放熱交換器,其用於藉冷媒對空氣進行吸熱或放熱之熱交換,一製熱交換器,其用於藉冷媒對欲加熱的一第一流體提供熱能,或使冷媒自被加熱的該第一流體吸收熱能,一製冷交換器,其用於藉冷媒自欲冷卻的一第二流體吸收熱能,一冷媒循環管線,其包含用於流體傳遞的複數個管件,藉由以該冷媒循環管線的該等複數個管件連接該壓縮機、該冷/熱排放熱交換器、該製熱交換器及該製冷交換器,形成冷媒可選擇地在其中流動的一冷媒循環系統,該冷媒循環系統可提供一供應熱流冷媒迴路、一供應冷流冷媒迴路、一同時供應冷熱流冷媒迴路及一除霜冷媒迴路。
其中該冷媒循環系統另包括冷媒可選擇地流經的一分歧迴路,其至少連接至該等供應熱流、供應冷流、同時供應冷熱流及除霜冷媒迴路的其中之一,該分歧迴路係在冷媒最終返回壓縮機前,使冷媒流經該製熱交換器,以吸收被加熱的第一流體的熱能,來避免液態的冷媒回流至壓縮機。
較佳地,該製熱交換器係具有一第一冷媒通路及一第二冷媒通路,該供應熱流冷媒迴路及該同時供應冷熱流冷媒迴路係共用該第一冷媒通路以對該第一流體提供熱能,且該除霜冷媒迴路及該分歧迴路係共用該第二冷媒通路以自被加熱的該第一流體吸收熱能。
另一選擇,該供應熱流冷媒迴路、該同時供應冷熱流冷媒迴路及該除霜冷媒迴路係共用該第一冷媒通路以對該第一流體提供與吸收熱能,且該分歧迴路係使用該第二冷媒通路以自被加熱的該第一流體吸收熱能。
綜上,以熱水熱交換器作為製熱交換器為例,本發明所能達成的功效係:利用熱水熱交換器的部份或全部熱水,作為系統除霜運轉時的熱源,使蒸發器進行除霜運轉時,除霜速度快且除霜效果完全;利用熱水熱交換器的部份熱水,作為回流至壓縮機的冷媒過熱度不足時的熱源,以防止液壓縮來保護壓縮機:免設置液氣分離器可以防止與排除壓縮機發生液壓縮,達到縮減主機的設置空間與尺寸的功效。
類似地,本發明的除霜及防止液壓縮的技術手段亦可應用在單純的熱泵製熱設備上,如熱水主機或暖氣主機,而具有相同的優點及功效。
6‧‧‧第一四方閥
6A‧‧‧第一端
6B‧‧‧第二端
6C‧‧‧第三端
6D‧‧‧第四端
7‧‧‧第二四方閥
7A‧‧‧第一端
7B‧‧‧第二端
7C‧‧‧第三端
7D‧‧‧第四端
8‧‧‧第一電磁閥
9‧‧‧第二電磁閥
10‧‧‧第三電磁閥
11‧‧‧第四電磁閥
12‧‧‧第一膨脹閥
13‧‧‧第二膨脹閥
14‧‧‧第三膨脹閥
15‧‧‧第一單向閥
16‧‧‧第二單向閥
17‧‧‧第三單向閥
100、100’‧‧‧冷熱水雙效主機
110‧‧‧壓縮機
110A‧‧‧吐出口
110B‧‧‧吸入口
120‧‧‧空氣側熱交換器
121‧‧‧變速風扇
130‧‧‧熱水熱交換器
131‧‧‧第一冷媒通路
132‧‧‧第二冷媒通路
133‧‧‧熱水通路
140‧‧‧冰水器
141‧‧‧冷媒通路
142‧‧‧冷水通路
150‧‧‧冷媒循環管線
160‧‧‧儲液器
170‧‧‧匯流器
A、B、...、N‧‧‧管件
P‧‧‧壓力偵測器
T‧‧‧溫度感測器
圖1為本發明第一實施例之冷熱水雙效主機之示意圖; 圖2為本發明第一實施例之冷熱水雙效主機於單純供應熱水的系統流程之簡化示意圖,其中僅顯示所使用的冷媒迴路;圖3為本發明第一實施例之冷熱水雙效主機於單純供應冷水的系統流程之簡化示意圖,其中僅顯示所使用的冷媒迴路;圖4為本發明第一實施例之冷熱水雙效主機於同時供應冷熱水的系統流程之簡化示意圖,其中僅顯示所使用的冷媒迴路;圖5為本發明第一實施例之冷熱水雙效主機於除霜運轉的系統流程之簡化示意圖,其中僅顯示所使用的冷媒迴路;圖6為本發明第二實施例之冷熱水雙效主機之示意圖;以及圖7為本發明第二實施例之冷熱水雙效主機於除霜運轉的系統流程之簡化示意圖,其中僅顯示所使用的冷媒迴路。
關於根據本發明之冷熱共生熱泵設備,其實施方式係以施作為冷熱水雙效主機為例,參照圖式及隨後說明詳加敘述。圖1至5係顯示冷熱水雙效主機的第一實施例,圖6、7係顯示冷熱水雙效主機的第二實施例,其中圖2至5及7係僅顯示所使用的冷媒迴路的簡化示意圖。
第一實施例的整體構成
參照圖1,冷熱水雙效主機100係主要由一壓縮機110、一空氣側熱交換器120、一熱水熱交換器130及一冰水器140及冷媒循環管線150所構成。空氣側熱交換器120係可運作為蒸發器或冷凝器的冷/熱排放熱交換器。當空氣側熱交換器120作為蒸發器時,流經過空氣側熱交換器的冷媒對空氣進行吸熱,而當空氣側熱交換器120作為冷凝器時,係藉由冷媒對空氣進行放熱。
熱水熱交換器130係一製熱交換器,其具有一第一冷媒通路131、一第二冷媒通路132及一熱水通路133。熱水熱交換器130的第一冷媒通路131係用於製作熱水的系統流程,而第二冷媒通路係用於除霜及防止液壓縮的系統流程。冰水器140係一製冷交換器,其具有一冷媒通路141及一冷水通路142。冷媒循環管線150包括管件A~N,用以連接各元件,以使冷媒在各元件中循環流動。
在熱水熱交換器130中,流經第一冷媒通路131的冷媒自氣態轉變成液態,而提供熱量給熱水通路133,以製作熱水,而流經第二冷媒通路132的冷媒可自熱水通路133吸收熱能,使其成為氣態的高溫冷媒。在冰水器140中,流經冷媒通路141的冷媒從冷水通路142吸收熱能,自液態轉變成氣態,以製作冷水。須知熱水通路133、冷水通路142亦可供作其他類型的流體加熱或冷卻的熱流通路、冷流通路,亦即,例如欲加熱或欲冷卻的流體可為氣 體或液體,以使設備成為提供暖氣或熱水、與冷氣或冷水的各種組合,例如熱水與冷氣、暖氣與冷水等,以適用於不同環境需求。
空氣側熱交換器120係一具有風扇調速之鰭片盤管式熱交換器,配合一變速風扇121來協助熱交換。熱水熱交換器130係板式熱交換器,其亦可為其他形式的熱交換器。上述各熱交換器可根據工作流體的種類而選用不同的形式,例如冷媒對空氣之鰭片盤管式熱交換器,或冷媒對水之殼管式熱交換器。
於一管線連接範例中,冷熱水雙效主機100包含一儲液器160、一匯流器170、及複數個控制閥,此複數個控制閥包括一第一四方閥6、一第二四方閥7、一第一電磁閥8、一第二電磁閥9、一第三電磁閥10、一第四電磁閥11、一第一膨脹閥12、一第二膨脹閥13、一第三膨脹閥14、一第一單向閥15、一第二單向閥16、一第三單向閥17。該等控制閥係以如圖1所示之方式分別裝設於管件A~N上。該等控制閥的作用係視需求用於切換冷媒流向、阻斷冷媒或調節冷媒流量與壓力。
在此管線連接範例中,藉由將管件A~N與其他各元件連接,可形成一冷媒循環系統。詳細言之,管件A連接壓縮機110的吐出口110A與第一四方閥6的第一端6A,管件B連接第一四方閥6的第二端6B與空氣側熱交換器120,管件C連接第一四方閥6的第四端6D與熱水熱交換器130的第一冷媒通路131,管件D連接第一四方閥6 的第三端6C與匯流器170,管件E連接空氣側熱交換器120與儲液器160的下方,管件F連接管件E與儲液器160的上方,管件G連接熱水熱交換器130的第一冷媒通路131與儲液器160的上方,管件H連接儲液器160的下方與冰水器140的冷媒通路141,管件I連接熱水熱交換器130的第二冷媒通路132與管件H,管件J連接管件I與第二四方閥7的第四端7D,管件K連接熱水熱交換器130的第二冷媒通路132與第二四方閥7的第三端7C,管件L連接冰水器140的冷媒通路141與匯流器170,管件M連接匯流器170與第二四方閥7的第一端7A,管件N連接第二四方閥7的第二端7B與壓縮機110的吸入口110B。
藉此,所形成的冷媒循環系統提供了供應熱流冷媒迴路、供應冷流冷媒迴路、同時供應冷熱流冷媒迴路及除霜冷媒迴路。在冷媒循環系統中,第一四方閥6可切換成6A-6D與6B-6C的通路或是6A-6B與6C-6D的通路,而使冷媒能選擇地流動於上述各冷媒迴路中,且第四電磁閥11可在冰水器停止運轉時(冰水沒有循環時),隔離冰水器140中之冷媒,避免冷媒壓力降低,溫度不致於降低至0℃以下,防止冰水凍結導致冰水器140的管路破裂。
關於這些冷媒迴路的運轉流程將進一步參照圖式於稍後進行說明。藉由上述控制閥的配置,冷媒可選擇地在該等迴路中流動,以用於提供熱水及/或冷水。供應熱流冷媒迴路、供應冷流冷媒迴路、同時供應冷熱流冷媒迴路包 括在冷媒最終返回壓縮機前的分歧迴路。此分歧迴路係藉由第二四方閥7的切換,使得冷媒可選擇地流經熱水熱交換器130的第二冷媒通路132,再回流至壓縮機110。
在冷熱水雙效主機100中,在冷媒離開匯流器170且在進入第二四方閥7之前,管件M上設有一液態冷媒偵測模組,此模組較佳地包括一壓力偵測器P及一溫度感測器T。壓力偵測器P係用來感測流出匯流器170的冷媒的壓力值,溫度感測器T則用來感測冷媒的溫度值,以判斷即將回流至壓縮機的冷媒是否有過熱度不足的情形。根據壓力偵測器P所感測之壓力值計算冷媒的飽和溫度值,而與溫度感測器所量測到的溫度值做比較,以計算冷媒的過熱度。
當過熱度低於設定值時(亦即過熱度不足),代表了有液態冷媒的存在,此時會有液態冷媒回流至壓縮機(以下稱液壓縮)的情形發生。為了避免液壓縮,必須使冷媒進入上述的分歧迴路。冷媒經由熱水熱交換器130的第二冷媒通路132與熱水通路133進行熱交換,提高其過熱度,而使冷媒以氣態回流進壓縮機,避免損壞壓縮機。液態冷媒偵測模組亦可由其他可測得液態冷媒存在的適合方式來達成。
第一實施例的運轉操作模式與系統流程
現在,以下將針對冷熱水雙效主機100的運轉操作模式與系統流程進一步說明。
冷熱水雙效主機100可就單純供應熱水的系統流程、單純供應冷水的系統流程、同時供應冷水與熱水的系統流程及除霜的系統流程,進行運轉操作模式的切換,分別說明如下。
1.單純供應熱水的系統流程
圖2顯示第一實施例之單純供應熱水的系統流程。空氣側熱交換器120係當作蒸發器使用,以吸取空氣的熱能來供應熱能給經過空氣側熱交換器120的冷媒。根據上述判定液壓縮的方式,可在無液壓縮及防止液壓縮的運轉流程間選擇。
在無液壓縮的情況下,供應熱流冷媒迴路係:壓縮機110-第一四方閥6-熱水熱交換器130的第一冷媒通路131-儲液器160-第二電磁閥9-第二膨脹閥13-空氣側熱交換器120-第一四方閥6-匯流器170-第二四方閥7-壓縮機110。若發生過熱度不足的情況時,為防止液壓縮,第二四方閥7切換冷媒的流向,將冷媒導入分歧迴路,流經熱水熱交換器130的第二冷媒通路132,以熱水熱交換器130的熱水通路133的熱水加熱後,再回流至壓縮機110,以確保進入壓縮機的冷媒為過熱氣體。
2.單純供應冷水的系統流程
圖3顯示第一實施例之單純供應冷水的系統流程。空氣側熱交換器120係當作冷凝器使用,以散發熱能至空氣 來冷凝經過空氣側熱交換器120的冷媒。
在無液壓縮的情況下,供應冷流冷媒迴路係:壓縮機110-第一四方閥6-空氣側熱交換器120-儲液器160-第一電磁閥8-第一膨脹閥12-冰水器140-第四電磁閥11-匯流器170-第二四方閥7-壓縮機110。若發生過熱度不足的情況時,則以第二四方閥7將冷媒導入分歧迴路,流經熱水熱交換器130的第二冷媒通路132,以熱水熱交換器130的熱水通路133的熱水加熱後,再回流至壓縮機110。
3.同時供應冷熱水的系統流程
圖4顯示第一實施例之同時供應冷熱水的系統流程,其可在無液壓縮及防止液壓縮的運轉流程間選擇。以下說明當熱水負載等於冰水負載時,冷媒循環系統所提供的同時供應冷熱流冷媒迴路。
在無液壓縮的情況下,同時供應冷熱流冷媒迴路係:壓縮機110-第一四方閥6-熱水熱交換器130的第一冷媒通路131-儲液器160-第一電磁閥8-第一膨脹閥12-冰水器140-第四電磁閥11-匯流器170-第二四方閥7-壓縮機110。若發生過熱度不足的情況時,則以第二四方閥7切換冷媒的流向,將冷媒導入分歧迴路,流經熱水熱交換器130的第二冷媒通路132,以熱水熱交換器130的熱水通路133的熱水加熱後,再回流至壓縮機110。
此外,在同時供應冷熱水的運轉模式,當冰水溫度到達,而仍有熱水負載需求時,則切換成單純供應熱水系統 流程,即如上述說明及圖2所示。當熱水溫度到達,而仍有冰水負載需求時,則切換成單純供應冷水系統流程,即如上述說明及圖3所示。
4.除霜運轉的系統流程
圖5顯示第一實施例之除霜運轉的系統流程。使用熱水熱交換器130的熱水通路133對流經第二冷媒通路132的冷媒加熱,以對空氣側熱交換器的熱交換鰭片及管線進行除霜,除霜冷媒迴路係:壓縮機110-第一四方閥6-空氣側熱交換器120-儲液器160-第三電磁閥10-第三膨脹閥14-熱水熱交換器130的第二冷媒通路132-第二四方閥7-壓縮機110。
第二實施例的整體構成及系統流程
第二實施例的冷熱水雙效主機所使用的元件及其間的聯結關係基本上與第一實施例類似,故各元件使用相同的名稱及編號,以利更清楚及簡要的說明。以下僅針對第二實施例與第一實施例不同之處提出說明。
參照圖6,在根據第二實施例的冷熱水雙效主機100’中,最主要不同處為熱水熱交換器130的第一冷媒通路131係用於製作熱水及除霜,而第二冷媒通路132係用於防止液壓縮。亦即,除霜運轉時冷媒的加熱係藉由冷媒流經第一冷媒通路131,而非第一實施例的流經第二冷媒通路132。
藉由將管件A~N與其他各元件連接,可形成一冷媒循環系統。詳細言之,管件G連接儲液器160的上方與管件I,管件I連接熱水熱交換器130的第一冷媒通路131與管件H,管件J連接熱水熱交換器的冷媒通路132與第二四方閥7的第四端7D。其他管件的連接方式係如同第一實施例,於此不再贅述。
藉此,所形成的冷媒循環系統提供了供應熱流冷媒迴路、供應冷流冷媒迴路、同時供應冷熱流冷媒迴路及除霜冷媒迴路,藉由上述控制閥的配置,冷媒可選擇地在該等迴路中流動,以用於提供熱水及/或冷水。
第二實施例的冷熱水雙效主機100’可就單純供應熱水的系統流程、單純供應冷水的系統流程、同時供應冷水與熱水的系統流程及除霜的系統流程,進行運轉操作模式的切換。除為了在除霜時將冷媒導入熱水熱交換器130的第一冷媒通路131而使部份管件的配置稍有不同外,就系統流程而言,第二實施例供應熱水及/或冷水運轉模式的冷媒迴路係本質上與第一實施例相同,以下僅就因管線配置所造成與第一實施例有所不同的除霜冷媒迴路進行說明。
圖7顯示第二實施例之除霜運轉的系統流程。使用熱水熱交換器130的熱水通路133對流經第一冷媒通路131的冷媒加熱,以對空氣側熱交換器的熱交換鰭片及管線進行除霜,除霜冷媒迴路係:壓縮機110-第一四方閥6-空氣側熱交換器120-儲液器160-第三電磁閥10-第三膨脹閥14-熱水熱交換器130的第一冷媒通路131-第二四方閥7- 壓縮機110。
上述各實施例的防止液壓縮的分歧迴路可視運轉需求,適當地配置在各冷媒迴路的至少其一。
總此,本領域具有通常技藝者可根據以上第一及第二實施例,改變上述管件A~N、控制閥、及相關流體調節元件(例如匯流器、儲液器)的配置方式,採取不同的管線配置,及/或進行增加或刪減元件,來達成能提供如上述諸迴路的其他等效的冷媒循環系統。再者,本發明中關於除霜時冷媒的取熱源及避免液壓縮之管線設置亦可運用在單純的製熱設備上,其可很輕易地藉由去除與製冷相關的元件和管線而達成。
此外,應理解,在閱讀了本發明的上述具體實施例的教示內容之後,對於本發明的各種修改及/或改良及/或組合,其均等形式同樣落於本申請案所附申請專利範圍所限定的範圍。
6‧‧‧第一四方閥
6A‧‧‧第一端
6B‧‧‧第二端
6C‧‧‧第三端
6D‧‧‧第四端
7‧‧‧第二四方閥
7A‧‧‧第一端
7B‧‧‧第二端
7C‧‧‧第三端
7D‧‧‧第四端
8‧‧‧第一電磁閥
9‧‧‧第二電磁閥
10‧‧‧第三電磁閥
11‧‧‧第四電磁閥
12‧‧‧第一膨脹閥
13‧‧‧第二膨脹閥
14‧‧‧第三膨脹閥
15‧‧‧第一單向閥
16‧‧‧第二單向閥
17‧‧‧第三單向閥
100‧‧‧冷熱水雙效主機
110‧‧‧壓縮機
110A‧‧‧吐出口
110B‧‧‧吸入口
120‧‧‧空氣側熱交換器
121‧‧‧變速風扇
130‧‧‧熱水熱交換器
131‧‧‧第一冷媒通路
132‧‧‧第二冷媒通路
133‧‧‧熱水通路
140‧‧‧冰水器
141‧‧‧冷媒通路
142‧‧‧冷水通路
150‧‧‧冷媒循環管線
160‧‧‧儲液器
170‧‧‧匯流器
A、B、...、N‧‧‧管件

Claims (20)

  1. 一種冷熱共生熱泵設備,包含:一壓縮機,其用於壓縮輸送冷媒,一冷/熱排放熱交換器,其用於藉冷媒對空氣進行吸熱或放熱之熱交換,一製熱交換器,其用於藉冷媒對欲加熱的一第一流體提供熱能,或使冷媒自被加熱的該第一流體吸收熱能,一製冷交換器,其用於藉冷媒自欲冷卻的一第二流體吸收熱能,一冷媒循環管線,其包含用於流體傳遞的複數個管件,藉由以該冷媒循環管線的該等複數個管件連接該壓縮機、該冷/熱排放熱交換器、該製熱交換器及該製冷交換器,形成冷媒可選擇地在其中流動的一冷媒循環系統,該冷媒循環系統可提供一供應熱流冷媒迴路、一供應冷流冷媒迴路、一同時供應冷熱流冷媒迴路及一除霜冷媒迴路,其中:該供應熱流冷媒迴路包含壓縮機、冷/熱排放熱交換器及製熱交換器,該供應冷流冷媒迴路包含壓縮機、冷/熱排放熱交換器及製冷交換器;該同時供應冷熱流冷媒迴路包含壓縮機、製熱交換器及製冷交換器;該除霜冷媒迴路包含壓縮機、製熱交換器及冷/熱排 放熱交換器;其中該冷媒循環系統另包括冷媒可選擇地流經的一分歧迴路,其至少連接至該等供應熱流、供應冷流、同時供應冷熱流及除霜冷媒迴路的其中之一,該分歧迴路係在冷媒最終返回壓縮機前,使冷媒流經該製熱交換器,以吸收被加熱的第一流體的熱能,來避免液態的冷媒回流至壓縮機。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之冷熱共生熱泵設備,另包含設於該分歧迴路前的一液態冷媒偵測模組,以判斷是否有液態的冷媒的存在並將液態的冷媒導入該分歧迴路。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之冷熱共生熱泵設備,該液態冷媒偵測模組包含一壓力偵測器及一溫度感測器,藉由量測冷媒的壓力值及溫度值,以計算冷媒的過熱度,而判斷冷媒是否含有液態。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之冷熱共生熱泵設備,其中該製熱交換器係具有一第一冷媒通路及一第二冷媒通路,該供應熱流冷媒迴路及該同時供應冷熱流冷媒迴路係共用該第一冷媒通路以對該第一流體提供熱能,且該除霜冷媒迴路及該分歧迴路係共用該第二冷媒通路以自被加熱的該第一流體吸收熱能。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之冷熱共生熱泵設備,另包含設於該冷媒循環管線上的至少一控制閥,其用於切換冷媒流向、阻斷冷媒及/或調節冷媒流量與壓力, 以使冷媒選擇地在該冷媒循環系統中流動。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之冷熱共生熱泵設備,其中該至少一控制閥係一四方閥、一單向閥、一電磁閥或一膨脹閥。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之冷熱共生熱泵設備,其中該至少一控制閥包含設置在冷媒離開該製冷交換器的一端之一控制閥,其用於阻斷冷媒以避免該製冷交換器凍結損壞。
  8. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之冷熱共生熱泵設備,其中該製熱交換器係具有一第一冷媒通路及一第二冷媒通路,該供應熱流冷媒迴路、該同時供應冷熱流冷媒迴路及該除霜冷媒迴路係共用該第一冷媒通路以對該第一流體提供與吸收熱能,且該分歧迴路係使用該第二冷媒通路以自被加熱的該第一流體吸收熱能。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之冷熱共生熱泵設備,另包含設於該冷媒循環管線上的至少一控制閥,其用於切換冷媒流向、阻斷冷媒及/或調節冷媒流量與壓力,以使冷媒選擇地在該冷媒循環系統中流動。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之冷熱共生熱泵設備,其中該至少一控制閥係一四方閥、一單向閥、一電磁閥或一膨脹閥。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之冷熱共生熱泵設備,其中該至少一控制閥包含設置在冷媒離開該製冷交換器的一端之一控制閥,其用於阻斷冷媒以避免該製冷交換 器凍結損壞。
  12. 一種熱泵製熱設備,包含:一壓縮機,其用於壓縮輸送冷媒,一冷/熱排放熱交換器,其用於藉冷媒進行吸熱或放熱之熱交換,一製熱交換器,其用於藉冷媒對欲加熱的一第一流體提供熱能,或使冷媒自被加熱的該第一流體吸收熱能一冷媒循環管線,其包含用於流體傳遞的複數個管件,藉由以該冷媒循環管線的該等複數個管件連接該壓縮機、該冷/熱排放熱交換器及該製熱交換器,形成冷媒可選擇地在其中流動的一冷媒循環系統,該冷媒循環系統可提供一供應熱流冷媒迴路及一除霜冷媒迴路,其中:該供應熱流冷媒迴路包含壓縮機、冷/熱排放熱交換器及製熱交換器,以及該除霜冷媒迴路包含壓縮機、製熱交換器及冷/熱排放熱交換器;其中該冷媒循環系統另包括冷媒可選擇地流經的一分歧迴路,其至少連接至該等供應熱流及除霜冷媒迴路的其中之一,該分歧迴路係在冷媒最終返回壓縮機前,使冷媒流經該製熱交換器,以吸收被加熱的第一流體的熱能,來避免液態的冷媒回流至壓縮機。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之熱泵製熱設備, 另包含設於該分歧迴路前的一液態冷媒偵測模組,以判斷是否有液態的冷媒的存在並將液態的冷媒導入該分歧迴路。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之熱泵製熱設備,該液態冷媒偵測模組包含一壓力偵測器及一溫度感測器,藉由量測冷媒的壓力值及溫度值,以計算冷媒的過熱度,而判斷冷媒是否含有液態。
  15. 如申請專利範圍第12、13或14項所述之熱泵製熱設備,其中該製熱交換器係具有一第一冷媒通路及一第二冷媒通路,該供應熱流冷媒迴路係使用該第一冷媒通路以對該第一流體提供熱能,且該除霜冷媒迴路及該分歧迴路係共用該第二冷媒通路以自被加熱的該第一流體吸收熱能。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之熱泵製熱設備,另包含設於該冷媒循環管線上的至少一控制閥,其用於切換冷媒流向、阻斷冷媒及/或調節冷媒流量與壓力,以使冷媒選擇地在該冷媒循環系統中流動。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之熱泵製熱設備,其中該至少一控制閥係一四方閥、一單向閥、一電磁閥或一膨脹閥。
  18. 如申請專利範圍第12、13或14項所述之熱泵製熱設備,其中該製熱交換器係具有一第一冷媒通路及一第二冷媒通路,該供應熱流冷媒迴路及該除霜冷媒迴路係共用該第一冷媒通路以對該第一流體提供與吸收熱能,且該 分歧迴路係使用該第二冷媒通路以自被加熱的該第一流體吸收熱能。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之熱泵製熱設備,另包含設於該冷媒循環管線上的至少一控制閥,其用於切換冷媒流向、阻斷冷媒及/或調節冷媒流量與壓力,以使冷媒選擇地在該冷媒循環系統中流動。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之熱泵製熱設備,其中該至少一控制閥係一四方閥、一單向閥、一電磁閥或一膨脹閥。
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