CN102252445A - 与热泵关联的热水供应装置 - Google Patents
与热泵关联的热水供应装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102252445A CN102252445A CN201110064698XA CN201110064698A CN102252445A CN 102252445 A CN102252445 A CN 102252445A CN 201110064698X A CN201110064698X A CN 201110064698XA CN 201110064698 A CN201110064698 A CN 201110064698A CN 102252445 A CN102252445 A CN 102252445A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cold
- producing medium
- water supply
- hot water
- 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
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 507
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 121
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 100
- 230000004087 circulation Effects 0.000 claims description 87
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 35
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 35
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 35
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 26
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 26
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 claims 4
- 102000010637 Aquaporins Human genes 0.000 claims 3
- 108010063290 Aquaporins Proteins 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 11
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
- F24H4/02—Water heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
- F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
Abstract
本发明提出一种与热泵关联的热水供应装置。在该热水供应装置中,使用压缩机排出的高温制冷剂来执行热水供应,同时使用两级制冷剂循环来执行室内加热。因此,可以进一步提高热水供应性能和加热性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于供应热水的与热泵关联的热水供应装置。
背景技术
通常热水供应装置利用热源来对水进行加热,并将经过加热的水供应给用户。在此情况下,可以将使用热泵对水进行加热并将经过加热的水供应给用户的装置称为与热泵关联的热水供应装置。
与热泵关联的热水供应装置包括用来供应水的供水通道、用来存储通过供水通道供应的水的存水部件、用来对供应的水进行加热的加热源以及用来将经过加热的水供应给用户的排水通道。
热泵包括对制冷剂进行压缩的压缩机、对压缩机排出的制冷剂进行冷凝的冷凝器、使通过冷凝器的制冷剂膨胀的膨胀器、使通过膨胀器的制冷剂蒸发的蒸发器以及连接压缩机、冷凝器、膨胀器和蒸发器从而形成制冷剂循环的制冷剂管。
当制冷剂在热泵中流动时,制冷剂在蒸发器中吸收热量,并在冷凝器中排放热量。制冷剂将热量传送到热水供应装置中的水,使得热水供应装置可以执行热水供应操作。
发明内容
本发明提出一种与热泵关联的热水供应装置,其可以同时提高热水供应性能和加热性能。与热泵关联的热水供应装置包括:第一制冷剂循环部,其中执行使用第一制冷剂的第一制冷剂循环,所述第一制冷剂循环部包括:第一压缩机,对第一制冷剂进行压缩;热水供应热交换器,使用第一制冷剂执行热水供应;以及级联热交换器,第一制冷剂和第二制冷剂在所述级联热交换器中彼此进行热交换;以及第二制冷剂循环部,其中执行使用与第一制冷剂进行热交换的第二制冷剂的第二制冷剂循环,所述第二制冷剂循环部包括:第二压缩机,对第二制冷剂进行压缩;以及室内热交换器,通过所述室内热交换器使用第二制冷剂执行室内加热或者冷却,其中,当执行加热操作时,所述热水供应热交换器被用作一次冷凝器,用于首次冷凝从所述第一压缩机排出的高温第一制冷剂,从而提高热水供应性能,以及所述级联热交换器被用作二次冷凝器,用于第二次冷凝通过所述热水供应热交换器的第一制冷剂,从而提高加热性能。因此,根据本发明,可以同时提高热水供应性能和加热性能。
附图说明
图1是根据第一实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
图2是根据第二实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
图3是根据第三实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
图4是根据第四实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
图5是示出根据第五实施例的与热泵关联的热水供应装置执行常规操作的情况下制冷剂流的示意图。
图6是示出根据第五实施例的与热泵关联的热水供应装置执行除霜操作的情况下制冷剂流的示意图。
图7是根据第六实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
图8是示出根据第七实施例的与热泵关联的热水供应装置执行常规操作的情况下制冷剂流的示意图。
图9是示出根据第七实施例的与热泵关联的热水供应装置执行除霜操作的情况下制冷剂流的示意图。
图10是根据第八实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
图11是根据第九实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
具体实施方式
现在详细描述本发明的实施例,其实例在附图中示出。在附图中,类似的部件由类似的附图标记表示。
将参照构成说明书的一部分的附图,在下文详细描述优选实施例,附图通过示意方式示出了可以实施本发明的几个特定的优选实施例。本文非常详细地描述了这些实施例,以使得本领域技术人员能够实施本发明,还应理解可以采用其它的实施例,在不偏离本发明的精神或范围条件下,可以改变逻辑结构、机械、电气以及化学的特征。为了避免引入本领域技术人员实施本发明不需要的细节,本说明书省去了本领域技术人员已知的某些信息。因此,不应该局限地理解下文的详细描述,本发明的范围仅由所附权利要求书来限定。
图1是根据第一实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
参照图1,与热泵关联的热水供应装置1包括第一制冷剂循环部11,其中执行使用第一制冷剂的第一制冷剂循环;第二制冷剂循环部12,其中执行使用第二制冷剂的第二制冷剂循环;热水供应部13,使用第一制冷剂供应热水;以及加热部14,使用第二制冷剂加热室内空间。
详细地说,第一制冷剂循环部11包括:第一压缩机111,其对第一制冷剂进行压缩;第一热水供应热交换器16,从第一压缩机111排出的第一制冷剂在其中流动,以加热供应的水,从而供应热水;级联热交换器15,其在第一制冷剂和第二制冷剂之间交换热量;室外热交换器113,其在第一制冷剂和室外空气之间交换热量;第一膨胀器114,其设置在第一制冷剂循环中级联热交换器15和室外热交换器113之间,使第一制冷剂膨胀;第一流动切换部115,其选择性地将通过热水供应热交换器16的第一制冷剂的流动方向切换到进入级联热交换器15和室外热交换器113之一;以及第一制冷剂管110,其将第一压缩机111、热水供应热交换器16、级联热交换器15、第一膨胀器114、室外热交换器113和第一流动切换部115彼此连接,以形成第一制冷剂循环。
这里,在第一制冷剂循环中,由于热水供应热交换器16被设置在第一压缩机111和第一流动切换部115之间,所以不管第一流动切换部115的切换状态如何,从第一压缩机111排出的高温制冷剂都可以流入热水供应热交换器16中。而且,热水供应热交换器16是第一制冷剂通道,其设置在供水存储部132(描述见下文)中,以通过第一制冷剂加热供应的水,从而供应热水。
然而,由于在第一制冷剂循环中,级联热交换器15和室外热交换器113相对于第一制冷剂流被设置在第一流动切换部115的下游,所以根据第一流动切换部115的切换状态,具有不同状态的第一制冷剂可以流入级联热交换器15和室外热交换器113中。
详细讲,当与热泵关联的热水供应装置1以加热模式运行时,第一流动切换部115保持在使通过热水供应热交换器16的第一制冷剂引入级联热交换器15的状态。因此,在第一制冷剂通过级联热交换器15时,第一制冷剂的热量传递到第二制冷剂中,由此第一制冷剂冷凝。而且,第一制冷剂在通过室外热交换器113时,接收室外空气的热量,由此第一制冷剂蒸发。
然而,当与热泵关联的热水供应装置1以冷却模式运行时,第一流动切换部115保持在使通过热水供应热交换器16的第一制冷剂引入室外热交换器113的状态。因此,第一制冷剂在通过室外热交换器113时冷凝,且在通过级联热交换器15时蒸发。
在此,考虑与热泵关联的热水供应装置1以加热模式运行的情况,第一制冷剂循环部11可包括:第一压缩机111,其对第一制冷剂进行压缩;多个冷凝器15、16,从第一压缩机111排出的第一制冷剂在其中冷凝;第一膨胀器114,通过多个冷凝器15、16的第一制冷剂在其中膨胀;以及第一蒸发器113,通过第一膨胀器114的第一制冷剂在其中蒸发。而且,多个冷凝器15、16可包括:热水供应冷凝器16,其使用从第一压缩机111排出的高温制冷剂来供应热水;以及级联冷凝器15,其在第一制冷剂和第二制冷剂之间交换热量。这里,可以将热水供应冷凝器16称作一次冷凝器16,原因是从第一压缩机111排出的高温制冷剂被首次冷凝,可以将级联冷凝器15称作二次冷凝器15,原因是第一制冷剂第二次冷凝。
这里,热水供应冷凝器16可表示热水供应热交换器16。同样,级联冷凝器15可表示级联热交换器15,第一蒸发器113可表示室外热交换器113。
第二制冷剂循环部12包括:第二压缩机121,其对第二制冷剂进行压缩;室内热交换器17,其在室内空气和第二制冷剂之间交换热量;级联热交换器15,其在第一制冷剂和第二制冷剂之间交换热量;第二膨胀器124,其被设置在制冷剂循环中的室内热交换器17和级联热交换器15之间,以使第二制冷剂膨胀;第二流动切换部125,其选择性地将通过第二压缩机121的第二制冷剂的流动方向切换到朝向室内热交换器17和级联热交换器15之一;以及第二制冷剂管120,其将第二压缩机121、室内热交换器17、级联热交换器15、第二膨胀器124以及第二流动切换部125彼此连接,从而形成第二制冷剂循环。室内热交换器17是设置为靠近室内空间的第二制冷剂通道,以便在室内空气和第二制冷剂之间交换热量。
这里,在第二制冷剂循环中,由于室内交换器17和级联热交换器15相对于第二制冷剂流设置在第二流动切换部125的下游,所以根据第二流动切换部125的切换状态,具有不同状态的第二制冷剂可以流入室内交换器17和级联热交换器15中。
更详细讲,当与热泵关联的热水供应装置1以加热模式运行时,第二流动切换部125保持在使通过第二压缩机121的第二制冷剂引入到室内热交换器17的状态。因此,第二制冷剂在通过室内热交换器17时,其热量释放到室内空间中。此外,第二制冷剂在通过级联热交换器15时被第一制冷剂加热,因此,第二制冷剂蒸发。
然而,当与热泵关联的热水供应装置1以冷却模式运行时,第二流动切换部125保持在使通过第二压缩机121的第二制冷剂引入到级联热交换器15的状态。因此,第二制冷剂在通过级联热交换器15时,其热量传递到第一制冷剂中,因此第二制冷剂冷凝。而且,第二制冷剂在通过室内热交换器17时,吸收室内空气的热量,因此第二制冷剂蒸发。
这里,考虑与热泵关联的热水供应装置1以加热模式运行的情况,第二制冷剂循环部12可包括:第二压缩机121,其对第二制冷剂进行压缩;用来加热的冷凝器17(在下文中称作加热冷凝器),从第二压缩机121排出的第二制冷剂在冷凝器17中将热量释放到室内空间中,由此冷凝;第二膨胀器124,通过加热冷凝器17的第二制冷剂在第二膨胀器124中膨胀;以及第二蒸发器15,通过第二膨胀器124的第二制冷剂在第二蒸发器15中蒸发。
这里,加热冷凝器17表示室内热交换器17,第二蒸发器15表示级联热交换器15。即,级联热交换器15可表示第一制冷剂循环中的级联冷凝器15以及第二制冷剂循环中的第二蒸发器15。同时,级联热交换器15是其中第一制冷剂的通道和第二制冷剂的通道被独立限定从而在第一制冷剂和第二制冷剂之间交换热量的单元。例如,诸如板型热交换器等各种热交换器都可用作级联热交换器。
热水供应部13包括:供水通道131,水通过该供水通道131供应,用于供应热水;供水存储部132,其内存储通过供水通道131供应的水;热水供应冷凝器16,其被纳入到供水存储部132中,以使用第一制冷剂来加热水;辅助加热源133,其在热水供应冷凝器16的加热量不充足时,辅助加热水;以及排水通道134,其将经过加热的水(即热水)供应给用户。
例如,供水通道131可以与诸如水箱和水管等的各种供水水源连接。例如,辅助加热源133可以是各种水加热源,例如电热器。
加热部14包括:室内热交换器17,其设置为靠近室内空间,以在第二制冷剂和室内空气之间交换热量。更详细讲,室内热交换器17包括:空气调节热交换器171,其在室内空气和第二制冷剂之间交换热量;以及底部热交换器172,其在室内底部和第二制冷剂之间交换热量。
例如,空气调节热交换器171可以是诸如风机盘管单元之类的各种单元,室内空气在其中通过第二制冷剂被加热。而且,例如,底部热交换器172可以实现为各种形状,例如盒状,其中在室内底部安装供第二制冷剂流过的制冷剂管,从而使用第二制冷剂加热室内底部。
在第二制冷剂循环中,空气调节热交换器171和底部热交换器172可以彼此并行连接。更详细讲,在第二制冷剂循环中,第二制冷剂管120在第二流动切换部125和第二膨胀器124之间的一个位置处分支为两个分支管141、142。然后,在第二制冷剂循环中,分支管141、142在第二流动切换部125和第二膨胀器124之间的另一位置彼此接合。而且,空气调节热交换器171可以安装在两个分支管141、142中的一个分支管141上,底部热交换器172可以安装在两个分支管141、142中的另一个分支管142上。
这里,可以在第二制冷剂管120分支为两个分支管141、142的一个位置以及另一位置设置三向阀143、144。三向阀143、144可以将第二制冷剂的流动方向切换为朝向两个分支管141、142的至少其中之一,从而使第二制冷剂选择性地流入两个分支管141、142中。即,根据三向阀143、144的切换状态,第二制冷剂可以流入空气调节热交换器171和底部热交换器172中的其中之一中,或者流入空气调节热交换器171和底部热交换器172二者。
另一方面,加热部14包括:空气加热部,在该空气加热部14中室内空气通过第二制冷剂被加热;及底部加热部,在该底部加热部中室内底部通过第二制冷剂被加热。即,空气加热部表示空气调节热交换器171,底部加热部表示底部热交换器172。
在下文,将参照附图详细描述根据第一实施例的与热泵关联的热水供应装置的制冷剂流。
下面将参照图1描述在与热泵关联的热水供应装置同时以热水供应模式和加热模式运行的情况下的制冷剂流。
首先,在第一制冷剂循环部11中,从第一压缩机111排出的第一制冷剂依次流入热水供应冷凝器16和级联冷凝器15。因此,与引入第一级联冷凝器15的第一制冷剂相比,引入到热水供应冷凝器16中的第一制冷剂可以以相对更高的温度引入。
更详细讲,从第一压缩机111排出的第一制冷剂在加热被供应的水的同时在热水供应冷凝器16中首次冷凝。通过热水供应冷凝器16的第一制冷剂经由第一流动切换部115引入到级联冷凝器15中。然后,第一制冷剂在将热量传递到第二制冷剂中的同时在级联冷凝器15中第二次冷凝。通过级联冷凝器15的第一制冷剂在通过第一膨胀器114的同时膨胀。然后,第一制冷剂通过第一流动切换部115,并再次引入第一压缩机111中。
这里,由于第一制冷剂在热水供应冷凝器16中首次冷凝,然后引入级联冷凝器15中,所以引入热水供应冷凝器16中的第一制冷剂的温度可以比引入到级联冷凝器15的第一制冷剂的温度高。
接着,在第二制冷剂循环部12中,从第二压缩机121排出的第二制冷剂经过第二流动切换部125被引入到加热冷凝器17中。第二制冷剂在将热量传递给室内空气的同时在加热冷凝器17中冷凝。然后,第二制冷剂在通过第二膨胀器124的同时膨胀,之后引入到第二蒸发器15中。引入到第二蒸发器15中的第二制冷剂从第一制冷剂吸收热量,由此蒸发。通过第二蒸发器15的第二制冷剂经由第二流动切换部125被再次引入到第二压缩机121中。
这里,根据三向阀143、144的切换状态,第二制冷剂可通过空气加热部14和底部加热部14之一,或者通过空气加热部14和底部加热部14二者。即,在一些情况下,可以选择性地执行室内空气加热和室内底部加热中的至少一种加热。
在热水供应部13中,热水供应存储部132中存储的水被第一制冷剂加热以产生热水。经过加热的水(即热水)可以通过排水通道134供应给用户。而且,在供水存储部132中存储的水不充足的情况下,可以通过供水通道131补充水。
此外,在第一制冷剂的加热量不足以将水加热到目标温度的情况下,可以操作辅助加热源133,从而辅助加热水。这里,目标温度可以表示用于用户的适当的热水温度,或者用户或者安装者预置的温度。
与热泵关联的热水供应装置1还可包括热泵单元10,该热泵单元10包括用于第一制冷剂流动和第二制冷剂流动的各种单元。更详细讲,热泵单元10包括用于第一制冷剂流动和第二制冷剂流动的各种单元,例如第一压缩机111、第二压缩机121、室外热交换器113以及级联热交换器15。在热泵单元10中,热水供应部13和加热部14分别与第一制冷剂管110和第二制冷剂管120连接。即,热泵单元10使第一制冷剂和第二制冷剂循环流动,以从室外空气中吸收热量,并将吸收的热量传递到热水供应部13、加热部14中。当然,在与热泵关联的热水供应装置1以冷却模式运行时,可以切换第一制冷剂和第二制冷剂的循环方向以从室内空气吸收热量。
根据本实施例,优点是可以提高热水供应性能和加热性能。
详细讲,通常,供应热水时所需的热水温度比加热室内空气时所需的室内空气温度要高。而且,在一般的制冷剂循环中,从压缩机排出的制冷剂的温度是最高的。在本实施例中,从第一压缩机111排出的第一制冷剂依次流入热水供应冷凝器16和级联冷凝器15。即,在第一制冷剂循环中,使用具有最高温度的第一制冷剂来执行热水供应。因此,热水供应部13中的水可以被加热到第一制冷剂的可能的最高温度。即,可以进一步提高热水供应性能。
此外,由于通过热水供应冷凝器16的第一制冷剂被引入到级联冷凝器15中,所以引入到级联冷凝器15中的第一制冷剂的温度相对低于从第一压缩机111排出的第一制冷剂的温度。即,当使用级联冷凝器15直接加热室内空气时,加热性能可能会比将第一压缩机111排出的第一制冷剂直接引入到级联冷凝器15中的情况有所降低。
根据本实施例,由于使用第二制冷剂循环部12的加热冷凝器17加热室内空气,所以可以进一步提高加热性能。更详细讲,根据本实施例,使用包括第一制冷剂循环和第二制冷剂循环的两级制冷剂循环来执行加热。即,使用第二压缩机121排出的第二制冷剂在其中流动的加热冷凝器17进行加热。而且,在两级制冷剂循环中,从第一压缩机111排出的第一制冷剂的温度比从第二压缩机121排出的第二制冷剂的温度要高。因此,可以补偿第一制冷剂依次流入热水供应冷凝器16和级联冷凝器15时出现的加热性能降低,而且,与使用从第一压缩机111排出的第一制冷剂进行加热的情况相比,可以提高加热性能。
此外,根据本实施例,优点是不管加热操作和冷却操作如何切换,都能连续地执行热水供应。
下面详细描述在与热泵关联的热水供应装置1同时执行热水供应操作和冷却操作时的制冷剂流。首先,在第一制冷剂循环部11中,从第一压缩机111排出的制冷剂依次流入热水供应热交换器16、第一流动切换部115、室外热交换器113、第一膨胀器114、级联热交换器15以及第一流动切换部115。
接着,在第二制冷剂循环部12中,从第二压缩机121排出的制冷剂依次流入第二流动切换部125、级联热交换器15、第二膨胀器124、室内热交换器17以及第二流动切换部125。
即,根据第一流动切换部115和第二流动切换部125的切换状态,可以操作与热泵关联的热水供应装置1,以执行加热模式和冷却模式之一。由于在第一制冷剂循环中,热水供应热交换器16(即热水供应冷凝器16)被设置在第一压缩机111和第一流动切换部115之间,所以不管第一流动切换部115的切换状态如何,从第一压缩机111排出的第一制冷剂都可被引入到热水供应热交换器16,即热水供应冷凝器16中。此外,由于不管与热泵关联的热水供应装置1的加热操作和冷却操作如何切换,从第一压缩机111排出的第一制冷剂都被引入热水供应热交换器16(即热水供应冷凝器16),所以可以连续地执行热水供应。
下面将参照附图详细描述根据第二实施例的与热泵关联的热水供应装置。该实施例与第一实施例的不同之处在于:使用与第一制冷剂进行热交换的水对供应的水进行加热。在本实施例中,将引用第一实施例的描述来描述与第一实施例相同的部件。
图2是根据第二实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
参照图2,在本实施例中,使用与第一制冷剂进行热交换的水对供应的水进行加热。
更详细地,根据本实施例,与热泵关联的热水供应装置2还包括:水-制冷剂热交换器28,其在第一制冷剂和水之间交换热量;水管260,在水-制冷剂热交换器281中与第一制冷剂进行热交换的水在该水管260中循环;以及泵261,用于强制使水在水管260中循环。由于水管260的一部分被纳入到供水存储部232中,所以流入水管260中的水可以加热存储于供水存储部232中的水。这里,水-制冷剂热交换器281和泵261可以安装在热泵单元中。
现在将描述水在水管260中的流动。在水-制冷剂热交换器281中,从第一制冷剂吸收热量的水沿水管260流动。然后,水在流入水管260的被纳入到供水存储部232的部分时,加热存储于供水存储部232中的水,然后沿水管260再次引入到水-制冷剂热交换器281中。
第一制冷剂循环部21还包括:水-制冷剂热交换器281,其安装在第一制冷剂管210上;旁路管219,其绕过水-制冷剂热交换器281;以及热水供应流动调节部282,用于调节从第一压缩机211排出并引入到水-制冷剂热交换器281和旁路管219的第一制冷剂的量。热水供应流动调节部282调节从第一压缩机211排出的第一制冷剂中引入到水-制冷剂热交换器281的制冷剂的量,以及流入旁路管219的制冷剂的量,从而通过第一制冷剂切换热水供应操作。
更详细讲,在通过第一制冷剂执行热水供应的情况下,由于热水供应流动调节部282截断了流向旁路管219的第一制冷剂流,所以从第一压缩机211排出的第一制冷剂被引入水-制冷剂热交换器281中。然后,第一制冷剂在通过水-制冷剂热交换器281的同时将其热量传递到水中,由此首次被冷凝。通过水-制冷剂热交换器281的第一制冷剂在经由第一流动切换部215通过级联热交换器25的同时被第二次冷凝。
这里,水-制冷剂热交换器281与热水供应冷凝器281对应,其中第一制冷剂在执行热水供应时被首次冷凝,而级联热交换器25与级联冷凝器25对应,其中第一制冷剂的热量传递到第二制冷剂中,因此,第一制冷剂被第二次冷凝。
在不通过第一制冷剂执行热水供应的情况下,例如,在执行单一的(exclusive)加热操作的情况下,由于热水供应流动调节部282截断了流向水-制冷剂热交换器281的第一制冷剂流,所以从第一压缩机211排出的第一制冷剂从旁路绕过水-制冷剂热交换器281,并引入第一流动切换部215中。通过第一流动切换部215的第一制冷剂在通过级联热交换器25的同时将其热量传递到第二制冷剂,由此冷凝第一制冷剂。
根据本实施例,优点是从第一压缩机211排出的第一制冷剂选择性地流入水-制冷剂热交换器281或者旁路管219,从而选择性地执行热水供应功能。
同时,可以进一步提高热水供应性能和加热性能。更详细讲,在需要热水供应时,在第一制冷剂循环中,热水供应流动调节部282可以截断流向旁路管219的第一制冷剂流,从而使用具有最高温度的第一制冷剂执行热水供应。即,由于通过第一制冷剂将热水供应操作供应的热水的温度加热到可能的最高温度,所以可以进一步提高热水供应功能。
当需要单一加热操作时,热水供应流动调节部282可以截断流向水-制冷剂热交换器281的第一制冷剂流,直接将第一压缩机211排出的第一制冷剂引入到级联热交换器25中。因此,与第一压缩机211排出的制冷剂通过水-制冷剂热交换器281然后在级联热交换器25中进行第二次冷凝的情况相比,引入到级联热交换器25中的第一制冷剂的温度可以进一步升高。因此,与通过水-制冷剂热交换器281的第一制冷剂执行加热操作的情况相比,可以进一步提高加热性能。这里,例如,需要单一加热操作的情况可以是经过加热并存储在热水供应部23中的热水量足够且加热负载相对较大的情况。
而且,根据本实施例,由于热泵单元和热水供应部23与水管260连接,而不与制冷剂管连接,所以可以减少流入第一制冷剂循环部21中的第一制冷剂的量。因此,可以最小化热水供应所需的制冷剂的量。
此外,由于与制冷剂管相比,水管260更容易被安装和更换,所以可以更容易地安装和更换与热泵关联的热水供应装置2。
下面将参照附图,详细描述根据第三实施例的与热泵关联的热水供应装置。该实施例与第一实施例的不同之处在于使用与第二制冷剂进行热交换的水来执行热水供应。在本实施例中,将引用第一实施例的描述来描述与第一实施例相同的部件。
图3是根据第三实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
参照图3,在本实施例中,使用与第二制冷剂进行热交换的水来执行热水供应。
详细讲,根据本实施例,与热泵关联的热水供应装置3还包括:水-制冷剂热交换器38,其在第二压缩机321排出的高温第二制冷剂和水之间交换热量;水管360,在水-制冷剂热交换器38中与第二制冷剂热交换的水在该水管360中循环;以及泵361,用于强制使水在水管360中循环。由于水管360的一部分被纳入到供水存储部332中,所以流入水管360中的水可以加热存储于供水存储部332中的水。这里,水-制冷剂热交换器38和泵361可以安装在热泵单元30中。
现在将描述水在水管360中的流动。在水-制冷剂热交换器38中从第二制冷剂吸收热量的水沿水管360流动。然后,水在流入水管360的被纳入到供水存储部332的部分中时,对供水存储部332中存储的水进行加热,然后沿水管360再次引入到水-制冷剂热交换器38中。
第二制冷剂循环部32还包括水-制冷剂热交换器38,其安装在第二制冷剂管320上。这里,在第二制冷剂循环中,水-制冷剂热交换器安装在第二压缩机321和第二流动切换部325之间。
因此,从第二压缩机321排出的第二制冷剂在通过水-制冷剂热交换器38时将其热量传递到水中,因此,第二制冷剂被首次冷凝。然后,经冷凝的第二制冷剂经由第二流动切换部325被引入到室内热交换器37中。第二制冷剂在通过室内热交换器37时将其热量传递到室内空气,因此,第二制冷剂被第二次冷凝。
这里,水-制冷剂热交换器38对应于热水供应冷凝器38,其中第二制冷剂在执行热水供应时被首次冷凝,室内热交换器37对应于加热冷凝器37,其中第二制冷剂的热量传递到室内空气中,因此,制冷剂被第二次冷凝。
即,本实施例与第一实施例的不同之处在于第二制冷剂循环部32包括热水供应冷凝器38。
在第一制冷剂循环部31中,从第一压缩机311排出的第一制冷剂经由第一流动切换部315被直接引入到级联热交换器35中。
根据本实施例,可以进一步提高热水供应性能。更详细地,在第一制冷剂循环和第二制冷剂循环中,从第二压缩机321排出的第二制冷剂的温度比从第一压缩机311排出的第一制冷剂的温度要高。在本实施例中,由于热水供应是使用从第二压缩机321排出的第二制冷剂而不使用从第一压缩机311排出的第一制冷剂执行的,所以可以相对进一步提高热水供应性能。
此外,根据本实施例,由于热泵单元30和热水供应部33与水管360连接,而不与制冷剂管连接,所以可以减少流入第二制冷剂循环部32的第二制冷剂的量。因此,可以最小化热水供应所需的制冷剂的量。
而且,由于与制冷剂管相比,水管360更容易安装和更换,所以与热泵关联的热水供应装置3可以更容易地安装和更换。
下面将参照附图,详细描述根据第四实施例的与热泵关联的热水供应装置。该实施例与第一实施例的不同之处在于使用第一制冷剂和第二制冷剂执行热水供应。在本实施例中,将引用第一实施例的描述来描述与第一实施例相同的部件。
图4是根据第四实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
参照图4,在本实施例中,使用第一制冷剂和第二制冷剂执行热水供应。
详细讲,第一制冷剂循环部41包括第一热水供应冷凝器461,其中热量从第一制冷剂传递给水。第二制冷剂循环部42包括第二热水供应冷凝器462,其中热量从第二制冷剂传递给水。这里,第二热水供应冷凝器462可对应于辅助热水供应冷凝器462,原因是使用第二热水供应冷凝器462和第一热水供应冷凝器461一起来执行热水供应。
这里,在第二制冷剂循环中,第二热水供应冷凝器462安装在第二压缩机421和第二流动切换部425之间。因此,从第二压缩机421排出的第二制冷剂在通过第二热水供应冷凝器462时,其热量传递给水,因此,第二制冷剂被首次冷凝。然后,经冷凝的第二制冷剂经由第二流动切换部425被引入到加热冷凝器47中。第二制冷剂在通过加热冷凝器47时,其热量传递给室内空气,因此,第二制冷剂被第二次冷凝。
类似地,在第一制冷剂循环中,第一热水供应冷凝器461安装在第一压缩机411和第一流动切换部415之间。
这里,第一热水供应冷凝器461对应于第一热水热交换器461,其中第一制冷剂管410的一部分被纳入到供水存储部432中,第二热水供应冷凝器462对应于第二热水热交换器462,其中第二制冷剂管420的一部分被纳入到供水存储部432中。
根据本实施例,可以提高热水供应性能。更详细讲,由于水是通过第二制冷剂和第一制冷剂加热的,所以可以增加用于加热水的加热量。因此,可以提高整个热水供应性能。
而且,在第一制冷剂循环和第二制冷剂循环中,从第二压缩机421排出的第二制冷剂的温度比从第一压缩机411排出的第一制冷剂的温度要高。即,由于水是通过温度比第一制冷剂的温度高的第二制冷剂和第一制冷剂加热的,所以可以进一步提高热水供应性能。
下面将参照附图,详细描述根据第五实施例的与热泵关联的热水供应装置。该实施例与第一实施例的不同之处在于在除霜操作过程中,热水供应操作和加热操作是连续进行的。在本实施例中,将引用第一实施例的描述来描述与第一实施例相同的部件。
图5是示出根据第五实施例与热泵关联的热水供应装置执行常规操作的情况下的制冷剂流的示意图,图6是示出根据第五实施例与热泵关联的热水供应装置执行除霜操作的情况下的制冷剂流的示意图。
参照图5和图6,在本实施例中,在除霜操作过程中,可以连续执行热水供应操作和加热操作。
详细讲,第一制冷剂循环部51包括:旁路管580,用于引导第一制冷剂从旁路绕过热水供应冷凝器56;第一热水供应流动调节部581,用于调节从第一压缩机511排出并引入到热水供应冷凝器56中的第一制冷剂的量,以及流入旁路管580中的第一制冷剂的量。
此外,在本实施例中,与热泵关联的热水供应装置5包括辅助热水供应管590,其将第一制冷剂循环部51和第二制冷剂循环部52彼此连接。辅助热水供应管590包括:第一辅助热水供应管591,其将第二制冷剂管520的与第二压缩机521的排放侧对应的一个位置和第一制冷剂管510的与热水供应冷凝器56的流入侧对应的一个位置彼此连接;以及第二辅助热水供应管592,其将第一制冷剂管510的与热水供应冷凝器56的排放侧对应的另一位置与第二制冷剂管520的与第二流动切换部525的流入侧对应的另一位置彼此连接。
在第二制冷剂管520的与第一辅助热水供应管591连接的一个位置安装第二热水供应流动调节部593,该第二热水供应流动调节部593用于调节从第二压缩机521排出并通过第一辅助热水供应管591引入到热水供应部53中的第二制冷剂的量,以及直接引入到第二流动切换部525中的第二制冷剂的量。
此外,在第一制冷剂管510的与第一辅助热水供应管591连接的一个位置和第一制冷剂管510的与第二辅助热水供应管592连接的另一位置分别安装第三热水供应流动调节部594和第四热水供应流动调节部595,所述第三热水供应流动调节部594和第四热水供应流动调节部595用于调节引入到热水供应冷凝器56的第一制冷剂和第二制冷剂的量。
根据本实施例,与热泵关联的热水供应装置5还包括:辅助热交换器582,其在除霜操作过程中代替室外热交换器513用作蒸发器;辅助膨胀器583,其在除霜操作过程中代替第一膨胀器514,使第一制冷剂在其中膨胀;辅助制冷剂管584,其用来使第一制冷剂管510的第一制冷剂从旁路进入辅助热交换器582和辅助膨胀器583;以及辅助流动调节部585,其用来控制第一制冷剂,使其沿第一制冷剂管510流动,或者用来使第一制冷剂从旁路进入辅助制冷剂管584。
现在参照图5,描述根据本实施例的制冷剂流。首先,在与热泵关联的热水供应装置5执行常规操作时,执行与第一实施例相同的制冷剂流。这里,常规操作包括热水供应操作、加热操作以及冷却操作。而且,在与热泵关联的热水供应装置5执行常规操作时,通过旁路管580的第一制冷剂流被第一热水供应流动调节部581截断,通过辅助热水供应管590的第二制冷剂流被第二热水供应流动调节部593、第三热水供应流动调节部594和第四热水供应流动调节部595截断。此外,通过辅助制冷剂管584的第一制冷剂流被辅助流动调节部585截断。
参照图6,当与热泵关联的热水供应装置5执行除霜操作时,流向热水供应冷凝器56的第一制冷剂流被第一热水供应流动调节部581截断,从第二压缩机521直接引入到第二流动切换部525中的制冷剂流被第二热水供应流动调节部593截断。而且,流向热水供应冷凝器56的第一制冷剂流被第三热水供应流动调节部594和第四热水供应流动调节部595截断,同时热水供应冷凝器56和第二制冷剂管520相互连通,从而将第二制冷剂从旁路进入热水供应冷凝器56。此外,第一制冷剂管510的第一制冷剂通过辅助流动调节部585旁路,以沿辅助制冷剂管584通过辅助热交换器582和辅助膨胀器583。
因此,从第一压缩机511排出的第一制冷剂被直接引入到第一流动切换部515并通过第一流动切换部515,然后被引入到室外热交换器513中。在除霜操作中,第一制冷剂在通过室外热交换器513时被首次冷凝。然后,第一制冷剂在通过级联热交换器55时,其热量传递到第二制冷剂,因此,第一制冷剂被第二次冷凝。通过级联热交换器55的第一制冷剂在辅助膨胀器583中膨胀,然后在通过辅助热交换器582时吸收室外空气的热量,因此蒸发。这里,第一膨胀器514打开,以防止第一制冷剂膨胀,辅助膨胀器583部分地打开,以使第一制冷剂膨胀。通过辅助热交换器582的第一制冷剂经由第一流动切换部515被再次引入到第一压缩机511中。
从第二压缩机521排出的第二制冷剂通过第一辅助热水供应管591被引入到热水供应冷凝器56中。第二制冷剂在通过热水供应冷凝器56时被首次冷凝,然后通过第二辅助热水供应管592被引入到第二流动切换部525中。通过第二流动切换部525的第二制冷剂在通过室内热交换器57时被第二次冷凝,并在第二膨胀器524中膨胀。此后,第二制冷剂在级联热交换器55中吸收第一制冷剂的热量,因此蒸发。
即,在常规操作过程中,使用第一制冷剂执行热水供应,在除霜操作过程中,使用第二制冷剂执行热水供应。此外,在常规操作过程中,流入热水供应冷凝器56中的制冷剂被第一压缩机511压缩;在除霜操作过程中,流入热水供应冷凝器56中的制冷剂被第二压缩机521压缩。
因此,根据本实施例,在除霜操作过程中,可以连续执行热水供应操作和加热操作。
下面,参照附图详细描述根据第六实施例的与热泵关联的热水供应装置。该实施例与第一实施例的不同之处在于使用与第二制冷剂进行热交换的水来执行加热操作。在本实施例中,将引用对第一实施例的描述来描述与第一实施例相同的部件。
图7是根据第六实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
参照图7,在本实施例中,使用与第二制冷剂进行热交换的水来执行加热操作。
详细讲,根据本实施例,与热泵关联的热水供应装置6还包括:水-制冷剂热交换器685,其在从第二压缩机621排出的高温第二制冷剂和水之间交换热量;水管680,在水-制冷剂热交换器685中与第二制冷剂进行热交换的水在其中循环;以及泵681,用于强制使水在水管680中循环。可以在水管680的一侧设置室内热交换器67,以加热流入室内热交换器67中的水。更详细讲,室内热交换器67包括:空气调节热交换器671,其在室内空气和水之间交换热量;以及底部热交换器672,其在室内底部和水之间交换热量。流入空气调节热交换器671中的水可以加热室内空气,流入底部热交换器672中的水可以加热室内底部。
现在将描述水管680中的水流。在水-制冷剂热交换器685中,吸收第二制冷剂的热量的水沿水管680流动。然后,水在通过室内热交换器67时,其热量传递到室内空气,然后,水沿水管680被再次引入到水-制冷剂热交换器685中。
这里,水-制冷剂热交换器685对应于加热冷凝器685,其中第二制冷剂加热用于加热的水而冷凝。
可以在水管680上进一步设置用于检测水流的流量开关686、用于缓冲水量变化的膨胀箱687以及其中包括辅助加热器的集水箱682。在集水箱682的上侧设置用于排放过热空气的气孔688,在集水箱682的一侧可以设置用于显示集水箱682内压力的压力计689和安全阀,该安全阀用来在集水箱682内的压力过度高时调节集水箱682内的压力。这里,水-制冷剂热交换器685、泵681、流量开关686、膨胀箱687、集水箱682可以设置在热泵单元中。
根据本实施例的制冷剂流与第一实施例的制冷剂流相同。
根据本实施例,由于热泵单元和加热部84与水管680连接,而不是与制冷剂管连接,所以可以减少流入第二制冷剂循环部62中的第二制冷剂的量。因此,可以最小化热水供应所需的制冷剂的量。
同样,由于与制冷剂管相比,水管680更容易安装和更换,所以与热泵关联的热水供应装置6可以很容易地安装和更换。
下面,参照附图详细描述根据第七实施例的与热泵关联的热水供应装置。该实施例与第六实施例的不同之处在于在除霜操作过程中,热水供应操作和加热操作是连续进行的。在本实施例中,将引用对第六实施例的描述来描述与第六实施例相同的部件。
图8是示出根据第七实施例与热泵关联的热水供应装置执行常规操作的情况下的制冷剂流的示意图,图9是示出根据第七实施例与热泵关联的热水供应装置执行除霜操作的情况下的制冷剂流的示意图。
参照图8和图9,在本实施例中,在除霜操作过程中,可以连续执行热水供应操作和加热操作。
详细讲,第一制冷剂循环部71包括:旁路管796,用于引导第一制冷剂从旁路绕过热水供应冷凝器76;以及第一热水供应流动调节部797,用于调节从第一压缩机711排出并引入到热水供应冷凝器76中的第一制冷剂的量,以及流入旁路管796中的第一制冷剂的量。
此外,在本实施例中,与热泵关联的热水供应装置7包括辅助热水供应管790,其将第一制冷剂循环部71和第二制冷剂循环部72彼此连接。辅助热水供应管790包括:第一辅助热水供应管791,其将第二制冷剂管720的与第二压缩机721的排放侧对应的一个位置和第一制冷剂管710的与热水供应冷凝器76的流入侧对应的一个位置彼此连接;以及第二辅助热水供应管792,其将第一制冷剂管710的与热水供应冷凝器76的排放侧对应的另一位置与第二制冷剂管720的与第二流动切换部725的流入侧对应的另一位置彼此连接。
在第二制冷剂管720的与第一辅助热水供应管791连接的一个位置安装第二热水供应流动调节部793,该第二热水供应流动调节部793用于调节从第二压缩机721排出并通过第一辅助热水供应管791引入到热水供应部73中的第二制冷剂的量,以及直接引入到第二流动切换部725中的第二制冷剂的量。
此外,在第一制冷剂管710的与第一辅助热水供应管791连接的一个位置和第一制冷剂管710的与第二辅助热水供应管792连接的另一位置分别安装第三热水供应流动调节部794和第四热水供应流动调节部795,所述第三热水供应流动调节部794和第四热水供应流动调节部795用于调节引入到热水供应冷凝器76中的第一制冷剂和第二制冷剂的量。
根据本实施例,与热泵关联的热水供应装置7还包括:旁路水管789,用于在除霜操作过程中使通过加热部74的水从旁路进入级联热交换器75中;流动调节部788,用于调节流向水-制冷剂热交换器785和级联热交换器75的水的量。更详细讲,旁路水管789在水管780的对应于室内热交换器77和水-制冷剂热交换器785之间的一个位置产生分支,并在水管780的对应于水-制冷剂热交换器785的排放侧的另一位置彼此接合。级联热交换器75包括:第一制冷剂通道751,第一制冷剂在其中流动;第二制冷剂通道752,第二制冷剂在其中流动;以及水通道735,水在其中流动,以与流入第一制冷剂通道751的第一制冷剂和流入第二制冷剂通道752的第二制冷剂交换热量。这里,级联热交换器75安装在水管780的一侧,以使水通道753的两端均与旁路水管789连通。此外,水流动调节部788可以安装在水管780的旁路水管789分支的一个位置。
现在参照图8描述根据本实施例的制冷剂流。首先,在与热泵关联的热水供应装置7执行常规操作时,执行与第一实施例相同的制冷剂流。这里,常规操作包括热水供应操作、加热操作以及冷却操作。而且,在与热泵关联的热水供应装置7执行常规操作时,通过旁路管796的第一制冷剂流被第一热水供应流动调节部797截断,通过辅助热水供应管790的第二制冷剂流被第二热水供应流动调节部793、第三热水供应流动调节部794和第四热水供应流动调节部795截断。此外,旁路水管789的流动被水流动调节部788截断。
参照图9,在与热泵关联的热水供应装置7执行除霜操作时,流向热水供应冷凝器76的第一制冷剂流被第一热水供应流动调节部797截断,从第二压缩机721直接引入到第二流动切换部725中的制冷剂流被第二热水供应流动调节部793截断。此外,流向热水供应冷凝器76的第一制冷剂流被第三热水供应流动调节部794和第四热水供应流动调节部795截断,同时热水供应冷凝器76和第二制冷剂管720相互连通,以使第二制冷剂从旁路进入热水供应冷凝器76。而且,通过室内热交换器77,即加热部74的水绕过水流动调节部788,从而沿旁路水管789通过级联热交换器75。
因此,从第一压缩机711排出的第一制冷剂被直接引入到第一流动切换部715并通过第一流动切换部715,然后被引入到室外热交换器713中。在除霜操作中,第一制冷剂在通过室外热交换器713时被冷凝。然后,第一制冷剂在通过第一膨胀器714时膨胀。通过第一膨胀器714的第一制冷剂在通过级联热交换器75时吸收水的热量,因此蒸发。通过级联热交换器75的第一制冷剂经由第一流动切换部715被再次引入到第一压缩机711中。
从第二压缩机721排出的第二制冷剂通过第一辅助热水供应管791被引入到热水供应冷凝器76中。第二制冷剂在通过热水供应冷凝器76时被首次冷凝,然后通过第二辅助热水供应管792被引入到第二流动切换部725中。通过第二流动切换部725的第二制冷剂在通过室内热交换器77时被第二次冷凝,并在第二膨胀器724中膨胀。之后,第二制冷剂吸收级联热交换器75中水的热量,因此蒸发。
即,在常规操作过程中,使用第一制冷剂执行热水供应,在除霜操作过程中,使用第二制冷剂执行热水供应。此外,在常规操作过程中,流入热水供应冷凝器76中的制冷剂被第一压缩机711压缩;在除霜操作过程中,流入热水供应冷凝器76中的制冷剂被第二压缩机721压缩。而且,在除霜操作过程中,第一制冷剂和第二制冷剂在级联热交换器75中吸收通过加热部74的水的热量,因此连续蒸发。
因此,根据本实施例,在除霜操作过程中,可以连续执行热水供应操作和加热操作。
下面,参照附图详细描述根据第八实施例的与热泵关联的热水供应装置。该实施例与第一实施例的不同之处在于增加了用来喷射汽态制冷剂的构造。在本实施例中,将引用对第一实施例的描述来描述与第一实施例相同的部件。
图10是根据第八实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
参照图10,在本实施例中,为了提高热水供应性能和加热性能,将通过第一制冷剂循环部81的冷凝器85、第二制冷剂循环部82的冷凝器87的制冷剂中的汽态制冷剂分别喷射到压缩机811和821中。
详细讲,第一压缩机811包括:第一下端压缩部817,其中压缩第一制冷剂;和第一中间压缩部818,其中压缩通过第一下端压缩部817的第一制冷剂。第二压缩机821包括:第二下端压缩部827,其中压缩第二制冷剂;和第二中间压缩部828,其中压缩通过第二下端压缩部827的第二制冷剂。即,第一压缩机811和第二压缩机821配备有包括多个压缩部的多级压缩机。
第一制冷剂循环部81包括:第一分相器881,其将第一制冷剂循环中在室外热交换器813和级联热交换器85之间流动的制冷剂分离成汽态制冷剂和液态制冷剂;第一喷射管880,用于将经过第一分相器881分离出来的汽态制冷剂引导到第一中间压缩部818中;第一膨胀器814以及第二膨胀器816,它们设置在第一制冷剂循环中第一分相器881的两侧。
第二制冷剂循环部82包括:第二分相器883,其将第二制冷剂循环中在级联热交换器85和室内热交换器87之间流动的制冷剂分离成汽态制冷剂和液态制冷剂;第二喷射管882,用于将经过第二分相器883分离出来的汽态制冷剂引导到第二中间压缩部828中;第三膨胀器824以及第四膨胀器826,它们设置在第二制冷剂循环中第二分相器883的两侧。
现在描述根据本实施例的制冷剂流。当与热泵关联的热水供应装置8执行加热操作时,通过级联热交换器85并流向室外热交换器813的第一制冷剂被第一分相器分离成汽态制冷剂和液态制冷剂。被第一分相器881分离出来的第一汽态制冷剂沿第一喷射管880被引入到第一中间压缩部818中。
此外,被分相器881分离出来的第一液态制冷剂通过室外热交换器813,并被引入到第一下端压缩部817中。被第一下端压缩部817压缩的第一制冷剂与通过第一喷射管880引入的第一汽态制冷剂一起被引入到第一中间压缩部818中。
通过室内热交换器87流向级联热交换器85的第一制冷剂被第二分相器883分离成汽态制冷剂和液态制冷剂。被第二分相器883分离出来的第二汽态制冷剂沿第二喷射管882被引入到第二中间压缩部828中。
而且,被第二分相器883分离出来的第二液态制冷剂通过级联热交换器85,并被引入到第二下端压缩部827中。被第二下端压缩部827压缩的第二制冷剂与通过第二喷射管882引入的第二汽态制冷剂一起被引入到第二中间压缩部828中。
这里,可以将第一分相器881中的压力称作第一中间压力,可以将第二分相器883中的压力称作第二中间压力。可以通过调节第一膨胀器814的开度来调节第一中间压力,并可以通过调节第二膨胀器816的开度来调节第二中间压力。由于调节第一膨胀器814和第二膨胀器816的开度以允许第一中间压力和第二中间压力达到预置中间压力,所以可以通过降低压缩机811和821中消耗的功,来提高整体效率。
此外,由于喷射第一制冷剂以增大通过级联热交换器85的制冷剂的流速,喷射第二制冷剂以增大通过室内热交换器87的制冷剂的流速,所以可以进一步提高加热性能。
在第一喷射管880上安装第一喷射阀884,用于选择性地截断通过第一喷射管880的第一制冷剂流,在第二喷射管882上安装第二喷射阀885,用于选择性地截断通过第二喷射管882的第二制冷剂流。因此,可以根据热水供应和加热操作的负载变化,来选择性地喷射第一制冷剂和第二制冷剂。
下面,参照附图详细描述根据第九实施例的与热泵关联的热水供应装置。该实施例与第八实施例的不同之处在于使用与第二制冷剂进行热交换的水来执行加热操作。在本实施例中,将引用对第八实施例的描述来描述与第八实施例相同的部件。
图11是根据第九实施例的与热泵关联的热水供应装置的示意图。
参照图11,在本实施例中,使用与第二制冷剂进行热交换的水来执行加热操作。
详细讲,根据本实施例,与热泵关联的热水供应装置9还包括:水-制冷剂热交换器995,其在第二压缩机921排出的高温第二制冷剂和水之间交换热量;水管990,在水-制冷剂热交换器995中与第二制冷剂热交换的水在其中循环;以及泵991,用于强制性地使水在水管990中循环。可以在水管990的一侧设置室内热交换器97,从而加热流入室内热交换器97中的水。更详细讲,室内热交换器97包括:空气调节热交换器971,其在室内空气和水之间交换热量;以及底部热交换器972,其在室内底部和水之间交换热量。流入空气调节热交换器971中的水可以加热室内空气,流入底部热交换器972中的水可以加热室内底部。
现在描述水管990中的水流。在水-制冷剂热交换器995中从第二制冷剂吸收热量的水沿水管990流动。然后,水在通过室内热交换器97时,其热量传递到室内空气,然后,水沿水管990被再次引入到水-制冷剂热交换器995中。
这里,水-制冷剂热交换器995对应于加热冷凝器995,其中第二制冷剂加热用于加热的水而被冷凝。
可以在水管990上进一步设置流量开关986、膨胀箱987以及集水箱992,其中流量开关986用于检测水流,膨胀箱987用于缓冲水量变化,集水箱992中包括辅助加热器。在集水箱992的上侧设置用于排放过热空气的气孔988。在集水箱982的一侧可以设置压力计989和安全阀,其中压力计989用来显示集水箱992中的压力,安全阀用来在集水箱982中的压力过度高时调节集水箱982中的压力。这里,水-制冷剂热交换器995、泵991、流量开关986、膨胀箱987、集水箱992可以设置在热泵单元中。
根据本实施例的制冷剂流与第八实施例的制冷剂流相同。
根据本实施例,由于热泵单元和加热部97与水管990连接,而不是与制冷剂管连接,所以可以减少流入第二制冷剂循环部92中的第二制冷剂的量。因此,可以最小化热水供应所需的制冷剂的量。
此外,由于与制冷剂管相比,水管990更容易安装和更换,所以与热泵关联的热水供应装置9可以很容易地安装和更换。
Claims (10)
1.一种与热泵关联的热水供应装置,所述热水供应装置包括:
第一制冷剂循环部,其中执行使用第一制冷剂的第一制冷剂循环,所述第一制冷剂循环部包括:第一压缩机,对第一制冷剂进行压缩;热水供应热交换器,使用第一制冷剂执行热水供应;以及级联热交换器,第一制冷剂和第二制冷剂在所述级联热交换器中彼此进行热交换;以及
第二制冷剂循环部,其中执行使用与第一制冷剂进行热交换的第二制冷剂的第二制冷剂循环,所述第二制冷剂循环部包括:第二压缩机,对第二制冷剂进行压缩;以及室内热交换器,通过所述室内热交换器使用第二制冷剂执行室内加热或者冷却,
其中,当执行加热操作时,
所述热水供应热交换器被用作一次冷凝器,用于首次冷凝从所述第一压缩机排出的高温第一制冷剂,从而提高热水供应性能,以及
所述级联热交换器被用作二次冷凝器,用于第二次冷凝通过所述热水供应热交换器的第一制冷剂,从而提高加热性能。
2.根据权利要求1所述的热水供应装置,其中所述第一制冷剂循环部还包括:第一流动切换部,其切换第一制冷剂的流动方向,从而执行冷却操作或者加热操作的切换,以及
在第一制冷剂循环中,所述热水供应热交换器设置在所述第一压缩机和所述第一流动切换部之间,从而不管冷却操作或者加热操作如何切换,都连续执行热水供应。
3.根据权利要求1所述的热水供应装置,还包括:
供水存储部,其中存储供应的水;
供水通道,用于将水供应到所述供水存储部中;
排放通道,其排出在所述供水存储部中经过加热的热水;
水管,在所述热水供应热交换器中与第一制冷剂进行热交换的水在所述水管中流动;以及
泵,用于强制性地使水在所述水管中循环,
其中所述水管的至少一部分被纳入到所述供水存储部中,以使用与第一制冷剂进行热交换的水来加热所述供水存储部中的水。
4.根据权利要求1所述的热水供应装置,其中所述第一制冷剂循环部和所述第二制冷剂循环部的至少一个压缩机设置有包括下端压缩部和中间压缩部的多级压缩机,通过所述下端压缩部的制冷剂在所述中间压缩部中被压缩,以及
至少一个制冷剂循环部包括:
分相器,将在至少一个制冷剂循环部中冷凝的制冷剂分离成汽态制冷剂和液态制冷剂;以及
喷射阀,将在所述分相器中分离出来的汽态制冷剂引导到所述中间压缩部中。
5.根据权利要求1所述的热水供应装置,还包括:热水供应部,其与所述热水供应热交换器连接,从而使用第一制冷剂的热量执行热水供应,
其中所述第二制冷剂循环部还包括辅助热水供应热交换器,其与所述热水供应部连接,从而使用第二制冷剂的热量执行热水供应。
6.根据权利要求1或4所述的热水供应装置,其中所述第一制冷剂循环部包括室外热交换器,第一制冷剂和室外空气在所述室外热交换器中彼此进行热交换,以及
在除霜操作模式情况下,从所述第一压缩机排出的第一制冷剂在流向所述热水供应热交换器的第一制冷剂流被截断的状态下,流入到所述室外热交换器中。
7.根据权利要求1或4所述的热水供应装置,其中在除霜操作情况下,在流向所述热水供应热交换器的第一制冷剂流被截断的状态下,使用第二制冷剂执行热水供应。
8.根据权利要求1或4所述的热水供应装置,还包括:
热水供应部,在所述热水供应部中使用流入所述热水供应热交换器中的第一制冷剂的热量执行热水供应;以及
加热部,在所述加热部中使用流入所述室内热交换器的第二制冷剂的热量执行加热操作,
其中在除霜操作模式情况下,在流向所述热水供应热交换器的第一制冷剂流被截断的状态下,第二制冷剂依次与所述热水供应部和所述加热部进行热交换。
9.根据权利要求1或4所述的热水供应装置,其中使用在所述室内热交换器中与第二制冷剂进行热交换的水来执行室内加热。
10.根据权利要求9所述的热水供应装置,其中所述级联冷凝器包括:
第一制冷剂通道,第一制冷剂在所述第一制冷剂通道中流动;
第二制冷剂通道,第二制冷剂在所述第二制冷剂通道中流动;以及
水通道,通过加热部的水在所述水通道中流动,以允许通过所述加热部的水与第一制冷剂和第二制冷剂同时进行热交换。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2010-0047300 | 2010-05-20 | ||
KR1020100047300A KR101190492B1 (ko) | 2010-05-20 | 2010-05-20 | 히트펌프 연동 급탕장치 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102252445A true CN102252445A (zh) | 2011-11-23 |
CN102252445B CN102252445B (zh) | 2013-12-25 |
Family
ID=44310287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110064698XA Expired - Fee Related CN102252445B (zh) | 2010-05-20 | 2011-03-14 | 与热泵关联的热水供应装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9416990B2 (zh) |
EP (1) | EP2388532B1 (zh) |
KR (1) | KR101190492B1 (zh) |
CN (1) | CN102252445B (zh) |
WO (1) | WO2011145779A1 (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101329509B1 (ko) * | 2008-08-04 | 2013-11-13 | 엘지전자 주식회사 | 히트펌프 연동 온수 순환 시스템 및 제어 방법 |
KR101212698B1 (ko) * | 2010-11-01 | 2013-03-13 | 엘지전자 주식회사 | 히트 펌프식 급탕장치 |
KR101203579B1 (ko) | 2010-11-05 | 2012-11-21 | 엘지전자 주식회사 | 공조 겸용 급탕 장치 및 그 운전방법 |
KR101507454B1 (ko) * | 2011-06-23 | 2015-03-31 | 삼성전자 주식회사 | 히트펌프 및 그 제어 방법 |
CN103797317B (zh) * | 2011-09-13 | 2016-08-17 | 三菱电机株式会社 | 热泵装置和热泵装置的控制方法 |
KR101852797B1 (ko) * | 2012-01-09 | 2018-06-07 | 엘지전자 주식회사 | 캐스케이드 히트펌프 장치 |
JP5826722B2 (ja) * | 2012-07-23 | 2015-12-02 | 日立アプライアンス株式会社 | 二元冷凍装置 |
US10006670B2 (en) * | 2013-05-02 | 2018-06-26 | Carrier Corporation | Method for managing a refrigerant charge in a multi-purpose HVAC system |
US9933171B2 (en) * | 2014-09-29 | 2018-04-03 | Lee Wa Wong | Air conditioning and heat pump system with evaporative cooling system |
US20170130476A1 (en) * | 2015-11-10 | 2017-05-11 | Edward Earl Sweat | Water/swimming pool pump using solar thermal technology enhancing the overall efficiency |
US10695704B2 (en) * | 2016-07-20 | 2020-06-30 | General Electric Company | Multi-station debris separation system |
WO2018193658A1 (ja) * | 2017-04-19 | 2018-10-25 | 三菱電機株式会社 | ヒートポンプ装置 |
WO2021260838A1 (ja) * | 2020-06-24 | 2021-12-30 | 日本電信電話株式会社 | 給湯システム |
CN112378081A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-02-19 | 宁波蓝释电子科技有限公司 | 一种空气能热水器系统及控制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02195162A (ja) * | 1989-01-21 | 1990-08-01 | Osaka Prefecture | 冷水及び蒸気同時取り出し可能な2元ヒートポンプ |
KR20030071607A (ko) * | 2003-08-01 | 2003-09-03 | 오원길 | 케스케이드 열교환기를 갖는 이원냉동사이클을 이용한냉난방 및 급탕용 히트펌프시스템 |
JP2005299935A (ja) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | Fujitsu General Ltd | 空気調和装置 |
CN1969154A (zh) * | 2004-07-01 | 2007-05-23 | 大金工业株式会社 | 热水供给装置 |
JP2007205595A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 空気調和装置 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6198955U (zh) * | 1984-12-05 | 1986-06-25 | ||
US4893476A (en) * | 1988-08-12 | 1990-01-16 | Phenix Heat Pump Systems, Inc. | Three function heat pump system with one way receiver |
US5241829A (en) * | 1989-11-02 | 1993-09-07 | Osaka Prefecture Government | Method of operating heat pump |
US5184472A (en) * | 1991-01-08 | 1993-02-09 | Pierre Guilbault | Add on heat pump swimming pool heater control |
JP2554208B2 (ja) * | 1991-02-18 | 1996-11-13 | 関西電力株式会社 | ヒートポンプ式給湯装置 |
JP2894421B2 (ja) | 1993-02-22 | 1999-05-24 | 三菱電機株式会社 | 蓄熱式空気調和装置及び除霜方法 |
JPH1038422A (ja) * | 1996-07-19 | 1998-02-13 | Fujitsu General Ltd | 空気調和機 |
EP1111384B1 (en) | 1998-09-02 | 2006-01-18 | Arkray, Inc. | Method for preventing formation of hemoglobin A1c in blood in a dried state and blood test tool |
JP3112003B2 (ja) * | 1998-12-25 | 2000-11-27 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置 |
JP2000320914A (ja) | 1999-05-14 | 2000-11-24 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
EP1134514A1 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-19 | Société des Produits Nestlé S.A. | Refrigeration system |
KR100357988B1 (ko) | 2000-05-08 | 2002-10-25 | 진금수 | 히트 펌프식 냉·난방장치 |
JP4410957B2 (ja) | 2001-03-26 | 2010-02-10 | 株式会社ラブアース・テクノロジー | ハイブリッド型給湯装置および方法 |
JP3932913B2 (ja) * | 2002-01-29 | 2007-06-20 | ダイキン工業株式会社 | ヒートポンプ式給湯機 |
JP3925383B2 (ja) | 2002-10-11 | 2007-06-06 | ダイキン工業株式会社 | 給湯装置、空調給湯システム、及び給湯システム |
JP2006090574A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Hitachi Home & Life Solutions Inc | ヒートポンプ式給湯暖房システム |
JP2008051464A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和装置 |
US20100147006A1 (en) * | 2007-06-04 | 2010-06-17 | Taras Michael F | Refrigerant system with cascaded circuits and performance enhancement features |
-
2010
- 2010-05-20 KR KR1020100047300A patent/KR101190492B1/ko active IP Right Grant
- 2010-09-29 WO PCT/KR2010/006617 patent/WO2011145779A1/en active Application Filing
-
2011
- 2011-03-14 CN CN201110064698XA patent/CN102252445B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-17 EP EP11158594.9A patent/EP2388532B1/en active Active
- 2011-03-31 US US13/077,022 patent/US9416990B2/en active Active
-
2014
- 2014-07-11 US US14/329,133 patent/US9347683B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02195162A (ja) * | 1989-01-21 | 1990-08-01 | Osaka Prefecture | 冷水及び蒸気同時取り出し可能な2元ヒートポンプ |
KR20030071607A (ko) * | 2003-08-01 | 2003-09-03 | 오원길 | 케스케이드 열교환기를 갖는 이원냉동사이클을 이용한냉난방 및 급탕용 히트펌프시스템 |
JP2005299935A (ja) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | Fujitsu General Ltd | 空気調和装置 |
CN1969154A (zh) * | 2004-07-01 | 2007-05-23 | 大金工业株式会社 | 热水供给装置 |
JP2007205595A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 空気調和装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2388532A3 (en) | 2014-03-05 |
CN102252445B (zh) | 2013-12-25 |
US9416990B2 (en) | 2016-08-16 |
KR101190492B1 (ko) | 2012-10-12 |
WO2011145779A1 (en) | 2011-11-24 |
US20140326011A1 (en) | 2014-11-06 |
EP2388532B1 (en) | 2016-06-15 |
US20110283725A1 (en) | 2011-11-24 |
EP2388532A2 (en) | 2011-11-23 |
US9347683B2 (en) | 2016-05-24 |
KR20110127836A (ko) | 2011-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102252445B (zh) | 与热泵关联的热水供应装置 | |
CN102252361B (zh) | 带有热泵的热水供应装置 | |
CN102235776B (zh) | 热泵式热水供给装置 | |
CN102235777B (zh) | 热泵式热水供给装置 | |
US9316421B2 (en) | Air-conditioning apparatus including unit for increasing heating capacity | |
CN102326040B (zh) | 热泵系统 | |
CN102466375B (zh) | 空调热水两用装置 | |
US8800319B2 (en) | Refrigerating cycle device used in an air conditioning apparatus, a refrigerating device and the like | |
CN110831796B (zh) | 包括具有热交换器的制冷剂回路的用于车辆的制冷设备以及用于这种制冷设备的热交换器 | |
US20140116072A1 (en) | Heat pump apparatus | |
CN102261766A (zh) | 与热泵关联的热水供应装置 | |
CN105408142A (zh) | 车辆用空调装置 | |
CN103429867A (zh) | 冷却系统 | |
CN107965853B (zh) | 三管制多联机系统的室外机及控制方法 | |
CN101469911B (zh) | 空调装置 | |
CN108775729B (zh) | 蒸发冷热泵机组 | |
KR101923770B1 (ko) | 엔진 구동식 공기 조화 장치 | |
CN112140829B (zh) | 车辆热管理系统和车辆 | |
KR20210093560A (ko) | 냉난방 및 급탕 동시형 공기조화시스템 및 그의 제어방법 | |
CN206410350U (zh) | 一种冷媒循环系统 | |
KR101961170B1 (ko) | 공기열원 축냉운전 또는 축열운전과 수열원 축냉축열 동시운전 또는 축열축냉 동시운전을 갖는 다중열원 멀티 히트펌프 시스템의 제어방법 | |
KR102436705B1 (ko) | 공기조화기 | |
KR20210076677A (ko) | 가스 히트펌프 시스템 및 그 제어방법 | |
CN220996175U (zh) | 一种车辆的热管理系统与车辆 | |
CN217423483U (zh) | 空调系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131225 |