[發明專利]熱泵及用于控制熱泵的方法

有效

• 申請號: 201210192030.8
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102840726A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 金成九
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: F25B49/02
• 分類號: F25B49/02;F25B29/00;F25B41/04
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星

技術領域

本公開的實施例涉及一種熱泵及用于控制熱泵的方法。

背景技術

熱泵被用作利用制冷劑的蒸發熱將低溫熱傳遞到高溫側的冷卻設備或者利用制冷劑的冷凝熱將高溫熱傳遞到低溫側的加熱設備。這樣的熱泵根據其驅動機構被分類成電熱泵(EHP)和燃氣熱泵(GHP)，或者根據其熱源類型被分類成水源熱泵(廢水源熱泵)和地源熱泵(GSHP)。另外，熱泵根據其供熱類型被分類成熱空氣熱泵、冷空氣熱泵、熱水熱泵和冷水熱泵，或者根據其用途被分類成加熱熱泵、冷卻熱泵、除濕熱泵和冷卻/加熱熱泵。

這樣的熱泵包括第一換熱器、第二換熱器、壓縮機、四通閥、膨脹閥、室外風扇和室內風扇。當熱泵在加熱模式下操作時，從壓縮機出來的高溫高壓制冷劑被供應到第二換熱器，第二換熱器進而將制冷劑的高溫熱排放到其外部，所述外部處于低溫。因此，執行加熱。另一方面，當熱泵在冷卻模式下操作時，利用根據制冷劑通過汽化和液化的相轉變而產生的制冷劑的蒸發潛熱將熱從低溫側傳遞到高溫側。因此，執行冷卻。

上述熱泵被構造成通過利用風扇圍繞換熱器執行熱交換的氣流(即，以氣流的方式)吸收或排放熱。

然而，這樣的熱泵對一般用途的適用性會降低，這是因為這樣的熱泵不具有熱水供應功能(即使這樣的熱泵具有房間冷卻或加熱功能)。為此，已經開發了能夠供應熱水的熱泵。

能夠供應熱水的熱泵可通過水-制冷劑換熱器產生熱水，以向外部供應產生的熱水，或者使用熱水作為加熱水。

當熱水用作加熱水時，熱水被供應到各種加熱設備(諸如，地板加熱器、風機盤管(fan?coil)和輻射器)，以對期望的區域進行加熱。

即，上述熱泵不僅通過使室內空氣溫度降低或升高來執行氣流冷卻或加熱，而且還利用通過使水溫降低或升高而產生的冷水或熱水執行冷卻或加熱。

然而，當熱泵利用氣流室內系統執行氣流加熱時，會出現室內空氣分層現象。因此，用戶可能會由于在加熱操作期間產生的熱空氣而感覺不適，并且用戶可能會在加熱操作停止之后過早地感到寒冷。

即，這樣的熱泵會存在顯熱效率低的問題。

當熱泵利用熱水執行輻射加熱(諸如，地板加熱)時，熱泵在顯熱方面表現出優良的效果，這是因為熱泵按照與鍋爐相同的方式執行輻射加熱。然而，在這種情況下，可能會存在這樣的問題：在實現地板加熱之前要花費大量的時間。

發明內容

因此，本公開的一方面在于提供一種熱泵及其控制方法，其能夠通過執行通過空氣熱交換的氣流冷卻/加熱操作、通過水熱交換的冷水/熱水操作以及混合操作(氣流冷卻/加熱操作以及冷水/熱水操作)中的一種來同時實現氣流加熱和輻射加熱或者同時實現氣流冷卻和熱水供應。

本公開的另一方面在于提供一種熱泵及其控制方法，其能夠同時實現氣流加熱和冷水操作或者同時實現氣流冷卻和冷水供應。

本公開的另一方面在于提供一種熱泵及其控制方法，其能夠通過控制設置在水力單元上的流量控制閥的開度而以最大容量或更小的容量實現氣流加熱和冷水操作。

本公開的另一方面在于提供一種熱泵及其控制方法，其能夠通過控制設置在室外單元上的流量控制閥的開度而在氣流加熱和熱水操作期間保持期望的熱水溫度。

本公開的另一方面在于提供一種熱泵及其控制方法，其能夠通過控制設置在室外單元上的膨脹閥的開度而在氣流加熱和冷水操作期間控制過熱。

本公開的另一方面在于提供一種熱泵及其控制方法，其能夠通過控制設置在水力單元上的膨脹閥的開度而以最大容量或更小的容量實現氣流冷卻和冷水操作。

本公開的其他方面將在下面的描述中進行部分闡述，部分將通過描述而清楚，或者可通過實施本公開而了解。

根據本公開的一方面，提供一種用于控制熱泵的方法，所述熱泵包括室外單元、室內單元和水力單元，所述室外單元包括壓縮機和第一換熱器，所述室內單元包括第二換熱器和膨脹閥，以執行氣流冷卻操作和氣流加熱操作，所述水力單元連接在壓縮機、第一換熱器和膨脹閥之間，以根據冷水操作和熱水操作改變制冷劑的流動方向，所述方法包括下述步驟：確定是否同時選擇了熱水操作和氣流加熱操作；當同時選擇了熱水操作和氣流加熱操作時，調節包括在水力單元中的閥的開度，以調節從壓縮機被分別供應到水力單元和室內單元的制冷劑的量。

調節包括在水力單元中的閥的開度的步驟可包括：識別室內單元的容量；選擇所述閥的開度，使得選擇的開度與識別的室內單元的容量相對應；調節所述閥的開度，使得調節后的開度與選擇的開度相對應。

所述方法還可包括下述步驟：檢測室外溫度；基于檢測到的室外溫度對選擇的開度進行補償。