[發明專利]組合式熱電熱泵

有效

• 申請號: 201380047720.7
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN104641188B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: S·S·漢科克
• 申請（專利權）人: 特靈國際有限公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B27/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 姬利永

背景

加熱、通風和/或空氣調節系統(HVAC系統)被用在住宅的和/或商業的區域中以用于加熱和/或制冷以在這些區域內部創建舒適的溫度。這些溫度受控的區域可被稱為舒適區域。某些HVAC系統是熱泵系統。熱泵系統通常能夠通過以冷卻方法操作以用于利用制冷循環(即，反向蘭金(Reverse Rankine)循環)將熱量從舒適區域轉移至周圍區域而冷卻舒適區域。熱泵系統同樣通常能夠使通過HVAC系統的部件的制冷劑流動的方向反向從而使得熱量從周圍區域被轉移至舒適區域(加熱模式)，從而加熱舒適區域。HVAC系統的效率可通過性能系數(COP)進行量化，該性能系數是描述有用的熱移動與輸入功的比率的量度，該輸入功基本上等于電能輸入。

發明概述

在某些實施例中，提供了操作一加熱、通風和/或空氣調節(HVAC)系統的方法。此方法可包括：操作一設備以產生電和廢熱中的至少一個以及(1)利用由發電設備所產生的電來對HVAC系統的部件供電和(2)利用廢熱的至少一部分加熱HVAC系統的制冷劑中的至少一個。

在其它實施例中，提供了操作一加熱、通風和/或空氣調節(HVAC)系統的方法，該方法可包括：使流體在HVAC系統的設備和HVAC系統的回收熱交換器之間的循環回路中循環，該設備被配置成生成電和熱中的至少一個；將熱從設備轉移至流體；以及經由回收熱交換器選擇性地將熱從流體轉移至制冷劑。

在再其它實施例中，提供了加熱、通風和/或空氣調節(HVAC)系統。HVAC系統可包括配置成生成電和廢熱中的至少一個的設備、回收熱交換器和配置成選擇性地使流體在此設備和與HVAC系統的制冷劑相關聯的回收熱交換器之間循環的循環回路。

附圖簡述

為了對本公開及其優勢的更完整理解，現在結合附圖和詳細描述參照下面的簡要描述，其中相同的參考標記表示相同的部件。

圖1是根據本公開的實施例的HVAC系統的示意圖；

圖2是圖1的HVAC系統的另一示意圖；

圖3是根據本公開的實施例的操作HVAC系統的方法的流程圖；以及

圖4是適用于實現本公開的實施例的通用處理器(例如，電子控制器或計算機)系統的表示。

詳細描述

此公開提供了用于操作HVAC系統的系統和方法，該HVAC系統包括產生用于由HVAC系統的熱泵消耗的電的發電設備，同時還將來自發電設備的廢熱用作HVAC系統的附加的熱源。當處于加熱模式時，HVAC系統可利用回收熱交換器來將廢熱轉移至熱泵的制冷劑。當處于冷卻模式時，HVAC系統利用與室外單元相關聯的排熱交換器來將廢熱轉移至周圍區域而不是制冷劑。

現在參見圖1，示出了根據本公開的實施例的HVAC系統100的簡化示意圖。HVAC系統100包括室內單元102、室外單元104和系統控制器106。在某些實施例中，系統控制器106可操作以控制室內單元102和/或室外單元104的操作。如所示，HVAC系統100是所謂的熱泵系統，該熱泵系統可選擇性地進行操作以實現一個或多個基本封閉的熱力學制冷循環以提供冷卻功能和/或加熱功能。在實施例中，HVAC系統100包括空氣對空氣的熱泵。在圖1的實施例中，室外單元104包括回收熱交換器252和排熱交換器254。進一步，HVAC系統100包括發電機190和連接熱交換器252、254和發電機190的流體循環回路250。發電機190被配置成產生和供應電力和/或廢熱并由此提供HVAC系統100的能量消耗和/或熱傳遞的至少一部分。

室內單元102包括室內熱交換器108、室內風機110和室內計量設備112。室內熱交換器108是板翅式熱交換器，配置成允許在室內熱交換器108的內部管內運送的制冷劑和接觸室內熱交換器108但被保持與制冷劑隔離的流體之間的熱交換。在其它實施例中，室內熱交換器108可包括脊翅式(spine fin)熱交換器、微通道熱交換器或任何其它合適類型的熱交換器。

室內風機110是離心式鼓風機，該離心式鼓風機包括鼓風機外殼、至少部分地在鼓風機外殼內設置的鼓風機葉輪以及配置成選擇性地使鼓風機葉輪旋轉的鼓風機電機。在其它實施例中，室內風機110可包括混合流式風機和/或任何其它合適類型的風機。室內風機110被配置為能夠以在一個或多個速度范圍之上的許多速度進行操作的調制和/或可變速度風機。在其它實施例中，室內風機110可被配置為通過選擇性地對室內風機110的電機的多個電磁線圈中的不同電磁線圈供電而能夠以多個操作速度進行操作的多速風機。在又其它實施例中，室內風機110可以是單速風機。