[發明專利]用于混合水加熱和空氣冷卻及其控制的設備和方法

在審

• 申請號: 201580056625.2
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN107003011A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: W.R.洛里莫爾;R.L.朗;S.D.溫特斯;R.W.福斯特
• 申請（專利權）人: 瑞美制造公司
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18;F24D5/12;F24D12/02;F24D15/04;F24D17/02;F24D19/10;F24H4/02;F24H4/06;F24H6/00;F24H9/20;F25B6/02;F25B49/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 葛青

背景技術

先前已經提出了多種設備和方法，以用于通過使用來自空調設備的制冷劑來預加熱熱水器或儲水罐中的水，所述空調設備例如是，具有不可逆的制冷劑回路的空調，用于具有可逆制冷劑回路的家用空調的熱泵，或是屋頂單元(RTU)商用系統，其僅以空氣冷卻模式操作，但是具有閥以將制冷劑流從壓縮機引導至風冷冷凝器或引導至水冷冷凝器/熱交換器，其從用于提供冷氣至商業建筑內的制冷劑交換熱量到來自商業建筑的水加熱系統中的水。

發明內容

本發明認識到了、并且解決在現有技術構造和方法中的多個缺陷。

在一個實施例中，用于調節空氣和用于加熱水的系統具有制冷劑路徑。在制冷劑路徑中的第一冷凝器設置在氣流路徑中，使得第一冷凝器從移動通過制冷劑路徑中的第一冷凝器的制冷劑傳遞熱量到氣流路徑中的空氣。在制冷劑路徑中的第二冷凝器限定水流路徑，使得第二冷凝器從移動通過制冷劑路徑中的第二冷凝器的制冷劑傳遞熱量到水流路徑中的水。控制系統與制冷劑路徑操作性通信并且配置為選擇性地將制冷劑引導通過第一冷凝器或通過第二冷凝器。溫度傳感器設置在水流路徑中。控制系統與溫度傳感器操作性通信，以從溫度傳感器接收指示水流路徑中水的溫度的信號。控制系統配置為將制冷劑路徑在第一狀態和第二狀態之間移動，在第一狀態中，控制系統將制冷劑引導通過第一冷凝器而不通過第二冷凝器，并且在第二狀態中，控制系統將制冷劑引導通過第二冷凝器。控制系統配置為，如果由溫度傳感器指示的溫度低于閾值溫度，則將制冷劑路徑從第一狀態移動至第二狀態，并且基于制冷劑回路的預定的操作參數來選擇閾值溫度。

在另一實施例中，用于調節空氣和用于加熱水的系統包括制冷劑路徑。在制冷劑路徑中的第一冷凝器設置在氣流路徑中，使得第一冷凝器從移動通過制冷劑路徑中的第一冷凝器的制冷劑傳遞熱量到氣流路徑中的空氣。在制冷劑路徑中的第二冷凝器限定水流路徑，使得第二冷凝器從移動通過制冷劑路徑中的第二冷凝器的制冷劑傳遞熱量到水流路徑中的水。制冷劑路徑中的壓縮機配置為移動在制冷劑路徑中的制冷劑。控制系統與制冷劑路徑操作性通信并且配置為選擇性地將制冷劑從壓縮機引導至第一冷凝器或第二冷凝器。壓力傳感器設置在制冷劑路徑中。溫度傳感器設置在水流路徑中。控制系統與壓力傳感器操作性通信，以從壓力傳感器接收指示制冷劑路徑中的制冷劑壓力的信號，并且與溫度傳感器操作性通信以從溫度傳感器接收指示水流路徑中的水的溫度的信號。控制系統配置為將制冷劑路徑在第一狀態和第二狀態之間移動，在第一狀態中，控制系統將制冷劑從壓縮機引導至第一冷凝器而不至第二冷凝器，并且在第二狀態中，控制系統將制冷劑從壓縮機引導至第二冷凝器。控制系統配置為，如果由溫度傳感器指示的溫度低于閾值溫度，則將制冷劑路徑從第一狀態移動至第二狀態，并且基于由壓力傳感器指示的制冷劑的壓力而選擇閾值溫度。

在又一實施例中，用于調節空氣和用于加熱水的系統具有制冷劑路徑。在制冷劑路徑中的第一冷凝器設置在第一氣流路徑中，使得第一冷凝器從移動通過制冷劑路徑中的第一冷凝器的制冷劑傳遞熱量到第一氣流路徑中的空氣。在制冷劑路徑中的第二冷凝器限定水流路徑，使得第二冷凝器從移動通過制冷劑路徑中的第二冷凝器的制冷劑傳遞熱量到水流路徑中的水。蒸發器在制冷劑路徑中，并且設置在第二氣流路徑中，使得所述第二氣流路徑中的空氣將熱量傳遞至移動通過蒸發器的制冷劑。在制冷劑路徑中的壓縮機配置為移動在制冷劑路徑中的制冷劑。控制系統具有在所述制冷劑路徑中的可控閥，所述制冷劑路徑與所述壓縮機、所述第一冷凝器和所述第二冷凝器連通，使得所述可控閥選擇性地將制冷劑從所述壓縮機引導至所述第一冷凝器或所述第二冷凝器。壓力傳感器設置在制冷劑路徑中。溫度傳感器設置在水流路徑中。控制系統與壓縮機操作性通信以激活和停用壓縮機，與壓力傳感器操作性通信，以從壓力傳感器接收指示制冷劑路徑中的制冷劑壓力的信號，并且與溫度傳感器操作性通信以從溫度傳感器接收指示水流路徑中的水的溫度的信號。控制系統配置為將可控閥在第一狀態和第二狀態之間移動，在第一狀態中，可控閥將制冷劑從壓縮機引導至第一冷凝器而不至第二冷凝器，并且在第二狀態中，可控閥將制冷劑從壓縮機引導至第二冷凝器。控制系統配置為，如果由溫度傳感器指示的溫度低于閾值溫度，則將可控閥從第一狀態移動至第二狀態，并且基于由壓力傳感器指示的制冷劑的壓力而選擇閾值溫度。

本發明的其他目的、特征和方面可通過所公開的元件的多種組合方式和子組合方式來實現，所述多種組合方式和子組合方式將在下文中詳細討論。

附圖說明