本發明專利技術涉及一種控制設備，用于與具有蒸發器和冷凝器的熱泵一起使用，其中由蒸發器和壓縮機加熱的傳熱回路中的傳熱介質被布置為經由換熱器的第一部件和換熱器的第二部件將熱量傳給主液體流。該設備包括至少在加熱模式下使來自所述主液體流的部分流分流出以通過換熱器的第二部件的裝置。本發明專利技術還涉及一種方法、一種熱泵以及一種加熱系統。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種加熱系統，尤其涉及根據權利要求1的前序部分的用于與 熱泵一起使用的控制設備。本專利技術還涉及根據權利要求15的前序部分的用于與熱泵一起使用的控制 方法，以及一種熱泵和一種力o熱系統。
技術介紹
目前存在許多加熱住宅的加熱系統。隨著能源價格增加，熱泵是一類越來 越受歡迎的加熱系統。住宅用熱泵設計成產生龍頭用熱水和散熱器用熱水。用 于住宅的熱量通常由地板下供熱回路或散熱器進行分配，所述地板下供熱回路 或散熱器有時可以設有風扇。龍頭用熱水通常存儲在熱泵中的或旁邊的貯存器中，并且大體上包括水箱，為了可以立即提供比加熱系統瞬時所能產生的熱水更多的熱水，熱自來水 被加熱和儲存在水箱中。在有貯存器(熱水水箱)的情況中，其中通過電流直接實行加熱，為了白天能夠排出更多熱水，在晚上可以加熱熱水。這種類型的水加熱，原則上對熱 水水箱中的水可以加熱到的溫度沒有限制，當水箱完全被加熱時，能夠排出很多升的混合熱水。另一方面，在熱泵的情況下，熱水的加熱以更頻繁的間隔發生。此外，熱 水的加熱發生在由熱泵回路加熱的所謂的初級水的熱水水箱中，即所謂的次級 水或熱自來水。當可能的水加熱溫度被熱泵加熱初級水所能達到的溫度限制時， 對次級水能加熱到的溫度有限制。因此在設計熱泵時，很多標準必須納入考慮。例如，浴用熱自來水在龍頭 處應至少為40。C。此外，至少在瑞典存在要求熱水貯存水箱中的溫度必須至少 為50。C的規定。此外，為了阻止軍團菌大量增長，所有的熱水應當以固定時間 間隔加熱到至少60°C。至少在經濟方面，對于熱泵加熱初級水所能達到的溫度存在限制，這限制 了有多少次級水——熱自來水——能被初級水加熱。因此需要一種熱泵，其能以更低的費用提供更大量的次級水。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種用于熱泵的控制設備，其能以更低的費用提供更 大量的次級水。根據本專利技術的第一方面，該目的是通過根據權利要求1的控制設備、根據權利要求15的方法、并且根據權利要求26的熱泵和根據權利要求27的加熱系 統而實現的。根據本專利技術的控制設備，其用于與具有蒸發器和冷凝器的熱泵一起使用， 在熱泵中，被蒸發器和壓縮機加熱的傳熱回路中的傳熱介質被布置成經由第一 換熱器部件將熱量傳給主液體流，并且換熱器部件包括至少在加熱模式下使來 自所述主水流的部分流分流出而通過第二換熱器部件的設備。與現有技術相比， 這具有較低流量顯著改變傳熱表面與流量之間比率的優點，結果，部分流可以 比先前的情況加熱到比以前高得多的溫度，并且費用還低很多。然后，部分流 可以用于將次級水加熱到比先前的情況基本更熱的溫度。在主液體流通過第一換熱器部件之后，所述部分流可以分流出。這具有優 點，即當部分流到達第二換熱器部件時，部分流已經部分地被加熱。該設備可以包括使經過加熱的部分流通過或引入水箱的裝置，用于在部分 流通過期間將熱量從部分流傳給水箱中的水。這意味著能以低的加熱成本獲得 高溫的貯存水。該設備還包括控制設備，用于調節部分流相對于總流量的比例。該控制設 備例如可以包括可調分流閥或節流閥。這具有如下優點，即部分流的流量可以調節，從而一直保證水箱頂部的水 流溫度不低于特定溫度，例如50。C。此外，水流量一直可以如要求那樣進行調 節，例如在特定時刻，熱水生產可以給予優先，而在其它時刻，供熱可以給予 優先。優選通過熱泵的控制計算機來控制調節。部分流的返回流和熱水的返回流可以在第一換熱器部件的冷水側連接在 一起。這具有如下優點，即積聚在供熱系統中的能量可以臨時"借用"來增加熱水生產。第 一換熱器部件主要包括冷凝器，并且第二換熱器部件主要包括熱氣體換 熱器。這具有如下優點，即熱氣體可以將部分流加熱到非常高的溫度。附圖說明圖1大體顯示了根據現有技術的熱泵。 圖。； ' -、 " 、'圖3a和圖3b顯示了根據本專利技術的示范實施例的熱泵。圖4顯示了根據本專利技術的示范運行條件。圖5顯示了根據本專利技術的另一示范運行條件。圖6顯示了本專利技術的替換實施例。具體實施方式圖1顯示了安裝在房地產例如房屋中的根據現有技術的熱泵10,并且示意 地顯示了散熱器系統15。熱泵IO設有控制計算機12，其控制和監視熱泵的多 種功能。這些功能的例子可以是設置和/或監視熱泵壓縮機的工作溫度、室內和 室外溫度、熱曲線的調節、根據白晝的時間或在假日不在家的情況下等等控制 房間溫度。下面將給出另外的例子。用戶可以通過布置在熱泵IO上的顯示器和 鍵盤(未示出)與控制計算機12聯系。此外，熱泵10包括熱泵回路和水箱11， 所述水箱ll具有在箱底的入口 13和在箱頂的出口 14,待加熱的水從所述入口 13進入，經過加熱的水^v所述出口 14離開水箱。熱泵回路包括循環傳熱介質，其中主要是液體的傳熱介質21從例如巖石 加熱回路22的熱源吸取熱量，其中冷的介質(例如在大約-5°到+5°溫度的乙二 醇/水)被在充滿水的鏜孔中的循環泵循環。當液體傳熱介質21吸熱時，其在 蒸發器23中蒸發。蒸發溫度例如可以是-7。。然后氣體傳熱介質被壓縮機24壓 縮到更高的壓力，由于氣體體積減小，這意味著氣體溫度增加。被壓縮的加熱 氣體(熱氣體)然后經由冷凝器25和過冷器26放出熱量給所謂的初級水或散 熱器水27，同時氣體被冷凝成液體。過冷卻意味著可以提取出額外的熱量，從 而提供更經濟的熱泵，同時它保證了在傳熱介質到達膨脹閥28時沒有氣泡殘存在傳熱介質中，由此大大減少了液體傳熱介質的壓力，因此傳熱介質的溫度迅速減小，之后，傳熱介質再次從巖石加熱回路22吸熱。作為從巖石吸收熱量的加熱回路的替換，可以從土壤、空氣和/或水吸熱。圖還顯示了電加熱器釋熱元件29和用于在熱水生產和熱量生產之間轉換的轉換閥16，所述電加熱器釋熱 元件(electric heater cartridge) 29僅在需要額外提供熱量時使用，例如在非常 寒冷的日子里。此外，顯示了用于循環初級水的循環泵17。然后，被熱泵回路加熱的初級水用于交替地加熱熱自來水和房地產的散熱 器和/或地板下供熱系統。熱泵效率由傳熱介質的冷凝溫度決定，溫度越低，冷 凝開始的壓力越低，效率越高。如果初級水被10KW熱泵加熱到例如35°，那 么作為輸出和輸入之間的比率的所謂熱泵性能系數(COP)可以為5，當初級 水被加熱到50。，那么COP可以為3.4,當初級水被加熱到60。，那么COP可以 為2.5。熱泵加熱初級水可以到達的溫度至少在經濟方面具有限制，這限制了有多 少次級水——即熱自來水——可以^皮初級水加熱。圖2a-圖2e舉例說明了這點。圖2a顯示了圖1的系統，其具有用于如下假 想運行情況的溫度，其中房地產被地板下供熱系統加熱，并且地板下供熱系統 中的散熱器水的加熱/循環是依照設有箭頭的回路而進行的。如圖中所示，當散 熱器水在過冷器26中A處被接收時，散熱器水具有25。C的返回溫度。在其通 過過冷器26和冷凝器25時，散熱器水被加熱到35°,與此同時傳熱介質的溫 度從進入冷凝器時的66。C降低到通過過冷器后的28°C。圖2b顯示了相應的焓 圖，并且從該圖可以看出，在該運行情況，獲得約為5的COP值(P0UT/PIN)。 從該焓圖中還可以看出，圖2a中的冷凝器25的上部充當熱氣體換熱器，熱氣 體從66。C冷卻到39。C而不發生冷凝，并且本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于與具有蒸發器和冷凝器的熱泵一起使用的控制設備，其中，被所述蒸發器和壓縮機加熱的傳熱回路中的傳熱介質布置成經由第一換熱器部件和第二換熱器部件傳輸熱量給液體流，其中，所述傳熱介質布置成經由所述第一換熱器部件傳輸熱量給主液體流，其特征在于：至少在加熱模式下，該控制設備包括用于使來自所述主液體流的部分流分流出而通過該第二換熱器部件的裝置。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：亞當菲杰斯塔德，珀約翰薩爾廷，
申請(專利權)人：塞米亞瓦梅公司，
類型：發明
國別省市：SE[瑞典]
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