本發(fā)明涉及一種混合熱泵設備,對于制冷和加熱其都能夠與除濕功能一起執(zhí)行。
背景技術:
已知傳統(tǒng)的制冷/加熱設備是電加熱泵。由于它們可快速進行制冷和加熱,以及廉價和易于安裝,電加熱泵通常用作制冷/加熱設備。
但是,這種電加熱泵存在以下方面缺點,即,由于環(huán)境溫度的降低,消耗大量的電能并且加熱性能迅速惡化。電加熱泵還存在以下問題,即,當工作在除霜模式時,無法執(zhí)行加熱操作。
同時,在內部制冷方面,除濕和制冷技術已經(jīng)得到積極地研究。除濕制冷技術利用除濕機通過控制潛熱負荷進行制冷,以及利用蒸發(fā)熱進行降溫。
更具體地,除濕制冷技術執(zhí)行利用除濕機去除包含在空氣中的濕氣而去除潛熱負荷,以及通過向其中提供濕氣而將經(jīng)過除濕和干燥的空氣蒸發(fā),以利用蒸發(fā)熱降低空氣溫度的過程,并執(zhí)行通過形成循環(huán)周期進行制冷而重復該過程。
在低能耗和生態(tài)環(huán)境友好方面,除濕制冷技術是一種新型的可再生能源技術,并且可持續(xù)發(fā)展。
韓國專利申請公開號No.10-2012-0022684,名稱為“除濕制冷設備”是除濕制冷技術的典型例子。
上述專利申請中公開的除濕制冷設備包括:外殼;包括第一罩的除濕模塊,其設置在該外殼內,并具有通過隔離側板在其中形成的內部和外部通道間;除濕機,其可旋轉地安裝在該第一罩的內部和外部通道上;包括第二罩的再生模塊,其設置在該外殼內,并具有通過隔離側板在其中形成的內部和外部通道;再生器,其對穿過該內部和外部通道之一的空氣進行加熱;包括第三罩的制冷模塊,其設置在該外殼內,并具有通過隔離側板在其中形成的內部和外部通道;以及,感應轉子,其可旋轉地安裝在該第三罩的該內部和外部通道上;其中,該第一和第三罩可拆卸地安裝在該外殼上,并由此該外殼具有其中彼此分開的兩個通道。
包括上述專利申請的傳統(tǒng)的除濕制冷設備在低能耗和生態(tài)環(huán)境友好方面具有優(yōu)勢。
但是,由于他們只適用于具有裝置(例如空氣循環(huán)管)的結構,該除濕制冷設備存在這樣的缺點,通過該裝置,由于穿過除濕通道而冷卻的空氣可能會回供給其內部。
此外,該結構必須還要配備單獨的鼓風機,其允許制冷空氣沿其供應通道平穩(wěn)地循環(huán)。該鼓風機通常必須是具有高靜壓和高氣流的鼓風機。由于這個原因,傳統(tǒng)的除濕制冷設備還有不斷增加的電耗的缺點。
再者,傳統(tǒng)的除濕制冷設備可能僅用于內部制冷。因此,存在這樣的問題,諸如上述電加熱泵的用于內部加熱的加熱設備必須是分開提供的。
技術實現(xiàn)要素:
技術問題
面對上述問題提出本發(fā)明,本發(fā)明的一個目的是,提供一種其中配置除濕制冷技術的混合熱泵設備。此外,該混合熱泵設備還能夠用于未配置空氣循環(huán)管的結構,并對制冷和加熱功能都能夠執(zhí)行。
技術方案
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供一種混合熱泵設備,包括:外殼;第一通道,設置在該外殼中,從而第一空氣穿過該第一通道;第二通道,設置在該外殼中,從而第二空氣穿過該第二通道;除濕機,在該第一通道和第二通道之間設置并可旋轉地安裝在該外殼內,由此,該除濕機由穿過其中的該第一空氣進行干燥,并吸收來自穿過其中的該第二空氣的濕氣;加熱單元,設置在該除濕機的上游,從而更靠近該第一通道中的第一空氣的進入側,該加熱單元對穿過其中的第一空氣進行加熱;制冷單元,設置在該除濕機的下游,從而更靠近該第二通道中的第二空氣的排出側,該制冷單元用于對穿過其中的第二空氣進行選擇性制冷。此外,該混合熱泵設備還包括:制冷劑循環(huán)單元,其包括壓縮機、第一熱交換器、第二熱交換器和四通閥,該第一熱交換器設置在該制冷單元的下游,從而更靠近該第二通道中的第二空氣的排出側,根據(jù)該四通閥的控制,在該制冷劑循環(huán)單元中循環(huán)的制冷劑以壓縮機、第一熱交換器、第二熱交換器和壓縮機的順序循環(huán),或者反過來;以及水循環(huán)管,水在其中循環(huán),該水循環(huán)管連接到該第二熱交換器,由此,在其中循環(huán)的水與該第二熱交換器中的制冷劑進行熱交換。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種混合熱泵設備,包括:外殼;第一通道,設置在該外殼中,從而第一空氣穿過該第一通道;第二通道,設置在該外殼中,從而第二空氣穿過該第二通道;第三通道,設置在該外殼中,從而第三空氣穿過該第三通道;除濕機,在該第一、第二和第二通道之間設置并可旋轉地安裝在該外殼內,由此,該除濕機由穿過其中的該第一空氣干燥,并吸收來自穿過其中的該第二空氣和第三空氣的濕氣;加熱單元,設置在該除濕機的上游,從而更靠近該第一通道中的第一空氣的進入側,該加熱單元對穿過其中的第一空氣進行加熱;第一制冷單元,設置在該除濕機的下游,從而更靠近該第二通道中的第二空氣的排出側,該第一制冷單元用于對穿過其中的第二空氣進行選擇性制冷;第二制冷單元,設置在該除濕機的下游,從而更靠近該第三通道中的第三空氣的排出側,該第二制冷單元用于對穿過其中的第三空氣進行制冷。此外,該混合熱泵設備還包括:制冷劑循環(huán)單元,該制冷劑循環(huán)單元包括壓縮機、第一熱交換器、第二熱交換器和四通閥,該第一熱交換器設置在該第一制冷單元的下游,從而更靠近該第二通道中的第二空氣的排出側,根據(jù)該四通閥的控制,在該制冷劑循環(huán)單元中循環(huán)的制冷劑以壓縮機、第一熱交換器、第二熱交換器和壓縮機的順序循環(huán),或者反過來;以及水循環(huán)管,其中水在其中循環(huán),該水循環(huán)管連接到該第二熱交換器,由此,在其中循環(huán)的水與該第二熱交換器中的制冷劑進行熱交換。
在本發(fā)明的第一和第二方面,該混合熱泵設備還可包括:第三熱交換器,與該水循環(huán)管連接,由此,在該水循環(huán)管中循環(huán)的水經(jīng)由該第二熱交換器與選擇性供應到該第三熱交換器中的熱源進行熱交換。
在本發(fā)明的第一和第二方面,該第三熱交換器可連接到選擇性提供熱水的熱水管,并且,在該水循環(huán)管中循環(huán)的水與作為熱源、在該熱水管中流動的該熱水進行熱交換。
在本發(fā)明的第一和第二方面,該混合熱泵設備還可包括:第三熱交換器,與該水循環(huán)管連接,由此,在該水循環(huán)管中循環(huán)的水經(jīng)由該第二熱交換器與選擇性供應到該第三熱交換器中的熱源進行熱交換,該加熱單元可包括熱水盤管,該第三熱交換器可與選擇性供應熱水的熱水管連接,并且,在該水循環(huán)管中循環(huán)的水可與作為熱源、在該熱水管中流動的熱水進行熱交換,以及,向其中引入熱水的進水管、與該第三熱交換器連接的該熱水管的供應管、以及與該熱水盤管的入口連接的入口管通過一個三通閥相互連接。
在本發(fā)明的第一方面,該混合熱泵設備還可包括第一鼓風機,設置在該第一通道中,由此強制該第一空氣穿過該第一通道,以及,第二鼓風機,設置在該第二通道中,由此強制該第二空氣穿過該第二通道。
在本發(fā)明的第二方面,該混合熱泵設備還可包括第一鼓風機,設置在該第一通道中,由此強制該第一空氣穿過該第一通道,第二鼓風機,設置在該第二通道中,由此強制該第二空氣穿過該第二通道,以及,第三鼓風機,設置在該第三通道中,由此強制該三空氣穿過該第三通道。
在本發(fā)明的第一方面,該第一或者第二鼓風機可通過控制器選擇性地控制操作或者停止。在本發(fā)明的第二方面,該第一、第二或者第三鼓風機可通過控制器選擇性地控制操作或者停止。
在本發(fā)明的第一和第二方面,該水循環(huán)管的至少一部分可設置在內部底板、內部頂板和內部側板的至少一個中。
在本發(fā)明的第一和第二方面,該水循環(huán)管的至少一部分可設置在風機盤管單元中。
在本發(fā)明的第一和第二方面,該第一空氣可是從該外部進入到該第一通道的空氣,并且,穿過該第一通道的第一空氣可向外部排出。
在本發(fā)明的第一和第二方面,該第二空氣可是從該外部進入到該第二通道的空氣,并且,在與該第一熱交換器進行熱交換之后,該第二空氣可向外部排出。
在本發(fā)明的第一和第二方面,該混合熱泵設備還可包括:供水單元,設置在該第二通道內,由此向該第一熱交換器的表面噴水。
在本發(fā)明的第一和第二方面,該加熱單元可包括熱水盤管。
在本發(fā)明的第二方面,該第三空氣可以是從該內部進入到該第三通道的空氣,并且,穿過該第三通道的第三空氣可向內部排出。
在本發(fā)明的第二方面,該混合熱泵設備還可包括減震器,設置在該第二和第三通道之間,通過開/關該減震器將該第二通道和第三通道連通。
在本發(fā)明的第二方面,該混合熱泵設備還可包括空氣過濾器,設置在該第三通道中。
下面將參照附圖對本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和其他優(yōu)點進行更清晰理解的詳細說明。
【有益效果】
根據(jù)本發(fā)明,因為傳統(tǒng)的除濕制冷技術用于混合熱泵設備,該混合熱泵設備能夠具有高能效和生物環(huán)境友好的制冷功能。此外,即使它不包含獨立的加熱設備時,該混合熱泵設備也能夠執(zhí)行加熱功能。
此外,當該熱泵設備工作在制冷模式時,經(jīng)過除濕和制冷的空氣用于冷凝制冷劑,而不是供應到內部。在這個制冷劑的循環(huán)過程中,在水循環(huán)管中循環(huán)的水被冷卻,該內部則通過其中循環(huán)冷水的水循環(huán)管進行制冷。因此,該混合熱泵設備能夠用于內部制冷的結構中,即使它不具備獨立的空氣循環(huán)管。
此外,在制冷模式操作期間向熱水盤管提供熱水時,或者在加熱模式工作期間向熱水管提供熱水時,使用由回收的余熱加熱的熱水,這可以改善能效。
此外,當在加熱模式工作期間需要除霜操作時,能夠持續(xù)進行無中斷的加熱。因此,可解決由于中斷加熱而引起的不便。
再者,由于在加熱模式工作期間適當使用熱水和室外空氣作為熱源,因此可有效地實現(xiàn)要求的加熱性能并進而節(jié)約能量。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的混合熱泵設備的結構示意圖。
圖2是圖1所示的混合熱泵設備工作在制冷模式中的狀態(tài)示意圖。
圖3是圖1所示的混合熱泵設備工作在第一加熱模式中的狀態(tài)示意圖。
圖4是圖1所示的混合熱泵設備工作在除霜模式中的狀態(tài)示意圖。
圖5是圖1所示的混合熱泵設備工作在第二加熱模式中的狀態(tài)示意圖。
圖6是圖1所示的混合熱泵設備工作在第三加熱模式中的狀態(tài)示意圖。
附圖標記說明
1:混合熱泵設備 50:進水管
51:三通閥 100:外殼
101:除濕機 102,103:隔離板
110:第一通道 111:加熱單元
112:第一鼓風機 113:熱水盤管
114:進口管 115:出口管
120:第二通道 121:制冷單元
122:第二鼓風機 123:供水單元
130:第三通道 131:制冷單元
132:第三鼓風機 133:空氣過濾器
140:制冷劑循環(huán)單元 141:壓縮機
142:第一熱交換器 143:膨脹閥
144:第二熱交換器 145:四通閥
151:水循環(huán)管 161:第三熱交換器
170:熱水管 171:供應管
180:風機盤管單元 191:減震器。
具體實施方式
接下來,將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明典型實施方式的混合熱泵設備進行詳細描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的混合熱泵設備的結構示意圖。
如圖1所示,附圖標記1指示的是根據(jù)本發(fā)明該實施方式的混合熱泵設備,包括:外殼100,除濕機101,加熱單元111,制冷單元121,制冷劑循環(huán)單元140和水循環(huán)管151。
該外殼100包括第一和第二通道110和120,以被隔離板102分開的狀態(tài)設置在其中,空氣穿過該第一和第二通道110和120。
穿過該第一通道110的空氣可稱為第一空氣。該第一空氣可以是,例如,從外部進入到該第一通道110的空氣。在穿過該第一通道110之后,該第一空氣可向外部排出。
加熱單元111設置在該第一通道110內。在這種情況下,加熱單元111設置在后面要介紹的除濕機101的上游,以離該第一空氣的進入側更近,即,設置在距離圖中該第一通道110左側更近的地方。穿過該第一通道110的第一空氣經(jīng)由該加熱單元111穿過該除濕機101。
該加熱單元111可包括,例如,加熱盤管,以利用電阻絲提供熱量??蛇x擇地,該加熱單元111可包括,例如,熱水盤管113,以利用熱水提供熱量。
當加熱單元111包括熱水盤管113時,在該熱水盤管113的入口可設置入口管114。在該熱水盤管113的出口可設置出口管115。
進口管114與進水管50相連。提供給該進水管50的熱水通過該入口管114供應到該熱水盤管113,并然后在流過該熱水盤管113之后通過該出口管115排出。
這里,提供給該進水管50熱水可以是用于區(qū)域供暖的熱水,其利用工廠發(fā)電時或者熱電廠產(chǎn)生的余熱進行加熱。在這種情況下,通過利用回收的余熱來有效利用能量。
穿過該加熱單元111的第一空氣通過與在該熱水盤管113中流動的熱水進行的熱交換而得到加熱。在穿過該除濕機101時,由該加熱單元111加熱的第一空氣對該除濕機101進行干燥。
該除濕機101可旋轉地設置在該外殼100中。該除濕機101設置在該第一和第二通道110和120之間。
該除濕機101具有吸收劑,例如硅膠或者沸石,形成在與空氣接觸的表面上,可吸收穿過該除濕機的空氣中的濕氣。
穿過該第二通道120的空氣可稱為第二空氣。該第二空氣可以是,例如,從外部進入的空氣。該第二空氣在穿過該除濕機101時有該除濕機101進行除濕。
該制冷單元121設置該第二通道上。在這種情況下,該制冷單元121設置在該除濕機101的下游,由此更接近該第二空氣的排出側,即,設置在更接近圖中的第二通道120的左側。穿過該第二通道120的第二空氣經(jīng)由該除濕機101穿過該制冷單元121。
該制冷單元121對由于穿過該除濕機101而進行除濕的第二空氣進行冷卻。該制冷單元121可以是,例如,蒸發(fā)冷卻器,其對穿過它的第二空氣噴水,從而在噴水蒸發(fā)的過程中對第二空氣進行冷卻。
通過控制器的控制,該第二空氣可選擇地通過操作該制冷單元121噴水而進行冷卻,或者停止制冷單元121的操作。換句話說,當控制器控制該制冷單元121進行工作時,穿過該制冷單元121的第二空氣通過該制冷單元進行冷卻。而當控制器控制該制冷單元121停止工作時,不對穿過該制冷單元121的第二空氣冷卻。
雖熱后面會進行更詳細的描述,但是,當根據(jù)該實施方式的熱泵設備1工作在加熱模式時,該制冷單元121的工作即停止。結構,穿過該除濕機101的第二空氣沒有得到冷卻,而是流到后面描述的第一熱交換器142。
該制冷劑循環(huán)單元140繼續(xù)進行制冷劑在其中循環(huán)的過程。該制冷劑循環(huán)單元140包括:壓縮機141,其對制冷劑進行壓縮;第一熱交換器142,其中,制冷劑在其中冷凝或者通過熱交換蒸發(fā);以及第二熱交換器144,其中,制冷劑在其中蒸發(fā)或者通過熱交換冷凝。
在這種情況下,該第一熱交換器142設置在該第二通道120中。該第一熱交換器142設置在該制冷單元121的下游,由此,更接近該第二空氣的排出側。
用于膨脹制冷劑的膨脹閥143可設置在該第一和第二熱交換器142和144之間。
該制冷劑循環(huán)單元140包括一個四通閥145,在熱泵設備1的工作模式轉換為制冷模式或者加入模式時,用于改變制冷劑的循環(huán)方向。該四通閥145由該控制器控制,并用于改變制冷劑的循環(huán)方向。
例如,當熱泵設備1工作在制冷模式時,制冷劑可進行循環(huán),以在穿過壓縮機141、第一熱交換器142、膨脹閥143和第二熱交換器144之后返回到該壓縮機141。在這種情況下,該第一熱交換器142用作冷凝器的功能,而第二熱交換器144用作蒸發(fā)器的功能。
例如,當該熱泵設備1工作在加熱模式時,制冷劑可進行循環(huán),以在穿過壓縮機141、第二熱交換器144、膨脹閥143和第一熱交換器142之后返回到該壓縮機141。在這種情況下,該第一熱交換器142用作蒸發(fā)器的功能,而第二熱交換器144用作冷凝器的功能。
同時,為了進一步降低制冷模式工作期間該第一熱交換器142用作冷凝器時制冷劑的冷凝溫度,根據(jù)該實施方式的熱泵設備1還可包括供水單元123,其向該第一熱交換器142噴水。
該供水單元123設置在該第二通道120中,并可進行控制,如,通過控制器控制該供水單元123工作或者停止工作。
當通過操作供水單元123而向該第一熱交換器142的表面噴水時,由于向該第一熱交換器142的表面噴水的潛熱的蒸發(fā),穿過該第二通道120的第二空氣的熱量被吸收,從而進一步冷卻該第二空氣。因此,與該第二空氣進行熱交換的制冷劑的冷凝溫度進一步降低,由此可提高冷凝效率。
但是,在該第一熱交換器142用作蒸發(fā)器的加熱模式工作期間,控制器則停止該供水單元123的操作。
水循環(huán)管151是水在其中循環(huán)的管,并與該第二熱交換器144連接。該第二熱交換器144可以是板式熱交換器。在該水循環(huán)管151中循環(huán)的水可與在該第二熱交換器144中的制冷劑進行熱交換。
如上所述,根據(jù)該四通閥145的控制,該第二熱交換器144用作蒸發(fā)器或者冷凝器。
當該第二熱交換器144用作蒸發(fā)器時,在該水循環(huán)管151中循環(huán)的水通過在該第二熱交換器144中的熱交換進行冷卻。該水循環(huán)管151,其中,冷卻的水在其中循環(huán),可用于結構的內部制冷。
當該第二熱交換器144用作冷凝器時,在該水循環(huán)管151中循環(huán)的水通過在該第二熱交換器中的熱交換進行加熱。該水循環(huán)管151,其中,水在其中循環(huán),可用于結構的內部加熱。
同時,當熱泵設備1工作在加熱模式時,根據(jù)該實施方式的熱泵設備1還可包括第三熱交換器161,由此,通過在該第二熱交換器144中的熱交換而進行加熱的在該水循環(huán)管151中的水可進一步得到加熱。
該第三熱交換器161與該水循環(huán)管151相連。在該水循環(huán)管151中循環(huán)的水經(jīng)由該第二熱交換器144穿過該第三熱交換器161。在該水循環(huán)管151中循環(huán)的水可通過與供應到該第三熱交換器161的熱源進行熱交換而進行加熱。該熱源可以是,例如,熱水。
更具體地,該第三熱交換器161可與熱水管170相連。在該水循環(huán)管151中循環(huán)的水可在該第三熱交換器161中通過與流過該熱水管170的熱水進行熱交換而進行加熱。
在這種情況下,與該第二熱交換器144類似,該第三熱交換器161可以是板式熱交換器。
同時,由于在該第三熱交換器161中的熱交換是在加熱模式工作期間執(zhí)行的,因此,僅在加熱模式工作期間向該第三熱交換器161提供熱源,而在制冷模式工作期間不提供。
也就是說,選擇性地通過熱水管進行熱水的供應。例如,可通過閥門的開/關控制允許或者阻止熱水向該熱水管170的熱水供應,從而,僅在加熱模式工作期間向該熱水管170提供熱水,而在制冷模式工作期間不向其供應。
在這種情況下,連接到該第三熱交換器161的該熱水管170的供應管171可與該進水管50相連,為了向其中供應熱水。在這種情況下,進水管50、該熱水管170的供應管171、以及連接到該熱水盤管113入口的入口管114可通過一個三通閥51相互連接。
根據(jù)該三通閥51的控制,通過該進水管50進入的熱水可通過該入口管114提供給該熱水盤管113,或者通過給供應管提供給該第三熱交換器161??蛇x擇地,根據(jù)該三通閥51的控制,該熱水不可同時提供給該入口管114和供應管171。
依據(jù)該熱泵設備1的工作模式,在該水循環(huán)管151內循環(huán)的水通過穿過該第二熱交換器144或者該第二和第三熱交換器144和161進行冷卻或者加熱。經(jīng)過冷卻或者加熱的水在其中循環(huán)的該水循環(huán)管151可用于內部制冷或加熱,隨后是其典型實施例。
雖然圖中未示出,但是,該水循環(huán)管151的至少一部分可設置在內部底板、內部頂板和內部側板的至少一個中。通過將該水循環(huán)管151設置在該內部底板、內部頂板或者內部側板中,可以板式制冷或加熱的方式對內部進行制冷或加熱。
可選擇地,該水循環(huán)管151的一部分可設置在安裝于結構內部的風機盤管單元180中,如圖所示,該結構的內部可通過操作該風機盤管單元180進行冷卻或加熱。
同時,通過操作設置在該第一通道110中的第一鼓風機112,可強制該第一空氣穿過該第一通道110。類似地,通過操作設置在該第二通道120中的第二鼓風機122,可強制該第二空氣穿過該第二通道120。
通過控制器(未示出)可控制該第一和第二鼓風機112和122工作或者停止。
根據(jù)該實施方式的熱泵設備1還可包括第三通道130,設置在該外殼100中,并且空氣從其中穿過。該第二和第三通道120和130可通過外殼100中的隔離板130(partition wall)彼此隔開。
如圖所示,當外殼100中還包括第三通道130時,該除濕機101可設置在第一到第三通道110至130之間。
制冷單元131設置在該第三通道130中。該制冷單元130設置在該除濕機101的下游,由此更接近第三空氣的排出側,即,設置在更接近圖示第三通道130左側的地方。
穿過該第三通道130的空氣稱為第三空氣。該第三空氣可以是從內部進入到該第三通道130的空氣。
該第三通道130可與結構中的內部通風管連接,由此,室內空氣進入到該第三通道130并然后回供到內部。進入到該第三通道130的空氣可在相繼穿過該除濕機101和制冷單元131時進行除濕和冷卻。冷卻該第三空氣后,該第三空氣可回供到內部以對內部進行除濕和制冷。
空氣過濾器133可設置在該第三通道130中以去除穿過該第三通道130的第三空氣中的灰塵、外來雜質等類似物。
第三鼓風機132,其強制該第三空氣穿過該第三通道130,可設置在該第三通道130內??蓪υ摰谌娘L機132進行控制,與該第一和第二鼓風機112和122類似,通過控制器控制操作或者停止。
根據(jù)場合要求,控制器可這樣控制這些鼓風機,僅操作該第一和第二鼓風機112和122,或者可這樣控制這些鼓風機,操作所有第一到第三鼓風機112到132,用于內部制冷和除濕。可選擇地,控制器可這樣控制鼓風機,停止該第一和第二鼓風機112和122而僅操作該第三鼓風機132。
同時,為了在該熱泵設備1工作在制冷模式時進行內部通風,根據(jù)該實施方式的熱泵設備1還可包括減震器191,設置在該第二和第三通道120和130之間。
依據(jù)其開/關,減震器191允許該第二通道120選擇性地與該第三通道130連通。如圖所示,當減震器191打開時,進入到該第二通道120的部分室外空氣可流入該第三通道130,并且進入到該第三通道130的部分室內空氣可排出到該第二通道120。
結果,通過該第三通道130提供到內部的空氣是室內空氣和室外空氣的混合(混合氣體)。通過向其中提供該混合氣體對內部進行通風。
接下來,將參照附圖2至6對根據(jù)該實施方式的熱泵設備1的各工作模式狀態(tài)進行說明。
圖2是圖1所示的混合熱泵設備工作在制冷模式中的狀態(tài)示意圖。
如圖所示,在制冷模式工作期間,根據(jù)該三通閥51的控制,進入到該進水管50的熱水僅流到該熱水盤管113。
穿過該第一通道110的第一空氣由包括該熱水盤管113的加熱單元111進行加熱,并且,在穿過正在旋轉的該除濕機101時,經(jīng)過加熱的第一空氣對該除濕機101進行干燥。穿過該除濕機101的該第一空氣向外部排出。
從外部進入到該第二通道120的第二空氣在穿過正在旋轉的該除濕機101時進行除濕。在這個除濕機101旋轉的過程中,吸收來自該第二空氣的濕氣的除濕機101由該第一空氣進行干燥,該第一空氣在穿過該第一通道110時進行加熱,并再次生成。
通過穿過該除濕機101而進行除濕的第二空氣在穿過該制冷單元101時進行冷卻。經(jīng)過冷卻的第二空氣流到該第一熱交換器142。在這種情況下,根據(jù)該四通閥145的控制,經(jīng)過壓縮機141壓縮的制冷劑循環(huán)到該第一熱交換器142。
在穿過該第一熱交換器142時,經(jīng)過冷卻的第二空氣冷凝制冷劑,并然后排出到外部。
在這種情況下,當通過控制器控制該供水單元123打開時,向該第一熱交換器142的表面噴水,由于噴在該第一熱交換器142表面上水的潛熱的蒸發(fā),穿過該第一熱交換器142的第二空氣的熱量被吸收,由此,該第二空氣的溫度進一步降低。結果,在該第一熱交換器142中循環(huán)的制冷劑的冷凝溫度也可進一步降低,并由此可進一步降低壓縮機141的功耗。
經(jīng)由該膨脹閥143,由該第一熱交換器142冷凝的制冷劑循環(huán)至該第二熱交換器144。
在該水循環(huán)管151中循環(huán)的水通過與該第二熱交換器144中的制冷劑的熱交換而進行冷卻。經(jīng)過冷卻的水在其中循環(huán)的水循環(huán)管151的一部分設置在該風機盤管單元180中,由此,使得該內部通過該風機盤管單元180的操作而進行制冷。
在這種情況下,如上所述,當根據(jù)該實施方式的熱泵設備1還包括第三通道130時,通過操作該第三鼓風機132,在穿過該第三通道130時進行除濕和冷卻的第三空氣回供到內部,由此使得能夠對內部進行制冷和除濕。
此外,如圖所示,通過打開該減震器191,將室內空氣的一部分通過該第二通道120排出到外部,而將室外空氣的一部分通過該第三通道130供應到內部,由此使得能夠對內部進行通風。
圖3、5和6是圖1所示的混合熱泵設備工作在各種模式中的狀態(tài)示意圖。
圖3是混合熱泵設備工作在第一加熱模式中的狀態(tài)示意圖。在這種情況下,根據(jù)該三通閥51的控制,阻止向該熱水盤管113和第三熱交換器161供應熱水。
通過操作該第一和第三鼓風機112和132停止工作,阻止空氣進入該第一和第三通道110和130。關閉該減震器191。
通過操作該第二鼓風機22將室外空氣引入到該第二通道120,并且,在穿過該除濕機101之后,進入的室外空氣流到該第一熱交換器142。在這種情況下,停止該制冷單元121的工作,由此,不對已經(jīng)穿過該除濕機101的室外空氣進行冷卻。
根據(jù)該四通閥145的控制,制冷劑在該制冷劑循環(huán)單元140中的循環(huán)方向與在制冷模式工作期間的方向相反。也就是說,經(jīng)過壓縮機141壓縮的制冷劑循環(huán)至該第二熱交換器144,并然后經(jīng)由該膨脹閥143循環(huán)至該第一熱交換器142。
在該第一熱交換器142中循環(huán)的制冷劑通過該第二空氣的熱交換而蒸發(fā),并然后進入到壓縮機141在那里進行壓縮。經(jīng)過壓縮機141壓縮的制冷劑循環(huán)至該第二熱交換器144,在這種情況下該第二熱交換器144用作冷凝器的功能,由此,在該水循環(huán)管151中循環(huán)的水通過在該第二熱交換器144中的熱交換而得到加熱。
其中循環(huán)經(jīng)過加熱的水的水循環(huán)管151的一部分設置在該風機盤管單元180中,由此,使得能夠通過該風機盤管單元180的操作對內部進行加熱。
圖4是圖1所示的熱泵設備工作在除霜模式中的狀態(tài)示意圖。
霜可能出現(xiàn)在第一熱交換器142用作蒸發(fā)器的第一加熱模式工作期間。在這種情況下,為了除霜,熱泵設備1可工作在除霜模式。
當該熱泵設備工作在除霜模式時,停止第一到第三鼓風機112至113的操作。
根據(jù)該三通閥51的控制,進入到進水管50的熱水通過該熱水管170提供到該第三熱交換器161。在該水循環(huán)管151中循環(huán)的水通過在該第三熱交換器161中的熱交換而進行加熱。由此,可通過操作該風機盤管單元180進行內部加熱。
經(jīng)由該風機盤管單元180,在該水循環(huán)管151中循環(huán)的水穿過該第二熱交換器。
在這種情況下,根據(jù)該四通閥145的控制,在該制冷劑循環(huán)單元140中循環(huán)的制冷劑的循環(huán)方向與制冷模式工作期間的制冷劑循環(huán)方向相同。
該第二熱交換器144用作蒸發(fā)器的功能,而在穿過該第二熱交換器144時進行加熱的水循環(huán)管中的水,將在該第二熱交換器144中循環(huán)的制冷劑蒸發(fā)。
蒸發(fā)的制冷劑進入到壓縮機141,在那里進行壓縮,并然后循環(huán)至該第一熱交換器142。在該第一熱交換器142中循環(huán)的制冷劑與在第一熱交換器142上形成的霜進行熱交換。在這個過程中,霜被加熱并去除。
根據(jù)該實施方式的熱泵設備1能夠執(zhí)行無間斷的內部加熱,即使它工作在除霜模式中。
圖5是圖1所示的熱泵設備工作在第二加熱模式中的狀態(tài)示意圖。
根據(jù)該實施方式的熱泵設備1直接利用由外部提供的熱水而進行內部加熱。這里,熱水可能是用于區(qū)域供暖的熱水,如上所述,其通過回收的余熱進行加熱。
與圖4所示的除霜模式的操作類似,在該第二加熱模式中,水循環(huán)管151中循環(huán)的水在第三熱交換器161中通過與熱水管170供應的熱水進行熱交換而進行加熱。
經(jīng)過加熱的水穿過該風機盤管單元180,并且,通過該風機盤管單元180的操作可對內部進行加熱。
但是,該第二加熱模式中的操作與圖4所示的除霜模式中的操作的區(qū)別在于,該制冷劑循環(huán)單元140停止工作。
圖6是圖1所示的熱泵設備工作在第三加熱模式中的狀態(tài)示意圖。
在第三加熱模式中,第一和第三鼓風機112和132停止工作,并且僅第二鼓風機122工作,因此,室外空氣進入到該第二通道120中。在這種情況下,制冷單元121保持在停止的工作狀態(tài)。
根據(jù)該四通閥145的控制,制冷劑在該制冷劑循環(huán)單元140中循環(huán)的方向與第一加熱模式工作期間制冷劑的循環(huán)方向相同。因此,該第一熱交換器142用作蒸發(fā)器的功能,用于利用穿過該第二通道120的作為熱源的室外空氣蒸發(fā)制冷劑。
在該第一熱交換器142中蒸發(fā)的制冷劑通過壓縮機141進行壓縮,并然后循環(huán)至該第二熱交換器144。在這種情況下,第二熱交換器144用作冷凝器的功能。在水循環(huán)管151中循環(huán)的水在穿過該第二熱交換器144時進行初步加熱。
水循環(huán)管151中經(jīng)過初步加熱的水穿過該第三熱交換器161。根據(jù)該三通閥51的控制,通過熱水管170向該第三熱交換器161提供熱水。水循環(huán)管151中經(jīng)過初步加熱的水通過與第三熱交換器161中的熱水進行的熱交換而得到二次加熱。
經(jīng)過二次加熱的水穿過該風機盤管單元180。從而,可通過風機盤管單元180的操作對內部進行加熱。
在該第三加熱模式中,由于水循環(huán)管151中循環(huán)的水在穿過第二和第三熱交換器144和161時加熱兩次,因此,可快速加熱水。在該第三加熱模式中,該熱泵設備1能夠快速進行內部加熱。
雖然關于所示的實施方式對本發(fā)明進行了描述,但是,應當理解,本領域技術人員進行的多種其他改進和應用將落在這些實施方式的實質范圍內。更具體地,各種變化和改變均可能是這些實施方式的具體組成部分。
此外,應當理解,與各種變化和改變相關的不同均落在由附后的權利要求書所限定的本公開內容的實質范圍內。