專利名稱：熱泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱泵，用于^卩和加熱例如房屋，更準(zhǔn)確地H是用于冷卻和加熱處于為保持一個適宜的室內(nèi)溫度而將空氣制^ft為主要需求的氣候帶內(nèi)的房屋。
背景鉢
目前，熱泵凈iUD于加熱房屋。當(dāng)然熱泵也可用于^P房屋，在室外比^it的室內(nèi)炎熱的氣候帶的房屋內(nèi)制冷是被期望的。在這些情況下，室內(nèi)通常比舒適的溫度M。
在需^Hp以i^^f^t的室內(nèi)溫度的氣候帶,通常安裝有空勺空氣熱泵。這種熱^一年中室外比期望的室內(nèi)溫度冷的季節(jié)里也^f皮使用，用于產(chǎn)生熱量。
在通常需^HP的氣候帶^^這種熱^it行^^存在一些問題。為了獲得M的室內(nèi)溫度所需的熱^"效W卩的能力不足。例如，房屋可能需要大量的
^H卩，而il^空^y空氣熱泵不能一直4故到的。
同樣，在空氣通常需要經(jīng)常制冷而非加熱的氣候帶，因為房屋的隔熱和密封通常與將寒制^#在外并且##^顯暖的室內(nèi)氣候有關(guān)系，所以存在房屋的隔熱和密封不能令人滿意的風(fēng)險。在較暖和的國家，房屋凈^t得不夠緊密和不夠隔熱。此外，通常M少量的散熱器安^^房間內(nèi)以在冬A^得適宜的室內(nèi)溫tt。因此，在室外比室內(nèi)冷的時期經(jīng)常在房間內(nèi)itt電散熱器，這樣室內(nèi)溫度可以被##在一，1:的溫暖水平。散熱器it^用于提升溫度，因此散熱器變熱。這些電散熱器局部地加熱房屋，逸t6i為什么在同一時刻房屋里沒有電散熱器的地方相對寒冷的原因。
熱量的產(chǎn)生與一個事實有關(guān)，就^)散熱器加熱房J^昂貴的。然而，如果室外溫度很高，^Hp易于^^太高溫度的空氣也涉;^高額的成本。重要的
是，當(dāng)室外比室內(nèi)熱時要ii^一^Hfit的室內(nèi)溫JLA很昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是使得能夠^^]可逆的(換句^il，議既能糾又能加熱)熱泵，以及^HP和加熱都比力吟^^價的熱泵。本發(fā)明解決上述問題。
由此，本發(fā)明涉及一種用于建筑物內(nèi)季節(jié)性溫度平衡的熱絲置，包括分
別具有^W和暖側(cè)的熱泵，本發(fā)明的特絲于換熱絲別連接至所述^H!，J和所述暖側(cè)，其中一個換熱器連接^>熱/轉(zhuǎn)組件，另一個換熱器連接至熱/冷緩沖
器，熱泵是液l液體型熱泵，閥裝置iM在熱泵中以選棒lii^^泵的暖側(cè)或種'J連接J^口熱/^Hp組件，由》b^熱/^ip組件可以選棒l^iki^t^口熱或^H卩。


下面，#^^#合附圖所示的本發(fā)明的實施例更詳細(xì)^苗^^^發(fā)明，其中圖1示意4她示出了在產(chǎn)生熱量的過程中熱泵1和換熱器2、 3是:M可相對
于熱/冷緩沖器6和加熱/^H卩組件4定位的；
圖2示意'^i4示出了在^ip過程中熱泵1和換熱器2、 3是如何相對于熱/
冷緩沖器6和加熱/~卩組件4定位的；
M實施方式
從而，本發(fā)明涉及一種用于建筑物內(nèi)季節(jié)性溫度平衡的熱泵裝置，包括分別具有冷側(cè)和暖側(cè)的熱泵1。
才娥本發(fā)明，圖1和圖2示出了換熱器2、 3分別連接至所述冷側(cè)和暖側(cè)。其中的一個換熱器3連接^口熱/^p組件4，另一個換熱器2連接至熱/冷緩沖器6。熱泵1是液^液體型熱泵。在圖中顯示為點劃對匡的閥裝置7詔！在熱泵1中以選棒l^JtMW泵1的暖側(cè)或^W連接Jj&口熱/^P組件4,由jJ^口熱/冷卻組件4可選棒1^^熱育&#^^周圍環(huán)s^從周圍環(huán)嫂吸收熱能。例如，加熱/^Hp組件4是散熱器、地仗中的回路或;Rl^L盤管單元。在圖1和圖2中的兩種情況下，虛g示暖側(cè)，實g示冷側(cè)。#4^^實施例，閥裝置7包括四通閥8，該四通閥8iM成可調(diào)節(jié)地讓液體沿著i^擇的方向流動。四通閥8 "iM^^^加熱/^HP組件4應(yīng)當(dāng)連接至熱泵1的暖,'JiiA^H!'J而改變它的i議。四通閥8可以以^"f5f適當(dāng)?shù)姆绞絠U，以獲得這些i議。 一個例子就是內(nèi)管定^^外管中，兩個管在各自的管壁上的不同位置處具有孔。外管和內(nèi)管之一可以才Mt^HP介質(zhì)在四通閥8內(nèi)應(yīng)該流動的方向而旋轉(zhuǎn)，以出現(xiàn)一組新的穿過內(nèi)管和外管的孔。由此，^HP介質(zhì)被強制沿著"HH^擇的方向流動，
按照M實施例，閥裝置7還iM有膨,元U,參見圖1和2中的虛線橢圓形，該膨#元11包括定^i4止回閥9a、 9b下游的膨脹閥10a、 10b。
才娥另一^N^實施例，兩緣回閥9a、 9b和膨脹閥10a、 10b在膨糾元ll內(nèi)反向iU,因此暖流體可選棒liW^^^換熱器2、 3中流出。而兩組止回閥9a、 9b和膨脹閥10a、 10b中的止回閥9a、 9b迫使^Hp介質(zhì)沿著特定方向流動。由于膨,元ll酉i^有兩經(jīng)波向的止回閥9a、 9b和膨脹閥10a、 10b，所以^Hp介質(zhì)在各相應(yīng)組的止回閥9a， 9b和膨脹閥10a, 10b中被強制僅沿一個方向流動。
溫度的膨脹閥，所以閥裝置7必須能夠佳月熱泵的壓縮機12和膨脹閥，而不管是希望對加熱/^H卩組件4 it^亍加熱:^^i冷卻，并皿必須能夠使換熱器2、 3相對于彬匕并JbNl對于閥裝置7以相同的方式iU，而不管韓'J或暖側(cè)當(dāng)前是處于熱泵1的哪一#J。
才娥另一^^i^實施例，熱/冷緩沖器6包括4^面上的至少一個孔，加熱/
^Hp介質(zhì)在該孔內(nèi)以封閉的回路循環(huán)。加熱/^Hp介質(zhì)是合適的、已M類的液
體，例如加有抗凍劑的7K或液體，用于斷氐液體的凝固點。
如圖1和2所示，在熱泵裝置中設(shè)置有三個回路。第一回路為熱/冷緩沖器6處的封閉回路，iM錄行通過第一換熱器2。第二封閉回路iM在熱泵1中，遠(yuǎn)離換熱器2 (換句^i^i在第一回路的另-HP!'J),通過閥裝置7并JUi—步到達(dá)換熱器3。第三封閉回路iM成在第二回路的另"^則從換熱器3流出，到勤口熱/^H卩組件4并且回到換熱器3。
根塘另 一個實施例，熱/冷緩沖器6詔！成分別從地面上的鉆孔(bore hole)中接收熱能或#^^#^^該鉆孔中。為此，熱/冷緩沖器6由地面構(gòu)成?；蛘?，熱/冷緩沖器6可以由例如海水或地面上的收集器構(gòu)成。按照一種運4封莫式，閥裝置7詔j成使得熱泵l的暖側(cè)連接至第4熱器3， 由此產(chǎn)生熱量，參見圖l。
在產(chǎn)生熱量的過程中，第一回路的管道內(nèi)的液朱在向下流M面中和M 面向上流出后&'J一定溫度。當(dāng)液體借助泵(未示出)^^換熱器2時，液體
與第二回路中的;HP介質(zhì)進(jìn)行熱交換。然后，第一回路中蹤溫度斷氐了幾度
的液體再次向下流到鉆孔中，因為鉆孔內(nèi)的溫度高于剛剛經(jīng)過換熱器2的液體
的溫度，所以液#該鉆孔中被加熱。
第二回路中的^ip介質(zhì)通it^換熱器2內(nèi)與第一回路中的液^it行熱交換 而凈M口熱傷顯度升高踏。在經(jīng)過換熱器2后，第二回路中的~卩介質(zhì)^3±四 通閥8，四通閥8設(shè)定為允許~卩介質(zhì)流到壓縮機12的模式。在那里，^H卩介 質(zhì)由于增加的壓力而被加熱，然后被再次引入四通閥8， ^^Hp^^質(zhì)流到換熱 器3。第二回路中的^Hp介質(zhì)與第三回路中的液^ii行熱交換，由》化經(jīng)過換熱 器3后第二回路中的^p介質(zhì)的溫度斷氐。<^，第二回路中的^P介質(zhì);^A 膨月詳元U，在那里，液體僅可以只流iiJi回閥9a。在膨脹閥10a中，^H卩介 質(zhì)的溫度由于壓降而M斷氐，然后~卩介質(zhì)自身再次回流到換熱器2。
如上所述，第三回路中的液體在換熱器3內(nèi)進(jìn)行熱交換，使得溫度比之前 更高。從而，定位在第三回路中的泵可以將液體fJt^散熱器4，由此散熱器4 #^文熱量。當(dāng)液體流回到換熱器3時，液體的溫度已經(jīng)有某種程度的下降。之 后，液體流回到換熱器3中，由此液體的溫度再^Ji升。
換熱器2、 3是標(biāo)準(zhǔn)的，因為換熱器2、 3兩者#}^^亍加熱和冷卻，所以 換熱器2、 3兩者艦的具有相同的運行特性?；部跓岷蚟P期間換熱器2、 3 進(jìn)行熱交換而分別上升和下降的度tt—定的范圍之內(nèi)，所以換熱器2、 的為同一類型。
回路內(nèi)的液^體可以以不同流速^it換熱器2、 3,以便相對于經(jīng)過換熱器2、 3之前和^，液體獲得期望的溫度下降或上升。
按照另一種運4封莫式，閥裝置7 iM成使得熱泵1的韓'j連接至第1熱 器3,由jtbi^行^H卩。
在這種情況下，參見圖2，在^H卩期間，第一回路中的液^it過^i^作用進(jìn) 行循環(huán)，以^^換熱器2內(nèi)進(jìn)行熱交換而溫度升高。從而，^Hp介質(zhì)在第二回 路中進(jìn)行熱交換而溫度斷氐。第二回路中的^HP介質(zhì)沿著與加熱期間相反的方向在換熱器2、 3和閥裝置7中流動，在第二回路中的^HP介質(zhì)^it換熱器2后， ^P介質(zhì)-j^ii^料元11，不過與加熱過禾対目比是艦另一組止回岡9b和膨脹 閥10b。 ^^Ut換熱器3的^H卩介質(zhì)進(jìn)行熱交換而溫度升高，并且流入四通 閥8，該四通閥8與加熱過禾到目比iU成另一種模式。之后，^HP介質(zhì)JiiiLA^縮 機12，在那里液體由于壓力上升而被進(jìn)一步加熱。^H卩介質(zhì)由jH^t再次流過四 通閥8,并流到換熱器2。
第三回路在換熱器3內(nèi)進(jìn)行熱交換而溫度l^f氐，以獲得X+幾盤管單元4可 以;H卩周圍空氣的溫度。
^面溫度##低于室內(nèi)溫>1^1的國家，并不需，泵。^it種情況下， 來自地面的^T可以直接用來^ip室內(nèi)空氣。然而，存在一些地面溫>1升高的 氣候帶，如果不用熱泵而利用流過鉆孔的液體的溫度，那么將不會實現(xiàn)制冷。 因此，本發(fā)明的主要用在夏季里地面溫度高的氣候帶，例如歐洲南部(比如西 班牙和意大利)、非洲或世界上一年當(dāng)中有相似氣候的其它J4S區(qū)域。
按照另一個實施例，熱泵裝置可用于生產(chǎn)加熱的水或冷卻的水。在這個例 子中，熱水器連接至熱泵i，由》bi^接到換熱器3。另夕卜，熱水器中熱水和冷水
的生產(chǎn)分別與加熱和^HP加熱/^P組件4的方^f目同。
以上已經(jīng)描述了一些實施例和應(yīng)用。然而，可以在不脫離本發(fā)明的基4^恩
想的情況下以其它合適的方式設(shè)計閥裝置7、熱泵l、換熱器2、 3和熱/冷緩沖 器6。
從而，本發(fā)明并不局限于上述示出的方法實施例，而是可以在所附的權(quán)利 ^"求的范圍內(nèi):i^f亍變^f匕。
權(quán)利要求
1、一種用于建筑物內(nèi)季節(jié)性溫度平衡的熱泵裝置，包括分別具有冷側(cè)和暖側(cè)的熱泵(1)，其特征在于在所述冷側(cè)和所述暖側(cè)分別連接有換熱器(2、3)，其中一個換熱器(3)連接至一加熱/冷卻組件(4)，另一個換熱器(2)連接至一熱/冷緩沖器(6)，所述熱泵(1)是液體-液體型熱泵，在所述熱泵(1)中設(shè)置有閥組件(7)，以便選擇性地將所述熱泵(1)的所述暖側(cè)或所述冷側(cè)連接與所述加熱/冷卻組件(4)連接，由此所述加熱/冷卻組件(4)能夠選擇性地進(jìn)行加熱或冷卻。
2、 H5U'漆求1所述的熱錄置，^#棘于，所述閥組件(7)包括四 通閥(8)，所述四通閥(8)該i成可調(diào)節(jié)的，以使得所i^口熱/^Hp組件(4) 能夠選棒I^^分別構(gòu)成所述暖側(cè)或所述^C
3、 ^^又利要求1或2所述的熱泵裝置，其特征在于，所述閥組件(7)設(shè) 置有膨財元(11),所述膨脹單元(11)包括定4i^一止回閥(9a、 9b)下游 的膨脹閥(10a、 10b)。
4、 如權(quán)利要求3所述的熱泵裝置，其特4雄于，兩纟JLih回閥(9a、 9b)和 膨脹閥(10a、 10b)在膨脹單元(11)中to匕反向地設(shè)置，由此暖的液體能夠 選棒^^兩個所述換熱器(2、 3)中的一個流出。
5、 如權(quán)利要求1到4中任一個所述的熱^置，其特征在于，所述熱/冷緩 沖器(6)包括至少一個在地面上的孑L， 一加熱/^Hp介質(zhì)在所述孔中以封閉的回
6、 如上述<—個權(quán)利要求所述的熱綠置，^#棘于，所述熱/冷緩沖器 (6)詔^^A地面上的鉆孔中分別接收熱量或冷量。
7、 如上述^-個權(quán)矛決求所述的熱^置，其特征在于，兩個所述換熱器 (2、 3HM成具有相同的運行特性。
全文摘要
一種用于建筑物內(nèi)季節(jié)性溫度平衡的熱泵裝置，包括分別具有冷側(cè)和暖側(cè)的熱泵(1)。本發(fā)明的特征在于換熱器(2、3)分別連接到所述冷側(cè)和所述暖側(cè)，其中一個換熱器(3)連接到加熱/冷卻組件(4)，另一個換熱器(2)連接到熱/冷緩沖器(6)，熱泵(1)是液體-液體型熱泵，閥裝置(7)設(shè)置在熱泵(1)中以選擇性地將熱泵(1)的暖側(cè)或冷側(cè)與加熱/冷卻組件(4)連接，由此加熱/冷卻組件(4)可以選擇性地進(jìn)行加熱或冷卻。
文檔編號F25B13/00GK101641557SQ200780045933
公開日2010年2月3日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月13日
發(fā)明者B·吉爾茨, T·維爾迪格 申請人:斯堪的納維亞能源效率股份公司