專利名稱：控制熱泵系統(tǒng)中輔助熱量的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制一熱泵系統(tǒng)中輔助熱量的方法與設(shè)備，其中，將一可控加熱件與室內(nèi)風(fēng)扇盤管結(jié)合使用以加熱供應(yīng)的空氣，并根據(jù)空氣流出該室內(nèi)風(fēng)扇盤管的溫度初步控制該可控加熱件，大致與在室內(nèi)恒溫器(thermostat)上所感應(yīng)的溫度無(wú)關(guān)?？諝饬鞒鍪覂?nèi)風(fēng)扇盤管的溫度可被直接感應(yīng)、或者根據(jù)所感應(yīng)的外部環(huán)境溫度來(lái)預(yù)測(cè)。
熱泵系統(tǒng)使用一致冷劑以便在一循環(huán)回路的相對(duì)較熱側(cè)與該回路的相對(duì)較冷側(cè)之間輸送熱能，在較熱側(cè)，一壓縮機(jī)壓縮致冷劑以升高其溫度；而在較冷側(cè)，該致冷劑被膨脹，從而使其溫度下降。由于介于致冷劑與室內(nèi)以及室外空氣之間的溫差，熱能被分別加入到位于回路一側(cè)上的致冷劑內(nèi)，并被從位于另一側(cè)上的致冷劑中抽出，以便將室外空氣作為一熱能源來(lái)利用。
使用在住宅加熱及冷卻中的熱泵是雙向的，其中適當(dāng)?shù)拈y以及控制裝置可選擇地引導(dǎo)致冷劑流過(guò)室內(nèi)和室外熱交換器，以便室內(nèi)熱交換器位于致冷劑循環(huán)回路的熱側(cè)上用于加熱；以及位于冷側(cè)上用于冷卻。一循環(huán)風(fēng)扇使室內(nèi)空氣流過(guò)室內(nèi)熱交換器，并流過(guò)通向室內(nèi)空間的管道。返回管道從室內(nèi)空間中抽出空氣，并將該空氣再帶回至室內(nèi)熱交換器。一風(fēng)扇同樣使周圍空氣流過(guò)室外熱交換器，并將熱量釋放到室外空氣內(nèi)，或者從室外空氣中抽出可得到的熱量。
只有在相應(yīng)的熱交換器處的致冷劑與空氣之間存在著充分的溫差時(shí)，這些類型的熱泵系統(tǒng)可運(yùn)行以持續(xù)輸送熱能。對(duì)于加熱，倘若介于空氣與致冷劑之間的溫差使可得到的熱能大于運(yùn)行壓縮機(jī)和相應(yīng)的風(fēng)扇所需的電能，則熱泵系統(tǒng)是有效的。溫差通常足以進(jìn)行有效地冷卻，甚至在炎熱的日子里。然而，對(duì)于加熱，當(dāng)室外氣溫低于大約25°F時(shí)，熱泵系統(tǒng)可能無(wú)法從室外空氣中抽出足夠的熱量以補(bǔ)償由于從建筑物到室外的熱對(duì)流、熱傳導(dǎo)及熱輻射而從此空間損耗的熱量。
當(dāng)熱泵無(wú)法向建筑物提供足夠的熱量(即，室外溫度低于介于建筑物負(fù)載與熱泵容量之間的平衡點(diǎn))時(shí)，在位于自室內(nèi)熱交換器/盤管下游的供氣管內(nèi)提供一輔助加熱件以提供所需的附加熱量，用以維持想要的室內(nèi)氣溫。該輔助加熱的啟動(dòng)一般由一室內(nèi)恒溫器控制，居住者用恒溫器設(shè)置一由運(yùn)行加熱系統(tǒng)將在該空間維持的所需溫度。
傳統(tǒng)的熱泵控制系統(tǒng)采用一種二級(jí)加熱/一級(jí)冷卻室內(nèi)恒溫器。當(dāng)來(lái)自恒溫器的第一次要求加熱時(shí)，使熱泵壓縮機(jī)及風(fēng)扇動(dòng)作，以便在室外抽取熱量，并在室內(nèi)釋放熱量。熱泵將空氣施加給建筑物(一般在大約80°F)，直到室內(nèi)溫度達(dá)到恒溫器的設(shè)置點(diǎn)(即，第一設(shè)置點(diǎn))，然后停止工作。倘若建筑物的熱量損耗大于熱泵容量，這在室外溫度下降時(shí)發(fā)生，則無(wú)法由熱泵將室內(nèi)氣溫升至想要的溫度。于是，室內(nèi)溫度連續(xù)下降。
室內(nèi)恒溫器具有一第二切換裝置，該裝置的運(yùn)行溫度略低于第一切換裝置操作的想要的運(yùn)行溫度。通常，當(dāng)室溫降至由恒溫器所設(shè)定的第二設(shè)置點(diǎn)時(shí)，向輔助加熱件提供功率。該輔助加熱件提供所需的附加熱量，以便將室內(nèi)溫度升至第二設(shè)置點(diǎn)溫度(供氣溫度一般為大約125°F)，然后，熱泵單獨(dú)工作，以便向建筑物提供熱量，直到其達(dá)到第一設(shè)置點(diǎn)。
然而，如美國(guó)專利5,367,601號(hào)中所述，傳統(tǒng)的二級(jí)加熱控制引起熱泵系統(tǒng)放入到建筑物中的供氣溫度大范圍的起落。該大范圍的溫度起落(例如，80°F至125°F)會(huì)令居住者感到不舒服，并且不利于熱泵系統(tǒng)的效率。在用以改善居住者舒適感的一次嘗試中，‘601專利提出一種控制系統(tǒng)，它提供一種通過(guò)感應(yīng)供氣溫度，然后連續(xù)地控制輔助加熱的接通/切斷狀態(tài)所進(jìn)行的對(duì)輔助加熱運(yùn)行的嚴(yán)密(closer)控制。雖然此項(xiàng)提議在將供氣溫度維持在某一數(shù)值上有了較大進(jìn)展，但是它至少具有兩個(gè)顯著缺點(diǎn)。
第一，只有當(dāng)已存在來(lái)自室內(nèi)恒溫器的第二次要求加熱時(shí)方可采用該輔助加熱。由于在第一級(jí)加熱期間從未給輔助加熱通電，因此這很難將供氣溫度維持在一恒定的預(yù)定值上。
第二，安裝熱泵的技術(shù)人員必須將溫度傳感器設(shè)置在建筑物管道結(jié)構(gòu)的供氣管內(nèi)。傳感器位置的變化會(huì)導(dǎo)致溫度感應(yīng)精確度的變化，接著會(huì)導(dǎo)致控制器對(duì)輔助加熱的錯(cuò)誤控制。
美國(guó)專利4,141,408號(hào)也揭示了用于控制一熱泵系統(tǒng)中輔助加熱的控制裝置。該專利提出采用設(shè)置在室內(nèi)盤管上的諸傳感器來(lái)測(cè)量空氣流出盤管時(shí)的溫度。這些傳感器與閉合用以操作一個(gè)或者兩個(gè)輸出固定加熱件的繼電器相連。由于不存在用于在第一級(jí)加熱期間操作輔助加熱件的裝置，因此該系統(tǒng)無(wú)法防止供氣溫度中大范圍的起落。還不存在用于精確地控制加熱件操作的裝置，這些加熱件只是根據(jù)傳感器所感應(yīng)的溫度簡(jiǎn)單地接通和切斷。
美國(guó)專利5,332,028號(hào)也揭示了一種熱泵系統(tǒng)，它具有在除霜操作期間應(yīng)用于供應(yīng)的空氣的輔助熱量，用以避免當(dāng)熱泵運(yùn)行在除霜操作時(shí)的一種“冷吹”狀態(tài)。該專利提出在除霜期間根據(jù)所感應(yīng)的供氣溫度來(lái)接通一輔助加熱件，并且在除霜期間必須將供氣溫度值維持在一令人舒適的數(shù)值上時(shí)，相應(yīng)地在諸階段提供附加熱量。然而，該系統(tǒng)也需要安裝技術(shù)人員設(shè)置供氣溫度傳感器，并因此遭受上述相同的缺點(diǎn)。并且不存在用于精確地控制輔助加熱件以避免上述大范圍的供氣溫度起落的裝置。此外，為了始終確保一恒定的供氣溫度，在第一級(jí)加熱期間不操作輔助加熱件。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于通過(guò)精確地控制輔助加熱件將來(lái)自于一熱泵系統(tǒng)的供氣溫度維持在大致恒定的數(shù)值上，同時(shí)相對(duì)于位于室內(nèi)盤管下游的溫度傳感器的位置避免安裝誤差的可能性。
本發(fā)明提供一種用于通過(guò)精確地控制施加給從一室內(nèi)盤管流至熱泵系統(tǒng)的一供氣管的空氣的輔助熱量以維持一熱泵系統(tǒng)內(nèi)大致恒定的供氣溫度的方法與設(shè)備。此類熱泵系統(tǒng)包括具有用于引入(initiate)由室內(nèi)盤管所提供的熱量的一第一設(shè)置點(diǎn)和用于引入由輔助加熱裝置所提供的附加熱量的一第二設(shè)置點(diǎn)的一室內(nèi)恒溫器。該方法包括以下步驟提供位于室內(nèi)風(fēng)扇盤管的下游、用于加熱從室內(nèi)盤管流到供氣管的空氣的一輸出可調(diào)加熱件。一建立在微處理器上的控制器感應(yīng)室外氣溫、或者感應(yīng)在介于室內(nèi)盤管與輸出可調(diào)加熱件之間的一位置上由室內(nèi)盤管所加熱的氣流的盤管輸出溫度，然后，根據(jù)所感應(yīng)的溫度可選擇地給輸出可調(diào)加熱件通電，這與室內(nèi)恒溫器的第二設(shè)置點(diǎn)無(wú)關(guān)。倘若僅僅靠輸出可調(diào)加熱件不能協(xié)助室內(nèi)盤管將供氣溫度維持在一預(yù)定的基礎(chǔ)溫度上，則還可采用一個(gè)或者多個(gè)輸出固定加熱件。
發(fā)明者在認(rèn)識(shí)到下列情況下開始了本發(fā)明，為了將供氣溫度維持在一預(yù)定的基礎(chǔ)溫度上、比方說(shuō)105°F，當(dāng)熱泵系統(tǒng)僅僅運(yùn)行在第一級(jí)(即，響應(yīng)來(lái)自室內(nèi)恒溫器的第一要求)中時(shí)，有時(shí)需要將輔助熱量添加至供應(yīng)的空氣。發(fā)明者還認(rèn)識(shí)到，采用輸出固定加熱件，即使是在熱泵工作的第一級(jí)中使用，也常常將過(guò)多的熱量施加給供應(yīng)的空氣，由此導(dǎo)致了由已有系統(tǒng)所經(jīng)歷的大范圍溫度起落問(wèn)題。
本發(fā)明通過(guò)在熱泵運(yùn)行的第一級(jí)期間采用一與室內(nèi)盤管相結(jié)合的輸出可調(diào)加熱件克服了這個(gè)問(wèn)題。給該輸出可調(diào)加熱件以動(dòng)力，與室內(nèi)恒溫器的第二設(shè)置點(diǎn)無(wú)關(guān)，在給輸出可調(diào)加熱件通電之前，不必存在來(lái)自恒溫器的對(duì)輔助熱量的要求。這樣，可在由室內(nèi)盤管所施加的第一級(jí)加熱的同時(shí)給該輸出可調(diào)加熱件以動(dòng)力，以便將供氣溫度維持在一大致恒定的預(yù)定的基礎(chǔ)溫度上(例如，105°F)。倘若對(duì)輸出可調(diào)加熱件的要求超出其輸出能力，則還可一次一個(gè)地給輸出固定加熱件通電，以便滿足建筑物負(fù)載。另外，倘若該負(fù)載使得恒溫器要求輔助熱量，則倘若必要的話，可停止輸出可調(diào)加熱件的操作，以便可將滿功率施加給滿足來(lái)自恒溫器的第二要求所需的許多的輔助加熱件(包括輸出可調(diào)加熱件)。
本發(fā)明還通過(guò)采用設(shè)置在室內(nèi)空氣盤管的下游側(cè)上的一在工廠安裝好的傳感器、或者采用一室外傳感器克服了上述傳感器定位問(wèn)題。在任何一種情況中，由于對(duì)安裝者而言，不必將傳感器設(shè)置在位于要加熱的建筑物的供氣管道結(jié)構(gòu)中的一精確位置上，因此不會(huì)將校準(zhǔn)誤差引入到該系統(tǒng)中。
通過(guò)結(jié)合本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的附圖來(lái)閱讀下文中的詳細(xì)描述將更好地理解本發(fā)明的這些以及其它目的。


圖1是安裝有本發(fā)明的一種熱泵系統(tǒng)的一室內(nèi)盤管部分的立體圖；圖2是安裝有本發(fā)明的一種熱泵系統(tǒng)的電加熱組件部分的立體圖；以及圖3是用室外溫度與供氣溫度示出了熱泵容量與建筑物負(fù)載需要量的一曲線圖。
現(xiàn)在請(qǐng)參閱圖1，如圖所示，本發(fā)明總地由標(biāo)號(hào)10表示，其中裝有具有一回氣通風(fēng)系統(tǒng)(plenum)12、一供氣通風(fēng)系統(tǒng)13和一鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)組件14的一室內(nèi)盤管部分11，它用于將空氣抽到回氣通風(fēng)系統(tǒng)12中、并借助供氣通風(fēng)系統(tǒng)13再將該空氣輸送到被調(diào)節(jié)的空間內(nèi)。一室內(nèi)盤管16設(shè)置在該系統(tǒng)中，并具有流過(guò)其中進(jìn)行循環(huán)的致冷劑，當(dāng)該致冷劑通過(guò)該系統(tǒng)循環(huán)時(shí)，它冷卻或者加熱通過(guò)盤管16的空氣。在冷卻模式中，該室內(nèi)盤管16用作為一蒸發(fā)器，以便從室內(nèi)空氣中去除熱量；而在加熱模式中，則用作為一冷凝器，以便將熱量提供給室內(nèi)空氣，在除霜模式期間，該系統(tǒng)從加熱模式切換至冷卻模式，以使來(lái)自于室內(nèi)空氣的熱量由致冷劑輸送至室外盤管，以便于其除霜。
一電加熱組件17位于鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)組件14的正下游。通常，在低(例如，32°F以下)室外溫度的條件下，組件17中的電阻加熱件被通電以輔助熱泵。在除霜模式期間也使用該組件，在為了室內(nèi)盤管的除霜而從回氣中去除熱量的同時(shí)，加熱輸送至被調(diào)節(jié)的空間的空氣。根據(jù)本發(fā)明，在熱泵運(yùn)行的第一級(jí)(即，當(dāng)通常單獨(dú)使用室內(nèi)盤管以提供被加熱的供應(yīng)的空氣時(shí))期間，也操作該組件。本發(fā)明的這個(gè)方面將在下文中更詳細(xì)地加以說(shuō)明。
一建立在微處理器基礎(chǔ)上的控制器18用于根據(jù)從一室內(nèi)恒溫器(圖中未示出)和一溫度傳感器19、例如一熱敏電阻等所接收的信號(hào)來(lái)控制整個(gè)熱泵系統(tǒng)。熱敏電阻19起到感應(yīng)流出室內(nèi)盤管的空氣的溫度的作用。熱敏電阻19還可用于感應(yīng)室內(nèi)空氣的溫度，并且在兩種情況下，在熱泵運(yùn)行期間，借助于導(dǎo)線21將那些溫度信號(hào)提供給控制器18。
室內(nèi)盤管16與一標(biāo)準(zhǔn)閉環(huán)致冷回路相連，該回路包括一壓縮機(jī)22、一四通閥23、具有一風(fēng)扇26的一室外盤管24以及膨脹閥27和28。該四通閥23由控制器18可選擇地操作，以便在相應(yīng)的冷卻、加熱、或者除霜模式中起作用，其中膨脹閥28起到測(cè)量流到室內(nèi)盤管16的流量的作用，或者膨脹閥27起到測(cè)量流到室外盤管24的致冷劑流量的作用。控制器18可選擇地操作壓縮機(jī)22以及風(fēng)扇26。
圖2中更詳細(xì)地示出了電加熱組件17，它包括借助由控制器18控制的一繼電器(圖中未示出)與一對(duì)電源導(dǎo)線31相連的若干電阻加熱件29。這些加熱件29向后延伸至供氣通風(fēng)系統(tǒng)13，并由若干圖中所示的支撐桿32垂直支撐。各加熱件較佳地額定為5KW，也可采用其它的額定元件。其中一個(gè)加熱件是以低到100W的增量從0直到5KW可調(diào)。其余的元件、較佳地達(dá)三個(gè)附加元件全都較佳地確定在相同的輸出額定級(jí)上。圖2僅僅描繪了一種二件式配置。
圖3示出了室外溫度與供氣溫度的關(guān)系曲線，并包括表示熱泵容量(由熱泵系統(tǒng)自身的參數(shù)所決定)的曲線HPC以及表示建筑物加熱需要量(建筑物負(fù)載)的曲線BL。圖3示出了當(dāng)室外溫度降低時(shí)，熱泵容量減小，而建筑物負(fù)載增加，兩者基本呈線性。平衡點(diǎn)即兩線的交叉點(diǎn)。通常，熱泵系統(tǒng)的第一級(jí)一般被用來(lái)服務(wù)于位于平衡點(diǎn)上方的室外溫度下的負(fù)載需要，而將第二級(jí)加熱(輔助加熱)添加到位于平衡點(diǎn)下方的室外溫度下的系統(tǒng)的供應(yīng)的空氣。圖3中所描繪的系統(tǒng)的平衡點(diǎn)約為34°F。
為了維持一基本供氣溫度、比方說(shuō)105°F(由圖3中的水平線BT表示)，本發(fā)明可選擇地控制以下式為基礎(chǔ)施加給輸出可調(diào)加熱件的功率kW=常數(shù)(Constant)×CFM×(T2-T1)式中T2是供應(yīng)的空氣的目標(biāo)基本(target base)溫度(BT)，T1是流出室內(nèi)盤管的氣溫，以及CFM是流過(guò)系統(tǒng)(已知具有某些風(fēng)扇型號(hào)以及近似具有其它風(fēng)扇型號(hào))的氣流。
(該常數(shù)簡(jiǎn)單地確保了各種單元之中的一致性(reconciliaton)。)當(dāng)在室內(nèi)盤管的輸出處感應(yīng)到T1時(shí)，該讀數(shù)被直接使用到上式中。然而，當(dāng)感應(yīng)室外溫度時(shí)，T1是通過(guò)從圖3所示的曲線中用外插法(extrapolation)所預(yù)測(cè)的。這可采用眾所周知的查尋技術(shù)完全在控制器18內(nèi)完成。
根據(jù)本發(fā)明并參閱圖3，控制器定期要求傳感器19感應(yīng)一溫度讀數(shù)(T1)。然后，該控制器計(jì)算出必須由輸出可調(diào)加熱件所施加的kW功率量。倘若已有來(lái)自室內(nèi)恒溫器的用于第一級(jí)加熱的一要求，但是T1等于T2，則該系統(tǒng)將僅僅循環(huán)第一級(jí)加熱，如圖3所示曲線中的HP ONLY部分所示。然而，倘若T1小于T2，則該控制器將采用上式計(jì)算出要施加給輸出可調(diào)加熱件的功率量，然后，采用一固態(tài)繼電器來(lái)控制施加給輸出可調(diào)加熱件的功率。
現(xiàn)在將借助例子來(lái)說(shuō)明將功率施加給輸出可調(diào)加熱件的較佳方法。比方說(shuō)所計(jì)算的用于輸出可調(diào)加熱件的功率需要量為2kW，并且輸出可調(diào)加熱件的額定滿功率為5kW。這意味著需要輸出可調(diào)加熱件的滿功率的40％來(lái)將T1升至基本溫度T2(BT)。功率在固定數(shù)目的線循環(huán)、例如假定一百個(gè)線循環(huán)上被施加給輸出可調(diào)加熱件。倘若計(jì)算確定輸出可調(diào)加熱件需要40％的功率，則將功率接通至用于四十個(gè)線循環(huán)的元件，然后切斷用于六十個(gè)線循環(huán)的元件。這樣就產(chǎn)生了來(lái)自輸出可調(diào)加熱件的必要的2kW輸出量。只要控制器感應(yīng)(通過(guò)傳感器19)到T1小于T2，就連續(xù)地重復(fù)將功率施加給可調(diào)加熱件的循環(huán)過(guò)程。
較佳地，為精確地控制供氣溫度，施加給輸出可調(diào)加熱件的功率遞增變化，比方說(shuō)增量低到滿功率的2％。因此，倘若第一次感應(yīng)T1需要40％的功率，但是T1在下一讀數(shù)循環(huán)中下降了，并且此刻控制器計(jì)算出需要45％的功率(即，2.25kW)來(lái)將T1升至T2，則施加給輸出可調(diào)加熱件的功率要增加5％(即，分別連續(xù)地接通四十五個(gè)線循環(huán)和切斷五十五個(gè)線循環(huán))直到T1等于T2。雖然用本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)2％的增量，或許5％滿功率的增量是處理T1波動(dòng)所需的低增量。
倘若計(jì)算出的功率超過(guò)輸出可調(diào)加熱件的額定輸出量(例如，5kW)，則其中一個(gè)附加的輸出固定加熱件(例如，各為5kW)將由控制器通電，并且施加給輸出可調(diào)加熱件的功率將連續(xù)地變化以滿足超出5kW的功率要求。
輸出可調(diào)加熱件較佳地由一固態(tài)繼電器接通和切斷，而采用機(jī)電繼電器來(lái)接通和切斷其余的元件。該固態(tài)繼電器由一安裝在控制器18內(nèi)的繼電器驅(qū)動(dòng)器電路所驅(qū)動(dòng)。該固態(tài)繼電器具有零交叉電路，只有當(dāng)線循環(huán)經(jīng)過(guò)零伏時(shí)，該電路接通和切斷輸出可調(diào)加熱件。這樣，一半的線循環(huán)的通/斷延遲將用于加熱件的最少時(shí)間限制到兩個(gè)線循環(huán)。在一加熱件額定為5kW并運(yùn)行在一種一百線循環(huán)時(shí)間基礎(chǔ)上的情況下，因此最低功率輸出量將為100W。
在圖3中與熱泵容量線平行的局部線F1、F2和F3示出了接通固定5kW加熱件的作用。三角形陰影區(qū)域R1表示通過(guò)如上所述對(duì)輸出可調(diào)加熱件提供功率所得到的附加容量。三角形陰影區(qū)域R2表示一第一附加固定5kW加熱件由控制器通電的同時(shí)、對(duì)輸出可調(diào)加熱件提供功率所得到的附加容量。這些區(qū)域R1和R2由BT溫度線(圖3中為105°F)所限制。BT線與BL和HPC線的交點(diǎn)限定了室外溫度的范圍，輸出可調(diào)加熱件(區(qū)域R1)以及、倘若必要的話、其中一個(gè)附加的輸出固定加熱件(區(qū)域R2)在該范圍中與由室內(nèi)盤管所提供的第一級(jí)加熱一起進(jìn)行循環(huán)地通電。在BT線與BL線的交點(diǎn)的左側(cè)，熱泵容量低，以至于為了滿足建筑物負(fù)載要求，系統(tǒng)連續(xù)地運(yùn)行室內(nèi)盤管，并循環(huán)多個(gè)加熱件(包括輸出可調(diào)加熱件，如陰影區(qū)域R3、R4和R5所示)。
根據(jù)本發(fā)明，無(wú)論是在第一還是第二級(jí)加熱期間，通過(guò)將一輸出可調(diào)加熱件與諸附加的輸出固定加熱件結(jié)合起來(lái)使用，可將供氣溫度維持在一大致恒定的溫度上。
因此，通過(guò)采用一位于室內(nèi)盤管下游側(cè)上的在工廠安裝好的溫度傳感器或者一流行的室外溫度傳感器可避免由安裝者產(chǎn)生誤差的可能。
權(quán)利要求
1．一種控制施加給從一室內(nèi)盤管流到一熱泵系統(tǒng)的一供氣管的氣流的輔助熱量的方法，所述類型的所述熱泵系統(tǒng)包括具有用于引入由所述室內(nèi)盤管所提供的熱量的一第一設(shè)置點(diǎn)和用于引入由輔助加熱裝置所提供的附加熱量的一第二設(shè)置點(diǎn)的一室內(nèi)恒溫器，所述方法的特點(diǎn)在于下列步驟提供位于所述室內(nèi)盤管的下游、用于加熱從室內(nèi)盤管流到所述供氣管的空氣的輔助加熱裝置，所述輔助加熱裝置包括一輸出可調(diào)加熱件；在介于室內(nèi)盤管與所述輸出可調(diào)加熱件之間的一位置上確定由室內(nèi)盤管所加熱的氣流的盤管輸出溫度；以及根據(jù)所述盤管輸出溫度可選擇地給輸出可調(diào)加熱件通電，這與室內(nèi)恒溫器的所述第二設(shè)置點(diǎn)無(wú)關(guān)。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述盤管輸出溫度是由設(shè)置在所述室內(nèi)盤管與所述輸出可調(diào)加熱件之間的溫度感應(yīng)裝置所確定的。
3．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述盤管輸出溫度是通過(guò)根據(jù)一來(lái)自于室外溫度感應(yīng)裝置的讀數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)所確定的。
4．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述盤管溫度下降到所述供氣的一預(yù)定的基礎(chǔ)溫度以下時(shí)，所述輸出可調(diào)加熱件被通電。
5．如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，其特點(diǎn)還在于下列步驟計(jì)算出以所述盤管輸出溫度為基礎(chǔ)的要施加給所述輸出可調(diào)加熱件的功率量，然后可選擇地給輸出可調(diào)加熱件通電，以便將所述供氣溫度升至所述基礎(chǔ)溫度。
6．如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述輸出可調(diào)加熱件具有一最大輸出量，計(jì)算出要施加給輸出可調(diào)加熱件的所述功率量作為所述最大量的第一百分比，并且為了以時(shí)間為基礎(chǔ)的百分比在數(shù)值上等同于所述第一百分比將功率循環(huán)地施加給輸出可調(diào)加熱件。
7．如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述輸出可調(diào)加熱件具有一最大輸出量，以計(jì)算步驟中所算得的功率量為基礎(chǔ)遞增地改變施加給輸出可調(diào)加熱件的功率量。
8．如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述輔助加熱裝置還包括至少一輸出固定加熱件，當(dāng)在所述計(jì)算步驟期間所算得的功率量超出預(yù)定數(shù)值時(shí)，除了給所述輸出可調(diào)加熱件通電之外，還給所述輸出固定加熱件通電。
9．一種熱泵系統(tǒng)，其中具有相關(guān)風(fēng)扇的室外和室內(nèi)熱交換盤管；一壓縮機(jī)；一膨脹裝置；為在加熱、冷卻以及除霜運(yùn)行模式之間進(jìn)行選擇使致冷劑流動(dòng)轉(zhuǎn)向的裝置；用于加熱從所述室內(nèi)盤管流到一供氣管的氣流的輔助加熱裝置，所述輔助加熱裝置包括一輸出可調(diào)加熱件；具有用于引入由室內(nèi)盤管所提供的熱量的一第一設(shè)置點(diǎn)和用于引入由輔助加熱裝置所提供的附加熱量的一第二設(shè)置點(diǎn)的一室內(nèi)恒溫器；用于在介于室內(nèi)盤管與輔助加熱裝置之間的一位置上確定由室內(nèi)盤管所加熱的氣流的盤管輸出溫度的裝置；以及用于根據(jù)所述盤管輸出溫度可選擇地給所述輸出可調(diào)加熱件通電、而這與所述室內(nèi)恒溫器的所述第二設(shè)置點(diǎn)無(wú)關(guān)的控制裝置。
10．如權(quán)利要求9所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述用于確定所述盤管輸出溫度的裝置的特點(diǎn)在于設(shè)置在所述室內(nèi)盤管與所述輸出可調(diào)加熱件之間的溫度感應(yīng)裝置。
11．如權(quán)利要求9所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述用于確定所述盤管輸出溫度的裝置的特點(diǎn)在于室外溫度感應(yīng)裝置，并且盤管輸出溫度是根據(jù)一來(lái)自于室外溫度感應(yīng)裝置的讀數(shù)所預(yù)測(cè)的。
12．如權(quán)利要求9所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述盤管輸出溫度下降到所述供氣的一預(yù)定的基礎(chǔ)溫度以下時(shí)，所述輸出可調(diào)加熱件被通電。
13．如權(quán)利要求12所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，用于計(jì)算出以所述盤管輸出溫度為基礎(chǔ)的要施加給所述輸出可調(diào)加熱件的功率量的裝置，并且所述控制裝置可選擇地給輸出可調(diào)加熱件通電，以便將所述供氣溫度升至所述基礎(chǔ)溫度。
14．如權(quán)利要求13所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出可調(diào)加熱件具有一最大輸出量，所述計(jì)算裝置計(jì)算出要施加給輸出可調(diào)加熱件的功率量作為所述最大量的第一百分比，并且所述控制裝置為了以時(shí)間為基礎(chǔ)的百分比在數(shù)值上等同于所述第一百分比將功率循環(huán)地施加給輸出可調(diào)加熱件。
15．如權(quán)利要求13所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出可調(diào)加熱件具有一最大輸出量，并且所述控制裝置根據(jù)由所述計(jì)算裝置所算得的功率量遞增地變化施加給輸出可調(diào)加熱件的功率量。
16．如權(quán)利要求13所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助加熱裝置的特點(diǎn)還在于至少一輸出固定加熱件，當(dāng)由所述計(jì)算裝置所算得的功率量超出一預(yù)定數(shù)值時(shí)，除了給所述輸出可調(diào)加熱件通電之外，所述控制裝置還給所述輸出固定加熱件通電。
17．如權(quán)利要求10所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度感應(yīng)裝置是靠近與所述室內(nèi)盤管相關(guān)的所述風(fēng)扇設(shè)置的一熱敏電阻。
全文摘要
一種用于控制添加至從一室內(nèi)盤管流到包括具有引入由室內(nèi)盤管提供的熱量的第一設(shè)置點(diǎn)和引入由輔助加熱裝置提供的附加熱量的第二設(shè)置點(diǎn)的一室內(nèi)恒溫器的一熱泵系統(tǒng)的一供氣管的氣流的輔助熱量的方法與設(shè)備。輔助加熱件包括加熱從室內(nèi)盤管流到供氣管的空氣的一輸出可調(diào)加熱件。在介于室內(nèi)盤管與輔助加熱裝置間的一位置上確定由室內(nèi)盤管加熱的氣流輸出溫度。根據(jù)該溫度可選擇地給輸出可調(diào)加熱件通電,這與室內(nèi)恒溫器的第二設(shè)置點(diǎn)無(wú)關(guān)。
文檔編號(hào)G05D23/19GK1224144SQ99101369
公開日1999年7月28日 申請(qǐng)日期1999年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月23日
發(fā)明者蒂莫西J·佩里, 梁紅梅, 拉里J·伯克哈特, 內(nèi)森D·賴特, 小雷蒙德A·拉斯特, 路易斯J·沙利文 申請(qǐng)人:運(yùn)載器有限公司