用于在建筑物内提供生活热水及/或空间供暖的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供用于在建筑物内提供生活热水及/或空间供暖的系统和方法。所述系统可在所述方法中使用，其特征在于包括：包含第1相变材料的第1储存装置；用于确定所述第1储存装置的充热状态的第1检测器；以及适于在来自制冷回路的制冷剂与所述第1相变材料之间进行热交换的第1相变材料热交换器。所述系统还包括：包含第2相变材料的第2储存装置；用于确定所述第2储存装置的充热状态的第2检测器；以及适于在所述第2相变材料与热介质回路的水之间进行热交换的第2相变材料热交换器。控制器构成为至少基于所述第1储存装置的充热状态和所述第2储存装置的充热状态来控制所述系统的运行。储存装置的充热状态来控制所述系统的运行。储存装置的充热状态来控制所述系统的运行。

【技术实现步骤摘要】
用于在建筑物内提供生活热水及/或空间供暖的系统和方法


[0001]本专利技术提供一种用于在建筑物内提供生活热水及/或空间供暖的系统和方法。所述系统可在所述方法中使用，其特征在于，所述系统包括：包含第1相变材料的第1储存装置；用于确定所述第1储存装置的充热状态的第1检测器；以及适于在来自制冷回路的制冷剂与所述第1相变材料之间进行热交换的第1相变材料热交换器。所述系统还包括：包含第2相变材料的第2储存装置；用于确定所述第2储存装置的充热状态的第2检测器；以及适于在所述第2相变材料与热介质回路的水之间进行热交换的第2相变材料热交换器。控制器构成为至少基于所述第1储存装置的充热状态和所述第2储存装置的充热状态来控制所述系统的运行。

技术介绍

[0002]与小型复合锅炉(通常为20
‑
30kW)相比，用于单户住宅的热泵供暖产品的主要局限是低传热率(通常为5
‑
15kW)。这意味着热泵通常必须安装有用于生活热水的储罐，所述储罐在方便时可以被充热较长时间。在供给温度约为42℃时，普通的淋浴器每分钟使用约7升的水：假设自来水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在建筑物内提供生活热水(DHW)及/或空间供暖(SH)的系统，所述系统包括：a)制冷回路，所述制冷回路包括：作为热介质的制冷剂，压缩机(1)，第1膨胀阀(2)和第2膨胀阀(2
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)，第1三通阀(13)和第2三通阀(14)，四通切换阀(3)，室外热交换器(4)，所述室外热交换器适于在所述制冷剂与空气之间进行热交换，以及第1储存装置(5)，所述第1储存装置包含第1相变材料，其中，所述第1储存装置(5)包括用于确定所述第1储存装置(5)的充热状态(SOC1)的第1检测器，并且包括适于在所述制冷剂与所述第1相变材料之间进行热交换的第1相变材料热交换器(6)；b)热介质回路，所述热介质回路包括：作为热介质的水，第2储存装置(7)，所述第2储存装置热连接到生活热水回路并且包含第2相变材料，其中，所述第2相变材料的相变温度高于所述第1相变材料的相变温度，其中，所述第2储存装置(7)包括用于确定所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)的第2检测器，并且包括适于在所述热介质回路的水与所述第2相变材料之间进行热交换的第2相变材料热交换器(8)，第3三通阀(9)，所述第3三通阀适于将水流切换到用于建筑物内的空间供暖的至少一个散热器或者切换到所述第2相变材料热交换器(8)，以及至少一个输送机构(10)，所述输送机构用于使水循环经过热介质热交换器；c)热介质热交换器(11)，所述热介质热交换器通过所述制冷回路和所述热介质回路构成，并且适于在所述制冷剂与水之间传送热量；以及d)控制器(12)，所述控制器构成为至少基于由从所述第1检测器获得的信息确定出的所述第1储存装置(5)的充热状态(SOC1)和由从所述第2检测器获得的信息确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)来控制所述系统的运行。2.根据前述权利要求所述的系统，其特征在于，所述第1储存装置(5)位于室外，优选位于热泵室外单元内，所述热泵室外单元包括所述压缩机(1)、所述第1膨胀阀(2)、所述第2膨胀阀(2
’
)、所述第1三通阀(13)、所述第2三通阀(14)、所述四通切换阀(3)、所述室外热交换器(4)和所述热介质热交换器(11)。3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器(12)构成为：如果需要对所述室外热交换器(4)进行除霜，则允许来自所述第1相变材料热交换器(6)的热量输送到所述室外热交换器(4)，其中，所述控制器(12)优选构成为：i)将所述四通切换阀(3)设定到允许制冷剂从所述第1相变材料热交换器(6)经由所述压缩机(1)流到所述室外热交换器(4)的位置；ii)设定所述第1三通阀(13)以将制冷剂从所述第1相变材料热交换器(6)引导至所述压缩机(1)；
iii)设定所述第2三通阀(14)以将制冷剂从所述压缩机(1)引导至所述室外热交换器(4)；并且iv)联合地调节所述第1膨胀阀(2)的孔口以及调节所述第2膨胀阀(2
’
)的孔口，以控制蒸发器过热和压缩机过冷。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器(12)构成为：如果不需要对所述室外热交换器(4)进行除霜，如果确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)低于设定下限(LL2)，并且如果确定出的所述第1储存装置(5)的充热状态(SOC1)低于设定下限(LL1)，或者如果确定出的室外空气温度(T
OA
)处于或高于室外环境空气温度的设定下限(LL
TOA
)，则允许来自所述室外热交换器(4)的热量输送到所述热介质热交换器(11)，尤其是在确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)处于或高于设定上限(UL2)之前，其中，所述控制器(12)优选构成为：尤其是在确定出的所述第2储存装置的充热状态(SOC2)处于或高于设定上限(UL2)之前，i)将所述四通切换阀(3)设定到允许制冷剂从所述室外热交换器(4)经由所述压缩机(1)流到所述热介质热交换器(11)的位置；ii)设定所述第1三通阀(13)以将制冷剂从所述压缩机(1)引导至所述热介质热交换器(11)；iii)设定所述第2三通阀(14)以将制冷剂从所述室外热交换器(4)引导至所述压缩机(1)；iv)联合地调节所述第1膨胀阀(2)的孔口以及调节所述第2膨胀阀(2
’
)的孔口，以控制蒸发器过热和压缩机过冷；并且v)设定所述第3三通阀(9)以将水引导至所述第2相变材料热交换器(8)。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器(12)构成为：如果不需要对所述室外热交换器(4)进行除霜，如果确定出的所述第2储存装置的充热状态(SOC2)低于设定下限(LL2)，并且如果确定出的所述第1储存装置(5)的充热状态(SOC1)处于或高于设定下限(LL1)，并且如果确定出的室外空气温度(T
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)低于室外环境空气温度的设定下限(LL
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)，则允许来自所述第1相变材料热交换器(6)的热量输送到所述热介质热交换器(11)，尤其是在确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)处于或高于设定上限(UL2)之前，其中，所述控制器(12)优选构成为：尤其是在确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)处于或高于设定上限(UL2)之前，i)将所述四通切换阀(3)设定到允许制冷剂从所述第1相变材料热交换器(6)经由所述压缩机(1)流到所述热介质热交换器(11)的位置；ii)设定所述第1三通阀(13)以将制冷剂从所述压缩机(1)引导至所述热介质热交换器(11)；iii)设定所述第2三通阀(14)以将制冷剂从所述第1相变材料热交换器(6)引导至所述压缩机(1)；
iv)联合地调节所述第1膨胀阀(2)的孔口以及调节所述第2膨胀阀(2
’
)的孔口，以控制蒸发器过热和压缩机过冷；并且v)设定所述第3三通阀(9)以将水引导至所述第2相变材料热交换器(8)。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器(12)构成为：如果不需要对所述室外热交换器(4)进行除霜，如果确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)处于或高于设定下限(LL2)，如果有建筑物内的空间供暖(SH)的需求，并且如果确定出的所述第1储存装置(5)的充热状态(SOC1)低于设定下限(LL1)，或者如果确定出的室外空气温度(T
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)处于或高于室外环境空气温度的设定下限(LL
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)，则允许来自所述室外热交换器(4)的热量输送到所述热介质热交换器(11)，其中，所述控制器(12)优选构成为：i)将所述四通切换阀(3)设定到允许制冷剂从所述室外热交换器(4)经由所述压缩机(1)流到所述热介质热交换器(11)的位置；ii)设定所述第1三通阀(13)以将制冷剂从所述压缩机(1)引导至所述热介质热交换器(11)；iii)设定所述第2三通阀(14)以将制冷剂从所述室外热交换器(4)引导至所述压缩机(1)；iv)联合地调节所述第1膨胀阀(2)的孔口以及调节所述第2膨胀阀(2
’
)的孔口，以控制蒸发器过热和压缩机过冷；并且v)设定所述第3三通阀(9)以将水引导至用于建筑物内的空间供暖的至少一个散热器。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器(12)构成为：如果不需要对所述室外热交换器(4)进行除霜，如果确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)处于或高于设定下限(LL2)，如果有建筑物内的空间供暖(SH)的需求，并且如果确定出的所述第1储存装置(5)的充热状态(SOC1)处于或高于设定下限(LL1)，并且如果确定出的室外空气温度(T
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)低于室外环境空气温度的设定下限(LL
TOA
)，则允许来自所述第1相变材料热交换器(6)的热量输送到所述热介质热交换器(11)，尤其是在确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)处于或高于设定上限(UL2)之前，其中，所述控制器(12)优选构成为：尤其是在确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)处于或高于设定上限(UL2)之前，i)将所述四通切换阀(3)设定到允许制冷剂从所述第1相变材料热交换器(6)经由所述压缩机(1)流到所述热介质热交换器(11)的位置；ii)设定所述第1三通阀(13)以将制冷剂从所述压缩机(1)引导至所述热介质热交换器(11)；iii)设定所述第2三通阀(14)以将制冷剂从所述第1相变材料热交换器(6)引导至所述压缩机(1)；iv)联合地调节所述第1膨胀阀(2)的孔口以及调节所述第2膨胀阀(2
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)的孔口，以控制
蒸发器过热和压缩机过冷；并且v)设定所述第3三通阀(9)以将水引导至用于建筑物内的空间供暖的至少一个散热器。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器(12)构成为：如果不需要对所述室外热交换器(4)进行除霜，如果确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)处于或高于设定下限(LL2)，如果没有建筑物内的空间供暖(SH)的需求，并且如果确定出的所述第1储存装置(5)的充热状态(SOC1)低于设定下限(LL1)，则允许来自所述室外热交换器(4)的热量输送到所述第1相变材料热交换器(6)，尤其是在确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)处于或高于设定上限(UL2)之前，其中，所述控制器(12)优选构成为：尤其是在确定出的所述第2储存装置(7)的充热状态(SOC2)处于或高于设定上限(UL2)之前，i)将所述四通切换阀(3)设定到允许制冷剂从所述室外热交换器(4)经由所述压缩机(1)流到所述第1相变材料热交换器(6)的位置；ii)设定所述第1三通阀(13)以将制冷剂从所述压缩机(1)引导至所述第1相变材料热交换器(6)；iii)设定所述第2三通阀(14)以将制冷剂从所述室外热交换器(4)引导至所述压缩机(1)；iv)联合地调节所述第1膨胀阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：