用于产生清洁热水的设备制造技术

本发明专利技术涉及产生清洁热水的设备，其包括其中存有待加热的流体的水箱（１）的水加热器以及用来从居室抽取空气的可控的机械通风系统（２），可控的机械通风系统（２）与其中流有冷却液流体的热力回路（３）相连，所述热力回路（３）包括用来与抽取的空气进行热交换的蒸发器（４）、压缩机（６）、膨胀机（８），以及用来与水箱内容纳的流体进行热交换的冷凝器（７），其特征在于，通风系统装备有用于例如根据湿度测定来调节抽取空气流的装置，压缩机（６）是能够改变冷却液流体流量的变速压缩机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生清洁热水的设备本专利技术涉及一种用于产生清洁热水(eau chaude sanitaire)的设备。用于产生清洁热水的设备特别用来提供给单独房屋或成群房屋。由于环境的限制以及能源的高成本因素，需要降低居室内不同设备的消耗。对于 为居室提供加热的设备的需要特别通过以下方式显著减低通过使用新型隔热材料、安装 适合的玻璃窗、以及在建筑物的建造过程中减小热桥。类似地，对用于居室通风的设备的需要通过以下方式大大降低为了将热量传递 给引入气流，通过使用双流通风，可以回收抽取空气流的热量，或者通过使用调节的通风设 备，其操作限于实际和功能上的需要(例如居室内的湿度)。现在可以看到，在“低能耗”类型的家庭中，用来产生清洁热水的设备使用了大多 数的能量。因此，显然需要降低这类设备的能量需求。为此，公知的是使用产生清洁热水的设备，包括水加热器以及可控的机械通风系 统，所述水加热器包括其中存有待加热流体的水箱，所述可控的机械通风系统用来从居室 抽取空气，所述可控的机械通风系统与流有冷却液流体的热力回路相偶联，所述热力回路 包括用来与抽取空气进行热交换的蒸发器、压缩机、膨胀机、以及用来与水箱内容纳的流体 进行热交换的冷凝器。这种设备通常被称为“基于抽取空气的热力水加热器”。经由热力回路和蒸发器和冷凝器形成的热交换器，这种类型的设备可以回收抽取 空气的一部分热量，并将其传递给水加热器的水箱内容纳的流体。为了加热水箱内的水，这种类型的设备需要空气流量基本上恒定且很大。实际上， 在空气流量减小的情况下，设备的工作性能变差，并在抽取的空气中出现结冰的危险。在这种情况下，或者设备被自动停止，并进入所谓的安全状态，或者结冰现象的出 现具有损害设备(特别是通风系统)的危险。因此，这种类型的设备所使用的通风系统必须是恒定流量系统，流量值是确保设 备操作的足够的值。这种抽取的空气流在居室内产生显著的热损失。这种类型的设备的另一缺陷在于只在开始或停止时工作，操作的滞后现象通过用 于测量分布的清洁热水温度的温度探头来监测。使得在清洁热水的温度低于预定低值时， 启动压缩机，从而加热水箱内的水。在水温超过预定高值时，压缩机停止。这种操作下压缩机产生非优化的能耗。本专利技术的目的在于通过对抽取空气中得到的热能回收进行优化，同时限制设备操 作所需的能耗，提供一种用于产生清洁热水的设备，从而克服这些缺陷。为此，本专利技术涉及一种前述类型的用于产生清洁热水的设备，其特征在于，通风系 统装备有用于例如根据湿度测定来调节抽取空气的流量的装置，并且其中压缩机是能够改 变冷却液流体流量的变速压缩机。以此方式，抽取空气的流量可根据建筑物的通风需要来调整或调节。另外，变速压缩机(通常称为变频式压缩机)的使用，允许根据可获得的热量来调节冷却液流体的流量，或者能够由抽取空气得到，从而确保设备适当的操作。就这样，为了 避免任何结冰现象，例如在抽取空气的流量减小之后，压缩机的速度降低，从而由抽取空气 获得的热量也减小。另外，压缩机速度的调节能够使其无论何时都低速操作，从而大大降低了与压缩 机操作相关的能耗。根据本专利技术的特征，该设备包括提供抽取空气流量的信息的装置，所述装置与所 述压缩机相互作用，从而根据所测空气的流量来调节相应回路内的冷却液流体的流量。空气流量的测量提供有关可以由抽取空气获取并接着传递到水加热器水箱内容 纳的流体的可用能量的直接信息。有利的是，该设备包括至少一个沿着空气流动的方向定位在蒸发器的下游的抽取 空气的温度探头，所述温度探头与所述压缩机相互作用，从而根据所测空气的温度来调节 相应回路内的冷却液流体的流量。抽取空气温度的测量提供有关可以获取的可用能量的间接信息。实际上，由于抽 取空气内所含的剩余能量减少，蒸发器下游的抽取空气的温度也进一步降低。根据本专利技术的另一可能性，温度探头能够定位在蒸发器的上游。根据本专利技术的一个可能性，本专利技术包括至少一个能够测量水加热器水箱内容纳的 流体温度的温度探头，所述温度探头与所述压缩机相互作用，从而根据所测流体的温度来 调节相应回路内的冷却液流体的流量。水箱内流体温度的测量允许得到有关清洁热水储存状态的信息，并可以使得压缩 机运行的时间和速度最大化。优选地，该设备包括多个定位在水箱的不同高度处的温度探头，从而测量所述水 箱内容纳的流体的多个层的温度。根据本专利技术的特征，用于测量抽取空气流量的所述装置、所述抽取空气的所述温 度探头、和/或所述流体的所述温度探头连接到中央控制单元，所述中央控制单元被设计 成根据所测空气的流量、所测空气温度和/或所测流体的温度调节所述压缩机的速度。根据一个实施例，所述冷凝器定位在水加热器的水箱内，从而与水箱内容纳的流 体直接进行热交换。根据另一实施例，该设备包括热交换次回路，在所述次回路中流有冷却液流体，所 述次回路经过所述冷凝器，从而与所述冷却液流体进行热交换，所述次回路还包括定位在 水加热器水箱内的热交换器，从而与所述水箱内容纳的流体进行热交换。优选地，次回路的热交换器为螺旋管。根据本专利技术的特征，所述可控的机械通风系统包括用来使得抽取空气通过的至少 一个通风口，所述抽取空气流量的装置包括用于调节通风口开度的装置。因此，当需要抽取空气的流量很大时，通风口可以完全打开。为了使得抽取空气和 水箱内容纳的待加热流体之间的热交换最大，在热力回路压缩机的操作阶段尤其如此。有利地，可控的机械通风系统包括至少一个用来使得抽取空气通过的第一通风 口、包括至少一个第二通风口的调节抽取空气流的装置、以及用来控制第二通风口打开和 闭合的控制装置。第二通风口起到上述的类似作用。实际上，当希望增加抽取空气流量时，打开第二通风口就足够了。为了改善居住者的舒适性，在夏季增加抽取空气流量也是有用的，以便为 家庭的一个房间提供过量通风，特别是在夜间。反过来，如果要避免过量通风，关闭第二通风口将使得抽取空气流量减小。为了提高产生清洁热水的设备性能，第二通风口可定位在热源处，例如在冰箱之后。为了改善居住者的舒适性，第二通风口还可定位在客厅内，以便在夏季和夜间为 客厅提供过量通风。在任何情况下，参考通过非限定实例示出的用于产生清洁热水的设备的两个实施 例的示意附图，本专利技术将从随后的说明书中得到更好理解。附图说明图1是本专利技术第一实施例的示意图；图2是本专利技术第二实施例的与图1相对应的视图；图3示出第一操作模式的与现有技术相比的设备压缩机所提供的功率基于时间 的视图；图4示出第一操作模式的压缩机的累积能耗基于时间的视图；图5和6是与图3和4相对应的该设备的第二操作模式的视图。图1示出根据本专利技术的用于产生清洁热水的设备的第一实施例。该设备包括水加热器以及可控的机械通风系统2，所述水加热器包括其中存有待 加热流体的水箱1，所述可控的机械通风系统2用来从居室抽取空气。可控的机械通风系统2装备有用于例如根据湿度测定来调节所抽取空气流量的 装置，并与其中流有冷却液流体的热力回路3相偶联。热力回路3在冷却液流体的流动方向上依次包括用来与抽取空气5进行热交换 的蒸发器4、压缩机6、用来与水箱1内容纳的流体进行热交换的冷凝器7、以及膨胀机8。 冷却液流体的流动方向用箭头表示。另外，冷却液流体的状态和压力由标记VBD (低蒸汽压 力)、VHP (高蒸汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于产生清洁热水的设备，包括：水加热器以及可控的机械通风系统（２），所述水加热器包括其中存有待加热流体的水箱（１），所述可控的机械通风系统（２）用来从居室抽取空气（５），所述可控的机械通风系统（２）与其中流有冷却液流体的热力回路（３）相偶联，所述热力回路（３）包括用来与抽取的空气进行热交换的蒸发器（４）、压缩机（６）、膨胀机（８），以及用来与所述水箱内容纳的流体进行热交换的冷凝器（７），其特征在于，所述通风系统装备有用于例如根据湿度测定来调节所抽取空气的流量的装置，并且所述压缩机（６）是能够改变冷却液流体流量的变速压缩机。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2008-1-15 08/00205用于产生清洁热水的设备，包括水加热器以及可控的机械通风系统(2)，所述水加热器包括其中存有待加热流体的水箱(1)，所述可控的机械通风系统(2)用来从居室抽取空气(5)，所述可控的机械通风系统(2)与其中流有冷却液流体的热力回路(3)相偶联，所述热力回路(3)包括用来与抽取的空气进行热交换的蒸发器(4)、压缩机(6)、膨胀机(8)，以及用来与所述水箱内容纳的流体进行热交换的冷凝器(7)，其特征在于，所述通风系统装备有用于例如根据湿度测定来调节所抽取空气的流量的装置，并且所述压缩机(6)是能够改变冷却液流体流量的变速压缩机。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，其包括提供抽取空气(5)流量的信息的装 置(9)，所述装置(9)与所述压缩机(6)相互作用，从而根据所测空气的流量来调节相应回 路(3)内的冷却液流体的流量。3.如权利要求1和2之一所述的设备，其特征在于，其包括至少一个沿着空气流动的方 向定位在所述蒸发器(4)的下游的抽取空气(5)的温度探头(10)，所述温度探头(10)与所 述压缩机(6)相互作用，从而根据所测空气的温度来调节相应回路(3)内的冷却液流体的 流量。4.如权利要求1-3之一所述的设备，其特征在于，其包括至少一个能够测量所述水加 热器的水箱⑴内容纳的流体的温度的温度探头(11)，所述温度探头(11)与所述压缩机 (6)相互作用，从而根据所测流体的温度来调节相应回路(3)内的冷却液流体的流量。5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，其包...

【专利技术属性】
技术研发人员：达米安拉博米，赛尔日布西尼，
申请(专利权)人：阿尔德斯阿罗利奎公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]