热泵制造技术

本发明专利技术公开了一种热泵。该热泵利用太阳热力作为制冷剂的蒸发热源。所述热泵包括：太阳热力收集器；压缩机，用于压缩制冷剂；第一热交换器，用于在由压缩机压缩的制冷剂和水之间执行热交换，以使制冷剂冷凝；第二热交换器，用于在已经通过第一热交换器的制冷剂和由太阳热力收集器收集的热量之间执行热交换；第三热交换器，用于在已经通过第一热交换器的制冷剂和外部空气之间执行热交换；第一流动路径切换阀，用于允许已经通过第一热交换器的制冷剂选择性地流过第二热交换器或第三热交换器。

【技术实现步骤摘要】

本公开的实施例涉及ー种在外部空气和太阳热カ之间执行热交换以产生热水的热泵以及该热泵的控制方法。
技术介绍
热泵是一种吸收低温热量来产生高温热量的设备。即，热泵将热能从ー个较低温度的位置传递到另ー个较高温度的位置。通常，热泵在包括压缩、冷凝和蒸发的制冷剂循环过程中利用产生和收集的热量执行冷却和加热或者供应热水。 然而，在这种方法中，当室外温度非常低(例如，如在冬天0°C或更低的温度)时，从冷空气中收集用于加热或供应热水的热量受到限制。近年来，已经开发并广泛使用了混合型热泵，该混合型热泵利用太阳热カ以及室外空气执行热交換，以平稳地加热或供应热水。
技术实现思路
本公开的一方面在于提供ー种利用太阳热力作为制冷剂的蒸发热源的热泵。本公开的另一方面在于提供ー种与外部条件无关地高效执行加热或供应热水的功能的热泵以及该热泵的控制方法。本公开的其他方面的一部分将在下面的描述中进行阐述，一部分将通过描述而明显，或者可通过本公开的实施而了解。根据本公开的一方面，一种热泵包括太阳热カ收集器；压缩机，用于压缩制冷剂；第一热交換器，用于在由压缩机压缩的制冷剂和水之间执行热交換，以使制冷剂冷凝；第二热交換器，用于在已经通过第一热交換器的制冷剂和由太阳热カ收集器收集的热量之间执行热交换；第三热交換器，用于在已经通过第一热交換器的制冷剂和外部空气之间执行热交換；第一流动路径切换阀，用于允许已经通过第一热交換器的制冷剂选择性地流过第二热交換器或第三热交換器。所述第三热交換器可在已经流过第一热交換器的制冷剂和外部空气之间执行热交換，以使制冷剂蒸发。所述热泵还可包括热水供应装置，该热水供应装置用于加热从外部供水源供应的水，以供应热水，其中，热水供应装置可包括水储存单元和第一加热管，水储存单元用于储存从外部供水源供应的水，第一加热管使用由太阳热カ收集器收集的热量加热在水储存单元中储存的水。第一加热管的一端可被构造成围绕水储存单元的外周的螺旋管形式。所述热泵还可包括第四热交換器，该第四热交換器在第一加热管中流动的水和由太阳热カ收集器收集的热量之间执行热交換。所述热泵还可包括第一连接管，将太阳热カ收集器的入口侧和第二热交換器的出口侧连接；第二连接管，将太阳热カ收集器的出口侧和第二热交換器的入口侧连接；第二流动通道切换阀，设置在第二连接管上，以允许在第二连接管中流动的传热介质选择性地流过第二热交換器或第四热交換器。所述热泵还可包括第一连接管，连接太阳热カ收集器的入口侧和第二热交換器的出口侧；第二连接管，连接太阳热カ收集器的出口侧和第二热交換器的入口侧，其中，第一加热管可直接与第一连接管和第二连接管连通。所述热泵还可包括第二流动通道切换阀，该第二流动通道切换阀设置在第二连接管上，以允许在第二连接管中流动的传热介质选择性地流过第二热交換器或第一加热管。所述热水供应装置还可包括第二加热管，第二加热管利用当制冷剂被第一热交换器冷凝时产生的热量加热储存在水储存单元中的水。第二加热管的一端可被构造成围绕水储存单元的外周的螺旋管形式。 根据本公开的另一方面，一种热泵包括太阳热カ收集器；室外単元，具有压缩机和蒸发器，压缩机用于压缩制冷剂，蒸发器用于在制冷剂和外部空气之间执行热交換，以使制冷剂蒸发；水力単元，用于在由压缩机压缩的制冷剂和水之间执行热交換，以使制冷剂冷凝；混合単元，包括第一太阳热カ交換器和第一流动通道切换阀，第一太阳热カ热交换器用于在已经通过水力単元的制冷剂和由太阳热カ收集器收集的热量之间执行热交换，第一流动通道切換阀用于允许已经通过水力単元的制冷剂通过蒸发器或第一太阳热カ交換器选择性地进行热交換。第一流动通道切換阀可执行流动通道之间的切換，从而当室外単元周围的外部空气的温度在零度以下时，已经通过水力単元的制冷剂被引导到第一太阳热カ交換器，并与由太阳热カ收集器收集的热量进行热交换，而当室外単元周围的外部空气的温度在零度以上时，已经通过水力単元的制冷剂被引导到蒸发器并与外部空气进行热交換。热泵还可包括热水供应装置，该热水供应装置用于加热从外部供水源供应的水，从而供应热水，其中，热水供应装置可包括水储存单元，用于储存从外部供水源供应的水；第一加热管，利用由太阳热カ收集器收集的热量加热在水储存单元中储存的水。混合单元还可包括第二太阳热カ交換器，该第二太阳热カ交換器用于在由太阳热量收集器收集的热量和在第一加热管中流动的水之间执行热交換。混合单元还可包括第一连接管，用于连接太阳热カ收集器的入口侧和第一太阳热カ交換器的出口侧；第二连接管，用于连接太阳热カ收集器的出口侧和第一太阳热カ交换器的入口侧；第二流动通道切换阀，设置在第二连接管上，以允许在第二连接管中流动的传热介质选择性地流过第一太阳热カ交換器或第二太阳热カ交換器。第一流动通道切換阀可执行流动通道之间的切換，从而当室外単元周围的外部空气的温度低于零度时或者当第二连接管中的传热介质的温度高于室外単元周围的外部空气的温度并且第二连接管中的传热介质的温度等于或高于5°C且低于40°C时，使得已经通过水力単元的制冷剂被引导到第一太阳热カ交換器并与已经通过第二连接管的传热介质进行热交換，而当第二连接管中的传热介质的温度等于或高于40°C时，使得已经通过水力単元的制冷剂被引导到蒸发器并与外部空气进行热交換。第二流动通道切換阀可执行流动通道之间的切換，从而当由水力単元冷凝的制冷剂经第一流动通道切换阀被引入到第一太阳热カ交換器中时，使得已经通过第二连接管的传热介质被引导到第一太阳热カ交換器并与已经通过水力単元的制冷剂进行热交换，而当由水力単元冷凝的制冷剂经第一流动通道切换阀被引入到蒸发器中时，使得已经通过第二连接管的传热介质被引导到第二太阳热カ交換器并与在第一加热管中流动的水进行热交换。混合单元还可包括第一连接管，用于连接太阳热カ收集器的入口侧和第二热交换器的出口侧；第二连接管，用于连接太阳热カ收集器的出口侧和第二热交換器的入口侧，其中，第一加热管可直接与第一连接管和第二连接管连通。混合单元还可包括设置在第二连接管上的第二流动通道切换阀，以允许在第二连接管中流动的传热介质选择性地流过第一太阳热カ交換器或第一加热管。热水供应装置还可包括第二加热管，第二加热管利用当制冷剂被水力单元冷凝时产生的热量加热在水储存单元中储存的水。 根据本公开的另一方面，一种热泵包括太阳热カ收集器；压缩机，用于压缩制冷剂；冷凝器，在由压缩机压缩的制冷剂和水之间执行热交換，以使制冷剂冷凝；太阳热カ交换器，用于在由冷凝器冷凝的制冷剂和由太阳热カ收集器收集的热量之间执行热交换，从而制冷剂被蒸发；蒸发器，用于在由冷凝器冷凝的制冷剂和外部空气之间执行热交換，从而制冷剂被蒸发，其中，通过冷凝器冷凝的制冷剂基于由太阳热カ收集器收集的热量的量或者蒸发器周围的外部空气的温度被太阳热カ交換器或蒸发器蒸发。根据本公开的另一方面，一种热泵包括太阳热カ收集器；压缩机，用于压缩制冷剂；第一热交換器，用于在由压缩机压缩的制冷剂和水之间执行热交換，以使制冷剂冷凝；第二热交換器，用于在已经通过第一热交換器的制冷剂和由太阳热カ收集器收集的热量之间执行热交换；第三热交換器，与第二热交換器并联地连接，以在已经通过第一热交換器的制冷剂和外部空气之间执行热交換。由第一热交換器冷凝的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵，包括：太阳热力收集器；压缩机，用于压缩制冷剂；第一热交换器，用于在由压缩机压缩的制冷剂和水之间执行热交换，以使制冷剂冷凝；第二热交换器，用于在已经通过第一热交换器的制冷剂和由太阳热力收集器收集的热量之间执行热交换；第三热交换器，用于在已经通过第一热交换器的制冷剂和外部空气之间执行热交换；第一流动路径切换阀，用于允许已经通过第一热交换器的制冷剂选择性地流过第二热交换器或第三热交换器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金录熙，林台勋，林昌秀，朴永察，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：