[发明专利]具有预处理模块的热泵系统

说明书

提供用于从空间控制调节再生空气的热泵系统。热泵系统可以冬季模式和/或夏季模式操作，并且可选择性地以除霜模式或循环操作。该系统包括接收和控制调节在再生空气通道内的空气的能量回收模块。预处理模块位于能量回收模块的下游。预处理模块接收和加热来自能量回收模块的空气。再生空气热交换器位于预处理模块的下游。再生空气热交换器接收和控制调节来自预处理模块的空气。预处理模块加热来自能量回收模块的空气以便提高再生空气热交换器的效率。在除霜模式下，再生空气的回路可在供应空气通道和再生空气通道之间再循环以便给再生空气热交换器除霜。

相关申请的交叉引用

本申请是于2011年1月19日提交的、标题为“具有预处理模块的热泵系统（HeatPump System Having a Pre-Processing Module）”的美国专利申请13/009,222的部分继续申请，其全部主题明确以其全文通过引用并入本文。

本申请还要求于2012年1月16日提交的、标题为“具有预处理模块的热泵系统（Heat Pump System Having a Pre-Processing Module）”的美国专利申请13/350,902的优先权，其全部主题明确以其全文通过引用并入本文。

背景技术

本文所述的主题涉及热泵系统，以及更具体地涉及适于低温操作的热泵系统。

现有的空气-空气热泵通常包括供应空气通道和再生空气通道。能量交换模块在供应空气通道和再生空气通道之间延伸。能量交换模块在供应空气通道内的外界空气和再生空气通道内的再生空气之间传递显热和/或潜热。供应空气通道和再生空气通道还包括热交换器。供应空气通道包括供应空气热交换器，以及再生空气通道包括再生空气热交换器。供应空气热交换器和再生空气热交换器通过制冷系统处于流体连通以便在外界空气和再生空气之间进一步传递热量。在冬季模式下，再生空气中的热量和/或水分被传递到外界空气以便产生从供应空气通道排出的被加热和/或加湿的供应空气。在夏季模式下，外界空气中的热量和水分被传递到再生空气以便生成从供应空气通道排出的被冷却和除湿的供应空气。

然而，传统的热泵系统并非没有自身的缺陷。在冬季模式下，当外界温度已降至约35℉/33℉以下时，会在再生空气热交换器的盘管上结霜。因此必须关闭热泵系统以便使得盘管可除霜。在热泵系统关闭的时间段内，装有热泵系统的建筑物必须以无热源的方式运行或需要辅助热源或再循环空气。此外，在夏季模式下，会需要再生空气热交换器将大量的热供应给再生空气。因此，再生空气热交换器的效率会显著降低。

对于下述装置存在需求，所述装置在冬季模式下预热再生空气以便在约35℉/33℉以下的温度下防止在再生空气热交换器上结霜。存在另一个需求，即在夏季模式下通过在再生空气中利用预处理模块来降低冷凝温度来提高再生空气热交换器的效率。

发明内容

在一个实施例中，提供一种用于在空间内控制调节空气的热泵系统。该系统包括用于接收外界空气以及将供应空气排出到空间内的供应空气通道。再生空气通道设置成从空间接收再生空气以及排出排风。再生空气通道和供应空气通道由隔板分隔开。能量回收模块设置成具有位于供应空气通道内的供应空气侧和位于再生空气通道内的再生空气侧。在冬季模式下，能量回收模块的再生空气侧从再生空气通道内的再生空气去除热量和水分。再生空气热交换器位于能量回收模块的再生空气侧下游的再生空气通道内。在冬季模式下，再生空气热交换器从再生空气去除热量。再生空气热交换器排出排风。预处理模块在能量回收模块的再生空气侧和再生空气热交换器之间定位于再生空气通道内。在冬季模式下，预处理模块加热来自能量回收模块的再生空气以便防止在再生空气热交换器上结霜。