[发明专利]用于混合水加热和空气冷却及其控制的设备和方法

说明书

一种用于调节从建筑内部循环的空气的系统，包括制冷剂路径、在制冷剂路径中的风冷冷凝器、在制冷剂路径中的水冷冷凝器(其将热量从制冷剂路径中的制冷剂传递至建筑的水)、在制冷剂路径中的蒸发器、和控制系统。控制系统基于预定的系统条件将系统在风冷冷凝器和水冷冷凝器的操作之间移动。

背景技术

先前已经提出了多种设备和方法，以用于通过使用来自空调设备的制冷剂(refrigerant)来预加热热水器或储水罐中的水，所述空调设备例如是，具有不可逆的制冷剂回路的空调，用于具有可逆制冷剂回路的家用空调的热泵，或是屋顶单元(RTU)商用系统，其仅以空气冷却模式操作，但是具有阀以将制冷剂流从压缩机引导至风冷冷凝器或引导至水冷冷凝器/热交换器，其从用于提供冷气至商业建筑内的制冷剂交换热量到来自商业建筑的水加热系统中的水。

发明内容

本发明认识到了、并且解决在现有技术构造和方法中的多个缺陷。

在一个实施例中，用于调节空气和用于加热水的系统包括制冷剂路径。在制冷剂路径中的第一冷凝器设置在气流路径中，使得第一冷凝器从移动通过制冷剂路径中的第一冷凝器的制冷剂传递热量到气流路径中的空气。在制冷剂路径中的第二冷凝器限定水流路径，使得第二冷凝器从移动通过制冷剂路径中的第二冷凝器的制冷剂传递热量到水流路径中的水。所述系统在制冷剂路径中包括从第一冷凝器到蒸发器的输出线路，以及与制冷剂路径操作性通信的控制系统。控制系统配置为选择性地将制冷剂流引导通过第一冷凝器或第二冷凝器，并且，通过引导制冷剂流通过第二冷凝器而不引导制冷剂流通过第一冷凝器，响应于输出线路或第一冷凝器中的压力而从第一冷凝器排流制冷剂。

在另一实施例中，用于调节空气和用于加热水的系统包括制冷剂路径。在制冷剂路径中的第一冷凝器设置在第一气流路径中，使得第一冷凝器从移动通过制冷剂路径中的第一冷凝器的制冷剂传递热量到第一气流路径中的空气。在制冷剂路径中的第二冷凝器限定水流路径，使得第二冷凝器从移动通过制冷剂路径中的第二冷凝器的制冷剂传递热量到水流路径中的水。制冷剂路径中的蒸发器设置在第二气流路径中，使得第二气流路径中的空气将热量传递至移动通过蒸发器的制冷剂。制冷剂路径中的压缩机配置为移动在制冷剂路径中的制冷剂。所述系统在制冷剂路径中包括从第一冷凝器经由膨胀阀到蒸发器的输出线路，以及与制冷剂路径操作性通信的控制系统。控制系统配置为选择性地从压缩机将制冷剂流引导至第一冷凝器或第二冷凝器，并且，通过引导制冷剂流至第二冷凝器而不引导制冷剂流至第一冷凝器，响应于输出线路或第一冷凝器中的压力而从第一冷凝器将制冷剂排至第二冷凝器和蒸发器之间的流中。

在又一实施例中，用于调节空气和用于加热水的系统包括制冷剂路径。在制冷剂路径中的第一冷凝器设置在第一气流路径中，使得第一冷凝器从移动通过制冷剂路径中的第一冷凝器的制冷剂传递热量到第一气流路径中的空气。在制冷剂路径中的第二冷凝器限定水流路径，使得第二冷凝器从移动通过制冷剂路径中的第二冷凝器的制冷剂传递热量到水流路径中的水。制冷剂路径中的蒸发器设置在第二气流路径中，使得第二气流路径中的空气将热量传递至移动通过蒸发器的制冷剂。制冷剂路径中的压缩机配置为移动在制冷剂路径中的制冷剂。所述系统包括在制冷剂路径中从第一冷凝器经由膨胀阀至蒸发器的输出线路，从输出线路到蒸发器的、相对于制冷剂路径在膨胀阀的下游的制冷剂排流线路，相对于所述输出线路设置的传感器、使得所述传感器输出对应于所述输出线路中压力的信号，以及控制系统，其与传感器和排流线路操作性的通信以选择性地打开和关闭排流线路。控制系统配置为响应于信号来控制排流线路的打开。

本发明的其他目的、特征和方面可通过所公开的元件的多种组合方式和子组合方式来实现，所述多种组合方式和子组合方式将在下文中详细讨论。

附图说明

本发明的方面可参考下列附图而更好地理解。附图中的部件无需按比例。本发明的有效公开，包括其最优模式，参考附图在说明书中详细地描述，其中：

图1是根据本发明的实施例的建筑的示意性视图，该建筑具有水存储、加热、使用系统，内部空间，空调系统，该空调系统与内部空间连通以将经调节的空气传送至内部空间；