[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

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具有制冷剂路径。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。控制系统与制冷剂路径操作性通信并且配置为选择性地将制冷剂引导通过第一冷凝器或通过第二冷凝器。温度传感器设置在水流路径中。控制系统与温度传感器操作性通信，以从温度传感器接收指示水流路径中水的温度的信号。控制系统配置为将制冷剂路径在第一状态和第二状态之间移动，在第一状态中，控制系统将制冷剂引导通过第一冷凝器而不通过第二冷凝器，并且在第二状态中，控制系统将制冷剂引导通过第二冷凝器。控制系统配置为，如果由温度传感器指示的温度低于阈值温度，则将制冷剂路径从第一状态移动至第二状态，并且基于制冷剂回路的预定的操作参数来选择阈值温度。

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。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。控制系统与制冷剂路径操作性通信并且配置为选择性地将制冷剂从压缩机引导至第一冷凝器或第二冷凝器。压力传感器设置在制冷剂路径中。温度传感器设置在水流路径中。控制系统与压力传感器操作性通信，以从压力传感器接收指示制冷剂路径中的制冷剂压力的信号，并且与温度传感器操作性通信以从温度传感器接收指示水流路径中的水的温度的信号。控制系统配置为将制冷剂路径在第一状态和第二状态之间移动，在第一状态中，控制系统将制冷剂从压缩机引导至第一冷凝器而不至第二冷凝器，并且在第二状态中，控制系统将制冷剂从压缩机引导至第二冷凝器。控制系统配置为，如果由温度传感器指示的温度低于阈值温度，则将制冷剂路径从第一状态移动至第二状态，并且基于由压力传感器指示的制冷剂的压力而选择阈值温度。

在又一实施例中，用于调节空气和用于加热水的系统具有制冷剂路径。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。蒸发器在制冷剂路径中，并且设置在第二气流路径中，使得所述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。在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。控制系统具有在所述制冷剂路径中的可控阀，所述制冷剂路径与所述压缩机、所述第一冷凝器和所述第二冷凝器连通，使得所述可控阀选择性地将制冷剂从所述压缩机引导至所述第一冷凝器或所述第二冷凝器。压力传感器设置在制冷剂路径中。温度传感器设置在水流路径中。控制系统与压缩机操作性通信以激活和停用压缩机，与压力传感器操作性通信，以从压力传感器接收指示制冷剂路径中的制冷剂压力的信号，并且与温度传感器操作性通信以从温度传感器接收指示水流路径中的水的温度的信号。控制系统配置为将可控阀在第一状态和第二状态之间移动，在第一状态中，可控阀将制冷剂从压缩机引导至第一冷凝器而不至第二冷凝器，并且在第二状态中，可控阀将制冷剂从压缩机引导至第二冷凝器。控制系统配置为，如果由温度传感器指示的温度低于阈值温度，则将可控阀从第一状态移动至第二状态，并且基于由压力传感器指示的制冷剂的压力而选择阈值温度。

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