[发明专利]提供热回收的制冷系统和制冷方法

说明书

 本发明涉及用于提供热回收的制冷系统和制冷方法。

 制冷设施的冷却回路可包括热回收单元，其利用来自从压缩机排出的被压缩的热制冷剂的热以进行加热。这种热回收的一个示例是使用这种热来升温水，该水可被用作家庭使用的温水或热水。

对这种用于家庭使用的温水或热水的需求对于不同的建筑物和应用来说变化非常大，并且可能随着时间而显著变化。

US2009/120110A1公开了一种用于提供来自制冷剂回路的可控数量的热回收的方法。该方法包括了如下步骤：提供包括由制冷剂流动管线串联的压缩机、冷凝器、膨胀设备和蒸发器的冷却回路；提供包括热回收换热器的热回收回路，该热回收回路被连接到冷却回路使得热回收换热器与冷凝器并联，并且热回收换热器与要被基于终端用户对热的需求而被加热的水处于换热关系；以及选择性地使制冷剂流过冷却模式下的冷却回路的冷凝器和热回收模式下的热回收回路的热回收换热器，从而将所述流体的温度维持在由终端用户提供的设置点附近的温度带内。通过周期地在冷却模式和热回收模式之间切换（循环），系统的传热能力的0到100％之间的期望数量可被转移到要被加热的流体。这使得必须要执行多次切换操作并且导致了随着时间的传热的改变，这种改变引起了系统的连续改变的操作和非常复杂的控制。

因此，有益的是，提供一种能量高效的制冷系统和方法，其带有对从制冷回路传到热回收系统的热的改善控制，同时提供了足够的灵活性以满足了对热回收系统侧的个别的且变化的热需求。

本发明的示例性实施例包括制冷回路，该回路循环制冷剂并且在制冷剂的流动方向上包括： 至少一个压缩机；至少一个排热换热器；至少一个膨胀设备；和至少一个蒸发器。根据本发明的示例性实施例的制冷回路还包括至少一个热回收换热器，其具有制冷回路侧和热回收系统侧并且被构造成制冷回路侧和热回收系统侧之间传热。制冷回路侧被并联地流体连接到制冷回路的至少一个排热换热器，以使循环的制冷剂流动通过该至少一个热回收换热器的制冷回路侧。制冷回路还包括至少一个调节阀，其被构造成调节流动通过该至少一个热回收换热器的制冷回路侧的制冷剂流。该至少一个调节阀可在打开位置、关闭位置、和至少一个中间位置之间切换，在打开位置中调节阀是完全打开的，在关闭位置中调节阀是完全关闭的，在至少一个中间位置中调节阀是部分地打开的，以具有小于打开位置中的开度/开口横截面。

本发明的示例性实施例还包括一种操作制冷回路的方法，该制冷回路具有循环的制冷剂并且在制冷剂的流动方向上包括至少一个压缩机；至少一个排热换热器；至少一个膨胀设备；至少一个蒸发器和至少一个热回收换热器，该热回收换热器包括制冷回路侧和热回收系统侧并且被构造成从循环的制冷剂向热回收系统传热。热回收换热器的制冷回路侧被并联地连接到排热换热器以使制冷剂流动通过制冷回路侧。调节阀被构造成调节流动通过热回收换热器的制冷剂回路侧的制冷剂流并且方法包括如下步骤：通过控制要被在打开位置、关闭位置、和至少一个中间位置之间切换的调节阀以调节流动通过热回收换热器的制冷回路侧的制冷剂流，在打开位置中调节阀是完全打开的，在关闭位置中调节阀是完全关闭的，在至少一个中间位置中，调节阀是部分地打开的，以具有比在打开位置中小的开度/开口横截面。

将参照附图更具体地描述本发明的示例性实施例。

附图示出了根据本发明的实施例的示例性制冷回路的示意图。

制冷回路1被描述在由虚线包围的框内部的附图的中部和右手侧。在该附图的左手侧示出了热回收系统14的一部分。

制冷回路1在如箭头所示的制冷剂的流动方向上包括三个压缩机4a、4b、4c，这些压缩机并联连接以压缩制冷剂到相对高的压力。本领域技术人员容易理解，三个压缩机4a、4b、4c中的数量仅是示例性的并且可使用仅包括一个压缩机4a的任意适合数量的压缩机4a、4b、4c，并且也可提供串联连接的压缩机。

压力管线2附接到压缩机4a、4b、4c的出口侧并且分支成第一压力管线部分2a和第二压力管线部分2b，第一压力管线部分2a通向传统的空冷排热换热器6，第二压力管线部分2b通向热回收换热器12的制冷回路侧12a。