熱泵熱水器中的制冷劑充注量管理的制作方法
【專利摘要】加熱或冷卻空間且還加熱水的熱泵、用于這種熱泵的制冷劑管理系統(tǒng)、管理制冷劑充注量的方法、以及用于加熱和冷卻空間且用于加熱水的方法。各種實(shí)施例將制冷劑氣體輸送至不需要用于傳遞熱量的熱交換器、將液體制冷劑驅(qū)動出該熱交換器、將該熱交換器與流入其的附加的制冷劑隔離、以及當(dāng)熱交換器被隔離時(shí)操作熱泵。熱交換器可以通過關(guān)閉電子膨脹閥、致動制冷劑管理閥、或這兩者而被隔離。制冷劑充注量可以通過控制有多少液體制冷劑被從熱交換器驅(qū)動、通過讓一些制冷劑返回到熱交換器中、或這兩者而被控制或調(diào)節(jié)。熱泵可以被操作在不同的操作模式中，并且制冷劑管道的段可以與各個(gè)組件互連。
【專利說明】熱泵熱水器中的制冷劑充注量管理
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本專利申請是國際申請，其要求2012年7月12日提交的、題為“熱泵熱水器中的制冷劑充注量管理”的美國專利申請第13/548091號的優(yōu)先權(quán)，此美國專利申請要求2011年12月21日提交的、題為“用于熱泵熱水器的制冷劑管理、設(shè)備及方法”的臨時(shí)專利申請第61/578753號的優(yōu)先權(quán)，其與當(dāng)前的專利申請具有至少一個(gè)共同的發(fā)明人以及相同的受讓人。這些優(yōu)先權(quán)專利申請的內(nèi)容通過引用并入本文。然而，某些術(shù)語可以不同地使用。
[0003]許可權(quán)利
[0004]本發(fā)明是在Nordyne與UT-Battelle，LLC(美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)營和管理承包商)之間的CRADA NFE-11-03561下進(jìn)行的。美國政府對本發(fā)明具有一定的權(quán)利。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0005]本發(fā)明涉及加熱和冷卻空氣并且還加熱水的熱泵，以及用于管理這種熱泵中制冷劑充注量的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0006]熱泵是一種機(jī)器或裝置，其將熱能從一個(gè)較低溫度的位置傳遞到另一個(gè)更高溫度的位置。因此，熱泵使熱能在與其通常流動的方向相反的方向上移動。某些類型的熱泵專用于僅冷卻，某些類型專用于僅加熱，以及某些類型執(zhí)行這兩種功能，例如根據(jù)當(dāng)時(shí)是否需要加熱或冷卻。一段時(shí)間以來，熱泵HVAC單元已用來加熱和冷卻人居的空間，比如建筑物的內(nèi)部。熱泵還用于其他目的，比如加熱水。熱泵通常比另一種熱源比如電阻加熱更加有效，因?yàn)槌颂峁┯上碾姽β仕a(chǎn)生的熱量之外，熱泵從另一個(gè)來源比如環(huán)境中提取熱量。另外，在某些情況下，加熱和冷卻同時(shí)都處于有利用途，比如加熱水同時(shí)冷卻空氣用于空氣調(diào)節(jié)。因此，與替代方案相比，熱泵往往降低能源消耗。
[0007]熱泵已用于加熱和冷卻建筑物內(nèi)的封閉空間，并且還加熱家用熱水。然而，這種系統(tǒng)遇到的問題在于，用于一種操作模式的合適的制冷劑充注量在另一種操作模式中已經(jīng)不合適(即，制冷劑充注量不足或制冷劑充注量過度)。例如，在特定熱交換器不需要使用的期間，制冷劑被累積在這個(gè)熱交換器中以至運(yùn)行系統(tǒng)的制冷劑充注量減少到不適當(dāng)?shù)牡退?。例如，這發(fā)生在不需要用于傳遞熱量的室外熱交換器，而水被加熱且空間被冷卻的條件下的期間。作為另一個(gè)示例，這也發(fā)生在不需要用于傳遞熱量的室內(nèi)熱交換器，而水被加熱且熱量被從室外空氣中提取的條件下的期間。在過去，必要的是，采用復(fù)雜且昂貴的制冷劑充注量管理硬件和系統(tǒng)在不同操作模式中糾正或補(bǔ)償這些不合適的制冷劑充注量水平，否則有必要避免某些操作模式，比如剛剛提到的那些模式，或者熱泵在這樣的操作模式期間基本上以更低的效率運(yùn)行。
[0008]因此，需要或潛在益處或改善存在用于也加熱水的熱泵的制冷劑充注量管理方法及系統(tǒng)，其不那么昂貴、更大程度上利用現(xiàn)有組件、提供熱泵的多個(gè)操作模式、至少在特定的操作模式期間，提高熱泵的效率，其不那么復(fù)雜、可以很容易地制造、易于安裝、可靠、具有較長的壽命、結(jié)構(gòu)緊湊、能夠承受極端的環(huán)境條件，或它們的組合，作為示例。此外，需要或潛在益處或改善存在用于控制、制造和分配這樣的熱泵、HVAC單元、建筑物、系統(tǒng)、裝置和設(shè)備的方法。其他需要或潛在益處或改善也可以在本文中描述，或者例如在HVAC、家用熱水加熱器、或熱泵行業(yè)中是公知的。改進(jìn)的余地存在于這些和其他領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)中，這對于研究本文件的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說可能是顯而易見的。
[0009]描述現(xiàn)有技術(shù)的某些方面及其中問題的進(jìn)一步的背景信息包括92年8月25日授予Wayne R.Reedy的美國專利第5140827號。潛在益處存在于包括管理制冷劑充注量的現(xiàn)有技術(shù)之上，采用更少的組件、更低的成本，更加的可靠，或者它們的組合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]除其他外，本發(fā)明提供了加熱和冷卻空間且還加熱水(例如，家用熱水)的熱泵、管理在這種熱泵中的制冷劑充注量的系統(tǒng)和方法、以及用于加熱和冷卻空間且用于加熱水的系統(tǒng)和方法。特定實(shí)施例將熱制冷劑氣體輸送至此時(shí)不需要用于傳遞熱量的熱泵的特定熱交換器、將液體制冷劑驅(qū)動出該特定熱交換器、且然后將該特定熱交換器隔離以防另外的制冷劑流入該特定熱交換器。然后，操作熱泵，同時(shí)隔離該特定熱交換器。在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)制冷劑充注量，同時(shí)操作熱泵。某些實(shí)施例包括數(shù)字控制器，其被編程以控制所述熱泵，該實(shí)施例包括特定的組件，比如一個(gè)或多個(gè)膨脹裝置和一個(gè)或多個(gè)制冷劑管理閥，它們用來隔離特定熱交換器。此外，在一些實(shí)施例中，組件以特定方式布置，例如，某些制冷劑管道連接不同的組件。
[0011]例如，作為目的或益處，各種實(shí)施例提供的是，它們部分或完全地解決或滿足一個(gè)或多個(gè)用途、潛在益處，或用于本文所述的或本領(lǐng)域中公知的改進(jìn)機(jī)會，作為示例。例如，某些實(shí)施例提供了也加熱水(例如，家用熱水)的熱泵和用于也加熱水的熱泵的制冷劑充注量管理方法和系統(tǒng)，它們不那么昂貴，更大程度上利用了現(xiàn)有組件，提供熱泵的多個(gè)操作模式，至少在特定的操作模式期間，提高了熱泵的效率，它們不那么復(fù)雜，可以很容易地制造，易于安裝、可靠，具有較長的壽命，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠承受極端的環(huán)境條件，或者作為示例是這些方面的組合。
[0012]本發(fā)明的具體實(shí)施例提供了管理加熱或冷卻空間且還對水進(jìn)行加熱的熱泵中的制冷劑充注量的各種方法。例如，這樣的熱泵可以包括:室外熱交換器，其在制冷劑與室外空氣或熱源/散熱器之間傳遞熱量；室內(nèi)熱交換器，其在制冷劑與室內(nèi)空氣之間傳遞熱量；水熱交換器，其將熱量從制冷劑傳遞至水(例如，家用熱水)；壓縮機(jī)以及至少一個(gè)膨脹裝置。此外，例如本方法可以包括至少某些動作。例如，這種動作可以包括，在其中不需要所述熱泵的特定熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，將制冷劑氣體輸送至所述特定熱交換器并且將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器。例如，另一這樣的動作是當(dāng)制冷劑氣體在特定熱交換器中時(shí)，將特定熱交換器隔離以防附加的制冷劑流入該特定熱交換器。例如，另一這樣的動作是當(dāng)特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí)，操作所述熱泵，包括運(yùn)轉(zhuǎn)所述壓縮機(jī)。
[0013]在某些實(shí)施例中，例如(比如在第一操作模式中)，所述特定熱交換器是室外熱交換器，且將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作例如包括，在其中不需要室外熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，將制冷劑氣體輸送至室外熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出室外熱交換器。此外，在這樣的實(shí)施例中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作例如包括，當(dāng)制冷劑氣體在室外熱交換器中時(shí)，將室外熱交換器與流入到室外熱交換器中的附加的制冷劑隔離。此外，在一些這樣的實(shí)施例中，操作所述熱泵的動作包括，當(dāng)室外熱交換器與流入到室外熱交換器(例如，除了運(yùn)行壓縮機(jī))中的附加的制冷劑隔離時(shí)，加熱在所述水熱交換器的水且例如通過使用所述室內(nèi)熱交換器來冷卻空間。
[0014]另一方面，在各個(gè)實(shí)施例中(例如，在第二操作模式中)，所述特定熱交換器是所述室內(nèi)熱交換器，且將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作例如包括，在其中不需要室內(nèi)熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，將制冷劑氣體輸送至室內(nèi)熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出室內(nèi)熱交換器。此外，在這樣的實(shí)施例中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作例如包括，當(dāng)制冷劑氣體在室內(nèi)熱交換器中時(shí)，將室內(nèi)熱交換器與流入到室內(nèi)熱交換器中的附加的制冷劑隔離。此夕卜，在一些這樣的實(shí)施例中，操作所述熱泵(例如，包括運(yùn)行壓縮機(jī))的動作包括，當(dāng)室內(nèi)熱交換器與流入到室內(nèi)熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí)，加熱在所述水熱交換器處的水，并且例如通過使用所述室外熱交換器，從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量。在不同的實(shí)施例中，作為示例，該方法可以包括第一操作模式、第二操作模式，或者這兩種操作模式。
[0015]在一些實(shí)施例中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括關(guān)閉采用第一制冷劑管道而連接至特定熱交換器的特定電子膨脹閥。此外，在特定實(shí)施例中，操作熱泵的動作包括保持所述特定電子膨脹閥對于至少大多數(shù)的操作熱泵的動作來說是關(guān)閉的。此外，在各種實(shí)施例中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括致動例如設(shè)在將水熱交換器連接至換向閥的制冷劑管道中的制冷劑管理閥，所述換向閥用于在其中所述熱泵加熱空間的加熱模式與其中所述熱泵冷卻空間的冷卻模式之間切換熱泵。此外，在一些實(shí)施例中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括關(guān)閉特定電子膨脹閥和致動制冷劑管理閥(例如，如前面所述)。
[0016]此外，例如一些實(shí)施例包括調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作。在某些實(shí)施例中，例如，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作發(fā)生在將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作之后，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作發(fā)生在操作熱泵的動作過程中，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作包括使用所述特定電子膨脹閥或制冷劑管理閥中的至少一個(gè)，以讓制冷劑進(jìn)入特定熱交換器，或例如它們的組合。更進(jìn)一步，在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作例如包括監(jiān)測在水熱交換器出口的制冷劑過冷(subcooling)，并且例如，如果在水熱交換器出口的過冷超過預(yù)定的過冷閾值，則讓制冷劑進(jìn)入特定熱交換器。此外，在一些實(shí)施例中，作為示例，將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作包括監(jiān)測壓縮機(jī)排放溫度、壓縮機(jī)排放壓力、以及將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作的持續(xù)時(shí)間；并且將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作在壓縮機(jī)排放溫度超過預(yù)定的壓縮機(jī)排放溫度閾值、壓縮機(jī)排放壓力超過預(yù)定的壓縮機(jī)排放壓力閾值、或?qū)⒁后w制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作的持續(xù)時(shí)間超過將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作的預(yù)定的持續(xù)時(shí)間時(shí)終止，例如，以先發(fā)生為準(zhǔn)。
[0017]在一些實(shí)施例中，在其中熱泵的某熱交換器用作蒸發(fā)器的條件期間(即，在這樣實(shí)施例中的蒸發(fā)器不同于特定熱交換器)，將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作包括例如監(jiān)測蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的制冷劑過熱度。在一些實(shí)施例中，如果蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的制冷劑過熱度低于預(yù)定的底過熱閾值(bottom superheat threshold),則該方法包括啟動或加速吹送空氣通過蒸發(fā)器的蒸發(fā)器風(fēng)扇。此外，在一些實(shí)施例中，如果蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的制冷劑過熱度超過預(yù)定的頂過熱閾值(top superheat threshold),則該方法包括停止或減速吹送空氣通過蒸發(fā)器的蒸發(fā)器風(fēng)扇。
[0018]還有其它的實(shí)施例包括加熱和冷卻空間并且還用于加熱水(例如，家用熱水)的各種方法。例如，這樣的方法可以包括，以任何順序，在不同操作模式中所執(zhí)行的至少某些動作。在各種實(shí)施例中，這些動作或操作模式例如可以包括，在第一操作模式中，加熱水同時(shí)冷卻空間，而不會將熱量排至室外空氣或排至熱源/散熱器，并且不會從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量；在第二操作模式中，加熱水同時(shí)從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量，而不會加熱空間且不會冷卻空間；以及在第三操作模式中，加熱水同時(shí)冷卻空間且同時(shí)將熱量排至室外空氣或排至熱源/散熱器。此外，一些實(shí)施例包括，在第四操作模式中，加熱水同時(shí)加熱空間且同時(shí)從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量；在第五操作模式中，冷卻空間同時(shí)將熱量排至室外空氣或排至熱源/散熱器，而不會加熱水；以及在第六操作模式中，加熱空間同時(shí)從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量，而不會加熱水。
[0019]此外，在各種實(shí)施例中，例如在所述第一模式或第二模式中的至少一個(gè)中，所述方法包括例如管理根據(jù)上述方法之一的制冷劑充注量。更進(jìn)一步，在一些實(shí)施例中，在加熱和冷卻空間的方法過程中:將熱量排至室外空氣或排至熱源/散熱器是通過使用室外熱交換器完成的；從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量是通過使用室外熱交換器完成的；以及加熱水(例如，家用熱水)是通過使用水熱交換器完成的。更進(jìn)一步的是，在各種實(shí)施例中，冷卻空間是通過使用室內(nèi)熱交換器完成的；以及加熱空間是通過使用室內(nèi)熱交換器來完成的。在某些實(shí)施例中，第一操作模式、第二操作模式、或這兩者例如可以如前面所述的那樣。
[0020]本發(fā)明的其它實(shí)施例包括加熱或冷卻空間且還加熱水(例如，家用熱水)的各種熱泵。例如，這樣的熱泵可以包括:室外熱交換器，其傳遞制冷劑與室外空氣或熱源/散熱器之間的熱量；室內(nèi)熱交換器，其傳遞制冷劑與室內(nèi)空氣之間的熱量；以及水熱交換器，其將熱量從制冷劑傳遞至水。此外，作為進(jìn)一步的示例，一些這樣的實(shí)施例包括例如壓縮機(jī)、至少一個(gè)膨脹裝置以及數(shù)字控制器。此外，在一些實(shí)施例中，數(shù)字控制器可以包括例如程序指令來管理例如根據(jù)前面所述方法的制冷劑充注量。
[0021]此外，本發(fā)明的其它具體實(shí)施例包括加熱或冷卻空間且還對水進(jìn)行加熱的各種熱泵，其包括各種組件，例如除了前面所述的組件之外，比如室外熱交換器，其傳遞制冷劑與室外空氣或熱源/散熱器之間的熱量；室內(nèi)熱交換器，其傳遞制冷劑與室內(nèi)空氣之間的熱量；水熱交換器，其將熱量從制冷劑傳遞至水(例如，家用熱水)；以及壓縮機(jī)。例如，這樣的組件可以包括室外膨脹裝置、室內(nèi)膨脹裝置、制冷劑管理閥、換向閥、以及各種制冷劑管道。例如，在一些實(shí)施例中，這些制冷劑管道可以包括:第一制冷劑管道，其將室外熱交換器連接至室外膨脹裝置；第二制冷劑管道，其將室內(nèi)熱交換器連接至室內(nèi)膨脹裝置；以及第三制冷劑管道，其將室外膨脹裝置連接至室內(nèi)膨脹裝置。此外，例如，各種實(shí)施例包括:第四制冷劑管道，其將壓縮機(jī)上的排放口連接至水熱交換器；第五制冷劑管道，其將水熱交換器連接至制冷劑管理閥；以及第六制冷劑管道，其將制冷劑管理閥連接至換向閥。此外，作為示例多個(gè)實(shí)施例包括第七制冷劑管道，其將換向閥連接至室外熱交換器；第八制冷劑管道，其將換向閥連接至室內(nèi)熱交換器；第九制冷劑管道，其將制冷劑管理閥連接至第三制冷劑管道；以及第十制冷劑管道，其將換向閥連接至壓縮機(jī)上的入口。
[0022]對于進(jìn)一步的示例來說，各種實(shí)施例還可以包括數(shù)字控制器，該數(shù)字控制器例如可以包括程序指令以執(zhí)行某些功能。在一些實(shí)施例中，這些功能例如可以包括通過控制制冷劑管理閥來管理制冷劑充注量、通過控制室外膨脹裝置和室內(nèi)膨脹裝置來管理制冷劑充注量、或這兩者。此外，在一些實(shí)施例中，數(shù)字控制器例如可以包括程序指令，從而通過將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器，在其中不需要特定熱交換器用于傳遞熱量的條件期間管理制冷劑充注量。在各種實(shí)施例中，所述特定熱交換器例如可以或是室外熱交換器或是室內(nèi)熱交換器(例如，取決于所執(zhí)行的操作模式)。
[0023]此外，在一些實(shí)施例中，數(shù)字控制器可以包括程序指令，以便例如當(dāng)制冷劑氣體在特定熱交換器中時(shí)，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離。此外，在一些實(shí)施例中，數(shù)字控制器可以包括程序指令，以便例如當(dāng)特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí)，操作熱泵，包括運(yùn)行壓縮機(jī)和加熱處于水熱交換器的水。甚至進(jìn)一步地，在特定實(shí)施例中，數(shù)字控制器包括程序指令，從而執(zhí)行下列動作中的至少一個(gè):通過控制制冷劑管理閥來隔離特定熱交換器，或通過控制室外膨脹裝置或室內(nèi)膨脹裝置來隔離特定熱交換器。此外，本文還對本發(fā)明的各種其它實(shí)施例進(jìn)行了說明，并且對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，某些實(shí)施例的其它優(yōu)勢可能是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是示出了一種在冷卻模式(即冷卻空間)下運(yùn)行的也對水進(jìn)行加熱的熱泵的示例的框圖，該熱泵具有改進(jìn)的系統(tǒng)來管理制冷劑充注量；
[0025]圖2是示出了圖1所示的熱泵的示例的框圖，除了在其中空間既不被加熱也不被冷卻的模式中運(yùn)行；
[0026]圖3是示出了管理在加熱和冷卻空間且還加熱水的熱泵中的制冷劑充注量的方法的示例的流程圖；以及
[0027]圖4是示出了加熱和冷卻空間且還用于加熱水的方法的示例的流程圖，示出了多個(gè)操作模式，其中有一些可能涉及特定的動作來管理制冷劑充注量。
[0028]除其他外，這些附圖示出了本發(fā)明特定實(shí)施例的某些方面的示例。其他實(shí)施例可能有所不同。例如，在一些實(shí)施例中，組件或動作可能被省略，或者動作可能以不同的順序來執(zhí)行。各種實(shí)施例可以包括的方面有圖中所示的、說明書中所述的、通過引用被合并的其他文獻(xiàn)中所示或所述的、現(xiàn)有技術(shù)中所公知的、或它們的組合，作為示例。
具體實(shí)施例
[0029]本文所述主題的許多實(shí)施例包括加熱和冷卻空間(例如，在建筑物內(nèi))且還加熱水(例如，家用熱水)的熱泵、管理在這種熱泵中的制冷劑充注量的系統(tǒng)和方法、以及用于加熱和冷卻空間且用于加熱水的系統(tǒng)和方法。某些實(shí)施例允許這樣的熱泵以一個(gè)或多個(gè)(例如兩個(gè))模式操作，以其他方式不可用，無需復(fù)雜昂貴的制冷劑管理系統(tǒng)，沒有在某些模式或操作過程中的效率顯著損失，或它們的組合。特定實(shí)施例將熱制冷劑氣體輸送至在當(dāng)時(shí)不需要用于傳遞熱量的熱泵的特定熱交換器，將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器，且然后將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離。然后，操作熱泵，同時(shí)隔離特定熱交換器。在一些實(shí)施例中，可以在操作過程中調(diào)節(jié)制冷劑充注量。
[0030]圖1示出了在冷卻模式(即冷卻空間)下運(yùn)行的熱泵(熱泵100)的示例。在不同的操作模式中，熱泵100加熱和冷卻空間(例如，在建筑物內(nèi))并且加熱水(例如，家用熱水)。熱泵100具有改進(jìn)的系統(tǒng)來管理制冷劑充注量，這將在下面的段落中進(jìn)行詳細(xì)說明。圖2示出了在不冷卻空間的模式下運(yùn)行的熱泵100。相反，在圖2的操作模式中，從環(huán)境中特別是從室外空氣中提取熱量。熱泵100是加熱或冷卻空間并且還對水進(jìn)行加熱的熱泵的示例。其他實(shí)施例可能有所不同。同使用常規(guī)的電阻熱水器與相同效率的熱泵(只是用來加熱和冷卻空間)的組合相比，使用熱泵(例如，100)來加熱水可以更有效且可以降低用于加熱水的能源成本。
[0031]在所示的實(shí)施例中，熱泵100包括室外熱交換器170，其傳遞制冷劑與室外空氣之間的熱量；室內(nèi)熱交換器180，其傳遞制冷劑與室內(nèi)空氣之間的熱量；以及減溫器或水熱交換器190，其將熱量從制冷劑傳遞至水(例如，家用熱水)。在本實(shí)施例中，熱泵100還包括壓縮機(jī)160、室外膨脹裝置175、室內(nèi)膨脹裝置185、制冷劑管理閥150、換向閥140、以及各種制冷劑管道。例如，在此特定實(shí)施例中，這些制冷劑管道包括:第一制冷劑管道101，其將室外熱交換器170連接至室外膨脹裝置175 ;第二制冷劑管道102，其將室內(nèi)熱交換器180連接至室內(nèi)膨脹裝置185 ;以及第三制冷劑管道103，其將室外膨脹裝置175連接至室內(nèi)膨脹裝置185。此外，例如，此特定實(shí)施例包括:第四制冷劑管道104，其將壓縮機(jī)160上的排放口 164連接至水熱交換器(例如，家用熱水熱交換器)190 ;第五制冷劑管道105，其將水熱交換器190連接至制冷劑管理閥150 ;以及第六制冷劑管道106，其將制冷劑管理閥150連接至換向閥140。此外，此特定實(shí)施例包括第七制冷劑管道107，其將換向閥140連接至室外熱交換器170 ;第八制冷劑管道108，其將換向閥140連接至室內(nèi)熱交換器180 ;第九制冷劑管道109，其將制冷劑管理閥150連接至第三制冷劑管道103 ;以及第十制冷劑管道110，其將換向閥140連接至壓縮機(jī)160上的入口 162。
[0032]如本文所用，“制冷劑管道”形成封閉通路，制冷劑通過該通路流動或可以流動，并且可以是或包括管道或管的一個(gè)或多個(gè)部分；通過一個(gè)或多個(gè)其它組件比如管件、閥體、C:液器(例如，120)的一個(gè)或多個(gè)通路；或它們的組合，作為示例。此外，本文中描述為“連接”兩個(gè)組件的制冷劑管道提供在這兩個(gè)組件之間的封閉通路，制冷劑通過該通路流動或可以流動，至少在一個(gè)或多個(gè)操作模式中。然而，除非明確說明，否則本文所描述的具體確定的制冷劑管道(連接不同組件，如本文所用)不包括本文所描述的一個(gè)或多個(gè)其他具體確定的制冷劑管道。此外，本文所描述的制冷劑管道可以在形狀或長度方面與未按比例繪制的附圖上所示的有所不同。
[0033]所示的實(shí)施例具有兩個(gè)膨脹裝置175和185。在本實(shí)施例中，在圖1和2所示的這兩種操作模式中，制冷劑通過制冷劑管道109從制冷劑管理閥150被輸送，并且被引入至在這兩個(gè)膨脹裝置175和185之間的制冷劑管道103。熱泵的其它實(shí)施例可以僅用一個(gè)膨脹裝置起作用，例如執(zhí)行膨脹裝置175的功能、執(zhí)行膨脹裝置185的功能、或執(zhí)行這兩種功能。然而，對于只有一個(gè)膨脹裝置的實(shí)施例來說，其中一個(gè)膨脹裝置執(zhí)行膨脹裝置175和膨脹裝置185的功能，附加組件可能是必要的，以便使制冷劑處于不同的操作模式中。在許多情況下，使用兩個(gè)膨脹裝置(例如，175和185)可能比提供附加組件以便僅采用一個(gè)膨脹裝置使制冷劑處于不同的操作模式中更不昂貴、更不復(fù)雜、或者二者兼有。但是，作為示例，僅一個(gè)膨脹裝置可以用在冷卻空間但不加熱空間的熱泵的實(shí)施例中(例如，在爐子比如煤氣爐用于提供熱量的實(shí)施例中)或者可以用在加熱空間但不冷卻空間的實(shí)施例中。
[0034]此外，在不同的實(shí)施例中，熱泵100可以是整裝單元(例如，用于屋頂安裝)或拆分系統(tǒng)，例如一個(gè)組件安裝在空間(例如，除其他外，包含室內(nèi)空氣盤管180和室內(nèi)空氣鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇188)內(nèi)，而第二封閉組件安裝在室外(例如，除其他外，包含室外熱交換器170、室外風(fēng)扇178、壓縮機(jī)160、換向閥140、以及貯液器120)。例如，熱泵100可以是住宅熱泵，并且例如可用在房子上。然而，在其它實(shí)施例中，作為另一示例，熱泵100可用于加熱或冷卻(或兩者兼有)另一建筑物，比如商用建筑物。一些實(shí)施例包括建筑物。
[0035]如本文所用，“室外熱交換器”不一定位于室外。然而，在一些實(shí)施例中，“室外熱交換器”與室外空氣進(jìn)行熱交換。例如，在所示的實(shí)施例中，室外熱交換器170在制冷劑和由室外風(fēng)扇178所移動的室外空氣之間進(jìn)行熱交換。但在其它實(shí)施例中，“室外熱交換器”與熱源/散熱器(例如，除了室外空氣)進(jìn)行熱交換，其在不同實(shí)施例中可以位于室外或室內(nèi)。如本文所用，“熱源/散熱器”可以用作熱源，將熱量提供給熱泵；可以用作散熱器，接受由熱泵排出的熱量；或兩者兼而有之。作為示例，這樣的“熱源/散熱器”的示例包括地面(例如地?zé)嵫h(huán))、土壤、沙子、巖石、地下水或地表水(例如湖泊、池塘、溪流或河流)。在一些實(shí)施例中，可以使用地?zé)崮芰炕驘崃?，或者例如可以使用太陽能集熱器或太陽能蓄熱裝置作為熱源(例如用于室外熱交換器)。在其它實(shí)施例中，作為進(jìn)一步的示例，堆肥或填埋可以用作熱源(例如用于室外熱交換器)。在一些實(shí)施例中，可以使用人造熱源/散熱器、蓄熱體、或儲熱器，其可以包括相變材料、水箱、磚石、或混凝土，作為示例。此外，在一些實(shí)施例中，作為示例，可以使用可能低于室外環(huán)境空氣溫度的散熱器，比如冷卻塔、噴泉、游泳池、或冷卻池。例如，在一些實(shí)施例中，可以使用一個(gè)以上的室外熱交換器，一個(gè)與室外空氣進(jìn)行熱交換，另一個(gè)與熱源/散熱器進(jìn)行熱交換。此外，例如，在一些實(shí)施例中，可以使用一個(gè)以上的熱源/散熱器，每個(gè)都與室外熱交換器進(jìn)行熱交換。例如，在一些實(shí)施例中，不同的熱源/散熱器可能處于不同的溫度，一個(gè)散熱器可以用于排出熱量，而單獨(dú)的熱源可以用于獲得熱量。
[0036]例如，水熱交換器190可以通過水泵198對從單獨(dú)的箱或熱水器(例如電阻、天然氣、太陽能、地?zé)崮?、熱泵、或它們的組合)循環(huán)的水進(jìn)行加熱。在一些實(shí)施例中，從壓縮機(jī)160輸送至水熱交換器190的制冷劑從來不會超過水的沸騰溫度，并且當(dāng)不需要或不期望加熱水且在水熱交換器190中的水的沸騰沒有發(fā)生時(shí)，可以關(guān)閉泵198。在一些實(shí)施例中，單獨(dú)的熱水器(即與水熱交換器190分開的)可以包括特殊的連接、接頭或連接點(diǎn)，從那里取得水或水被輸送至那里(或兩者兼有)，用于循環(huán)通過水熱交換器190。然而，在其它實(shí)施例中，可以使用常規(guī)的熱水器，并且其上存在的連接可用于使水循環(huán)通過水熱交換器190。在其它實(shí)施例中，水熱交換器190包括箱(例如制冷劑盤管在內(nèi)部，例如在底部)，并且至少在某些應(yīng)用中可以省略單獨(dú)的箱或熱水器。但是，這樣的實(shí)施例在不期望水加熱時(shí)可能缺乏能夠關(guān)閉泵198的靈活性。在一些實(shí)施例中，制冷劑旁路可用于這一目的。此外，在其它實(shí)施例中，除了最終被加熱的水之外(例如除了家用熱水之外)的不同流體循環(huán)通過“水”熱交換器190。此不同的流體還可以循環(huán)通過設(shè)在單獨(dú)的箱或熱水器中的盤管或通過位于此的單獨(dú)的熱交換器循環(huán)。例如，在這樣的實(shí)施例中，不同的流體可以是防凍劑，或者水和乙二醇的混合物。
[0037]在所示的實(shí)施例中，制冷劑管理閥150是三通閥。在其它實(shí)施例中，作為其他示例，制冷劑管理閥可以是二通閥或多個(gè)二通閥。例如，在一替代方案中，制冷劑管理閥150被替換為三通管(Tee)，并且第一二通閥安裝在制冷劑管道106中，而第二二通閥安裝在制冷劑管道109中。然后將這些二通閥連接起來，從而使得一個(gè)打開時(shí)另一個(gè)則是關(guān)閉的。然而，在所示的實(shí)施例中，在圖1所示的冷卻操作模式中，制冷劑管理閥150允許室外熱交換器170或與水熱交換器190和室內(nèi)熱交換器180串聯(lián)連接，或采用串聯(lián)連接的水熱交換器190和室內(nèi)熱交換器180與熱泵100的其余部分隔離(與室外膨脹裝置175組合)。類似地，在所示的實(shí)施例中，在圖2所示的操作模式中，制冷劑管理閥150允許室內(nèi)熱交換器180或與水熱交換器190和室外熱交換器170串聯(lián)連接，或采用串聯(lián)連接的水熱交換器190和室外熱交換器170與熱泵100的其余部分隔離(與室內(nèi)膨脹裝置185組合)。
[0038]此外，在所示的實(shí)施例中，室外膨脹裝置175和室內(nèi)膨脹裝置185是膨脹閥，并且特別地是電子膨脹閥或EXV。在此特定的實(shí)施例中，室內(nèi)膨脹裝置185在圖1所示的冷卻模式下運(yùn)行，以控制在室內(nèi)熱交換器180的出口 184的制冷劑過熱度，例如，在貯液器120 (例如在貯液器120的入口 122)，或者在壓縮機(jī)160的入口 162與出口 184之間。此外，在此特定的實(shí)施例中，室外膨脹裝置175在圖2所示的專用水加熱模式下運(yùn)行，以控制在室外熱交換器170的出口 174的制冷劑過熱度，例如，在貯液器120 (例如在貯液器120的入口 122)，或者在壓縮機(jī)160的入口 162與出口 174之間。在一些實(shí)施例中，膨脹裝置175和185具有在其中的整合式止回閥，布置成與膨脹裝置的節(jié)流孔平行，從而允許制冷劑退出相應(yīng)的熱交換器，而無需通過該膨脹裝置的節(jié)流孔。
[0039]在其它實(shí)施例中，除了電子膨脹閥之外，可以使用其它類型的膨脹裝置。此外，在一些實(shí)施例中，可以使用不屬于電子器件的膨脹裝置。示例包括熱膨脹閥或TXV。在一些實(shí)施例中，作為另一示例，單獨(dú)的閥(例如自動的、電動的或電子的)設(shè)置成與(例如非電子的)膨脹裝置串聯(lián)。此外，在一些實(shí)施例中，室外膨脹裝置175不一定位于室外或在室外機(jī)柜中，室內(nèi)膨脹裝置185不一定位于室內(nèi)(例如在分體式系統(tǒng)的空氣處理器中)，或兩者兼而有之。然而，室內(nèi)膨脹裝置185在制冷劑進(jìn)入室內(nèi)熱交換器180 (例如，當(dāng)室內(nèi)熱交換器180用作蒸發(fā)器時(shí)，例如如圖1所示)時(shí)或之前降低制冷劑的壓力。類似地，室外膨脹裝置175在制冷劑進(jìn)入室外熱交換器170 (例如，當(dāng)室外熱交換器170用作蒸發(fā)器時(shí)，例如如圖2所示)時(shí)或之前降低制冷劑的壓力。
[0040]在該特定實(shí)施例中，熱泵100還包括數(shù)字控制器130，其例如包括程序指令135，以執(zhí)行某些動作或功能。在本實(shí)施例中，除其他外，數(shù)字控制器130包括處理器、存儲器、以及各種連接，以控制熱泵100的不同組件。在一些實(shí)施例中，作為示例，數(shù)字控制器包括用戶界面、顯示器、小鍵盤、鍵盤、輸入裝置、各種傳感器連接、外部網(wǎng)絡(luò)或主控制系統(tǒng)連接、或它們的組合。例如，當(dāng)安裝熱泵100時(shí)，可以采用控制線、電源線或這兩者將數(shù)字控制器連接至熱泵100的各個(gè)組件。此外，指令135例如可以包括在數(shù)字控制器130上運(yùn)行的和/或存儲在其存儲器中的的軟件。例如，在一些實(shí)施例中，指令135可以例如包括通過控制制冷劑管理閥150來管理制冷劑充注量的指令、通過控制室外膨脹裝置175來管理制冷劑充注量的指令、通過控制室內(nèi)膨脹裝置185來管理制冷劑充注量的指令、或它們的組合。
[0041]此外，例如，在一些實(shí)施例中，數(shù)字控制器130可以包括程序指令(例如135)，以通過將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器，在其中不需要特定熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，管理制冷劑充注量。例如，在某些實(shí)施例中，數(shù)字控制器130可以確定，或者可以按照在對控制器130進(jìn)行編程時(shí)所做出的判定起作用，通過不使用在此時(shí)(例如，用于加熱或冷卻和用于熱水的相對需求)存在的情況下用于傳遞熱量的特定熱交換器，能量消耗可以得到降低，運(yùn)行成本可以得到降低，或者效率可以得到改善。如本文所用，這是不“需要用于傳遞熱量”的特定熱交換器的示例。如本文所用，在這方面，被視為不是有利的足以是“不需要”的。
[0042]例如，在各種實(shí)施例中，不需要用于傳遞熱量的特定熱交換器可以是室外熱交換器170或室內(nèi)熱交換器180，這取決于熱泵100的操作模式。此外，例如，在一些實(shí)施例中，數(shù)字控制器130可以包括程序指令(例如135)，以當(dāng)制冷劑氣體在特定熱交換器中時(shí)，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離。此外，例如，在一些實(shí)施例中，數(shù)字控制器130可以包括程序指令，以當(dāng)特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí)，操作熱泵100，包括運(yùn)行壓縮機(jī)160、加熱在水熱交換器190的水、或兩者兼有。甚至進(jìn)一步地，在特定實(shí)施例中，數(shù)字控制器130包括程序指令(例如135)，以執(zhí)行下列動作中的至少一個(gè):通過控制制冷劑管理閥150來隔離特定熱交換器、通過控制室外膨脹裝置175或室內(nèi)膨脹裝置185來隔離特定熱交換器、或兩者兼有。
[0043]例如，某些實(shí)施例包括管理在加熱或冷卻空間且還加熱水(例如，家用熱水)的熱泵(例如100)中的制冷劑充注量的各種方法。例如，這樣的熱泵可以包括:室外熱交換器(例如170)，其傳遞制冷劑與室外空氣或熱源/散熱器之間的熱量，作為示例；室內(nèi)熱交換器(例如180)，其傳遞制冷劑與室內(nèi)空氣之間的熱量；水熱交換器(例如190)，其將熱量從制冷劑傳遞至水；壓縮機(jī)(例如160);以及至少一個(gè)膨脹裝置(例如175、185、或兩者)。在這方面，如本文所用，短語“傳遞熱量”是指在熱泵(例如100)的至少一個(gè)操作模式(例如，如下所述的模式一至六或動作401至406中的至少一個(gè))期間，特定方法(例如，如下所述的300)的特定動作不必要正在被執(zhí)行。例如，方法的各種實(shí)施例可以包括至少某些動作，作為示例，其在一些實(shí)施例中可以以所示的順序、一個(gè)或多個(gè)其他順序、或任何順序被執(zhí)行，除非其中需要特定的順序。
[0044]圖3示出了方法(方法300)的特定示例。例如，在方法300的示例中，動作包括在其中不需要熱泵(例如100)的特定熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，從特定熱交換器驅(qū)動液體制冷劑的動作301。在一些實(shí)施例中，動作301可以包括將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器。例如，在圖1和2所示的實(shí)施例中，可以運(yùn)行壓縮機(jī)160，以在動作301中將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器。制冷劑管理閥150可被定位成通過制冷劑管道105和106將制冷劑輸送至換向閥140，其可以被定位成將制冷劑氣體輸送至適當(dāng)?shù)摹疤囟ā睙峤粨Q器，這取決于操作模式。
[0045]在一些實(shí)施例中，與特定熱交換器(例如，風(fēng)扇178或188)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)扇可以在動作301或動作301的至少一部分中關(guān)閉(例如,保持關(guān)閉或被關(guān)閉)，從而讓特定熱交換器得到熱并且其中的液態(tài)制冷劑被推出或蒸發(fā)。例如，在特定實(shí)施例中，如果吸入過熱度高于所需的低限，則使特定熱交換器風(fēng)扇關(guān)閉。在一些實(shí)施例中，至少在特定熱交換器風(fēng)扇關(guān)閉時(shí)，溫度和壓力將在動作301中繼續(xù)上升。在各個(gè)實(shí)施例中，溫度和壓力將如何迅速上升(例如在動作301中)可以取決于壓縮機(jī)(例如160)的速度。在一些實(shí)施例中，壓縮機(jī)(例如160)排放溫度、排放壓力、或兩者，可以被監(jiān)測(例如，作為示例，在壓縮機(jī)排放口 164、在制冷劑管道104內(nèi)、或者在水熱交換器入口 192)。例如，在一些實(shí)施例中，可以在更下游處監(jiān)測壓力，例如在水熱交換器出口 194或者在制冷劑管道105。例如，作為示例，這種監(jiān)測可以連續(xù)或每隔5秒進(jìn)行，以確保這些參數(shù)保持低于由壓縮機(jī)制造商所規(guī)定的排放溫度極限、壓力極限或兩者兼而有之。
[0046]在本示例中，制冷劑氣體移動并且將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器。在所示的實(shí)施例中，液體制冷劑將被驅(qū)動(例如在動作301中)至低壓側(cè)(即通過被用來在所發(fā)生的操作模式中減少壓力的膨脹裝置)。在本實(shí)施例中，液態(tài)制冷劑將首先淹沒蒸發(fā)器，然后可能淹沒貯液器(例如120)。貯液器應(yīng)適當(dāng)確定大小用于此目的。通常應(yīng)該避免液體制冷劑溢流返回至壓縮機(jī)(例如160)。例如，在一些實(shí)施例中，制冷劑過熱度被連續(xù)監(jiān)測，或者以一定間隔采樣，例如每隔5秒，例如在用作蒸發(fā)器的熱交換器的出口 174或184，在貯液器120 (例如在貯液器120的入口 122)，或者在壓縮機(jī)160的入口 162與出口 174或184之間。在具體實(shí)施例中，如果制冷劑的過熱度高于某一溫度閾值，(例如5華氏度)，則蒸發(fā)器風(fēng)扇(例如178或188，這取決于哪個(gè)熱交換器170或180充當(dāng)蒸發(fā)器)被減速或關(guān)閉，以允許更多的液體被存儲在蒸發(fā)器中。然而，在一些實(shí)施例中，如果制冷劑的過熱度低于某一特定溫度閾值，則蒸發(fā)器風(fēng)扇(例如178或188，這取決于哪個(gè)熱交換器170或180充當(dāng)蒸發(fā)器)被加速或打開，以防止液態(tài)制冷劑淹沒貯液器。
[0047]在方法300中的另一動作是動作302，其例如包括當(dāng)制冷劑氣體(例如在動作301中所輸送的)在特定熱交換器中時(shí)，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離。如本文所用，“將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離”是指阻斷至熱交換器的所有制冷劑管道，從而使制冷劑不能從熱泵(例如100)的其余部分流入熱交換器，例如，通過關(guān)閉或改變一個(gè)或多個(gè)閥。在該示例中，動作302在動作301之后執(zhí)行。在特定熱交換器在動作302中被隔離后，特定熱交換器的溫度及其壓力通常會下降。然而，由于特定熱交換器被隔離，所以來自熱泵100(例如除特定熱交換器之外)的其他組件的制冷劑無法流入特定熱交換器，這防止制冷劑充注量從熱泵100 (不包括特定熱交換器)損失。
[0048]在一些實(shí)施例中，不是所有的液體制冷劑在動作301中被驅(qū)動出特定熱交換器。在特定實(shí)施例中，一些液體可以保留。在某些實(shí)施例中，對保留在特定熱交換器中(例如，在動作301結(jié)束時(shí)或者當(dāng)執(zhí)行動作302時(shí))的液體制冷劑的量進(jìn)行控制，以提供在不包括特定熱交換器的熱泵100中的適量的制冷劑充注量。例如，這種控制可以基于系統(tǒng)(即熱泵100)內(nèi)的壓力。在一些實(shí)施例中，可以測量其他參數(shù)用于此判定(例如，何時(shí)結(jié)束動作301或啟動動作302)，比如在系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)位置處的溫度。
[0049]例如，在一些實(shí)施例中，將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作301包括監(jiān)測壓縮機(jī)排放溫度。此外，例如，在一些實(shí)施例中，將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作301包括監(jiān)測壓縮機(jī)排放壓力。更進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作301包括監(jiān)測將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作的持續(xù)時(shí)間。一些實(shí)施例僅監(jiān)視一個(gè)這樣的參數(shù)，其它實(shí)施例監(jiān)視兩個(gè)這樣的參數(shù)，以及其它實(shí)施例監(jiān)視所有的這三個(gè)參數(shù)。某些實(shí)施例還監(jiān)視其它參數(shù)。在各種實(shí)施例中，作為示例，將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作301在壓縮機(jī)排放溫度超過預(yù)定的壓縮機(jī)排放溫度閾值、壓縮機(jī)排放壓力超過預(yù)定的壓縮機(jī)排放壓力閾值、或?qū)⒁后w制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作的持續(xù)時(shí)間超過預(yù)定的持續(xù)時(shí)間時(shí)終止。
[0050]在特定實(shí)施例中，將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作301包括監(jiān)測壓縮機(jī)排放溫度、壓縮機(jī)排放壓力、以及將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作的持續(xù)時(shí)間，并且將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作301在壓縮機(jī)排放溫度超過預(yù)定的壓縮機(jī)排放溫度閾值、壓縮機(jī)排放壓力超過預(yù)定的壓縮機(jī)排放壓力閾值、或?qū)⒁后w制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作的持續(xù)時(shí)間超過預(yù)定的持續(xù)時(shí)間時(shí)終止，以先發(fā)生為準(zhǔn)。如本文所用，在這方面，術(shù)語“超過”指達(dá)到或超過。此外，如本文所用，例如，可以測量在壓縮機(jī)排放口與制冷劑通過的下一個(gè)熱交換器或膨脹裝置之間(例如在任何地方)的壓縮機(jī)排放溫度、壓縮機(jī)排放壓力、或兩者。例如，作為示例，在圖1和2的實(shí)施例中，可以測量壓縮機(jī)排放溫度、壓縮機(jī)排放壓力、或兩者，例如在壓縮機(jī)排放口 164、制冷劑管道104或者在水熱交換器190的入口 192。另一方面，在其它實(shí)施例中，基本上所有的液體制冷劑在動作301中被驅(qū)動出特定熱交換器。在一些實(shí)施例中，可以讓一些制冷劑回到熱交換器中來調(diào)節(jié)制冷劑充注量(例如在動作304中，下面將進(jìn)行更詳細(xì)地說明)。
[0051]例如，在所示的實(shí)施例中，方法300還包括當(dāng)特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí)(例如，在動作302開始時(shí))操作熱泵(例如100)的動作303。例如，動作303可以包括運(yùn)行壓縮機(jī)160。在一些實(shí)施例中，動作303還可以包括加熱在熱交換器190的水，作為另一示例。在一些實(shí)施例中，動作303在動作302發(fā)生時(shí)開始。
[0052]在各種實(shí)施例中，“特定熱交換器”可以是室外熱交換器(例如170)、室內(nèi)熱交換器(例如180)、或水熱交換器(例如190)。但是在圖1和2所示的實(shí)施例中，“特定熱交換器”只能是室外熱交換器170或室內(nèi)熱交換器180，因?yàn)樵谠撎囟▽?shí)施例中沒有包括足夠的閥和制冷劑管道來隔離(例如在動作302中)水熱交換器190。作為另一示例，其他實(shí)施例可以包括這樣的閥和管道來隔離水熱交換器(例如在第六操作模式或動作406中，如下所述)。在圖1和2所示的特定實(shí)施例中，“特定熱交換器”可以是室外熱交換器(例如170)或室內(nèi)熱交換器(例如180)，這取決于操作模式。在某些實(shí)施例中，在第一操作模式中，“特定熱交換器”是室外熱交換器(例如170)，或者在第二操作模式中，“特定熱交換器”是室內(nèi)熱交換器(例如180)。此外，在一些實(shí)施例中，熱泵在第一操作模式但不在第二操作模式下運(yùn)行，在一些實(shí)施例中，熱泵在第二操作模式但不在第一操作模式下運(yùn)行，以及在一些實(shí)施例中，熱泵在某些特定條件下以第一操作模式且在其它條件下以第二操作模式運(yùn)行(例如由控制器130所確定)。
[0053]例如(比如在第一操作模式中)，在某些實(shí)施例中，特定熱交換器是室外熱交換器(例如170)，并且例如，將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作(例如動作301)包括，在其中不需要室外熱交換器(例如170)用于傳遞熱量的條件期間(例如在由熱泵100的數(shù)字控制器130確定時(shí))，將制冷劑氣體輸送至室外熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出室外熱交換器。此外，例如，在這樣的實(shí)施例中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作(例如動作302)包括，當(dāng)制冷劑氣體在室外熱交換器(例如170)中時(shí)，將室外熱交換器與流入到室外熱交換器中的附加的制冷劑隔離(例如通過致動制冷劑管理閥150、通過關(guān)閉膨脹裝置175、或兩者兼有)。另外，例如，在一些這樣的實(shí)施例中，包括運(yùn)行壓縮機(jī)(例如160)的操作熱泵(例如303)的動作包括，當(dāng)室外熱交換器與流入到室外熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí)(例如在動作302中)，操作熱泵(例如100)，包括運(yùn)行壓縮機(jī)(例如160)、加熱在水熱交換器(例如190)的水、以及通過使用室內(nèi)熱交換器(例如180)來冷卻空間。
[0054]在各種實(shí)施例中(例如在第二操作模式中)，特定熱交換器是室內(nèi)熱交換器(例如180)，并且例如，將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作(例如動作301)包括，在其中不需要室內(nèi)熱交換器用于傳遞熱量的條件期間(例如在由控制器130確定時(shí))，將制冷劑氣體輸送至室內(nèi)熱交換器(例如180)和將液體制冷劑驅(qū)動出室內(nèi)熱交換器。此外，例如，在一些實(shí)施例中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括，當(dāng)制冷劑氣體在室內(nèi)熱交換器中時(shí)，將室內(nèi)熱交換器(例如180)與流入到室內(nèi)熱交換器中的附加的制冷劑隔離(例如動作302，例如通過致動制冷劑管理閥150、通過關(guān)閉膨脹裝置185、或兩者兼有)。另外，在一些這樣的實(shí)施例中，包括運(yùn)行壓縮機(jī)(例如160)的操作熱泵的動作(例如303)包括，當(dāng)室內(nèi)熱交換器與流入到室內(nèi)熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí)，操作熱泵，包括運(yùn)行壓縮機(jī)(例如160)、加熱在水熱交換器(例如190)的水、以及從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量，作為示例，例如，通過使用室外熱交換器(例如170)。
[0055]在不同實(shí)施例中，該方法可以包括第一操作模式、第二操作模式、或兩者，或者可以包括第一操作模式或第二操作模式中的至少一個(gè)，作為另一示例。在一些實(shí)施例中，該方法只包括第一操作模式。在其它實(shí)施例中，該方法只包括第二操作模式。并且在其它實(shí)施例中，該方法包括第一操作模式和第二操作模式，作為另一示例。
[0056]在一些實(shí)施例中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作302包括關(guān)閉例如采用第一制冷劑管道而連接至特定熱交換器的特定膨脹裝置或電子膨脹閥。此外，在特定實(shí)施例中，操作熱泵的動作303包括保持特定膨脹裝置或電子膨脹閥對于至少大多數(shù)的操作熱泵(例如100)的動作303來說是關(guān)閉的。在不同實(shí)施例中，“特定電子膨脹裝置”可以是室外膨脹裝置175或室內(nèi)膨脹裝置185，作為示例。此外，在某些實(shí)施例中，作為另一示例，在第一操作模式中，“特定電子膨脹裝置”是室外膨脹裝置175，并且在第二操作模式中，“特定電子膨脹裝置”是室內(nèi)膨脹裝置185。
[0057]此外，在其中“特定電子膨脹裝置”是室外膨脹裝置175的一些實(shí)施例或操作模式中，“第一制冷劑管道”是將室外熱交換器170連接至室外膨脹裝置175的第一制冷劑管道101。更進(jìn)一步地，在其中“特定電子膨脹裝置”是室內(nèi)膨脹裝置185的一些實(shí)施例或操作模式中，“第一制冷劑管道”(即，在本例的情況下)是將室內(nèi)熱交換器180連接至室外膨脹裝置185的第二制冷劑管道102。更進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，甚至在本例的情況下，特定膨脹裝置或電子膨脹閥可以打開很短的時(shí)間(例如在動作304中)，以讓制冷劑進(jìn)入特定熱交換器來調(diào)節(jié)系統(tǒng)中(例如在不包括特定熱交換器的熱泵100中)的制冷劑充注量。在一些實(shí)施例中，特定膨脹裝置或電子膨脹閥可以打開(例如在動作304中)操作熱泵的動作303的持續(xù)時(shí)間的少數(shù)或小部分(例如小于百分之10、5、3、2或I)，作為示例。在特定實(shí)施例中，可以執(zhí)行動作304，以讓制冷劑進(jìn)入特定熱交換器來調(diào)節(jié)系統(tǒng)中(例如，在不包括特定熱交換器和連接至該特定熱交換器的某些制冷劑管道的熱泵100中)的制冷劑充注量。在一些實(shí)施例中，例如基于系統(tǒng)內(nèi)(即熱泵100內(nèi))的壓力，動作304可被控制(例如通過控制器130)。在一些實(shí)施例中，可以測量其他參數(shù)用于此判定(例如，控制動作302)，比如在系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)位置處的溫度。另一方面，在其它實(shí)施例中，可以以另一種方式控制制冷劑充注量。
[0058]在某些實(shí)施例中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作302包括致動制冷劑管理閥(例如150)。例如,在所示的特定實(shí)施例中，制冷劑管理閥150位于將水熱交換器190連接至換向閥140的制冷劑管道(例如105和106，如圖所示)中，所述換向閥用于在其中所述熱泵加熱空間的加熱模式與其中所述熱泵冷卻空間的冷卻模式之間切換熱泵100。在所示的實(shí)施例中，在第一模式(圖1)或第二模式(圖2)中，動作302是通過切換制冷劑管理閥150來完成的，以使得從制冷劑管道105進(jìn)入制冷劑管理閥150的制冷劑被引入到制冷劑管道109中，而不是進(jìn)入到制冷劑管道106中。當(dāng)動作302發(fā)生時(shí)，或者在動作302發(fā)生之前，特定膨脹裝置(例如175或185，這取決于操作模式)被關(guān)閉(例如在控制器130的引導(dǎo)下)。在動作303期間，特定風(fēng)扇(例如178或188，這取決于模式)可以被關(guān)閉或保持關(guān)閉，并且在所示的實(shí)施例中，水泵198是接通的。然而，在其中水熱交換器是特定熱交換器的實(shí)施例和操作模式中，水泵可以在動作303期間關(guān)閉。壓縮機(jī)160在動作303中(例如在控制器130的控制下)被設(shè)置成所需的速度(在其中壓縮機(jī)160是變速壓縮機(jī)或具有可變速度驅(qū)動器的實(shí)施例中)，并且在所示的實(shí)施例中，蒸發(fā)器風(fēng)扇(例如，無論風(fēng)扇178或188中的那一個(gè)不是“特定”風(fēng)扇)被接通或者設(shè)置成所需的速度(例如通過控制器130)。
[0059]此外，在所示的特定實(shí)施例中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作302包括關(guān)閉特定膨脹裝置或電子膨脹閥(例如175或185)和致動制冷劑管理閥(例如150)。在所示的特定實(shí)施例中，適當(dāng)?shù)呐蛎浹b置以及制冷劑管理閥被致動，以隔離熱交換器。在所尋求的特定操作模式(例如本文所述的第一操作模式或第二操作模式)中，哪個(gè)膨脹裝置或閥被致動取決于哪個(gè)熱交換器(例如170或180)被隔離(即哪個(gè)熱交換器是“特定熱交換器”)。
[0060]如所提及的那樣，仍然參照圖3，例如，一些實(shí)施例包括調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作304。如圖所示，在某些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作304發(fā)生在將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作302之后。但是，在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作304發(fā)生在操作熱泵(例如100)的動作303期間。在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作304包括使用特定電子膨脹閥(例如膨脹裝置175或185)，以讓制冷劑進(jìn)入特定熱交換器。另一方面，在其它實(shí)施例中，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作304包括使用制冷劑管理閥(例如150)，以讓制冷劑進(jìn)入特定熱交換器。此外，在特定實(shí)施例中，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作304包括使用制冷劑管理閥(例如150)和特定電子膨脹閥(例如膨脹裝置175或185)之一或兩者，以讓制冷劑進(jìn)入特定熱交換器。然而，在許多實(shí)施例中，使用一個(gè)閥對于動作304來說是足夠的。在各種實(shí)施例中，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作304包括使用制冷劑管理閥(例如150)或特定電子膨脹閥(例如膨脹裝置175或185)中的至少一個(gè)，以讓制冷劑進(jìn)入特定熱交換器。在一些實(shí)施例中，在動作304中，作為示例，制冷劑管理閥150在被關(guān)閉之前打開并保持打開達(dá)0.1,0.25、0.5、1、2、3、4或5秒，或者作為示例在從0.1至10秒、0.25至5秒、0.5至4秒或I至3秒的范圍內(nèi)。此外，在一些實(shí)施例中，在動作304中，作為示例，電子膨脹閥或膨脹裝置175或185在被關(guān)閉之前打開并保持打開達(dá)1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、20或30秒，或者作為示例，在從I至30秒、2至20秒、4至15秒或8至12秒的范圍內(nèi)。例如，在某些實(shí)施例中，在動作304中，電子膨脹閥或膨脹裝置175或185被打開至默認(rèn)狀態(tài)或Y-信號被施加。
[0061]例如，在某些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作304包括監(jiān)測在水熱交換器出口(例如194)的制冷劑過冷，并且例如，如果在水熱交換器出口(例如194)的過冷超過預(yù)定的過冷閾值的話，則讓制冷劑進(jìn)入特定熱交換器。在本文中，“水熱交換器出口”是指在從水熱交換器(例如190)至制冷劑在離開水熱交換器之后通過的下一個(gè)熱交換器或膨脹裝置的任何地方(例如，圖1所示的模式中的室內(nèi)膨脹裝置185或圖2所示的模式中的室外膨脹裝置175，無論這兩個(gè)膨脹閥中的哪一個(gè)不與充當(dāng)特定熱交換器的熱交換器相關(guān)聯(lián))。因此，在用于動作304的監(jiān)測制冷劑過冷的這種情況下，“水熱交換器出口 ”在圖1所示的模式中包括制冷劑管道105、109和從109至室內(nèi)膨脹裝置185的部分103、以及水熱交換器190、制冷劑管理閥150和室內(nèi)膨脹裝置185的入口 182。(在此示例中，室內(nèi)膨脹裝置185的入口 182是在圖1所示的模式中的入口，卻是在圖2所示的模式中的出口。)同樣地，在本文中，“水熱交換器出口”在圖2所示的模式中包括制冷劑管道105、109和從109至室外膨脹裝置175的部分103、以及水熱交換器190、制冷劑管理閥150和室外膨脹裝置175的入口 172。(在此示例中，室外膨脹裝置175的入口 172是在圖2所示的模式中的入口，卻是在圖1所示的模式中的出口。)
[0062]例如，在一些實(shí)施例中，所述預(yù)定的過冷閾值為15華氏度。例如，在一些實(shí)施例中，如果過冷高于15華氏度，則調(diào)節(jié)制冷劑充注量(例如在動作304中)，且如果過冷低于15華氏度，則不調(diào)節(jié)制冷劑充注量(不執(zhí)行動作304)。另一方面，在其它實(shí)施例中，預(yù)定的過冷閾值在5至30華氏度之間、在10至20華氏度之間、在12至18華氏度之間或在13至17華氏度之間，作為示例。在特定實(shí)施例中，一旦執(zhí)行動作304或調(diào)節(jié)制冷劑充注量，則允許在重復(fù)動作304或再次調(diào)節(jié)制冷劑充注量之前通過最小穩(wěn)定時(shí)間。例如，此最小穩(wěn)定時(shí)間可以是60秒。在其它實(shí)施例中，穩(wěn)定時(shí)間可以在20至180秒之間、在30至120秒之間或在45至90秒之間，作為示例。在一些實(shí)施例中，應(yīng)用相同的標(biāo)準(zhǔn)，無論是室內(nèi)熱交換器(例如180)或是室外熱交換器(例如170)作為隔離的或“特定”熱交換器。
[0063]在一些實(shí)施例中，動作304直到在動作303開始后的至少一定量的時(shí)間(例如在動作302之后)還沒有啟動。作為示例,這一定量的時(shí)間可以是1、2、3、4、5、7或10分鐘,或者作為示例，在從I至10分鐘、從2至7分鐘、從2至5分鐘或從3至4分鐘的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，在動作304中，如果過冷太高，則特定膨脹裝置(例如電子膨脹閥，比如175或185，這取決于操作模式)被打開或制冷劑管理閥150被打開(例如暫時(shí)地)，以允許一些制冷劑回流到特定熱交換器中。此情況可能是相當(dāng)短的，以防止過多的制冷劑回流到特定熱交換器中，并且可能持續(xù)不到I分鐘、10、5、3、2或I秒，作為示例，小于這樣的若干秒數(shù)，或秒的分?jǐn)?shù)，在這之后特定膨脹裝置或制冷劑管理閥關(guān)閉。通常，使用用于動作304的電子膨脹閥提供了在制冷劑充注量以及因而發(fā)生的過冷中的逐步且受控的變化。但是，在其它實(shí)施例中，制冷劑管理閥(例如150)可用于動作304，例如在不具有電子膨脹閥的實(shí)施例中(例如在具有TXV的實(shí)施例中)。在一些實(shí)施例中，在一段時(shí)間(例如1、2、3、4、5、7或10分鐘，作為示例)之后，如果過冷仍太高的話，則重復(fù)動作304。
[0064]在一些實(shí)施例中，在其中熱泵(例如100)的某熱交換器用作蒸發(fā)器的條件期間，將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作301例如包括監(jiān)測蒸發(fā)器與壓縮機(jī)(例如160)之間的制冷劑過熱度。在此示例中，“蒸發(fā)器”是熱泵100的熱交換器中的一個(gè)，而不是“特定熱交換器”。例如，如圖1所不，在一些實(shí)施例和操作模式中，蒸發(fā)器是室內(nèi)熱交換器180,特定熱交換器是室外熱交換器170。此外，例如，如圖2所示，在一些實(shí)施例和操作模式中，蒸發(fā)器是室外熱交換器170，特定熱交換器是室內(nèi)熱交換器180。此外，在這方面，在圖1的示例中，“蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間”包括室內(nèi)熱交換器出口 184、制冷劑管道108、換向閥140、制冷劑管道110、貯液器120和壓縮機(jī)入口 162。此外，在這方面，在圖2的示例中，“蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間”包括室外熱交換器出口 174、制冷劑管道107、換向閥140、制冷劑管道110、貯液器120和壓縮機(jī)入口 162。
[0065]在一些實(shí)施例中，如果蒸發(fā)器與壓縮機(jī)(例如160)之間的制冷劑過熱度低于預(yù)定的底過熱閾值，則該方法(例如300)包括(例如在動作301內(nèi))啟動或加速吹送空氣通過蒸發(fā)器的蒸發(fā)器風(fēng)扇。例如，在圖1的示例中，室內(nèi)空氣風(fēng)扇188是蒸發(fā)器風(fēng)扇。另一方面，在圖2的不例中，室外空氣風(fēng)扇178是蒸發(fā)器風(fēng)扇。在一些實(shí)施例中，蒸發(fā)器和蒸發(fā)器風(fēng)扇(以及特定熱交換器)是在不同操作模式中的不同組件。更進(jìn)一步地，在多個(gè)實(shí)施例中，如果蒸發(fā)器與壓縮機(jī)(例如160)之間的制冷劑過熱度超過預(yù)定的頂過熱閾值，則該方法(例如300)包括(例如在動作301內(nèi))停止或減速吹送空氣通過蒸發(fā)器的蒸發(fā)器風(fēng)扇。
[0066]在一些實(shí)施例和操作模式中，蒸發(fā)器風(fēng)扇是單速風(fēng)扇(即，風(fēng)扇具有要么打開要么關(guān)閉的單速電機(jī)，沒有變速驅(qū)動器)。在一些這樣的實(shí)施例中，如果蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的制冷劑過熱度低于預(yù)定的底過熱閾值，則吹送空氣通過蒸發(fā)器的蒸發(fā)器風(fēng)扇被啟動(例如從停止)。另外，在這樣的實(shí)施例和操作模式中，如果蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的制冷劑過熱度超過預(yù)定的頂過熱閾值，則吹送空氣通過蒸發(fā)器的蒸發(fā)器風(fēng)扇被停止(例如被關(guān)閉)。此夕卜，在一些實(shí)施例和操作模式中，蒸發(fā)器風(fēng)扇是多速或變速風(fēng)扇(即，風(fēng)扇具有多速電機(jī)或變速驅(qū)動器)。在一些這樣的實(shí)施例中，如果蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的制冷劑過熱度低于預(yù)定的底過熱閾值，則吹送空氣通過蒸發(fā)器的蒸發(fā)器風(fēng)扇被加速(例如，增加速度，或從停止或從較低的速度)。另外，在這樣的實(shí)施例和操作模式中，如果蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的制冷劑過熱度超過預(yù)定的頂過熱閾值，則吹送空氣通過蒸發(fā)器的蒸發(fā)器風(fēng)扇被減速(例如，減少速度或關(guān)閉)。
[0067]某些實(shí)施例包括加熱和冷卻空間且還用于加熱水例如家用熱水的各種方法。例如，這樣的方法可以包括，以任意順序，至少某些動作，其可以在不同的操作模式中被執(zhí)行。圖4示出了這樣的方法(方法400)的示例，其包括各種動作或操作模式。在圖4的某些動作中，室外空氣被識別。然而，在特定實(shí)施例中，除了室外空氣之外，可以使用熱源/散熱器來代替室外空氣。在所示的實(shí)施例中，在第一操作模式中，方法400包括動作401:加熱水(例如家用熱水)，同時(shí)冷卻空間，而不將熱量排至室外空氣或排至熱源/散熱器，并且不從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量，作為示例。例如，熱泵100在圖1中執(zhí)行動作401。在圖1所示的實(shí)施例中，在此第一操作模式(例如，圖4中的動作401)中，在圖3所示的方法300的動作303期間，室內(nèi)熱交換器180用作蒸發(fā)器，水熱交換器190用作冷凝器。因此，熱泵100將熱能從空間移動至水(例如家用熱水)，冷卻空間，同時(shí)加熱水。
[0068]此外，在所示的實(shí)施例中，在第二操作模式中，方法400還包括動作402:加熱水(例如家用熱水)，同時(shí)從室外空氣中(或者從熱源/散熱器中)提取熱量，而不加熱空間且不冷卻空間。例如，熱泵100在圖2中執(zhí)行動作402。在圖2所示的實(shí)施例中，在此第二操作模式(例如，圖4中的動作402)中，在圖3所示的方法300的動作303期間，室外熱交換器170用作蒸發(fā)器，水熱交換器190用作冷凝器。因此，作為示例，熱泵100將熱能從室外空氣或者從熱源/散熱器移動至水(例如家用熱水)，冷卻環(huán)境，例如，同時(shí)加熱水。
[0069]第一操作模式(動作401)是組合的冷卻(空間)和水加熱模式，第二操作模式(動作402)是專用的水加熱模式。第一和第二操作模式(例如動作401和402)都是水加熱模式，其中在這些模式中由熱泵100所移動的所有熱量(除輕微損失外)被輸送至水(例如通過水熱交換器190)。這些操作模式比其他可能的操作模式提供更高容量的水加熱，因?yàn)樵谶@些模式中，水熱交換器(例如190)可以完全將制冷劑冷凝成過冷卻的液體，而不是僅僅使制冷劑降溫。這可能是顯著的優(yōu)點(diǎn)，特別是在對空間的加熱需求不存在并且對空間的冷卻需求不是特別高時(shí)的條件下。因?yàn)檫@兩種操作模式不使用室內(nèi)熱交換器(例如180)或室外熱交換器(例如170)中的任一個(gè)，所以改變這些操作模式(即，第一操作模式或第二操作模式)將導(dǎo)致液體制冷劑積聚在未使用的熱交換器中且在熱泵(例如100)中的不足的制冷劑充注量，除非采取制冷劑管理動作，如圖3所示的及本文所述的方法300，或其它更復(fù)雜且更昂貴的解決方案。因此，例如，至少在第一操作模式和第二操作模式中，使用方法300提供了在不同操作條件下更高的系統(tǒng)靈活性。
[0070]更進(jìn)一步地,作為示例,在所示的實(shí)施例中，在第三操作模式中，方法400包括動作403:加熱水(例如家用熱水)，同時(shí)冷卻空間且同時(shí)將熱量排至室外空氣或排至熱源/散熱器。在此第三操作模式(例如，圖4中的動作403)中，室內(nèi)熱交換器180用作蒸發(fā)器，水熱交換器190用作降溫器。室外熱交換器170用作冷凝器。因此，在本實(shí)施例中，熱泵100將熱能從空間移動至水(例如家用熱水)并且移動至室外空氣，冷卻空間，同時(shí)加熱水并加熱環(huán)境。第三操作模式(動作403)適于其中對空間的冷卻需求高或?qū)λ募訜嵝枨蟛粔蚋叩那闆r，以使用從空間除去的所有熱量來滿足冷卻需求。
[0071 ] 此外，在所示的實(shí)施例中，在第四操作模式中，方法400包括動作404:加熱水，同時(shí)加熱空間并且同時(shí)從室外空氣中(或者從熱源/散熱器中，作為另一示例)提取熱量。在此第四操作模式(例如，圖4中的動作404)中，室內(nèi)熱交換器180用作冷凝器，水熱交換器190用作降溫器。室外熱交換器170用作蒸發(fā)器。因此，例如，熱泵100將熱能從室外空氣移動至空間并且移動至水(例如家用熱水)且加熱空間，同時(shí)加熱水并冷卻環(huán)境。第四操作模式(動作404)適于其中存在對于加熱空間和對于加熱水的需求但兩個(gè)需求都不是如此之高以超過另一需求的情況。
[0072]更進(jìn)一步地，在所示的實(shí)施例中，在第五操作模式中，方法400包括動作405:冷卻空間，同時(shí)將熱量排至室外空氣(或排至熱源/散熱器，作為另一示例)，而不加熱水(例如家用熱水)。在此第五操作模式中，水泵198是關(guān)閉的。此外，在此第五操作模式(例如，圖4中的動作405)中，室內(nèi)熱交換器180用作蒸發(fā)器，室外熱交換器170用作冷凝器。因此，熱泵100將熱能從空間移動至室外空氣，冷卻空間，同時(shí)加熱環(huán)境。例如，在這種操作模式下，在圖1示出的實(shí)施例中，水熱交換器190僅用作制冷劑管道。在其它實(shí)施例中，制冷劑旁路可以使制冷劑圍繞水熱交換器(例如190)通行，作為另一示例。這樣的制冷劑旁路可以包括至少一個(gè)旁通閥(即例如，三通閥或二通閥、合適的制冷劑管道、以及管件，比如三通管)。在其中水熱交換器(例如190)可以用作“特定熱交換器”的實(shí)施例中，可能有兩個(gè)旁通閥(例如兩個(gè)三通閥)，或者作為其他示例，旁通閥可以是四通閥。在一些實(shí)施例中，與在動作405中使制冷劑通過水熱交換器(例如190)相比，這樣的制冷劑旁路可以降低制冷劑的壓降。第五操作模式(動作405)適于其中存在對于冷卻空間的需求但對于水的加熱沒有需求(例如，水已經(jīng)處于最高溫度)的情況。
[0073]此外，在第六操作模式中，動作406加熱空間，同時(shí)從室外空氣中(或者從熱源/散熱器中，作為另一示例)提取熱量，而不加熱水(例如家用熱水)。在此第六操作模式中，水泵198是關(guān)閉的。此外，在此第六操作模式(例如，圖4中的動作406)中，室內(nèi)熱交換器180用作冷凝器，室外熱交換器170用作蒸發(fā)器。因此，例如，熱泵100將熱能從室外空氣移動至空間，冷卻環(huán)境同時(shí)加熱空間。例如，在這種操作模式下，在圖2示出的實(shí)施例中，水熱交換器190僅用作制冷劑管道。在其它實(shí)施例中，制冷劑旁路可以使制冷劑圍繞水熱交換器(例如190)通行，作為另一示例。這樣的制冷劑旁路可以包括至少一個(gè)旁通閥(例如，三通閥或二通閥、合適的制冷劑管道、以及管件，比如三通管)。在其中水熱交換器(例如190)可以用作“特定熱交換器”的實(shí)施例中，可能有兩個(gè)旁通閥(例如兩個(gè)三通閥)，或者旁通閥可以是四通閥，作為其他示例。在一些實(shí)施例中，與在動作406中使制冷劑通過水熱交換器(例如190)相比，這樣的制冷劑旁路可以降低制冷劑的壓降。第六操作模式(動作406)適于其中存在對空間的加熱需求高且對水的加熱需求非常低的情況，其期望使用從環(huán)境中所除去的所有熱量來加熱空間而不是加熱水。這種模式也適于其中存在對于加熱空間的需求(即使不高)且對于水的加熱沒有需求(例如，水已經(jīng)處于最高溫度)的情況。
[0074]在一些實(shí)施例中，HVAC單元控制器(例如130)可以選擇操作模式(例如從圖4中)，例如，作為示例，通過控制換向閥140、通過控制制冷劑管理閥150、通過控制水泵198、通過控制膨脹裝置175和185、通過控制風(fēng)扇178和188、或它們的組合。例如，在各種實(shí)施例中，這些不同的操作模式可以按任何順序執(zhí)行，這取決于加熱或冷卻空間及加熱水的需求。另外，一些實(shí)施例包括或執(zhí)行比在圖4中所示的和本文所述的所有操作模式或方法400的動作更少。例如，一些實(shí)施例省略或不需要動作405、動作406、或兩者。在一些實(shí)施例中，圖3所示的方法300，例如在本文所述的實(shí)施例之一中，可以被執(zhí)行在例如動作401、動作402、或兩者中。此外，例如在某些實(shí)施例中，對于另一示例(例如，在其中水熱交換器可以被隔離或者可以是“特定熱交換器”的實(shí)施例中)，圖3所示的方法300，在本文所述的實(shí)施例之一中，可以被執(zhí)行在動作401、動作402、或兩者中。然而，如所述，在其中方法300被執(zhí)行在動作405、動作406、或兩者中的實(shí)施例中，就圖1和2所示的，可能需要附加的閥、制冷劑管道、或兩者，以隔離和旁通水熱交換器190。然而，在其它實(shí)施例中，通過關(guān)閉水泵198 (例如，循環(huán)家用熱水)，可以執(zhí)行動作405、406、或兩者(例如，采用圖1和2所示的設(shè)備)。
[0075]在一些實(shí)施例中，在第一模式或第二模式的至少一個(gè)中，該方法(例如400)包括例如根據(jù)以上所述的方法之一(例如300)管理制冷劑充注量。例如，在某些實(shí)施例中，可以是如前面所述的第一操作模式、第二操作模式或兩者。更進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，在加熱和冷卻空間的方法(例如400)過程中，將熱量排至室外空氣或排至熱源/散熱器(例如在動作403或405中)是通過使用室外熱交換器(例如170)來完成的，從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量(例如在動作402、404或406中)是通過使用室外熱交換器(例如170)來完成的，加熱水(例如家用熱水)是通過使用水熱交換器(例如190)來完成的，或它們的組合，作為示例。更進(jìn)一步地，在各種實(shí)施例中，冷卻空間(例如在動作401、403或405中)是通過使用室內(nèi)熱交換器(例如180)來完成的，加熱空間(例如在動作404或406中)是通過使用室內(nèi)熱交換器(例如180)來完成的，或兩者兼有。
[0076]另外的實(shí)施例包括加熱或冷卻空間并且還加熱水的各種熱泵(例如100)。例如，這樣的熱泵可以包括室外熱交換器(例如170)，其傳遞制冷劑與室外空氣或熱源/散熱器之間的熱量；室內(nèi)熱交換器(例如180)，其傳遞制冷劑與室內(nèi)空氣之間的熱量；以及水熱交換器(例如190)，其將熱量從制冷劑傳遞至水，比如家用熱水。此外，例如，作為進(jìn)一步的示例，這樣的實(shí)施例可以包括壓縮機(jī)(例如160)、至少一個(gè)膨脹裝置(例如175、185、或兩者)、以及數(shù)字控制器(例如130)。此外，例如，在一些實(shí)施例中，數(shù)字控制器可以包括程序指令(例如135)來管理制冷劑充注量，例如根據(jù)本文所述的方法。
[0077]作為其他示例，各種方法包括制造、獲取或提供本文所述的某一結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)動作。示例包括制造、獲取或提供加熱和冷卻空間(例如在建筑物內(nèi))并且還加熱水(例如家用熱水)的熱泵(例如100)的動作。一些實(shí)施例包括制造、獲取或提供改進(jìn)的系統(tǒng)來管理制冷劑充注量或具有這樣的系統(tǒng)的熱泵的動作。某些實(shí)施例包括以下的一個(gè)或多個(gè)動作:制造、獲取或提供傳遞制冷劑與室外空氣或熱源/散熱器之間的熱量的室外熱交換器(例如170);制造、獲取或提供傳遞制冷劑與室內(nèi)空氣之間的熱量的室內(nèi)熱交換器(例如180);以及制造、獲取或提供將熱量從制冷劑傳遞至水的水熱交換器(例如家用熱水熱交換器，例如190)。另外，作為示例，一些實(shí)施例包括以下的一個(gè)或多個(gè)動作:制造、獲取或提供壓縮機(jī)(例如160);制造、獲取或提供室外膨脹裝置(例如175);制造、獲取或提供室內(nèi)膨脹裝置(例如185);制造、獲取或提供制冷劑管理閥(例如150);制造、獲取或提供換向閥(例如140);制造、獲取或提供各種制冷劑管道、或它們的組合。
[0078]更進(jìn)一步地，例如，一些實(shí)施例包括以下的一個(gè)或多個(gè)動作:制造、獲取或提供將室外熱交換器(例如170)連接至室外膨脹裝置(例如175)的第一制冷劑管道(例如101)；制造、獲取或提供將室內(nèi)熱交換器(例如180)連接至室內(nèi)膨脹裝置(例如185)的第二制冷劑管道(例如102);制造、獲取或提供將室外膨脹裝置(例如175)連接至室內(nèi)膨脹裝置(例如185)的第三制冷劑管道(例如103)，或它們的組合。此外，例如，特定實(shí)施例包括以下的一個(gè)或多個(gè)動作:制造、獲取或提供將壓縮機(jī)(例如160)上的排放口(例如164)連接至水熱交換器或家用熱水熱交換器(例如190)的第四制冷劑管道(例如104);制造、獲取或提供將水熱交換器或家用熱水熱交換器(例如190)連接至制冷劑管理閥(例如150)的第五制冷劑管道(例如105);制造、獲取或提供將制冷劑管理閥(例如150)連接至換向閥(例如140)的第六制冷劑管道(例如106)，或它們的組合。此外，例如，一些方法包括以下的一個(gè)或多個(gè)動作:制造、獲取或提供將換向閥(例如140)連接至室外熱交換器(例如170)的第七制冷劑管道(例如107);制造、獲取或提供將換向閥(例如140)連接至室內(nèi)熱交換器(例如180)的第八制冷劑管道(例如108);制造、獲取或提供將制冷劑管理閥(例如150)連接至制冷劑管道例如第三制冷劑管道(例如103)的第九制冷劑管道(例如109);制造、獲取或提供將換向閥(例如140)連接至壓縮機(jī)(例如160)上的入口(例如162)的第十制冷劑管道(例如110)，或它們的組合。
[0079]本文所述的主題的各種實(shí)施例包括本文所述的、附圖所示的或本領(lǐng)域中已知的動作、結(jié)構(gòu)、組件和特征的各種組合。此外，某些步驟可以包括動作，比如獲取或提供本文所述的各種結(jié)構(gòu)組件、獲取或提供執(zhí)行本文所述的功能的組件。此外，各種實(shí)施例包括廣告和銷售產(chǎn)品，其執(zhí)行本文所述的功能、包含本文所述的結(jié)構(gòu)、或包括執(zhí)行本文所述的功能的指令，作為示例。例如，這樣的產(chǎn)品可以通過分銷商、經(jīng)銷商或通過互聯(lián)網(wǎng)獲取或提供。本文所述的主題還包括各種裝置，用于實(shí)現(xiàn)本文所述的或從所述的結(jié)構(gòu)和動作很明顯的各種功能或動作。
【權(quán)利要求】
1.一種管理加熱或冷卻空間且還對水進(jìn)行加熱的熱泵中的制冷劑充注量的方法，所述熱泵包括:室外熱交換器，其傳遞制冷劑與室外空氣或熱源/散熱器之間的熱量；室內(nèi)熱交換器，其傳遞制冷劑與室內(nèi)空氣之間的熱量；水熱交換器，其將熱量從制冷劑傳遞至水；壓縮機(jī)以及至少一個(gè)膨脹裝置，所述方法以任何順序除非其中明確表示特定的順序包括至少以下動作: 在其中不需要所述熱泵的特定熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，將制冷劑氣體輸送至所述特定熱交換器并且將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器； 當(dāng)制冷劑氣體在特定熱交換器中時(shí)，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離；以及 當(dāng)特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí)，操作所述熱泵，包括運(yùn)行所述壓縮機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 所述特定熱交換器是所述室外熱交換器； 將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作包括，在其中不需要室外熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，將制冷劑氣體輸送至室外熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出室外熱交換器； 將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括，當(dāng)制冷劑氣體在室外熱交換器中時(shí)，將室外熱交換器與流入到室外熱交換器中的附加的制冷劑隔離；以及 操作所述熱泵的動作包括，當(dāng)室外熱交換器與流入到室外熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí):` 加熱在所述水熱交換器的水；以及 使用所述室內(nèi)熱交換器來冷卻空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 所述特定熱交換器是所述室內(nèi)熱交換器； 將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作包括，在其中不需要室內(nèi)熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，將制冷劑氣體輸送至室內(nèi)熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出室內(nèi)熱交換器； 將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括，當(dāng)制冷劑氣體在室內(nèi)熱交換器中時(shí)，將室內(nèi)熱交換器與流入到室內(nèi)熱交換器中的附加的制冷劑隔離；以及 操作所述熱泵的動作包括，當(dāng)室內(nèi)熱交換器與流入到室內(nèi)熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí): 加熱在所述水熱交換器的水；以及 通過使用所述室外熱交換器，從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 在第一操作模式中: 所述特定熱交換器是所述室外熱交換器； 將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作包括，在其中不需要室外熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，將制冷劑氣體輸送至室外熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出室外熱交換器； 將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括，當(dāng)制冷劑氣體在室外熱交換器中時(shí)，將室外熱交換器與流入到室外熱交換器中的附加的制冷劑隔離；以及 包括運(yùn)行所述壓縮機(jī)的操作所述熱泵的動作包括，當(dāng)室外熱交換器與流入到室外熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí)，操作所述熱泵，包括: 運(yùn)行所述壓縮機(jī)； 加熱在所述水熱交換器的家用熱水；和 使用所述室內(nèi)熱交換器來冷卻空間；以及 在第二操作模式中: 所述特定熱交換器是所述室內(nèi)熱交換器； 將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作包括，在其中不需要室內(nèi)熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，將制冷劑氣體輸送至室內(nèi)熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出室內(nèi)熱交換器； 將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括，當(dāng)制冷劑氣體在室內(nèi)熱交換器中時(shí)，將室內(nèi)熱交換器與流入到室內(nèi)熱交換器中的附加的制冷劑隔離；以及 包括運(yùn)行所述壓縮機(jī)的操作所述熱泵的動作包括，當(dāng)室內(nèi)熱交換器與流入到室內(nèi)熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí)，操作所述熱泵，包括: 運(yùn)行所述壓縮機(jī)；` 加熱在所述水熱交換器的家用熱水；以及 通過使用所述室外熱交換器，從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括關(guān)閉采用第一制冷劑管道而連接至特定熱交換器的特定電子膨脹閥；以及 操作熱泵的動作包括保持所述特定電子膨脹閥對于至少大多數(shù)的操作熱泵的動作來說是關(guān)閉的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括致動位于將水熱交換器連接至換向閥的制冷劑管道中的制冷劑管理閥，所述換向閥用于在其中所述熱泵加熱空間的加熱模式與其中所述熱泵冷卻空間的冷卻模式之間切換熱泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括關(guān)閉采用第一制冷劑管道而連接至特定熱交換器的特定電子膨脹閥；并且其中，操作熱泵的動作包括保持所述特定電子膨脹閥對于至少大多數(shù)的操作熱泵的動作來說是關(guān)閉的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作，其中: 調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作發(fā)生在將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔尚的動作之后；調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作發(fā)生在操作熱泵的動作過程中；以及調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作包括使用所述特定電子膨脹閥或制冷劑管理閥中的至少一個(gè)，以讓制冷劑進(jìn)入特定熱交換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，調(diào)節(jié)制冷劑充注量的動作包括監(jiān)測在水熱交換器出口的制冷劑過冷，并且如果在水熱交換器出口的過冷超過預(yù)定的過冷閾值，則讓制冷劑進(jìn)入特定熱交換器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作包括監(jiān)測:壓縮機(jī)排放溫度、壓縮機(jī)排放壓力、以及將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作的持續(xù)時(shí)間；并且將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作在壓縮機(jī)排放溫度超過預(yù)定的壓縮機(jī)排放溫度閾值、壓縮機(jī)排放壓力超過預(yù)定的壓縮機(jī)排放壓力閾值、或?qū)⒁后w制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作的持續(xù)時(shí)間超過將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作的預(yù)定的持續(xù)時(shí)間時(shí)終止，以先發(fā)生為準(zhǔn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在其中熱泵的某一熱交換器用作蒸發(fā)器的條件期間，所述蒸發(fā)器不同于所述特定熱交換器，將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作包括監(jiān)測蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的制冷劑過熱度，并且如果蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的制冷劑過熱度低于預(yù)定的底過熱閾值，則啟動或加速吹送空氣通過蒸發(fā)器的蒸發(fā)器風(fēng)扇；以及如果蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的制冷劑過熱度超過預(yù)定的頂過熱閾值，則停止或減速吹送空氣通過蒸發(fā)器的蒸發(fā)器風(fēng)扇。
12.一種用于加熱和冷卻空間并且還用于加熱家用熱水的方法，所述方法以任何順序包括至少以下動作: 在第一操作模式中，加熱家用熱水，同時(shí)冷卻空間，而不會將熱量排至室外空氣或排至熱源/散熱器，并且不會從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量； 在第二操作模式中，加熱家用熱水，同時(shí)從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量，而不會加熱空間且不會冷卻空間； 在第三操作模式中，加熱家用熱水，同時(shí)冷卻空間且同時(shí)將熱量排至室外空氣或排至熱源/散熱器；以及 在第四操作模式中，加熱家用熱水，同時(shí)加熱空間且同時(shí)從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量；以及 在所述第一模式或第二模式中的至少一個(gè)中，管理根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷劑充注量；并且 其中，在加熱和冷卻空間的方法過程中: 將熱量排至室外空氣或排至熱源/散熱器是通過使用室外熱交換器來完成的； 從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量是通過使用室外熱交換器來完成的； 加熱家用熱水是通過使用水熱交換器來完成的； 冷卻空間是通過使用室內(nèi)熱交換器來完成的；以及 加熱空間是通過使用室內(nèi)熱交換器來完成的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中: 在第一操作模式中: 所述特定熱交換器是所述室 外熱交換器；將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作包括，在其中不需要室外熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，將制冷劑氣體輸送至室外熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出室外熱交換器； 將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括，當(dāng)制冷劑氣體在室外熱交換器中時(shí)，將室外熱交換器與流入到室外熱交換器中的附加的制冷劑隔離；以及 操作所述熱泵的動作包括，當(dāng)室外熱交換器與流入到室外熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí): 加熱在所述水熱交換器的家用熱水；和 使用所述室內(nèi)熱交換器來冷卻空間；以及 在第二操作模式中: 所述特定熱交換器是所述室內(nèi)熱交換器； 將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器的動作包括，在其中不需要室內(nèi)熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，將制冷劑氣體輸送至室內(nèi)熱交換器和將液體 制冷劑驅(qū)動出室內(nèi)熱交換器； 將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離的動作包括，當(dāng)制冷劑氣體在室內(nèi)熱交換器中時(shí)，將室內(nèi)熱交換器與流入到室內(nèi)熱交換器中的附加的制冷劑隔離；以及 操作所述熱泵的動作包括，當(dāng)室內(nèi)熱交換器與流入到室內(nèi)熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí): 加熱在所述水熱交換器的家用熱水；以及 通過使用所述室外熱交換器，從室外空氣中或者從熱源/散熱器中提取熱量。
14.一種加熱或冷卻空間且還加熱家用熱水的熱泵，所述熱泵包括: 室外熱交換器，其傳遞制冷劑與室外空氣之間的熱量； 室內(nèi)熱交換器，其傳遞制冷劑與室內(nèi)空氣之間的熱量； 水熱交換器，其將熱量從制冷劑傳遞至家用熱水； 壓縮機(jī)； 至少一個(gè)膨脹裝置； 數(shù)字控制器，其包括程序指令來管理根據(jù)權(quán)利要求1所述方法的制冷劑充注量。
15.一種加熱或冷卻空間且還對水進(jìn)行加熱的熱泵，所述熱泵包括: 室外熱交換器，其傳遞制冷劑與室外空氣或熱源/散熱器之間的熱量； 室內(nèi)熱交換器，其傳遞制冷劑與室內(nèi)空氣之間的熱量； 水熱交換器，其將熱量從制冷劑傳遞至水； 壓縮機(jī)； 室外膨脹裝置； 室內(nèi)膨脹裝置； 制冷劑管理閥； 換向閥； 第一制冷劑管道，其將室外熱交換器連接至室外膨脹裝置；第二制冷劑管道，其將室內(nèi)熱交換器連接至室內(nèi)膨脹裝置； 第三制冷劑管道，其將室外膨脹裝置連接至室內(nèi)膨脹裝置； 第四制冷劑管道，其將壓縮機(jī)上的排放口連接至水熱交換器； 第五制冷劑管道，其將水熱交換器連接至制冷劑管理閥； 第六制冷劑管道，其將制冷劑管理閥連接至換向閥； 第七制冷劑管道，其將換向閥連接至室外熱交換器； 第八制冷劑管道，其將換向閥連接至室內(nèi)熱交換器； 第九制冷劑管道，其將制冷劑管理閥連接至第三制冷劑管道；以及 第十制冷劑管道，其將換向閥連接至壓縮機(jī)上的入口。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的熱泵，還包括數(shù)字控制器，其包括程序指令，從而通過控制所述制冷劑管理閥來管理制冷劑充注量。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的熱泵，還包括數(shù)字控制器，其包括程序指令，從而通過控制所述室外膨脹裝置和室內(nèi)膨脹裝置來管理制冷劑充注量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱泵，其中，所述數(shù)字控制器還包括程序指令，從而通過控制所述制冷劑管理閥來管理制冷劑充注量。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的熱泵，還包括數(shù)字控制器，其包括程序指令，通過將制冷劑氣體輸送至特定熱交換器和將液體制冷劑驅(qū)動出特定熱交換器，在其中不需要特定熱交換器用于傳遞熱量的條件期間，管理制冷劑充注量，其中，所述特定熱交換器或是室外熱交換器或是室內(nèi)熱交換器，并且然后當(dāng)制冷`劑氣體在特定熱交換器中時(shí)，將特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離，以及當(dāng)特定熱交換器與流入到特定熱交換器中的附加的制冷劑隔離時(shí)，操作所述熱泵，包括運(yùn)行所述壓縮機(jī)和加熱在所述水熱交換器的水。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的熱泵，其中，所述數(shù)字控制器還包括程序指令，以執(zhí)行下列動作中的至少一個(gè): 通過控制所述制冷劑管理閥來隔離特定熱交換器，或 通過控制所述室外膨脹裝置或室內(nèi)膨脹裝置來隔離特定熱交換器。
【文檔編號】F25B30/02GK103890503SQ201280052647
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】J.陳, J.W.漢普頓 申請人:諾戴恩有限責(zé)任公司