吸收式热泵及控制方法转让专利

申请号 : CN201780029416.8

文献号 : CN109073288B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 迈克尔·A·加拉布兰特罗杰·E·斯托特

申请人 : 山石科技有限公司

摘要 :

一种操作吸收式热泵系统的方法,特别是在系统启动期间或当冷却流体的温度低时,操作通过冷凝器的液体循环冷却流体的流动。为了最小化用于吸收式热泵达到完全冷却能力或完全加热能力的时间,期望的是,高压侧压力尽可能快地增加,并且低压侧压力尽可能快地减小。由于高压侧压力随着离开冷凝器的制冷剂的温度的变化而变化,如果冷凝器冷却流体温度低,则相应的高压侧压力将很低,这会不允许从系统的高压侧到低压侧的足够的工作流体流量。

权利要求 :

1.一种控制吸收式热泵的方法,所述吸收式热泵包括解吸器、蒸发器、单一液体循环冷却的冷凝器和液体循环冷却的吸收器,所述方法包括:a)测量进入所述冷凝器的液体循环流体的温度;以及

b)响应于a)中所测量的温度,控制进入所述冷凝器的液体循环流体的流量,以当所述温度低于预定值时,相对于可能的总流量,减小进入所述冷凝器的液体循环流体的流量,并成比例地增加进入所述吸收器的液体循环流体的流量。

2.如权利要求1所述的方法,其中(i)相对于可能的总流量减小进入所述冷凝器的液体循环流体的流量成比例地增加了进入所述吸收器的液体循环流体的流量,以及(ii)相对于可能的总流量增加进入所述冷凝器的液体循环流体的流量成比例地减小了进入所述吸收器的液体循环流体的流量。

3.如权利要求1所述的方法,其中,通过至少部分地关闭或部分地打开阀来控制进入所述冷凝器的液体循环流体的流量。

4.如权利要求3所述的方法,其中,所述阀位于向所述冷凝器供应液体循环流体的供应管线中。

5.如权利要求3所述的方法,其中,所述阀位于向所述吸收器供应液体循环流体的供应管线中。

6.如权利要求3所述的方法,其中,所述阀位于绕过所述冷凝器的旁路管线中。

7.如权利要求6所述的方法,其中,所述旁路管线绕过所述冷凝器并且向所述吸收器供应液体循环流体。

8.如权利要求3所述的方法,其中,所述阀从由开/关阀、多位阀以及比例阀组成的组中选择。

9.如权利要求3所述的方法,其中,在将所述热泵从关闭模式激活后的5分钟到20分钟,所述阀关闭。

10.如权利要求1所述的方法,其中,在将所述热泵从关闭模式激活后的5分钟到20分钟,相对于可能的总流量,减小进入所述冷凝器的液体循环流体的流量。

11.如权利要求1所述的方法,其中,所述预定值为70°F到90°F。

12.一种吸收式热泵控制系统,所述系统包括:

a)冷凝器,所述冷凝器将液体循环流体冷凝成液体,

b)吸收器,所述吸收器从所述液体循环流体吸收热量,

c)温度传感器,所述温度传感器测量进入所述冷凝器的液体循环流体的温度;以及d)控制器,所述控制器响应于所述进入所述冷凝器的液体循环流体的温度而控制进入所述冷凝器的液体循环流体的流量,其中,当所述温度低于预定值时,相对于可能的总流量,减小进入所述冷凝器的液体循环流体的流量,并成比例地增加进入所述吸收器的液体循环流体的流量。

13.如权利要求12所述的吸收式热泵控制系统,其中(i)相对于可能的总流量减小进入所述冷凝器的液体循环流体的流量成比例地增加了进入所述吸收器的液体循环流体的流量,以及(ii)相对于可能的总流量增加进入所述冷凝器的液体循环流体的流量成比例地减小了进入所述吸收器的液体循环流体的流量。

14.如权利要求12所述的吸收式热泵控制系统,所述系统还包括调节进入所述冷凝器的液体循环流体的流量的阀。

15.如权利要求14所述的吸收式热泵控制系统,其中,所述阀位于向所述冷凝器供应液体循环流体的供应管线中。

16.如权利要求14所述的吸收式热泵控制系统,其中,所述阀位于向所述吸收器供应液体循环流体的供应管线中。

17.如权利要求14所述的吸收式热泵控制系统,其中,所述阀位于绕过所述冷凝器的旁路管线中。

18.如权利要求17所述的吸收式热泵控制系统,其中,所述旁路管线绕过所述冷凝器并且向所述吸收器供应液体循环流体。

19.如权利要求14所述的吸收式热泵控制系统,其中,所述阀从由开/关阀、多位阀以及比例阀组成的组中选择。

20.如权利要求14所述的吸收式热泵控制系统,其中,在将所述热泵从关闭模式激活后的5分钟到20分钟,所述阀部分地或间歇地关闭。

21.如权利要求12所述的吸收式热泵控制系统,其中,在将所述热泵从关闭模式激活后的5分钟到20分钟,所述控制器控制进入所述冷凝器的液体循环流体的流量。

22.如权利要求12所述的吸收式热泵控制系统,其中,所述预定值为70°F到90°F。

23.一种控制吸收式热泵的方法,所述吸收式热泵包括冷凝器和吸收器,所述方法包括在将所述热泵从关闭模式激活之后的预定时间内,相对于可能的总流量减小进入所述冷凝器的液体循环流体的流量,并成比例地增加进入所述吸收器的液体循环流体的流量。

24.一种吸收式热泵控制系统,所述系统包括:

a)冷凝器,所述冷凝器将制冷剂冷凝成液体,从而冷凝的热量被转移至液体循环流体;

b)吸收器,所述吸收器提供用于使所述制冷剂被吸入吸收剂中,从而吸收的热量被转移至所述液体循环流体;以及c)控制器,所述控制器控制进入所述冷凝器的液体循环流体的流量,由此,在将所述热泵从关闭模式激活之后的预定时间内,相对于可能的总流量,减小进入所述冷凝器的液体循环流体的流量,并成比例地增加进入所述吸收器的液体循环流体的流量。

说明书 :

吸收式热泵及控制方法

[0001] 政府许可权
[0002] 本发明是根据能源部授予的授权(Grant)DE-EE0006116在政府支持下完成的。政府具有在本发明中的某些权利。

技术领域

[0003] 本发明涉及控制吸收式热泵的方法和系统。特别地,本发明涉及控制液体循环流体(hydronic fluid)到冷凝器的流动的方法和系统。

背景技术

[0004] 利用使用各种各样的工作流体的热激活吸收循环来提供冷却、制冷、以及加热已经有许多年。吸收循环利用热能而不是蒸汽压缩热泵循环所利用的机械功(最常使用由电动机驱动的压缩机)作为主要能源。尽管存在许多其它的合适组合,但是用于吸收循环的最常见的工作流体为氨水(NH3-H2O)和溴化锂水(LiBr-H2O)。
[0005] 吸收式热泵利用更高位(grade)的能源(例如化石燃料的燃烧、太阳能、热能或余热)输送低位(低温)热并且将其“泵”至更高、更有用的温度。根据相关的循环和温度,得到的热循环效率大于100%(通常为150%-200%)(或更精确地,基于由更高位的热输入除以传送的总热输出的性能系数(COP)为1.5-2.0)。在生活用水加热的应用中,低位热能源通常为室内环境空气或室外环境空气(尽管也可以利用诸如地热的其它能源),并且水从通常的地面温度(大约35°F-80°F)加热至110°F-160°F。对于空间加热应用,低位热能源为室外环境空气或地热,并且连接至建筑内部加热系统的液体循环流体通常被加热至90°F到160°F的温度。
[0006] 吸收式热泵包括多个专用热交换器(一些热交换器在高压下工作,另一些热交换器在低压下工作)以及将循环工作流体从低压侧移动至高压侧的溶液泵。使用来自合适的热源的热能,在高压下从解吸器内的吸收剂中解吸制冷剂。该制冷剂蒸汽在冷凝器中被冷凝成液体。离开冷凝器的制冷剂液体的饱和温度决定了高压侧压力值(较低的饱和温度对应较低的高压侧压力)。在离开冷凝器的液体制冷剂进入蒸发器之前使用节流阀或固定的限制物(孔或毛细管)将其扩充至低压侧,在蒸发器内通过低位能源(通常为室外空气或地热槽)使液体制冷剂蒸发。低位能源的温度决定了低压侧压力值,因为低压侧压力对应于制冷剂的(低于低位能源的)沸点。还使用节流阀或固定的限制物将离开解吸器的制冷剂中的弱吸收剂扩充至低压侧,并且该弱吸收剂与离开蒸发器的低压制冷剂一起进入吸收器,在吸收器中制冷剂蒸汽被吸入吸收剂内。离开吸收器的制冷剂-吸收剂液体被泵回高压侧,在高压侧,该制冷剂-吸收剂液体进入解吸器以再次开始循环。
[0007] 为了使循环正常工作,热泵工作流体(制冷剂和吸收剂)必须通过限制装置从系统的高压侧部分连续不断地流回至系统的低压侧部分(流向泵)。高压侧和低压侧之间的压差提供了这种流动。如果压差不够高,则工作流体流量可能下降并且可能不允许吸收系统正常工作,或引起操作问题。
[0008] 对于加热应用,流体(通常为诸如水或乙二醇-水混合物的液体循环流体)可以通过冷凝器和吸收器循环以收集冷凝和吸收的热量,从而使流体温度升高。然后被加热的液体循环流体被用于加热负载,该负载可以是建筑内部的空气(例如空间加热)或储水箱内的水(例如生活热水加热)。液体循环流体可以串行、并行、或者以其一些组合的方式流过冷凝器和吸收器。为了最大化循环效率,期望的是,使吸收器冷却至可能的最大程度并且高压侧的压力尽可能地低。对于吸收式加热循环,可以使用通过冷凝器和吸收器的液体循环流体的并行配置获得最大效率。
[0009] 非常期望的是,在启动系统后将吸收式热泵的加热能力或冷却能力迅速提高至可能的最大值,以最大化效率并提供最佳客户满意度。当吸收系统在处于关闭模式一段时间后被激活时,高压侧和低压侧之间的压差通常非常低或者为零。当系统被激活并且热量被施加至解吸器时,随着制冷剂蒸汽产生并进入冷凝器,高压侧压力将开始增加。然而,如同冷凝器热交换器(通常是钢构造的)的温度是低的一样,制冷剂蒸汽的初始流量可能是低的,所以高压侧压力通常将会上升缓慢。因此,高压侧和低压侧之间的压差增加缓慢,使得高压侧和低压侧之间的工作流体的循环率低并且系统加热能力或冷却能力比预期增长得慢。
[0010] 对于加热应用,特别是对于生活热水应用(在生活热水应用中,热泵被用于加热储水箱内的冷水),液体循环流体的温度在系统启动时可能非常低。对于空间加热应用,如果加热系统已经长时间处于关闭模式,则启动时的液体循环温度也可能非常低。当流过冷凝器和吸收器的液体循环流体温度低时,离开冷凝器的制冷剂温度也将低,从而导致高压侧压力低。这可能产生这样的情况,高压侧和低压侧之间的压差不足以使热泵运行,或不足以使热泵无故障运行。在液体循环温度低并且联接至蒸发器的低位热源是温暖的极端情况(例如在热天加热生活热水)下,高压侧和低压侧之间的饱和压差可能会非常低,或甚至可能为负。
[0011] 通过增加进入冷凝器的液体循环温度,使用用于液体循环回路的串行配置(其中液体循环流体在进入冷凝器之前首先经过吸收器,在该吸收器中液体循环流体被加热到更高的温度)提供了更快的启动和改善在低液体循环温度下的操作的益处。然而,这种做法由于使高压侧压力高于必要压力而降低了启动后热泵的最大效率。由于热泵部件的最大工作压力,串行配置还会限制液体循环温度可被加热至多高。

发明内容

[0012] 我们提供了一种控制包括冷凝器和吸收器的吸收式热泵的方法。该方法包括测量进入或存在于冷凝器内的液体循环流体的温度,并且响应于所测量到的温度而控制进入冷凝器的液体循环流体的流量,由此当该温度低于预定值时,相对于可能的总流量,减小进入冷凝器的液体循环流体的流量。
[0013] 我们还提供了一种吸收式热泵控制系统,该系统包括冷凝器,所述冷凝器将液体循环流体冷凝成液体;吸收器,所述吸收器从液体循环流体吸收热量;温度传感器,所述温度传感器测量进入或离开冷凝器的液体循环流体的温度;以及控制器,所述控制器响应于进入或离开所述冷凝器的液体循环流体的温度而控制进入冷凝器的液体循环流体的流量,其中当该温度低于预定值时,相对于可能的总流量,减小进入冷凝器的液体循环流体的流量。
[0014] 我们还提供了一种控制包括冷凝器和吸收器的吸收式热泵的方法。该方法包括在将热泵从关闭模式激活之后的预定时间内,相对于可能的总流量,减小进入冷凝器的液体循环流体的流量。
[0015] 我们还提供了一种吸收式热泵控制系统,该系统包括冷凝器,所述冷凝器将制冷剂冷凝成液体从而冷凝的热量被转移至液体循环流体;吸收器,所述吸收器提供用于使制冷剂被吸入吸收剂中,从而吸收的热量被转移至液体循环流体;以及控制器,所述控制器控制进入冷凝器的液体循环流体的流量,由此在将热泵从关闭模式激活之后的预定时间内,相对于可能的总流量,减小进入冷凝器的液体循环流体的流量。

附图说明

[0016] 图1为吸收式热泵循环的示意图。
[0017] 图2为具有控制阀的示例性吸收式热泵循环的示意图。
[0018] 图3为具有控制阀的替选示例性吸收式热泵循环的示意图。
[0019] 图4为具有两个控制阀的替选示例性吸收式热泵循环的示意图。
[0020] 图5为在旁路管线中具有控制阀的替选示例性吸收式热泵循环的示意图。
[0021] 图6为在旁路管线中具有控制阀的另一替选示例性吸收式热泵循环的示意图。

具体实施方式

[0022] 应当理解,下文的描述旨在参考为说明附图所选择的结构的具体示例,并且除了在所附的权利要求中之外,不旨在限定或限制本发明。
[0023] 我们提供了一种控制吸收式热泵的系统和方法,该吸收式热泵包括冷凝器和吸收器,该方法包括测量进入或离开冷凝器的液体循环流体的温度,并且响应于所测量到的温度而控制进入冷凝器的液体循环流体的流量,其中,当该温度低于预定值时,相对于潜在的总流量,减小进入冷凝器的液体循环流体的流量。
[0024] 我们还提供了一种控制吸收式热泵的系统和方法,该吸收式热泵包括冷凝器和吸收器,该方法包括在将热泵从关闭模式激活之后的预定时间内,控制进入冷凝器的液体循环流体的流量。
[0025] 图1中示出了简单的、单一效果的吸收式热泵循环100。出于本说明书的目的,假设该循环为燃气NH3-H2O循环。然而,在该行业中,任何数量的循环配置和工作流体对是可以的并且是众所周知的。
[0026] 高温热源(未示出)向解吸器(DES)101提供热能,使得制冷剂(NH3)在高压下(通常大约为200-300磅/平方英寸(psia))从NH3-H2O溶液中蒸发出来。NH3蒸汽离开解吸器101并通过整流器NH3蒸汽供应管线102被转移至整流器(RECT)103。存在于整流器103中的NH3蒸汽流内的少量水蒸汽可以通过冷凝管线104去除并返回至解吸器101。可以通过将净化的NH3蒸汽通过冷凝器供应管线106转移至冷凝器(COND)105并且使净化的NH3蒸汽在冷凝器105内冷凝成液体而从净化的NH3蒸汽中去除热量。可以通过制冷剂热交换器液体供应管线108将冷凝器105内的液态NH3转移至制冷剂热交换器(RHX)107。液态NH3可以在制冷剂热交换器(RHX)107中进一步被冷却,然后通过将液态NH3通过第一限制装置输入管线110从制冷剂热交换器(RHX)107转移至第一限制装置109来将液态NH3降低至低压(通常为50-150psia)。然后通过第一限制装置输出管线112将低压液态NH3转移至蒸发器(EVAP)111。可以利用来自蒸发器(EVAP)111中的低位能源(未示出)的热量,在蒸发器(EVAP)111内蒸发低压液态NH3,从而冷却该低位热源。通过制冷剂热交换器蒸汽供应管线114将蒸发的NH3从蒸发器111转移至制冷剂热交换器107。在该制冷剂热交换器107中,加热来自制冷剂热交换器蒸汽供应管线114的蒸发的NH3。然后,通过吸收器供应管线116可以将加热的NH3蒸汽从制冷剂热交换器107转移至吸收器(ABS)113。
[0027] 具有低浓度NH3的热的高压NH3-H2O溶液(通常被称为“稀(weak)”溶液)通过稀溶液供应管线118离开解吸器101并且被转移至溶液热交换器(SHX)115。可以在溶液热交换器(SHX)115中冷却稀溶液。然后可以通过将冷却的稀溶液通过第二限制装置输入管线120转移至第二限制装置117而将冷却的稀溶液降低至低压。可以通过第二限制装置输出管线122将低压的冷却的稀溶液从第二限制装置117转移至吸收器113。在吸收器113中,NH3蒸汽被吸回稀NH3-H2O溶液中。这是放热过程,并且优选地,吸收的热量被连续不断地去除以保持吸收过程继续进行。
[0028] 经过吸收器输出管线124离开吸收器133的冷却的高浓度NH3溶液(通常被称为“浓(strong)”溶液)可以通过泵119被泵回高压并且通过浓溶液供应管线126被转移至整流器103的线圈121。浓溶液穿过整流器线圈121以冷却并净化NH3蒸汽。然后可以通过溶液热交换器蒸汽供应管线128将浓溶液从整流器121转移至溶液热交换器115。然后浓溶液在通过解吸器蒸汽供应管线130进入解吸器101之前可以在溶液热交换器115内被预加热,从而重新开始整个过程。
[0029] 碳燃料的燃烧、太阳能、余热或类似物也可以被用于向解吸器101提供高位热量。蒸发器111可以为空气翅片管式线圈热交换器使用直接的制冷剂,或为液体循环工作流体热交换器使用间接的制冷剂。间接方法的一个优势是有可以减少总制冷费用。
[0030] 图2描绘了一种简单的、单一效果的吸收式热泵循环200,该循环被配置用于具有控制器的空间加热或水加热。按照图1中所描述的来布置解吸器201、整流器203、冷凝器205、制冷剂热交换器207、蒸发器211、吸收器213、以及溶液热交换器215。
[0031] 然而,图2示出了环境空气223作为低温热源,其穿过蒸发器211从而使得制冷剂沸腾。环境空气223通过蒸发器热源输入管线231进入蒸发器211以及通过蒸发器热源输出管线232离开蒸发器211。环境空气223可以来源于建筑外部或内部。
[0032] 图2还示出了液体循环(例如水或乙二醇-水混合物)回路225,该回路将热量从吸收式热泵转移至待加热的负载。图2详细说明作为室内线圈的负载,其例如可以为用于空间加热的空气耦合热交换器、连接至水箱以加热水的热交换器或类似物。首先可以通过液体循环输入管线233将由负载冷却的液体循环流体转移至可选的冷凝热交换器(CHX)227。冷凝热交换器227用于进一步冷却高温的解吸器201加热源(在这种情况下,假设碳燃料的燃烧),以便减小损耗。当来自液体循环输入管线233的液体循环流体的温度低于离开解吸器201的废气(flue gas)的露点时,在废气管线235中,离开解吸器201的水蒸汽可以被冷凝并转移至冷凝热交换器227,从而显著地减小了废气的能量损失。
[0033] 在离开冷凝热交换器227之后,液体循环流体进入冷凝器205和吸收器213以从热泵循环收集冷凝的热量和吸收的热量。液体循环可以串行、并行、或者以其一些组合的方式流经冷凝器205和吸收器213。图2中示出了并行配置,其中液体循环流的一部分通过冷凝器液体循环流输入管线237进入冷凝器205,而剩余的液体循环流通过吸收器液体循环流输入管线239进入吸收器213。在通过冷凝器液体循环流输出管线241离开冷凝器205以及通过吸收器液体循环流输出管线243离开吸收器213之后,加热的液体循环流重新结合并且通过液体循环流体输出管线251传输至待加热的负载。对于并行布置,通过冷凝器205的总液体循环流的百分比通常取决于所选择的特定循环或特定的应用。通常,液体循环流分割百分比与冷凝器/吸收器的加热能力比相似,通常大约为吸收器的60%。
[0034] 可以通过操作阀247的控制器245调节液体循环流分割百分比。可选地,控制器245可以根据进入或离开冷凝热交换器227的液体循环流体的温度来操作阀247。例如,当温度低于预定值(例如低于大约70°F-90°F)时,控制器245可以相对于可能的总流量减小进入或离开冷凝器的液体循环流体的流量。为了测量液体循环流体的温度,温度传感器249a可以被用在冷凝器热交换器227上游的液体循环输入管线233中,或者可替选地,温度传感器249b可以被用在冷凝器热交换器227下游的液体循环输入管线233中。
[0035] 图2示出了冷凝器液体循环流输入管线237中的阀247,其中该冷凝器液体循环流输入管线进入冷凝器205。阀247可以为开/关类型或可变位置类型的阀。通过控制器245响应于离开冷凝热交换器227(或可替选地,进入冷凝热交换器227)的液体循环流体的温度的来控制阀247的位置(全开、全关、或介于其间的位置)。温度传感器249a和温度传感器249b(例如热电偶、RTD、热敏电阻或其它温度测量装置)被附接至液体循环输入管线233,从而进入或离开冷凝热交换器227的液体循环流体的温度是已知的。
[0036] 当进入冷凝器205的液体循环流体的温度低于预定值时,控制器245用于关闭或部分关闭阀247,以停止或减小通过冷凝器205的液体循环流体的流量。通过停止或减小通过冷凝器205的液体循环流量,增加了通过冷凝器液体循环流输出管线241离开冷凝器205的制冷剂的温度,从而使得高压侧压力增加。该控制方法使高压侧压力保持高于最小值,从而确保高压侧和低压侧之间的压差足够高,以允许工作流体以足够高的流量流经压力限制装置209和压力限制装置217,以便保持热泵循环200正常工作。
[0037] 通过以这种方式停止或减小通过冷凝器205的液体循环流量,高于标准值的液体循环流量将通过吸收器213,使得通过吸收器液体循环流输出管线243离开吸收器213的浓溶液以更低的温度离开。由于热泵循环200的效率随着离开吸收器213的浓溶液在管线224中温度的下降而增大,因此在控制器245工作为关闭或部分关闭阀期间,通过吸收器213的额外流量将使热泵以更高的效率工作。
[0038] 可以基于进入冷凝器205的液体循环流体的温度,使用简单的开/关阀、多位阀、或比例阀(大体上如247所示)来控制通过冷凝器205的液体循环流量。开/关阀提供最简单且最便宜的选择。如果使用开/关阀,那么控制器245可以被配置为基于液体循环流体的温度,以预定的时间间隔打开以及关闭阀247。例如,如果液体循环流体非常冷,则控制器245可以用于使阀关闭(OFF)保持比阀打开(ON)更长的持续时间。随着液体循环温度升高,可以基于进入冷凝器205的液体循环流体温度,相应地调节打开循环和关闭循环的时间间隔(更多的打开时间,更少的关闭时间),以维持近似最小的高压侧压力。当液体循环温度升高至预定值时,控制器245可以保持阀247始终打开,以允许热泵“正常”工作。注意,在阀247关闭(闭合)期间,所有的液体循环流绕过冷凝器205并且流经吸收器213。
[0039] 当使用多位阀或比例阀时,控制器245可以用于基于进入冷凝器205的液体循环温度将阀247定位于预定的位置。例如,如果液体循环温度非常低,相比于当液体循环温度更温暖时,可以将阀设置在更关闭的位置(向吸收器213旁路通过更多液体循环流)。当液体循环温度升高至预定值时,控制器245可以保持阀247始终打开,以允许热泵“正常”工作。
[0040] 当吸收式热泵200已经关闭(没有运行)时,通常,高压侧压力和低压侧压力等于正常高压侧和正常低压侧之间的压力。随着热泵工作流体继续冷却,该平衡的“系统”压力将继续衰减,直到达到基于制冷剂浓度和环境温度的饱和压力。当热泵200从关闭状态被激活时,期望的是,高压侧压力尽可能快地增大,并且低压侧压力尽可能快地减小,以便热泵200尽可能快地达到最大加热能力或冷却能力。
[0041] 因此,在启动状态期间(例如,在热泵被激活后的前5到20分钟),可以使用替选的阀控制方法。由于如果通过冷凝器205的液体循环流量停止或减小则高压侧压力将更快地增大,因此期望的是,在启动期间控制器245关闭阀247一段时间。当关闭阀时,通过吸收器213的液体循环流量将增大,这允许低压侧压力更快地减小。
[0042] 在热泵启动期间,控制器245基于进入冷凝器205的液体循环温度所使用的打开或关闭阀247的时间(或如果使用多位阀或比例阀时的阀位置)可以不同于稳定状态操作使用时。例如,不管液体循环温度是多少,控制器245可以被编程为在启动期间关闭(或部分关闭)阀247达预定时间(虽然该时间可以随液体循环温度而变化)。与稳定状态条件相比,在启动期间,打开/关闭时间(或阀位置)根据液体循环温度可以略有不同,从而热泵系统200尽可能快地达到最大能力和效率。
[0043] 在图3中,示出了具有并行配置的液体循环冷却的冷凝器305和吸收器313的热泵循环300简化视图,其中,阀347位于通向冷凝器305的入口处的冷凝器液体循环流输入管线237中,温度传感器349被定位以测量进入冷凝器305的液体循环的温度,并且控制器345被配置成关于液体循环温度控制阀347的位置。利用这种布置,液体循环流的未通过冷凝器
305的部分穿过吸收器313,进一步在吸收器313中冷却工作流体,从而提高了热泵效率。
[0044] 在图4中,示出了具有相似的冷凝器-吸收器并行配置的热泵循环400,增加了位于吸收器液体循环流输入管线439中的第二阀447b。两个阀(447a和447b)的位置由连接至温度测量装置449的控制器445控制,温度测量装置449定位成测量进入冷凝器405-吸收器413的液体循环温度。利用该配置,可以根据液体循环流体温度停止或减小通过吸收器413的液体循环流量,液体循环流的不通过吸收器413的部分通过冷凝器403(该部分用于进一步冷却冷凝器403并降低高压侧压力)。这种布置对于需要向负载输送非常热的液体循环温度的系统可以是有益的。当液体循环温度升高至预定温度(表示热泵部件可允许的最大高压侧压力)时,控制器445可以用于停止或减少通过吸收器413的液体循环流,以允许冷凝器405更冷却地运行并且限制高压侧压力。如之前所述的,如果阀447a和/或阀447b是开/关类型的,则控制器445可以用于基于液体循环温度打开/关闭阀447a(和/或447b)不同时间。这种布置通过减少通过吸收器413的液体循环流可能降低热泵的效率,但是如果需要,其将允许热泵为负载提供更高的液体循环温度。可替选地,也可以使用阀447b控制通过冷凝器的流。在正常工作期间,阀447b被设置在半开位置。当需要减小通过冷凝器的液体循环流的流时,打开阀447b,这相对于冷凝器支路(leg)减少了流经吸收器支路的液体循环流体的压力损失,从而增加了通过吸收器的流并减少了通过冷凝器的流。
[0045] 在热泵循环的另一示例中,也可以使用阀447b控制通过冷凝器的流。在正常工作期间,阀447b被设置在半开位置。当需要减小通过冷凝器的液体循环流的流时,可以打开阀447b。这相对于冷凝器支路减少了流经吸收器支路的液体循环流体的压力损失,从而增加了通过吸收器的流并减少了通过冷凝器的流。
[0046] 在图5中示出了热泵循环500,该热泵循环具有以串行配置绑定成液体循环回路的吸收器513和冷凝器505(首先示出冷凝器505)。在这种情况下,阀547位于围绕冷凝器505的旁路管线553中。在正常工作期间,可以关闭阀547,从而迫使所有的液体循环流通过冷凝器505。如果进入冷凝器505的液体循环温度低于预定值(或在热泵启动过程(sequence)期间),控制器545可以打开(或部分打开)阀547,从而允许所有的或部分的液体循环流通过旁路管线553而绕过冷凝器505。利用该布置,与闭合的阀相比,如果打开阀,则进入吸收器513的液体循环温度将更低,从而加强了吸收器513中的冷却并且提高了热泵的效率。
[0047] 图6示出了热泵循环600,该热泵循环具有以串行配置绑定成液体循环回路的吸收器613和冷凝器605(首先示出冷凝器613)。在这种情况下,阀647位于围绕冷凝器605的旁路管线653中。在正常工作期间,可以关闭阀647,从而迫使所有的液体循环流通过冷凝器605。如果进入冷凝器605的液体循环温度低于预定值(或在热泵启动过程期间),控制器645可以打开(或部分打开)阀647,从而允许所有的或部分的液体循环流通过旁路管线653而绕过冷凝器605。利用该布置,冷却能力(以及热泵效率)不受阀位置的影响,因为所有的液体循环流可以首先通过吸收器613。
[0048] 尽管已经结合装置和方法的具体形式描述了装置和方法,但是应当理解,在不脱离如所附权利要求中描述的本发明的精神和范围的情况下,可以用各种各样的等同物代替本文描述的指定元件。