热泵以及其动作方法与流程

专利2022-05-09  128


本发明涉及热泵以及其动作方法,更详细地说,涉及一种能够通过与锅炉联动来提供制热以及热水供应功能的热泵以及其动作方法。



背景技术:

热泵是指利用制冷剂的发热或冷凝热,将低温的热源传递给高温或将高温的热源传递给低温的装置,通常可以包括具备压缩机、室外热交换器等的室外机,和包括膨胀阀、室内热交换器等的室内机。

热泵可以用于通过制冷剂的热交换来加热水进而提高室内的温度的制热,或者向用户提供热水的热水供应,因此可以替代化石燃料的使用。

当将热泵用作制热或热水供应的热源时,若室外空气的温度下降到规定水准以下,则效率会急剧下降,导致仅用热泵无法提供充分的制热或热水供应功能。因此,如现有技术1(韩国公开专利公报第10-2012-0021778号),以往,通过热泵与锅炉联动,当室外空气的温度下降到规定水准以下时,用锅炉来替代热泵提供制热或供应热水的功能。

另一方面,考虑到通常与在制热时迅速提高室内温度相比,用户更期待在热水供应时迅速提供高温的热水,热泵或锅炉均会相比于制热功能优选提供热水供应功能。此时,存在如下问题点,当在锅炉因室外空气的温度下降到规定水准以下而代替热泵提供制热功能的期间,锅炉因热水供应要求而提供热水供应功能时,制热功能会临时中断,导致室内温度变低。另外,现有的热泵和锅炉普遍为不同的制造商的产品,并且一方不会通过彼此之间的有线/无线通信来监控另一方的动作状态,因此还存在在热泵侧难以判断锅炉是否中断提供制热功能而提供热水供应功能的问题点。

为了解决这种问题,以往采用了如下的方式,设置用于存储在热水供应中使用的水的热水供应箱,并通过热泵来加热存储于热水供应箱的水,由此锅炉持续提供制热功能,而在需要热水供应时提供存储于热水供应箱的热水。但是,即便根据现有的方式,仍然需要另行设置热水供应箱以供给热水,因此存在设置费用的增加导致的价格竞争力下降的问题点,并且,由于需要通过室外温度下降至规定水准以下导致效率下降的热泵,来提供相比于制热有高温的热水需求的热水供应功能,因此存在效率进一步下降的问题点。



技术实现要素:

本发明需要解决的课题在于,提供一种在没有与锅炉的通信的情况下,判断锅炉是否提供热水供应功能,并且能够在锅炉提供热水供应功能的期间提供制热功能的热泵以及其动作方法。

本发明的课题并不限定于以上提及到的课题,本领域的技术人员能够通过以下的记载明确理解未被提及到的其他课题。

用于解决上述课题的本发明的实施例的热泵,可以基于在与制热装置连接的制热配管流动的水的温度变化,判断锅炉是否提供制热功能。

用于解决上述课题的本发明的实施例的热泵包括:压缩机,对制冷剂进行压缩;第一温度传感器,配置于与执行室内制热的制热装置连接的制热配管,检测在制热配管流动的水的温度;以及控制部,控制部可以基于第一温度传感器的检测值,判断锅炉是否提供制热功能,在锅炉不提供制热功能的情况下,所述控制部控制为使压缩机动作。

为了达成上述目的本发明的实施例的热泵的动作方法可以包括:基于第一温度传感器的检测值,判断锅炉是否提供制热功能的动作,所述第一温度传感器配置于与执行室内制热的制热装置连接的制热配管并且检测在制热配管流动的水的温度;以及在锅炉不提供制热功能的情况下,使热泵中包括的压缩机动作的动作。

其他实施例的具体内容包含在具体实施方式和附图中。

根据本发明的各种各样的实施例,能够通过配置于制热配管的温度传感器来判断锅炉是否提供热水供应功能,并且在锅炉提供热水供应功能时能够通过热泵来提供制热功能,从而具有即便没有额外的热水供应箱,也能够防止制热功能的临时中断。

另外,根据本发明的各种各样的实施例,即便不使用额外的通信功能,也能够判断锅炉是否提供热水供应功能,从而能够与各种制造商的锅炉进行联动。

另外,根据本发明的各种各样的实施例,在锅炉提供热水供应功能的期间临时使用热泵,由此不仅能够持续提供用户所需的制热功能,还能够最小化锅炉和热泵的效率下降。

附图说明

图1是本发明一实施例的热泵的概略图。

图2是包括本发明一实施例的热泵的系统的构成图。

图3是本发明一实施例的热泵的框图。

图4是示出本发明一实施例的热泵的动作方法的流程图。

图5至图7c是用于说明热泵的动作方法的图。

具体实施方式

以下,参照附图详细说明本发明。在附图中将省略与说明无关的构成要素,以清楚和简要地说明本发明。在整个附图中相同的附图标记表示相同或相似构成要素。

以下说明中使用到的术语“模块”和“部”仅出于说明书的撰写而被赋予或混用,并且不具有任何重要意义或作用。因此,“模块”和“部”可以互换使用。

应当理解,在本申请中,“包括”或“具有”等术语仅是为了指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在,而并不意在排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在或添加的可能性

本发明中为了说明多个结构元件使用了第一、第二等术语,然而这些结构元件不限于这些术语。这些术语仅为了区别一个结构元件与另一个结构元件而使用。

本发明中所使用的包括技术用语和科学用语的所述术语具有与本领域普通技术人员通常理解的意思相同的意思。另外,除非在此有明确定义,否则在通用词典中定义的术语不应被理想化或解释为具有非常官方性的意思。

在附图中,为了便于说明,构成要素的厚度或大小可以被放大、省略或简化,以更清楚和方便说明本发明

图1是本发明一实施例的热泵的概略图,图2是包括热泵的系统的构成图。

参照图1和图2,热泵10可以包括室外机100、室内机200以及/或使被压缩的制冷剂和水进行热交换的热交换装置300。

包括热泵10的热泵系统还可以包括进行室内制热的制热装置400和/或锅炉500。

室外机100可以包括:压缩机120,其对制冷剂进行压缩;储液器110,配置于压缩机120的吸入流路25,防止液态制冷剂向压缩机120流入;油分离器130,配置于压缩机120的吐出流路27,从压缩机120吐出的制冷剂和油中分离出油,并向压缩机120回收;以及/或制冷制热切换阀170,根据制热/制冷选择制冷剂的流路。另外,室外机100还可以包括多个传感器、阀等。

室外机100和室内机200可以分别包括热交换器140、210、风扇150、220以及/或膨胀机构160、230,并且可以根据制冷剂的流动方向执行冷却室内的空气的制冷空气调节,或加热室内的空气的制热空气调节。例如,室内机200可以从室外机100接收被压缩的制冷剂,并向室内吐出低温的空气。

室外热交换器140可以使制冷剂冷凝或蒸发。室外热交换器140可以由实现室外空气和制冷剂之间的热交换的空气制冷剂热交换器构成,也可以由实现冷却水和制冷剂之间的热交换的水制冷剂热交换器构成。例如,在室外热交换器140由空气制冷剂热交换器构成的情况下,室外风扇150可以配置于室外热交换器140的一侧,并通过向室外热交换器140吹送室外空气来促进制冷剂的散热。以下,以室外热交换器140由室外空气和制冷剂进行热交换的空气制冷剂热交换器构成的情形为例进行说明。

室外热交换器140可以通过热交换器连接配管20而与室内热交换器210连接,膨胀机构160、230可以设置于热交换器连接配管20。热交换器连接配管20可以包括:膨胀机构连接配管21,其连接室外膨胀机构160和室内膨胀机构230;室外热交换器-室外膨胀机构连接配管22,其连接室外热交换器140和室外膨胀机构160;以及室内膨胀机构-室内热交换器连接配管23,其连接室内热交换器210和室内膨胀机构230。

室内热交换器210是能够通过使室内空气和制冷剂进行热交换并由此来对室内进行制冷或制热的热交换器,室内风扇220可以配置于室内热交换器210的一侧,并向室内热交换器210吹送室内空气。

在热泵10为通过室内机200来制冷室内的制冷模式的情况下,被连接成在室外机100的压缩机120压缩的制冷剂依次通过室外热交换器140、膨胀机构160、230以及室内热交换器210之后回收至压缩机120,从而室内热交换器210可以作为蒸发器发挥功能。另一方面,在热泵10为通过室内机200来制热室内的制热模式的情况下,室外机200被连接成在压缩机120压缩的制冷剂依次通过室内热交换器210、膨胀机构160、230以及室外热交换器140之后回收至压缩机120,从而室内热交换器210可以作为冷凝器发挥功能。

制冷制热切换阀170可以切换制冷剂的流动方向,以使制冷剂以压缩机120、室外热交换器140和膨胀机构160、230、室内热交换器210的顺序流动,或以压缩机120、室内热交换器210、膨胀机构160、230、室外热交换器210的顺序流动。制冷制热切换阀170可以通过压缩机吸入流路25和压缩机吐出流路27而与压缩机120连接,可以通过室内热交换器连接配管31而与室内热交换器210连接,可以通过室外热交换器连接配管32而与室外热交换器140连接。

室外机100可以包括制冷剂调节阀181,所述制冷剂调节阀181能够将从压缩机吐出流路27供给到的制冷剂选择性地向热交换装置300或制冷制热切换阀170侧供给。此时,在制冷剂调节阀181为三通阀的情况下,制冷剂调节阀181可以设置在压缩机吐出流路27上,并且可以分支有向热交换装置300供给制冷剂的热交换装置供给流路41。

室外机100还可以包括辅助制冷剂调节阀182。辅助制冷剂调节阀182可以动作为,使从热交换装置300向室外机100传递的制冷剂向热交换器旁通流路33供给,或者使制冷剂向制冷制热切换阀170侧供给。制冷剂调节阀181可以由三通阀构成。

室外机100还可以包括:热交换器旁通阀183,设置于热交换器旁通流路33,限制制冷剂的流动;以及液态制冷剂阀184,设置于热交换器旁通流路33和室内膨胀机构230之间,限制制冷剂的流动。

热交换器旁通阀183可以在热泵100提供制热功能的情况下打开(on),而在热泵100提供空气调节功能或执行空气调节功能和制热功能的同时运转的情况下关闭(off)。

液态制冷剂阀184可以在热泵100执行空气调节功能或执行空气调节功能和制热功能的同时运转的情况下打开(on),而在提供制热功能的情况下关闭(off)。

热交换装置300可以通过热交换装置供给流路41从室外机100接收被压缩的制冷剂,并且可以通过热交换装置回收流路51向室外机100传递制冷剂。

热交换装置300可以包括水制冷剂热交换器310,所述水制冷剂热交换器310使从室外机100供给到的制冷剂和水进行热交换。水制冷剂热交换器310可以由制冷剂流路311和水流路312隔着热传递构件而在内/外形成的双管道热交换器构成,也可以由制冷剂流路311和水流路312隔着热传递构件交替形成的板状热交换器构成。下面,以水制冷剂热交换器310由板状热交换器构成的情形为例进行说明。

水制冷剂热交换器310的制冷剂流路311可以连接到热交换装置供给流路41和热交换装置回收流路51。通过热交换装置供给流路41向水制冷剂热交换器310供给的制冷剂,可以在通过制冷剂流路311流动的期间进行热交换,并通过热交换装置回收流路51向室外机100传递。

水制冷剂热交换器310的水流路312可以与从水制冷剂热交换器310吐出水的热水配管61和向水制冷剂热交换器310供给水的冷水配管71连接。通过冷水配管71向水制冷剂热交换器310供给的水可以在通过水流路312流动的期间进行热交换,并通过热水配管61吐出。

另一方面,在冷水配管71可以配置有抽吸在水制冷剂热交换器310循环的水的回收泵320。此时,回收泵320可以动作为在制冷剂未从室外机100向热交换装置300供给的情况下,也会使水在水制冷剂热交换器310循环,由此能够防止冻裂。

制热装置400可以包括散热管410,并且可以利用沿着散热管410流动的热水来加热室内地板。制热装置400可以与热供给管81和热回收管82分别连接。此时,通过热供给管81供给的水可以在通过散热管410流动的期间进行热交换,并通过热回收管82吐出。在此,也可以将热供给管81、散热管410以及热回收管82命名为制热配管。热供给管81可以与热水配管61连接,而热回收管82可以与冷水配管71连接。

热泵10还可以包括温度传感器190,所述温度传感器190配置于制热配管,并且检测在制热配管流动的水的温度。例如,温度传感器190可以配置于制热配管中的热供给管81并检测向制热装置400供给的水的温度。

在热供给管81和热水配管61之间可以配置有热水供给调节阀185。例如,在热水供给调节阀185打开(on)的情况下,水可以从热水配管61向热供给管81流动,在热水供给调节阀185关闭(off)的情况下,可以阻断水在热水配管61和热供给管81之间流动,使得水不能从热水配管61向热供给管81流动。

另一方面,在热水供给调节阀185为三通阀的情况下,热水供给调节阀185可以与连接到冷水配管71的旁通配管91连接。此时,若热水供给调节阀185关闭(off),则水可以从热水配管61流向冷水配管71。

锅炉500可以包括:燃烧加热部510,其通过燃烧化石燃料来加热水;以及锅炉热交换部520,使在燃烧加热部510加热的水和从上水道cw供给到的水进行热交换。例如,在提供热水供应功能的情况下,锅炉500可以通过燃烧加热部510来加热水并向锅炉热交换部520传递,而从上水道cw供给到的水可以通过与在燃烧加热部510加热的水进行热交换而被加热之后,向热水供应单元600供给。

锅炉500还可以包括抽吸在锅炉500循环的水的锅炉泵530。

锅炉500还可以包括锅炉旁通阀540。此时,锅炉旁通阀540可以由三通阀构成。例如,在锅炉500提供制热功能的情况下,锅炉旁通阀540可以控制为使在燃烧加热部510加热的水通过锅炉供给配管83流动,在锅炉500提供热水供应功能的情况下,锅炉旁通阀540可以动作为使在燃烧加热部510加热的水向锅炉热交换部520传递。

锅炉500可以通过锅炉供给配管83和锅炉回收配管84连接到热供给管81和热回收管82。例如,在锅炉500加热的水可以通过锅炉供给配管83流向热供给管81,从制热装置400向热回收管82吐出的水可以通过锅炉回收配管84流向锅炉500。

另一方面,热泵10还可以包括锅炉阀186,所述锅炉阀186设置于锅炉回收配管84并且限制水的流动。例如,在热泵10提供制热功能而锅炉500不动作的情况下,可以通过锅炉阀186的关闭(off)来阻断从热回收管82流向锅炉500的水的流动。例如,在锅炉500提供制热功能的情况下,可以打开(on)锅炉阀186,以使从制热装置400向热回收管82吐出的水能够流向锅炉500。

另一方面,热泵10可以接通/断开锅炉500的电源。此时,热泵10可以不与锅炉500进行彼此之间的通信,而接通/断开锅炉500的电源。例如,热泵10可以通过向锅炉500传递电源信号的构成(未图示)(例如,开关)传递信号来接通/断开锅炉500的电源。此时,即便在锅炉500的电源因热泵10而成为断开的情况下,锅炉500的电源也可以在用户的供应热水要求下接通(on),锅炉500可以利用通过燃烧加热部510加热的水,向热水供应单元600供给热水。

图3是本发明一实施例的热泵的框图。

参照图3,热泵10可以包括风扇驱动部11、压缩机驱动部12、阀部13、检测部14以及/或控制部15。

风扇驱动部11可以驱动设置于热泵10的至少一个风扇。例如,风扇驱动部11可以驱动室外风扇150和/或室内风扇220。

风扇驱动部11可以包括:整流部(未图示),将交流电整流为直流电并输出;dc端电容器,存储来自整流部的脉动电压;逆变器(未图示),通过设置复数个开关元件,将平滑的直流电转换为规定频率的三相交流电并输出;以及/或马达(未图示),根据从逆变器输出的三相交流电来驱动风扇150、230。

另一方面,风扇驱动部11也可以区分用于驱动室外风扇150和室内风扇220的构成而分别设置。

压缩机驱动部12可以驱动压缩机120。压缩机驱动部12可以包括:整流部(未图示),将交流电整流为直流电并输出;dc端电容器,存储来自整流部的脉动电压;逆变器(未图示),通过设置复数个开关元件,将平滑的直流电转换为规定频率的三相交流电并输出;以及/或压缩机用马达(未图示),根据从逆变器输出的三相交流电来驱动压缩机120。

阀部13可以包括至少一个阀。阀部13中包括的至少一个阀可以根据控制部15的控制进行动作。例如,阀部13可以包括制冷制热切换阀170、制冷剂调节阀181、辅助制冷剂调节阀182、热交换器旁通阀183、液态制冷剂阀184、热水供给调节阀185以及/或锅炉阀186。

检测部14可以设置有至少一个传感器,并且可以将关于由至少一个传感器检测到的检测值的数据传送给控制部15。

设置于检测部14的至少一个传感器可以配置于室外机100和/或室内机200的内部。例如,检测部14可以包括配置于室外热交换器140的内部并检测冷凝温度或蒸发温度的热交换器温度传感器、检测通过各个配管流动的气体制冷剂的压力的压力传感器、检测通过各个配管流动的流体的温度的配管温度传感器等。

检测部14可以设置有检测室内的温度的室内温度传感器和/或检测室外的温度的室外温度传感器。例如,室外温度传感器可以配置于室外机100,室内温度传感器可以配置于室内机200。

检测部14可以包括温度传感器190,所述温度传感器190配置于与制热装置400连接的制热配管并且检测在制热配管流动的水的温度。

控制部15可以与设置于热泵10的各个构成连接,并且可以控制各个构成的整体动作。控制部15可以与设置于热泵10的各个构成在彼此之间收发数据。

控制部15不仅可以设置于室外机100,而且还可以设置于室内机200和/或热交换装置300中的至少一方。

控制部15可以包括至少一个处理器,并且可以利用控制部15中包括的处理器来控制整个热泵10的动作。在此,处理器可以是如cpu(centralprocessingunit,中央处理单元)的普通处理器。当然,处理器也可以是如asic(applicationspecificintegratedcircuit,专用集成电路)的专用装置(dedicateddevice)或基于其他硬件的处理器。

控制部15可以控制风扇驱动部11的动作。例如,控制部15可以通过控制风扇驱动部11的动作来改变向室外风扇用马达输出的三相交流电的频率,进而改变风扇150、230的转速。

控制部15可以控制压缩机驱动部12的动作。例如,控制部15可以通过控制压缩机驱动部12的动作来改变向压缩机用马达输出的三相交流电的频率,进而改变压缩机120的运转频率。

控制部15可以根据热泵10提供的功能,控制阀部13中包括的至少一个阀的动作。例如,在热泵10提供制热功能的情况下,控制部15可以将热交换器旁通阀183控制为打开(on),而将液态制冷剂阀184控制为关闭(off)。例如,在热泵10不提供制热功能的情况下,控制部15可以将热水供给调节阀185控制为关闭(off),以使水不会从热水配管61流向热供给管81。

控制部15可以基于检测部14中包括的至少一个传感器的检测值,控制设置于热泵10的各个构成的动作。

控制部15可以基于室外温度传感器的检测值,确定热泵10提供的功能。例如,在室外温度传感器的检测值低于基准温度的情况下,控制部15可以停止压缩机120的动作,以使热泵10不提供制热功能。在此,基准温度可以是使热泵10的效率下降的室外空气的温度(例如,-7℃)。

控制部15可以基于温度传感器190的检测值,判断锅炉500的动作状态。例如,控制部15可以基于温度传感器190的检测值,算出在制热配管流动的水的温度变化率,并根据所算出的温度变化率来判断锅炉500是否提供制热功能。此时,控制部15也可以在室外温度传感器的检测值低于基准温度的情况下,判断锅炉500是否提供制热功能。

控制部15可以控制锅炉500的电源接通/断开。例如,热泵10还可以包括向锅炉500传递电源信号的构成(未图示)(例如,开关),控制部15可以通过向该构成(例如,开关)传递信号,来接通/断开锅炉500的电源。

图4是示出本发明一实施例的热泵的动作方法的流程图,图5至图7c是用于说明热泵的动作方法的图。

参照图4,在s410动作中,热泵10可以判断室外温度是否低于基准温度。例如,热泵10可以判断室外温度传感器的检测值是否低于使热泵10的效率下降的基准温度(例如,零下7摄氏度)。

当在s420动作中室外温度为基准温度以上时,热泵10可以将锅炉500的电源控制为关闭(off),并且为了提供制热功能而控制设置于热泵10的各个构成的动作。

参照图5,在室外温度为基准温度以上的情况下,热泵10可以将锅炉500的电源控制为关闭(off),以使锅炉500不提供制热功能。

另外,热泵10可以为了提供制热功能,将压缩机120驱动为压缩制冷剂,并且将制冷剂调节阀181的动作控制为使在压缩机120压缩的制冷剂供给到热交换装置300的水制冷剂热交换器310。

此时,通过水制冷剂热交换器310的水流路312流动的水会因与通过水制冷剂热交换器310的制冷剂流路311流动的制冷剂的热交换而被加热,被加热的水可以经由热水配管61和热供给管81传递到制热装置400。为此,热泵10可以控制为使热水供给调节阀185成为打开(on),以使水能够从热水配管61流向热供给管81。

另一方面,热泵10可以控制为使锅炉阀186成为关闭(off),以使从制热装置400向热回收管82吐出的水不会供给到锅炉500。

重新参照图4,在s430动作中,热泵10可以在室外温度低于基准温度的情况下控制为使锅炉500的电源接通(on),并且可以将设置于热泵10的各个构成的动作控制为使基于热泵10提供的制热功能中断。

参照图6a,在室外温度低于基准温度的情况下,热泵10可以控制为使锅炉500的电源接通(on),以能够通过锅炉500来提供制热功能。

另外,热泵10可以使压缩机120的动作停止,并且可以将制冷剂调节阀181的动作控制为,在压缩机120压缩的制冷剂不会供给到热交换装置300的水制冷剂热交换器310。

另外,热泵10可以控制为使热水供给调节阀185关闭(off),以使水不会从热水配管61流向热供给管81,而经由旁通配管91流向冷水配管71。

另外,热泵10可以控制为使锅炉阀186打开(on),以使从制热装置400向热回收管82吐出的水供给到锅炉500。

另一方面,即便在基于热泵10的制热功能的提供中断的情况下,回收泵320也可以动作为使水在水制冷剂热交换器310循环,以防止冻裂。

重新参照图4,在s440动作中,热泵10可以基于温度传感器190的检测值,算出在制热配管流动的水的温度变化率。例如,热泵10可以在制热功能的提供中断之后,算出在规定时间(例如,5分钟)期间流动于制热配管的水的温度变化率。此时,热泵10可以反复算出在制热配管流动的水的温度变化率并进行更新,由此可以监控水的温度变化率。

在s450动作中,热泵10可以判断在制热配管流动的水的温度变化率是否低于第一基准变化率。在此,第一基准变化率可以表示在锅炉500提供制热功能时,在制热配管流动的水的温度发生变化的最小程度。例如,第一基准变化率可以是在规定时间(例如,5分钟)期间流动于制热配管的水的温度恒定的0℃/min。

在流动于制热配管的水的温度变化率为第一基准变化率(例如,0℃/min)以上的情况下,热泵10可以判断为锅炉500提供制热功能,并且可以向s410动作分支进行动作。例如,若在基于热泵10提供的制热功能中断之后,流动于制热配管的水的温度仍然上升或保持恒定,则热泵10可以判断为锅炉500提供制热功能。

另一方面,在s460动作中,热泵10可以在流动于制热配管的水的温度变化率小于第一基准变化率(例如,0℃/min)的情况下,判断为锅炉500不提供制热功能,并且可以为了提供制热功能而控制设置于热泵10的各个构成的动作。

参照图6b,在锅炉500为了提供根据热水供应要求的热水供应功能,而停止提供制热功能的情况下,由于锅炉500对于制热装置400的热水供给中断,因此在制热配管流动的水的温度会持续变低。此时,热泵10可以在流动于制热配管的水的温度变化率小于第一基准变化率(例如,0℃/min)的情况下,判断为锅炉500为了提供根据热水供应要求的热水供应功能,而停止了提供制热功能。

另外,热泵10可以为了提供制热功能而将压缩机120驱动为压缩制冷剂,并且可以将制冷剂调节阀181的动作控制为,使在压缩机120压缩的制冷剂供给到热交换装置300的水制冷剂热交换器310。

另外,热泵10可以控制为使热水供给调节阀185打开(on),以使水能够从热水配管61流向热供给管81。

另一方面,热泵10可以控制为使锅炉阀186关闭(off),以使从制热装置400向热回收管82吐出的水不会供给到锅炉500。

重新参照图4,在s470动作中,热泵10可以基于温度传感器190的检测值,算出在制热配管流动的水的温度变化率。例如,热泵10可以在制热功能的提供开始之后,算出在规定时间(例如,5分钟)期间流动于制热配管的水的温度变化率。此时,热泵10可以通过反复算出在制热配管流动的水的温度变化率来进行更新,由此可以监控水的温度变化率。

在s480动作中,热泵10可以判断在制热配管流动的水的温度变化率是否超过大于第一基准变化率的第二基准变化率。在此,第二基准变化率可以表示在热泵10提供制热功能时,在制热配管流动的水的温度发生变化的最大程度。

在热泵10提供制热功能的期间,若在制热配管流动的水的温度变化率为第二基准变化率(例如,2℃/min)以下,则热泵10可以判断为仅热泵10提供制热功能,并向s470动作分支进行动作。

另一方面,在s490动作中,热泵10可以在流动于制热配管的水的温度变化率超过第二基准变化率(例如,2℃/min)的情况下,将设置于热泵10的各个构成的动作控制为使基于热泵10提供的制热功能中断。例如,在热泵10提供制热功能的期间,若水的温度以大于根据热泵10的动作的最大温度上升率发生变化,则热泵10可以判断为锅炉500重新提供制热功能,并且可以中断提供热泵10的制热功能。

图7a是关于在热水配管61流动的水的温度曲线701,和关于在冷水配管71流动的水的温度曲线703,图7b是关于根据热泵10的动作的制热能力曲线705,图7c是关于在锅炉供给配管83流动的水的温度曲线707。

参照图7a至图7c,可以确认到,在室外温度低于基准温度(例如,-7℃)的状态下仅锅炉500提供制热功能的期间,在热水配管61和冷水配管71流动的水的温度恒定保持为30℃以下,热泵10的制热能力也保持在接近0kw。另外,可以确认到由于锅炉500提供的制热功能,从而在锅炉供给配管83流动有60℃左右的热水。

另一方面,可以确认到,从有热水供应要求的t1时间点开始热水不会从锅炉500向锅炉供给配管83吐出,因此从t1时间点开始在锅炉供给配管83流动的水的水的温度会持续变低。此时,在制热配管流动的水的温度也会在锅炉供给配管83没有热水流动的情况下持续变低,从而在制热配管流动的水的温度变化率会被算出为低于第一基准变化率(例如,0℃/min),并且热泵10可以为了提供制热功能而控制设置于热泵10的各个构成的动作。

可以确认到,在热泵10为提供制热功能而控制设置于热泵10的各个构成的动作的情况下,随着在制热配管流动的水供给到热交换装置300,在t2时间点流动于热水配管61和冷水配管71的水的温度会临时地急剧上升。

另一方面,可以确认到,在t1时间点之后因热泵10的制热功能,热泵10的制热能力保持规定水准,并且在热水配管61和冷水配管71流动的水的温度上升。此时,还可以确认到,因在制热装置400进行的热交换,在热水配管61流动的水的温度和在冷水配管71流动的水的温度之间存在差异。

另一方面,可以确认到,从供应热水要求结束的t3时间点开始,锅炉500重新提供制热功能,因从锅炉500供给到的热水,在锅炉供给配管83流动的水的温度重新上升。此时,在制热配管流动的水的温度因从锅炉500供给到的热水和从热泵10供给到的热水而急剧上升,并且在制热配管流动的水的温度变化率可以被算出为超过第二基准变化率(例如,2℃/min),热泵10可以将设置于热泵10的各个构成的动作控制为制热功能的提供中断。

可以确认到。当在热水供应要求结束的t3时间点之后,热泵10的制热功能中断时,在热水配管61和冷水配管71流动的水的温度重新变低,热泵10的制热能力也会重新保持接近0kw。

如上所述,根据本发明的各种各样的实施例,在热泵10不提供制热功能的期间,可以通过配置于制热配管的温度传感器190来判断锅炉500是否提供热水供应功能,当锅炉500提供热水供应功能时可以通过热泵10来提供制热功能,由此无需额外设置热水供应箱也可以防止制热功能临时中断。

另外,根据本发明的各种各样的实施例的热泵10,即便不使用额外的通信功能也能够判断锅炉500是否提供热水供应功能,由此能够进行各种各样的与锅炉的联动。

由于附图仅是为了容易理解本申请公开的实施例,因此应当理解为,本申请的技术精神不受附图的限制,并且所有的变更、等同或替代均包括在本申请的精神和技术范围内。

同样,尽管在附图中以特定顺序示出了动作,但是不应理解为这些动作以附图中所示的特定顺序或先后顺序执行以获得期望的结果、或者附图中所示的所有动作均被执行。在某些情况下,多任务和并行处理可能是有利的。

尽管已经参照附图中示出的特定实施例说明了本发明,但是对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明不限于那些示例性实施例,并且在不脱离本发明的范围内可以以多种形式实施。这些修改不应从本公开的技术精神或范围中单独理解。


技术特征:

1.一种热泵,其特征在于,包括:

压缩机,对制冷剂进行压缩;

第一温度传感器,配置于与执行室内制热的制热装置连接的制热配管,检测在所述制热配管流动的水的温度;以及

控制部,

所述控制部基于所述第一温度传感器的检测值,判断锅炉是否提供制热功能,

在所述锅炉不提供所述制热功能的情况下,所述控制部控制为使所述压缩机动作。

2.根据权利要求1所述的热泵,其特征在于,

还包括检测室外温度的第二温度传感器,

在所述第二温度传感器的检测值低于基准温度的情况下,所述控制部基于所述第一温度传感器的检测值,判断所述锅炉是否提供所述制热功能。

3.根据权利要求2所述的热泵,其特征在于,

在所述第二温度传感器的检测值低于所述基准温度的情况下,所述控制部控制为使所述压缩机停止动作,

在所述第二温度传感器的检测值为所述基准温度以上的情况下,所述控制部控制为使所述压缩机动作。

4.根据权利要求3所述的热泵,其特征在于,

在所述第二温度传感器的检测值低于所述基准温度的情况下,所述控制部基于所述第一温度传感器的检测值,算出在所述制热配管流动的水的温度变化率,并且基于所算出的温度变化率,判断所述锅炉是否提供制热功能。

5.根据权利要求4所述的热泵,其特征在于,

在所算出的温度变化率小于第一基准变化率的情况下,所述控制部判断为所述锅炉不提供所述制热功能,

在所算出的温度变化率超过大于所述第一基准变化率的第二基准变化率的情况下,所述控制部判断为所述锅炉提供所述制热功能。

6.根据权利要求5所述的热泵,其特征在于,还包括:

水制冷剂热交换器,使被所述压缩机压缩的制冷剂和水进行热交换;以及

第一阀,配置于供从所述水制冷剂热交换器吐出的水流动的热水配管和所述制热配管之间,

在所述第二温度传感器的检测值低于所述基准温度的情况下,所述控制部控制为使所述第一阀关闭,以使水不从所述热水配管流向所述制热配管。

7.根据权利要求6所述的热泵,其特征在于,

还包括旁通配管,所述旁通配管连接所述第一阀和供向所述水制冷剂热交换器供给的水流动的冷水配管,

所述制热配管与所述第一阀和所述锅炉分别连接,

在所述第一阀关闭的情况下,水从所述热水配管流向所述旁通配管。

8.根据权利要求7所述的热泵,其特征在于,

还包括第二阀,所述第二阀配置于供向所述锅炉供给的水流动的锅炉回收配管,

在所述第二温度传感器的检测值为所述基准温度以上的情况下,或在所述第二温度传感器的检测值低于所述基准温度并且所述锅炉不提供所述制热功能的情况下,所述控制部控制为使所述第二阀关闭,以使水不供给到所述锅炉。

9.根据权利要求8所述的热泵,其特征在于,

所述冷水配管与所述制热装置连接,以使从所述制热装置吐出的水流动,

所述锅炉回收配管与所述冷水配管连接。

10.一种热泵的动作方法,其中,包括:

基于第一温度传感器的检测值,判断锅炉是否提供制热功能的步骤,所述第一温度传感器配置于与执行室内制热的制热装置连接的制热配管并且检测在所述制热配管流动的水的温度;以及

在所述锅炉不提供所述制热功能的情况下,使所述热泵中包括的压缩机动作的步骤。

11.根据权利要求10所述的热泵的动作方法,其特征在于,

在判断所述锅炉是否提供所述制热功能的步骤中,

在检测室外温度的第二温度传感器的检测值低于基准温度的情况下,基于所述第一温度传感器的检测值,判断所述锅炉是否提供所述制热功能。

12.根据权利要求11所述的热泵的动作方法,其特征在于,还包括:

在所述第二温度传感器的检测值低于所述基准温度的情况下,停止所述压缩机的动作,在所述第二温度传感器的检测值为所述基准温度以上的情况下,使所述压缩机动作的步骤。

13.根据权利要求12所述的热泵的动作方法,其特征在于,

判断所述锅炉是否提供所述制热功能的步骤还包括:

在所述第二温度传感器的检测值低于所述基准温度的情况下,基于所述第一温度传感器的检测值,算出在所述制热配管流动的水的温度变化率的步骤;以及

基于所算出的温度变化率,判断所述锅炉是否提供制热功能的步骤。

14.根据权利要求13所述的热泵的动作方法,其特征在于,

在基于所算出的温度变化率进行判断的步骤中,

在所算出的温度变化率小于第一基准变化率的情况下,判断为所述锅炉不提供所述制热功能,

在所算出的温度变化率为大于所述第一基准变化率的第二基准变化率以上的情况下,判断为所述锅炉提供所述制热功能。

技术总结
本发明涉及热泵以及其动作方法。本发明实施例的热泵包括:压缩机,对制冷剂进行压缩;第一温度传感器,配置于与执行室内制热的制热装置连接的制热配管,检测在制热配管流动的水的温度;以及控制部,控制部基于第一温度传感器的检测值,判断锅炉是否提供制热功能,在锅炉不提供制热功能的情况下,控制部控制为使压缩机动作,由此,当锅炉提供热水供应功能时,可以通过热泵来提供制热功能,从而即便没有额外的热水供应箱,也可以防止制热功能临时中断,即便不使用额外的通信功能,也可以判断锅炉是否提供热水供应功能,进而能够进行各种各样的与锅炉的联动。除此之外还可以存在各种各样的实施例。

技术研发人员:李暎旻;柳志亨;赵殷晙
受保护的技术使用者:LG电子株式会社
技术研发日:2021.01.27
技术公布日:2021.08.03

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