加熱設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的加熱設備。
【背景技術】
[0002]根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的加熱設備可從專利文獻WO 2006/057594 Al獲知。在專利文獻WO 2006/057594 Al中公開的加熱設備包括用于加熱第一回路中的介質(zhì)的第一熱栗。連接在冷凝器和第一熱栗的膨脹閥之間的換熱器被用于將熱量從熱栗的工作介質(zhì)轉(zhuǎn)移到第二回路中的介質(zhì)中，第二熱栗被布置為通過吸收第二回路中的介質(zhì)的熱能來加熱第三回路中的介質(zhì)。第三回路中的介質(zhì)可以是待被加熱的水，以提供熱自來水，在這種情況下，借助于第二熱栗的上述加熱構(gòu)成了用于將熱自來水加熱到想要的溫度的過程中的最終加熱步驟，即，熱自來水的最終加熱。WO 2006/057594 Al中公開了一個實施例，其中，第二換熱器以與第一換熱器串聯(lián)的方式布置在第二回路中，以將第二回路中的介質(zhì)的熱量轉(zhuǎn)移到第三回路中的介質(zhì)中，其中，這種熱量轉(zhuǎn)移可以構(gòu)成用于將熱自來水加熱的過程中的第一初始加熱步驟，即，熱自來水的預加熱。
[0003]發(fā)明的目的
[0004]本發(fā)明的目的是實現(xiàn)對上述類型的加熱設備的進一步改進，以提供一種具有相比于公知的加熱設備至少在某些方面提供了益處的構(gòu)造的加熱設備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明，上述目的通過具有權(quán)利要求1中限定的特征的加熱設備來實現(xiàn)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的加熱設備，包括:
[0007]-包含介質(zhì)的第一回路；
[0008]-包含介質(zhì)的第二回路；
[0009]-第一熱栗，所述第一熱栗被布置為用于加熱第一回路中介質(zhì)；
[0010]-第一換熱器，所述第一換熱器被布置在第二回路中且連接在第一熱栗的冷凝器和膨脹閥之間，以將熱量從第一熱栗的工作介質(zhì)轉(zhuǎn)移到第二回路中的介質(zhì)；
[0011]-第二熱栗，所述第二熱栗被布置為用于通過吸收第二回路中介質(zhì)的熱能來加熱介質(zhì)；
[0012]-第二換熱器，所述第二換熱器被布置在第二回路中，以將熱量從第二回路中的介質(zhì)轉(zhuǎn)移到供水管線中待被加熱的水中，從而提供熱自來水，如沿著從第一換熱器的出口到第一換熱器的入口的流動方向所見，該第二換熱器在第二熱栗的下游被連接到第二回路；以及
[0013]-第三換熱器，所述第三換熱器被布置在第二回路中以將第二回路中介質(zhì)的熱量轉(zhuǎn)移到在上述供水管線中的水中，如沿上述流動方向所見的，該第三換熱器在第二熱栗的上游被連接到第二回路。
[0014]第二換熱器和第三換熱器被彼此串聯(lián)布置在供水管線中，第二換熱器在第三換熱器的上游被連接到供水管線，以借此允許第二換熱器在隨后的第二步驟中對熱自來水預加熱。
[0015]第一換熱器構(gòu)成第一熱栗的所謂的過冷器并用以將熱量從第一熱栗的工作介質(zhì)轉(zhuǎn)移到第二回路的介質(zhì)，其中，第二熱栗被布置為利用第二回路中的介質(zhì)的熱能來滿足加熱需求。據(jù)此，第一熱栗的工作介質(zhì)的過剩的熱量可以被用于加熱熱自來水和其它適合的加熱目的而不是被浪費掉，并且獲得第一熱栗效率的增加。通過在第二熱栗的上游將換熱器布置在第二回路中以及在第二熱栗下游將另一個換熱器布置在第二回路中并且使用這些換熱器來以兩個連續(xù)的步驟對熱自來水預加熱，達成了對第二回路中的介質(zhì)的熱能非常高效的利用。通過這個解決方案，能夠利用第二回路中位于第二熱栗下游的介質(zhì)的低級熱，以便通過第二換熱器來取得待被加熱的水的初步溫升以提供熱自來水，并且能夠利用第二回路中的位于第二熱栗上游的介質(zhì)的高級熱能，以便通過第三換熱器來取得上述的水的進一步溫升。據(jù)此，第二回路中的介質(zhì)可以被用于在該介質(zhì)流失它的熱能含量的一部分到第二熱栗之前通過第三換熱器對熱自來水高效地預加熱。第三換熱器、第二熱栗和第二換熱器于三個連續(xù)的步驟中在從第二回路中的介質(zhì)吸收熱能方面配合協(xié)作，并將通過此使得能夠?qū)Φ诙芈分械慕橘|(zhì)高效地冷卻，繼而使得能夠使第一換熱器取得對第一熱栗的工作介質(zhì)的高效地過冷卻。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第二熱栗被布置為發(fā)出用于對熱自來水最終加熱的熱會K。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，至少一個儲集器罐被布置在第二回路中用于儲集第二回路中的介質(zhì)。通過該儲集器罐，大量的被加熱的介質(zhì)在第二回路中可以被保持可用，并且與間或的熱水需求高峰有關的對熱自來水的所需的預加熱可以通過存儲在儲集器罐中的介質(zhì)的熱能來應對。由這個解決方案，甚至在第一熱栗暫時停止運行的情況下，也可以通過利用第二回路中的介質(zhì)的熱能來對熱自來水加熱。
[0018]其它根據(jù)本發(fā)明的加熱設備的有利的特征將通過從屬權(quán)利要求和下文中的【具體實施方式】呈現(xiàn)。
【附圖說明】
[0019]本發(fā)明將在下文中通過實施例并參照附圖來更詳細地進行描述。本發(fā)明的實施例示出在:
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的加熱設備的示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的加熱設備的示意圖；
[0022]圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的加熱設備的示意圖；
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的加熱設備的示意圖；
[0024]圖5是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的加熱設備的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]根據(jù)本發(fā)明的加熱設備I的不同實施例在圖1至5中被示意性地示出。所示的加熱設備被配置為用于加熱房屋或其它建筑物以及與它們相關聯(lián)的熱自來水。然而，根據(jù)本發(fā)明的加熱設備也可以被配置為用于滿足其它類型的加熱需求。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的加熱設備I包括第一回路Cl和第二回路C2，上述回路中的每個均包含液態(tài)介質(zhì)，例如水。循環(huán)栗2被布置在第一回路Cl中，用于使介質(zhì)在第一回路中循環(huán)。循環(huán)栗3還被布置在第二回路C2中，用于使介質(zhì)在第二回路中循環(huán)。
[0027]加熱設備I包括第一熱栗4，該第一熱栗4被布置為用于加熱第一回路Cl中的介質(zhì)，例如通過利用地熱，地埋管熱(ground heat)和/或太陽能熱。第一熱栗4包括蒸發(fā)器4a、冷凝器4b、壓縮機4c和膨脹閥4d(優(yōu)選地為機電膨脹閥)。通過與連接到蒸發(fā)器4a的回路(此處未示出)中的介質(zhì)進行熱交換，熱栗的工作介質(zhì)通過蒸發(fā)器4a吸收熱能。通過壓縮機4c加入工作，借此使工作介質(zhì)的壓力和溫度增加。在冷凝器4c中，熱能然后通過熱交換被散發(fā)到第一回路Cl中的介質(zhì)中，并且熱栗的工作介質(zhì)隨后通過膨脹閥4d回到蒸發(fā)器4a，工作介質(zhì)壓力和溫度在其經(jīng)過膨脹閥時被降低。熱栗4的輸出側(cè)被連接到第一回路Cl，使得可以通過上述熱栗的冷凝器4b來實現(xiàn)熱栗的工作介質(zhì)和第一回路Cl中的介質(zhì)之間的熱交換。
[0028]第一熱栗的冷凝器4b的出口 4e通過輸送導管5連接到一個或多個熱量散發(fā)裝置7的入口 6處。這些裝置7被用于加熱另一介質(zhì)，在本情況下用于加熱建筑物內(nèi)的空氣，并且這些裝置例如由被以熱水或其它介質(zhì)運行的傳統(tǒng)散熱器構(gòu)成。熱量散發(fā)裝置的出口 8通過返回導管9連接到第一熱栗的冷凝器4b的入口 4f處。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的加熱設備I還包括第一換熱器10，第一換熱器10被布置在第二回路C2中并被連接在第一熱栗4的冷凝器4b和膨脹閥4d之間，以將熱量從第一熱栗4的工作介質(zhì)轉(zhuǎn)移到第二回路C2中的介質(zhì)中。根據(jù)本發(fā)明，第一熱栗4的冷凝液因此被利用，以對上述第二回路C2中的介質(zhì)供應熱量。第一換熱器10構(gòu)成第一熱栗4的所謂的過冷器(subcooler)。第一換熱器10具有主回路以及次級回路，第一熱栗4的工作介質(zhì)被布置為流動穿過上述主回路，上述次級回路通過該次級回路的入口 1a和出口 1b連接到第二回路C2，以允許第二回路C2中的介質(zhì)流動穿過次級回路。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的加熱設備I還包括:
[0031]-第二熱栗11，上述第二熱栗11被布置為用于通過吸收第二回路C2中的介質(zhì)的熱能來加熱介質(zhì)；
[0032]-第二換熱器12，上述第二換熱器12被布置在第二回路C2中，以將熱量從第二回路C2中的介質(zhì)轉(zhuǎn)移到供水管線13中的待被加熱的水中，從而提供熱自來水；以及
[0033]-第三換熱器14，上述第三換熱器14被布置在第二回路C2中，以將熱量從第二回路C2中的介質(zhì)轉(zhuǎn)移到上述供水管線13中的水中。
[0034]第二熱栗11包括蒸發(fā)器11a、冷凝器11b、壓縮機Ilc和膨脹閥Ild(優(yōu)選地為機電膨脹閥)。通過與連接到蒸發(fā)器Ila的第二回路C2中的介質(zhì)的熱交換，上述熱栗的工作介質(zhì)通過蒸發(fā)器Ila吸收熱能。通過壓縮機Ilc加入工作，借此使上述熱栗的工作介質(zhì)的壓力和溫度增加。在冷凝器Ild中，熱能然后通過熱交換被散發(fā)到另一介質(zhì)中，并且上述熱栗的工作介質(zhì)隨后通過膨脹閥Ild回到蒸發(fā)器11a，工作介質(zhì)的壓力和溫度在其經(jīng)過膨脹閥時被降低。第二熱栗11的輸入側(cè)被連接到上述第二回路C2，使得可以通過上述第二熱栗的蒸發(fā)器Ila來實現(xiàn)第二回路C2中的介質(zhì)和第二熱栗的工作介質(zhì)之間的熱交換。
[0035]第二換熱器12具有主回路以及次級回路，上述主回路通過該主回路的入口 12a和出口 12b連接到第二回路C2，以允許第二回路C2中的介質(zhì)流動穿過上述主回路，上述次級回路被通過該次級回路的入口 12c和出口 12d連接到上述供水管線13，以允許上述供水管線13中的水流動穿過該次級回路。
[0036]第三換熱器14具有主回路以及次級回路，上述主回路被通過該主回路的入口 14a和出口 14b連接到第二回路C2，以允許第二回路C2中的介質(zhì)流動穿過上述主回路，上述次級回路通過該次級回路的入口 14c和出口 14d連接到上述供水管線13，以允許上述供水管線13中的水流動穿過該次級回路。
[0037]如在第二回路C2中沿著從上述的第一換熱器10的出口 1b到上述的第一換熱器10的入口 1a的流動方向所見的，第二換熱器12在第二熱栗11的下游被連接到第二回路C2，然而如沿著上述的流動方向所見的，第三換熱器14在第二回路C2的上游被連接到第二熱栗11。第二回路C2中的介質(zhì)在流過第一換熱器10時吸收熱量，并且之后會反過來，當放熱時，流過第三換熱器14、第二熱栗的蒸發(fā)器Ila和第二換熱器12，隨之上述介質(zhì)被引導回到第一換熱器10.
[0038]在圖1至4所示的實施例中，第一、第二和第三換熱器10、12、14和第二熱栗11的蒸發(fā)器Ila被彼此串聯(lián)布置在第二回路C2中，第二換熱器12被布置在第二熱栗的蒸發(fā)器Ila的出口 Ilh和第一換熱器10的入口 1a之間，而第三換熱器14被布置在第一換熱器10的出口 1b和第二熱栗的蒸發(fā)器Ila的入口 Ilg之間。
[0039]在圖5所示的實施例中，第一儲集器罐25、第二儲集器罐26和第三儲集器罐27被彼此串聯(lián)布置在第二回路C2中。在這種情況下:
[0040]-第一儲集器罐