CN108603699A - 利用从热源回收的热量来获得高温热水 - Google Patents

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Abstract

从热源回收热量以将水加热至高温。描述了通过使用从热源回收的热量，例如在某些情况下考虑为废热，以将水加热到高温的装置、系统和方法。描述的方法、系统和装置利用低压制冷剂作为流体以提供制冷循环，该制冷循环采用热源以将热水加热至较高温度。该制冷循环可含有或不含有油级联循环。该制冷循环在一些实例中采用无油压缩机。

Description

利用从热源回收的热量来获得高温热水
技术领域
本文公开的实施例总体上涉及从热源回收热量以将水加热到高温。具体而言，针对通过使用从热源回收的热量，例如在某些情况下考虑为废热，将水加热到高温的装置、系统和方法。
背景技术
目前主要通过天然气或电热水加热器来产生高温热水加热(例如，＞160F)。存在将暖通空调(HVAC)热泵用于高达160F的热水的应用，但是目前的制冷剂由于分解问题或效率问题通常被限制达到更高的温度。目前，CO2热水加热泵应用于一些住宅应用或非常轻的商业应用的市场上，但是通常非常昂贵。天然气或电热水加热器受限于性能系数(COP)，其中COP＜1。目前热水加热器/烧水壶市场全球数百亿美元。要做出改进以产生高温热水。
发明内容
本文公开的实施例通常涉及从热源回收热量以将水加热到高温。具体而言，指通过使用诸如在某些情况下考虑为废热的从热源回收的热量将水加热到高温的装置、系统和方法。
在一实施例中，描述了方法、系统和装置，其采用低压制冷剂作为流体以提供制冷循环，该制冷剂循环也采用来自另一制冷循环的热源以将水加热至较高温度。
在一实施例中，从另一制冷循环回收的热源是废热或用其他方式排出的热量或还没有被回收的热量。
在一实施例中，另一制冷循环可以是但不限于，例如，屋顶机构、统一屋顶机构、冷却器、可变制冷剂流量(VRF)机构、和/或可变水流(VWF)机构、HVAC系统或单元或设备，以及其他能够提供热源来产生高温热水的类似装置。
应理解，任何采用诸如制冷剂的热交换流体的合适的制冷和/或加热系统或机器可作为热源实施。
在一实施例中，高温热水可包括160°F或高于160°F、约160°F至190°F、约190°F至200°F、并在一些情况下根据可用容量、期望和/或需求为更高温度。在一实施例中，热源可以提供为或约100°F至160°F的温度，其用于将水加热或升高至高温热水所需的温度。在一实施例中，可利用热源增压水的温度以获得高温热水。
在一实施例中，通过选择合适的制冷剂，热源也可以用或不用级联系统提供高温热水。
在一实施例中，本文实施利用的一个或多个制冷循环或回路可为无油系统，其中压缩机不含油。
在一实施例中，本文的制冷循环采用蒸汽压缩制冷系统，该系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、位于冷凝器出口与蒸发器入口之间的膨胀装置。蒸汽压缩系统利用低压制冷剂。在一实施例中，蒸汽压缩系统根据是否有级联可实施为一制冷循环和/或实施为另一制冷剂循环。在一实施例中，蒸汽压缩系统是现有系统(例如，R-134a系统)，其重新用于低压制冷剂以提供热源，该热源可与另一制冷循环级联或不用级联而单独使用。
在一实施例中，蒸汽压缩系统的冷凝器制冷剂饱和温度为120°F或约120°F。通过使用稳定的低压制冷剂，高温应用是合理的。
在一实施例中，蒸汽压缩系统作为热水增压器循环实施为另一制冷循环，其被附加至现有制冷循环，例如HVAC设备以提供高效率选择。循环COP(依据废热温度和低压制冷剂选择)范围从3至7，从而提供比典型的热水加热(燃气和电烧)大4至9倍的COP改进。在一实施例中，选择的低制冷剂可具有3至7的COP，且在一些实例中具有至少5或更高的COP。
在一实施例中，制冷循环采用蒸汽压缩制冷系统，包括无油压缩机、冷凝器、蒸发器、位于冷凝器出口与蒸发器入口之间的膨胀装置。蒸汽压缩系统利用低压制冷剂。在一实施例中，无油压缩机是无油离心式压缩机。
在一实施例中，可对各种过程应用采用这种高温热水，包括但不限于住宅、宿舍、轻商业、商业和工业应用等。在一实施例中，这种应用可包括但不限于，空气再加热、洗涤、陵园和卫生应用等。
在高温热水的各种应用中，可以实施集成系统，以提供高温热水来将相对低温、低湿度空气(除湿之后)加热或再加热到所需的供应空气温度。这种集成方案可以通过利用废热实现更高的整体建筑物制冷系统。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本发明的这些或其他特征、方面和优点，其中：
图1是蒸汽压缩系统的一实施例的示意电路，其采用低压制冷剂并可提供高温热水。
图2是蒸汽压缩系统的一实施例的示意电路，其采用低压制冷剂并可提供高温热水。蒸汽压缩系统被构造为级联系统的一个实施例。
图3是蒸汽压缩系统的一实施例的示意电路，其采用低压制冷剂并可提供高温热水。蒸汽压缩系统被构造为级联系统的一个实施例。
图4是蒸汽压缩系统的一实施例的示意电路，其采用低压制冷剂并可提供高温热水。蒸汽压缩系统被构造为级联系统的一个实施例。
尽管上述附图阐述了从热源回收热量将水加热至较高温度的特定实施例，但是也可以设想其他实施例，如本文描述中所指出的。在所有示例中，本公开提供了从热源回收热量将水加热至高温的说明性实施例，这些实施例作为示意但不是限制。本领域技术人员可以设计出许多其他修改和实施例，这些修改和实施例落入本文所述和所示的从热源回收热量以将水加热到高温的原理的范围和精神内。
具体实施方式
本文公开的实施例通常涉及从热源回收热量以将水加热到高温。具体而言，针对通过使用从热源回收的热量，例如在某些情况下考虑为废热，将水加热到高温的装置、系统和方法。
图1至图4示出蒸气压缩制冷系统100、200、300、400的示例，其包括压缩机、冷凝器、蒸发器和在冷凝器出口与蒸发器入口之间的膨胀装置，以例如向建筑物或工业过程以及各种应用提供高温热水。蒸汽压缩系统利用低压制冷剂。
在一实施例中，蒸汽压缩系统的压缩机是无油压缩机(参见图1至3)。在一实施例中，压缩机是无油离心式压缩机。
在一实施例中，使用新的或现有的屋顶HVAC单元或设备、冷却器或VRF/VWF系统从压缩中回收热量以加热热水至高温。在一实施例中，回收的热量可以用来直接将水加热至所需的高温热水或用于单独的制冷循环以对热水进行加热升压。
作为示例，当在多单元屋顶配置中使用时，本文的方法、系统和装置可以在通常具有冷却需求的屋顶上全年使用。一示例是有多个屋顶的超市，用于在同一建筑物内的全年冷却和加热。热水增压器可置于一个或两个通常以冷却模式全年运行的屋顶上。然后，增压器将提供热水用于夏季/平季的空气再热或者提供热水用于清洁或洗涤要求。
在一实施例中，单独的循环采用热交换流体，诸如能够处理较高温无需分解的低压制冷剂。
在一实施例中，制冷剂可定制成使得蒸汽压缩比和cfm可与现有的中压压缩机(螺杆、涡旋和/往复运动)一起应用，例如现有压缩机以新的目的用于获得高温热水的应用。在一些示例中，可基于考虑温度和唯一的建模选择的制冷剂。
具有低压制冷剂的单独循环可以允许压缩并提升到更高温度，从而水可以被加热到更高的温度。与一些现有的热水加热方法(例如，具有COP值(0.7至0.94)的天然气和具有COP值(大约0.98)的电)相比，该制冷剂可允许高温热水以高COP值(4至7)加热。
在一实施例中，蒸汽压缩制冷系统在一些情况下可包括低压制冷剂，诸如R-1233zd(E)(反式-1-氯-3,3,3三氟丙烯)。这个系统可能，但不限于被用作(1)利用中等温度废热作为初始热源的独立冷却器、(2)利用极低温度废热将温度提升或增压至较高温度的级联冷却器系统、或(3)用于利用从现有屋顶、冷却器、或VRF/VWF系统的压缩热量的废热的系统中。低压制冷剂允许在低压的高温操作，从而允许使用低压压缩机。在一实施例中，本文的系统可允许使用与下文将进一步描述的现有R-134a设计类似的热交换器。
在无油系统的实施例中，无油系统能够在不考虑高温的油管理、油分解、润滑问题和/或回油的情况下进行操作。
如图1至4所示，可考虑多种类型的循环。应理解的是，如图1至4所示的具体结构是非限制的，可实施系统的其他构造以提供将热水加热至高温使用的热源，用或不用级联。
参考图1，蒸气压缩系统100是制冷循环，其包括压缩机110、冷凝器120、蒸发器130、位于冷凝器120的出口与蒸发器130入口之间的膨胀装置140。冷凝器120和蒸发器的每个分别具有水入口和水出口，如箭头所示。系统100还可采用一个或多个截流阀(例如，如离开压缩机110的排放线上所示)。
蒸汽压缩系统100是提供高温热水的制冷循环。在一实施例中，图1中的制冷循环是冷却器热泵构造，其中系统100采用蒸发器130的热源蒸发低压制冷剂(例如，通过热交换，例如用进入蒸发器130或从蒸发器130流出的水，参见右手侧所示进/出蒸发器130的大箭头)。然后借由压缩机110将制冷剂提高到更高的温度/压力。在一实施例中，压缩机110是无油压缩机。在一实施例中，压缩机110是无油离心式压缩机。来自压缩机110的较高压强/温度的制冷剂然后借由冷凝器120排出压缩热量以加热水(在180)。参见左手侧所示的进/出蒸发器120的大箭头。然后提供热水至建筑物/工业过程/水库。然后冷凝的制冷剂返回蒸发器130以完成循环。
参考图2，蒸气压缩系统200是制冷循环，其包括压缩机210、冷凝器220、蒸发器230、位于蒸发器230入口之前的膨胀装置140。冷凝器220和蒸发器的每个分别具有水入口和水出口，如箭头所示。系统200还可采用一个或多个截流阀(例如，如离开压缩机210、260的排放线上所示)。
蒸汽压缩系统200是制冷循环以提供高温热水。蒸汽压缩系统200利用级联循环。下部205可采用压缩机210，其可为含油或无油压缩机210，以帮助将低温废热从蒸发器230升高到级联制冷剂至制冷剂热交换器250。循环通过蒸发器230的制冷剂热交换例如是利用水进和出蒸发器230，参见右手边所示的进/出蒸发器230的大箭头。来自下部205的制冷剂加热并蒸发级联的上部215的低压制冷剂。然后制冷剂蒸汽借由压缩机260加压和加热。在一实施例中，压缩机260是无油压缩机。在一实施例中，压缩机210是无油离心式压缩机。然后，该制冷剂热量借由冷凝器220(例如，壳管、板框、钎焊板等)传递至水流，该水流被提供给例如建筑物/工业过程/水箱(参见左手边所示进/出冷凝器220的大箭头)。
在一实施例中，在下部205的制冷剂可为但不限于R-134a、R-513A、R-1234yf、R-1234ze、R-401A、R-452A、其混合、类似物或其他制冷剂。
在一实施例中，在上部215的制冷剂可为低压制冷剂，诸如例如R-1233zd(E)或类似，或其他在高温使用具有高稳定性且不分解并且具有优秀的效率和高性能系数的低压制冷剂。例如，本文的低压制冷剂(一个或多个)将不会分解，并且比例如R-11、R-12和R-13在高温具有更好的稳定性。
进一步参考图2，系统200的效率和容量可通过下部205和上部215的某些固定状态点的评估和建模来确定。在一实施例中，固定点取自系统不同位置并且在某些情况下假设通过所评估/所建模的特定位置几乎没有或没有可测量的压降。在一实施例中，R134a是下部205的热交换流体并且R-1233zd(E)是在上部215的热交换流体。
下部205的热交换流体的状态点B可包括：
B1：蒸发器230的点，其中饱和制冷剂变为全部或几乎全部的蒸汽。压力可以从给定饱和温度确定。
B1'：离开蒸发器230和进入压缩机210吸入的制冷剂流。在该点的制冷剂是指定的饱的蒸汽或过热蒸汽。
B2：压缩机210排放和进入冷凝器状态，例如过热蒸汽。
B2'：在冷凝器的点(例如，制冷剂至制冷剂热交换器250)，其中已排出进入蒸汽(例如，过热蒸汽)并且蒸汽达到特定饱和温度。压力从给定饱和温度确定。
B3：在冷凝器的点(例如，制冷剂至制冷剂热交换器250)，其中制冷剂变为基本全部或全部液体(质量x＝0)。在一实施例中，压力与在B2'处压力相同。
B3'：在额外的指定过冷(如果存在)后，离开冷凝器(例如，制冷剂至制冷剂热交换器250)的制冷剂流。在一实施例中，这是进入膨胀装置240的状态点。
B4：离开膨胀装置240和进入蒸发器230的制冷剂流的状态。在一实施例中，该状态出于两相区域中。
上部215的热交换流体的状态点T可包括：
T1：蒸发器的点(例如，制冷剂至制冷剂热交换器250)，其中饱和制冷剂变为全部或几乎全部的蒸汽。压力可以从给定饱和温度确定。
T1'：离开蒸发器(例如，制冷剂至制冷剂热交换器250)和进入压缩机260吸入的制冷剂流。在该点的制冷剂是指定的饱的蒸汽或过热蒸汽。
T2：压缩机260排放和进入冷凝器状态，例如过热蒸汽。
T2'：在冷凝器220中的点，其中已排出进入蒸汽(例如，过热蒸汽)并且蒸汽达到特定饱和温度。压力从给定饱和温度确定。
T3：在冷凝器220中的点，其中制冷剂变为基本全部或全部液体(质量x＝0)。在一实施例中，压力与在T2'处压力相同。
T3'：在额外的指定过冷(如果存在)后，离开冷凝器220的制冷剂流。在一实施例中，这是从流体线进入膨胀装置的状态点。
T4：离开膨胀装置和进入蒸发器(例如，制冷剂至制冷剂热交换器250)的制冷剂流的状态。在一实施例中，该状态出于两相区域中。
应理解，数据可从各种状态点，例如温度和/或压力获得以确定系统的效率和容量。基于某些观察的状态点，建模显示如下：
状态点T1已示上部215(阶段)蒸发器饱和温度，其低于或等于或约等于下部205(阶段)冷凝器饱和温度状态点B3。在一实施例中,在T1处的目标蒸发器饱和温度可为或约为135°F。B3是在连接两个循环的制冷剂至制冷剂热交换器250的上部215(阶段)蒸发器饱和温度和下部205(阶段)冷凝饱和温度的温差。
状态点T3示出上部215(阶级)冷凝器饱和温度，其高于离开冷却流体温度，例如在T3'。在一实施例中，在T3处的目标冷凝器饱和温度可为或约为185°F。
状态点B1示出在下部205的蒸发器饱和温度，其低于应用的离开冷却后流体温度(例如，离开水)。在一实施例中，在B1处的目标蒸发器饱和温度可为或约为69°F(例如，约69.175)。
已观察到顶部阶段或循环的加热模式中的COP高于7.0，例如，在某些情况下高于7.8(例如，7.871)。在一些示例中，顶部循环的冷却模式COP可比加热模式COP小1。
观察到连接上部和下部的mH/mL因子高于1，例如，高达1.160或高于1.160)，例如基于冷却模式的COP为2.4或约为2.4或更高，且加热模式为3.4或约为3.4或更高。
参考图3，蒸气压缩系统300是制冷循环，其中包括压缩机310、冷凝器320、蒸发器330、位于冷凝器320的出口与蒸发器330入口之间的膨胀装置340。也可以存在其他部件并且可在上述图1和图2的系统100、200，或下文进一步描述的图4的系统400中实施。冷凝器320和蒸发器的每一个具有与图1和2相似的水入口和水出口。系统300还可采用一个或多个截流阀(例如，如在压缩机(一个或多个)310和冷凝器320之间的排放线上所示)。
在蒸汽压缩系统300的下部305可排除压缩机的热量至上部315。在一实施例中，蒸汽压缩系统300的下部305表示为由黑色散列标记包围的统一屋顶系统(但是应理解，下部305可制冷剂循环设备的其他类型，例如冷水机组或VRF系统)。在统一的屋顶系统示例中，蒸汽压缩系统300通过用压缩机310压缩制冷剂来进行典型的空气冷却过程，并且借由气冷或水冷冷凝器320将压缩的热量排放到空气中，掠过膨胀阀340至低压，然后从空气中吸收热量以蒸发蒸发器盘管330中的制冷剂，并随后返回压缩机(一个或多个)310的吸入口。循环通过蒸发器330的制冷剂热交换例如是用水进和出蒸发器330。
在实施例中，制冷剂至制冷剂热交换器350从屋顶循环(例如，下部305)的压缩中获取废热以加热并蒸发上部315的低压制冷剂(也由黑色散列标记表示)。然后蒸发的低压制冷剂在压缩机360中进一步加压/加热。
在一实施例中，压缩机360是无油压缩机。在一实施例中，压缩机360是无油离心式压缩机。
在一实施例中，压缩机360可压缩/加热制冷剂至接近R-134cfm水平或可对给定制冷剂定制。在一些示例中，可基于考虑温度和唯一的建模选择的制冷剂(一个或多个)。
然后使用压缩后和加热后制冷剂以加热水至所需温度，例如在热水回路380中的水至制冷剂热交换器370。然后，随后的冷凝后的制冷剂通过膨胀阀390返回至级联热交换器350。
在一实施例中，热水供给(例如，热水回路380)根据应用可能需要或不需要补充加热。该补充加热可借由通常的气体或电加热完成。应理解，这可应用至下文进一步描述的系统100、200和/或400的任一种。
在一实施例中，在无油压缩机的实例中，压缩机360可采用不同的不含油轴承技术，包括磁悬浮、制冷剂润滑轴承或空气轴承。
在高温热泵循环中采用潜在低压制冷剂列表包括但不限于：
反式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；2-氯-3,3,3三氟丙烯；1,1，二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯乙烯；顺式-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1,3,3四氟丙烷；1,1,1,2,3五氟丙烷；1,1,2,3,3五氟丙烷；1,1,1,3,3五氟丙烷；1,1,1,2,2五氟丙烷；1,1,1,2,2,3六氟丙烷；1,1,1,2,3,3六氟丙烷；1,1,1,3,3,3六氟丙烷；丙烷；丁烷；异丁烯；异戊烷；戊烷；环戊烷；1,1二氟乙烷；1,2-二氟乙烷；二氟甲烷；1,1,1,2四氟乙烷；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2二氯乙烯；顺-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1，二氟乙烯；1,2-二氟乙烯；1,1,1,2四氟乙烷；1,1,2,2四氟乙烷；1,1二氟乙烯；反式-1二氟乙烯；顺-1,2二氟乙烯；Z-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊-2-烯；三氟碘；1,2,2三氟乙烯及其混合物。应理解,这些制冷剂及其混合可在本文中的任何蒸汽压缩系统中实施,例如系统100、200、300、和/或400。
在一实施例中，采用现存制冷剂循环或设备，诸如屋顶单元、冷水器或VRF/VWF系统，其中方法包括从压缩中捕获热量并将其施加到单独的冷却循环以进行热水加热。如图4所示，采用低压制冷剂高温度循环的另一个示例使得能够提升到高温，但制冷剂压力低。在一些实施例中，诸如图4所示，制冷剂(一个或多个)可允许使用现存的中压压缩机。
参考图4，蒸气压缩系统400是制冷循环，其中包括压缩机410、冷凝器420、蒸发器430、位于冷凝器420的出口与蒸发器430入口之间的膨胀装置440。也可以存在其他部件并且可在上述图1-3的系统100、200、300中实施。冷凝器420和蒸发器的每一个具有与图1和2相似的水入口和水出口。系统340还可采用一个或多个截流阀(例如，如在压缩机(一个或多个)410和冷凝器420之间的排放线上所示)。
在一实施例中，压缩机410是无油压缩机。在一实施例中，压缩机410是无油离心式压缩机。
图4中，在蒸汽压缩系统400的下部405可排除压缩机的热量至上部415。在一实施例中，蒸汽压缩系统400的下部405表示为由黑色散列标记包围的统一屋顶系统(但是应理解，下部405可制冷剂循环设备的其他类型，例如冷水机组或VRF系统)。在统一的屋顶系统示例中，蒸汽压缩系统400通过用压缩机410压缩制冷剂来进行典型的空气冷却过程，并且借由气冷或水冷冷凝器420将压缩的热量排放到空气中，掠过膨胀阀440至低压，然后从空气中吸收热量以蒸发蒸发器盘管430中的制冷剂，并随后返回压缩机(一个或多个)410的吸入口。循环通过蒸发器430的制冷剂热交换例如是用水进和出蒸发器430。
蒸汽压缩系统400包括采用制冷剂至制冷剂热交换器450，其从屋顶循环(即，下部405)的压缩中获取废热以加热并蒸发上部415的低压制冷剂(也由黑色散列标记表示)。然后蒸发的低压制冷剂在压缩机460中进一步加压/加热。
在一实施例中，压缩机460是无油压缩机。在一实施例中，压缩机460是无油离心式压缩机。
在一实施例中，压缩机460可压缩/加热制冷剂至接近R-134cfm水平或可对给定制冷剂定制。在一些示例中，可基于考虑温度和唯一的建模选择的制冷剂(一个或多个)。
在一实施例中，压缩机460是R-134a压缩机，诸如例如已经存在的适当的配置的涡旋或螺杆压缩机。蒸汽压缩机系统400的结构可以使得压缩机460是重新目的化的R-134a压缩机，其中采用低压制冷剂。也应理解，图1的压缩机可为重新目的化的R134a压缩机，以用于采用如R-1233zd(E)或类似的低压制冷剂。
再参考图4，然后使用压缩后和加热后制冷剂以加热水至所需温度，例如在热水回路480中的水至制冷剂热交换器470。然后，随后的冷凝后的制冷剂通过膨胀阀490返回至级联热交换器350。
在一实施例中，热水供给(例如，热水回路480)根据应用可能需要或不需要补充加热。该补充加热可借由通常的气体或电加热完成。应理解，这可应用上文描述的系统100、200和/或300的任一种。
图4中增压器循环中采用潜在低压制冷剂列表包括但不限于：
反式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；2-氯-3,3,3三氟丙烯；1,1，二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯乙烯；顺式-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1,3,3四氟丙烷；1,1,1,2,3五氟丙烷；1,1,2,3,3五氟丙烷；1,1,1,3,3五氟丙烷；1,1,1,2,2五氟丙烷；1,1,1,2,2,3六氟丙烷；1,1,1,2,3,3六氟丙烷；1,1,1,3,3,3六氟丙烷；丙烷；丁烷；异丁烯；异戊烷；戊烷；环戊烷；1,1二氟乙烷；1,2-二氟乙烷；二氟甲烷；1,1,1,2四氟乙烷；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2二氯乙烯；顺-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1，二氟乙烯；1,2-二氟乙烯；1,1,1,2四氟乙烷；1,1,2,2四氟乙烷；1,1二氟乙烯；反式-1二氟乙烯；顺-1,2二氟乙烯；Z-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊-2-烯；三氟碘；1,2,2三氟乙烯及其混合物。
进一步参考图4，系统400的效率和容量可通过下部405和上部415的某些固定状态点的评估和建模来确定。在一实施例中，固定点取自系统不同位置并且在某些情况下假设通过所评估/所建模的特定位置几乎没有或没有可测量的压降。在一实施例中，R410a是下部405的热交换流体并且R-1233zd(E)是在上部415的热交换流体。
下部405的热交换流体的状态点B可包括：
B1：蒸发器430的点，其中饱和制冷剂变为全部或几乎全部的蒸汽。压力可以从给定饱和温度确定。
B1'：离开蒸发器430和进入压缩机410吸入的制冷剂流。在该点的制冷剂是指定的饱的蒸汽或过热蒸汽。
B2：压缩机410排放和进入冷凝器状态，例如过热蒸汽。
B2'：在冷凝器的点(例如，制冷剂至制冷剂热交换器450)，其中已排出进入蒸汽(例如，过热蒸汽)并且蒸汽达到特定饱和温度。压力从给定饱和温度确定。
B3：在冷凝器的点(例如，制冷剂至制冷剂热交换器450)，其中制冷剂变为基本全部或全部液体(质量x＝0)。在一实施例中，压力与在B2'处压力相同。
B3'：在额外的指定过冷(如果存在)后，离开冷凝器420的制冷剂流。在一实施例中，这是进入膨胀装置440的状态点。
B4：离开膨胀装置440和进入蒸发器430的制冷剂流的状态。在一实施例中，该状态出于两相区域中。
上部415的热交换流体的状态点T可包括：
T1：蒸发器的点(例如，制冷剂至制冷剂热交换器450)，其中饱和制冷剂变为全部或几乎全部的蒸汽。压力可以从给定饱和温度确定。
T1'：离开蒸发器(例如，制冷剂至制冷剂热交换器450)和进入压缩机460吸入的制冷剂流。在该点的制冷剂是指定的饱的蒸汽或过热蒸汽。
T2：压缩机460排放和进入冷凝器状态，例如过热蒸汽。
T2'：在冷凝器470中的点，其中已排出进入蒸汽(例如，过热蒸汽)并且蒸汽达到特定饱和温度。压力从给定饱和温度确定。
T3：在冷凝器470中的点，其中制冷剂变为基本全部或全部液体(质量x＝0)。在一实施例中，压力与在T2'处压力相同。
T3'：在额外的指定过冷(如果存在)后，离开冷凝器470的制冷剂流。在一实施例中，这是从流体线进入膨胀装置的状态点。
T4：离开膨胀装置490和进入蒸发器(例如，制冷剂至制冷剂热交换器450)的制冷剂流的状态。在一实施例中，该状态出于两相区域中。
应理解，数据可从各种状态点，例如温度和/或压力获得以确定系统的效率和容量。基于某些观察的状态点，建模显示如下：
状态点T1已示上部415(阶段)蒸发器饱和温度，其低于或等于或约等于下部405(阶段)冷凝器饱和温度状态点B3。在一实施例中,在T1处的目标蒸发器饱和温度可为或约为112°F。B3是在连接两个循环的制冷剂至制冷剂热交换器450的上部415(阶段)蒸发器饱和温度和下部405(阶段)冷凝饱和温度的温差。
状态点T3示出上部415(阶级)冷凝器饱和温度，其高于离开冷却流体温度，例如在T3'。在一实施例中，在T3处的目标冷凝器饱和温度可为或约为185°F。
状态点B1示出在下部405的蒸发器饱和温度，其低于应用的离开冷却后流体温度(例如，离开水)。在一实施例中，在B1处的目标蒸发器饱和温度可为或约为52°F(例如，约52.073)。
已观察到顶部阶段或循环的加热模式中的COP高于5.0，例如，在某些情况下高于5.7(例如，5.723)。在一些示例中，冷却模式COP可比加热模式COP小1。
观察到连接上部和下部的mH/mL因子高于1，例如，高达1.442或高于1.160)，例如基于冷却模式的COP为2.4或约为2.4或更高，且加热模式为3.4或约为3.4或更高。
除了图4所述的统一的屋顶，在其他诸如冷水器、VRF、VWF、固定式制冷循环或住宅HVAC等制冷循环中采用增压循环是合理的。在这些循环中，压缩的废热将以图4描述的类似方式再次使用。下部405将仅由不同循环或设备类型代替。
应理解，本文的高温热水加热循环可用于加热除水以外的流体。另外，高温热水加热循环可实施为用于过程应用的高温热存储，其中不需要的热量可存储在相变材料(PCM)中直到被需要。
另外，提供给级联增压器加热交换器(例如250、350、450)的热量可来自可逆热泵构造。对于这种应用，可采用直接级联系统(例如，图4中冷凝器盘管420将被移除)。还应理解，统一或制冷器器可逆热泵可制造热空气或热水用于加热，且仍为上部热水加热增压器循环提供能量，例如，上部415。
在本文的方法、系统和装置中，可在下部采用现存的热水热泵技术(例如，205、305、405，其中通过提供锅炉/热水加热器预热可得到一些节省物)。
高温热水加热循环可用于屋顶系统(例如，商店、杂货店)。应当理解，也可用于水冷或气冷冷却器和VRF/VWF产品的模块化增压器制冷循环。也可用做住宅产品的热水加热器。在过程热水加热中使用的其他潜在应用包括但不限于以下：
餐饮-可以洗涤、洗瓶、连续蒸煮器/连续冷却装置、巴氏灭菌器、水平固定式整流器、设备清洁/消毒；
医院-锅炉预热用于灭菌、洗碗、洗衣；
任何用于煮沸应用的水预热；以及
通过从气体压缩机回收的废热进行的热水转换，其中应用可以采用无油制冷剂压缩机或含油制冷剂压缩机，例如太阳能热水加热/转换。
方面：方面1至11中任一个或多个可与方面12至23的任一个或多个结合，方面12可与方面13至23的任一个或多个结合。
1.一种制冷系统，包括：
第一制冷循环，第一制冷循环具有第一热交换器流体；和
第二制冷循环，第二制冷循环具有第二热交换器流体，
所述第二热交换流体具有比第一热交换流体相对低的压力，
所述第二制冷循环与所述第一制冷循环处于热交换关系，使得所述第一制冷循环向所述第二制冷循环提供热源，所述第二制冷循环构造为作为进一步提升水温，采用来自所述第一制冷循环的热源加热水。
2.方面1的系统，其中所述第一热交换器流体是一种制冷剂，且所述第二热交换流体是一种制冷剂。
3.方面1或2的系统，其中，所述第一热交换流体选自由以下成分组成的组中的至少一个：R-134a、R-513A，R-1234yf、R-1234ze、R-410A和R-452A。
4.方面1至3中任一项或多项的系统，其中第二热交换流体至少选自下组基团中的至少一个：反式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；2-氯-3,3,3三氟丙烯；1,1，二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯乙烯；顺式-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1,3,3四氟丙烷；1,1,1,2,3五氟丙烷；1,1,2,3,3五氟丙烷；1,1,1,3,3五氟丙烷；1,1,1,2,2五氟丙烷；1,1,1,2,2,3六氟丙烷；1,1,1,2,3,3六氟丙烷；1,1,1,3,3,3六氟丙烷；丙烷；丁烷；异丁烯；异戊烷；戊烷；环戊烷；1,1二氟乙烷；1,2-二氟乙烷；二氟甲烷；1,1,1,2四氟乙烷；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2二氯乙烯；顺-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1，二氟乙烯；1,2-二氟乙烯；1,1,1,2四氟乙烷；1,1,2,2四氟乙烷；1,1二氟乙烯；反式-1二氟乙烯；顺-1,2二氟乙烯；Z-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊-2-烯；三氟碘；1,2,2三氟乙烯及其混合物。
5.方面1至4任一项或多项的系统，其中来自所述第一制冷循环的热源是废热或用其他方式排出的热量或还没有被回收的热量。
6.方面1至5任一项或多项的系统，其中所述第一制冷循环选自：屋顶机器、统一屋顶机器、冷却器、可变制冷剂流量(VRF)机构、和/或可变水流(VWF)机构、HVAC系统或单元或设备。
7.方面1至6任一项或多项的系统，其中所述第二制冷循环构造为利用来自所述第一冷却循环的热源作为进一步提升水温，其中所述水被所述第二制冷循环加热到160°F至200°F的范围内。
8.方面1至7任一项或多项的系统，其中所述第一制冷循环和所述第二制冷循环之一或两者均为无油系统，其中所述第一制冷循环和/或所述第二制冷循环的压缩机分别不含油。
9.方面1至8任一项或多项的系统，其中所述第二制冷循环与所述第一制冷循环通过热交换器建立热交换关系，所述热交换器获取所述第一热交换流体排出的热量以加热和蒸发所述第二热交换流体。
10.方面1至9任一项或多项的系统，其中所述第二制冷循环包括无油压缩机、冷凝器、蒸发器、以及位于冷凝器出口与蒸发器入口之间的膨胀装置。
11.方面10的系统，其中所述无油压缩机是无油离心式压缩机。
12.一种加热水的方法，包括：
蒸发制冷剂；
压缩所述蒸发后的制冷剂；
从所述压缩后的制冷剂排放热量以冷凝所述制冷剂；以及
利用从所述冷凝后的制冷剂排放的热量加热水，使得所述水被加热到160°F至200°F之间的范围，
所述制冷剂是一种适于将水加热至160°F至200°F范围的相对低压的制冷剂，
所述制冷剂至少选自由以下成分组成的组中的至少一个：反式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；2-氯-3,3,3三氟丙烯；1,1，二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯乙烯；顺式-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1,3,3四氟丙烷；1,1,1,2,3五氟丙烷；1,1,2,3,3五氟丙烷；1,1,1,3,3五氟丙烷；1,1,1,2,2五氟丙烷；1,1,1,2,2,3六氟丙烷；1,1,1,2,3,3六氟丙烷；1,1,1,3,3,3六氟丙烷；丙烷；丁烷；异丁烯；异戊烷；戊烷；环戊烷；1,1二氟乙烷；1,2-二氟乙烷；二氟甲烷；1,1,1,2四氟乙烷；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2二氯乙烯；顺-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1，二氟乙烯；1,2-二氟乙烯；1,1,1,2四氟乙烷；1,1,2,2四氟乙烷；1,1二氟乙烯；反式-1二氟乙烯；顺-1,2二氟乙烯；Z-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊-2-烯；三氟碘；1,2,2三氟乙烯及其混合物。
13.一种加热水的方法，其特征在于，包括：
在第一制冷循环中蒸发第一热交换流体；
在所述第一制冷循环中压缩蒸发后的所述第一热交换流体；
从所述压缩的第一热交换流体排放热量以冷凝所述第一热交换流体，从所述压缩后的第一热交换流体排出热量包括与第二制冷循环中的第二热交换流体建立热交换关系并且在所述第二制冷循环中汽化所述第二热交换流体；
在所述第二制冷循环中压缩汽化的第二热交换流体；以及
利用所述压缩后的第二热交换流体加热水并且冷凝所述压缩后的第二热交换流体，
所述第二热交换流体比所述第一热交换流体具有相对低的压力，其中所述来自第一制冷循环的所述第一热交换流体向所述第二制冷循环提供热源，并且其中所述第二制冷循环构造为利来自所述第一制冷循环的热源作为进一步提升水温。
14.方面13的方法，其中所述第一热交换器流体是一种制冷剂，以及所述第二热交换流体是一种制冷剂。
15.方面13或14的方法，其中所述第一热交换流体是选自由以下成分组成的组中的至少一个：R-134a、R-513A，R-1234yf、R-1234ze、R-410A和R-452A。
16.方面13至15中任一项或多项的方法，其中所述第二热交换流体选自由以下成分组成的组中的至少一个：反式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；2-氯-3,3,3三氟丙烯；1,1，二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯乙烯；顺式-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1,3,3四氟丙烷；1,1,1,2,3五氟丙烷；1,1,2,3,3五氟丙烷；1,1,1,3,3五氟丙烷；1,1,1,2,2五氟丙烷；1,1,1,2,2,3六氟丙烷；1,1,1,2,3,3六氟丙烷；1,1,1,3,3,3六氟丙烷；丙烷；丁烷；异丁烯；异戊烷；戊烷；环戊烷；1,1二氟乙烷；1,2-二氟乙烷；二氟甲烷；1,1,1,2四氟乙烷；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2二氯乙烯；顺-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1，二氟乙烯；1,2-二氟乙烯；1,1,1,2四氟乙烷；1,1,2,2四氟乙烷；1,1二氟乙烯；反式-1二氟乙烯；顺-1,2二氟乙烯；Z-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊-2-烯；三氟碘；1,2,2三氟乙烯及其混合物。
17.方面13至16任一项或多项的方法，其中来自所述第一制冷循环的热源是废热或用其他方式排出的热或还没有被回收的热。
18.方面13至17任一项或多项的方法，其中所述第一制冷循环选自：屋顶机器、统一屋顶机器、冷却器、可变制冷剂流量(VRF)机构、和/或可变水流(VWF)机构、HVAC系统或单元或设备。
19.方面13至18任一项或多项的方法，其中所述第二制冷循环构造为利用来自所述第一制冷循环的热源作为进一步提升水温，其中所述水被第二制冷循环加热到160°F至200°F的范围内。
20.方面13至19任一项或多项的方法，其中所述第一制冷循环和所述第二制冷循环之一或两者均为无油系统，其中所述第一制冷循环和/或所述第二制冷循环的压缩机分别不含油。
21.方面13至20任一项或多项的方法，其中所述第二制冷循环与所述第一制冷循环通过热交换器建立热交换关系，所述热交换器获取所述第一热交换流体排出的热量以加热和蒸发所述第二热交换流体。
22.方面13至21任一项或多项的方法，其中所述第二制冷循环包括无油压缩机、冷凝器、蒸发器、以及位于冷凝器出口与蒸发器入口之间的膨胀装置。
23.方面13至22任一项或多项的方法，其中所述无油压缩机是无油离心压缩机。
关于前面的描述，应该理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行细节上的改变。旨在将说明书和所描绘的实施例仅视为示例性的，本发明的真实范围和精神由权利要求的宽泛含义表示。

Claims (23)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：
第一制冷循环，所述第一制冷循环具有第一热交换器流体；以及
第二制冷循环，所述第二制冷循环具有第二热交换器流体，
所述第二热交换流体具有比第一热交换流体相对低的压力，
所述第二制冷循环与所述第一制冷循环处于热交换关系，使得所述第一制冷循环向所述第二制冷循环提供热源，所述第二制冷循环构造成利用来自所述第一制冷循环的热作为进一步加热水。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一热交换流体是制冷剂，以及所述第二热交换流体是制冷剂。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一热交换流体选自由以下成分组成的组中的至少一个：R-134a、R-513A，R-1234yf、R-1234ze、R-410A以及R-452A。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二热交换流体选自由以下成分组成的组中的至少一个：反式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；2-氯-3,3,3三氟丙烯；1,1，二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯乙烯；顺式-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1,3,3四氟丙烷；1,1,1,2,3五氟丙烷；1,1,2,3,3五氟丙烷；1,1,1,3,3五氟丙烷；1,1,1,2,2五氟丙烷；1,1,1,2,2,3六氟丙烷；1,1,1,2,3,3六氟丙烷；1,1,1,3,3,3六氟丙烷；丙烷；丁烷；异丁烯；异戊烷；戊烷；环戊烷；1,1二氟乙烷；1,2-二氟乙烷；二氟甲烷；1,1,1,2四氟乙烷；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2二氯乙烯；顺-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1，二氟乙烯；1,2-二氟乙烯；1,1,1,2四氟乙烷；1,1,2,2四氟乙烷；1,1二氟乙烯；反式-1二氟乙烯；顺-1,2二氟乙烯；Z-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊-2-烯；三氟碘；1,2,2三氟乙烯及其混合物。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，来自所述第一制冷循环的热源是废热或用其他方式排出的热量或还没有被回收的热量。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一制冷循环选自：屋顶机器、统一屋顶机器、冷却器、可变制冷剂流量(VRF)机构、和/或可变水流(VWF)机构、HVAC系统或单元或设备。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二制冷循环构造为利用来自所述第一冷却循环的热源作为进一步提升水温，其中所述水被所述第二制冷循环加热到160°F至200°F的范围内。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一制冷循环和所述第二制冷循环之一或两者均为无油系统，其中所述第一制冷循环和/或所述第二制冷循环的压缩机分别不含油。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二制冷循环与所述第一制冷循环通过热交换器建立热交换关系，所述热交换器获取所述第一热交换流体排出的热量以加热和蒸发所述第二热交换流体。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二制冷循环包括无油压缩机、冷凝器、蒸发器、以及位于冷凝器出口与蒸发器入口之间的膨胀装置。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述无油压缩机是无油离心式压缩机。
12.一种加热水的方法，其特征在于，包括：
蒸发制冷剂；
压缩所述蒸发后的制冷剂；
从所述压缩后的制冷剂排放热量以冷凝所述制冷剂；以及
利用从所述冷凝后的制冷剂排放的热量加热水，使得所述水被加热到160°F至200°F之间的范围，
所述制冷剂是一种适于将水加热至160°F至200°F范围的相对低压的制冷剂，
所述制冷剂至少选自由以下成分组成的组中的至少一个：反式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；2-氯-3,3,3三氟丙烯；1,1，二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯乙烯；顺式-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1,3,3四氟丙烷；1,1,1,2,3五氟丙烷；1,1,2,3,3五氟丙烷；1,1,1,3,3五氟丙烷；1,1,1,2,2五氟丙烷；1,1,1,2,2,3六氟丙烷；1,1,1,2,3,3六氟丙烷；1,1,1,3,3,3六氟丙烷；丙烷；丁烷；异丁烯；异戊烷；戊烷；环戊烷；1,1二氟乙烷；1,2-二氟乙烷；二氟甲烷；1,1,1,2四氟乙烷；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2二氯乙烯；顺-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1，二氟乙烯；1,2-二氟乙烯；1,1,1,2四氟乙烷；1,1,2,2四氟乙烷；1,1二氟乙烯；反式-1二氟乙烯；顺-1,2二氟乙烯；Z-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊-2-烯；三氟碘；1,2,2三氟乙烯及其混合物。
13.一种加热水的方法，其特征在于，包括：
在第一制冷循环中蒸发第一热交换流体；
在所述第一制冷循环中压缩蒸发后的所述第一热交换流体；
从所述压缩的第一热交换流体排放热量以冷凝所述第一热交换流体，从所述压缩后的第一热交换流体排出热量包括与第二制冷循环中的第二热交换流体建立热交换关系并且在所述第二制冷循环中汽化所述第二热交换流体；
在所述第二制冷循环中压缩汽化的第二热交换流体；以及
利用所述压缩后的第二热交换流体加热水并且冷凝所述压缩后的第二热交换流体，
所述第二热交换流体比所述第一热交换流体具有相对低的压力，其中所述来自第一制冷循环的所述第一热交换流体向所述第二制冷循环提供热源，并且其中所述第二制冷循环构造为利来自所述第一制冷循环的热源作为进一步提升水温。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一热交换器流体是一种制冷剂，以及所述第二热交换流体是一种制冷剂。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一热交换流体是选自由以下成分组成的组中的至少一个：R-134a、R-513A，R-1234yf、R-1234ze、R-410A和R-452A。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二热交换流体选自由以下成分组成的组中的至少一个：反式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1-氯-3,3,3三氟丙烯；2-氯-3,3,3三氟丙烯；1,1，二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；顺式-1,2-二氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2-二氯乙烯；顺式-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1,3,3四氟丙烷；1,1,1,2,3五氟丙烷；1,1,2,3,3五氟丙烷；1,1,1,3,3五氟丙烷；1,1,1,2,2五氟丙烷；1,1,1,2,2,3六氟丙烷；1,1,1,2,3,3六氟丙烷；1,1,1,3,3,3六氟丙烷；丙烷；丁烷；异丁烯；异戊烷；戊烷；环戊烷；1,1二氟乙烷；1,2-二氟乙烷；二氟甲烷；1,1,1,2四氟乙烷；反式-1,3,3,3四氟丙烯；顺式-1,3,3,3四氟丙烯；2,3,3,3四氟丙烯；1,1,2三氯-3,3,3三氟丙烯；反式-1,2二氯乙烯；顺-1,2二氯乙烯；1,1二氯乙烯；顺-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；反式-1,1,1,4,4,4六氟丁烯；1,1，二氟乙烯；1,2-二氟乙烯；1,1,1,2四氟乙烷；1,1,2,2四氟乙烷；1,1二氟乙烯；反式-1二氟乙烯；顺-1,2二氟乙烯；Z-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；E-1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊-2-烯；三氟碘；1,2,2三氟乙烯及其混合物。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，来自所述第一制冷循环的热源是废热或用其他方式排出的热或还没有被回收的热。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一制冷循环选自：屋顶机器、统一屋顶机器、冷却器、可变制冷剂流量(VRF)机构、和/或可变水流(VWF)机构、HVAC系统或单元或设备。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二制冷循环构造为利用来自所述第一制冷循环的热源作为进一步提升水温，其中所述水被第二制冷循环加热到160°F至200°F的范围内。
20.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一制冷循环和所述第二制冷循环之一或两者均为无油系统，其中所述第一制冷循环和/或所述第二制冷循环的压缩机分别不含油。
21.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二制冷循环与所述第一制冷循环通过热交换器建立热交换关系，所述热交换器获取所述第一热交换流体排出的热量以加热和蒸发所述第二热交换流体。
22.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二制冷循环包括无油压缩机、冷凝器、蒸发器、以及位于冷凝器出口与蒸发器入口之间的膨胀装置。
23.根据权利要求22的方法，其特征在于，所述无油压缩机是无油离心式压缩机。
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