CN109642737A - 组合的加热和冷却系统 - Google Patents

组合的加热和冷却系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109642737A
CN109642737A CN201780040923.1A CN201780040923A CN109642737A CN 109642737 A CN109642737 A CN 109642737A CN 201780040923 A CN201780040923 A CN 201780040923A CN 109642737 A CN109642737 A CN 109642737A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling
heat
heat exchanger
heat pump
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780040923.1A
Other languages
English (en)
Inventor
佩尔·罗森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sweden Italy
EOn Sverige AB
Original Assignee
Sweden Italy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=56372793&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN109642737(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sweden Italy filed Critical Sweden Italy
Priority to CN202211663474.5A priority Critical patent/CN116221802A/zh
Publication of CN109642737A publication Critical patent/CN109642737A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0003—Exclusively-fluid systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • F24D10/003—Domestic delivery stations having a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0207—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps district heating system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F24F11/84—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F24D2200/123—Compression type heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/13—Heat from a district heating network
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02—Fluid distribution means
    • F24D2220/0207—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/042—Temperature sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/54—Heating and cooling, simultaneously or alternatively
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17—District heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种组合的冷却和加热系统(100)，包括：区域冷却网(1)，其具有：供给管道(5)，其用于具有第一温度的冷却流体的输入流，和返回管道(8)，其用于具有第二温度的冷却流体的返回流，第二温度高于第一温度；局部冷却系统(300)，其被配置成吸收来自第一建筑物(2)的热量且包括热交换器(9)，热交换器(9)具有热交换器入口(14a)和热交换器出口(14b)；和局部加热系统(200)，其被配置成加热第一建筑物或第二建筑物(2)且包括热泵(10)，热泵(10)具有热泵入口(15a)和热泵出口(15b)。热交换器入口(14a)连接到区域冷却网(1)的供给管道(5)；且热泵入口(15a)连接到区域冷却网(1)的返回管道(8)且连接到热交换器出口(14b)。

Description

组合的加热和冷却系统
技术领域
本发明涉及组合的加热和冷却系统，其中，建筑物的局部加热系统和建筑物的局部冷却系统与区域冷却网交互。
背景技术
世界上几乎所有大的发达城市具有并入其基础设施中的至少两种类型的能量分布网：提供加热的一个网和提供冷却的一个网。提供加热的网可以例如用于提供舒适和/或过程加热，和/或热的自来水制备。提供冷却的网可以例如用于提供舒适冷却和/或过程冷却。
普通的提供加热的网是供气网或输电网，其提供舒适和/或过程加热，和/或热的自来水制备。替代的提供加热的网是区域加热网。区域加热网用于将通常以水形式的加热的热传递流体提供至城市的建筑物。中央放置的热泵站用于加热和分配加热的热传递流体。加热的热传递流体经由一个或多个供给管道递送到建筑物且经由一个或多个返回管道返回到热泵站。在建筑物处局部地将来自加热的热传递流体的热量经由热泵提取。
普通的提供冷却的网是输电网。电可例如用于运行冰箱或冰柜或用于运行提供舒适冷却的空调。替代的提供冷却的网是区域冷却网。区域冷却网用于将通常以水形式的冷却的热传递流体提供至城市的建筑物。中央放置的冷却泵站用于冷却和分配由此冷却的热传递流体。冷却的热传递流体经由一个或多个供给管道递送到建筑物且经由一个或多个返回管道返回到冷却泵。在建筑物处局部地将来自冷却的热传递流体的冷量(cooling)经由热泵提取。
用于加热和/或冷却的能量的使用稳定增加，对环境产生负面的影响。通过改善能量分布网中分布的能量的利用率，对环境的负面影响可被降低。因此，需要改善能量分布网(包括现有网)中分布的能量的利用率。当涉及工程项目时，加热和/或冷却的提供还需要巨大投入，且需要持续努力来削减成本。因此，在如何为城市的加热和冷却提供可持续方案上需要改进。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题中的至少一些。
根据第一方面，提供组合的加热和冷却系统。组合的系统包括：区域冷却网，其具有：供给管道，其用于冷却流体的输入流，冷却流体具有范围为4℃至12℃的第一温度；和返回管道，其用于具有第二温度的冷却流体的返回流，第二温度高于第一温度，第二温度范围是10℃至18℃；局部冷却系统，其被配置成吸收来自第一建筑物的热量且包括热交换器，热交换器具有热交换器入口和热交换器出口；和局部加热系统，其被配置成加热第一建筑物或第二建筑物且包括热泵，热泵具有热泵入口和热泵出口；其中，热交换器入口连接到区域冷却网的供给管道；且其中，热泵入口连接到区域冷却网的返回管道且连接到热交换器出口。
根据本发明，区域冷却网起到双重作用，即，用作建筑物的局部冷却系统和建筑物的局部加热系统。两个局部系统可布置在一个相同的建筑物中但还可布置在不同的建筑物中。局部冷却系统通常是用作提供舒适冷却的系统，而局部加热系统通常是用作加热建筑物和/或加热自来水的系统。通过使用针对此新的双重目的的区域冷却网，可避免或极大减少提供对区域冷却网和区域加热网的使用的巨大投资。组合的系统可安装在现有的区域冷却网中。
还有，使用在供给管道和返回管道中可用的能量。区域冷却网的返回管道中可用的热能通常被认为是损失能量，然而，通过本发明的系统，损失热量现在可用来降低操作局部加热系统的热泵所需的能耗，因为热泵的入口可提供有“预加热的”加热流体。这降低了热泵上的负载，由此，可降低热泵的设计的容量且还降低总体投资费用。
热泵入口、热交换器出口和返回管道可互连。
热交换器入口可连接到热泵出口。离开热泵出口的流体通常比在区域冷却网的供给管道中的冷却流体热。代替将此加热的流体排到区域冷却网的返回管道中且因此将热能视作损失能量，其可用作有价值的至热交换器的输入能量。这降低了热交换器上的负载，由此，可降低热交换器的设计的容量且还降低总体投资费用。
热交换器入口、热泵出口和供给管道可互连。
组合的冷却和加热系统还可包括另一个局部加热系统，其被配置成加热第三建筑物，该另一个局部加热系统包括另一个热泵，另一个热泵具有连接到区域冷却网的返回管道的入口和连接到区域冷却网的供给管道的出口。
另一个局部加热系统可用来为建筑物提供热，即，舒适加热，和/或加热自来水。第三建筑物可以是用于与第一建筑物不同目的，且由此需要在白天或晚上的不同时刻加热/冷却的建筑物。在一个示例中，第一建筑物可以是白天需要调和(tempering)的办公建筑物或商业楼宇，而第三建筑物是主要在每晚、晚上和周末需要调和的家庭住宅。
本发明的进一步的适用范围将根据下面给出的详细说明变得明显。然而，应当理解，尽管指示本发明的优选实施例，但详细说明和具体示例仅通过示例方式给出，因为本发明的范围内的各种变化和修改将根据该详细说明对本领域技术人员是显而易见的。
因此，应当理解，本发明不限于所述装置的具体组件部分或所述方法的步骤，因为这种装置和方法可变化。应当理解，本文使用的技术用于仅用于描述具体实施例且不旨在限制。必须注意的是，如在说明书和随附权利要求使用的，冠词“一”“一个”和“所述”旨在指代存在元件中的一个或多个，除非上下文以其他方式明确说明。因此，例如，对“单元”或“该单元”的指代可包括若干装置等。此外，词语“包括”、“包含”、“具有”以及类似词语不排除其他元件或步骤。
附图说明
现在将参考示出本发明的实施例的附图更详细的描述本发明的这些和其他方面。提供附图以说明本发明的实施例的一般结构。在全文中，相同的附图标记指代相同元件。
图1是与建筑物交互的现有技术的区域冷却网的示意图，每个建筑物都具有局部冷却系统。
图2是本发明的组合的加热和冷却系统的示意图。
图3是本发明的组合的加热和冷却系统的示意图，该系统包括布置在单独的建筑物中的另一个局部加热系统。
具体实施方式
现在将参考附图在下面更全面的描述本发明，其中，本发明的当前优选实施例被示出。然而，本发明可以许多不同形式实施且不应当构成为对本文提出的实施例的限制；然而，这些实施例被提供以更完整的说明本发明且完全传达本发明的范围给技术人员。
结合图1，根据现有技术的区域冷却网1将被讨论。区域冷却网1由一个或若干个液压网络(未公开)构成，该液压网络将冷却流体递送到局部冷却系统3，该局部冷却系统布置在需要冷却的建筑物2(如，办公建筑物、商业楼宇、家庭住宅和工厂)中。典型的区域冷却网1包括区域冷却装置4，其冷却所述冷却流体。区域冷却装置可以例如是使用湖水的发电厂。冷却的冷却流体经由构成管道网络6的一部分的供给管道5运输到布置在建筑物2中的局部分布的消耗冷却装置7。不言而喻，同一个建筑物2可包括若干消耗冷却装置7。消耗冷却装置7的示例是空调和冰箱。
当冷却的冷却流体的冷量在消耗冷却装置7中消耗时，冷却流体的温度上升且因此加热的冷却流体经由构成管道网络6的一部分的返回管道8返回到区域冷却装置4。
区域冷却网1用于满足舒适的冷却需求。供给管道5中的冷却流体的温度通常在4℃-12℃之间。返回管道8中的返回温度通常在10℃-18℃之间。
液压网络的供给管道和返回管道之间的驱动压差总产生所谓的“压力锥”，由此，供给管道5中的压力高于返回管道8中的压力。该压差使液压网络中的冷却流体在区域冷却装置和冷却消耗装置之间循环。
区域冷却网1中使用的管道通常是塑料未绝缘管道，其针对0.6或1MPa的最大压力和大约50℃的最大温度设计。另外，冷却流体且因此能量载体通常是水，但是应当理解可使用其他流体或流体的混合物。一些非限制示例是氨、防冻液(如，乙二醇)、油和乙醇。混合物的非限制示例是添加有防冻剂(如，乙二醇)的水。返回的冷却流体的能量含量根据现有技术被认为是损失能量。
现在参考图2，其示意性的公开了本发明的组合的冷却和加热系统100。在其最广泛的意义上，组合的冷却和加热系统包括局部加热系统200和局部冷却系统300。两个局部系统200和300能够布置在如图2中公开的同一建筑物2中或在单独的建筑物中。两个系统200和300连接到区域冷却网1。为了便于理解，供给管道5的一部分和返回管道8的一部分公开区域冷却网1。局部冷却系统300经由热交换器9与区域冷却网1互连。局部加热系统200经由热泵10与区域冷却网互连。
区域冷却网1具有与之前参考图1描述的相同的设计且为了避免不必要的重复，参考上面描述区域冷却网1的部分。然而，结合本发明，区域冷却系统1不仅用于冷却目的。
局部冷却系统300包括冷却器11。冷却器11是本领域已知的且可用于例如需要冷却的建筑物(如，办公建筑物、商业楼宇、家庭住宅和工厂)中的舒适冷却。
冷却器11经由热交换器9连接到区域冷却网1。热交换器本身是本领域已知的且能够基本上被描述为包括第一闭合回路9a和第二闭合回路9b的布置，第一闭合回路9a使具有第一温度的第一流体循环，第二闭合回路9b使具有第二温度的第二流体循环。通过两个回路9a、9b沿着延长部彼此紧密邻接，在两个流体之间发生热传递。在连接到区域冷却网的局部冷却系统300中，第一回路9a局部的布置在建筑物2中且第二回路9b构成区域冷却网1的一部分。用于建筑物的局部冷却系统的热交换器通常位于通风管道中或通过风扇驱动的气冷盘管收集器或安装在顶棚上的冷却电池分布在建筑物的各个空间中。然而，过程冷却可直接连接到热交换器本身。
在本发明的上下文中，术语“热交换器9的入口14a”被解释为经由其热交换器9被供给来自区域冷却网1的冷却流体的入口。同样，术语“热交换器9的14b出口”被解释为经由其热交换器9将冷却流体返回到区域冷却网1的出口。
局部加热系统200包括散热器12。散热器12本身是本领域已知的且可用于例如舒适加热建筑物(如，办公建筑物、商业楼宇、家庭住宅和工厂)和/或加热自来水。
散热器12经由热泵10互连到区域冷却网1。热泵10本身是本领域已知的且实质上包括闭合回路13，其中，盐水在第一热交换器和第二热交换器之间循环。第一热交换器具有入口15a和出口15b，热泵10经由入口15a和出口15b连接到第一回路13a，第一回路13a使第一流体(在此情况下为区域冷却网1的冷却流体)循环流动。同样，第二热交换器具有入口和出口，热泵10经由入口和出口连接到第二回路13b，第二回路13b使第二流体(在此情况下为局部加热系统200的加热流体)循环流动。局部加热系统中的加热流体通常为水，尽管应当理解的是，可使用其他流体或流体的混合物。一些非限制示例是氨、防冻液(如，乙二醇)、油和乙醇。混合物的非限制示例是添加有防冻剂(如，乙二醇)的水。
在本发明的上下文中，术语“热泵10的入口15a”被解释为在第一回路13a中的入口，经由该入口向热泵10供应区域冷却网1的冷却流体。同样，术语“热泵10的出口15b”被解释为在第一回路13a中的出口，经由该出口热泵10将冷却流体返回到区域冷却网1。
在下文中，将分别公开区域冷却网1与热交换器9和热泵10之间的连接。
热交换器9的入口14a连接到区域冷却网1的供给管道5。另外，热交换器9的入口14a连接到热泵10的出口15b。
热交换器9的出口14b连接到区域冷却网1的返回管道8。另外，热交换器9的出口14b连接到热泵10的入口15a。
热泵10的入口15a连接到区域冷却网1的返回管道8。另外，热泵10的入口15a连接到热交换器9的出口14b。
热泵10的出口15b连接到区域冷却网1的供给管道5。另外，热泵10的出口15b连接到热交换器9的入口14a。
在本公开的实施例中，热泵10的入口15a、热交换器9的出口14b和返回管道8互连。另外，热交换器9的入口14a、热泵10的出口15b和供给管道5互连。
分别通过热交换器9和热泵10与区域冷却网1之间的该互连，分别从热交换器9和热泵10的操作导致能量含量，根据现有技术该能含量被称为损失能量，该能量含量在分别操作热交换器9和热泵10时用作有价值的输入能量。
更确切地说，由热交换器9冷却局部冷却系统300中的冷却流体导致的损失热量可以传递到冷却流体，该冷却流体作为输入被供给到热泵10。同样，由热泵10加热局部加热系统200中的加热流体导致的损失冷量可以传递到冷却流体，该冷却流体作为输入被供给到热交换器9。
局部加热系统200还可包括泵16。泵16被配置成克服返回管道8和供给管道5之间的压差。泵16还被配置成调节流过热泵10的冷却流体的流量。通过调节流过热泵10的冷却流体的流量，且同时可选择的控制热泵10的操作，从热泵10输出的冷却流体的温度可被控制。泵16可由第一控制器17控制。第一控制器17可基于关于散热器12的加热需求的数据和/或关于热泵10的出口15b中的冷却流体的温度的数据来控制泵16。可通过连接到散热器12的加热需求传感器21确定关于散热器12的加热需求的数据。可通过连接到出口15b的温度传感器T1确定关于热泵10的出口15b中的冷却流体的温度的数据。在图2所示的实施例中，泵16布置在热泵10的入口15a处。然而，替代地，泵16可布置在热泵10的出口15b处。
局部冷却系统300还可包括流量阀18。流量阀18被配置成调节流过热交换器9的冷却流体的流量。通过调节流过热交换器9的冷却流体的流量，且同时可选择的控制热交换器9的操作，从热交换器9输出的冷却流体的温度可被控制。流量阀18可由第二控制器19控制。第二控制器19可基于关于冷却器11的冷却需求的数据和/或关于热交换器9的出口14b中的冷却流体的温度的数据控制流量阀18。可通过连接到冷却器11的冷却需求传感器20确定关于冷却器11的冷却需求的数据。可通过连接到出口14b的温度传感器T2确定关于热交换器9的出口14b中的冷却流体的温度的数据。在图2所示的实施例中，流量阀18布置在热交换器9的出口14b处。然而，替代地，流量阀18可布置在热交换器9的入口14a处。
在图2所述的实施例中，第一控制器17和第二控制器19被示出为单独的控制器。然而，替代地第一控制器17和第二控制器19可组合成单个控制器。
现在转向图3，组合的冷却和加热系统100还可包括布置在第三建筑物2’中的另一个局部加热系统400，第三建筑物2’与其他(一个或多个)建筑物2分开。以示例方式，第三建筑物2’可以是住宅建筑物。除了另一个局部加热系统400，组合的冷却和加热系统100与之前参考图2描述的完全相同。为了避免不必要的重复，仅在下面详细描述另一个局部加热系统400。
将在下面描述的具体实施例在于以下惊人的发现：使用区域冷却网1的返回管道8中可用的损失能量作为建筑物2’的热源，不论其是否用于舒适加热或加热自来水。
另一个局部加热系统400具有与形成组合的冷却和加热系统100的部分相同的整体设计，并且该部分已经参考图2进行了详细描述。因此，附加的局部加热系统400包括布置在建筑物2’中的散热器12’。散热器12’经由热泵10’连接到区域冷却网1。在本发明的上下文中，术语“热泵10’的入口15a’”被解释为第一回路13a’中的入口，经由该入口向热泵供给区域冷却网1的冷却流体。同样，术语“热泵10’的出口15b‘”被解释为第一回路13a’中的出口，经由该出口热泵将冷却流体返回到区域冷却网1。
热泵10’的入口15a’连接到区域冷却网1的返回管道8且热泵10’的出口15b’连接到区域冷却网1的供给管道5。因此，通过该布置，可向热泵10’的入口15a’供应来自区域冷却网1的返回管道8的加热的冷却流体。因此，在返回管道8中的根据现有技术被认为是损失能量的加热的冷却流体的热量用作至热泵10’的输入。还因为通过该布置，热泵10’的出口15b’连接到区域冷却网1的供给管道5，将作为来自热泵10’的输出而递送的冷却的冷却流体供应到区域冷却网1的供给管道5，在供给管道5中递送的冷却的冷却流体与冷却的冷却流体的流量混合。
因此，附加的局部加热系统400使用区域冷却网1的返回管道8中可获得的且根据现有技术被认为是损失能量的热量。损失能量用作至热泵10’的输入。由此，热泵10’供应有预加热的流体，由此，可降低热泵10’的能量消耗。这降低了运转建筑物2’的整体的能量成本且还降低了建筑物中的总体投资。降低的投资在于以下事实：可降低热泵的所需容量。同样，由于降低的负载可延长热泵的期望的寿命。还有，本发明允许区域冷却网的现有的基础设施不仅用于冷却还用于加热。
局部加热系统400可进一步包括泵16’。泵16’被配置成克服返回管道8和供给管道5之间的压差。泵16’还被配置成调节流过热泵10’的冷却流体的流量。通过调节流过热泵10’的冷却流体的流量，且同时可选择的控制热泵10’的操作，从热泵10’输出的冷却流体的温度可被控制。泵16’可由控制器17’控制。控制器17’可基于关于散热器12’的加热需求的数据和/或关于热泵10’的出口15b’中的冷却流体的温度的数据控制泵16’。可通过连接到散热器12’的加热需求传感器21’确定关于散热器12’的加热需求的数据。可通过连接到出口15b’的温度传感器T1’确定关于热泵10’的出口15b’中的冷却流体的温度的数据。在图3所示的实施例中，泵16’布置在热泵10’的入口15a’处。然而，替代地，泵16’可布置在热泵10’的出口15b’处。
此外，根据对附图、本公开和随附权利要求的研究，技术人员在实践所保护的发明时能够理解和实现所公开的实施例的变体。
组合的冷却和加热系统已经被例示为具有两个温度传感器T1至T2。应当理解，传感器的数量和其位置可变化。还应当理解，附加的传感器可被引入到系统，这取决于至第一传感器17和第二传感器19的期望的输入和期望的复杂度。具体地，第一传感器17和第二传感器19可布置成与局部布置在建筑物2中的散热器12和冷却器11通信，以考虑局部设置。

Claims (15)

1.一种组合的加热和冷却系统(100)，包括：
区域冷却网(1)，其用于满足舒适冷却需求，所述区域冷却网(1)具有：
供给管道(5)，其引入以水、防冻液或其混合物形式的冷却流体的输入流，所述冷却流体的输入流具有范围为4℃至12℃的第一温度，和
返回管道(8)，其引入具有第二温度的所述冷却流体的返回流，所述第二温度高于所述第一温度，所述第二温度的范围是10℃至18℃；
区域冷却装置(4)，其将所述返回管道(8)的输入的冷却流体从所述第二温度冷却到所述第一温度，和
多个消耗冷却装置(7)，所述消耗冷却装置(7)中的每一个被配置成消耗进入所述消耗冷却装置(7)的冷却流体的冷量且因此加热所述冷却流体，所述加热的冷却流体返回到所述返回管道(8)，
其中，所述冷却流体通过在所述供给管道(5)和所述返回管道(8)之间的压差在所述区域冷却网中循环，其中，所述供给管道(5)中的压力高于所述返回管道(8)中的压力；
局部冷却系统(300)，其被配置成吸收来自第一建筑物(2)的热量且包括热交换器(9)，所述热交换器(9)具有热交换器入口(14a)和热交换器出口(14b)；和
局部加热系统(200)，其被配置成加热所述第一建筑物或第二建筑物(2)且包括热泵(10)，所述热泵(10)具有热泵入口(15a)和热泵出口(15b)；
其中，所述热交换器入口(14a)连接到所述区域冷却网(1)的所述供给管道(5)；且
其中，所述热泵入口(15a)连接到所述区域冷却网(1)的所述返回管道(8)且连接到所述热交换器出口(14b)。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热泵入口(15a)、所述热交换器出口(14b)和所述返回管道(8)互连。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述热交换器入口(14a)还连接到所述热泵出口(15b)。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述热交换器入口(14a)、所述热泵出口(15b)和所述供给管道(5)互连。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，泵(16)布置在所述热泵入口(15a)或所述热泵出口(15b)处，且被配置成克服所述返回管道(8)和所述供给管道(5)之间的压差。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述局部加热系统(200)还包括第一控制器(17)，其被配置成控制所述泵(16)以调节流过所述热泵(10)的冷却流体的流量。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述局部加热系统(200)还包括温度传感器(T1)，其被配置成确定关于所述热泵(10)的所述出口(15b)中的所述冷却流体的温度的数据，其中，所述第一控制器(17)被配置成基于关于所述热泵(10)的所述出口(15b)中的所述冷却流体的温度的所述数据来控制所述泵(16)。
8.根据权利要求6或7所述的系统，其中，所述局部加热系统(200)还包括散热器(12)和热需求传感器(21)，所述热需求传感器(21)被配置成确定关于所述散热器(12)的加热需求的数据，其中，所述第一控制器(17)被配置成基于关于所述散热器(12)的加热需求的数据来控制所述泵(16)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的系统，其中，所述第一控制器(17)还被配置成控制所述热泵(10)的操作。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中，所述局部冷却系统(300)还包括布置在所述热交换器入口(14a)或所述热交换器出口(14b)处的流量阀(18)，其被配置成调节流过所述热交换器(9)的冷却流体的流量。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述局部冷却系统(300)还包括第二控制器(19)，其被配置成控制所述流量阀(18)以调节流过所述热交换器(9)的冷却流体的流量。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述局部冷却系统(300)还包括温度传感器(T2)，其被配置成确定关于所述热交换器(9)的所述出口(14b)中的冷却流体的温度的数据，其中，所述第二控制器(19)被配置成基于关于所述热交换器(9)的所述出口(14b)中的冷却流体的温度的所述数据来控制所述流量阀(18)。
13.根据权利要求11或12所述的系统，其中，所述局部冷却系统(400)还包括冷却器(11)和冷却需求传感器(20)，所述冷却需求传感器(20)被配置成确定关于所述冷却器(11)的加热需求的数据，其中，所述第二控制器(17)被配置成基于关于所述冷却器(11)的冷却需求的所述数据来控制所述流量阀(18)。
14.根据权利要求6和11所述的系统，其中，所述第一控制器(17)和所述第二控制器(19)组合成单个控制器。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，其中，所述组合的加热和冷却系统(100)还包括另一个局部加热系统(400)，其被配置成加热第三建筑物(2’)且包括另一个热泵(10’)，所述另一个热泵(10’)具有连接到所述区域冷却网(1)的所述返回管道(8)的入口(15a’)和连接到所述区域冷却网(1)的所述供给管道(5)的出口(15b’)。
CN201780040923.1A 2016-07-07 2017-06-29 组合的加热和冷却系统 Pending CN109642737A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211663474.5A CN116221802A (zh) 2016-07-07 2017-06-29 组合的加热和冷却系统

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16178378.2 2016-07-07
EP16178378.2A EP3267119A1 (en) 2016-07-07 2016-07-07 Combined heating and cooling system
PCT/EP2017/066127 WO2018007234A2 (en) 2016-07-07 2017-06-29 Combined heating and cooling system

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211663474.5A Division CN116221802A (zh) 2016-07-07 2017-06-29 组合的加热和冷却系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109642737A true CN109642737A (zh) 2019-04-16

Family

ID=56372793

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211663474.5A Pending CN116221802A (zh) 2016-07-07 2017-06-29 组合的加热和冷却系统
CN201780040923.1A Pending CN109642737A (zh) 2016-07-07 2017-06-29 组合的加热和冷却系统

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211663474.5A Pending CN116221802A (zh) 2016-07-07 2017-06-29 组合的加热和冷却系统

Country Status (15)

Country Link
US (1) US11578882B2 (zh)
EP (3) EP3267119A1 (zh)
JP (1) JP7019614B2 (zh)
KR (2) KR20200124327A (zh)
CN (2) CN116221802A (zh)
AU (1) AU2017291785A1 (zh)
BR (1) BR112018076779A2 (zh)
CA (1) CA3024775A1 (zh)
CL (1) CL2018003386A1 (zh)
DK (2) DK3482137T3 (zh)
HR (1) HRP20230562T1 (zh)
MX (1) MX2018016409A (zh)
PL (1) PL3726146T3 (zh)
RU (1) RU2018143497A (zh)
WO (1) WO2018007234A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113811719A (zh) * 2019-06-13 2021-12-17 瑞典意昂公司 用于控制区域热能分配系统的方法和控制服务器

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3789690B1 (en) * 2018-05-02 2023-11-15 Mitsubishi Electric Corporation Air conditioning device
GB2575310B (en) * 2018-07-06 2020-10-07 Basic Holdings Distributed heating and cooling network
EP3637217A1 (en) * 2018-10-08 2020-04-15 E.ON Sverige AB A method for controlling a thermal energy distribution system
DE102019134349A1 (de) * 2019-12-13 2021-06-17 Wolfgang Jaske und Dr. Peter Wolf GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Wolfgang Jaske, 49811 Lingen; Dr. Peter Wolf, 26209 Hatten) Gebäudesystem zur Klimatisierung und Wärmeversorgung
KR20240049461A (ko) 2022-10-08 2024-04-16 전희태 축소된 게이밍 키보드

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0150671B1 (de) * 1984-01-13 1988-04-20 Jakob Huber Verfahren zur Regelung einer thermischen Anlage
WO1995008083A1 (fr) * 1993-09-17 1995-03-23 Equip'technic Installation de production d'eau chaude sanitaire
WO2002090832A1 (en) * 1999-11-04 2002-11-14 Matts Lindgren Method and arrangement for controlling the temperature of the outstream flow from a heat exchanger and measuring produced heat
CA2621084A1 (en) * 2007-02-26 2008-08-26 Kioto Clear Energy Ag Hot water and heating system operating on the basis of renewable energy carriers
WO2008102292A2 (en) * 2007-02-19 2008-08-28 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Co2 based district energy system
WO2010145040A1 (en) * 2009-06-16 2010-12-23 Dec Design Mechanical Consultants Ltd. District energy sharing system
DE202011106855U1 (de) * 2011-10-15 2011-11-29 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Wärmeversorgungssystem mit dezentralen Wärmepumpen und gebäudeintegriertem Wärmequellennetz für Umweltwärme, insbesondere Erdwärme, Umgebungsluft, Abwärme oder/und Solarwärme
DE102010035326A1 (de) * 2010-08-24 2012-03-01 Pewo Energietechnik Gmbh Verfahren und Anordnung zur thermostatischen Rücklaufbegrenzung
DE202012103891U1 (de) * 2012-10-11 2012-12-10 Bürger-Energie Fischerbach eG i. Gr. Versorgungsnetz
CN203099963U (zh) * 2013-03-06 2013-07-31 中国神华能源股份有限公司 热电厂循环水供热系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2762155B2 (ja) 1990-06-13 1998-06-04 株式会社荏原製作所 地域冷暖房システム
JP2707362B2 (ja) 1990-09-04 1998-01-28 株式会社荏原製作所 地域冷暖房システム
JP3053698B2 (ja) 1992-06-22 2000-06-19 株式会社竹中工務店 地域冷暖房システム
FI98858C (fi) * 1994-01-24 1997-08-25 Abb Installaatiot Oy Menetelmä termisen energian jakelujärjestelmän yhteydessä ja termisen energian jakelujärjestelmä
FI98856C (fi) * 1994-01-24 1997-08-25 Abb Installaatiot Oy Termisen energian jakelujärjestelmä
FI98857C (fi) 1994-01-24 1997-08-25 Abb Installaatiot Oy Menetelmä ja järjestelmä lämmitys- ja/tai jäähdytystehon siirtämiseksi
FR2824326B1 (fr) 2001-05-04 2004-03-19 Commissariat Energie Atomique Melange de peptides issus des proteines e6 et/ou e7 de papillomavirus et leurs applications
KR100917388B1 (ko) * 2007-04-18 2009-09-17 신길현 복류수를 이용하는 열펌프 냉 난방시스템
SE532189C2 (sv) * 2008-05-15 2009-11-10 Scandinavian Energy Efficiency Förfarande samt anordning för uppvärmning och kylning av flera småhus
US9677778B2 (en) 2010-04-20 2017-06-13 Climacool Corp. Modular chiller unit with dedicated cooling and heating fluid circuits and system comprising a plurality of such units
KR101107090B1 (ko) * 2011-10-04 2012-01-30 주식회사 에스이티 히트 펌프를 이용한 지역 냉난방 시스템
GB2522025B (en) 2014-01-09 2016-07-20 Greenfield Master Ipco Ltd Thermal Energy Network
DE102014005003A1 (de) * 2014-04-01 2015-10-01 Rwe Deutschland Ag System zur Bereitstellung von Regenerativwärme sowie Verfahren zur Versorgung von Wohn- und/oder Gewerbeimmobilien mit Regenerativwärme
EP3134685B1 (en) * 2014-04-22 2024-01-10 Vito Broad band district heating and cooling system
KR102413006B1 (ko) 2020-11-10 2022-06-24 한국에너지기술연구원 지역 냉난방 시스템 및 이를 이용하는 운영 방법

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0150671B1 (de) * 1984-01-13 1988-04-20 Jakob Huber Verfahren zur Regelung einer thermischen Anlage
WO1995008083A1 (fr) * 1993-09-17 1995-03-23 Equip'technic Installation de production d'eau chaude sanitaire
WO2002090832A1 (en) * 1999-11-04 2002-11-14 Matts Lindgren Method and arrangement for controlling the temperature of the outstream flow from a heat exchanger and measuring produced heat
WO2008102292A2 (en) * 2007-02-19 2008-08-28 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Co2 based district energy system
CA2621084A1 (en) * 2007-02-26 2008-08-26 Kioto Clear Energy Ag Hot water and heating system operating on the basis of renewable energy carriers
WO2010145040A1 (en) * 2009-06-16 2010-12-23 Dec Design Mechanical Consultants Ltd. District energy sharing system
DE102010035326A1 (de) * 2010-08-24 2012-03-01 Pewo Energietechnik Gmbh Verfahren und Anordnung zur thermostatischen Rücklaufbegrenzung
DE202011106855U1 (de) * 2011-10-15 2011-11-29 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Wärmeversorgungssystem mit dezentralen Wärmepumpen und gebäudeintegriertem Wärmequellennetz für Umweltwärme, insbesondere Erdwärme, Umgebungsluft, Abwärme oder/und Solarwärme
DE202012103891U1 (de) * 2012-10-11 2012-12-10 Bürger-Energie Fischerbach eG i. Gr. Versorgungsnetz
CN203099963U (zh) * 2013-03-06 2013-07-31 中国神华能源股份有限公司 热电厂循环水供热系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113811719A (zh) * 2019-06-13 2021-12-17 瑞典意昂公司 用于控制区域热能分配系统的方法和控制服务器

Also Published As

Publication number Publication date
JP7019614B2 (ja) 2022-02-15
CA3024775A1 (en) 2018-01-11
EP3482137A2 (en) 2019-05-15
PL3726146T3 (pl) 2023-07-31
KR20200124327A (ko) 2020-11-02
JP2019519745A (ja) 2019-07-11
WO2018007234A2 (en) 2018-01-11
WO2018007234A3 (en) 2018-02-22
EP3267119A1 (en) 2018-01-10
US11578882B2 (en) 2023-02-14
DK3482137T3 (da) 2020-09-28
CN116221802A (zh) 2023-06-06
DK3726146T3 (da) 2023-06-06
RU2018143497A (ru) 2020-08-07
US20210231319A1 (en) 2021-07-29
HRP20230562T1 (hr) 2023-08-18
BR112018076779A2 (pt) 2019-03-26
KR20190018444A (ko) 2019-02-22
MX2018016409A (es) 2019-05-09
EP3726146A1 (en) 2020-10-21
EP3726146B1 (en) 2023-03-29
AU2017291785A1 (en) 2018-12-06
KR102171919B1 (ko) 2020-10-30
CL2018003386A1 (es) 2019-01-18
RU2018143497A3 (zh) 2020-08-24
EP3482137B1 (en) 2020-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109642737A (zh) 组合的加热和冷却系统
KR101425870B1 (ko) 세대용 급탕 열교환 설비를 구비하는 공동주택용 난방 급탕 통합 시스템
CN102679431A (zh) 节能型中央集中式供暖及热水供给系统
CN109716031B (zh) 能量分配系统
CN109477643A (zh) 用于控制局部冷却系统和局部加热系统之间的热传递的方法
CN109564009A (zh) 热传递系统
JP6921876B2 (ja) 加熱システム
CZ297160B6 (cs) Zarízení a zpusob zásobování spotrebicu tepelnou energií, popr. chladicí energií
CN104776636B (zh) 多不稳定冷热源联合供冷供热混水系统及其供冷供热方法
CN207299350U (zh) 基于数据中心余热的供能系统
US9033254B2 (en) Solar heated water distribution system
CN204526043U (zh) 一种利用地源热泵空调的注塑机冷却系统
CN113883760A (zh) 热能提取组件
CN115210504A (zh) 提高热量提取系统和/或热量沉积系统的效率
CN104626490B (zh) 一种利用地源热泵空调的注塑机冷却系统
CN103868129B (zh) 同时提供两路热水的溴化锂吸收式换热系统
WO2023111291A1 (en) Heating network with heating and cooling applicability
CN112963896A (zh) 一种控制用户回水温度的集中供热（冷）方法
CN104807056A (zh) 一种浴室热水供采暖系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190416