一种HVAC系统的制作方法

本公开涉及hvac系统，具体涉及具有可变制冷剂容量的四管道hvac系统。

背景技术：

四管道hvac系统包括分离的加热部分和冷却部分，每个部分具有其自身的带有供给管道和回流管道的热交换器盘管。加热部分和冷却部分可以独立操作，使得四管道系统能够同时提供加热和制冷。

四管道系统具有基于所需的操作的多种模式。系统的有效容积根据所使用的操作模式(例如，基于在操作模式中使用的热交换器的容积)而变化。因此，系统中的制冷剂的体积(即制冷剂容量)通常是用于提供最佳的整体性能的折衷。

然而，希望提供具有改善的性能的四管道系统。

技术实现要素：

根据第一方面，提供了一种hvac系统，包括：流体回路，用于输送制冷剂；压缩机，用于压缩制冷剂；三个热交换器，定义沿流体回路设置的蒸发器、室外交换器和热回收交换器；膨胀阀，沿流体回路设置；以及容器，与膨胀阀并联连接，其中，注入阀位于容器与膨胀阀的上游连接之间，并且排放阀位于容器与膨胀阀的下游连接之间；其中，流体回路包括多个阀，多个阀被配置为：基于选定的操作模式进行控制，使得室外交换器和热回收交换器中的至少一个被连接到压缩机的排出管线并且与其余的热交换器中的被连接到压缩机的吸入管线的一个热交换器串联，膨胀阀被布置在热交换器之间；其中，注入阀和排放阀被配置为：进行控制以在容器中存储一定体积的制冷剂，从而在与选定的操作模式相对应的流体回路中提供有效的制冷剂容量。

蒸发器和/或热回收交换器可以是制冷剂-水热交换器和/或室外交换器可以是制冷剂-空气热交换器。

室外交换器的内部容积可以大于热回收交换器和/或蒸发器的内部容积。

操作模式可以从以下中的一项或多项进行选择：冷却器模式，其中室外交换器被连接到排出管线并且蒸发器被连接到吸入管线；热泵模式，其中热回收交换器被连接到排出管线并且室外交换器被连接到吸入管线；解冻模式，其中室外交换器被连接到排出管线并且热回收交换器被连接到吸入管线；热回收模式，其中热回收热交换器被连接到排出管线并且蒸发器被连接到吸入管线；以及部分热回收模式，其中热回收交换器和室外交换器两者被连接到排出管线并且蒸发器被连接到吸入管线。

冷却器模式所需要的有效制冷剂容量可以比热泵模式所需要的有效制冷剂容量更大；和/或解冻模式所需要的有效制冷剂容量可以比热泵模式所需要的有效制冷剂容量更大；和/或热泵模式所需要的有效制冷剂容量可以比热回收模式所需要的有效制冷剂容量更大。

在部分热回收模式下，在热回收交换器上游的热气体旁路阀可以将制冷剂转移到室外交换器，以控制在热回收交换器处的热回收。

多个阀可以包括四通阀，四通阀被配置为：将室外交换器和热回收交换器中的一个连接到排出管线，并且经由旁路支路将室外交换器和热回收交换器中的另一个连接到吸入管线。

流体回路可以包括连接在膨胀阀与热回收交换器和室外交换器中的每一个之间的液体管线，其中，液体管线被设置在膨胀阀的上游侧。

流体回路可以包括连接在膨胀阀与热交换器中的每一个之间的回流管线，其中，回流管线被设置在膨胀阀的下游侧。

多个阀包括沿回流管线中的每一个设置的阀，以允许将与压缩机的吸入管线连接的热交换器连接到膨胀阀。

可以在回流管线和液体管线之间设置带有减压阀的排放管线。

排放阀可以连接到容器下游的回流管线。

hvac系统还可以包括：吸入管线热交换器，被连接到在膨胀阀上游的流体回路的部分和吸入管线。

可以在膨胀阀上游的流体回路的部分上的吸入管线热交换器两端设置旁路管线；其中，设置有用于控制通过旁路管线以绕开吸入管线热交换器的制冷剂的流量的阀。

hvac系统还可以包括：压力管线，将排出管线连接到容器并且具有被布置在压缩机和容器之间的减压阀。

hvac系统还可以包括位于膨胀阀的上游的干燥器。

hvac系统还可以包括：控制器，所述控制器响应于选定的操作模式而控制多个阀。

蒸发器可以包括冷水供给管道和冷水回流管道，并且热回收交换器可以包括热水供给管道和热水回流管道。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的以冷却器模式操作的hvac系统的示意图；

图2示出以热泵模式操作的hvac系统；

图3示出以解冻模式操作的hvac系统；

图4示出以热回收模式操作的hvac系统；

图5是根据本发明的另一实施例的以冷却器模式操作的hvac系统的示意图；

图6示出以热泵模式操作的图5的hvac系统；

图7示出以解冻模式操作的图5的hvac系统；

图8示出以热回收模式操作的图5的hvac系统；以及

图9示出以部分热回收模式操作的图5的hvac系统。

具体实施方式

图1至图4均示出根据本发明的实施例的hvac系统2的示意图。hvac系统2包括并联布置的多个压缩机4；但是在其他布置中，可以仅使用单个压缩机4。压缩机4的排出(排放)端口经由歧管被连接到共用排出管线6。排出管线6被连接到四通阀8的第一(排出)端口。

hvac系统2还包括三个热交换器，其形成蒸发器10、具有风扇9的室外交换器12和热回收交换器14。热交换器被并联布置。蒸发器10包括冷水供给管道11和冷水回流管道13。热回收交换器14包括热水供给管道15和热水回流管道17。

阀8的第二端口连接到室外交换器12的第一侧，阀8的第三端口被连接到旁路支路20，并且阀8的第四端口被连接到热回收交换器14的第一侧。

室外交换器12的第二侧被连接到第一液体管线22，第一液体管线22被连接到串联布置的干燥器24和电子膨胀阀(exv)26(但是可以使用其他膨胀阀)。类似地，热回收交换器14的第二侧被连接到第二液体管线28，第二液体管线28也被连接到干燥器24和exv26。在所示的布置中，第一液体管线22和第二液体管线28被形成为靠近干燥器24的公共部分，然后该公共部分被分成与室外交换器12和热回收交换器14连接的第一部分和第二部分。

exv26的出口被连接到第一回流管线30，第一回流管线30馈送到蒸发器10的第一侧。蒸发器10的第二侧被连接到在蒸发器10和压缩机4之间延伸的吸入管线16。旁路支路20接合蒸发器10与压缩机4之间的吸入管线16。因此，旁路支路20在蒸发器10下游连接到吸入管线16。沿吸入管线16设置有储罐18。

第二回流管线32从exv26的下游延伸，并且靠近室外交换器12连接到第一液体管线22。第三回流管线34从exv26的下游延伸，并且靠近热回收交换器14连接到第二液体管线28。在所示的布置中，第二回流管线32和第三回流管线34被形成为公共部分，该公共部分从第一回流管线30分支出来，然后分成第一部分和第二部分，该第一部分和第二部分接合第一液体管线22和第二液体管线28。

分别沿第一回流管线30、第二回流管线32和第三回流管线34设置阀36、38、40。还分别沿第一液体管线22和第二液体管线28设置止回阀42、44。

包括容器48的容器管线46被连接在第一和第二液体管线22、28与第二和第三回流管线32、34之间。具体地，容器管线46被耦接到液体管线22、28的公共部分和回流管线32、34的公共部分。沿容器管线46在容器48的第一侧上设置有注入阀50，并且沿容器管线46在容器48的第二侧上设置有排放阀52。注入阀50被设置在液体管线22、28与容器48之间，而排放阀52被设置在容器48与回流管线32、34之间。因此，容器管线46与exv26并联布置并且连接在exv26的任一侧上，其中注入阀50在上游高压侧，排放阀52在下游低压侧。因此，跨越容器管线46存在压力差。

图1示出处于冷却器模式的系统2。在冷却器模式下，四通阀8将第一端口连接到第二端口，使得排出管线6被连接到室外交换器12。在这种模式下，室外交换器的风扇9正在运行。四通阀8还将第三端口连接到第四端口，但是这些端口未在这种模式下使用，如下文另外描述。

在冷却器模式下，第一回流管线30上的阀36被设置在打开位置，而第二回流管线32上的阀38、第三回流管线34上的阀40被设置在关闭位置。

以热的压缩气体形式的制冷剂从压缩机4排入排出管线6。热的压缩气体通过四通阀8到达室外交换器12。在室外交换器12中，热的压缩气体被室外空气冷却，室外空气借助于风扇9流过室外交换器12的盘管。这导致制冷剂凝结成液态形式。然后，液态制冷剂经由第一液体管线22离开室外交换器12，并且通过干燥器24到达exv26。exv26减小制冷剂的压力，从而也降低其温度。压力和温度换能器可以用于控制施加到室外交换器12中的制冷剂的过冷量。

冷的液态制冷剂沿第一回流管线30通过打开的阀36进入蒸发器10。水经由冷水供给管道11流入蒸发器10。水比通过蒸发器10的制冷剂更温暖，因此制冷剂从水吸收热量，从而降低了水的温度并且升高了制冷剂的温度。制冷剂的温度被升高到足以使制冷剂蒸发回气态形式。冷却后的水经由冷水回流管道13从蒸发器10排出，并且可以用于向建筑物的内部提供制冷。可以将水冷却到-12℃至+20℃的范围的温度。

低压气态制冷剂沿吸入管线16并经由储罐18返回到压缩机4。压力和温度换能器可以用于控制施加到蒸发器10中的制冷剂的过热量。

室外交换器12具有相对大的容积(比蒸发器10和热回收交换器14更大，因为室外交换器12使用空气而不是水)，因此在这种操作模式期间，在制冷剂回路中需要更大的制冷剂容量。因此，对注入阀50和排放阀52进行调节，以经由第一回流管线30将全部体积的制冷剂从容器48释放到回路。

在冷却器模式下不使用热回收交换器14，因此水不会流过热水供给管道15和热水回流管道17。

可以看出，在冷却器模式下，冷却水的热量通过通风排出到室外环境空气中。

图2示出处于热泵模式的系统2。在热泵模式下，四通阀8将第一端口连接到第四端口，使得排出管线6被连接到热回收交换器14。四通阀8还将第二端口连接到第三端口，使得室外交换器12被连接到旁路支路20。

在热泵模式下，第一回流管线30上的阀36和第三回流管线34上的阀40被设置在关闭位置，而第二回流管线32上的阀38被设置在打开位置。

以热的压缩气体形式的制冷剂从压缩机4排入排出管线6。热的压缩气体通过四通阀8到达热回收交换器14。水经由热水供给管道15流入热回收交换器14。水比通过热回收交换器14的制冷剂更冷，因此水从制冷剂吸收热量，从而升高水的温度并且降低制冷剂的温度。加热后的水经由热水回流管道17从热回收交换器14排出，并且可以用于向建筑物的内部提供采暖。可以将水加热到25℃至60℃的范围的温度。

因此，在热回收交换器14中，通过流过热回收交换器14的水来冷却热的压缩气体。这导致制冷剂凝结成液态形式。然后，液态制冷剂经由第一液体管线28离开热回收交换器14，并且通过干燥器24到达exv26。exv26减小制冷剂的压力，从而也降低其温度。压力和温度换能器可以用于控制施加到热回收交换器14中的制冷剂的过冷量。

冷的液态制冷剂沿第二回流管线32通过打开的阀38并进入室外交换器12。风扇9被启动，以抽吸环境空气使其经过室外交换器12。空气比通过室外交换器12的制冷剂更温暖，因此制冷剂从空气吸收热量，从而降低了空气的温度并且升高了制冷剂的温度。制冷剂的温度被升高到足以使制冷剂蒸发回气态形式。因此，室外交换器12在这种操作模式下充当蒸发器。

低压气态制冷剂通过四通阀8，并且沿旁路支路20并经由储罐18返回到压缩机4。压力和温度换能器可以用于控制施加到室外交换器12中的制冷剂的过热量。

因为室外交换器12在热泵模式下作为蒸发器运行并且因此接收液态制冷剂，因此与之前描述的冷却器模式相比，在这种操作模式期间需要较小的制冷剂容量。因此，对注入阀50和排放阀52进行调节，以允许制冷剂部分地注入容器48，以确保在回路中存在正确的制冷剂容量。

可以看出，在热泵模式下，从环境空气带走热量并将其传递到热水环路。

图3示出处于解冻模式的系统2。在热泵模式之后使用这种模式来对在热泵模式期间充当蒸发器的室外盘管12进行解冻。在解冻模式下，四通阀8将第一端口连接到第二端口，使得排出管线6被连接到室外交换器12。在这种模式下，室外交换器的风扇9不运行。四通阀8还将第三端口连接到第四端口，使得热回收交换器14被连接到旁路支路20。

在解冻模式下，第一回流管线30上的阀36和第二回流管线32上的阀38被设置在关闭位置，而第三回流管线34上的阀40被设置在打开位置。

以热的压缩气体形式的制冷剂从压缩机4排入排出管线6。热的压缩气体通过四通阀8到达室外交换器12，从而对形成在室外交换器12上的任何冰进行解冻。这导致制冷剂凝结成液态形式。然后，液态制冷剂经由第一液体管线22离开室外交换器12，并且通过干燥器24到达exv26。exv26减小制冷剂的压力，从而也降低其温度。压力和温度换能器可以用于控制施加到室外交换器12中的制冷剂的过冷量。

冷的液态制冷剂沿第三回流管线34通过打开的阀40并进入热回收交换器14。在解冻模式下，水不经由热水供给管道15和热水回流管道17流入或流出热回收交换器14。在热回收交换器14中，制冷剂的温度被升高到足以使制冷剂蒸发回气态形式。因此，在这种操作模式下，热回收交换器14充当蒸发器。

低压气态制冷剂通过四通阀8，并且沿旁路支路20并经由储罐18返回到压缩机4。压力和温度换能器可以用于控制施加到热回收交换器14中的制冷剂的过热量。

用于解冻模式的制冷剂容量需求与冷却器模式相当，因为室外交换器12在两种模式中均用作冷凝器，并且蒸发器10和热回收交换器14具有基本上相似的容积。因此，像冷却器模式一样，解冻模式需要足够的制冷剂，使得容器48完全排放制冷剂。在解冻模式下，可以关闭注入阀50并且调节排放阀52，以经由第三回流管线34将全部体积的制冷剂从容器48缓慢释放到回路，从而提高解冻效率。

在解冻模式下不使用蒸发器10，因此水不会流过冷水供给管道11和冷水回流管道13。

图4示出处于热回收模式的系统2。在热回收模式下，四通阀8将第一端口连接到第四端口，使得排出管线6被连接到热交换器14。四通阀8还将第二端口连接到第三端口，但是这些端口未在这种模式下使用，如下文另外描述。

在热回收模式下，第二回流管线32上的阀38和第三回流管线34上的阀40被设置在关闭位置，而第一回流管线30上的阀36被设置在打开位置。

以热的压缩气体形式的制冷剂从压缩机4排入排出管线6。热的压缩气体通过四通阀8到达热回收交换器14。水经由热水供给管道15流入热回收交换器14。水比通过热回收交换器14的制冷剂更冷，因此水从制冷剂吸收热量，从而升高水的温度并且降低制冷剂的温度。加热后的水经由热水回流管道17从热回收交换器14排出，并且可以用于向建筑物的内部提供采暖。

因此，在热回收交换器14中，通过流过热回收交换器14的水来冷却热的压缩气体。这导致制冷剂凝结成液态形式。然后，液态制冷剂经由第一液体管线28离开热回收交换器14，并且通过干燥器24到达exv26。exv26减小制冷剂的压力，从而也降低其温度。压力和温度换能器可以用于控制施加到热回收交换器14中的制冷剂的过冷量。

冷的液态制冷剂沿第一回流管线30通过打开的阀36进入蒸发器10。水经由冷水供给管道11流入蒸发器10。水比通过蒸发器10的制冷剂更温暖，因此制冷剂从水吸收热量，从而降低了水的温度并且升高了制冷剂的温度。制冷剂的温度被升高到足以使制冷剂蒸发回气态形式。冷却后的水经由冷水回流管道13从蒸发器10排出，并且可以用于向建筑物的内部提供制冷。

低压气态制冷剂沿吸入管线16并经由储罐18返回到压缩机4。压力和温度换能器可以用于控制施加到蒸发器10中的制冷剂的过热量。

如前所述，蒸发器10和热回收交换器14具有比室外交换器12更小的容积，使得在热回收模式下，制冷剂容量需求处于其最小量。因此，在这种模式下，注入阀50被打开并且对排放阀52进行调节，使得容器48注入制冷剂，直到其几乎是满的。这减少了回路中的有效制冷剂容量，从而确保了高效运行。

在热回收模式下不使用室外交换器12，因此风扇9未启动。

可以看出，在热回收模式下，冷却水的热量在热水环路上进行回收。

可以使用合适的控制器(例如，图1至图4中所示的控制器3)来控制系统2的设置。具体地，控制器3能够响应于当前操作模式和来自各传感器的反馈来控制各种阀的位置和其他组件。控制器3可以是有线单元或无线单元。如前所述，制冷剂从容器48的释放可以用于提供期望的制冷剂液体过冷。因此，过冷可以用于测量是否对容器48进行注入或排放(例如，基于当前的过冷和过冷设定点之间的比较)，因此避免对于容器48中的任何液位传感器的需求。备选地，容器48可以具有用于直接确定容器48中存在的制冷剂的体积的液位传感器。备选地，可以基于通过注入阀50和排放阀52的流量来确定制冷剂的体积。

图5至图9均示出根据本发明的另一实施例的hvac系统102的示意图。hvac系统102通常包括之前关于系统2所描述的组件，并且那些组件在图5至图9中通过对应的附图标记表示。此外，那些组件以相同的方式布置在系统102中，因此图5至图9的后续描述将集中于系统102中包括的附加组件和功能。

系统102还包括吸入管线热交换器(slhx)54。slhx54沿吸入管线和液体回流管线进行连接。具体地，slhx54在液体回流管线上被连接在干燥器24与膨胀阀26之间，并且在吸入管线16上被连接在蒸发器10与压缩机4之间。三通阀56设置在slhx54的上游，并与旁路管线58连接。可以控制阀56，以调节通过slhx54的液体，以及完全绕过slhx54，如将在下面另外描述的。

系统102还包括沿被连接在排出管线6和容器48之间的压力管线62设置的减压阀60(被配置为处于例如6巴)。

沿被连接在液体回流管线30、32、34和第二液体管线28之间的排放管线66设置另一减压阀64(被配置为处于例如36巴)。减压阀64允许在不使用系统时释放液态制冷剂，以避免当制冷剂被存留在exv26与止回阀42、44之间或exv26与阀36、38、40之间时达到爆裂压力。

在蒸发器10与slhx54之间的第二侧上靠近蒸发器10设置蒸发器气体阀68。当处于热泵模式下时，蒸发器气体阀68避免在关断制冷需求并且不将水供应到蒸发器10时蒸发器10的冻结。类似地，在热交换器12和四通阀8之间的第一侧上靠近室外交换器12设置室外气体阀70，以用于不使用室外交换器12的情况。

系统102还包括沿旁路管线74设置的热气体旁路阀72。旁路管线的一端连接在四通阀8与热回收交换器14之间，另一端连接在室外交换器12与四通阀8之间(或更具体地，在室外交换器12与气体阀70之间)。

图5示出处于冷却器模式的系统102。在冷却器模式下，四通阀8将第一端口连接到第二端口，使得排出管线6被连接到室外交换器12。在这种模式下，室外交换器的风扇9正在运行。四通阀8还将第三端口连接到第四端口，但是这些端口未在这种模式下使用，如下文另外描述。

在冷却器模式下，第一回流管线30上的阀36被设置在打开位置，而第二回流管线32上的阀38和第三回流管线34上的阀40被设置在关闭位置。气体阀68和气体阀70也被设置在打开位置。热气体旁路阀72被关闭。

以热的压缩气体形式的制冷剂从压缩机4排入排出管线6。热的压缩气体通过四通阀8到达室外交换器12。在室外交换器12中，热的压缩气体被室外空气冷却，室外空气借助于风扇9流过室外交换器12的盘管。这导致制冷剂凝结成液态形式。然后，液态制冷剂经由第一液体管线22离开室外交换器12，并且通过干燥器24经由三通阀56和slhx54到达exv26。exv26减小制冷剂的压力，从而也降低其温度。压力和温度换能器可以用于控制施加到室外交换器12中的制冷剂的过冷量。

冷的液态制冷剂沿第一回流管线30通过打开的阀36进入蒸发器10。水经由冷水供给管道11流入蒸发器10。水比通过蒸发器10的制冷剂更温暖，因此制冷剂从水吸收热量，从而降低了水的温度并且升高了制冷剂的温度。制冷剂的温度被升高到足以使制冷剂蒸发回气态形式。冷却后的水经由冷水回流管道13从蒸发器10排出，并且可以用于向建筑物的内部提供制冷。

低压气态制冷剂沿吸入管线16并经由储罐18返回到压缩机4。压力和温度换能器可以用于控制施加到蒸发器10中的制冷剂的过热量。当气态制冷剂与流向exv26的热的液态制冷剂一起通过slhx54时，在吸入管线16中提供制冷剂的进一步过热。因此，slhx54使经由吸入管线16返回到压缩机4的制冷剂中的液滴最少化。因此，在一些布置中可以省略储罐18。可以调节三通阀56，以允许一些液态制冷剂经由旁路管线58绕过slhx54，以提供期望的过热。

如针对系统2所描述的，室外交换器12具有相对较大的容积(比蒸发器10和热回收交换器14更大，因为室外交换器12使用空气而不是水)，因此在这种操作模式期间，在制冷剂回路中需要更大的制冷剂容量。在图5所示的示例中，注入阀50被关闭并且排放阀52被打开，以便从容器释放全部体积的制冷剂，但是在其他布置中，注入阀50和排放阀52可以如图1所示地进行调节，以便释放所需的体积并且提供期望的过冷。

在冷却器模式下不使用热回收交换器14，因此水不会流过热水供给管道15和热水回流管道17。

在冷却器模式下，在室外环境空气温度低于蒸发器温度的情况下，启动减压阀60并且将气体从压缩机4供应到容器48。

图6示出处于热泵模式的系统102。在热泵模式下，四通阀8将第一端口连接到第四端口，使得排出管线6被连接到热回收交换器14。四通阀8还将第二端口连接到第三端口，使得室外交换器12被连接到旁路支路20。

在热泵模式下，第一回流管线30上的阀36和第三回流管线34上的阀40被设置在关闭位置，而第二回流管线32上的阀38被设置在打开位置。蒸发器气体阀68设置在关闭位置，而室外气体阀70设置在打开位置。热气体旁路阀72被关闭。

以热的压缩气体形式的制冷剂从压缩机4排入排出管线6。热的压缩气体通过四通阀8到达热回收交换器14。水经由热水供给管道15流入热回收交换器14。水比通过热回收交换器14的制冷剂更冷，因此水从制冷剂吸收热量，从而升高水的温度并且降低制冷剂的温度。加热后的水经由热水回流管道17从热回收交换器14排出，并且可以用于向建筑物的内部提供采暖。

因此，在热回收交换器14中，通过流过热回收交换器14的水来冷却热的压缩气体。这导致制冷剂凝结成液态形式。然后，液态制冷剂经由第一液体管线28离开热回收交换器14，并且通过干燥器24经由三通阀56和slhx54到达exv26。exv26减小制冷剂的压力，从而也降低其温度。压力和温度换能器可以用于控制施加到热回收交换器14中的制冷剂的过冷量。

冷的液态制冷剂沿第二回流管线32通过打开的阀38并进入室外交换器12。风扇9被启动，以抽吸环境空气使其经过室外交换器12。空气比通过室外交换器12的制冷剂更温暖，因此制冷剂从空气吸收热量，从而降低了空气的温度并且升高了制冷剂的温度。制冷剂的温度被升高到足以使制冷剂蒸发回气态形式。因此，室外交换器12在这种操作模式下充当蒸发器。

低压气态制冷剂通过四通阀8并且沿旁路支路20并经由slhx54返回到压缩机4。压力和温度换能器可以用于控制施加到室外交换器12中的制冷剂的过热量。当气态制冷剂与流向exv26的热的液态制冷剂一起通过slhx54时，在吸入管线16中提供制冷剂的进一步过热。因此，slhx54使经由吸入管线16返回到压缩机4的制冷剂中的液滴最少化。可以调节三通阀56，以允许一些液态制冷剂经由旁路管线58绕过slhx54，以提供期望的过热。

如针对系统2所描述的，由于室外交换器12在热泵模式下作为蒸发器运行并且因此接收液态制冷剂，因此与之前描述的冷却器模式相比，在这种操作模式期间需要更小的制冷剂容量。因此，对注入阀50和排放阀52进行调节，以允许制冷剂部分地注入容器48，以确保在回路中存在正确的制冷剂容量。

图7示出处于解冻模式的系统102。在解冻模式下，四通阀8将第一端口连接到第二端口，使得排出管线6被连接到室外交换器12。在这种模式下，室外交换器的风扇9不运行。四通阀8还将第三端口连接到第四端口，使得热回收交换器14被连接到旁路支路20。

在解冻模式下，第一回流管线30上的阀36和第二回流管线32上的阀38被设置在关闭位置，而第三回流管线34上的阀40被设置在打开位置。蒸发器气体阀68设置在关闭位置，而室外气体阀70设置在打开位置。热气体旁路阀72被关闭。

以热的压缩气体形式的制冷剂从压缩机4排入排出管线6。热的压缩气体通过四通阀8到达室外交换器12，从而对形成在室外交换器12上的任何冰进行解冻。这导致制冷剂凝结成液态形式。然后，液态制冷剂经由第一液体管线22离开室外交换器12，并且通过干燥器24到达exv26。在这种模式下，三通阀被关闭，使得所有制冷剂沿旁路管线58传输，从而完全绕开slhx54。exv26减小制冷剂的压力，从而也降低其温度。压力和温度换能器可以用于控制施加到室外交换器12中的制冷剂的过冷量。

冷的液态制冷剂沿第三回流管线34通过打开的阀40并进入热回收交换器14。在解冻模式下，水不经由热水供给管道15和热水回流管道17流入或流出热回收交换器14。在热回收交换器14中，制冷剂的温度被升高到足以使制冷剂蒸发回气态形式。因此，在这种操作模式下，热回收交换器14充当蒸发器。

低压气态制冷剂通过四通阀8，并且沿旁路支路20并经由储罐18返回到压缩机4。压力和温度换能器可以用于控制施加到热回收交换器14中的制冷剂的过热量。

如针对系统2所描述的，用于解冻模式的制冷剂容量需求与冷却器模式相当，因为室外交换器12在两种模式下均用作冷凝器，并且蒸发器10和热回收交换器14具有基本上相似的容积。因此，像冷却器模式一样，解冻模式需要足够的制冷剂，使得容器48完全排放制冷剂。在解冻模式下，可以关闭注入阀50并且调节排放阀52，以经由第三回流管线34将全部体积的制冷剂从容器48缓慢释放到回路，从而提高解冻效率。

在解冻模式下不使用蒸发器10，因此水不会流过冷水供给管道11和冷水回流管道13。

图8示出处于热回收模式的系统102。在热回收模式下，四通阀8将第一端口连接到第四端口，使得排出管线6被连接到热交换器14。四通阀8还将第二端口连接到第三端口，但是这些端口未在这种模式下使用，如下文另外描述。

在热回收模式下，第二回流管线32上的阀38和第三回流管线34上的阀40被设置在关闭位置，而第一回流管线30上的阀36被设置在打开位置。蒸发器气体阀68被设置在打开位置，而室外气体阀70被设置在关闭位置。热气体旁路阀72被关闭。

以热的压缩气体形式的制冷剂从压缩机4排入排出管线6。热的压缩气体通过四通阀8到达热回收交换器14。水经由热水供给管道15流入热回收交换器14。水比通过热回收交换器14的制冷剂更冷，因此水从制冷剂吸收热量，从而升高水的温度并且降低制冷剂的温度。加热后的水经由热水回流管道17从热回收交换器14排出，并且可以用于向建筑物的内部提供采暖。

因此，在热回收交换器14中，通过流过热回收交换器14的水来冷却热的压缩气体。这导致制冷剂凝结成液态形式。然后，液态制冷剂经由第一液体管线28离开热回收交换器14，并且通过干燥器24经由三通阀56和slhx54到达exv26。exv26减小制冷剂的压力，从而也降低其温度。压力和温度换能器可以用于控制施加到热回收交换器14中的制冷剂的过冷量。

冷的液态制冷剂沿第一回流管线30通过打开的阀36并进入蒸发器10。水经由冷水供给管道11流入蒸发器10。水比通过蒸发器10的制冷剂更温暖，因此制冷剂从水吸收热量，从而降低了水的温度并且升高了制冷剂的温度。制冷剂的温度被升高到足以使制冷剂蒸发回气态形式。冷却后的水经由冷水回流管道13从蒸发器10排出，并且可以用于向建筑物的内部提供制冷。

低压气态制冷剂沿吸入管线16并经由slhx54返回到压缩机4。压力和温度换能器可以用于控制施加到蒸发器10中的制冷剂的过热量。当气态制冷剂与流向exv26的热的液态制冷剂一起通过slhx54时，在吸入管线16中提供制冷剂的进一步过热。因此，slhx54使经由吸入管线16返回到压缩机4的制冷剂中的液滴最少化。可以调节三通阀56，以允许一些液态制冷剂经由旁路管线58绕过slhx54，以提供期望的过热。

如针对系统2所描述的，在热回收模式下，制冷剂容量需求处于其最小量。因此，在这种模式下，对注入阀50和排放阀52进行调节，使得容器48注入制冷剂，直到其几乎是满的。这减少了回路中的有效制冷剂容量，从而确保了高效运行。

图9示出处于部分热回收模式的系统102，部分热回收模式可以在热回收需求低于冷却需求时使用。部分热回收模式对应于热回收模式，除了对热气体旁路阀72进行调节，以允许一些热气体从热回收交换器14转移并且反而流向室外交换器12。

在室外交换器12中，热的压缩气体被室外空气冷却，室外空气借助于风扇9(与冷却器模式相比，可以以更慢的速度运行)流过室外交换器12的盘管。在热回收交换器14中，通过流过热回收交换器14的水来冷却热的压缩气体。这导致制冷剂在室外交换器12和热回收交换器14两者中凝结成液态形式。通过将一些热的压缩气体转移到室外交换器12，减小了流过热回收交换器14的水的温度升高。

然后，液态制冷剂经由第一液体管线22离开室外交换器12，并且与热回收模式一样，经由第二液体管线28离开热回收交换器14，并且通过干燥器24经由三通阀56和slhx54到达exv26。

像热回收模式一样，冷的液态制冷剂沿第一回流管线30通过打开的阀36进入蒸发器10，并用于冷却流过蒸发器10的水。

由于在部分热回收模式下制冷剂还通过室外交换器12，因此所需的制冷剂容量比用于热回收模式的制冷剂容量更大。因此，在部分热回收模式下，对注入阀50和排放阀52进行调节，使得容器48被部分地进行注入，尽管其存储比热回收模式更少的制冷剂。

如所描述的，最佳性能所需要的制冷剂容量基于当前正在使用的操作模式(具体地由于与蒸发器10和热回收交换器14相比，室外交换器12的内部容积更大)而显著变化。系统2、系统102允许基于当前操作模式来容易地控制回路中存在的有效制冷剂容量。这确保在所有操作模式下优化制冷剂容量，提供了经改善的性能。回路被布置为使得制冷剂始终沿通过exv26的相同的方向流动。此外，容器管线46被布置为使得与排放阀52相比注入阀50始终处于更高的压力。因此，容器管线46始终能够在所有操作模式下对容器48进行注入和排放。从容器释放制冷剂还可以用于控制制冷剂液体过冷。

由于系统能够精确地控制系统中的有效制冷剂容量，因此容器48的容积不需要精确地确定尺寸并且可以大于所需的容积。同样，总的制冷剂容量(即包括存在于容器中的制冷剂)可以大于所需的量。因此，由于不需要精确地测量制冷剂的体积，所以当建立系统时，容器布置节省了时间。

在其他示例中，如同系统2，可以省略slhx54(和三通阀56)和热气体旁路阀72(及其旁路管线74)。

在系统2和系统102两者中，阀36、38、40可以是步进电机阀(stepmotorvalve)。阀36、38、40可以具有足够的泄漏率，从而需要在阀36与蒸发器10之间、在阀38与室外交换器12之间、以及在阀40与热回收交换器14之间设置止回阀。通过阀36、38、40的泄漏可能意味着可以省略系统102的被设置用于释放已存留的制冷剂的减压阀64和排放管线66。

虽然已经将阀60描述为减压阀，但是它可以替代地为电磁阀或其他致动阀。这样的阀可以提供充分的泄漏，以允许液态制冷剂流回到排出管线6，从而避免在阀关闭并且容器48充满液体时的过度的压力。