具体实施方式

现在下文将参照附图更全面地对本发明进行描述，在附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以被实施为许多不同的形式并且不应被解释为限于本文中阐述的这些实施例；而是，这些实施例被提供用于获得彻底性和完整性、并且向技术人员充分地传达本发明的范围。

在图1中，展示了区域热能分配系统1。区域热能分配系统1包括热能网10和多个建筑物5。热能网10被配置为将建筑物5互连，使得呈加热和/或冷却形式的热能可以被分配到建筑物5和/或从这些建筑物中分配。因此，热能网10可以被视为区域热能网。多个建筑物5与热能网10热联接。热能网10被布置为使流过热能网10的传热液体中的热能循环和储存该热能。

热能网10的传热液体可以包括水。然而，可以替代性地使用其他传热液体。一些非限制性的示例是氨、油、乙醇和防冻液体(比如乙二醇)。传热液体还可以包括两种或更多种上述传热液体的混合物。待使用的特定混合物是与防冻液体混合的水。

热能网10包括允许传热液体流过的两个导管12、14。这两个导管12、14的传热液体的温度被设置为是不同的。热能网10中的第一导管12被配置为允许第一温度的传热液体流过。热能网10中的第二导管14被配置为允许第二温度的传热液体流过。第二温度不同于第一温度。

在传热液体是水(可能添加有防冻液体)的情况下，针对热传热液体的适当温度范围在0℃与45℃之间。第一温度与第二温度之间的适当温度差在5℃至16℃的范围内、优选地在7℃至12℃的范围内、更优选地在8℃至10℃的范围内。

优选地，该系统被设置为以取决于气候而变化的滑移温度差(slidingtemperature difference)来操作。优选地，滑移温度差是固定的。因此，温度差可以被设置为以固定的温度差瞬间滑移。

热能网10可以被配置为使得在一段时间段内第一导管12中的传热液体的温度高于第二导管14中的传热液体的温度，而在其它时间段内第一导管12中的传热液体的温度低于第二导管14中的传热液体的温度。因此，有时第一导管12可以运送最暖的传热液体，以及有时冷导管14可以运送最暖的传热液体。的这两个导管12、14中的哪一个导管运送最暖的传热液体的变化可以设置为根据一年中的季节而变化。根据一个示例，在第一导管12比第二导管14隔热更好的情况下，在夏季期间，第一导管12可以被配置为运送较冷的传热液体，而在冬季期间，第一导管12可以被配置为运送较暖的传热液体。在冬季期间，气候比在夏季期间的冷。

第一导管12和第二导管14是分开的。第一导管12和第二导管14可以平行地布置。第一导管12和第二导管14可以被布置为闭环管道。替代性地，第一导管12和第二导管14可以被布置为开环管道。第一导管12和第二导管14在建筑物5处流体地互连，以便允许将热能传递到建筑物5和从这些建筑物传递热能。这将在下面进一步更详细地讨论。

热能网10的两个导管12、14可以由塑料、复合材料、混凝土或金属管形成。根据一个实施例，可以使用高密度聚乙烯(HDPE)管。这些管可以是单壁管。

形成两个导管12、14的管中的一个或两个可以是不隔热的。形成两个导管12、14的管中的一个或两个可以是隔热的。因此，第一导管12和第二导管14可以不同地隔热。可以通过用隔热套环包裹管中的一个或两个来形成隔热。替代性地或组合地，隔热可以通过在地下填充围绕第一导管12和第二导管14的材料来形成。因此，热能网10可以被布置在地面中。地面将被用作热能网10的热惰性体。围绕第一导管12的填充材料可以不同于围绕第二导管14的填充材料。这两种不同的填充材料可以具有不同的隔热性能。第一导管12和第二导管14可以被不同地布置在地面下深处。这样可能会增加相应导管外部的热惯性可以不同的影响。

根据一个实施例，热能网10的这两个导管12、14针对高达1MPa(10巴)的压力确定尺寸。根据其他实施例，热能网10的这两个导管12、14可以针对高达0.6Mpa(6巴)的压力或高达1.6MPa(16巴)的压力确定尺寸。

区域热能分配系统1可以包括热服务器设备2。热服务器设备2起外部热源和/或散热器的作用。热服务器设备2的功能可以是维持热能网10的第一导管12与第二导管14之间的温度差。即，热服务器设备2可以用于平衡区域热能分配系统1，使得当热能网10达到温度端点时，热服务器设备2被布置为将热能吸入到热能网10或使热能从该热能网散发。在冬季，当第一导管12和第二导管14中较暖的一个达到其最低温度端点的可能性更高时，热服务器设备2用于向热能网10添加热能。在夏季，当第一导管12和第二导管14中较冷的一个达到其最高温度端点的可能性更高时，热服务器设备2用于从热能网10减去热能。

进一步地，区域热能分配系统1的热服务器设备2或任何其他合适装置可以被用于确定和控制第一导管12和第二导管14中的哪一个将被设置为第一导管12和第二导管14中较暖的一个、以及第一导管12和第二导管14中的哪一个将被设置为第一导管12和第二导管14中较冷的一个。如上文提及的，在一些时间段内第一导管12可以被设置为第一导管12和第二导管14中较暖的一个，而在一些其它时间段内第二导管14可以被设置为第一导管12和第二导管14中较暖的一个。

建筑物5包括至少一个热泵组件100。一个特定的建筑物5可以包括一个以上的热泵组件100。每个热泵组件100被配置为连接至热能网10。

特定的热泵组件100可以被配置为从热能网10提取热量并且将提取的热量存放在连接至特定的热泵组件100的加热回路140中。这种特定的热泵组件100将被称为加热模式热泵组件。加热回路140可以是配置在建筑物5内的局部加热回路。加热回路140被配置为允许传热液体流过。加热回路140可以是舒适加热系统、过程加热系统和热自来水生产系统中的一个或多个。加热模式热泵组件充当散热器。因此，加热模式热泵组件被布置为从热能网10移除热能。

或者换言之，加热模式热泵组件被布置为将热能从热能网10的传热液体传递到加热回路140的传热液体。这是通过将热能从取自第一导管12和第二导管14中较暖的一个的传热液体传递到加热回路140的传热液体来实现的，使得返回到第一导管12和第二导管14中较冷的一个的传热液体具有的温度低于第一导管12和第二导管14中较暖的一个的传热液体的温度。优选地，返回到第一导管12和第二导管14中较冷的一个的传热液体的温度等于已经存在于第一导管12和第二导管14中较冷的一个中的传热液体的温度。因此，加热模式热泵组件100可以安装在建筑物5中，以用于充当向一个或多个局部加热回路140供热的提供器。作为非限制性示例，局部加热回路140可以被布置为引进空间加热、过程加热或热自来热水制备。替代性地或组合地，局部加热回路140可以输送池加热或冰雪清除。因此，加热模式热泵组件100被配置为从第一导管12和第二导管14中较暖的一个的传热液体中获得热量，并且产生进入第一导管12和第二导管14中较冷的一个的冷却的传热液体流。因此，加热模式热泵组件100将第一导管12和第二导管14流体地互连，使得热传热液体可以从第一导管12和第二导管14中较热的一个流过加热模式热泵组件、且然后在传热液体中的热能已经被加热模式热泵组件消耗之后流入第一导管12和第二导管14中较冷的一个中。特定的加热模式热泵组件100可以连接至一个或多个加热回路140。图1的建筑物5a中展示了连接至加热回路140的加热模式热泵组件100。在图1所展示的区域热能分配系统1中，第一导管12是第一导管12和第二导管14中较热的一个。

替代性地，特定的热泵组件100可以被配置为经由连接至特定的热泵组件100的冷却回路150从其周围提取热量并且将提取的热量存放在热能网10中。这种特定的热泵组件100将被称为冷却模式热泵组件。冷却回路140可以是配置在建筑物5内的局部冷却回路。冷却回路150被配置为允许传热液体流过。冷却回路150可以是舒适冷却系统、过程冷却系统、制冷系统和冷冻系统中的一个或多个。冷却模式热泵组件充当热源。因此，冷却模式热泵组件被布置成将热能存放到热能网10。或者换句话说，冷却模式热泵组件100被布置成将热能从冷却回路150的传热液体传递到热能网10的传热液体。这是通过将热能从冷却回路150的传热液体传递到从第一导管12和第二导管14中较冷的一个获取的传热液体来实现的，使得返回到第一导管12和第二导管14中较热的一个的传热液体具有的温度高于第一导管12和第二导管14中较冷的一个中的传热液体的温度。优选地，返回到第一导管12和第二导管14中较热的一个的传热液体的温度等于已经存在于第一导管12和第二导管14中较热的一个中的传热液体的温度。因此，冷却模式热泵组件可以安装在建筑物5中，以用于充当对一个或多个局部冷却回路150进行冷却的提供器。作为非限制性示例，局部冷却回路150可以被布置为输送空间冷却、过程冷却或用于冷冻机和冰箱的冷却。替代性地或组合地，局部冷却器可以提供用于溜冰场和滑雪中心或冰雪制造的冷却。因此，冷却模式热泵组件100被配置为从第一导管12和第二导管14中较冷的一个的传热液体获得冷却，并且产生进入第一导管12和第二导管14中较热的一个的加热传热液体流。因此，冷却模式热泵组件将第一导管12和第二导管14流体地互连，使得冷传热液体可以从第一导管12和第二导管14中较冷的一个流过冷却模式热泵组件、且然后在热能已经通过冷却模式热泵组件存放到传热液体中之后流入第一导管12和第二导管14中较热的一个。特定的冷却模式热泵组件100可以连接至一个或多个冷却回路150。图1的建筑物5b中展示了连接至冷却回路150的冷却模式热泵组件100。在图1所展示的区域热能分配系统1中，第一导管12是第一导管12和第二导管14中较热的一个。

替代性地，特定的热泵组件100可以被配置为选择性地设置为加热模式热泵组件或冷却模式热泵组件。因此，特定的热泵组件100可以被配置为要么从热能网10提取热量并且将提取的热量存放在连接至特定的热泵组件100的加热回路140中，要么经由连接至特定的热泵组件100的冷却回路150从其周围提取热量并且将提取的热量存放在热能网10中。这种特定的热泵组件100将被称为可逆热泵组件100。这是因为它可以设置被成作为加热模式热泵组件或冷却模式热泵组件操作。如何将可逆热泵组件100选择性地设置为加热模式热泵组件或冷却模式热泵组件将在下面结合图4进一步详细地讨论。

特定的可逆热泵组件100可以连接至一个加热回路140和一个冷却回路150。这例如在图1的建筑物5c中被展示。建筑物可以包括多个可逆热泵组件100，这些可逆热泵组件各自连接至一个加热回路140和一个冷却回路150。这例如在图1的建筑物5d中被展示。此外，多个可逆热泵组件100可以连接至一个加热回路140和一个冷却回路150。这例如在图1的建筑物5e中被展示。如果这样，该多个可逆热泵组件100中的一个可逆热泵组件可以被设置成加热模式，以用于向该一个加热回路140提供加热，并且该多个可逆热泵组件100中的另一个可逆热泵组件可以被设置成冷却模式，以用于向该一个冷却回路150提供冷却。替代性地，该多个可逆热泵组件100中的两个或更多个可逆热泵组件可以被设置成加热模式，以向该一个加热回路140提供加热。又替代性地，该多个可逆热泵组件100中的两个或更多个可逆热泵组件可以被设置成冷却模式，以向该一个冷却回路150提供冷却。进一步替代性地，该多个可逆热泵组件100中的所有可逆热泵组件可以被设置成加热模式，以向该一个加热回路140提供加热。替代性地，该多个可逆热泵组件100中的所有可逆热泵组件可以被设置成冷却模式，以向该一个冷却回路150提供冷却。在第一特定时间点，可以使用以上指示的多个可逆热泵组件100的替代性设置中的一种设置，在另一特定时间点，可以使用以上指示的多个可逆热泵组件100的替代性设置中的另一种设置。因此，取决于加热回路140和冷却回路150的加热和冷却需要，可以不同地设置多个可逆热泵组件100。进一步地，特定的可逆热泵组件100可以连接至多个加热回路140。这例如在图1的建筑物5f中被展示。如果这样，可逆热泵组件100可以被配置为在第一时间点将热量输送到该多个加热回路140中的一个加热回路，并且在第二时间点将热量输送到这些加热回路140中的另一个加热回路，第二时间点不同于第一时间点。此外，特定的可逆热泵组件100可以连接至多个冷却回路150。这例如在图1的建筑物5g中被展示。如果这样，可逆热泵组件100可以被配置为在第一时间点将冷却输送到该多个冷却回路150中的一个冷却回路，并且在第二时间点将冷却输送到这些冷却回路150中的另一个冷却回路，第二时间点不同于第一时间点。

加热模式热泵组件

参考图2，现在将讨论加热模式热泵组件100。加热模式热泵组件100包括热泵110、初级侧入口阀组件126和初级侧出口阀组件128。

热泵110包括初级侧120和次级侧130。热泵110的初级侧120包括初级侧入口122和初级侧出口124，从而允许传热液体流过热泵110的第一侧120。因此，热泵110被配置为使得热能网10的传热液体被允许经由第一侧入口122和第一侧出口124流过热泵110的第一侧120。热泵110的次级侧130包括次级侧入口132和次级侧出口134，从而允许传热液体流过热泵110的次级侧130。因此，热泵110被配置为使得加热回路140的传热液体被允许经由次级侧入口132和次级侧出口134流过热泵110的次级侧130。在加热模式热泵组件100中，热泵110被配置为将热量从初级侧120传递到次级侧130。热泵包括初级侧线圈112和次级侧线圈114。对于加热模式热泵组件100，初级侧线圈112被配置为用作蒸发器，并且次级侧线圈114被配置为用作冷凝器。热泵110的制冷剂从初级侧线圈112流至次级侧线圈114。因此，从初级侧线圈112(充当蒸发器)流动的制冷剂将热能从热能网10运送到热泵110的次级侧130。蒸气温度在热泵110内通过对其进行压缩而增加。次级侧线圈114(充当冷凝器)然后将热能(包括来自压缩的能量)传递至热泵110的次级侧130。传递的热量将对加热回路140的传热液体进行加热。制冷剂然后被允许膨胀，并且因此冷却，并且在初级侧线圈112(充当蒸发器)中从热能网10吸收热量，并且循环重复。

初级侧入口阀组件126包括连接至初级侧入口122的初级侧入口连接件126a、被配置为连接至热能网10的第一导管12的初级侧入口阀第一导管连接件126b、以及被配置为连接至热能网10的第二导管14的初级侧入口阀第二导管连接件126c。初级侧入口阀组件126的所有连接件126a-c被配置为将初级侧入口阀组件126流体地连接至相应的装置/导管。可以使用管道形成任何这种连接。因此，初级侧入口连接件126a被配置为将初级侧入口阀组件126与热泵110的初级侧入口122流体地连接。初级侧入口阀第一导管连接件126b被布置成将初级侧入口阀组件126与热能网10的第一导管12流体地连接。初级侧入口阀第二导管连接件126c被布置成将初级侧入口阀组件126与热能网10的第二导管14流体地连接。

初级侧出口阀组件128包括连接至初级侧出口124的初级侧出口连接件128a、被配置为连接至热能网10的第一导管12的初级侧出口阀第一导管连接件128b、以及被配置为连接至热能网10的第二导管14的初级侧出口阀第二导管连接件128c。初级侧出口阀组件128的所有连接件128a-c被配置为将初级侧出口阀组件128流体地连接至相应的装置/导管。可以使用管道形成任何这种连接。因此，初级侧出口连接件128a被配置为将初级侧出口阀组件128与热泵110的初级侧出口124流体地连接。初级侧出口阀第一导管连接件128b被配置为将初级侧出口阀组件128与热能网10的第一导管12流体地连接。初级侧出口阀第二导管连接件128c被配置为将初级侧出口阀组件128与热能网10的第二导管14流体地连接。

加热模式热泵组件100进一步包括第一导管温度确定装置105a和第二导管温度确定装置105b。第一导管温度确定装置105a被配置为连接至第一导管12。即，布置在第一导管12中。替代性地，第一导管温度确定装置105a可以被布置在将初级侧入口阀组件126和/或初级侧出口阀组件128连接至第一导管12的管道中。第一导管温度确定装置105a被配置为测量第一导管12的传热液体的局部温度t₁。第二导管温度确定装置105b被配置为连接至第二导管14。即，布置在第二导管14中。替代性地，第二导管温度确定装置105b可以被布置在将初级侧入口阀组件126和/或初级侧出口阀组件128连接至第二导管14的管道中。第二导管温度确定装置105b被配置为测量第二导管14的传热液体的局部温度t₂。第一导管温度确定装置105a和第二导管温度确定装置105b连接至包括在加热模式热泵组件100中的控制器108，用于将t₁和t₂传送至控制器108。t₁和t₂优选地在热泵组件100连接至热能网10的地方的附近测量。

控制器108通常是软件实现的。然而，控制器108可以是组合式硬件和软件实现方式。控制器108的软件部分可以在处理单元上运行。

控制器108被配置为接收关于热泵110是加热模式热泵组件100的热泵还是冷却模式热泵组件100的热泵110的信息。因此，控制器108被配置为接收关于热泵110是加热模式热泵还是冷却模式热泵的信息。加热模式热泵被配置为将热量从初级侧120传递到次级侧130。冷却模式热泵被配置为将热量从次级侧130传递到初级侧120。关于热泵110是加热模式热泵还是冷却模式热泵的信息可以通过预设控制器108来接收。替代性地或组合地，控制器108可以从热泵110本身或者从热泵组件100的任何其他装置接收信息。

控制器108连接至初级侧入口阀组件126。控制器108被配置为将控制信号发送至初级侧入口阀组件126。控制器108连接至初级侧出口阀组件128。控制器108被配置为将控制信号发送至初级侧出口阀组件128。

一旦热泵组件100是加热模式热泵组件，并且一旦t₁>t₂，控制器108被配置为设置初级侧入口阀组件126以流体地连接初级侧入口阀第一导管连接件126b和初级侧入口连接件126a。进一步地，一旦热泵组件100是加热模式热泵组件，并且一旦t₁>t₂，控制器108被配置为设置初级侧入口阀组件126以使初级侧入口阀第二导管连接件126c和初级侧入口连接件126a流体地断开连接。

此外，一旦热泵组件100是加热模式热泵组件，并且一旦t₁>t₂，控制器108被配置为设置初级侧出口阀组件128以流体地连接初级侧出口连接件128a和初级侧出口阀第二导管连接件128c。进一步地，一旦热泵组件100是加热模式热泵组件，并且一旦t₁>t₂，控制器108被配置为设置初级侧出口阀组件128以使初级侧出口连接件128a和初级侧出口阀第一导管连接件128b流体地断开连接。

一旦热泵组件100是加热模式热泵组件，并且一旦t₂>t₁，控制器108被配置为设置初级侧入口阀组件126以流体地连接初级侧入口阀第二导管连接件126c和初级侧入口连接件126a。进一步地，一旦热泵组件100是加热模式热泵组件，并且一旦t₂>t₁，控制器108被配置为设置初级侧入口阀组件126以使初级侧入口阀第一导管连接件126b和初级侧入口连接件126a流体地断开连接。

此外，一旦热泵组件100是加热模式热泵组件，并且一旦t₂>t₁，控制器108被配置为设置初级侧出口阀组件128以流体地连接初级侧出口连接件128a和初级侧出口阀第一导管连接件128b。进一步地，一旦热泵组件100是加热模式热泵组件，并且一旦t₂>t₁，控制器108被配置为设置初级侧出口阀组件128以使初级侧出口连接件128a和初级侧出口阀第二导管连接件128c流体地断开连接。

冷却模式热泵组件

参考图3，现在将讨论冷却模式热泵组件100。冷却模式热泵组件100包括与结合图2讨论的加热模式热泵组件100相似的部件。因此，冷却模式热泵组件100包括热泵110、初级侧入口阀组件126、初级侧出口阀组件128、第一导管温度确定装置105a、第二导管温度确定装置105b和控制器108。为了避免过度重复，对于冷却模式热泵组件100的热泵110、初级侧入口阀组件126、初级侧出口阀组件128、第一导管温度确定装置105a、第二导管温度确定装置105b和控制器108的结构特征，参考上文。然而，冷却模式热泵组件100的部件中的一些被配置为与加热模式热泵组件100的相同部件不同地工作。现在将对此进行讨论。

冷却模式热泵组件100在热泵110的次级侧130上被配置为连接至冷却回路150。冷却回路150可以形成舒适冷却系统和/或过程冷却系统的一部分。在冷却模式热泵组件100中，热泵110被配置为使得冷却回路150的传热液体被允许经由第二侧入口132和第二侧出口134流过热泵110的第二侧130。在冷却模式热泵组件100中，热泵110被配置为将热量从次级侧130传递到初级侧120。次级侧线圈114被配置为用作蒸发器，并且初级侧线圈112被配置为用作冷凝器。热泵110的制冷剂从次级侧线圈114流至初级侧线圈112。因此，对于冷却模式热泵组件100，热泵110中的循环类似于上面结合加热模式热泵组件100讨论的循环，但是初级侧线圈112现在是冷凝器，并且次级侧线圈114是蒸发器。

进一步地，控制器108被不同地配置为用于冷却模式热泵组件100。

一旦热泵组件100是冷却模式热泵组件，并且一旦t₁>t₂，控制器108被配置为设置初级侧入口阀组件126以流体地连接初级侧入口阀第二导管连接件126c和初级侧入口连接件126a。进一步地，一旦热泵组件100是加热模式热泵组件，并且一旦t₁>t₂，控制器108被配置为设置初级侧入口阀组件126以使初级侧入口阀第一导管连接件126b和初级侧入口连接件126a流体地断开连接。

此外，一旦热泵组件100是冷却模式热泵组件，并且一旦t₁>t₂，控制器108被配置为设置初级侧出口阀组件128以流体地连接初级侧出口连接件128a和初级侧出口阀第一导管连接件128b。进一步地，一旦热泵组件100是冷却模式热泵组件，并且一旦t₁>t₂，控制器108被配置为设置初级侧出口阀组件128以使初级侧出口连接件128a和初级侧出口阀第二导管连接件128c流体地断开连接。

一旦热泵组件100是冷却模式热泵组件，并且一旦t₂>t₁，控制器108被配置为设置初级侧入口阀组件126以流体地连接初级侧入口阀第一导管连接件126b和初级侧入口连接件126a。进一步地，一旦热泵组件100是冷却模式热泵组件，并且一旦t₂>t₁，控制器108被配置为设置初级侧入口阀组件126以使初级侧入口阀第二导管连接件126c和初级侧入口连接件126a流体地断开连接。

此外，一旦热泵组件100是冷却模式热泵组件，并且一旦t₂>t₁，控制器108被配置为设置初级侧出口阀组件128以流体地连接初级侧出口连接件128a和初级侧出口阀第二导管连接件128c。进一步地，一旦热泵组件100是冷却模式热泵组件，并且一旦t₂>t₁，控制器108被配置为设置初级侧出口阀组件128以使初级侧出口连接件128a和初级侧出口阀第一导管连接件128b流体地断开连接。

可逆热泵组件

参考图4，现在将讨论可逆热泵组件100。可逆热泵组件100包括与结合图2讨论的加热模式热泵组件100和结合图3讨论的加热模式热泵组件100相似的部件。因此，可逆热泵组件100包括热泵110、初级侧入口阀组件126、初级侧出口阀组件128、第一导管温度确定装置105a、第二导管温度确定装置105b和控制器108。为了避免过度重复，对于可逆热泵组件100的热泵110、初级侧入口阀组件126、初级侧出口阀组件128、第一导管温度确定装置105a、第二导管温度确定装置105b和控制器108的结构特征，参考上文。然而，可逆热泵组件100的部件中的一些被配置为与加热模式热泵组件100和冷却模式热泵组件100的相同部件不同地工作。现在将对此进行讨论。

可逆热泵组件100被配置为选择性地被设置成加热模式或冷却模式。因此，可逆热泵组件100可以被设置为上面结合图2讨论的加热模式热泵组件100，或者被设置为上面结合图3讨论的冷却模式热泵组件100。在特定的时间点，可逆热泵组件100可以被设置为用作加热模式热泵组件100或冷却模式热泵组件100。可逆热泵组件100被配置为通过控制可逆热泵组件100的热泵110而被设置为加热模式热泵组件100或冷却模式热泵组件100。一旦可逆热泵组件100被设置成加热模式，热泵110被配置为将热量从初级侧120传递到次级侧130。一旦可逆热泵组件100被设置成冷却模式，热泵110被配置为将热量从次级侧130传递到初级侧120。因此，热泵110被配置为将热量从初级侧120传递至次级侧130、或反之亦然。这种热泵110可以被称为可逆热泵。可逆热泵包括初级侧线圈112、次级侧线圈114和换向阀116。

一旦可逆热泵110被设置成加热模式，初级侧线圈112被配置为用作蒸发器，次级侧线圈114被配置为用作冷凝器，并且换向阀116被设置为使得热泵110的制冷剂从初级侧线圈112流动至次级侧线圈114。因此，从初级侧线圈112(充当蒸发器)流动的制冷剂将热能从热能网10运送到热泵110的次级侧130。蒸气温度在热泵110内通过对其进行压缩而增加。次级侧线圈114(充当冷凝器)然后将热能(包括来自压缩的能量)传递至热泵110的次级侧出口134。传递的热量将对加热回路140的传热液体进行加热。制冷剂然后被允许膨胀，并且因此冷却，并且在初级侧线圈112(充当蒸发器)中从热能网10吸收热量，并且循环重复。

一旦可逆热泵110被设置成冷却模式，次级侧线圈114被配置为用作蒸发器，初级侧线圈112被配置为用作冷凝器，并且换向阀116被设置为使得热泵110的制冷剂从次级侧线圈114流动至初级侧线圈112。因此，一旦热泵组件100被设置成冷却模式，循环类似于以上结合热泵组件100被设置成加热模式所讨论的循环，但是初级侧线圈112现在是冷凝器并且次级侧线圈114是蒸发器。

可逆热泵组件100的控制器108被配置为将可逆热泵组件100的可逆热泵110设置成加热模式或冷却模式。控制器108因此可以被配置为将控制信号发送至可逆热泵110，该控制信号指示可逆热泵110被设置成加热模式或冷却模式。控制器108可以被配置为基于一个或多个需求信号将可逆热泵110设置成加热模式或冷却模式，该一个或多个需求信号指示在安装有可逆热泵组件100的建筑物5中需要什么加热和/或冷却需求。因此，控制器108可以被配置为从安装有可逆热泵组件100的建筑物5的加热和冷却系统接收一个或多个需求信号。建筑物5的每个加热系统包括连接至热泵组件100的一个或多个加热回路140。建筑物5的每个冷却系统包括连接至可逆热泵组件100的一个或多个冷却回路150。控制器108可以被配置为区别性地确定来自不同加热和冷却系统的需求的优先级。例如，控制器108可以被配置为使热水生产系统的优先级高于舒适加热系统或冷却系统。控制器108可以被配置为设置多个加热回路140中的哪一个将被提供来自可逆热泵组件100的加热。控制器108可以被配置为设置多个冷却回路150中的哪一个将被提供来自可逆热泵组件100的冷却。

可逆热泵组件100的控制器108进一步被配置为控制可逆热泵组件100的初级侧入口阀组件126和初级侧出口阀组件128。一旦可逆热泵组件100被设置成加热模式，控制器108被配置为控制初级侧入口阀组件126和/或初级侧出口阀组件128，如上文结合加热模式热泵组件100[图2]所讨论的。一旦可逆热泵组件100被设置成冷却模式，控制器108被配置为控制初级侧入口阀组件126和/或初级侧出口阀组件128，如上文结合冷却模式热泵组件100[图3]所讨论的。

可逆热泵组件100可以进一步包括次级侧出口阀组件136。次级侧出口阀组件136包括连接至次级侧出口134的热泵连接件136a、被配置为连接至加热回路140的加热回路连接件136b、和被配置为连接至冷却回路150的冷却回路连接件136c。次级侧出口阀组件136的所有连接件136a-c被配置为将次级侧出口阀组件136流体地连接至相应的装置/回路。可以使用管道形成任何这种连接。因此，热泵连接件136a被配置为将次级侧出口阀组件136与可逆热泵110的次级侧出口134流体地连接。加热回路连接件136b被配置为将次级侧出口阀组件136与加热回路140流体地连接。冷却回路连接件136c被配置为将次级侧出口阀组件136与冷却回路150流体地连接。

一旦可逆热泵组件100被设置成加热模式，次级侧出口阀组件136被配置为将热泵连接件136a与加热回路连接件136b流体地连接。一旦可逆热泵组件100被设置成加热模式，第二侧出口阀组件136可以被配置为将热泵连接件136a与冷却回路连接件136c流体地断开连接。次级侧出口阀组件136可以由控制器108控制。

可逆热泵组件100可以进一步包括次级侧入口阀组件138。次级侧入口阀组件138包括连接至次级侧入口132的热泵连接件138a、被布置成连接至加热回路140的加热回路连接件138b、和被布置成连接至冷却回路150的冷却回路连接件138c。次级侧入口阀组件138的所有连接件138a-c被配置为将次级侧入口阀组件138流体地连接至相应的装置/回路。可以使用管道形成任何这种连接。因此，热泵连接件138a被配置为将次级侧入口阀组件138与可逆热泵110的次级侧入口132流体地连接。加热回路连接件138b被配置为将次级侧入口阀组件138与加热回路140流体地连接。冷却回路连接件138c被配置为流体地连接次级侧入口阀组件138和冷却回路150。次级侧入口阀组件138可以由控制器108控制。

一旦可逆热泵组件100被设置成加热模式，次级侧入口阀组件138被配置为将热泵连接件138a与加热回路连接件138b流体地连接。一旦可逆热泵组件100被设置成加热模式，次级侧入口阀组件138可以被配置为将热泵连接件138a与冷却回路连接件136c流体地断开连接。一旦可逆热泵组件100被设置成冷却模式，次级侧入口阀组件138被配置为流体地连接热泵连接件138a和冷却回路连接件138c。一旦可逆热泵组件100被设置成冷却模式，次级侧入口阀组件138可以被配置为将热泵连接件138a与加热回路连接件138b流体地断开连接。

用于控制初级侧入口阀组件的方法

图5展示了用于控制连接至热能网10的热泵组件100的初级侧入口阀组件126的方法的流程图。该方法的动作可以由上述控制器108执行。然而，同样认识到，该方法的一些或全部动作可以由其他装置来执行。该方法包括以下动作。确定S1第一导管12的传热液体的局部温度t₁。确定S2第二导管14的传热液体的局部温度t₂。接收S3关于热泵110是加热模式热泵还是冷却模式热泵的信息。比较S4a、S4b t₁和t₂。一旦热泵110是加热模式热泵，并且一旦t₁>t₂，设置S5a初级侧入口阀组件126以流体地连接初级侧入口阀第一导管连接件126b和初级侧入口连接件126a。一旦热泵110是加热模式热泵，并且一旦t₂>t₁，设置S5b初级侧入口阀组件126以流体地连接初级侧入口阀第二导管连接件126c和初级侧入口连接件126a。一旦热泵110是冷却模式热泵，并且一旦t₁>t₂，设置S5c初级侧入口阀组件126以流体地连接初级侧入口阀第二导管连接件126c和初级侧入口连接件126a。一旦热泵110是冷却模式热泵，并且一旦t₂>t₁，设置S5d初级侧入口阀组件126以流体地连接初级侧入口阀第一导管连接件126b和初级侧入口连接件126a。

热泵组件的附加特征

下面将讨论结合图2至图4讨论的任何种类的特定的热泵组件100的附加特征。特定的热泵组件100可以包括下面讨论的附加特征中的一个或多个。

压力差确定装置

特定的热泵组件100可以进一步包括压力差确定装置106。压力差确定装置106被配置为确定热能网10的第一导管12与第二导管14的传热液体之间的局部压力差Δp。优选地在热泵组件100连接至热能网10的位置附近测量Δp。压力差确定装置106可以包括第一导管压力确定装置106a和第二导管压力确定装置106b。第一导管压力确定装置106a被配置为连接至第一导管12，以用于测量第一导管12的传热液体的局部压力p₁。第二导管压力确定装置106b被配置为连接至第二导管14，以用于测量第二导管14的传热液体的局部压力p₂。压力差确定装置106被配置为将Δp确定为第一导管12的传热液体的局部压力与第二导管14的传热液体的局部压力之间的压力差。

压力差确定装置106可以实现为硬件装置、软件装置或其组合。压力差确定装置106被布置为生成指示局部压力差Δp的局部压力差信号。压力差确定装置106可以被配置为将局部压力差信号发送至控制器108。

流动控制器

特定的热泵组件100可以进一步包括流动控制器101。流动控制器101被配置为控制从热能网10到热泵110的传热流体的流动。因此，流动控制器101连接在热能网10与热泵110之间。流动控制器101可以连接在初级侧入口阀组件126与初级侧入口122之间。这是优选的，因为仅需要一个流动控制器101。因此，热泵110经由流动控制器101连接至热能网10。流动控制器101选择性地被设置成泵送模式或流动模式。基于根据下式的热泵组件局部输送压差Δp_dp将流动控制器101选择性地设置成泵送模式或流动模式：

Δp_dp＝Δp+Δp_che

其中，Δp_che是用于克服热泵110以及可能还有初级侧入口阀组件126和/或初级侧出口阀组件128上的压降的压差。控制器108可以被配置为将流动控制器101设置成泵送模式或流动模式。流动控制器101的实施例可以例如在同一申请人的PCT/EP2017/083077中找到。

一旦设置成泵送模式，流动控制器101被配置为充当用于将传热液体从热能网10泵送到热泵110中的泵104。因此，一旦流动控制器101被设置成泵送模式，来自热能网10的传热液体被泵送到热泵110中。一旦设置成流动模式，流动控制器101被配置为充当用于允许来自热能网10的传热液体流动到热泵110中的流动调节器102。流动调节器102可以被视为阀。因此，一旦流动控制器101被设置成流动模式，来自热能网10的传热液体被允许流动到热泵110中。再次地，允许来自热能网10的传热液体流动到热泵110中或者将来自热能网10的传热液体泵送到热泵110中的选择是基于热泵组件局部输送压差Δp_dp做出的。

控制器108被配置为将流动控制器101选择性地设置成泵送模式或流动模式。在泵送模式下，流动控制器101充当泵104。在流动模式下，流动控制器101充当流动调节器102。因此，流动控制器101被配置为选择性地充当泵104或流动调节器102。流动控制器101被配置为在充当泵104时将传热液体泵送穿过流动控制器101。流动控制器101被配置为在充当流动调节器102时允许传热液体流过流动控制器101。

在热能网10中，在第一导管12与第二导管14中的传热液体之间的压差可以随时间改变。更确切地，在第一导管12与第二导管14的传热液体之间的压差可以改变，以使得压差从正变为负，或反之亦然。取决于热能网10的第一导管12与第二导管14之间的变化的压差并且取决于是否将热泵组件100设置成加热模式或冷却模式，热能网10的传热液体有时需要被泵送通过热泵组件100，并且热能网10的传热液体有时需要被允许流过热泵组件100。

控制器108还可以被配置为控制传热液体的通过流动控制器101的流速。相应地，控制器108还可以被配置为控制流动控制器101的泵104，以使得由泵104泵送的传热液体的流速受到控制。此外，控制器108还可以被配置为控制流动调节器102，以使得流过流动控制器101的传热液体的流速受到控制。

出口温度确定装置

特定的热泵组件100可以进一步包括出口温度确定装置105c。出口温度确定装置105c被布置为连接至返回导管，该返回导管将热泵110的初级侧出口124与初级侧出口阀组件128连接。出口温度确定装置105c被布置为测量离开热泵110的初级侧出口124并且返回到热能网10的传热液体的出口温度t_返回。出口温度确定装置105c可以连接至控制器108，以用于向其传送t_返回。

不同的温度t₁、t₂和t_返回可以用于控制热能网10的传热液体的通过热泵110的流速。流速优选地被控制成使得t_返回等于传热液体返回到的导管的传热液体的温度。替代性地或组合地，热能网10的传热液体的通过热泵110的流速可以被控制成使得热泵110在限定的温度差下吸入或散发热量。8℃至10℃的温度差对应于通过热泵110的最佳流动。热能网10的传热液体的通过热泵110的流速可以由控制器108通过控制通过流动控制器101的流速来控制。

本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反地，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。

例如，在以上讨论的实施例中，控制器108被讨论为实现为单个装置。然而，控制器108的功能可以分布在不同的物理装置上。例如，一个装置可以被配置为控制将可逆热泵110设置成加热模式或冷却模式，另一个装置可以被配置为控制流动控制器101应被设置成流动模式还是泵送模式，以及又一个装置可以被配置为控制不同的阀组件126、128、136、138中的一个或多个。这些不同的装置可以被配置为彼此通信。

另外，所披露实施例的变化是技术人员在实践所要求保护的发明时通过学习附图、披露内容、以及所附权利要求可以理解并实现的。