CN102264563A - 带有热电装置的多模式hvac系统 - Google Patents
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Abstract
所公开的实施例包括加热和冷却车辆内部环境的系统。在一些实施例中，所述系统包括管路，所述管路具有第一流体通道、第二流体通道、流体分离通道和热电装置，所述流体分离通道被配置为在所述第一通道和第二通道之间分离流体流动，所述热电装置可操作地连接到所述流体管路。在某些实施例中，所述热电装置包括多个热区域。在一些实施例中，所述多个热区域包括第一热区域和第二热区域，所述第一热区域被连接到可在第一极性和第二极性之间切换的第一电路，所述第二热区域被连接到可在所述第一极性和所述第二极性之间切换并且独立于所述第一电路的极性的第二电路。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求保护在2008年10月23日提交的美国临时专利申请61/108,004并且标题为“HEATER-COOLER WITH BITHERAMLTHERMOELECTRIC DEVICE”的权益，其全部内容通过引用并入本文并且作为本说明书的一部分。
技术领域
本公开涉及加热和冷却系统的领域，并且更具体地，涉及结合热电装置的冷却和加热系统。
背景技术
车辆的乘客舱一般由一个或多于一个加热、通风和空调(HVAC)系统加热和冷却。在空气流入乘客舱之前，HVAC系统引导气流穿过热交换器来加热或冷却空气。在热交换器中，能量在空气和冷却剂(例如水-乙二醇冷却剂)之间传递。空气通常由环境空气或者乘客舱内再循环的空气和环境空气的混合物供给。用于加热和冷却车辆乘客舱的能量一般由燃料供给发动机(例如内燃发动机)提供。
一些机动车辆的HVAC结构包括为流动到乘客舱的空气提供补充加热和/或冷却的热电装置。现有的机动车辆热电装置HVAC结构存在诸多缺点。
发明内容
本文描述的实施例具有多个特征，单个特征不能单独用于做出它们的期望的贡献。在不限定由权利要求表述的本发明范围的情况下，现将简要讨论一些有利的特征。
所公开的实施例包括加热和冷却车辆内部环境的系统。在一些实施例中，一种控制车辆乘客舱温度的系统包括主流体通道和可操作地连接到主流体通道的一个或多于一个热电装置。所述热电装置可包括至少一个热电元件，所述热电元件被配置为根据应用第一极性的电能来加热在主流体通道中流动的流体并且根据应用第二极性的电能来冷却所述流体。所述热电装置可被分为多个热区域。所述多个热区域可包括连接到第一电路的第一热区域和连接到第二电路的第二热区域，其中所述第一电路可在第一极性和第二极性之间切换，所述第二电路可在所述第一极性和第二极性之间切换并且独立于所述第一电路的极性。
所述系统可包括设置在主流体通道内并被热连接到一个或多于一个热电装置的第一热交换器。例如，主流体通道可被连接到单个热电装置的第一热区域中的第一主表面，所述系统还包括设置在主流体通道内并被热连接到热电装置的第二热区域中的第二主表面的第二热交换器。该系统可以包括：工作流体通道；设置在工作流体通道内并被热连接到热电装置的第一热区域中的第一废表面的第三热交换器；以及设置在工作流体通道内并被热连接到热电装置的第二热区域中的第二废表面的第四热交换器。该热电装置可被配置为在第一热区域中的第一主表面和第一废表面之间传递热量并且在第二热区域中的第二主表面和第二废表面之间传递热量。
该系统可包括控制器，该控制器被配置为通过控制第一电路的极性和第二电路的极性以多种可用模式中的一种运行系统。多种可用模式可包括除雾模式、加热模式和冷却模式。当至少一个热电装置以除雾模式运行时，控制器能够被配置为独立地以一个或多于一个热电装置的第二极性运行第一电路并且以第一极性运行第二电路。
该系统可包括热连接到一个或多于一个热电装置的第一热区域中的第一废表面的第一工作流体管路和独立于第一工作流体管路的第二工作流体管路，该第二工作流体管路热连接到一个或多于一个热电装置的第二热区域中的第二废表面。第一工作流体管路和第二工作流体管路的每一个均能够被选择性地连接在一个或多于一个热电装置与冷源(heatsink)之间或者连接在一个或多于一个热电装置和热源之间。当第一电路被切换到第一极性时，第一工作流体管路能够被连接到热源，并且当第一电路被切换到第二极性时，第一工作流体管路能够被连接到冷源。当第二电路被切换到第一极性时，第二工作流体管路能够被连接到热源，并且当第二电路被切换到第二极性时，第二工作流体管路能够被连接到冷源。该系统可包括控制器，该控制器被配置为通过切换第一电路到第二极性并且切换第二电路到第一极性来以除雾模式运行系统。
在某些实施例中，一种使用HVAC系统输送温度受控空气到车辆乘客舱的方法包括以多种可用模式中的一种运行系统，以提供气流到乘客舱。多种可用模式可包括可在车辆的一个或多于区域中分别运行的除雾模式、加热模式和冷却模式。该方法可包括在除雾运行模式期间通过以下方式将空气输送到乘客舱的至少一部分：引导气流到主流体通道；通过从热电装置的第一热区域的中气流移除热量而冷却主流体通道中的气流；并且随后通过增加热量到热电装置的第二热区域中的气流而加热气流。该方法可包括在加热运行模式期间通过以下方式输送被加热的气流到乘客舱的至少一部分：引导气流到主流体通道；并且通过增加热量到热电装置的第一热区域和第二热区域中的气流而加热主流体通道中的气流。该方法可包括在冷却运行模式期间通过以下方式将被冷却的气流输送到乘客舱的至少一部分：引导气流到主流体通道，并且通过移除热电装置的第一热区域和第二热区域中的气流的热量而冷却主流体通道中的气流。
输送空气可包括通过在第一热区域和冷源之间循环第一工作流体而从至少一个热电装置的第一热区域中移除热量，并且通过在第二热区域和热源之间循环第二工作流体而将热量施加到热电装置的第二热区域。第一工作流体和第二工作流体中的每一种可包括液态热传递流体。例如，第一工作流体可包括水溶液，而第二工作流体可包括不同温度下的相同水溶液。
输送被加热的气流还可包括向热电装置的第一热区域提供具有第一极性的电能，并且向热电装置的第二热区域提供具有相同极性的的电能。提供到热电装置的电能能够使得热量从至少一种工作流体经由热电装置传递到气流。
在一些实施例中，一种制造调节车辆乘客舱空气的系统的方法包括：提供气流通道；可操作地连接一个或多于一个热电装置到气流通道；提供至少一个工作流体通道与一个或多于一个热电装置的至少一个废表面热连通；以及连接第一电路到热电装置的第一热区域。第一电路能够被配置为以第一极性或第二极性选择性地供给电能到第一热区域。该方法可包括将第二电路连接到热电装置的第二热区域。第二电路能够被配置为以第一极性或第二极性选择性地供给电能到第二热区域。
该方法可包括提供控制器，所述控制器被配置为至少部分通过选择一个或多于一个热电装置的第一电路的极性和第二电路的极性来控制系统。
该方法可包括配置至少一个工作流体通道以在至少一个热电装置和热源或冷源之间选择性地转移热量。
可操作地连接热电装置到气流通道可包括：将第一热交换器设置在气流通道中；将第二热交换器设置在气流通道中；将热电装置的第一热区域连接到第一热交换器；以及将热电装置的第二热区域连接到第二热交换器。将热电装置的第一热区域连接到第一热交换器可包括将第一热区域中的主表面连接到第一热交换器，该主表面与第一热区域中的废表面相对。
在某些实施例中，一种控制车辆乘客舱的至少一部分的温度的系统包括：第一流体通道；通过分隔物与第一流体通道至少部分分离的第二流体通道；可操作地连接以冷却第一流体通道中的空气的冷却设备；可操作地连接以加热第二流体通道中的空气的加热器核；可操作地连接到加热器核下游的第二流体通道的热电装置；以及设置在第一流体通道和第二流体通道之间的流动转移通道。流动转移通道能够被配置为将冷却设备已经冷却的空气从第一流体通道选择性地转移到第二流体通道，从而空气在穿过流动转移通道之后流过加热器核和热电装置中的至少一个。控制器能够被配置为以冷却模式、加热模式和除雾模式中的至少一种运行至少一个此类系统。控制器能够在除雾模式期间使得流动转移通道将空气从第一流体通道转移到第二流体通道。
流动转移通道可包括转移混合门，所述转移混合门被配置为至少在开放位置和闭合位置之间旋转。当转移混合门处于开放位置时，空气能从第一流体通道转移到第二流体通道。当转移混合门处于闭合位置时，能够允许空气穿过第一流体通道流动而不被转移。
该系统可包括入口通道选择设备，该入口通道选择设备被配置为将进入系统的至少一部分空气引导到第一流体通道和第二流体通道中的至少一个。在加热运行模式期间，入口通道选择设备能够被配置为引导气流到第二流体通道中，并且热电装置能够被配置为将热量转移到气流。入口通道选择设备能够包括入口混合门。入口混合门能够在第一位置、第二位置以及第一位置和第二位置之间的所有位置之间可操作地移动。入口混合门的位置能够独立于转移混合门的位置。
在除雾运行模式期间，至少一个冷却设备能够从气流中吸收热量，并且热电装置能够将热能转移到气流。在冷却运行模式期间，至少一个冷却设备能够被配置为从气流中吸收热量，并且热电装置能够被配置为从气流中吸收热量。
流动转移通道能够包括形成在分隔物上的孔。所述孔能够被配置为选择性地被阻挡。
一个或多于一个热电装置可被分为多个热区域，所述多个热区域包括第一热区域和第二热区域，所述第一热区域被配置为根据应用的第一极性电能加热在第二流体通道中流动的流体并且根据应用的第二极性电能冷却该流体，所述第二热区域在第一极性和第二极性之间是可切换的，并且独立于应用到第一热区域的电能极性。
至少在加热模式期间，一个或多于一个加热器核能够与传动系冷却剂热连通。在一些实施例中，加热器核至少在冷却模式期间不与传动系冷却剂热连通。
一个或多于一个热电装置的至少一个表面能被连接到与气流热连通的热交换器。冷却设备也能被连接到与气流热连通的一个或多于一个热交换器。
在某些实施例中，一种使用HVAC系统输送温度受控的空气到车辆乘客舱的方法包括以多种可用模式中的一种运行系统的至少一部分，从而提供气流到乘客舱的至少一部分。多种可用模式可包括除雾模式、加热模式和冷却模式。该方法可包括在除雾运行模式期间通过以下方式将空气输送到乘客舱：引导气流到至少第一流体流动通道中；使用冷却设备冷却第一流体流动通道中的气流；随后将气流从第一流体流动通道转移到第二流体流动通道；以及随后使用加热器核心或者热电装置或者加热器核心和热电装置二者来加热第二流体流动通道中的气流。该方法可包括在加热运行模式期间通过以下方式输送被加热的气流到乘客舱的至少一部分：引导气流到至少第二流体流动通道中；并且使用加热器核心或者热电装置或者加热器核心和热电装置二者来加热第二流体流动通道中的气流。该方法可包括在冷却运行模式期间通过以下方式输送冷却气流到乘客舱的至少一部分：引导气流到第一流体流通通道和第二流体流动通道中的至少一个；并且通过使用冷却设备冷却第一流体流动通道中的气流，或者使用热电装置冷却第二流体流动通道中的气流，或者在使用热电装置冷却第二流体流动通道中的气流的同时使用冷却设备冷却第一流体流动通道中的气流来冷却气流。
在冷却模式期间输送空气可包括确定被提供到热电装置以使用热电装置冷却气流到期望温度的第一能量是否小于被提供到冷却设备以使用冷却设备冷却气流到该期望温度的第二能量，并且当确定第一能量小于第二能量时，使用热电装置冷却第二流体流动通道中的气流。
输送被加热的气流可包括：确定加热器核是否能够将气流加热到期望温度；当确定加热器核能够将气流加热到期望温度时，使用加热器核加热第二流体流动通道中的气流；以及当确定加热器核不能将气流加热到期望温度时，使用热电装置加热第二流体流动通道中的气流。
在一些实施例中，一种制造调节至少一部分车辆中的乘客舱空气的设备的方法包括：提供至少部分分为第一空气管路和第二空气管路的气流通道；可操作地连接冷却设备到第一空气管路；可操作地连接加热器核到第二空气管路；可操作地连接至少一个热电装置到第二空气管路，使得在空气流过通道时热电装置在加热器核的下游；以及在第一空气管路和第二空气管路之间提供流体转移通道，使得在空气流过通道时流体转移通道被定位在冷却设备的下游和加热器核的上游。流体转移通道能够被配置为将空气从第一空气管路选择性地转移到第二空气管路。
可操作地连接冷却设备可包括在第一流体通道中设置热交换器并且将该热交换器连接到冷却设备。可操作地连接加热器核可包括在第二流体通道中设置热交换器并且将该热交换器连接到加热器核。可操作地连接热电装置可包括在第二流体通道中设置热交换器并且将该热交换器连接到热电装置。
该方法可包括提供通道选择设备，其中该通道选择设备被设置在第一空气管路和第二空气管路的入口附近。
附图说明
提供以下附图和相关描述来说明本公开的实施例并且不限制权利要求的范围。
图1说明了结合热电装置的HVAC结构的示例性实施例的示意图。
图2说明了结合热电装置的HVAC结构的另一示例性实施例的示意图。
图3说明了结合双通道结构的HVAC系统的示例性实施例的示意图。
图4说明了在加热配置中结合双通道结构的HVAC系统的示例性实施例的示意图。
图5说明了在冷却配置中结合双通道结构的HVAC系统的示例性实施例的示意图。
图6说明了在除雾配置中结合双通道结构的HVAC系统的示例性实施例的示意图。
图7是关于结合双温(bithermal)热电装置的HVAC系统的示例性实施例的图表。
图8是结合双温热电装置的HVAC系统的示例性实施例的示意图。
图9是关于双温热电装置的示例性实施例的能量配置的图表。
图10是结合双温热电装置的温度控制系统的示例性实施例的示意图。
图11是双温热电管路的示例性实施例的示意图。
具体实施方式
虽然本文公开了某些优选的实施例和示例，但是本发明的主题可超越具体公开的实施例延伸到其他可替代的实施例和/或本发明的应用，以及延伸到其变型和等价物。因此，在此公开的本发明的范围不由以下描述的任何具体实施例限定。例如，在此公开的任何方法或过程中，可通过任何适当的顺序执行所述方法或过程的动作或操作，而不必局限于任何具体公开的顺序。
为了使多种实施例与现有技术相比较，在此描述了这些实施例的某些方面和优点。不必通过任一具体的实施例来实现所有这些方面或优点。因此，例如，多种实施例可通过实现或最优化本文教导的一个优点或一组优点的方式被实施，其不必实现同样在本文中教导或建议的其他方面或优点。虽然在具体的流体管路和阀门配置的背景下讨论了一些实施例，但是应理解本发明可使用其他系统配置。
如本文所用，术语“冷却剂”宽泛地指代在加热或冷却系统内传递热量的流体。如本文所用，术语“热传递装置”宽泛地指代热交换器、热传递表面、热传递结构、用于在介质之间传递热量的其他适当设备或者这些装置的任意组合。如本文所用，术语“热量源”和“热源”宽泛地指代加热器核、车辆发动机、将能量转换为热量的任何适当装置或者这些设备的任意组合。
车辆乘客舱内的温度一般使用加热、通风和空调(HVAC)系统控制，该系统也被称作舒适空气系统。当系统用于加热时，例如来自车辆发动机的热源能够用作加热器核，并且热量能够从加热器核经由冷却剂管路被传递到热交换器。热交换器能够将热量传递到在进入乘客舱之前穿过热交换器的气流。在一些配置中，车辆发动机或加热器核可能需要较长时间(例如几分钟)来达到加热器核能够有效加热被引导到车辆乘客舱的空气的温度。例如，在某些类型的车辆中，例如在插电式混合能量车辆中，发动机可能在车辆已经行驶一定距离(例如50英里)之后才打开。
冷却作用能够使用基于压缩机的制冷系统(包括多种部件，例如蒸发器)来实现，以冷却进入乘客舱的气流。车辆发动机能够提供能量以驱动冷却系统(例如，经由机械连接或电连接)的部件。通常情况下，冷却系统的很多部件与加热系统的部件相分离。
一些机动车辆的HVAC系统提供除雾功能，其中在加热模式期间从空气中移除湿气，进而移除雾和/或防止在挡风玻璃上形成冷凝物。在一些系统中，除雾功能通过强迫空气首先穿过蒸发器以降低空气温度到露点以下并因此冷凝并移除湿气来实现。例如，能够通过二相蒸气压缩循环来冷却蒸发器。在穿过蒸发器之后，空气能够被强迫穿过加热器以达到乘客舒适的适当温度。
机动车辆的HVAC结构可包括一个或多于一个热电装置(TED)，以对乘客舱进行补充加热和冷却。然而，在加热和冷却系统中增加热电装置一般在HVAC系统设计方面具有较大影响，并且设计能够包括两个或多于两个热交换器。因此，需要一种改进的温度控制系统，所述改进的温度控制系统能够迅速并高效地加热和/或冷却乘客舱，而不需要额外的热交换器或者典型HVAC系统设计中未使用的大量其他部件。如果TED能够选择性提高由其他子系统提供的加热或冷却能力，并且在希望除雾时允许HVAC系统依赖蒸发器核来对空气除湿，则该系统将是有利的。
因为热电装置在单个装置中提供了双重功能，所以系统结构需要被重新评估以开发子系统的最优化设置。已经开发了一些系统结构来优化热电HVAC系统，以便克服关于与蒸发器和加热器核串联的TED的布置的问题。在一些实施例中，利用第一流体管路和第二流体管路与多个混合门结合，以便优化子系统的位置。
现参考图1，其说明了HVAC系统100的示例性实施例，HVAC系统100包括加热器核130、蒸发器120和热电装置(TED)140。HVAC系统的至少一些部件能够经由热量输送装置例如导流管流体连通。控制装置例如阀门150、160、170能够用来控制穿过管路的热量传递。控制器可被配置为控制该系统的各种部件和它们相对的流体连通。在图示说明的实施例中，当阀门160打开时，存在连接加热器核130和TED 140的热管路。空气处理单元(例如，风扇)被配置为传送气流110；该气流与蒸发器120、加热器核130和TED 140热连通。TED 140可包括一个或多于一个热电元件，所述热电元件在电能被应用到一个或多于一个热电元件时在特定方向上传递热量。当使用第一极性应用电能时，TED 140在第一方向上传递热量。可替代地，当应用与第一极性相反的第二极性的电能时，TED 140在与所述第一方向相反的第二方向上传递热量。
在可以被称作加热模式的第一模式中，阀门150打开以允许加热器核130与热源热连通(未显示)，所述热源例如为车辆发动机、分离的燃料燃烧发动机、电热发生器或任何其他热源。蒸发器120不与冷源/散热源(thermal energy sink)流体连通，以便将气流和蒸发器120之间传递的热量最小化。来自加热器核130的热量被传递到气流110。为了向气流提供补充加热，阀门160可被打开，这打开了TED 140与加热器核130之间的热管路，在此情况下TED 140与热源热连通。电能以将热量传递到气流110的极性的方式被应用到TED 140。
在可以被称作冷却模式的第二模式中，阀门150和160关闭，并且阀门170打开。因此，加热器核130和热源之间的流体流动被停止以便将从加热器核130到气流110传递的热量最小化。蒸发器120与冷源(未示出)流体连通，所述冷源例如为基于压缩机的制冷系统，从而使得例如冷却剂的流体流动穿过蒸发器120。蒸发器120将气流110中的热量传出。当前TED 140与冷源经由阀门170流体连通，所述冷源例如为附加散热器或冷却系统，并且TED 140能够被用于将气流110中的额外热量传出。TED的极性与在第一模式中使用的极性相反。
在可以被称作除雾模式的第三模式中，阀门150打开并且阀门170关闭。加热器核130与热源热连通。蒸发器120与冷源热连通。为了向气流110提供补充加热，阀门160可被打开，从而TED 140与热源热连通，在此情况下TED 140将来自热源的热量传递到气流110中。第三模式用作除雾器，其中首先气流110被冷却到低于露点，从而通过蒸发器120冷凝空气并且移除湿气。其次，气流110由加热器核130并且如果需要由TED 140加热，以达到使乘客舒适的适当温度。
图2说明了HVAC系统200的示例性实施例，HVAC系统200包括加热器核230、蒸发器220、散热器260、热电(TE)核250和热电装置(TED)240。在图2中说明的HVAC系统200的实施例可在两种或多于两种运行模式下运行。在可以被称作“启动加热模式”的第一模式中，热量被提供到乘客舱，同时发动机正在被预热并且尚未达到足以加热乘客舱的温度。当发动机从冷状态启动时，它不能产生足够的热量来升高乘客舱内的温度以提供舒适的车厢环境。车辆发动机可能花费几分钟或者更多的时间来预热到期望的温度。在第一模式中，加热器核阀门280关闭并且TED阀270打开，由此使得散热器260与TED 240的一侧热连通。还与热电核250热连通的TED 240运行以将热能从散热器管路(例如，将TED 240连接到散热器260)传递到热电核管路(例如，将热电核250连接到TED 240)。TE核250将热量传递到进入乘客舱的气流210。
系统200可在第一模式下运行，直到发动机预热到足以向舒适气流210提供足够热量。当发动机准备好加热舒适空气时，系统200能够运行在第二模式或“稳态加热模式”中。在第二模式中，加热器核阀门280打开并且加热器核230可用于加热气流210。除雾运行模式可在启动加热模式或稳态加热模式期间被启用。在除雾模式中，在气流210被加热器核230或热电核250加热之前，可使用蒸发器220对气流210除湿，由此允许系统200提供被除雾且被加热的舒适空气到乘客舱内。
图3说明了HVAC系统2的示例性实施例，气流18在进入乘客舱(未显示)之前穿过该系统。HVAC系统2包括冷却设备12、加热器核14和热电装置(TED)16。HVAC系统2的至少一些部件能够经由热量输送装置(例如导流管)彼此流体连通。控制器可以被配置为控制HVAC系统2的各种部件和它们相对的流体连通。加热器核14一般被配置为与热源热连通，所述热源例如为车辆发动机、分离的燃料燃烧发动机、电热发生器或任何其他热源。来自热源的热量可以经由穿过导管的冷却剂而被传递到加热器核14。
冷却设备12(例如蒸发器或热电装置)与冷源热连通，所述冷源例如为基于压缩机的制冷系统、冷凝器或任何其他冷却系统。TED 16能够包括一个或多于一个热电元件，所述热电元件在应用电能时在特定方向上传递能量。当使用第一极性应用电能时，TED 16在第一方向上传递热量。可替代地，当应用与第一极性相反的第二极性的电能时，TED 16在与第一方向相反的第二方向上传递热量。TED 16被配置使得它能够与热源进行热连通和流体连通，所述热源例如为车辆发动机、分离的燃料燃烧发动机、电热发生器或任何其他热源。TED 16还被配置为使得它能够与冷源热连通和流体连通，所述冷源例如为低温核或散热器、基于压缩机的制冷系统或任何其他冷却系统。TED 16被配置为根据HVAC系统2的模式(例如加热、冷却或除雾模式)来加热或冷却气流18。
HVAC系统2中的气流18能够流过一个或多于一个通道或管路。在一些实施例中，第一通道4和第二通道6由分隔物20分离。在某些实施例中，第一通道4和第二通道6具有大约相同的尺寸(例如，大约相同的高度、长度、宽度和/或截面面积)，如图3所示。然而，在其他实施例中，第一通道4和第二通道6具有不同的尺寸。例如，第一通道4和第二通道6的宽度、高度、长度和/或截面面积不同。在一些实施例中，第一通道4大于第二通道6。在其他实施例中，第一通道4小于第二通道6。在进一步的实施例中，额外的分隔物可用来产生任何数目的通道或管路。分隔物可具有任何适当的材料、形状或配置。分隔物能够用于部分或完全分离管路或通道并且可具有孔、缝隙、阀门、混合门、其他适当的结构或允许通道之间的流体连通的结构组合。分隔物的至少一部分能够使第一通道4与第二通道6热绝缘。
在某些实施例中，HVAC系统2包括第一可移动元件，所述第一可移动元件被配置为可操作以控制穿过第一通道4与第二通道6的气流。例如，也可被称作入口混合门的第一混合门8可位于第一通道4与第二通道6的上游(例如，靠近第一通道4与第二通道6的入口)并且可操作以控制穿过第一通道4与第二通道6的气流。第一混合门8能够选择性改变、允许、阻碍或者阻止穿过第一通道4与第二通道6中的一个或二者的气流。在某些配置中，第一混合门8能够阻止气流穿过一个通道同时引导所有气流穿过另一通道。第一混合门8还能够以改变的量和比例允许气流穿过这两个通道。在一些实施例中，第一混合门8被连接到分隔物20并且相对分隔物20旋转。在本文所公开的某些实施例中也可兼容其他的第一可移动元件。
第二可移动元件(例如第二混合门10)可被定位在冷却设备12的下游和加热器核14及TED 16的上游。第二可移动元件可操作以通过选择性地将空气从第一通道4转移到第二通道6来控制穿过第一通道4和第二通道6的气流。在一些实施例中，第二混合门10被连到分隔物20并且相对分隔物20在开放位置和闭合位置之间旋转，其中在开放位置流体(例如空气)被允许在第一通道4和第二通道6之间流动，而在闭合位置第一通道4和第二通道6之间的流动被基本阻碍或阻止。第一混合门8和第二混合门10能够由该控制器或独立的控制系统控制。在一些实施例中，第一混合门8和第二混合门10能够彼此独立地运行。其他的第二可移动元件与本文所公开的某些实施例也是可兼容的。
在所说明的实施例中，冷却设备12与加热器核14和热电装置16相比位于上游并且在分离的管路或通道中。第一通道4和第二通道6被配置为使得当HVAC系统2用于选择性加热、冷却和/或除雾时，第一混合门8和第二混合门10可选择性地在第一通道4和第二通道6之间引导气流。
在一些实施例中，冷却设备12、加热器核14和热电装置16中的一个或多于一个可与热交换器热连通，所述热交换器被配置为与气流热连通。
图4说明被配置为处于可称作加热模式的第一模式的HVAC系统2的示例性实施例。在该模式下，第一混合门8被配置在一个位置，使得它基本阻止或阻塞气流18进入第一通道4，由此迫使基本全部气流18进入第二通道6。在一些实施例中，气流18的一部分可穿过第一通道4。第二混合门10被配置为使得它不允许气流18的大部分在第一通道4和第二通道6之间穿过。优选地，在该模式下，气流18的大部分不穿过冷却设备12。在该模式下，冷却设备12可被配置为使得它不与冷源(例如冷却剂系统)热连通，由此例如冷却剂的源可在其他位置被更有效地使用。此外，引导气流穿过第二通道6并且绕过冷却设备12降低了从气流18进入冷却设备12的不希望的热量传递。即便当冷却设备12不与冷源有效地热连通时，冷却设备12一般仍将具有比气流18更低的温度，因此，如果气流18的大部分与冷却设备12热连通，则冷却设备12在加热气流18之前将会不期望地降低气流18的温度。
在第一模式中，与第二通道6流体连通的加热器核14与热源(例如车辆发动机)热连通。从热源传递到加热器核14的热量被传递到气流18中。虽然有时温暖的加热器核14能够供给足够的热量到气流18中以加热乘客舱，但是热电装置(TED)16能够用作补充的或替代的热源。TED16可被配置以使得它与等同于加热器核41的热源或者其他热源热连通。具有将热量传递到气流18的极性的电能被供给到TED 16。为了最优化补充加热，优选的是TED 16位于加热器核14的下游，这能够降低TED16的第一热传递表面(或主表面，未示出)和TED 16的第二热传递表面(或废表面(waste surface)，未示出)之间的温度差，由此提高性能系数。TED 16一般用于补充加热，然而，它在热源没有供给足够的热量到加热器核14时(例如在发动机预热时)可用作主热源。TED 16也可在加热器核14供给足够热量到气流18时被断开连接。最终的气流18被相应地加热到期望温度并且被引导到乘客舱。
在一些实施例中，也可被称作入口混合门的第一混合门8可被配置以使得它能够引导至少一部分气流18穿过第二通道6，从而气流18的一部分在进入乘客舱之前被加热。为了以较慢的速率加热乘客舱，入口混合门8可被选择性地调整以允许较少的气流穿过第二通道6和/或允许较多的气流穿过第一通道4，在第一通道4中空气未被加热。为了升高加热速率，混合门可被选择性地调整，从而较多的气流被引导穿过第二通道6并且较少的气流被允许进入第一通道4。
图5说明被配置处于可称作冷却模式的第二模式的HVAC系统2的示例性实施例。在该模式中，第一混合门8被配置以使得它能够引导气流18的至少一部分(例如，所有气流18、基本上所有气流18或者气流18的大部分)穿过第一通道4，冷却设备12可操作地连接到第一通道4，从而该部分气流18在进入乘客舱之前被冷却。第二混合门10被配置以使得它不允许气流18的大部分在第一通道4和第二通道6之间穿过。穿过第一通道4和第二通道6的气流18的量可以通过选择性地改变第一混合门8的位置而被调整。
在第二模式中，冷却设备12(例如蒸发器)被热连接到冷源(未示出)，所述冷源例如为附加散热器。在该模式中，HVAC系统2通过将热量从气流18传递到冷却设备12而冷却气流18。在一些实施例中，热电装置(TED)16可用于对第二通道6中的气流18提供补充冷却。TED 16能够被配置以使得它与冷源(未示出)热连通，所述冷源例如为低温核或附加散热器。具有导致TED 16从气流吸收热量并进而传递热量到冷源的极性的电能被供给到TED 16。在第二模式中，加热器核14是不运行的；例如，加热器核14没有主动与热源(例如，传动系冷却剂)进行实质的热连通。在某些实施例中，可使用阀门或其他控制系统(未示出)控制加热器核14的激活，并且加热器核14可被操作地与热源断开连接。
为了以较慢的速率冷却乘客舱，第一混合门8可被选择性地调整以允许较少的气流18穿过第一通道4和/或允许较多的气流18穿过第二通道6。为了升高冷却速率，第一混合门8可被选择性地调整，从而更多气流18被引导穿过第一通道4并且更少气流被允许进入第二通道6。在一些实施例中，第一混合门8可被定位成使得它基本阻止或阻塞气流18进入第二通道6，由此迫使气流18的至少大部分或基本所有气流18进入第一通道4。在某些此类实施例中，TED 16可操作地与气流18断开连接，并且将否则由TED使用的电能引导到其他位置。
图6说明被配置处于可称作除雾模式的第三模式的HVAC系统2的示例性实施例。在该模式中，第一混合门8被配置以使得它能够引导气流18的至少一部分(例如，所有气流、基本所有气流或大部分气流)穿过带有冷却设备12的第一通道4，从而气流18被冷却以便从气流18中移除湿气。在该模式中，第二混合门10被配置在一个位置，使得它基本阻止或阻塞气流18继续穿过第一通道4，由此在气流18已经穿过冷却设备12之后，将气流18的至少一部分从第一通道4转移到第二通道6中。
在第三模式中，冷却设备12(例如蒸发器)能够与第一通道4流体连通并且与冷源热连通，所述冷源例如为附加散热器(未示出)。在该模式中，HVAC系统2通过将热量从气流18传递到冷却设备12而冷却气流18。在一些实施例中，冷却设备12可以是热电装置。当冷却设备12是热电装置时，电能被供给到热电装置，该电能的极性被选择以使得TED从气流18吸收热量并且将热量施加到冷源。在一些实施例中，多个热电装置可操作地连接到HVAC系统2。在至少一些此类实施例中，被引导到每个TED并且被引导到每个TED的每个热区域的电能的极性能够被独立控制。
在第三模式中，加热器核14与热源热连通，该热源例如为车辆发动机(未示出)。从热源传递到加热器核的热量被传递到气流18。虽然加热器核14一般能够供给足够的热量以加热乘客舱，但是热电装置(TED)16能够被用作补充热源。TED 16能够被配置以使得它与热源(例如发动机(未示出))热连通。具有使得TED将热能传递到气流18的极性的电能被供给到TED 16。在一些实施例中，当TED 16被定位在加热器核的下游时，补充加热的效率升高。这能够降低TED 16的主表面和废表面之间的温度差，由此增大性能系数。当气流18在达到TED 16之前已经处于乘客舱的期望温度时，TED 16可被断开连接并且该源被转移到其他位置。
在此说明的某些实施例中，HVAC系统的加热功能和冷却功能由两个或多于两个不同的子系统来实施，所述子系统可位于HVAC系统中大致不同的位置。在一些可替代实施例中，单个TED同时进行加热和冷却以实现提升的热调节、人体舒适性和系统效率。这能够例如通过用分离的电区域构造单个TED来实现，所述分离的电区域能够通过用户选择的电压极性来激励，以同时冷却和加热舒适空气。如本文所用，术语“双温热电装置”和“双温TED”宽泛地指代具有两个或多于两个电区域的热电装置，其中这些电区域能够具有任何适当的电配置、几何尺寸或空间配置，以便实现期望的空气调节。
不管双温TED是空气-空气、液体-空气或液体-液体类型，它们都能够被设计并且构造为使得热电管路被分成多个热区域。可使用由Bell等人教导的高密度优势(high density advantage)或者可使用传统技术(参见例如美国专利6,959,555和7,231,772)来构造热电装置。可利用或不利用由Bell等人教导的新热电循环的优势(参见例如L.E.Bell，“AlternateThermodynamic Cycles with Improved Power Generation Efficiencies，”22nd Int’l Conf.on Thermoelectrics，Hérault，France(2003)；美国专利6,812,395和美国专利申请公开2004/0261829，其每一个以其整体通过引用并入本文)。
在一些实施例中，控制器或能量管理系统操作双温TED，以根据目标舱内的环境条件、气候状况和目标舱的预期环境状态来最优化能量的使用。例如，在除雾应用中，能够根据传感器采集的指示温度和湿度水平的数据来管理提供到双温TED的能量，从而TED适当地使用电能来对舒适空气调温和除湿。
一些实施例通过将两个或多于两个功能(例如冷却、除湿和/或加热)组合到单个装置中来减少用于在寒冷天气条件下对舒适空气除湿的装置的数量。某些实施例根据气候状况通过提供基于需求的冷却能力来改进系统效率，以便对舒适空气除湿。在一些实施例中，冷却系统提供与需求成比例的冷却能力。相反，蒸气压缩(VC)系统能够仅具有一个冷却能力水平。例如，典型的VC系统或者提供全部冷却能力或者无冷却能力。
某些实施例能够通过提供精细调整舒适空气温度的能力来以能量高效的方式实现更宽范围的热管理和热控制。一些实施例通过根据冷源和热源的利用进一步分离热交换器工作流体循环来提供在单个装置中有利地利用热源和冷源的能力。
在图7-图8说明的示例性HVAC系统300中，加热和冷却功能以整体或基本相邻的加热器-冷却器子系统306来实施，该子系统306具有第一热区域308和第二热区域310。在一些实施例中，加热器-冷却器子系统306是双温热电装置(例如，双温TED)。第一热区域308和第二热区域310中的每一个能够被配置为选择性地并且独立地加热或冷却舒适气流F5。此外，热区域308、310中的每一个可以由可独立配置的电力网络和工作流体网络支持。控制器(未示出)可被配置为控制电力网络和工作流体网络，以便在多个可用模式中的一个模式下运行加热器-冷却器子系统306。例如，当选择除雾、加热或冷却模式时，控制器能够根据在图7的图表中显示的配置调整HVAC系统300的电力网络和工作流体网络。
能够使用任何适当的技术来选择HVAC系统300的运行模式。例如，运行模式可至少部分经由用户界面被选择，所述用户界面被展示给驾驶员以便选择一个或多于一个设置，例如温度、风扇速度、通风位置等等。在一些实施例中，运行模式至少部分通过控制器选择，所述控制器监控测量乘客舱温度和湿度的一个或多于一个传感器。控制器还能够监控检测环境大气状况的传感器。控制器可使用从传感器、用户控制、其他源或源的组合接收的信息来在除雾、加热和冷却模式中选择。基于所选择的运行模式，控制器能够运行一个或多于一个泵、风扇、电源、阀门、压缩机、其他HVAC系统部件或HVAC系统部件的组合，从而提供具有期望特性的舒适空气到乘客舱。
在图8中说明的示例性实施例中，HVAC系统300包括空气通道302、被配置为引导气流F5穿过空气通道302的风扇304、被配置为对流过空气通道302的气流F5加热、冷却和/除雾的双温TED 306、被配置为冷却气流F5的可选冷却设备312、被配置为加热气流F5的可选加热设备314、电源(未示出)、在电源和双温TED 306之间连接的电连接E1-E4、热源(未示出)、冷源(未示出)，被配置为在双温TED 306和一个或多于一个热源或冷源之间运载工作流体的工作流体管路F1-F4、其他HVAC系统部件或任何适当的部件组合。热源能够包括由机动车辆产生的废热的一个或多于一个贮存器，例如传动系冷却剂、运动阻件(motor block)、主散热器、排气系统部件、电池组、其他适当的材料或者材料的组合。冷源可包括附加散热器(例如，未被连接到传动系冷却剂管路的散热器)、热存储装置、其他适当的材料或材料的组合。
在除雾运行模式中，双温TED 306的第一热区域308冷却舒适空气F5并对舒适空气F5除湿。控制器使得电源经由连接到第一热区域308的第一电路E1-E2以第一极性(或冷却极性)提供电能。控制器使得连接到TED 306的第一热区域308的高温侧的第一工作流体管路F1-F2与冷源热连通，所述冷源例如为附加散热器。被提供到TED 306的第一热区域308的电能的极性使得热能从舒适空气F5被引导到第一工作流体管路F1-F2。
在该除雾模式中，在空气已经穿过第一热区域308之后，双温TED306的第二热区域310对被除湿的舒适空气F5加热。控制器使得电源经由连接到第二热区域310的第二电路E3-E4以第二极性(或加热极性)提供电能。控制器使得连接到TED 306的第二热区域310的低温侧的第二工作流体管路F3-F4与热源(例如传动系冷却剂)热连通。被提供到TED 306的第二热区域310的电能的极性使得热能从第二工作流体管路F3-F4被引导到舒适空气F5。控制器能够在每个热区域中调整传递到舒适空气F5的热量或者来自舒适空气F5的热量，以便使得舒适空气F5达到期望的温度和/或湿度。然后，舒适空气F5能够被引导到乘客舱。
当选择加热运行模式时，双温TED 306的第一热区域308和第二热区域310均加热舒适空气F5。控制器使得电源经由连接到热区域308、310的第一和第二电路E1-E4以加热极性提供电能。控制使得连接到TED306的低温侧的工作流体管路F1-F4与热源(例如传动系冷却剂)热连通。被提供到双温TED 306的两个热区域308、310的电能的极性使得热能从工作流体管路F1-F4被引导到舒适空气F5。
当选择冷却运行模式时，双温TED 306的第一热区域308和第二热区域310均冷却舒适空气F5。控制器使得电源经由连接到热区域308、310的第一和第二电路E1-E4以冷却极性提供电能。控制器致使连接到TED 306的高温侧的工作流体管路F1-F4与冷源(例如附加散热器)热连通。被提供到双温TED 306的两个热区域308、310的电能的极性使得热能从舒适空气F5被引导到工作流体管路F1-F4。
在图7-图8中说明的HVAC系统300能够可选地包括冷却设备312(例如蒸发器)和加热设备314(例如加热器核)。当HVAC系统运行在具体的模式下时，冷却设备312和加热设备314能够被配置为补充或取代双温TED 306的冷却、除雾和加热功能中的一个或多于一个。例如，当传动系冷却剂已经达到足够高的温度以使得舒适空气F5在其穿过加热器核314时达到期望温度时，加热器核314能用于替代双温TED 306加热舒适空气F5。虽然在图8中说明的示例性实施例显示了冷却设备312和/或加热设备314能够被定位在双温TED 306的上游，但是应理解冷却设备312和加热设备314中的至少一个能够被定位在双温TED 306的下游。例如，在一些实施例中，当HVAC系统300在除雾模式下运行时，双温TED 306的热区域308、310中的至少一个能够用来冷却舒适空气F5或者对舒适空气F5除湿，同时定位在TED 306下游的加热设备加热被除湿的空气。
在图9-图11中说明的加热器-冷却器400的示例性实施例中，第一流体流F1穿过位于具有两个热电管路区域402、408的双温TED的第一侧的两个热交换区域404、410。第二流体流F2穿过位于该双温TED的第二侧的两个热交换区域406、412。第一热电管路区域402和第二热电管路区域408中的每一个能够被配置为彼此独立地在期望的方向上选择性地传递热量。此外，热电管路区域402、408中的每一个能够被连接到可独立配置的电路路径E1-E2、E3-E4。控制器能够被配置为控制电力网络E1-E4和流体流F1-F2，以便在多个可用模式中的一种模式下运行加热器-冷却器400。例如，当选择除雾、加热或冷却模式时，控制器能够根据图9表格中显示的配置调整加热器-冷却器400的电力网络。
能够使用任何适当的技术来选择加热器-冷却器400的运行模式，其包括先前关于在图7-图8中显示的HVAC系统300所描述的技术。
在图10-图11中说明的示例性实施例中，加热器-冷却器400包括与第一热电管路区域402的相对侧热连通的第一对热交换区域404、406。第二对热交换区域410、412与第二热电管路区域408的相对侧热连通。第一热电管路区域402和第二热电管路区域408被配置为对流过热交换区域的流体进行加热、冷却和/或除雾。电源(未示出)能够使用独立的电路路径E1-E2、E3-E4提供能量到每个热电管路区域402、408。加热器-冷却器能够包括被配置为运载流体流F1-F2穿过与TED热连通的热交换区域404和410、406和412的流体管路。
在除雾运行模式中，加热器-冷却器400的第一热电管路区域402冷却流过主流体管路的第一热交换区域404的主流体流F1。控制器使得电源经由连接到第一热电管路区域402的第一电路E1-E2以第一极性(或冷却极性)提供电能。流过工作流体管路的第一热交换区域406的工作流体流F2从第一热电管路区域402的高温侧移除热量。工作流体流F2能够在反向于主流体流F1的方向上流动，因为流体流F1-F2横穿加热器-冷却器400。被提供到加热器-冷却器400的第一热电管路区域402的电能的极性使得热量从主流体流F1被引导到工作流体流F2。在一些实施例中，工作流体流F2与冷源(例如附加散热器)热连通。在可替代实施例中，当选择除雾模式时，控制器能够致使工作流体流F2与主流体流F1一起被引导到目标舱。
在除雾模式中，在流体已经穿过第一热交换区域404之后并且当流体流过主流体管路的第二热交换区域410时，加热器-冷却器400的第二热电管路区域408加热主流体流F1。控制器使得电路经由连接到第二热电管路区域408的第二电路E3-E4以第二极性(或加热极性)提供电能。流过工作流体管路的第二热交换区域412的工作流体流F2与第二热电管路区域408的低温侧热连通。当工作流体流F2的流动方向与主流体流F1的流动方向相反时，工作流体流F2在流到工作流体管路的第一热交换区域406之前穿过第二热交换区域412。被提供到加热器-冷却器400的第二热电管路区域408的电能的极性使得热量从工作流体流F2被引导到主流体流F1。
当选择加热运行模式时，加热器-冷却器400的第一热电管路区域402和第二热电管路区域408中的一个或者两个对流过主流体管路的第一热交换区域404和第二热交换区域410的主流体流F1加热。控制器使得电源经由连接到热电管路区域402、408的第一和第二电路E1-E4以加热极性提供电能。流过第一热交换区域406和第二热交换区域412的工作流体流F2将热量传递到热电管路区域402、408的低温侧。在一些实施例中，当选择加热模式时，控制器使得工作流体流F2与热源(例如传动系冷却剂)热连通。被提供到加热器-冷却器400的第一热电管路区域402和第二热电管路区域408的电能的极性使得热量从工作流体流F2被引导到主流体流F1。在一些实施例中，当确定主流体流F1能够达到期望温度而不激活两个热电管路区域402、408时，电能仅被提供到热电管路区域402、408中的一个。
当选择冷却运行模式时，加热器-冷却器400的第一热电管路区域402和第二热电管路区域408均冷却流过主流体管路的第一热交换区域404和第二热交换区域410的主流体流F1。控制器使得电源经由连接到热电管路区域402、408的第一和第二电路E1-E4以冷却极性提供电能。流过第一热交换区域406和第二热交换区域412的工作流体流F2从热电管路区域402、408的高温侧移除热量。在一些实施例中，当选择冷却模式时，控制器使得工作流体流F2与冷源(例如附加散热器)热连通。被提供到加热器-冷却器400的第一热电管路区域402和第二热电管路区域408的电能的极性使得热量从主流体流F1被引导到工作流体流F2。在一些实施例中，当确定主流体流F1能够达到期望温度而不激活两个热电管路区域402、408时，电能仅被提供到热电管路区域402、408中的一个。
贯穿本说明书提到的“一些实施例”、“某些实施例”或“实施例”意味着结合该实施例所描述的具体部件、结构和特征被包括在至少一些实施例中。因此，在整个说明书中不同位置出现的短语“在一些实施例中”或“在实施例中”不必全部指代相同的实施例，而是可指代一个或多于一个相同或不同的实施例。此外，具体部件、结构或特征可以任何适当的方式在一个或多于一个实施例中组合，这对于本领域技术人员从本公开来看将是明显的。
为了说明的目的，已经在提供舒适空气到车辆、飞行器、火车、公共汽车、卡车、混合能量车辆、电动车辆、轮船或任何其他载人或载货的运载工具的乘客舱的背景下描述了一些实施例。应理解本文公开的实施例不被限制在具体背景或具体设定下(在这些具体背景或具体设定下这些实施例已经被描述)，并且至少一些实施例能够用于提供舒适空气到家庭、办公室、工业空间和其他建筑或空间。还应理解至少一些实施例可在其他背景下使用，其中能够有利地使用温度受控流体，例如管理装备的温度。
如在本申请中使用的，术语“包含”、“包括”、“具有”和类似术语是同义的并且以开放方式被包含地使用，并且不排除额外的元件、部件、动作、操作等等。另外，术语“或”以其包含的意义(而不是以其排除的意义)使用，从而当例如用于连接一系列元件时，术语“或”指的是列表中一个、一些或全部元件。
相似地，应理解在以上实施例的描述中，为使本公开流畅并且帮助理解多种发明性方面中的一个或多于一个，多种特征有时在单个实施例、附图或其描述中被组合一起。然而，本公开的方法不应被理解为反映在本发明中任何权利要求需要比在该权利要求中明确表述的更多特征。相反，发明性的方面在于比任何单个先前公开的实施例的所有特征更少的特征组合。
虽然在某些优选实施例和示例的背景下已经公开了在此描述的发明，但是本领域的技术人员将理解本发明可超越具体公开的实施例延伸到其他可替代的实施例和/或本发明的应用以及其变型和等价物。因此，希望在此公开的本发明的范围不应限制在上述具体实施例，而是由对随附的权利要求的公平理解唯一确定。
Claims (40)
1.一种控制区域内温度的系统，所述系统包括：
至少一个主流体通道；和
至少一个热电装置，其被可操作地连接到至少一个主流体通道，所述至少一个热电装置包括至少一个热电元件，所述至少一个热电元件被配置为在应用第一极性电能时加热在至少一个所述主流体通道中流动的流体的至少一部分，并且在应用第二极性电能时冷却所述流体的至少一部分；
其中至少一个热电装置被细分为多个热区域，所述多个热区域包括：
第一热区域，其被可操作地连接到第一电路，所述第一电路可在所述第一极性和所述第二极性之间切换；以及
第二热区域，其被可操作地连接到第二电路，所述第二电路可在所述第一极性和所述第二极性之间切换并且独立于所述第一电路的极性。
2.如权利要求1所述的系统，其进一步包括：
至少一个第一热交换器，其被设置在所述主流体通道内并且被热连接到所述热电装置的所述第一热区域中的第一主表面；和
至少一个第二热交换器，其被设置在所述主流体通道内并且被热连接到所述热电装置的所述第二热区域中的第二主表面。
3.如权利要求2所述的系统，其进一步包括：
工作流体通道；
至少一个第三热交换器，其被设置在所述工作流体通道内并且被热连接到所述热电装置的所述第一热区域中的第一废表面；和
至少一个第四热交换器，其被设置在所述工作流体通道内并且被热连接到所述热电装置的所述第二热区域中的第二废表面；
其中所述热电装置被配置为在所述第一热区域中的所述第一主表面和所述第一废表面之间传递热量，并且在所述第二热区域中的所述第二主表面和所述第二废表面之间传递热量。
4.如权利要求1所述的系统，其进一步包括控制器，所述控制器被配置为通过控制至少一个第一电路的极性和至少一个第二电路的极性来以多种可用模式中的一种运行所述系统。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述多个可用模式包括除雾模式、加热模式和冷却模式。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述控制器被配置为当所述系统以所述除雾模式运行时，以所述第二极性运行所述第一电路并且以所述第一极性运行所述第二电路。
7.如权利要求1所述的系统，其进一步包括：
第一工作流体管路，其被热连接到所述热电装置的所述第一热区域中的第一废表面；和
独立于所述第一工作流体管路的第二工作流体管路，所述第二工作流体管路被热连接到所述热电装置的所述第二热区域中的第二废表面。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述第一工作流体管路和所述第二工作流体管路中的每一个被选择性连接在所述热电装置和冷源之间或者连接在所述热电装置和热源之间。
9.如权利要求8所述的系统，其中当所述第一电路被切换到所述第一极性时，所述第一工作流体管路被连接到热源，并且当所述第一电路被切换到所述第二极性时，所述第一工作流体管路被连接到冷源；并且其中当所述第二电路被切换到所述第一极性时，所述第二工作流体管路被连接到所述热源，而当所述第二电路被切换到所述第二极性时，所述第二工作流体管路被连接到冷源。
10.如权利要求9所述的系统，其进一步包括控制器，所述控制器被配置为通过切换所述第一电路到所述第二极性并且切换所述第二电路到所述第一极性，以除雾模式运行所述系统。
11.一种使用加热、通风和空调系统输送温度受控流体到一区域的方法，所述方法包括：
以多种可用模式中的一种运行所述系统，以提供流体流到所述区域，所述多种可用模式包括除雾模式、加热模式和冷却模式；
在所述除雾模式期间通过以下方式输送流体到所述区域：
将流体流引导到热电装置的主流体通道中；
将热量从所述热电装置的第一热区域中的所述流体流的至少一部分中移出；以及
随后将热量施加到所述热电装置的第二热区域中的所述流体流的所述至少一部分中；
在所述加热模式期间通过以下方式输送流体到所述区域：
将流体流引导到所述热电装置的所述主流体通道中；以及
将热量施加到所述热电装置的所述第一热区域和所述第二热区域中的至少一个中的所述流体流的至少一部分中；
并且
在所述冷却运行期间通过以下方式输送流体到所述区域：
将流体流引导到所述热电装置的所述主流体通道；以及
将热量从所述热电装置的所述第一热区域和所述第二热区域的至少一个中的所述流体流的至少一部分中移出。
12.如权利要求11所述的方法，其中在所述除雾模式期间输送所述流体还包括：
通过在所述第一热区域和冷源之间循环第一工作流体而从所述热电装置的所述第一热区域中移出热量；以及
通过在所述第二热区域和热源之间循环第二工作流体而将热量施加到所述热电装置的所述第二热区域。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一工作流体和所述第二工作流体中的每一种均包括液态热传递流体。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一工作流体包括水溶液并且所述第二工作流体包括相同的水溶液。
15.如权利要求11所述的方法，其中在所述加热模式期间输送所述流体还包括：
提供具有第一极性的电能到所述热电装置的所述第一热区域；和
提供具有相同极性的电能到所述热电装置的所述第二热区域；
其中被提供到所述热电装置的电能使得热量从至少一种工作流体经由所述热电装置被传递到所述流体流的所述至少一部分。
16.一种制造调节区域中流体的系统的方法，所述方法包括：
提供至少一个流体流动通道；
将至少一个热电装置可操作地连接到所述至少一个流体流动通道；
提供与所述至少一个热电装置的至少一个废表面热连通的至少一个工作流体通道；
将第一电路连接到所述至少一个热电装置的第一热区域，所述第一电路被配置为选择性地以第一极性或第二极性向所述第一热区域供给电能；以及
将第二电路连接到所述至少一个热电装置的第二热区域，所述第二电路被配置为选择性地以第一极性或第二极性向所述第二热区域供给电能。
17.如权利要求16所述的方法，其还包括提供控制器，所述控制器被配置为至少部分通过选择所述第一电路的极性和所述第二电路的极性来控制系统。
18.如权利要求16所述的方法，其还包括配置所述至少一个工作流体通道以在所述至少一个热电装置和热源或冷源之间选择性地转移热量。
19.如权利要求16所述的方法，其中可操作地将所述至少一个热电装置连接到所述至少一个流体流动通道包括：
将至少一个第一热交换器设置在所述至少一个流体流动通道中；
将至少一个第二热交换器设置在所述至少一个流体流动通道中；
将所述至少一个热电装置的所述第一热区域连接到所述至少一个第一热交换器；并且
将所述至少一个热电装置的所述第二热区域连接到所述至少一个第二热交换器。
20.如权利要求19所述的方法，其中将所述至少一个热电装置的所述第一热区域连接到所述至少一个第一热交换器包括将所述第一热区域中的主表面连接到所述至少一个第一热交换器，所述主表面与所述第一热区域中的废表面相对。
21.一种控制区域内温度的系统，所述系统包括：
第一流体通道；
第二流体通道，其通过分隔物至少部分地与所述第一流体通道分离；
冷却设备，其被可操作地连接以冷却所述第一流体通道中的空气；
加热器核，其被可操作地连接以加热所述第二流体通道中的空气；
热电装置，其被可操作地连接到所述加热器核下游的所述第二流体通道；
流动转移通道，其被设置在所述第一流体通道和所述第二流体通道之间，所述流动转移通道被配置为选择性地将在所述第一流体通道中已经由所述冷却设备冷却的空气转移到所述第二流体通道，从而所述空气在穿过所述流动转移通道之后穿过所述加热器核和所述热电装置中的至少一个；以及
控制器，其被配置为以冷却模式、加热模式和除雾模式中的至少一种运行所述系统，其中所述控制器使得所述流动转移通道在所述除雾模式期间将空气从所述第一流体通道转移到所述第二流体通道。
22.如权利要求21所述的系统，其中所述流动转移通道包括转移混合门，所述转移混合门被配置为至少在第一位置和第二位置之间移动，
其中当所述转移混合门处于所述第一位置时，空气从所述第一流体通道被转移到所述第二流体通道，并且
其中当所述转移混合门处于所述第二位置时，空气被允许流动而不转移穿过所述第一流体通道。
23.如权利要求22所述的系统，其还包括入口混合门，所述入口混合门被配置为引导流体到所述第一流体通道或所述第二流体通道中的至少一个，其中所述入口混合门在第一位置、第二位置和所述第一位置与第二位置之间的所有位置之间可操作地移动，并且其中所述入口混合门的移动独立于所述转移混合门的位置。
24.如权利要求21所述的系统，其中所述冷却设备从流过所述第一流体通道的气流吸收热量，并且所述热电装置在所述除雾模式期间将热量传递到流过所述第二流体通道的气流的一部分。
25.如权利要求21所述的系统，所述系统还包括入口通道选择设备，所述入口通道选择设备被配置为将进入所述系统的至少一部分空气引导到所述第一流体通道和所述第二流体通道中的至少一个。
26.如权利要求25所述的系统，其中所述入口通道选择设备被配置为引导气流到所述第二流体通道中，并且所述热电装置被配置为在所述加热模式期间将热量传递到所述气流的至少一部分。
27.如权利要求21所述的系统，其中所述冷却设备被配置为从气流中吸收热量，并且所述热电装置被配置为在所述冷却模式期间从气流中吸收热量。
28.如权利要求21所述的系统，其中所述流动转移通道包括形成在所述分隔物中的孔，其中所述孔被配置为被至少部分被选择性地阻挡。
29.如权利要求21所述的系统，其中所述热电装置被分为多个热区域，所述多个热区域包括：
第一热区域，其被配置为根据应用的第一极性电能加热在所述第二流体通道中流动的流体并且根据应用的第二极性电能冷却所述流体；和
第二热区域，其可在所述第一极性和所述第二极性之间切换并且独立于应用到所述第一热区域的电能的极性。
30.如权利要求21所述的系统，其中所述加热器核至少在所述加热模式期间与传动系冷却剂热连通，并且其中所述加热器核至少在所述冷却模式期间不与传动系冷却剂热连通。
31.如权利要求21所述的系统，其中所述热电装置的至少一个表面被连接到与气流热连通的至少一个热交换器。
32.如权利要求21所述的系统，其中所述冷却设备被连接到与气流热连通的至少一个热交换器。
33.一种使用加热、通风和空调系统输送温度受控气体到一区域的方法，所述方法包括：
以多种可用模式中的一种运行所述系统，从而提供气流到所述区域，所述多种可用模式包括第一模式、第二模式和第三模式；
在所述第一运行模式期间通过以下方式输送空气到所述区域：：
将气流引导到至少一个第一流体流动通道；
使用冷却设备冷却所述第一流体流动通道中的气流的至少一部分；
随后将气流的被冷却部分的至少一部分从所述第一流体流动通道中转移到第二流体流动通道；并且
随后使用加热器核、热电装置或者所述加热器核和热电装置二者加热所述第二流体流动通道中的气流的被冷却部分的被转移部分的至少一部分；
在所述第二运行模式期间通过以下方式输送空气到所述区域：
将气流至少引导到所述第二流体通道中；并且
使用所述加热器核、所述热电装置或者所述加热器核和热电装置二者加热所述第二流体流动通道中的气流的至少一部分；以及
在所述第三运行模式期间通过以下方式输送空气到所述区域：
将气流引导到所述第一流体流动通道和所述第二流体流动通道中的至少一个；并且
使用所述冷却设备冷却所述第一流体流动通道中的气流的至少一部分，或者使用所述热电装置冷却所述第二流体流动通道中的气流的至少一部分，或者在使用所述热电装置冷却所述第二流体流动通道中的气流的至少一部分的同时，使用所述冷却设备冷却所述第一流体流动通道中的气流的至少一部分。
34.如权利要求33所述的方法，其中在所述第三模式期间输送空气还包括：
确定将被提供到所述热电装置以便使用所述热电装置冷却气流到期望温度的第一能量是否小于被提供到所述冷却设备以便使用所述冷却设备冷却气流到所述期望温度的第二能量；以及
当确定所述第一能量小于所述第二能量时，使用所述热电装置冷却所述第二流体流动通道中的气流。
35.如权利要求33所述的方法，其中在所述第二模式期间输送空气还包括：
确定所述加热器核是否准备加热气流到期望温度；
当确定所述加热器核准备加热气流到期望温度时，使用所述加热器核加热所述第二流体流动通道中的气流；以及
当确定所述加热器核没有准备加热气流到期望温度时，使用热电装置加热所述第二流体流动通道中的气流。
36.一种制造调节车辆中乘客舱空气的设备的方法，所述方法包括：
提供至少部分分为第一空气管路和第二空气管路的气流通道；
可操作地连接冷却设备到所述第一空气管路；
可操作地连接加热器核到所述第二空气管路；
可操作地连接至少一个热电装置到所述第二空气管路，使得在空气流过通道时所述至少一个热电装置在所述加热器核的下游；以及
在所述第一空气管路和所述第二空气管路之间提供流体转移通道，使得在空气流过通道时所述流体转移通道被定位在所述冷却设备的下游和所述加热器核的上游，其中所述流体转移通道被配置为将空气从所述第一空气管路至少部分选择性地转移到所述第二空气管路。
37.如权利要求36所述的方法，其中可操作地连接冷却设备包括在所述第一流体通道中设置所述至少一个热交换器并且将所述至少一个热交换器连接到所述冷却设备。
38.如权利要求36所述的方法，其中可操作地连接加热器核包括在所述第二流体通道中设置至少一个热交换器并且将所述至少一个热交换器连接到所述加热器核。
39.如权利要求36所述的方法，其中可操作地连接热电装置包括在所述第二流体通道中设置至少一个热交换器并且将所述至少一个热交换器连接到所述热电装置。
40.如权利要求36所述的方法，其还包括提供通道选择设备，其中所述通道选择设备被设置在所述第一空气管路和所述第二空气管路的入口附近。
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