專利名稱：儲熱水式供熱水系統(tǒng)及其運轉(zhuǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及儲熱水式供熱水系統(tǒng)及其運轉(zhuǎn)方法，尤其涉及使蓄電部的充放電效率以及將其組合后的系統(tǒng)的效率提高的控制。
背景技術(shù)：
以前，發(fā)表了很多對熱泵循環(huán)和將系統(tǒng)電力充放電的二次電池進行組合來利用的系統(tǒng)。在此，已知二次電池的充放電特性通常很大程度地受二次電池自身的溫度影響。于是，為了將二次電池調(diào)節(jié)到適當?shù)臏囟?，公開有利用熱泵所生成的熱的系統(tǒng)(例如，專利文獻1) O另外，公開有如下結(jié)構(gòu)在具有伴有儲水箱的熱泵循環(huán)和二次電池的系統(tǒng)中，當二次電池的溫度低于規(guī)定溫度的情況下，將儲水箱內(nèi)的中溫部的水的熱供給到二次電池來加熱二次電池的結(jié)構(gòu)(例如，專利文獻2)。在專利文獻1中，為了加熱二次電池，利用從熱泵取出的熱。但是，在上述那樣的結(jié)構(gòu)中，二次電池的充放電效率雖然提高，但因此熱泵側(cè)的效率降低。另外，在專利文獻2記載的結(jié)構(gòu)中，也導致雖然二次電池的效率提高但熱泵側(cè)的效率降低?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平8-138761號公報專利文獻2 日本特開2010-007953號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種不降低熱泵的效率而有效地調(diào)整二次電池的溫度的儲熱水式供熱水系統(tǒng)及其運轉(zhuǎn)方法。本發(fā)明的儲熱水式供熱水系統(tǒng)，具備蓄電部、熱泵循環(huán)、儲水箱、第一熱交換器、 水循環(huán)路徑、第二熱交換器、第一路徑、第二路徑、第一溫度檢測部、第二溫度檢測部、控制部。熱泵循環(huán)包含壓縮器、對水進行加熱的放熱器、膨脹閥、蒸發(fā)器。熱泵循環(huán)以壓縮器、放熱器、膨脹閥、以及蒸發(fā)器的順序使第一制冷劑循環(huán)。儲水箱儲藏由放熱器加熱了的水并能將水供給到外部負荷。水循環(huán)路徑使儲水箱內(nèi)的水從儲水箱以第一熱交換器、放熱器的順序循環(huán)并再次回到儲水箱。第一路徑使第二制冷劑以第二熱交換器、蒸發(fā)器的順序循環(huán)。第二路徑是使第二制冷劑循環(huán)的路徑，并且是能夠與第一路徑切換使用的路徑，使第二制冷劑以第一熱交換器、第二熱交換器的順序循環(huán)。第一溫度檢測部檢測蓄電部的溫度。第二溫度檢測部檢測在儲水箱中蓄積的水的溫度?？刂撇壳袚Q第二制冷劑循環(huán)的路徑。蒸發(fā)器冷卻第二制冷劑和空氣。第一熱交換器進行水和第二制冷劑之間的熱交換。第二熱交換器進行蓄電部和第二制冷劑之間的熱交換?？刂撇吭谟傻谝粶囟葯z測部檢測的蓄電部的溫度高于第一規(guī)定溫度的情況下，進行控制以使第二制冷劑在第一路徑中流動。控制部在由第一溫度檢測部檢測的蓄電部的溫度低于第二規(guī)定溫度的情況下，進行控制以使第二制冷劑在第二路徑中流動?？刂撇吭谟傻谝粶囟葯z測部檢測的蓄電部的溫度在第二規(guī)定溫度以上且第一規(guī)定溫度以下的情況下，進行控制以使得將第一路徑及第二路徑關(guān)閉。另外，本發(fā)明的運轉(zhuǎn)方法所用的儲熱水式供熱水系統(tǒng)，具有蓄電部、熱泵循環(huán)、儲水箱、第一熱交換器、水循環(huán)路徑、第二熱交換器、第一路徑、第二路徑、第一溫度檢測部、第二溫度檢測部、控制部。熱泵循環(huán)包含壓縮器、對水進行加熱的放熱器、膨脹閥、蒸發(fā)器。熱泵循環(huán)使第一制冷劑以壓縮器、放熱器、膨脹閥、以及蒸發(fā)器的順序循環(huán)。儲水箱儲藏由放熱器加熱了的水并能將水供給到外部負荷。水循環(huán)路徑使儲水箱內(nèi)的水從儲水箱以第一熱交換器、放熱器的順序循環(huán)并再次回到儲水箱。第一路徑使第二制冷劑以第二熱交換器、蒸發(fā)器的順序循環(huán)。第二路徑是使第二制冷劑循環(huán)的路徑，并且是能夠與第一路徑切換使用的路徑，使第二制冷劑以第一熱交換器、第二熱交換器的順序循環(huán)。蒸發(fā)器冷卻第二制冷劑和空氣。第一熱交換器進行水和第二制冷劑之間的熱交換。第二熱交換器進行蓄電部和第二制冷劑之間的熱交換。上述系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)方法中，在蓄電部的溫度高于第一規(guī)定溫度的情況下，利用第二熱交換器來與在第一路徑中流動的第二制冷劑進行熱交換，從而冷卻蓄電部。在蓄電部的溫度低于第二規(guī)定溫度的情況下，利用第三熱交換器來與在第二路徑中流動的第二制冷劑進行熱交換，從而加熱蓄電部。另外，也可以是，將第一路徑和第二路徑作為獨立的路徑形成，由控制部控制設(shè)于各個路徑上的泵的動作，從而控制在第一路徑和第二路徑中流動的制冷劑的流動。根據(jù)本發(fā)明的儲熱水式供熱水系統(tǒng)及其運轉(zhuǎn)方法，能夠?qū)⑿铍姴康臏囟瓤偸钦{(diào)節(jié)為最適合的溫度，并且也能夠提高熱泵循環(huán)的效率。


圖1是本發(fā)明實施方式的儲熱水式供熱水系統(tǒng)的概略圖；圖2是本發(fā)明實施方式的儲熱水式供熱水系統(tǒng)的控制流程圖；圖3是本發(fā)明實施方式的其它儲熱水式供熱水系統(tǒng)的概略圖；圖4是本發(fā)明實施方式的其它儲熱水式供熱水系統(tǒng)的控制流程圖。
具體實施例方式參照圖1對本發(fā)明實施方式的儲熱水式供熱水系統(tǒng)的基本構(gòu)成進行說明。圖1為本實施方式的儲熱水式供熱水系統(tǒng)的概略圖。該儲熱水式供熱水系統(tǒng)具有熱泵循環(huán)1、儲水箱2、作為蓄電部的二次電池3、水循環(huán)路徑4、第一路徑5、第二路徑6、第一熱交換器7、第二熱交換器8、控制部9。熱泵循環(huán)1具有蒸發(fā)器12、壓縮器11、放熱器12、膨脹閥13、以及將它們依次相連的配管14。在配管14內(nèi)封入有工作介質(zhì)(第一制冷劑，未圖示)。該工作介質(zhì)例如可以使用水、烴、氨(ammonia)、含氫氯氟烴等。儲水箱2內(nèi)的水從儲水箱2下部的流出口(未圖示)向水循環(huán)路徑4流動，依次流過第一熱交換器7、放熱器10，從儲水箱2上部的流入口(未圖示)流入儲水箱2內(nèi)。艮口， 在水循環(huán)路徑4中，第一熱交換器7較之放熱器12位于上游側(cè)。另外，在水循環(huán)路徑4中，設(shè)有使水循環(huán)的泵15。在第一路徑5及第二路徑6的內(nèi)部封入有制冷劑(第二制冷劑)。第二制冷劑與工作介質(zhì)(第一制冷劑)同樣，使用例如水、烴、氨、含氫氯氟烴等。在第一路徑5中，制冷劑(第二制冷劑)按與二次電池3進行熱交換的第二熱交換器8、蒸發(fā)器10的順序循環(huán)。 第一路徑5設(shè)有用于使制冷劑(第二制冷劑)循環(huán)的泵16。另外，第二路徑6是能夠與第一路徑5切換使用的路徑，經(jīng)由切換閥17從第一路徑5分支而形成。構(gòu)成為，第二路徑6中制冷劑(第二制冷劑)從切換閥17通過第一熱交換器7、第二熱交換器8并再度回到切換閥17以進行循環(huán)。二次電池3設(shè)有第一溫度檢測部18。由第一溫度檢測部18檢測出的溫度信息被輸入到控制部9。儲水箱2設(shè)有第二溫度檢測部19。由第二溫度檢測部19檢測的溫度信息被輸入到控制部9。另外，優(yōu)選將第二溫度檢測部19設(shè)在儲水箱2內(nèi)的下部。由此，能夠計測從儲水箱2下部向水循環(huán)路徑4流出的水的溫度，因此，能夠更正確地計測向第一熱交換器7流入的水的溫度。說明熱泵循環(huán)1的基本動作。首先，在蒸發(fā)器10中，工作介質(zhì)從外部氣體奪取熱而成為低溫、低壓的氣體。蒸發(fā)器10由于從外部氣體奪取熱并且還從流過第一路徑5的第二制冷劑得到熱，從而使工作介質(zhì)蒸發(fā)。另外，進行向蒸發(fā)器10的熱供給的熱源并不特別限于外部氣體和第二制冷劑。例如也可以利用水等液體或排出氣體等。接著，在壓縮器11中，壓縮工作介質(zhì)，將其高溫、高壓化。接著，在放熱器12中，將工作介質(zhì)的熱與循環(huán)外部的水、空氣及制冷劑等熱交換而放出。在本實施方式中，放熱器12進行在配管14中流動的工作介質(zhì)和在水循環(huán)路徑4 中流通的水之間的熱交換，對水進行加熱。最后，在膨脹閥13中，高壓的工作介質(zhì)被減壓而回到低溫、低壓的液體狀態(tài)。如上所述，在儲水箱2中蓄積通過從熱泵循環(huán)1供給的熱而被加熱后的水。熱泵循環(huán)1和儲水箱2內(nèi)的水之間的熱交換如下進行。儲水箱2內(nèi)的水在與儲水箱2連接的水循環(huán)路徑4內(nèi)循環(huán)。水循環(huán)路徑4構(gòu)成為， 水從儲水箱2內(nèi)的下部流出，流入儲水箱2的上部。在水循環(huán)路徑4中流動的水在熱泵循環(huán)1的放熱器12中與工作介質(zhì)(第一制冷劑)進行熱交換。由此，經(jīng)由放熱器12從工作介質(zhì)(第一制冷劑)向從儲水箱2下部流出的較低溫的水供給熱。被供給熱而成為高溫的水從水循環(huán)路徑4向儲水箱2的上部流入。將這樣被加溫的儲水箱2內(nèi)的水供給到例如供熱水或供暖等的外部負荷。在夜間從系統(tǒng)電力向作為蓄電部的二次電池3充電。另外，除了系統(tǒng)電力以外，也可以從利用了自然能源的發(fā)電設(shè)備(例如太陽能電池等)或燃料電池蓄積電力。二次電池 3中蓄積的電力例如在熱泵循環(huán)1的壓縮器11的動作中加以利用。這樣，能夠利用夜間的廉價電力使熱泵循環(huán)1運行。另外，除此以外，在二次電池3中蓄積的電力也可以在各種耗電設(shè)備例如家庭用冰箱、電視等中加以利用。下面，使用圖2詳細地說明本實施方式的二次電池3的溫度的調(diào)整方法。圖2是用本實施方式的儲熱水式供熱水系統(tǒng)的控制部9按每規(guī)定時間進行處理的控制流程圖。本系統(tǒng)中，二次電池3以能夠經(jīng)由第二熱交換器8而與在第一路徑5及第二路徑中流動的制冷劑(第二制冷劑)熱交換的方式構(gòu)成。通常，二次電池3的充放電性能根據(jù)溫度而較大地變動。例如，通常使用的鋰離子二次電池的溫度特性在常溫(25°C左右)下充放電損失、劣化小，當由常溫成為高溫時劣化變大，當成為低溫時充放電損失、劣化都變大。 在本實施方式的系統(tǒng)中，控制部9切換第二制冷劑所循環(huán)的路徑，從而將二次電池3的溫度保持在最適合的范圍。當以二次電池3的溫度為最適合的溫度(25°C左右)進行運轉(zhuǎn)時，切換閥17關(guān)閉， 以使制冷劑不會流入第一路徑5及第二路徑6中的任一個。首先，若由控制部9開始控制處理(圖2中“開始”)，則判斷由第一溫度檢測部 18檢測的二次電池3的溫度是否高于規(guī)定的溫度TOh (第一規(guī)定溫度)(步驟S01)。在此， TBh是最適合二次電池3的動作的溫度的上限值，例如設(shè)定為35°C。當二次電池3的溫度高于TBh時(步驟SOl的“是”)，控制部9將切換閥17切換到第一路徑5側(cè)(步驟S02)。 由此，制冷劑(第二制冷劑)在第一路徑5中循環(huán)。并且，在蒸發(fā)器10中，由在第一路徑5 中流動的制冷劑(第二制冷劑)和在配管14內(nèi)流動的工作介質(zhì)(第一制冷劑)進行熱交換。另外，在第二熱交換器8中，由二次電池3和在第一路徑5中流動的制冷劑(第二制冷齊U)進行熱交換。結(jié)果，二次電池3所具有的熱向工作介質(zhì)(第一制冷劑)移動。由此，二次電池3由于將保有的熱帶給工作介質(zhì)(第一制冷劑)而得到冷卻。另一方面，蒸發(fā)器10 利用從二次電池3得到的熱，使工作介質(zhì)蒸發(fā)。控制部9繼續(xù)進行該控制，直到溫度檢測部 18檢測的二次電池3的溫度成為TBh以下(步驟S03)，當二次電池3的溫度成為TBh以下時(步驟S03的“是”)，關(guān)閉切換閥17 (步驟S04)。另一方面，在二次電池3的溫度為TBh以下的情況下(步驟SOl的“否”)，判斷二次電池3的溫度是否低于規(guī)定的溫度TBI (第二規(guī)定溫度)(步驟。在此，TBl是指最適合二次電池3的動作的溫度的下限值，例如設(shè)定為10°C。在二次電池3的溫度為TBl以上的情況下(步驟S05的“否”)，控制部9判斷為二次電池3處于最適合的溫度。此時，在切換閥17被開放的情況下控制部9關(guān)閉切換閥17(步驟S04)。另一方面，在二次電池3的溫度低于TBl的情況下(步驟S05的“是”)，控制部9 判斷由第二溫度檢測部19檢測的儲水箱2內(nèi)的水的溫度是否在規(guī)定的溫度TW(第三規(guī)定溫度)以上(步驟S06)。此時，優(yōu)選將TW設(shè)定為上述TBl以上的溫度，例如設(shè)定為20°C。 在由第二溫度檢測部19檢測的溫度為TW以上的情況下(步驟S06的“是”)，控制部9將切換閥17切換到第二路徑6側(cè)(步驟S07)。由此，制冷劑(第二制冷劑)在第二路徑6中循環(huán)。而且，第一熱交換器7中，由在第二路徑6中流動的制冷劑(第二制冷劑)和在水循環(huán)路徑4中流動的水進行熱交換。 另外，在第二熱交換器8中，由二次電池3和在第二路徑6中流動的制冷劑(第二制冷劑) 進行熱交換。由于流入第一熱交換器7的水的溫度比二次電池3的溫度高，所以，結(jié)果是熱從在水循環(huán)路徑4中流動的水向二次電池3移動。因此，二次電池3被加熱，被調(diào)節(jié)成最適合的溫度。另外，水由于向二次電池3轉(zhuǎn)移熱，從而自身的溫度降低。因此，在放熱器12中， 更有效地進行與工作介質(zhì)(第一制冷劑)的熱交換。結(jié)果是能夠提高熱泵循環(huán)1的效率。 控制部9繼續(xù)進行該控制，直到由溫度檢測部18檢測的二次電池3的溫度成為TBl以上(步驟S08)，當二次電池3的溫度成為TBl以上時(步驟S08的“是”)，關(guān)閉切換閥17(步驟 S04)。另一方面，在儲水箱2內(nèi)的水的溫度比TW低的情況下(步驟S06的“否”)，控制部 9不進行切換閥17的切換，但如果切換閥17處于開放狀態(tài)，則關(guān)閉切換閥17(步驟S04)。 并且，在熱泵不停止而連續(xù)動作的情況下的規(guī)定時間經(jīng)過之后，控制部9再度進行步驟S06 的判斷，在儲水箱2內(nèi)的水的溫度變得高于TW的情況下(步驟S06的“是”)，將切換閥17 切換到第二路徑6側(cè)(步驟S07)，向二次電池3供給熱?？刂撇?按每規(guī)定的時間進行上述那樣的控制處理，從而能夠?qū)⒍坞姵?的溫度調(diào)節(jié)為最適合的范圍。下面，參照圖3對本實施方式的其它儲熱水式供熱水系統(tǒng)的基本構(gòu)成進行說明。 圖3是本實施方式的其它儲熱水式供熱水系統(tǒng)的概略圖。與圖1及圖2表示的系統(tǒng)同樣的構(gòu)成及動作省略說明，以不同的部分為中心進行說明。在本構(gòu)成中，不同點在于，第一路徑 5和第二路徑6分別作為獨立的路徑形成。另外，在第一路徑5和第二路徑中分別封入有制冷劑(分別為第二制冷劑和第三制冷劑)。第一路徑5設(shè)有用于使制冷劑循環(huán)的泵16。另外，第二路徑6也同樣地設(shè)有用于使制冷劑循環(huán)的泵21。另外，第一路徑5和第二路徑6分別設(shè)有與二次電池3進行熱交換的第二熱交換器8和第三熱交換器20。下面，使用圖4詳細地說明圖3所示的儲熱水式供熱水系統(tǒng)中的二次電池3的溫度的調(diào)整方法。圖4是圖3所示的儲熱水式供熱水系統(tǒng)的控制部9按每規(guī)定的時間所處理的控制流程圖。在該系統(tǒng)中，構(gòu)成為，二次電池3能夠經(jīng)由第二熱交換器8而與在第一路徑5中流動的制冷劑(第二制冷劑)熱交換。并且，構(gòu)成為，二次電池3能夠經(jīng)由第三熱交換器20 而與在獨立于第一路徑而形成的第二路徑6中流動的制冷劑(第三制冷劑)熱交換。在以作為蓄電部的二次電池3的溫度為最適合的溫度(25°C左右)進行運轉(zhuǎn)的情況下，在第一路徑5及第二路徑6的任何一個中都沒有制冷劑流動。因此，使設(shè)于第一路徑 5及第二路徑6的泵16及21都停止即可。首先，若由控制部9開始控制處理(圖4的“開始”)，則判斷由第一溫度檢測部18 檢測的二次電池3的溫度是否高于規(guī)定的溫度TBh (第一規(guī)定溫度)(步驟S01)。在此，TOh 是指最適合二次電池3的動作的溫度的上限值，例如設(shè)定為35°C。在二次電池3的溫度比 TBh高的情況下(步驟SOl的“是”)，控制部9使泵16運轉(zhuǎn)，使泵21停止(步驟S09)。由此，制冷劑(第二制冷劑)在第一路徑5內(nèi)循環(huán)。并且，在蒸發(fā)器10中，由在第一路徑5中流動的制冷劑(第二制冷劑)和在配管14內(nèi)流動的工作介質(zhì)(第一制冷劑)進行熱交換。 另外，在第二熱交換器8中，由二次電池3和在第一路徑5中流動的制冷劑(第二制冷劑) 進行熱交換。結(jié)果，二次電池3所具有的熱向工作介質(zhì)(第一制冷劑)移動。因此，二次電池3將保有的熱傳給工作介質(zhì)(第一制冷劑)從而得到冷卻。另一方面，蒸發(fā)器10利用從二次電池3得到的熱，使工作介質(zhì)蒸發(fā)。控制部9繼續(xù)該控制，直到由溫度檢測部18檢測的二次電池3的溫度成為TBh以下(步驟S03)，在二次電池3的溫度成為TBh以下的情況下(步驟S03的“是”)，停止泵16的運轉(zhuǎn)(步驟S10)。另一方面，在二次電池3的溫度為TBh以下的情況下(步驟SOl的“否”)，判斷二次電池3的溫度是否低于規(guī)定的溫度TBI (第二規(guī)定溫度)(步驟。在此，TBl是指最適合二次電池3的動作的溫度的下限值，例如設(shè)定為10°C。在二次電池3的溫度為TBl以上的情況下(步驟S05的“否”)，控制部9判斷為二次電池3處于最適合的溫度。此時，如果泵16、21正在運轉(zhuǎn)，則控制部9停止它們的運轉(zhuǎn)(步驟S13)。另一方面，在二次電池3的溫度比TBl低的情況下(步驟S05的“是”)，控制部9 判斷由第二溫度檢測部19檢測的儲水箱2內(nèi)的水的溫度是否在規(guī)定的溫度TW(第三規(guī)定溫度)以上(步驟S06)。此時，優(yōu)選將TW設(shè)定為上述TBl以上的溫度，例如設(shè)定為20°C。 在由第二溫度檢測部19檢測的溫度為TW以上的情況下(步驟S06的“是”)，控制部9使泵21運轉(zhuǎn)并使泵16停止，從而使第二路徑6側(cè)的制冷劑流動(步驟Sll)。由此，制冷劑 (第三制冷劑)在第二路徑6中循環(huán)。并且，在第一熱交換器7中，由在第二路徑6中流動的制冷劑(第三制冷劑)和在水循環(huán)路徑4中流動的水進行熱交換。另外，在第三熱交換器20中，由二次電池3和在第二路徑6中流動的制冷劑(第三制冷劑)進行熱交換。由于流入第一熱交換器7的水的溫度比二次電池3的溫度高，所以，結(jié)果是熱從在水循環(huán)路徑4 中流動的水向二次電池3移動。因此，二次電池3被加熱，被調(diào)節(jié)為最適合的溫度。另外， 水由于向二次電池3轉(zhuǎn)移熱，從而自身的溫度降低，被調(diào)節(jié)為上述的最適合的溫度，因此， 在放熱器12中，更有效地進行與工作介質(zhì)(第一制冷劑)的熱交換。結(jié)果，能夠提高熱泵循環(huán)1的效率?？刂撇?繼續(xù)該控制，直到由溫度檢測部18檢測的二次電池3的溫度成為 TBl以上(步驟S08)，在二次電池3的溫度成為TBl以上的情況下(步驟S08的“是”)，停止泵21的運轉(zhuǎn)(步驟S12)。另一方面，在儲水箱2內(nèi)的水的溫度比TW低的情況下(步驟S06的“否”)，控制部9不使泵16、21運轉(zhuǎn)，如果泵16、21正在運轉(zhuǎn)，則使泵16、21停止。并且，在熱泵1不停止而連續(xù)動作的情況下的規(guī)定時間經(jīng)過之后，控制部9再度進行步驟S06的判斷，在儲水箱 2內(nèi)的水的溫度成為TW以上的情況下(步驟S06的“是”)，僅使泵21運轉(zhuǎn)，從而切換到第二路徑6側(cè)(步驟Sll)，向二次電池3供給熱?？刂撇?按每規(guī)定的時間進行上述那樣的控制處理，從而能夠?qū)⒍坞姵?的溫度調(diào)節(jié)為最適合的范圍。另外，在本實施方式中，也可以省略步驟S06的判斷。即，也可以是，在二次電池的溫度比TBl低的情況下，與儲熱水箱2內(nèi)的水的溫度無關(guān)，以使第二路徑6的制冷劑流動的方式進行控制。多數(shù)情況下，儲熱水箱2內(nèi)的水的溫度在TBl以上，即使不是這樣的情況下， 通過熱泵工作從而儲熱水箱2內(nèi)的水的溫度上升，因而也可以充分地得到本發(fā)明的效果。這樣，本實施方式的儲熱水式供熱水系統(tǒng)，在作為蓄電部的二次電池3的溫度高于或低于最適合的溫度域的任一種情況下都切換第二制冷劑流動的路徑、或者在高于最適合的溫度域的情況下和低于最適合的溫度域的情況下切換到溫度不同的第二制冷劑或第三制冷劑流動的分別獨立的第二路徑及第三路徑，從而能夠調(diào)整至最適合的溫度。由此，能夠提高二次電池3的充放電效率。而且，通過將在二次電池3的加熱及冷卻中產(chǎn)生的熱有效地利用于熱泵循環(huán)1，還能夠提高熱泵循環(huán)1的效率。另外，在本實施方式中，作為蓄電部使用二次電池3，但也可以由二次電池3以外的雙電層電容器等元件構(gòu)成蓄電部。另外，進行溫度調(diào)節(jié)的對象不限于蓄電部。如果優(yōu)選進行調(diào)節(jié)以便成為某特定的溫度范圍，則就能夠作為溫度調(diào)節(jié)的對象。工業(yè)實用性如上所述，在本發(fā)明的儲熱水式供熱水系統(tǒng)中，通過將蓄電部調(diào)節(jié)到最適合的溫度，能夠提高蓄電部的充放電效率，并且還能夠提高熱泵循環(huán)的效率。因此，對家庭用的蓄電型熱泵系統(tǒng)等有用。符號說明
1熱泵循環(huán)
2儲水箱
3二次電池(蓄
4水循環(huán)路徑
5第一路徑
6第二路徑
7第一熱交換器
8第二熱交換器
9控制部
10蒸發(fā)器
11壓縮器
12放熱器
13膨脹閥
14配管
15泵
16泵
17切換閥
18第一溫度檢測
19第二溫度檢測
20第三熱交換器
21泵
權(quán)利要求
1.一種儲熱水式供熱水系統(tǒng)，具備 蓄電部；熱泵循環(huán)，具有壓縮器、對水進行加熱的放熱器、膨脹閥、蒸發(fā)器，以所述壓縮器、所述放熱器、所述膨脹閥、以及所述蒸發(fā)器的順序使第一制冷劑循環(huán)； 儲水箱，儲藏由所述放熱器加熱了的水； 第一熱交換器；水循環(huán)路徑，使所述儲水箱內(nèi)的水從所述儲水箱以所述第一熱交換器、所述放熱器的順序循環(huán)并再次回到所述儲水箱； 第二熱交換器；第一路徑，使第二制冷劑以所述第二熱交換器、所述蒸發(fā)器的順序循環(huán)； 第二路徑，是使所述第二制冷劑循環(huán)的路徑，并且是能夠與所述第一路徑切換使用的路徑，使所述第二制冷劑以所述第一熱交換器、所述第二熱交換器的順序循環(huán)； 第一溫度檢測部，檢測所述蓄電部的溫度； 第二溫度檢測部，檢測在所述儲水箱中蓄積的水的溫度；以及控制部，切換所述第二制冷劑循環(huán)的路徑， 所述蒸發(fā)器冷卻所述第二制冷劑和空氣， 所述第一熱交換器進行所述水和所述第二制冷劑之間的熱交換， 所述第二熱交換器進行所述蓄電部和所述第二制冷劑之間的熱交換， 所述控制部，在由所述第一溫度檢測部檢測的所述蓄電部的溫度高于第一規(guī)定溫度 TBh的情況下，進行控制以使所述第二制冷劑在所述第一路徑中流動，在由所述第一溫度檢測部檢測的所述蓄電部的溫度低于比所述第一規(guī)定溫度TOh低的第二規(guī)定溫度TBl的情況下，進行控制以使所述第二制冷劑在所述第二路徑中流動，在由所述第一溫度檢測部檢測的所述蓄電部的溫度在所述第二規(guī)定溫度TBl以上且所述第一規(guī)定溫度TBh以下的情況下，進行控制以使得將所述第一路徑及所述第二路徑關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求1所述的儲熱水式供熱水系統(tǒng)，所述控制部在由所述第二溫度檢測部檢測的所述儲水箱內(nèi)的水溫在第三規(guī)定溫度TW 以上的情況下，進行控制以使所述第二制冷劑在所述第二路徑中流動，所述第三規(guī)定溫度 TW是高于所述第二規(guī)定溫度TBl的溫度。
3.一種儲熱水式供熱水系統(tǒng)，具備 蓄電部；熱泵循環(huán)，具有壓縮器、對水進行加熱的放熱器、膨脹閥、蒸發(fā)器，以所述壓縮器、所述放熱器、所述膨脹閥、以及所述蒸發(fā)器的順序使第一制冷劑循環(huán)； 儲水箱，儲藏由所述放熱器加熱了的水； 第一熱交換器；水循環(huán)路徑，使所述儲水箱內(nèi)的水從所述儲水箱以所述第一熱交換器、所述放熱器的順序循環(huán)并再次回到所述儲水箱； 第二熱交換器；第一路徑，使第二制冷劑以所述第二熱交換器、所述蒸發(fā)器的順序循環(huán)； 第一泵，使所述第二制冷劑在所述第一路徑中循環(huán)；第三熱交換器；第二路徑，使第三制冷劑以所述第一熱交換器、所述第三熱交換器的順序循環(huán)； 第二泵，使所述第三制冷劑在所述第二路徑中循環(huán)； 第一溫度檢測部，檢測所述蓄電部的溫度； 第二溫度檢測部，檢測在所述儲水箱中蓄積的水的溫度；以及控制部，使所述第一泵、所述第二泵運轉(zhuǎn)或停止， 所述蒸發(fā)器冷卻所述第二制冷劑和空氣， 所述第一熱交換器進行所述水和所述第三制冷劑之間的熱交換， 所述第二熱交換器進行所述蓄電部和所述第二制冷劑之間的熱交換， 所述第三熱交換器進行所述蓄電部和所述第三制冷劑之間的熱交換， 所述控制部，在由所述第一溫度檢測部檢測的所述蓄電部的溫度高于第一規(guī)定溫度 TOh的情況下，進行控制以使所述第一泵運轉(zhuǎn)并使所述第二泵停止，在由所述第一溫度檢測部檢測的所述蓄電部的溫度低于比所述第一規(guī)定溫度TOh低的第二規(guī)定溫度TBl的情況下，進行控制以使所述第二泵運轉(zhuǎn)并使所述第一泵停止，在由所述第一溫度檢測部檢測的所述蓄電部的溫度在所述第二規(guī)定溫度TBl以上且所述第一規(guī)定溫度TBh以下的情況下，進行控制以使所述第二泵、所述第一泵停止。
4.如權(quán)利要求3所述的儲熱水式供熱水系統(tǒng)，所述控制部在由所述第二溫度檢測部檢測的所述儲水箱內(nèi)的水溫在第三規(guī)定溫度TW 以上的情況下，進行控制以使所述第二泵運轉(zhuǎn)并使所述第一泵停止，所述第三規(guī)定溫度TW 是高于所述第二規(guī)定溫度TBl的溫度。
5.一種儲熱水式供熱水系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)方法，該儲熱水式供熱水系統(tǒng)具備 蓄電部；熱泵循環(huán)，具有壓縮器、對水進行加熱的放熱器、膨脹閥、蒸發(fā)器，以所述壓縮器、所述放熱器、所述膨脹閥、以及所述蒸發(fā)器的順序使第一制冷劑循環(huán)； 儲水箱，儲藏由所述放熱器加熱了的水； 第一熱交換器；水循環(huán)路徑，使所述儲水箱內(nèi)的水從所述儲水箱以所述第一熱交換器、所述放熱器的順序循環(huán)并再次回到所述儲水箱； 第二熱交換器；第一路徑，使第二制冷劑以所述第二熱交換器、所述蒸發(fā)器的順序循環(huán)；以及第二路徑，是使所述第二制冷劑循環(huán)的路徑，并且是能夠與所述第一路徑切換使用的路徑，使所述第二制冷劑以所述第一熱交換器、所述第二熱交換器的順序循環(huán)， 所述蒸發(fā)器冷卻所述第二制冷劑和空氣， 所述第一熱交換器進行所述水和所述第二制冷劑之間的熱交換， 所述第二熱交換器進行所述蓄電部和所述第二制冷劑之間的熱交換， 該儲熱水式供熱水系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)方法之中，在所述蓄電部的溫度高于第一規(guī)定溫度TBh的情況下，利用所述第二熱交換器來與在所述第一路徑中流動的所述第二制冷劑進行熱交換，從而冷卻所述蓄電部，在所述蓄電部的溫度低于比所述第一規(guī)定溫度TOh低的第二規(guī)定溫度TBl的情況下，利用所述第二熱交換器來與在所述第二路徑中流動的所述第二制冷劑進行熱交換，從而加熱所述蓄電部。
6.如權(quán)利要求5所述的儲熱水式供熱水系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)方法，在利用所述第二熱交換器使所述第二制冷劑與所述蓄電部進行熱交換的情況下，由所述第一熱交換器進行第三規(guī)定溫度TW以上的溫度的水與所述第二制冷劑之間的熱交換， 所述第三規(guī)定溫度TW是高于所述第二規(guī)定溫度TBl的溫度。
7.一種儲熱水式供熱水系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)方法，該儲熱水式供熱水系統(tǒng)具備 蓄電部；熱泵循環(huán)，具有壓縮器、對水進行加熱的放熱器、膨脹閥、蒸發(fā)器，以所述壓縮器、所述放熱器、所述膨脹閥、以及所述蒸發(fā)器的順序使第一制冷劑循環(huán)； 儲水箱，儲藏由所述放熱器加熱了的水； 第一熱交換器；水循環(huán)路徑，使所述儲水箱內(nèi)的水從所述儲水箱以所述第一熱交換器、所述放熱器的順序循環(huán)并再次回到所述儲水箱； 第二熱交換器；第一路徑，使第二制冷劑以所述第二熱交換器、所述蒸發(fā)器的順序循環(huán)； 第一泵，使所述第二制冷劑在所述第一路徑中循環(huán)； 第三熱交換器；第二路徑，使第三制冷劑以所述第一熱交換器、所述第三熱交換器的順序循環(huán)；以及第二泵，使所述第三制冷劑在所述第二路徑中循環(huán)，所述蒸發(fā)器冷卻所述第二制冷劑和空氣，所述第一熱交換器進行所述水和所述第三制冷劑之間的熱交換，所述第二熱交換器進行所述蓄電部和所述第二制冷劑之間的熱交換，所述第三熱交換器進行所述蓄電部和所述第三制冷劑之間的熱交換，該儲熱水式供熱水系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)方法之中，在所述蓄電部的溫度高于第一規(guī)定溫度TBh的情況下，利用所述第二熱交換器來與在所述第一路徑中流動的所述第二制冷劑進行熱交換，從而冷卻所述蓄電部，在所述蓄電部的溫度低于比所述第一規(guī)定溫度TOh低的第二規(guī)定溫度TBl的情況下， 利用所述第三熱交換器來與在所述第二路徑中流動的所述第三制冷劑進行熱交換，從而加熱所述蓄電部。
8.如權(quán)利要求7所述的儲熱水式供熱水系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)方法，在利用所述第三熱交換器使所述第三制冷劑與所述蓄電部進行熱交換的情況下，由所述第一熱交換器進行第三規(guī)定溫度TW以上的溫度的水與所述第三制冷劑之間的熱交換， 所述第三規(guī)定溫度TW是高于所述第二規(guī)定溫度TBl的溫度。
全文摘要
一種儲熱水式供熱水系統(tǒng)，具有蓄電部、熱泵循環(huán)、儲水箱、水循環(huán)路徑、第一路徑、第二路徑、第一溫度檢測部、第二溫度檢測部、控制部。熱泵循環(huán)使第一制冷劑循環(huán)。第一路徑及第二路徑使第二制冷劑循環(huán)。第一溫度檢測部檢測蓄電部的溫度。第二溫度檢測部檢測蓄積在儲水箱的水的溫度?？刂撇吭谟傻谝粶囟葯z測部檢測的蓄電部的溫度高于第一規(guī)定溫度的情況下，進行控制以使第二制冷劑在第一路徑中流動。控制部在由第一溫度檢測部檢測的蓄電部的溫度低于第二規(guī)定溫度的情況下，進行控制以使第二制冷劑在第二路徑流中流動?？刂撇吭谟傻谝粶囟葯z測部檢測的蓄電部的溫度在第二規(guī)定溫度以上且第一規(guī)定溫度以下的情況下，進行控制以使得將第一路徑及第二路徑關(guān)閉。
文檔編號F24H1/18GK102549348SQ20118000309
公開日2012年7月4日 申請日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者林田岳 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社