專利名稱:熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及熱泵系統(tǒng),尤其涉及能利用熱泵循環(huán)來加熱水介質(zhì)的熱泵系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,有一種如專利文獻(xiàn)I(日本專利特開2003 - 314838號公報)所示的能利用熱泵循環(huán)來加熱水的熱泵式溫水制熱裝置。熱泵式溫水制熱裝置主要包括具有容量可變型的熱源側(cè)壓縮機(jī)及熱源側(cè)熱交換器的室外機(jī);以及具有制冷劑一水熱交換器及循環(huán)泵的溫水供給單元。熱源側(cè)壓縮機(jī)、熱源側(cè)熱交換器及制冷劑一水熱交換器構(gòu)成熱源側(cè)制冷劑回路。根據(jù)該熱泵式溫水制熱裝置,通過制冷劑在制冷劑一水熱交換器中的散熱來加熱水。由此獲得的溫水在被循環(huán)泵升壓之后,貯存在箱內(nèi)或被供給至例如地板加熱設(shè)備等各種水 介質(zhì)設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在上述裝置中,為了彌補外部氣體溫度較低的情況或室外熱交換器結(jié)冰的情況下的水介質(zhì)的加熱能力降低,有時會在供制冷劑一水熱交換器中進(jìn)行了熱交換后的溫水流動的部分設(shè)置輔助熱源。在該情況下,由于根據(jù)輔助熱源的出口溫度進(jìn)行上述裝置的反饋控制,因此需要在輔助熱源的出口設(shè)置溫度傳感器。然而,根據(jù)上述裝置的結(jié)構(gòu),有時并不能將市場上銷售的加熱器等用作輔助熱源,而必須準(zhǔn)備上述裝置專用的輔助熱源。在該情況下,成本會升高。另外,由于溫度傳感器的檢測結(jié)果的發(fā)送接收用配線是弱電性的,因此不易受到噪聲的影響。因此,無需對發(fā)送接收用配線采取噪聲對策,藉此,裝置自身可能會大型化。因此,本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供一種不需要輔助熱源出口的溫度傳感器的技術(shù)。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明第一技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)包括制冷劑回路、水介質(zhì)回路、輔助熱源、制熱能力運算部、循環(huán)流量運算部及預(yù)測部。制冷劑回路具有壓縮機(jī)、熱源側(cè)熱交換器及制冷劑一水熱交換器。壓縮機(jī)對制冷劑進(jìn)行壓縮。熱源側(cè)熱交換器能作為制冷劑的蒸發(fā)器起作用。制冷劑一水熱交換器能作為制冷劑的散熱器起作用來對水介質(zhì)進(jìn)行加熱。水介質(zhì)回路具有循環(huán)泵和制冷劑一水熱交換器。在制冷劑一水熱交換器中與制冷劑進(jìn)行熱交換的水介質(zhì)在水介質(zhì)回路中循環(huán)。此外,水介質(zhì)回路與利用該水介質(zhì)進(jìn)行運轉(zhuǎn)的水介質(zhì)設(shè)備連接。輔助熱源在水介質(zhì)回路中設(shè)于制冷劑一水熱交換器的水介質(zhì)出口側(cè),并能對在水介質(zhì)回路中循環(huán)的水介質(zhì)進(jìn)一步進(jìn)行加熱。制熱能力運算部根據(jù)在制冷劑回路中流動的制冷劑或構(gòu)成設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)量對水介質(zhì)設(shè)備的制熱能力進(jìn)行運算。循環(huán)流量運算部根據(jù)出入口溫度差及制熱能力對水介質(zhì)回路中的水介質(zhì)的循環(huán)流量進(jìn)行運算。出入口溫度差是水介質(zhì)在制冷劑一水熱交換器中的入口溫度與出口溫度之差。預(yù)測部根據(jù)循環(huán)流量和表示輔助熱源的能力的熱源能力信息對輔助熱源動作的情況下的水介質(zhì)在輔助熱源中的出口溫度進(jìn)行預(yù)測。在該熱泵系統(tǒng)中,根據(jù)通過運算獲得的水介質(zhì)設(shè)備的制熱能力和水介質(zhì)在制冷劑一水熱交換器中的出入口溫度差運算出水介質(zhì)回路中的水介質(zhì)的循環(huán)流量,根據(jù)該運算結(jié)果和表示輔助熱源的能力的熱源能力信息預(yù)測水介質(zhì)在輔助熱源中的出口溫度。因此,即便在輔助熱源的出口附近未設(shè)置溫度傳感器,也能知道水介質(zhì)在輔助熱源中的出口溫度。本發(fā)明第二技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)是在第一技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,循環(huán)泵是容量可變型的泵。循環(huán)流量運算部對正在動作的循環(huán)泵在現(xiàn)在的轉(zhuǎn)速下的循環(huán)流量進(jìn)行運算。在該熱泵系統(tǒng)中,使用容量可變型的泵作為水介質(zhì)回路中的循環(huán)泵。藉此,能將在水介質(zhì)回路中循環(huán)的水介質(zhì)的流量確保為恰當(dāng)?shù)牧?。此外,在該熱泵系統(tǒng)中,根據(jù)出入口溫度差及制熱能力運算出水介質(zhì)回路中的循環(huán)泵在現(xiàn)在的轉(zhuǎn)速下的循環(huán)流量,該循環(huán)流量被用于預(yù)測水介質(zhì)的出口溫度。藉此,能更正確地預(yù)測實際的出口溫度。本發(fā)明第三技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)是在第二技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,還包括泵容量控制部。當(dāng)輔助熱源開始動作時,泵容量控制部進(jìn)行以下控制改變循環(huán)泵的容量的控制,以使水介質(zhì)回路中的水介質(zhì)的流量達(dá)到循環(huán)泵的額定流量或最大流量。在該熱泵系統(tǒng)中,當(dāng)輔助熱源動作時,水介質(zhì)的流量最大。因此,流量達(dá)到循環(huán)泵的額定流量或最大流量的水介質(zhì)在被制冷劑一水熱交換器加熱之后,該水介質(zhì)被輔助熱源進(jìn)一步加熱。本發(fā)明第四技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)是在第一技術(shù)方案至第三技術(shù)方案中任一技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,壓縮機(jī)是容量可變型的壓縮機(jī)。此外,熱泵系統(tǒng)還包括熱源運轉(zhuǎn)控制部。在壓縮機(jī)的容量處于規(guī)定容量以上、且水介質(zhì)在制冷劑一水熱交換器中的出口溫度與目標(biāo)出口溫度之差即出口側(cè)溫度差處于第一規(guī)定溫度差以上的情況下,熱源運轉(zhuǎn)控制部使輔助熱源進(jìn)行運轉(zhuǎn)。在該熱泵系統(tǒng)中,在壓縮機(jī)的容量處于規(guī)定容量以上、且水介質(zhì)在制冷劑一水熱交換器中的出口側(cè)溫度差處于第一規(guī)定溫度差以上的情況下,輔助熱源進(jìn)行運轉(zhuǎn)。藉此,即便在僅通過制冷劑一水熱交換器對水介質(zhì)的加熱未使水介質(zhì)的溫度達(dá)到期望溫度的情況下,也可通過輔助熱源的進(jìn)一步加熱朝水介質(zhì)設(shè)備供給期望溫度的水介質(zhì)。本發(fā)明第五技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)是在第四技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,在輔助熱源運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,若出口側(cè)溫度差處于比第一規(guī)定溫度差小的第二規(guī)定溫度差以下,則熱源運轉(zhuǎn)控制部使輔助熱源停止運轉(zhuǎn)。在該熱泵系統(tǒng)中,在出口側(cè)溫度差處于比第一規(guī)定溫度差小的第二規(guī)定溫度差以下、即水介質(zhì)在制冷劑一水熱交換器中的出口溫度接近目標(biāo)出口溫度的情況下,水介質(zhì)設(shè)備已經(jīng)獲得期望溫度的水介質(zhì),無需使輔助熱源進(jìn)一步運轉(zhuǎn),因此,輔助熱源停止運轉(zhuǎn)。藉此,能防止因輔助熱源不必要運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的電力消耗。本發(fā)明第六技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)是在第五技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,第一規(guī)定溫度差及第二規(guī)定溫度差是根據(jù)由預(yù)測部獲得的預(yù)測結(jié)果來加以確定的。在該熱泵系統(tǒng)中,第一規(guī)定溫度差及第二規(guī)定溫度差是根據(jù)預(yù)測出的輔助熱源的水介質(zhì)的出口溫度確定的變量。藉此,通過將出口溫度差與因該各個時刻預(yù)測出的輔助熱、源的水介質(zhì)的出口溫度而改變的第一規(guī)定溫度差及第二規(guī)定溫度差進(jìn)行比較,能恰當(dāng)?shù)亻_始/停止輔助熱源的運轉(zhuǎn)。本發(fā)明第七技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)是在第四技術(shù)方案至第六技術(shù)方案中任一技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,在輔助熱源運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,若水介質(zhì)設(shè)備發(fā)生故障或被強(qiáng)制禁止運轉(zhuǎn),則熱源運轉(zhuǎn)控制部與壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)容量無關(guān)地使輔助熱源停止運轉(zhuǎn)。在熱泵系統(tǒng)中,在水介質(zhì)設(shè)備發(fā)生故障或被強(qiáng)制禁止運轉(zhuǎn)的情況下,輔助熱源的運轉(zhuǎn)被強(qiáng)制停止。藉此,當(dāng)水介質(zhì)設(shè)備發(fā)生故障或被禁止運轉(zhuǎn)時,不會因輔助熱源運轉(zhuǎn)而導(dǎo)致水介質(zhì)被進(jìn)一步持續(xù)加熱。因此,能防止輔助熱源成為主要原因而引起的熱泵系統(tǒng)的進(jìn)一步故障、事故等。另外,還能抑制因輔助熱源運轉(zhuǎn)而引起的消耗電力。本發(fā)明第八技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)是在第四技術(shù)方案至第七技術(shù)方案中任一技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,在輔助熱源運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,若水介質(zhì)在制冷劑一水熱交換器中的入口溫度處于規(guī)定溫度以上,則熱源運轉(zhuǎn)控制部使輔助熱源停止運轉(zhuǎn)。如上所述,根據(jù)運算出的水介質(zhì)設(shè)備的制熱能力、水介質(zhì)的循環(huán)流量等預(yù)測出水·介質(zhì)在輔助熱源中的出口溫度,但根據(jù)情況的不同預(yù)測結(jié)果可能會與實際的水介質(zhì)的出口溫度不同。因此,在該熱泵系統(tǒng)中,還可一邊監(jiān)視返回至制冷劑一水熱交換器的水介質(zhì)的溫度、即水介質(zhì)在制冷劑一水熱交換器中的入口溫度,一邊在必要時使輔助熱源停止運轉(zhuǎn)。藉此,即便在預(yù)測結(jié)果與實際的水介質(zhì)的出口溫度不同的情況下,輔助熱源也可根據(jù)水介質(zhì)的入口溫度進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪\轉(zhuǎn)控制。本發(fā)明第九技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)是在第一技術(shù)方案至第八技術(shù)方案中任一技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,輔助熱源是容量可變型的熱源。此外,熱泵系統(tǒng)還包括接收部,該接收部能接收輔助熱源的容量設(shè)定。在該熱泵系統(tǒng)中,能利用包括接收部的例如遠(yuǎn)程控制器等設(shè)備改變輔助熱源的容量。藉此,能根據(jù)例如設(shè)置熱泵系統(tǒng)的國家的電源狀況恰當(dāng)?shù)馗淖冚o助熱源的容量。發(fā)明效果如上所述,根據(jù)本發(fā)明,能獲得以下效果。根據(jù)本發(fā)明第一技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng),即便在輔助熱源的出口附近未設(shè)置溫度傳感器,也能知道水介質(zhì)在輔助熱源中的出口溫度。根據(jù)本發(fā)明第二技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng),能將在水介質(zhì)回路中循環(huán)的水介質(zhì)的流量確保為恰當(dāng)?shù)牧?。此外,在該熱泵系統(tǒng)中,還能更正確地預(yù)測實際的出口溫度。根據(jù)本發(fā)明第三技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng),流量達(dá)到循環(huán)泵的額定流量或最大流量的水介質(zhì)在被制冷劑一水熱交換器加熱之后,被輔助熱源進(jìn)一步加熱。根據(jù)本發(fā)明第四技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng),即便在僅通過制冷劑一水熱交換器對水介質(zhì)的加熱未使水介質(zhì)的溫度達(dá)到期望溫度的情況下,也可通過輔助熱源的進(jìn)一步加熱朝水介質(zhì)設(shè)備供給期望溫度的水介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明第五技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng),能防止因輔助熱源不必要運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的電力消耗。在本發(fā)明第六技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)中,通過將出口溫度差與因該各個時刻預(yù)測出的輔助熱源的水介質(zhì)的出口溫度而改變的第一規(guī)定溫度差及第二規(guī)定溫度差進(jìn)行比較,能恰當(dāng)?shù)亻_始/停止輔助熱源的運轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明第七技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)中,能防止輔助熱源成為主要原因而引起的熱泵系統(tǒng)的進(jìn)一步故障、事故等。另外,還能抑制因輔助熱源運轉(zhuǎn)而引起的消耗電力。在本發(fā)明第八技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)中,即便在預(yù)測結(jié)果與實際的水介質(zhì)的出口溫度不同的情況下,輔助熱源也可根據(jù)水介質(zhì)的入口溫度進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪\轉(zhuǎn)控制。在本發(fā)明第九技術(shù)方案的熱泵系統(tǒng)中,能根據(jù)例如設(shè)置熱泵系統(tǒng)的國家的電源狀況恰當(dāng)?shù)馗淖冚o助熱源的容量。
圖I是本實施方式的熱泵系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖。圖2是示意地表示本實施方式的熱源側(cè)控制部和與該控制部連接的各種傳感器及各種設(shè)備的圖。
圖3是示意地表示本實施方式的利用側(cè)控制部和與該控制部連接的各種傳感器及各種設(shè)備的圖。圖4是本實施方式的遠(yuǎn)程控制器的外觀圖。圖5是表示在本實施方式的熱泵系統(tǒng)進(jìn)行供熱水運轉(zhuǎn)及制熱運轉(zhuǎn)的情況下的該系統(tǒng)的整體動作流程的流程圖。圖6是表示在本實施方式的熱泵系統(tǒng)進(jìn)行供熱水運轉(zhuǎn)及制熱運轉(zhuǎn)的情況下的該系統(tǒng)的整體動作流程的流程圖。
具體實施例方式以下,根據(jù)附圖對本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)的實施方式進(jìn)行說明。< 結(jié)構(gòu) >—整體一圖I是本發(fā)明一實施方式的熱泵系統(tǒng)I的示意結(jié)構(gòu)圖。熱泵系統(tǒng)I是能進(jìn)行利用蒸汽壓縮機(jī)式的熱泵循環(huán)來加熱水介質(zhì)的運轉(zhuǎn)等的裝置。熱泵系統(tǒng)I主要包括熱源單元2、利用單元4、液體制冷劑連通管13、氣體制冷劑連通管14、儲熱水單元8、溫水制熱單元9、水介質(zhì)連通管15、16、輔助熱源53、熱源側(cè)通信部
11、熱源側(cè)控制部12、利用側(cè)通信部18、利用側(cè)控制部19、遠(yuǎn)程控制器90。熱源單元2及利用單元4經(jīng)由液體制冷劑連通管13及氣體制冷劑連通管14而彼此連接在一起,藉此,構(gòu)成熱源側(cè)制冷劑回路20。熱源側(cè)制冷劑回路20主要由熱源側(cè)壓縮機(jī)21 (后述)、熱源側(cè)熱交換器24 (后述)及利用側(cè)熱交換器41 (后述,相當(dāng)于制冷劑一水熱交換器)構(gòu)成。此外,通過將利用單元4、儲熱水單元8及溫水制熱單元9經(jīng)由水介質(zhì)連通管15、16連接在一起來構(gòu)成水介質(zhì)回路80。水介質(zhì)回路80主要由循環(huán)泵43 (后述)、利用側(cè)熱交換器41 (后述)構(gòu)成。在熱源側(cè)制冷劑回路20中封入有作為HFC類制冷劑中的一種的HFC — 410A作為熱源側(cè)制冷劑,另外,還封入有相對于HFC類制冷劑具有相溶性的脂類或醚類制冷機(jī)油以對熱源側(cè)壓縮機(jī)21 (后述)進(jìn)行潤滑。另外,被利用側(cè)熱交換器41 (后述)熱交換后的水介質(zhì)(具體而言是溫水)在水介質(zhì)回路80中循環(huán)?!獰嵩磫卧?-
熱源單元2設(shè)置于室外。熱源單元2經(jīng)由液體制冷劑連通管13及氣體制冷劑連通管14而與利用單元4連接在一起,從而構(gòu)成熱源側(cè)制冷劑回路20的一部分。熱源單元2主要具有熱源側(cè)壓縮機(jī)21、油分離機(jī)構(gòu)22、熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23、熱源側(cè)熱交換器24、熱源側(cè)膨脹閥25、吸入返回管26、過冷卻器27、熱源側(cè)儲罐28、液體側(cè)截止閥29及氣體側(cè)截止閥30。熱源側(cè)壓縮機(jī)21是用于壓縮熱源側(cè)制冷劑的機(jī)構(gòu),是容量可變型的壓縮機(jī)。具體而言,是收容于殼體(未圖示)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式、渦旋式等容積式的壓縮元件(未圖示)被同樣收容于殼體內(nèi)的熱源側(cè)壓縮機(jī)電動機(jī)21a驅(qū)動的密閉式壓縮機(jī)。在該熱源側(cè)壓縮機(jī)21的殼體內(nèi)形成有充滿經(jīng)壓縮元件壓縮后的熱源側(cè)制冷劑的高壓空間(未圖示),在該高壓空間中積存有制冷機(jī)油。熱源側(cè)壓縮機(jī)電動機(jī)21a能利用逆變裝置(未圖示)來改變該電動機(jī)21a的轉(zhuǎn)速(即運轉(zhuǎn)頻率),藉此,能進(jìn)行熱源側(cè)壓縮機(jī)21的容量控制。油分離機(jī)構(gòu)22是用于將從熱源側(cè)壓縮機(jī)21排出的熱源側(cè)制冷劑中所包含的制冷機(jī)油分離、并使其返回至熱源側(cè)壓縮機(jī)的吸入側(cè)的機(jī)構(gòu)。油分離機(jī)構(gòu)22主要具有設(shè)于熱 源側(cè)壓縮機(jī)21的熱源側(cè)排出管21b的油分離器22a ;以及將油分離器22a與熱源側(cè)壓縮機(jī)21的熱源側(cè)吸入管21c連接在一起的回油管22b。油分離器22a是將從熱源側(cè)壓縮機(jī)21排出的熱源側(cè)制冷劑中所包含的制冷機(jī)油分離的設(shè)備?;赜凸?2b具有毛細(xì)管?;赜凸?2b是使在油分離器22a中從熱源側(cè)制冷劑分離出的制冷機(jī)油返回至熱源側(cè)壓縮機(jī)21的熱源側(cè)壓縮機(jī)21的熱源側(cè)吸入管21c中的制冷劑管。熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23是能在熱源側(cè)散熱運轉(zhuǎn)狀態(tài)與熱源側(cè)蒸發(fā)運轉(zhuǎn)狀態(tài)之間進(jìn)行切換的四通切換閥,其中,在上述熱源側(cè)散熱運轉(zhuǎn)狀態(tài)中,使熱源側(cè)熱交換器24作為熱源側(cè)制冷劑的散熱器起作用,在上述熱源側(cè)蒸發(fā)運轉(zhuǎn)狀態(tài)中,使熱源側(cè)熱交換器24作為熱源側(cè)制冷劑的蒸發(fā)器起作用。熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23與熱源側(cè)排出管21b、熱源側(cè)吸入管21c、第一熱源側(cè)氣體制冷劑管23a及第二熱源側(cè)氣體制冷劑管23b連接,其中,上述第一熱源側(cè)氣體制冷劑管23a與熱源側(cè)熱交換器24的氣體側(cè)連接,上述第二熱源側(cè)氣體制冷劑管23b與氣體側(cè)截止閥30連接。此外,熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23能進(jìn)行下述切換使熱源側(cè)排出管21b與第一熱源側(cè)氣體制冷劑管23a連通并使第二熱源側(cè)氣體制冷劑管23b與熱源側(cè)吸入管21c連通(對應(yīng)于熱源側(cè)散熱狀態(tài),參照圖I的熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23的實線),或者使熱源側(cè)排出管21b與第二熱源側(cè)氣體制冷劑管23b連通并使第一熱源側(cè)氣體制冷劑管23a與熱源側(cè)吸入管21c連通(對應(yīng)于熱源側(cè)蒸發(fā)運轉(zhuǎn)狀態(tài),參照圖I的熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23的虛線)。熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23并不限定于四通切換閥,例如也可以是通過組合多個電磁閥等而構(gòu)成為具有與上述相同的切換熱源側(cè)制冷劑流動方向的功能的構(gòu)件。熱源側(cè)熱交換器24是通過進(jìn)行熱源側(cè)制冷劑與室外空氣之間的熱交換而作為熱源側(cè)制冷劑的散熱器或蒸發(fā)器起作用的熱交換器。在熱源側(cè)熱交換器24的液體側(cè)連接有熱源側(cè)液體制冷劑管24a,在該熱交換器24的氣體側(cè)連接有第一熱源側(cè)氣體制冷劑管23a。在該熱源側(cè)熱交換器24中與熱源側(cè)制冷劑進(jìn)行熱交換的室外空氣是由被熱源側(cè)風(fēng)扇電動機(jī)32a驅(qū)動的熱源側(cè)風(fēng)扇32供給的。熱源側(cè)膨脹閥25是進(jìn)行在熱源側(cè)熱交換器24中流動的熱源側(cè)制冷劑的減壓等的電動膨脹閥,其設(shè)于熱源側(cè)液體制冷劑管24a。吸入返回管26是將在熱源側(cè)液體制冷劑管24a中流動的熱源側(cè)制冷劑的一部分分支、并使其返回至熱源側(cè)壓縮機(jī)21的吸入側(cè)的制冷劑管。在此,吸入返回管26的一端與熱源側(cè)液體制冷劑管24a連接,該管26的另一端與熱源側(cè)吸入管21c連接。此外,在吸入返回管26上設(shè)有能進(jìn)行開度控制的吸入返回膨脹閥26a。吸入返回膨脹閥26a由電動膨脹閥構(gòu)成。過冷卻器27是進(jìn)行在熱源側(cè)液體制冷劑管24a中流動的熱源側(cè)制冷劑與在吸入返回管26中流動的熱源側(cè)制冷劑(更具體而言是被吸入返回膨脹閥26a減壓后的制冷劑)之間的熱交換的熱交換器。熱源側(cè)儲罐28設(shè)于熱源側(cè)吸入管21c,是用于供在熱源側(cè)制冷劑回路20中循環(huán)的熱源側(cè)制冷劑在從熱源側(cè)吸入管21c被吸入熱源側(cè)壓縮機(jī)21之前暫時積存的容器。液體側(cè)截止閥29是設(shè)于熱源側(cè)液體制冷劑管24a與液體制冷劑連通管13的連接部的閥。氣體側(cè)截止閥30是設(shè)于第二熱源側(cè)氣體制冷劑管23b與氣體制冷劑連通管14的連接部的閥。 另外,在熱源單元2中設(shè)有各種傳感器。具體而言,在熱源單元2中設(shè)有熱源側(cè)吸入壓力傳感器33、熱源側(cè)排出壓力傳感器34、熱源側(cè)熱交換溫度傳感器35、外部氣體溫度傳感器36。熱源側(cè)吸入壓力傳感器33對熱源側(cè)制冷劑在熱源側(cè)壓縮機(jī)21的吸入側(cè)的壓力即熱源側(cè)吸入壓力Ps進(jìn)行檢測。熱源側(cè)排出壓力傳感器34對熱源側(cè)制冷劑在熱源側(cè)壓縮機(jī)21的排出側(cè)的壓力即熱源側(cè)排出壓力Pd進(jìn)行檢測。熱源側(cè)熱交換溫度傳感器35對熱源側(cè)制冷劑在熱源側(cè)熱交換器24的液體側(cè)的溫度即熱源側(cè)熱交換器溫度Thx進(jìn)行檢測。外部氣體溫度傳感器36對外部氣體溫度To進(jìn)行檢測。一液體制冷劑連通管一液體制冷劑連通管13經(jīng)由液體側(cè)截止閥29而與熱源側(cè)液體制冷劑管24a連接。液體制冷劑連通管13是這樣的制冷劑管在熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23處于熱源側(cè)散熱運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下,能將熱源側(cè)制冷劑從作為熱源側(cè)制冷劑的散熱器起作用的熱源側(cè)熱交換器24的出口導(dǎo)出至熱源單元2的外部。另外,液體制冷劑連通管13還是這樣的制冷劑管在熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23處于熱源側(cè)蒸發(fā)運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下,能將熱源側(cè)制冷劑從熱源單元2的外部導(dǎo)入作為熱源側(cè)制冷劑的蒸發(fā)器起作用的熱源側(cè)熱交換器24的入口。一氣體制冷劑連通管一氣體制冷劑連通管14經(jīng)由氣體側(cè)截止閥30而與第二熱源側(cè)氣體制冷劑管23b連接。氣體制冷劑連通管14是這樣的制冷劑管在熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23處于熱源側(cè)散熱運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下,能將熱源側(cè)制冷劑從熱源單元2的外部導(dǎo)入熱源側(cè)壓縮機(jī)21的吸入側(cè)。另夕卜,氣體制冷劑連通管14還是這樣的制冷劑管在熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23處于熱源側(cè)蒸發(fā)運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下,能將熱源側(cè)制冷劑從熱源側(cè)壓縮機(jī)21的排出側(cè)導(dǎo)出至熱源單元2的外部?!脝呜R焕脝卧?設(shè)置于室內(nèi)。利用單元4經(jīng)由液體制冷劑連通管13及氣體制冷劑連通管14而與熱源單元2連接在一起,從而構(gòu)成熱源側(cè)制冷劑回路20的一部分。此外,利用單元4經(jīng)由水介質(zhì)連通管15、16而與儲熱水單元8及溫水制熱單元9連接在一起,從而在該單元4的內(nèi)部構(gòu)成水介質(zhì)回路80。利用單元4能在制熱運轉(zhuǎn)及供熱水運轉(zhuǎn)時進(jìn)行加熱水介質(zhì)的運轉(zhuǎn)。利用單元4主要具有利用側(cè)熱交換器41、利用側(cè)流量調(diào)節(jié)閥42及循環(huán)泵43。
利用側(cè)熱交換器41進(jìn)行熱源側(cè)制冷劑與水介質(zhì)的熱交換。具體而言,在制熱運轉(zhuǎn)時及供熱水運轉(zhuǎn)時,利用側(cè)熱交換器41能通過作為熱源側(cè)制冷劑的散熱器起作用在熱源側(cè)制冷劑與水介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換以加熱水介質(zhì)。在利用側(cè)熱交換器41中的供熱源側(cè)制冷劑流動的流路的液體側(cè)連接有利用側(cè)制冷劑管45,在供熱源側(cè)制冷劑流動的流路的氣體側(cè)連接有利用側(cè)制冷劑管46。另外,在利用側(cè)熱交換器41的供水介質(zhì)流動的流路的入口側(cè)連接有利用側(cè)水入口管47,在供水介質(zhì)流動的流路的出口側(cè)連接有利用側(cè)水出口管48。液體制冷劑連通管13與利用側(cè)制冷劑管45連接,氣體制冷劑連通管14與利用側(cè)制冷劑管46連接。水介質(zhì)連通管15與利用側(cè)水入口管47連接,水介質(zhì)連通管16與利用側(cè)水出口管48連接。利用側(cè)流量調(diào)節(jié)閥42是能通過進(jìn)行該調(diào)節(jié)閥42自身的開度調(diào)節(jié)來改變在利用側(cè)熱交換器41中流動的熱源側(cè)制冷劑的流量的電動膨脹閥。利用側(cè)流量調(diào)節(jié)閥42與利用側(cè)制冷劑管45連接。循環(huán)泵43是進(jìn)行水介質(zhì)的升壓的機(jī)構(gòu),其設(shè)于利用側(cè)水入口管47。具體而言,采用離心式或容積式的泵元件(未圖示)被循環(huán)泵電動機(jī)44驅(qū)動的泵以作為循環(huán)泵43。循環(huán)泵電動機(jī)44能利用逆變裝置(未圖示)將其轉(zhuǎn)速(即運轉(zhuǎn)頻率)改變?yōu)楦鱾€不同的轉(zhuǎn)速,藉此,能進(jìn)行循環(huán)泵43的容量控制。另外,在利用單元4中設(shè)有各種傳感器。具體而言,在利用單元4中設(shè)有利用側(cè)熱交換溫度傳感器50、水介質(zhì)入口溫度傳感器51及水介質(zhì)出口溫度傳感器52。利用側(cè)熱交換溫度傳感器50對熱源側(cè)制冷劑在利用側(cè)熱交換器41的液體側(cè)的溫度即利用側(cè)制冷劑溫度Tscl進(jìn)行檢測。水介質(zhì)入口溫度傳感器51對水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41的入口的溫度即入口溫度Twr進(jìn)行檢測。水介質(zhì)出口溫度傳感器52對水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41的出口的溫度即出口溫度Twl進(jìn)行檢測。一儲熱水單元一儲熱水單元8是利用從利用單元4供給來的水介質(zhì)進(jìn)行運轉(zhuǎn)的水介質(zhì)設(shè)備,其設(shè)置于室內(nèi)。儲熱水單元8經(jīng)由水介質(zhì)連通管15、16而與利用單元4連接在一起,從而與水介質(zhì)回路80連接。儲熱水單元8主要具有儲熱水箱81和熱交換線圈82。儲熱水箱81是積存作為用于供熱水的水介質(zhì)的水的容器。在儲熱水箱81的上部連接有用于朝水龍頭、淋浴器等輸送變?yōu)闇厮乃橘|(zhì)的供熱水管83,在儲熱水箱81的下部連接有用于進(jìn)行被供熱水管83消耗的水介質(zhì)的補充的供水管84。熱交換線圈82設(shè)于儲熱水箱81內(nèi)。熱交換線圈82是通過進(jìn)行在水介質(zhì)回路80中循環(huán)的水介質(zhì)與儲熱水箱81內(nèi)的水介質(zhì)之間的熱交換而作為儲熱水箱81內(nèi)的水介質(zhì)的加熱器起作用的熱交換器。在熱交換線圈82的入口連接有水介質(zhì)連通管16,在熱交換線圈82的出口連接有水介質(zhì)連通管15。藉此,儲熱水單元8能在供熱水運轉(zhuǎn)時及制熱運轉(zhuǎn)時利用在利用單元4中被加熱后的在水介質(zhì)回路80中循環(huán)的水介質(zhì)來加熱儲熱水箱81內(nèi)的水介質(zhì),并將其作為溫水加以積存。在此,作為儲熱水單元8,采用將與在利用單元4中被加熱后的水介質(zhì)進(jìn)行熱交換而被加熱的水介質(zhì)積存于儲熱水箱的型式的儲熱水單元,但也可采用將在利用單元4中被加熱后的水介質(zhì)積存于儲熱水箱的型式的儲熱水單元。
另外,在儲熱水單元8中設(shè)有各種傳感器。具體而言,在儲熱水單元8中設(shè)有儲熱水溫度傳感器85,該儲熱水溫度傳感器85用于對積存于儲熱水箱81中的水介質(zhì)的溫度即儲熱水溫度Twh進(jìn)行檢測?!獪厮茻釂卧粶厮茻釂卧?是使用從利用單元4供給來的水介質(zhì)進(jìn)行制熱運轉(zhuǎn)的水介質(zhì)設(shè)備,其設(shè)置于室內(nèi)。溫水制熱單元9經(jīng)由水介質(zhì)連通管15、16而與利用單元4連接在一起,從而與水介質(zhì)回路80連接。溫水制熱單元9主要具有熱交換面板91,構(gòu)成對流式暖房器、地板制熱面板、暖氣
坐/I寸ο 在對流式暖房器及暖氣片的情況下,熱交換面板91設(shè)于室內(nèi)的墻壁等,在地板制熱面板的情況下,熱交換面板91設(shè)于室內(nèi)的地板下等。熱交換面板91是作為在水介質(zhì)回路80中循環(huán)的水介質(zhì)的散熱器起作用的熱交換器。在熱交換面板91的入口連接有水介質(zhì)連通管16,在熱交換面板91的出口連接有水介質(zhì)連通管15。一水介質(zhì)連通管一水介質(zhì)連通管15與供熱水單元8的熱交換線圈82的出口及溫水制熱單元9的熱交換面板91的出口連接。水介質(zhì)連通管16與儲熱水單元8的熱交換線圈82的入口及溫水制熱單元9的熱交換面板91的入口連接。在水介質(zhì)連通管16上設(shè)有水介質(zhì)側(cè)切換機(jī)構(gòu)161,該水介質(zhì)側(cè)切換機(jī)構(gòu)161能進(jìn)行將在水介質(zhì)回路80中循環(huán)的水介質(zhì)供給至儲熱水單元8和溫水制熱單元9兩者、或供給至儲熱水單元8和溫水制熱單元9中的任一者的切換。該水介質(zhì)側(cè)切換機(jī)構(gòu)161由三通閥構(gòu)成?!o助熱源一輔助熱源53在水介質(zhì)回路80中設(shè)于利用側(cè)熱交換器41的水介質(zhì)出口側(cè),更具體而言,其設(shè)于水介質(zhì)連通管16上,能對在利用側(cè)熱交換器41中被加熱并在水介質(zhì)回路80中循環(huán)的水介質(zhì)進(jìn)一步加熱。特別地,本實施方式的輔助熱源53是能改變其容量(例如3kW、12kW等)的熱源,具體而言,可例舉出輔助加熱器。輔助熱源53以能裝拆的方式設(shè)于水介質(zhì)連通管16。因此,輔助熱源53在設(shè)置熱泵系統(tǒng)I時能外接在利用單元4上?!獰嵩磦?cè)通信部一如圖I及圖2所示,熱源側(cè)通信部11與熱源側(cè)控制部12電連接,其設(shè)于熱源單元2內(nèi)。熱源側(cè)通信部11與利用側(cè)通信部18電連接。熱源側(cè)通信部11能從利用側(cè)通信部18接收與熱泵系統(tǒng)I的運轉(zhuǎn)狀態(tài)及控制相關(guān)的各種信息和各種數(shù)據(jù)等,或?qū)⑵浒l(fā)送至利用側(cè)通信部18。特別地,本實施方式的熱源側(cè)通信部11能將在熱源側(cè)制冷劑回路20中流動的制冷劑或構(gòu)成設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)量輸送至利用側(cè)通信部18。在此,作為該運轉(zhuǎn)狀態(tài)量,可例舉出熱源側(cè)壓縮機(jī)21的轉(zhuǎn)速、熱源側(cè)排出壓力傳感器34的檢測結(jié)果即熱源側(cè)排出壓力Pd、構(gòu)成熱源側(cè)制冷劑回路20的各種設(shè)備的運轉(zhuǎn)電流值即致動器運轉(zhuǎn)信息等。一熱源側(cè)控制部一熱源側(cè)控制部12是由CPU、存儲器等構(gòu)成的微型計算機(jī),其設(shè)于熱源單元2內(nèi)。如圖2所示,熱源側(cè)控制部12與熱源單元2所具有的熱源側(cè)壓縮機(jī)電動機(jī)21a、熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23、熱源側(cè)膨脹閥25及各種傳感器33 36連接。熱源側(cè)控制部12根據(jù)各種傳感器33 36的檢測結(jié)果等進(jìn)行所連接的各種設(shè)備的控制。具體而言,熱源側(cè)控制部12進(jìn)行基于熱源側(cè)壓縮機(jī)電動機(jī)21a的轉(zhuǎn)速控制(即運轉(zhuǎn)頻率控制)的熱源側(cè)壓縮機(jī)21的運轉(zhuǎn)容量控制、熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23的狀態(tài)切換控制及熱源側(cè)膨脹閥25的開度控制。例如,熱源側(cè)控制部12為了使熱源側(cè)制冷劑的冷凝溫度達(dá)到規(guī)定的冷凝目標(biāo)溫度而控制熱源側(cè)壓縮機(jī)21的運轉(zhuǎn)容量,或根據(jù)熱泵系統(tǒng)I的運轉(zhuǎn)種類切換熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23的狀態(tài)。一利用側(cè)通信部一如圖I及圖3所示,利用側(cè)通信部 18與利用側(cè)控制部19電連接,其設(shè)于利用單元4內(nèi)。利用側(cè)通信部18與熱源側(cè)通信部11電連接。利用側(cè)通信部18能從熱源側(cè)通信部11接收與熱泵系統(tǒng)I的運轉(zhuǎn)狀態(tài)及控制相關(guān)的各種信息和各種數(shù)據(jù),或?qū)⑵浒l(fā)送至熱源側(cè)通信部11。特別地,本實施方式的利用側(cè)通信部18能從熱源側(cè)通信部11接收在上述熱源側(cè)制冷劑回路20中流動的制冷劑或構(gòu)成設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)量等。一利用側(cè)控制部一利用側(cè)控制部19是由CPU、存儲器等構(gòu)成的微型計算機(jī),其設(shè)于利用單元4內(nèi)。如圖3所示,利用側(cè)控制部19與利用單元4所具有的利用側(cè)流量調(diào)節(jié)閥42、循環(huán)泵電動機(jī)44及各種傳感器50 52連接。利用側(cè)控制部19根據(jù)各種傳感器50 52的檢測結(jié)果等進(jìn)行所連接的各種設(shè)備的控制。具體而言,利用側(cè)控制部19進(jìn)行基于利用側(cè)流量調(diào)節(jié)閥42的開度控制的熱源側(cè)制冷劑的流量控制及基于循環(huán)泵電動機(jī)44的轉(zhuǎn)速控制的循環(huán)泵43的容量控制。例如,利用側(cè)控制部19以使制冷劑的過冷度恒定的方式進(jìn)行利用側(cè)流量調(diào)節(jié)閥42的開度控制,以使熱源側(cè)制冷劑回路20中的熱源側(cè)制冷劑的流量穩(wěn)定。另外,利用側(cè)控制部19以使水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的出口溫度Twl與入口溫度Twr之間的溫度差Λ Tw達(dá)到規(guī)定的溫度差的方式進(jìn)行循環(huán)泵43的容量控制,以使水介質(zhì)回路80中的水介質(zhì)的流量達(dá)到適當(dāng)?shù)牧髁俊L貏e地,本實施方式的利用側(cè)控制部19進(jìn)行水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl的預(yù)測、隨輔助熱源53運轉(zhuǎn)而進(jìn)行的循環(huán)泵43的容量控制、輔助熱源53的運轉(zhuǎn)控制。為了進(jìn)行上述控制,利用側(cè)控制部19作為制熱能力運算部191、循環(huán)流量運算部192、預(yù)測部193、泵容量控制部194及熱源運轉(zhuǎn)控制部195起作用?!茻崮芰\算部一制熱能力運算部191根據(jù)利用側(cè)通信部18所接收到的在熱源側(cè)制冷劑回路20中流動的制冷劑或構(gòu)成設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)能量運算出儲熱水單元8及溫水制熱單元9的制熱能力。具體而言,制熱能力運算部191利用熱源側(cè)壓縮機(jī)21的轉(zhuǎn)速、熱源側(cè)排出壓力傳感器34的檢測結(jié)果即熱源側(cè)排出壓力Pd、構(gòu)成熱源側(cè)制冷劑回路20的各種設(shè)備的運轉(zhuǎn)電流值即致動器運轉(zhuǎn)信息等運算出儲熱水單元8及溫水制熱單元9的制熱能力Ha。一循環(huán)流量運算部一循環(huán)流量運算部192根據(jù)水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的入口溫度Twr與出口溫度Twl的溫度差即出入口溫度差Λ Tw和由制熱能力運算部191運算出的制熱能力Ha運算出水介質(zhì)回路80中的水介質(zhì)的循環(huán)流量Frw。更具體而言,循環(huán)流量運算部192求出水介質(zhì)入口溫度傳感器51及水介質(zhì)出口溫度傳感器52的各檢測結(jié)果Twr、Twl的差作為出入口溫度差Λ Tw( Δ Tw = Twr — Twl),并檢測出現(xiàn)在正在動作的循環(huán)泵43的轉(zhuǎn)速rp。然后,循環(huán)流量運算部192根據(jù)該求出的值Λ Tw和通過運算獲得的制熱能力Ha運算出水介質(zhì)在正在動作的循環(huán)泵43的現(xiàn)在轉(zhuǎn)速rp下的循環(huán)流量Frw。一預(yù)測部一預(yù)測部193根據(jù)由循環(huán)流量運算部192運算出的水介質(zhì)的循環(huán)流量Frw和表示輔助熱源53的能力的熱源能力信息Ihc預(yù)測出輔助熱源53動作情況下的水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl。此處,熱源能力信息Ihc是輔助熱源53加熱水介質(zhì)的能力、即在設(shè)置輔助熱源53時被輸入的信息(例如輸入5°C等的信息)。作為一例,預(yù)測部193通過將熱源能力信息Ihc與水介質(zhì)的循環(huán)流量Frw相乘預(yù)測出水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度 Thl。
這樣預(yù)測出的水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl被用于輔助熱源53的運轉(zhuǎn)的反饋控制(后述)等。一泵容量控制部一當(dāng)輔助熱源53開始動作時,泵容量控制部194進(jìn)行以下控制改變循環(huán)泵43的容量,以使水介質(zhì)回路80中的水介質(zhì)的流量達(dá)到循環(huán)泵43的額定流量或最大流量。即,當(dāng)輔助熱源53開始動作時,循環(huán)泵43的轉(zhuǎn)速被提高到最大值,由此,水介質(zhì)回路80中的水介質(zhì)的循環(huán)量達(dá)到最大值。一熱源運轉(zhuǎn)控制部一在熱源側(cè)壓縮機(jī)21的容量處于規(guī)定容量以上、且水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的出口溫度Twl與目標(biāo)出口溫度Twls之差即出口側(cè)溫度差Λ Twl處于第一規(guī)定溫度差Δ Tl以上的情況下(Λ Twl = Twls - Twl >Δ Tl),熱源運轉(zhuǎn)控制部195使輔助熱源53進(jìn)行運轉(zhuǎn)。即,若即使熱泵系統(tǒng)I以使熱源側(cè)壓縮機(jī)21的運轉(zhuǎn)容量達(dá)到恰當(dāng)量的方式進(jìn)行運轉(zhuǎn),作為冷凝器起作用的利用側(cè)熱交換器41中的水介質(zhì)出口溫度Twl也達(dá)不到目標(biāo)出口溫度Twls,出口側(cè)溫度差Λ Twl較大,則由于僅使用利用側(cè)熱交換器41不能將水介質(zhì)加熱到期望的溫度,因此輔助熱源53輔助地進(jìn)行水介質(zhì)的加熱。例如,若水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的出口溫度Twl為53°C、目標(biāo)出口溫度Twls為60°C,則出口側(cè)溫度差Λ Twl為8V。在該情況下,若第一規(guī)定溫度差Λ Tl為4°C,則出口側(cè)溫度差Λ Twl處于第一規(guī)定溫度差Λ Tl以上,因此,輔助熱源53開啟以進(jìn)行水介質(zhì)的加熱。藉此,朝儲熱水單元8及溫水制熱單元9供給溫度比水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的出口溫度Twl高的水介質(zhì)。相反地,在輔助熱源53運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,若出口側(cè)溫度差Λ Twl處于比第一規(guī)定溫度差Λ Tl小的第二規(guī)定溫度差Λ Τ2以下(Λ Twl <Λ Τ2 <Λ Tl),則熱源運轉(zhuǎn)控制部195使輔助熱源53停止運轉(zhuǎn)。例如,若水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的出口溫度Twl為59°C、目標(biāo)出口溫度Twls為60°C,則出口側(cè)溫度差Λ Twl為VC。在該情況下,若第二規(guī)定溫度差Λ Τ2為2°C,則出口側(cè)溫度差Λ Twl處于第二規(guī)定溫度差Λ Τ2以下,因此,輔助熱源53關(guān)閉。即,由于出口側(cè)溫度差Λ Twl比較小,因此能判斷出僅以利用側(cè)熱交換器41就能充分地加熱水介質(zhì),由此,輔助熱源53關(guān)閉。這樣,若水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的出口溫度Twl接近目標(biāo)出口溫度Twls,則儲熱水單元8及溫水制熱單元9能獲得期望溫度的水介質(zhì),無需使輔助熱源53進(jìn)一步運轉(zhuǎn),因此,輔助熱源53關(guān)閉。藉此,朝儲熱水單元8及溫水制熱單元9供給被利用側(cè)熱交換器41加熱后的水介質(zhì)。上述第一規(guī)定溫度差Λ Tl及第二規(guī)定溫度差Λ Τ2均是變量,它們根據(jù)由預(yù)測部193預(yù)測出的水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl來確定。例如,第一規(guī)定溫度差Λ Tl及第二規(guī)定溫度差Λ Τ2由將水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl設(shè)為變量的函數(shù)式確定。另外,也可使用由理論計算、模擬、實驗等示出了實際的輔助熱源53中的出口溫度Twl與第一規(guī)定溫度差Λ Tl及第二規(guī)定溫度差Λ Τ2之間的關(guān)系的表格,并應(yīng)用該各個時刻的預(yù)測部193的預(yù)測結(jié)果Thl,來確定第一規(guī)定溫度差Λ Tl及第二規(guī)定溫度差Λ Τ2。S卩,可以說本實施方式的第一規(guī)定溫度差Λ Tl 及第二規(guī)定溫度差Λ Τ2定義了輔助熱源53的動作范圍。因此,可以說為確定第一規(guī)定溫度差Λ Tl及第二規(guī)定溫度差Λ Τ2而使用的預(yù)測部193的預(yù)測結(jié)果Thl可用于輔助熱源53的動作的反饋控制。另外,在儲熱水單元8及溫水制熱單元9發(fā)生故障或被強(qiáng)制禁止運轉(zhuǎn)之后,若輔助熱源53仍舊運轉(zhuǎn),則已不朝儲熱水單元8及溫水制熱單元9供給的水介質(zhì)(即溫水)的溫度會被無用地加熱。該運轉(zhuǎn)根據(jù)情況可能會引起熱泵系統(tǒng)I的故障和事故,除此之外,還會在輔助熱源53中無用地消耗能量。因此,當(dāng)輔助熱源53運轉(zhuǎn)時,在儲熱水單元8及溫水制熱單元9發(fā)生故障或被強(qiáng)制禁止運轉(zhuǎn)的情況下,熱源運轉(zhuǎn)控制部195與熱源側(cè)壓縮機(jī)21的運轉(zhuǎn)容量無關(guān)地使輔助熱源53停止運轉(zhuǎn)。作為儲熱水單元8及溫水制熱單元9被強(qiáng)制禁止運轉(zhuǎn)的情況,可例舉出用戶通過遠(yuǎn)程控制器90發(fā)出了使儲熱水單元8及溫水制熱單元9的運轉(zhuǎn)關(guān)閉的指示的情況等。另外,與儲熱水單元8及溫水制熱單元9發(fā)生故障或被強(qiáng)制禁止運轉(zhuǎn)的情況不同,若在輔助熱源53運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下利用側(cè)熱交換器41中的水介質(zhì)入口溫度Twr處于規(guī)定溫度以上,則熱源運轉(zhuǎn)控制部195也使輔助熱源53停止運轉(zhuǎn)。例如,在規(guī)定溫度為60°C、利用側(cè)熱交換器41中的水介質(zhì)入口溫度Twr為62°C的情況下,由于水介質(zhì)入口溫度Twr比規(guī)定溫度高,因此使輔助熱源53停止運轉(zhuǎn)。該控制是為了彌補以下情況在通過運轉(zhuǎn)獲得的制熱能力Ha及循環(huán)流量Frw與實際的制熱能力及循環(huán)流量之間存在由運算引起的誤差,由于該誤差的存在,導(dǎo)致預(yù)測出的水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl與實際的出口溫度不同。一遠(yuǎn)程控制器一遠(yuǎn)程控制器90設(shè)置于室內(nèi),如圖I所示,其以能通過有線或無線進(jìn)行通信的方式與熱源側(cè)通信部11、利用側(cè)通信部18連接。如圖4所示,遠(yuǎn)程控制器90主要具有顯示部95和操作部96。用戶能通過遠(yuǎn)程控制器90設(shè)定熱泵系統(tǒng)I的水介質(zhì)的溫度或進(jìn)行與各種運轉(zhuǎn)相關(guān)的指示。特別地,在本實施方式的遠(yuǎn)程控制器90的操作部96中包含菜單按鈕96a (相當(dāng)于接收部)。該菜單按鈕96a是用于在熱泵系統(tǒng)I中接收各種設(shè)定的按鈕。此外,通過按下該菜單按鈕96a,熱泵系統(tǒng)I的施工者和用戶能根據(jù)例如設(shè)置熱泵系統(tǒng)I的國家的電源情況來進(jìn)行改變輔助熱源53的容量(例如3kW、6kW、12kff等)的設(shè)定。< 動作 >接著,對熱泵系統(tǒng)I的動作進(jìn)行說明。作為熱泵系統(tǒng)I的運轉(zhuǎn)種類,主要可例舉出供熱水運轉(zhuǎn)及制熱運轉(zhuǎn)。—供熱水運轉(zhuǎn)及制熱運轉(zhuǎn)一在供熱水運轉(zhuǎn)及制熱運轉(zhuǎn)中的任一運轉(zhuǎn)的情況下,在熱源側(cè)制冷劑回路20中,均將熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23切換至熱源側(cè)蒸發(fā)運轉(zhuǎn)狀態(tài)(圖I的熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23的用虛線表示的狀態(tài)),并使吸入返回膨脹閥26a處于關(guān)閉的狀態(tài)。熱源側(cè)熱交換器24作為蒸發(fā)器起作用,各利用側(cè)熱交換器41作為散熱器起作用。在這種狀態(tài)的熱源側(cè)制冷劑回路20中,制冷循環(huán)中的低壓的熱源側(cè)制冷劑經(jīng)由熱源側(cè)吸入管21c而被吸入熱源側(cè)壓縮機(jī)21中,并在被壓縮至制冷循環(huán)中的高壓后,被排出至熱源側(cè)排出管21b。被排出至熱源側(cè)排出管21b后的高壓的熱源側(cè)制冷劑在油分離器22a中使制冷機(jī)油分離。在油分離器22a中從熱源側(cè)制冷劑分離出的制冷機(jī)油經(jīng)由回油管22b而返回至熱源側(cè)吸入管21c。制冷機(jī)油被分離后的高壓的熱源側(cè)制冷劑經(jīng)由熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23、第二熱源側(cè)氣體制冷劑管23b及氣體側(cè)截止閥30而從熱源單元2被輸送至氣體制冷劑連通管14。被輸送至氣體制冷劑連通管14后的高壓的熱源側(cè)制冷劑被輸送至利用單元4。被 輸送至利用單元4后的高壓的熱源側(cè)制冷劑經(jīng)由利用側(cè)制冷劑管46、45而被輸送至利用側(cè)熱交換器41。被輸送至利用側(cè)熱交換器41后的高壓的熱源側(cè)制冷劑在利用側(cè)熱交換器41中與在水介質(zhì)回路80中循環(huán)的水介質(zhì)進(jìn)行熱交換而散熱。在利用側(cè)熱交換器41中散熱后的高壓的熱源側(cè)制冷劑分別經(jīng)由利用側(cè)流量調(diào)節(jié)閥42及利用側(cè)制冷劑管45而從利用單元4被輸送至液體制冷劑連通管13。被輸送至液體制冷劑連通管13后的熱源側(cè)制冷劑被輸送至熱源單元2。被輸送至熱源單元2后的熱源側(cè)制冷劑經(jīng)由液體側(cè)截止閥29而被輸送至過冷卻器27。由于熱源側(cè)制冷劑未在吸入返回管26中流動(即吸入返回膨脹閥26a被關(guān)閉),因此被輸送至過冷卻器27后的熱源側(cè)制冷劑以不在過冷卻器27中進(jìn)行熱交換的方式被輸送至熱源側(cè)膨脹閥25。被輸送至熱源側(cè)膨脹閥25后的熱源側(cè)制冷劑在熱源側(cè)膨脹閥25中被減壓而變?yōu)榈蛪旱臍庖簝上酄顟B(tài),并經(jīng)由熱源側(cè)液體制冷劑管24a而被輸送至熱源側(cè)熱交換器24。被輸送至熱源側(cè)熱交換器24后的低壓的制冷劑在熱源側(cè)熱交換器24中與由熱源側(cè)風(fēng)扇32供給來的室外空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)。在熱源側(cè)熱交換器24中蒸發(fā)后的低壓的熱源側(cè)制冷劑經(jīng)由第一熱源側(cè)氣體制冷劑管23a及熱源側(cè)切換機(jī)構(gòu)23而被輸送至熱源側(cè)儲罐28。被輸送至熱源側(cè)儲罐28后的低壓的熱源側(cè)制冷劑經(jīng)由熱源側(cè)吸入管21c而被再次吸入熱源側(cè)壓縮機(jī)21中。另外,在供熱水運轉(zhuǎn)及制熱運轉(zhuǎn)中的任一運轉(zhuǎn)的情況下,在水介質(zhì)回路80中,均進(jìn)行加熱水介質(zhì)的運轉(zhuǎn)。即,通過熱源側(cè)制冷劑在利用側(cè)熱交換器41中的散熱來對在水介質(zhì)回路80中循環(huán)的水介質(zhì)進(jìn)行加熱。在利用側(cè)熱交換器41中被加熱后的水介質(zhì)(即溫水)經(jīng)由利用側(cè)水出口管48而被導(dǎo)入水介質(zhì)側(cè)切換機(jī)構(gòu)161。此處,在供熱水運轉(zhuǎn)的情況下,水介質(zhì)側(cè)切換機(jī)構(gòu)161被切換至以下狀態(tài)并不朝溫水制熱單元9供給水介質(zhì),而僅朝儲熱水單元8側(cè)供給水介質(zhì)。因此,在供熱水運轉(zhuǎn)的情況下,被循環(huán)泵43升壓后的水介質(zhì)(即溫水)從利用單元4經(jīng)由水介質(zhì)連通管16而被輸送至儲熱水單元8。被輸送至儲熱水單元8的水介質(zhì)在熱交換線圈82中與儲熱水箱81內(nèi)的水介質(zhì)進(jìn)行熱交換而散熱。藉此,儲熱水箱8內(nèi)的水介質(zhì)被加熱。另外,在制熱運轉(zhuǎn)的情況下,水介質(zhì)側(cè)切換機(jī)構(gòu)161被切換至以下狀態(tài)朝儲熱水單元8側(cè)及溫水制熱單元9或僅朝溫水制熱單元9供給水介質(zhì)。因此,在制熱運轉(zhuǎn)的情況下,被循環(huán)泵43升壓后的水介質(zhì)(即溫水)從利用單元4經(jīng)由水介質(zhì)連通管16而被輸送至儲熱水單元8及溫水制熱單元9或僅被輸送至溫水制熱單元9。被輸送至儲熱水單元8的水介質(zhì)(即溫水)在熱交換線圈82中與儲熱水箱81內(nèi)的水介質(zhì)進(jìn)行熱交換而散熱。藉此,儲熱水箱8內(nèi)的水介質(zhì)被加熱。另外,被輸送至溫水制熱單元9的水介質(zhì)分別在熱交換面板91中散熱。藉此,室內(nèi)的墻壁等、室內(nèi)的地板便被加熱。在儲熱水單元8及溫水制熱單元9中被熱交換后的水介質(zhì)在被循環(huán)泵43吸入并升壓之后,經(jīng)由利用側(cè)水入口管47而被輸送至利用側(cè)熱交換器41,并與熱源側(cè)制冷劑再次進(jìn)行熱交換。一熱泵系統(tǒng)I的整體動作流程一圖5及圖6是表示在本實施方式的熱泵系統(tǒng)I進(jìn)行供熱水運轉(zhuǎn)或制熱運轉(zhuǎn)的情況下的該系統(tǒng)I的整體動作流程的流程圖。以下,首先假設(shè)熱泵系統(tǒng)I處于未運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。步驟SI S2 :在用戶等通過按壓遠(yuǎn)程控制器90的菜單按鈕96a指示了改變輔助熱源53容量的情況下(SI的“是”),輔助熱源53的容量被設(shè)定為指示的容量值(S2)。
在未指示改變輔助熱源53容量的情況下(SI的“否”),輔助熱源53的容量被設(shè)定為預(yù)先確定的缺省值或上次設(shè)定的容量值。步驟S3 :在用戶通過遠(yuǎn)程控制器90發(fā)出了供熱水運轉(zhuǎn)或制熱運轉(zhuǎn)的指示的情況下(S3的“是”),熱泵系統(tǒng)I開始供熱水運轉(zhuǎn)或制熱運轉(zhuǎn)。步驟S4 :在熱泵系統(tǒng)I開始供熱水運轉(zhuǎn)或制熱運轉(zhuǎn)之后,作為制熱能力運算部191起作用的利用側(cè)控制部19根據(jù)在熱源側(cè)制冷劑回路20中流動的制冷劑或構(gòu)成設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)量運算出儲熱水單元8及溫水制熱單元9的制熱能力Ha。步驟S5 :接著,作為循環(huán)流量運算部192起作用的利用側(cè)控制部19對正在動作的循環(huán)泵43的現(xiàn)在的轉(zhuǎn)速rp進(jìn)行檢測。然后,利用側(cè)控制部19根據(jù)水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的出入口溫度差Λ Twl和步驟S4的制熱能力Ha運算出水介質(zhì)在循環(huán)泵43的現(xiàn)在的轉(zhuǎn)速rp下的循環(huán)流量Frw。步驟S6 :接著,作為預(yù)測部193起作用的利用側(cè)控制部19根據(jù)步驟S5的水介質(zhì)的循環(huán)流量Frw和熱源能力信息Ihc來預(yù)測輔助熱源53動作的情況下的水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl。步驟S7 :作為熱源運轉(zhuǎn)控制部195起作用的利用側(cè)控制部19根據(jù)步驟S6中預(yù)測出的水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl來確定第一規(guī)定溫度差Λ Tl及第二規(guī)定溫度差Λ Τ2。步驟S8 SlO :在熱源側(cè)壓縮機(jī)21的容量處于規(guī)定容量以上(S8的“是”)、利用側(cè)熱交換器41中的出口側(cè)溫度差Λ Twl處于第一規(guī)定溫度差Λ Tl以上的情況下(S9的“是”、Λ Twl >Δ Tl),利用側(cè)控制部19改變循環(huán)泵43的容量并使輔助熱源53開啟,以使水介質(zhì)回路80中的水介質(zhì)的流量達(dá)到循環(huán)泵43的額定流量或最大流量(SlO)。在輔助熱源53開啟之后,利用側(cè)控制部19進(jìn)行循環(huán)泵43的容量控制,以使水介質(zhì)回路80中的水介質(zhì)的流量達(dá)到規(guī)定流量。在步驟S8中,在熱源側(cè)壓縮機(jī)21的容量未處于規(guī)定容量以上的情況下(S8的“否”),反復(fù)進(jìn)行步驟S4以后的動作。步驟Sll S12 :在利用側(cè)熱交換器41中的出口側(cè)溫度差Λ Twl處于第二規(guī)定溫度差Λ Τ2以下的情況下(步驟Sll的“是”,Λ Twl <Δ Τ2),利用側(cè)控制部19使輔助熱源53 關(guān)閉(S12)。
在步驟S9中利用側(cè)熱交換器41中的出口側(cè)溫度差Λ Twl未處于第一規(guī)定溫度差Δ Tl以上(S9的“否”)、且在步驟Sll中利用側(cè)熱交換器41中的出口側(cè)溫度差Λ Twl也未處于第二規(guī)定溫度差Λ Τ2以下的情況下(Sll的“否”),維持現(xiàn)在時刻的輔助熱源53的狀態(tài)(具體而言是輔助熱源53運轉(zhuǎn)的狀態(tài)或未運轉(zhuǎn)的狀態(tài)),反復(fù)進(jìn)行步驟S4以后的動作。步驟S13 S14:在步驟SlO中輔助熱源53開啟之后(S10的“是”),在儲熱水單元8及溫水制熱單元9發(fā)生故障或被強(qiáng)制禁止運轉(zhuǎn)的情況下(S13的“是”),或在利用側(cè)熱交換器41中的水介質(zhì)入口溫度Twr處于規(guī)定溫度以上的情況下(S14的“是”),利用側(cè)控制部19使輔助熱源53關(guān)閉(S12)。在儲熱水單元8及溫水制熱單元9未發(fā)生故障或未被強(qiáng)制禁止運轉(zhuǎn)(S13的“是”)、且利用側(cè)熱交換器41中的水介質(zhì)入口溫度Twr處于規(guī)定溫度以下的情況下(S14的“否”),反復(fù)進(jìn)行步驟S4以后的動作。
< 特征 >該熱泵系統(tǒng)I具有如下特征。(I)在該熱泵系統(tǒng)I中,根據(jù)通過運算獲得的儲熱水單元8及溫水制熱單元9的制熱能力Ha和水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的出入口溫度差Λ Twl運算出水介質(zhì)回路80中的水介質(zhì)的循環(huán)流量Frw。此外,還根據(jù)該運算結(jié)果Frw和表示輔助熱源53的能力的熱源能力信息Ihc預(yù)測出水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl。因此,即便在輔助熱源53的出口附近未設(shè)置溫度傳感器,也能知道水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl。(2)在該熱泵系統(tǒng)I中,使用容量可變型的泵以作為水介質(zhì)回路80中的循環(huán)泵43。藉此,能將在水介質(zhì)回路80中循環(huán)的水介質(zhì)的流量確保為恰當(dāng)?shù)牧俊4送?,在該熱泵系統(tǒng)I中,根據(jù)出入口溫度差Λ Twl及制熱能力Ha運算出在水介質(zhì)回路80中的循環(huán)泵43的現(xiàn)在的轉(zhuǎn)速下的循環(huán)流量Frw,該循環(huán)流量Frw被用于預(yù)測水介質(zhì)的出口溫度Thl。藉此,能更正確地預(yù)測實際的出口溫度Thl。(3)在該熱泵系統(tǒng)I中,當(dāng)輔助熱源53動作時,水介質(zhì)的流量最大。因此,流量達(dá)到循環(huán)泵43的額定流量或最大流量的水介質(zhì)在被利用側(cè)熱交換器41加熱之后,該水介質(zhì)被輔助熱源53進(jìn)一步加熱。(4)在該熱泵系統(tǒng)I中,在熱源側(cè)壓縮機(jī)21的容量處于規(guī)定容量以上、且水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的出口側(cè)溫度差Λ Twl處于第一規(guī)定溫度差Λ Tl以上的情況下,輔助熱源53進(jìn)行運轉(zhuǎn)。藉此,即便在僅通過利用側(cè)熱交換器41對水介質(zhì)的加熱未使水介質(zhì)的溫度達(dá)到期望溫度的情況下,也可通過輔助熱源53的進(jìn)一步加熱朝儲熱水單元8及溫水制熱單元9供給期望溫度的水介質(zhì)。(5)在該熱泵系統(tǒng)I中,在出口側(cè)溫度差Λ Twl處于比第一規(guī)定溫度差Λ Tl小的第二規(guī)定溫度差Λ Τ2以下、即水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的出口溫度Twl接近目標(biāo)出口溫度Twls的情況下,儲熱水單元8及溫水制熱單元9已經(jīng)獲得期望溫度的水介質(zhì),無需使輔助熱源53進(jìn)一步運轉(zhuǎn),因此,輔助熱源53停止運轉(zhuǎn)。藉此,能防止因輔助熱源53不必要運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的電力消耗。(6)在該熱泵系統(tǒng)I中,第一規(guī)定溫度差Λ Tl及第二規(guī)定溫度差Λ Τ2是根據(jù)預(yù)測出的輔助熱源53的水介質(zhì)的出口溫度Thl確定的變量。藉此,通過將出口溫度差Λ Twl與因該各個時刻預(yù)測出的輔助熱源53的水介質(zhì)的出口溫度Thl而改變的第一規(guī)定溫度差Λ Tl及第二規(guī)定溫度差Λ Τ2進(jìn)行比較,能恰當(dāng)?shù)亻_始/停止輔助熱源53的運轉(zhuǎn)。(7)在該熱泵系統(tǒng)I中,在儲熱水單元8及溫水制熱單元9發(fā)生故障或被強(qiáng)制禁止運轉(zhuǎn)的情況下,輔助熱源53的運轉(zhuǎn)被強(qiáng)制停止。藉此,當(dāng)儲熱水單元8及溫水制熱單元9發(fā)生故障或被禁止運轉(zhuǎn)時,不會因輔助熱源53運轉(zhuǎn)而導(dǎo)致水介質(zhì)被進(jìn)一步持續(xù)加熱。因此,能防止輔助熱源53成為主要原因而引起的熱泵系統(tǒng)I的進(jìn)一步故障、事故等。另外,還能 抑制因輔助熱源53運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的消耗電力。(8)如上所述,根據(jù)運算出的儲熱水單元8及溫水制熱單元9的制熱能力Ha、水介質(zhì)的循環(huán)流量Frw等預(yù)測出水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl,但根據(jù)情況的不同預(yù)測結(jié)果Thl可能會與實際的水介質(zhì)的出口溫度不同。因此,在該熱泵系統(tǒng)I中,還可一邊監(jiān)視返回至利用側(cè)熱交換器41的水介質(zhì)的溫度、即水介質(zhì)在利用側(cè)熱交換器41中的入口溫度Twr,一邊在必要時使輔助熱源53停止運轉(zhuǎn)。藉此,即便在預(yù)測結(jié)果Thl與實際的水介質(zhì)的出口溫度不同的情況下,輔助熱源53也可根據(jù)水介質(zhì)的入口溫度Twr進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪\轉(zhuǎn)控制。(9)在該熱泵系統(tǒng)I中,能通過遠(yuǎn)程控制器90等的菜單按鈕96a改變輔助熱源53的容量。藉此,能根據(jù)例如設(shè)置熱泵系統(tǒng)I的國家的電源狀況恰當(dāng)?shù)馗淖冚o助熱源53的容量。<本實施方式的熱泵系統(tǒng)I的變形例>(A)在上述熱泵系統(tǒng)I中,對輔助熱源53在設(shè)置熱泵系統(tǒng)I時外接在水介質(zhì)連通管16上的情況進(jìn)行了說明。但是,輔助熱源53也可在組裝利用單元4時(利用單元4發(fā)貨前)安裝于利用單元4內(nèi)部的利用側(cè)熱交換器41的出口附近。(B)在上述熱泵系統(tǒng)I中,對利用單元4側(cè)的利用側(cè)控制部19進(jìn)行制熱能力Ha、循環(huán)流量Fwr的運算以及水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl的預(yù)測進(jìn)行了說明。但是,也可使用熱源單元2側(cè)的熱源側(cè)控制部12進(jìn)行制熱能力Ha、循環(huán)流量Fwr的運算以及水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl的預(yù)測。另外,例如也可使用熱源側(cè)控制部12進(jìn)行制熱能力Ha的運算,而使用利用側(cè)控制部19進(jìn)行循環(huán)流量Fwr的運算及水介質(zhì)在輔助熱源53中的出口溫度Thl的預(yù)測。(C)在上述熱泵系統(tǒng)I中,如圖5、圖6的S4所示,對定期進(jìn)行制熱能力Ha的運算的情況進(jìn)行了說明。但是,在制熱能力Ha的值是較難變化的值的情況下,也可例如僅在熱泵系統(tǒng)I起動時進(jìn)行制熱能力Ha的運算。(D)在上述熱泵系統(tǒng)I中,如圖I所示,對分別設(shè)有熱源單元2和利用單元4的情況進(jìn)行了說明。但是,熱源單元2及利用單元4也可例如作為一個單元而構(gòu)成。在該情況下,輔助熱源53也安裝于供朝儲熱水單元8及溫水制熱單元9供給的水介質(zhì)流動的水介質(zhì)連通管15、16上。(E)在上述熱泵系統(tǒng)I中,對一臺利用單元與一臺熱源單元2連接的情況進(jìn)行了說明。但是,利用單元4的臺數(shù)也可以為多臺。在該情況下,儲熱水單元8、溫水制熱單元9等水介
質(zhì)設(shè)備與各利用單元4連接,在將該水介質(zhì)設(shè)備與各利用單元4連接在一起的各水介質(zhì)連通管16上安裝有輔助熱源53。(F)在上述熱泵系統(tǒng)I中,對在熱源單元2上連接有利用水介質(zhì)的利用單元4的情況進(jìn)行了說明。但是,除了利用水介質(zhì)的利用單元4之外,在熱源單元2上還可以連接有使用熱源側(cè)制冷劑對空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)的空調(diào)機(jī)。工業(yè)上的可利用性若利用本發(fā)明,則在包括輔助熱源且能利用熱泵循環(huán)加熱水介質(zhì)的熱泵系統(tǒng)中,即便在輔助熱源的出口附近不設(shè)置溫度傳感器,也能知道水介質(zhì)在輔助熱源中的出口溫度。(符號說明)I 熱泵系統(tǒng)2 熱源單元4 利用單元8儲熱水單元9 溫水制熱單元11 熱源側(cè)通信部12 熱源側(cè)控制部15、16 水介質(zhì)連通管18 利用側(cè)通信部19 利用側(cè)控制部21 熱源側(cè)壓縮機(jī)21a 熱源側(cè)壓縮機(jī)電動機(jī)24 熱源側(cè)熱交換器41 利用側(cè)熱交換器42 利用側(cè)流量調(diào)節(jié)閥43 循環(huán)泵44 循環(huán)泵電動機(jī)80 水介質(zhì)回路90 遠(yuǎn)程控制器
96a 菜單按鈕191 制熱能力運算部192 循環(huán)流量運算部193 預(yù)測部194 泵容量控制部195 熱源運轉(zhuǎn)控制部161 水介質(zhì)切換機(jī)構(gòu)
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利特開2003 - 314838號公報
權(quán)利要求
1.ー種熱泵系統(tǒng)(I),其特征在于,包括 制冷劑回路(20),該制冷劑回路(20)具有對制冷劑進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)(21);能作為制冷劑的蒸發(fā)器起作用的熱源側(cè)熱交換器(24);以及能作為制冷劑的散熱器起作用以對水介質(zhì)進(jìn)行加熱的制冷劑一水熱交換器(41); 水介質(zhì)回路(80),該水介質(zhì)回路(80)具有循環(huán)泵(43)和所述制冷劑一水熱交換器(41),在所述制冷劑一水熱交換器(41)中與制冷劑進(jìn)行熱交換的水介質(zhì)在該水介質(zhì)回路(80)中循環(huán),且該水介質(zhì)回路(80)與利用所述水介質(zhì)進(jìn)行運轉(zhuǎn)的水介質(zhì)設(shè)備(8、9)連接;輔助熱源(53),該輔助熱源(53)在所述水介質(zhì)回路(80)中設(shè)于所述制冷劑一水熱交換器(41)的水介質(zhì)出口側(cè),并能對在所述水介質(zhì)回路(80)中循環(huán)的水介質(zhì)進(jìn)ー步進(jìn)行加執(zhí). 制熱能力運算部(191),該制熱能力運算部(191)根據(jù)在所述制冷劑回路(20)中流動的制冷劑或構(gòu)成設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)量對所述水介質(zhì)設(shè)備(8、9)的制熱能力進(jìn)行運算; 循環(huán)流量運算部(192),該循環(huán)流量運算部(192)根據(jù)水介質(zhì)在所述制冷劑一水熱交換器(41)中的入口溫度與出口溫度之差即出入口溫度差及所述制熱能力對所述水介質(zhì)回路(80)中的水介質(zhì)的循環(huán)流量進(jìn)行運算;以及 預(yù)測部(193),該預(yù)測部(193)根據(jù)所述循環(huán)流量和表示所述輔助熱源(53)的能力的熱源能力信息對所述輔助熱源(53)動作的情況下的水介質(zhì)在所述輔助熱源(53)中的出口溫度進(jìn)行預(yù)測。
2.如權(quán)利要求I所述的熱泵系統(tǒng)(I),其特征在干, 所述循環(huán)泵(43)是容量可變型的泵, 所述循環(huán)流量運算部(192)對正在動作的所述循環(huán)泵在現(xiàn)在的轉(zhuǎn)速下的所述循環(huán)流量進(jìn)行運算。
3.如權(quán)利要求2所述的熱泵系統(tǒng)(I),其特征在干, 所述熱泵系統(tǒng)(I)還包括泵容量控制部(194),當(dāng)所述輔助熱源(53)開始動作時,該泵容量控制部(194)進(jìn)行以下控制改變所述循環(huán)泵(43)的容量,以使所述水介質(zhì)回路(80)中的水介質(zhì)的流量達(dá)到所述循環(huán)泵(43)的額定流量或最大流量。
4.如權(quán)利要求I至3中任ー項所述的熱泵系統(tǒng)(I),其特征在干, 所述壓縮機(jī)(21)是容量可變型的壓縮機(jī), 所述熱泵系統(tǒng)(I)還包括熱源運轉(zhuǎn)控制部(195),在所述壓縮機(jī)(21)的容量處于規(guī)定容量以上、且水介質(zhì)在所述制冷劑一水熱交換器(41)中的出口溫度與目標(biāo)出口溫度之差即出口側(cè)溫度差處于第一規(guī)定溫度差以上的情況下,該熱源運轉(zhuǎn)控制部(195)使所述輔助熱源(53)進(jìn)行運轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述的熱泵系統(tǒng)(I),其特征在干, 在所述輔助熱源(53)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,若所述出口側(cè)溫度差處于比所述第一規(guī)定溫度差小的第二規(guī)定溫度差以下,則所述熱源運轉(zhuǎn)控制部(195)使所述輔助熱源(53)停止運轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的熱泵系統(tǒng)(I),其特征在干, 所述第一規(guī)定溫度差及所述第二規(guī)定溫度差是根據(jù)由所述預(yù)測部(193)獲得的預(yù)測結(jié)果來加以確定的。
7.如權(quán)利要求4至6中任ー項所述的熱泵系統(tǒng)(I),其特征在干,在所述輔助熱源(53)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,若所述水介質(zhì)設(shè)備(8、9)發(fā)生故障或被強(qiáng)制禁止運轉(zhuǎn),則所述熱源運轉(zhuǎn)控制部(195)與所述壓縮機(jī)(21)的運轉(zhuǎn)容量無關(guān)地使所述輔助熱源(53)停止運轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求4至7中任ー項所述的熱泵系統(tǒng)(I),其特征在干,在所述輔助熱源(53)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,若水介質(zhì)在所述制冷劑一水熱交換器(41)中的入口溫度處于規(guī)定溫度以上,則所述熱源運轉(zhuǎn)控制部(195)使所述輔助熱源(53)停止運轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求I至8中任ー項所述的熱泵系統(tǒng)(I),其特征在干, 所述輔助熱源(53)是容量可變型的熱源, 所述熱泵系統(tǒng)(I)還包括接收部(96a),該接收部(96a)能接收所述輔助熱源(53)的容量設(shè)定。
全文摘要
提供一種可以在輔助熱源出口不設(shè)置溫度傳感器的技術(shù)。利用側(cè)制冷劑回路(20)由熱源側(cè)壓縮機(jī)(21)、熱源側(cè)熱交換器(24)、能加熱水介質(zhì)的利用側(cè)熱交換器(41)構(gòu)成。水介質(zhì)回路(80)由循環(huán)泵(43)和利用側(cè)熱交換器(41)構(gòu)成,并與溫水制熱單元(9)等連接。輔助熱源(53)在水介質(zhì)回路(80)中設(shè)于利用側(cè)熱交換器(41)的水介質(zhì)出口側(cè),并對水介質(zhì)回路(80)中的水介質(zhì)進(jìn)一步加熱。制熱能力運算部(191)根據(jù)熱源側(cè)制冷劑或熱源側(cè)制冷劑回路(20)的構(gòu)成設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)量運算溫水制熱單元(9)等的制熱能力(Ha)。循環(huán)流量運算部(192)根據(jù)出入口溫度差(△Twl)及制熱能力(Ha)運算水介質(zhì)回路(80)中的水介質(zhì)的循環(huán)流量(Fwr)。預(yù)測部(193)根據(jù)循環(huán)流量(Fwr)和熱源能力信息(Ihc)預(yù)測水介質(zhì)在輔助熱源(53)中的出口溫度(Thl)。
文檔編號F25B1/00GK102725598SQ201080062488
公開日2012年10月10日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者本田雅裕 申請人:大金工業(yè)株式會社, 大金歐洲公司