CN102713459A - 热泵系统 - Google Patents

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Abstract

防止随着利用侧压缩机的容量改变而产生的噪声变得刺耳。热泵系统(1)包括热源单元(2)、利用侧单元(4)、利用侧控制部(12)。热源单元(2)具有对热源侧制冷剂进行压缩的热源侧压缩机(21)和能作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用的热源侧热交换器(24)。利用侧单元(4)与热源单元(2)连接,并具有:对利用侧制冷剂进行压缩的容量可变型的利用侧压缩机(62);能作为热源侧制冷剂的散热器起作用并作为利用侧制冷剂的蒸发器起作用的利用侧热交换器(41);以及能作为利用侧制冷剂的散热器起作用并对水介质进行加热的制冷剂-水热交换器(65)。利用侧控制部(12)能在通常运转时进行使利用侧压缩机(62)的运转容量逐级变化的利用侧容量变更控制。

Description

热泵系统
技术领域
本发明涉及热泵系统,尤其涉及能利用热泵循环来加热水介质的热泵系统。
背景技术
目前,有一种如专利文献1(日本专利特开2003-314838号公报)所示的能利用热泵循环来加热水的热泵式温水制热装置。热泵式温水制热装置主要包括:具有容量可变型的热源侧压缩机及热源侧热交换器的室外机;以及具有制冷剂-水热交换器及循环泵的温水供给单元。热源侧压缩机、热源侧热交换器及制冷剂-水热交换器构成热源侧制冷剂回路。根据该热泵式温水制热装置,通过制冷剂在制冷剂-水热交换器中的散热来加热水。由此获得的温水在被循环泵升压之后,贮存在箱内或被供给至各种水介质设备。
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述现有的热泵式供热水装置中,作为水介质设备有时要求使用需要供给高温温水的暖气片。对此,为了将高温温水输出并供给至水介质设备,可考虑在温水供给单元内设置与上述热源侧制冷剂回路不同的利用侧制冷剂回路。然而,利用侧制冷剂回路与热源侧制冷剂回路同样具有容量可变型的压缩机,当使该压缩机的容量突然变化时,该压缩机会伴随容量变化而产生声音。因此,当温水供给单元设置于室内时,室内的用户会感到由压缩机产生的声音刺耳。
因此,本发明的技术问题在于,在设置于室内的单元具有容量可变型的压缩机的情况下,防止该压缩机的容量改变时所产生的噪声对于用户来说是刺耳的情况。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明第一技术方案的热泵系统包括热源单元、利用侧单元、利用侧控制部。热源单元具有热源侧压缩机和热源侧热交换器。热源侧压缩机对热源侧制冷剂进行压缩。热源侧热交换器能作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用。利用侧单元与热源单元连接。利用侧单元具有利用侧压缩机、利用侧热交换器及制冷剂-水热交换器,并构成热源侧制冷剂回路和利用侧制冷剂回路。利用侧压缩机是对利用侧制冷剂进行压缩的容量可变型的压缩机。利用侧热交换器能作为热源侧制冷剂的散热器起作用并能作为利用侧制冷剂的蒸发器起作用。制冷剂-水热交换器能作为利用侧制冷剂的散热器起作用来对水介质进行加热。热源侧制冷剂回路由热源侧压缩机、热源侧热交换器及利用侧热交换器构成。利用侧制冷剂回路由利用侧压缩机、利用侧热交换器及制冷剂-水热交换器构成。利用侧控制部能在通常运转时进行使利用侧压缩机的运转容量逐级变化的利用侧容量变更控制。
在该热泵系统中,例如热源单元设置于室外,利用侧单元设置于室内。即,具有成为声源的利用侧压缩机的利用侧单元设置于室内。在该热泵系统中,在通常运转时,利用侧压缩机的运转容量并不急剧变化,而是逐级变化。因此,因该压缩机的运转容量的逐级变化而使从该压缩机输出的噪声也逐渐产生。因此,能防止随着运转容量变化而产生的噪声变得刺耳。
本发明第二技术方案的热泵系统是在第一技术方案的热泵系统的基础上,利用侧控制部进行利用侧压缩机的容量控制,以使利用侧制冷剂在制冷剂-水热交换器中的冷凝温度达到利用侧冷凝目标温度,并通过使利用侧冷凝目标温度逐级变化来进行利用侧容量变更控制。
根据该热泵系统,在利用侧容量变更控制时,通过使利用侧冷凝目标温度逐级变化来使利用侧压缩机的运转容量逐级变化。因此,能通过简单的方法使利用侧压缩机的运转容量逐级变化。
本发明第三技术方案的热泵系统是在第一技术方案或第二技术方案的热泵系统的基础上,利用侧控制部从利用侧压缩机的运转开始起在规定时间内进行利用侧容量变更控制。
在利用侧压缩机运转开始时,该压缩机的转速上升,噪声也随着该转速的上升而产生。因此,在该热泵系统中,从利用侧压缩机的运转开始起在规定时间内、即在该压缩机的转速上升的期间,使利用侧压缩机的运转容量逐级变化。藉此,利用侧压缩机的转速随着运转容量的变化而逐渐增大,因此,能抑制突然产生较大的噪声。
本发明第四技术方案的热泵系统是在第一技术方案至第三技术方案中任一技术方案的热泵系统的基础上,热源侧压缩机是容量可变型的压缩机。此外,该热泵系统还包括热源侧控制部。当利用侧控制部进行利用侧容量变更控制时,热源侧控制部能进行使热源侧压缩机的运转容量逐级变化的热源侧容量变更控制。
在该热泵系统中,当进行使利用侧压缩机的运转容量逐级变化的利用侧容量变更控制时,不仅利用侧压缩机,热源侧压缩机也进行运转容量的逐级变化。因此,能保持利用侧压缩机的能力和热源侧压缩机的能力之间的平衡。
本发明第五技术方案的热泵系统是在第四技术方案的热泵系统的基础上,热源侧控制部进行热源侧压缩机的容量控制,以使利用侧制冷剂在利用侧热交换器中的蒸发温度达到利用侧蒸发目标温度,并通过使利用侧蒸发目标温度逐级变化来进行热源侧容量变更控制。或者,热源侧控制部进行热源侧压缩机的容量控制,以使热源侧制冷剂在利用侧热交换器中的冷凝温度达到热源侧冷凝目标温度,并通过使热源侧冷凝目标温度逐级变化来进行热源侧容量变更控制。
根据该热泵系统,通过利用侧制冷剂的利用侧蒸发目标温度或热源侧制冷剂的热源侧冷凝目标温度的逐级变化来使热源侧压缩机的运转容量逐级变化。因此,能通过简单的方法使热源侧压缩机的运转容量逐级变化。
本发明第六技术方案的热泵系统是在第五技术方案的热泵系统的基础上,若利用侧控制部在利用侧容量变更控制中减小利用侧压缩机的运转容量,则热源侧控制部进行通过提高热源侧冷凝目标温度来增大热源侧压缩机的运转容量的热源侧容量变更控制。
根据该热泵系统,在利用侧压缩机的运转容量变小的情况下,通过提高热源侧冷凝目标温度来增大热源侧压缩机的运转容量。藉此,即便在利用侧单元中降低了压缩机能力,也能通过提高热源单元的压缩机能力来保持系统整体的能力。
本发明第七技术方案的热泵系统是在第六技术方案的热泵系统的基础上,利用侧控制部在利用侧容量变更控制时将利用侧压缩机的运转容量限制为规定容量以下。此外,利用侧控制部还能在利用侧容量变更控制后进行以不将利用侧压缩机的运转容量限制为规定容量以下的方式来加以控制的不限制容量控制。此外,热源侧控制部在不限制容量控制时进行通过将热源侧冷凝目标温度降低到比利用侧容量变更控制时低来减小热源侧压缩机的运转容量的控制。
根据该热泵系统,在利用侧容量变更控制时,利用侧压缩机的运转能力被限制在规定量以下,但在该利用侧容量变更控制之后所进行的不限制容量控制中,解除限制而使利用侧压缩机的运转容量上升。因此,能用利用侧单元确保利用侧单元的压缩机能力。由此,在该情况下,能通过减小热源侧压缩机的运转容量来确保热泵系统整体的压缩机能力的平衡。
本发明第八技术方案的热泵系统是在第五技术方案的热泵系统的基础上,若利用侧控制部在利用侧容量变更控制中减小利用侧压缩机的运转容量,则热源侧控制部进行通过提高利用侧蒸发目标温度来增大热源侧压缩机的运转容量的上述热源侧容量变更控制。
根据该热泵系统,在利用侧压缩机的运转容量变小的情况下,通过提高利用侧蒸发目标温度来增大热源侧压缩机的运转容量。藉此,即便在利用侧单元中降低了压缩机能力,也能通过提高热源单元的压缩机能力来保持系统整体的压缩机能力。
本发明第九技术方案的热泵系统是在第八技术方案的热泵系统的基础上,利用侧控制部在利用侧容量变更控制时将利用侧压缩机的运转容量限制为规定容量以下。此外,利用侧控制部还能在利用侧容量变更控制后进行以不将利用侧压缩机的运转容量限制为规定容量以下的方式来加以控制的不限制容量控制。此外,热源侧控制部在不限制容量控制时进行通过将利用侧蒸发目标温度降低到比利用侧容量变更控制时低来减小热源侧压缩机的运转容量的控制。
根据该热泵系统,在利用侧容量变更控制时,利用侧压缩机的运转能力被限制在规定量以下,但在该利用侧容量变更控制之后所进行的不限制容量控制中,解除限制而使利用侧压缩机的运转容量上升。因此,仅用利用单元就能确保利用侧单元的压缩机能力。由此,在该情况下,能通过减小热源侧压缩机的运转容量来确保热泵系统整体的压缩机能力的平衡。
本发明第十技术方案的热泵系统是在第五技术方案至第九技术方案中任一技术方案的热泵系统的基础上,利用侧控制部从利用侧压缩机的运转开始起在规定时间内进行利用侧容量变更控制。热源侧控制部在利用侧压缩机的运转开始时将利用侧蒸发目标温度或热源侧冷凝目标温度设定为规定温度以上。然后,热源侧控制部将利用侧蒸发目标温度或热源侧冷凝目标温度逐级降低直至达到上述规定温度为止。
一般而言,在利用侧压缩机的运转开始时,为了启动热泵系统而需使利用侧压缩机的运转容量急剧上升,但在本发明中为防止噪声而抑制运转容量的急剧上升。因此,启动时的系统整体的压缩机能力被抑制。因此,在该热泵系统中,在利用侧压缩机的运转开始时,在热源单元侧,暂时将利用侧蒸发目标温度或热源侧冷凝目标温度提高至规定温度以上,然后,进行逐级降低利用侧蒸发目标温度或热源侧冷凝目标温度的控制。即,在利用侧压缩机运转开始时,在热源单元侧,热源侧压缩机的能力由暂时增大的状态逐渐减小。藉此,在系统启动时,即便为防止噪声而抑制利用侧压缩机的运转容量的急剧上升,也能在热源单元侧弥补利用侧单元的能力不足部分。因此,能防止从利用侧压缩机输出的噪声变得刺耳,并能可靠地使系统启动。
本发明第十一技术方案的热泵系统是在第一技术方案至第十技术方案中任一技术方案的热泵系统的基础上,热泵系统还包括接收部。接收部能接收利用侧容量变更控制的开始指示。在接收部接收到利用侧容量变更控制的开始指示的情况下,利用侧控制部进行利用侧容量变更控制。
根据该热泵系统,在例如通过远程控制器发出了利用侧容量变更控制的开始指示的情况下,当该系统的运转状态变化时,利用侧压缩机的运转容量逐级变化。因此,该热泵系统能进行根据利用该系统的用户的喜好来抑制从利用侧压缩机输出的噪声的运转。
发明效果
如上所述,根据本发明,能获得以下效果。
根据本发明第一技术方案的热泵系统,能防止随着运转容量的变化而产生的噪声变得刺耳。
根据本发明第二技术方案的热泵系统,能通过简单的方法使利用侧压缩机的运转容量逐级变化。
根据本发明第三技术方案的热泵系统,在利用侧压缩机运转开始时,该压缩机的运转容量逐级变化,因此,利用侧压缩机的转速也逐渐增大。因此,能抑制在利用侧压缩机运转开始时突然产生较大的噪声。
根据本发明第四技术方案的热泵系统,当进行使利用侧压缩机的运转容量逐级变化的利用侧容量变更控制时,不仅利用侧压缩机,热源侧压缩机也进行运转容量的逐级变化。因此,能保持利用侧压缩机的能力和热源侧压缩机的能力之间的平衡。
根据本发明第五技术方案的热泵系统,通过利用侧制冷剂的利用侧蒸发目标温度或热源侧制冷剂的热源侧冷凝目标温度的逐级变化来使热源侧压缩机的运转容量逐级变化。因此,能通过简单的方法使热源侧压缩机的运转容量逐级变化。
根据本发明第六技术方案的热泵系统,即便在利用侧单元中降低了压缩机能力,也能通过提高热源单元的压缩机能力来保持系统整体的压缩机能力。
根据本发明第七技术方案的热泵系统,能确保热泵系统整体的压缩机能力的平衡。
根据本发明第八技术方案的热泵系统,即便在利用侧单元中降低了压缩机能力,也能通过提高热源单元的压缩机能力来保持热泵系统整体的压缩机能力。
根据本发明第九技术方案的热泵系统,能确保热泵系统整体的压缩机能力的平衡。
根据本发明第十技术方案的热泵系统,在系统启动时,即便为防止噪声而抑制利用侧压缩机的运转容量的急剧上升,也能在热源单元侧弥补利用侧单元的能力不足部分。因此,能防止从利用侧压缩机输出的噪声变得刺耳,并能可靠地使系统启动。
根据本发明第十一技术方案的热泵系统,能进行根据利用该系统的用户的喜好来抑制从利用侧压缩机输出的噪声的运转。
附图说明
图1是本实施方式的热泵系统的示意结构图。
图2是示意地表示本实施方式的利用侧控制部和与该控制部连接的各种传感器及各种设备的图。
图3是示意地表示本实施方式的热源侧控制部和与该控制部连接的各种传感器及各种设备的图。
图4是本实施方式的远程控制器的外观图。
图5是表示在本实施方式的利用侧容量变更控制、不限制容量控制及热源侧容量变更控制中逐级变化的利用侧冷凝目标温度及热源侧冷凝目标温度的示意图。
图6是表示本实施方式的热泵系统的整体动作流程的流程图。
图7是表示图6的利用侧容量变更控制的动作流程的流程图。
图8是表示图6的热源侧容量变更控制的动作流程的流程图。
图9是表示变形例(B)的热泵系统的动作流程的流程图。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的热泵系统的一实施方式进行说明。
<结构>
-整体-
图1是本发明一实施方式的热泵系统1的示意结构图。热泵系统1是能进行利用蒸汽压缩机式的热泵循环来加热水介质的运转等的装置。
热泵系统1主要包括:热源单元2、利用侧单元4、液体制冷剂连通管13、气体制冷剂连通管14、储热水单元8、温水制热单元9、水介质连通管15、16、利用侧通信部11、利用侧控制部12、热源侧通信部18、热源侧控制部19、远程控制器90。热源单元2及利用侧单元4经由液体制冷剂连通管13及气体制冷剂连通管14而彼此连接在一起,藉此,构成热源侧制冷剂回路20。具体而言,热源侧制冷剂回路20主要由热源侧压缩机21(后述)、热源侧热交换器24(后述)及利用侧热交换器41a(后述)构成。在利用侧单元4的内部,主要由利用侧压缩机62(后述)、利用侧热交换器41(后述)、制冷剂-水热交换器65(后述)构成利用侧制冷剂回路40。另外,利用侧单元4、储热水单元8及温水制热单元9由水制冷剂连通管15、16彼此连接在一起,藉此,构成水介质回路80。
在热源侧制冷剂回路20中封入有作为HFC类制冷剂中的一种的HFC-410A作为热源侧制冷剂,另外,还封入有相对于HFC类制冷剂具有相溶性的脂类或醚类制冷机油以对热源侧压缩机21(后述)进行润滑。另外,在利用侧制冷剂回路40中封入有作为HFC类制冷剂中的一种的HFC-134a作为利用侧制冷剂,另外,还封入有相对于HFC类制冷剂具有相溶性的脂类或醚类制冷机油以对利用侧压缩机62进行润滑。作为利用侧制冷剂,从使用对高温的制冷循环有利的制冷剂这样的角度考虑,较为理想的是使用相当于饱和气体温度65℃的压力以计示压力表示最高在2.8MPa以下、优选在2.0MPa以下的制冷剂。此外,HFC-134a是具有这种饱和压力特性的制冷剂中的一种。另外,作为水介质的水在水介质回路80中循环。
-热源单元-
热源单元2设置于室外。热源单元2经由液体制冷剂连通管13及气体制冷剂连通管14而与利用侧单元4连接在一起,从而构成热源侧制冷剂回路20的一部分。
热源单元2主要具有热源侧压缩机21、油分离机构22、热源侧切换机构23、热源侧热交换器24、热源侧膨胀阀25、吸入返回管26、过冷却器27、热源侧储罐28、液体侧截止阀29及气体侧截止阀30。
热源侧压缩机21是用于压缩热源侧制冷剂的机构,是容量可变型的压缩机。具体而言,是收容于壳体(未图示)内的旋转式、涡旋式等容积式的压缩元件(未图示)被同样收容于壳体内的热源侧压缩机电动机21a驱动的密闭式压缩机。在该热源侧压缩机21的壳体内形成有充满经压缩元件压缩后的热源侧制冷剂的高压空间(未图示),在该高压空间中积存有制冷机油。热源侧压缩机电动机21a能利用逆变装置(未图示)来改变该电动机21a的转速(即运转频率),藉此,能进行热源侧压缩机21的容量控制。
油分离机构22是用于将从热源侧压缩机21排出的热源侧制冷剂中所包含的制冷机油分离、并使其返回至热源侧压缩机的吸入侧的机构。油分离机构22主要具有:设于热源侧压缩机21的热源侧排出管21b的油分离器22a;以及将油分离器22a与热源侧压缩机21的热源侧吸入管21c连接在一起的回油管22b。油分离器22a是将从热源侧压缩机21排出的热源侧制冷剂中所包含的制冷机油分离的设备。回油管22b具有毛细管。回油管22b是使在油分离器22a中从热源侧制冷剂分离出的制冷机油返回至热源侧压缩机21的热源侧压缩机21的热源侧吸入管21c中的制冷剂管。
热源侧切换机构23是能在热源侧散热运转状态与热源侧蒸发运转状态之间进行切换的四通切换阀,其中,在上述热源侧散热运转状态中,使热源侧热交换器24作为热源侧制冷剂的散热器起作用,在上述热源侧蒸发运转状态中,使热源侧热交换器24作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用。热源侧切换机构23与热源侧排出管21b、热源侧吸入管21c、第一热源侧气体制冷剂管23a及第二热源侧气体制冷剂管23b连接,其中,上述第一热源侧气体制冷剂管23a与热源侧热交换器24的气体侧连接,上述第二热源侧气体制冷剂管23b与气体侧截止阀30连接。此外,热源侧切换机构23能进行下述切换:使热源侧排出管21b与第一热源侧气体制冷剂管23a连通并使第二热源侧气体制冷剂管23b与热源侧吸入管21c连通(对应于热源侧散热状态,参照图1的热源侧切换机构23的实线),或者使热源侧排出管21b与第二热源侧气体制冷剂管23b连通并使第一热源侧气体制冷剂管23a与热源侧吸入管21c连通(对应于热源侧蒸发运转状态,参照图1的热源侧切换机构23的虚线)。
热源侧切换机构23并不限定于四通切换阀,例如也可以是通过组合多个电磁阀等而构成为具有与上述相同的切换热源侧制冷剂流动方向的功能的构件。
热源侧热交换器24是通过进行热源侧制冷剂与室外空气之间的热交换而作为热源侧制冷剂的散热器或蒸发器起作用的热交换器。在热源侧热交换器24的液体侧连接有热源侧液体制冷剂管24a,在该热交换器24的气体侧连接有第一热源侧气体制冷剂管23a。在该热源侧热交换器24中与热源侧制冷剂进行热交换的室外空气是由被热源侧风扇电动机32a驱动的热源侧风扇32供给的。
热源侧膨胀阀25是进行在热源侧热交换器24中流动的热源侧制冷剂的减压等的电动膨胀阀,其设于热源侧液体制冷剂管24a。
吸入返回管26是将在热源侧液体制冷剂管24a中流动的热源侧制冷剂的一部分分支、并使其返回至热源侧压缩机21的吸入侧的制冷剂管。在此,吸入返回管6的一端与热源侧液体制冷剂管24a连接,该管26的另一端与热源侧吸入管21c连接。此外,在吸入返回管26上设有能进行开度控制的吸入返回膨胀阀26a。吸入返回膨胀阀26a由电动膨胀阀构成。
过冷却器27是进行在热源侧液体制冷剂管24a中流动的热源侧制冷剂与在吸入返回管26中流动的热源侧制冷剂(更具体而言是被吸入返回膨胀阀26a减压后的制冷剂)之间的热交换的热交换器。
热源侧储罐28设于热源侧吸入管21c,是用于供在热源侧制冷剂回路20中循环的热源侧制冷剂在从热源侧吸入管21c被吸入热源侧压缩机21之前暂时积存的容器。
液体侧截止阀29是设于热源侧液体制冷剂管24a与液体制冷剂连通管13的连接部的阀。气体侧截止阀30是设于第二热源侧气体制冷剂管23b与气体制冷剂连通管14的连接部的阀。
另外,在热源单元2中设有各种传感器。具体而言,在热源单元2中设有热源侧吸入压力传感器33、热源侧排出压力传感器34、热源侧热交换温度传感器35、外部气体温度传感器36。热源侧吸入压力传感器33对热源侧制冷剂在热源侧压缩机21的吸入侧的压力即热源侧吸入压力Ps进行检测。热源侧排出压力传感器34对热源侧制冷剂在热源侧压缩机21的排出侧的压力即热源侧排出压力Pd进行检测。热源侧热交换温度传感器35对热源侧制冷剂在热源侧热交换器34的液体侧的温度即热源侧热交换器温度Thx进行检测。外部气体温度传感器36对外部气体温度To进行检测。
―液体制冷剂连通管―
液体制冷剂连通管13经由液体侧截止阀29而与热源侧液体制冷剂管24a连接。液体制冷剂连通管13是这样的制冷剂管:在热源侧切换机构23处于热源侧散热运转状态的情况下,能将热源侧制冷剂从作为热源侧制冷剂的散热器起作用的热源侧热交换器24的出口导出至热源单元2的外部。另外,液体制冷剂连通管13还是这样的制冷剂管:在热源侧切换机构23处于热源侧蒸发运转状态的情况下,能将热源侧制冷剂从热源单元2的外部导入作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用的热源侧热交换器24的入口。
―气体制冷剂连通管―
气体制冷剂连通管14经由气体侧截止阀30而与第二热源侧气体制冷剂管23b连接。气体制冷剂连通管14是这样的制冷剂管:在热源侧切换机构23处于热源侧散热运转状态的情况下,能将热源侧制冷剂从热源单元2的外部导入热源侧压缩机21的吸入侧。另外,气体制冷剂连通管14还是这样的制冷剂管:在热源侧切换机构23处于热源侧蒸发运转状态的情况下,能将热源侧制冷剂从热源侧压缩机21的排出侧导出至热源单元2的外部。
-利用侧单元-
利用侧单元4设置于室内。利用侧单元4经由液体制冷剂连通管13及气体制冷剂连通管14而与热源单元2连接在一起,从而构成热源侧制冷剂回路20的一部分。另外,在利用侧单元4的内部构成有利用侧制冷剂回路40。此外,利用侧单元4经由水介质连通管15、16而与储热水单元8及温水制热单元9连接在一起,从而构成水介质回路80的一部分。
利用侧单元4主要具有:利用侧热交换器41、利用侧流量调节阀42、利用侧压缩机62、制冷剂-水热交换器65、制冷剂-水热交换侧流量调节阀66、利用侧储罐67、循环泵43。
利用侧热交换器41进行热源侧制冷剂与利用侧制冷剂的热交换。具体而言,利用侧热交换器41是能在供热水运转时作为热源侧制冷剂的散热器起作用、并作为利用侧制冷剂的蒸发器起作用的热交换器。在利用侧热交换器41中的供热源侧制冷剂流动的流路的液体侧连接有利用侧液体制冷剂管45,在供热源侧制冷剂流动的流路的气体侧连接有利用侧气体制冷剂管54。另外,在利用侧热交换器41中的供利用侧制冷剂流动的流路的液体侧连接有级联侧液体制冷剂管68,在供利用侧制冷剂流动的流路的气体侧连接有第二级联侧气体制冷剂管69。液体制冷剂连通管13与利用侧液体制冷剂管45连接,气体制冷剂连通管14与利用侧气体制冷剂管54连接。制冷剂-水热交换器65与级联侧液体制冷剂管68连接,利用侧压缩机62与第二级联侧气体制冷剂管69连接。
利用侧流量调节阀42是能通过进行该调节阀42自身的开度调节来改变在利用侧热交换器41中流动的热源侧制冷剂的流量的电动膨胀阀。利用侧流量调节阀42与利用侧液体制冷剂管45连接。
利用侧压缩机62是用于压缩利用侧制冷剂的机构,是容量可变型的压缩机。具体而言,利用侧压缩机62是收容于壳体(未图示)内的旋转式、涡旋式等容积式的压缩元件(未图示)被同样收容于壳体内的利用侧压缩机电动机63驱动的密闭式压缩机。在该利用侧压缩机62的壳体内形成有充满经压缩元件压缩后的利用侧制冷剂的高压空间(未图示),在该高压空间中积存有制冷机油。利用侧压缩机电动机63能利用逆变装置(未图示)来改变该电动机21a的转速(即运转频率),藉此,能进行利用侧压缩机62的容量控制。另外,在利用侧压缩机62的排出侧连接有级联侧排出管70,在利用侧压缩机62的吸入侧连接有级联侧吸入管71。该级联侧吸入管71与第二级联侧气体制冷剂管69连接。
制冷剂-水热交换器65是在利用侧制冷剂与水介质之间进行热交换的设备。具体而言,制冷剂-水热交换器65能通过在供热水运转时作为利用侧制冷剂的散热器起作用来加热水介质。在制冷剂-水热交换器65中的供利用侧制冷剂流动的流路的液体侧连接有级联侧液体制冷剂管68,在供利用侧制冷剂流动的流路的气体侧连接有第一级联侧气体制冷剂管72。另外,在制冷剂-水热交换器65的供水介质流动的流路的入口侧连接有第一利用侧水入口管47,在供水介质流动的流路的出口侧连接有第一利用侧水出口管48。第一级联侧气体制冷剂管72与级联侧排出管70连接。水介质连通管15与第一利用侧水入口管47连接,水介质连通管16与第一利用侧水出口管48连接。
制冷剂-水热交换侧流量调节阀66是能通过进行该调节阀66自身的开度调节来改变在制冷剂-水热交换器65中流动的利用侧制冷剂的流量的电动膨胀阀。制冷剂-水热交换侧流量调节阀66与级联侧液体制冷剂管68连接。
利用侧储罐67设于级联侧吸入管71。利用侧储罐67是用于供在利用侧制冷剂回路40中循环的利用侧制冷剂在被从级联侧吸入管71吸入利用侧压缩机62之前暂时积存的容器。
循环泵43是进行水介质的升压的机构,其设于第一利用侧水出口管48。具体而言,采用离心式或容积式的泵元件(未图示)被循环泵电动机44驱动的泵以作为循环泵43。循环泵电动机44能利用逆变装置(未图示)来改变其转速(即运转频率),藉此,能进行循环泵43的容量控制。
根据上述结构,利用侧单元4能进行加热水介质的供热水运转。具体而言,在使利用侧热交换器41作为从气体制冷剂连通管14导入的热源侧制冷剂的散热器起作用的情况下,在利用侧热交换器41中散热后的热源侧制冷剂被导出至液体制冷剂连通管13。此外,通过热源侧制冷剂在利用侧热交换器41中的散热来对在利用侧制冷剂回路40中循环的利用侧制冷剂进行加热。该加热后的利用侧制冷剂在利用侧压缩机62中被压缩之后,通过在制冷剂-水热交换器65中散热来加热水介质。
另外,在利用侧单元4中设有各种传感器。具体而言,在利用侧单元4中设有利用侧热交换温度传感器50、制冷剂-水热交换温度传感器73、水介质入口温度传感器51、水介质出口温度传感器52、利用侧吸入压力传感器74、利用侧排出压力传感器75及利用侧排出温度传感器76。利用侧热交换温度传感器50对热源侧制冷剂在利用侧热交换器41的液体侧的温度即利用侧制冷剂温度Tsc1进行检测。制冷剂-水热交换温度传感器73对利用侧制冷剂在制冷剂-水热交换器65的液体侧的温度即级联侧制冷剂温度Tsc2进行检测。水介质入口温度传感器51对水介质在制冷剂-水热交换器65的入口的温度即水介质入口温度Twr进行检测。水介质出口温度传感器52对水介质在制冷剂-水热交换器65的出口的温度即水介质出口温度Twl进行检测。利用侧吸入压力传感器74对利用侧制冷剂在利用侧压缩机62的吸入侧的压力即利用侧吸入压力Ps2进行检测。利用侧排出压力传感器75对利用侧制冷剂在利用侧压缩机62的排出侧的压力即利用侧排出压力Pd2进行检测。利用侧排出温度传感器76对利用侧制冷剂在利用侧压缩机62的排出侧的温度即利用侧排出温度Td2进行检测。
―储热水单元―
储热水单元8是使用从利用侧单元4供给来的水介质的水介质设备,其设置于室内。储热水单元8经由水介质连通管15、16而与利用侧单元4连接在一起,从而构成水介质回路80的一部分。
储热水单元8主要具有储热水箱81和热交换线圈82。
储热水箱81是积存作为用于供热水的水介质的水的容器。在储热水箱81的上部连接有用于朝水龙头、淋浴器等输送变为温水的水介质的供热水管83,在储热水箱81的下部连接有用于进行被供热水管83消耗的水介质的补充的供水管84。
热交换线圈82设于储热水箱81内。热交换线圈82是通过进行在水介质回路80中循环的水介质与储热水箱81内的水介质之间的热交换而作为储热水箱81内的水介质的加热器起作用的热交换器。在热交换线圈82的入口连接有水介质连通管16,在热交换线圈82的出口连接有水介质连通管15。
藉此,储热水单元8能在供热水运转时利用在利用侧单元4中被加热后的在水介质回路80中循环的水介质来加热储热水箱81内的水介质并将其作为温水加以积存。在此,作为储热水单元8,采用将与在利用侧单元4中被加热后的水介质进行热交换而被加热的水介质积存于储热水箱的型式的储热水单元,但也可采用将在利用侧单元4中被加热后的水介质积存于储热水箱的型式的储热水单元。
另外,在储热水单元8中设有各种传感器。具体而言,在储热水单元8中设有储热水温度传感器85,该储热水温度传感器85用于对积存于储热水箱81中的水介质的温度即储热水温度Twh进行检测。
-温水制热单元-
温水制热单元9是使用从利用侧单元4供给来的水介质的水介质设备,其设置于室内。温水制热单元9经由水介质连通管15、16而与利用侧单元4连接在一起,从而构成水介质回路80的一部分。
温水制热单元9主要具有热交换面板91,构成暖气片、地板制热面板等。
在暖气片的情况下,热交换面板91设于室内的墙壁等,在地板制热面板的情况下,热交换面板91设于室内的地板下等。热交换面板91是作为在水介质回路80中循环的水介质的散热器起作用的热交换器。在热交换面板91的入口连接有水介质连通管16,在热交换面板91的出口连接有水介质连通管15。
―水介质连通管―
水介质连通管15与储热水单元8的热交换线圈82的出口及温水制热单元9的热交换面板91的出口连接。水介质连通管16与储热水单元8的热交换线圈82的入口及温水制热单元9的热交换面板91的入口连接。在水介质连通管16上设有水介质侧切换机构161,该水介质侧切换机构161能进行将在水介质回路80中循环的水介质供给至储热水单元8和温水制热单元9两者、或供给至储热水单元8和温水制热单元9中的任一者的切换。该水介质侧切换机构161由三通阀构成。
―利用侧通信部―
如图1及图2所示,利用侧通信部11与利用侧控制部12电连接,其设于利用侧单元4内。利用侧通信部11与设于热源单元2内的热源侧通信部18(后述)电连接。利用侧通信部11能从热源侧通信部18接收与热泵系统1的运转状态及控制相关的各种信息和各种数据,或将其发送至热源侧通信部18。
特别地,本实施方式的利用侧通信部11能将与利用侧单元4的利用侧压缩机62的运转容量控制相关的信息发送至热源侧通信部18。
―利用侧控制部―
利用侧控制部12是由CPU、存储器等构成的微型计算机,其设于利用侧单元4内。如图2所示,利用侧控制部12与利用侧单元4所具有的利用侧流量调节阀42、循环泵电动机44、利用侧压缩机电动机63、制冷剂-水热交换侧流量调节阀66及各种传感器50~52、73~76连接。利用侧控制部12根据各种传感器50~52、73~76的检测结果等进行所连接的各种设备的控制。具体而言,利用侧控制部12进行基于利用侧流量调节阀42的开度控制的热源侧制冷剂的流量控制、基于循环泵电动机44的转速控制的循环泵43的容量控制、基于利用侧压缩机电动机63的转速控制(即运转频率控制)的利用侧压缩机62的运转容量控制、基于制冷剂-水热交换侧流量调节阀66的开度控制的利用侧制冷剂的流量控制。例如,利用侧控制部12以使各制冷剂的过冷度恒定的方式进行各流量调节阀42、66的开度控制,以分别使热源侧制冷剂在热源侧制冷剂回路20中的流量及利用侧制冷剂在利用侧制冷剂回路40中的流量稳定。另外,利用侧控制部12以使水介质在制冷剂-水热交换器65中的出口温度与入口温度之间的温度差达到规定的温度差的方式进行循环泵43的容量控制,以使水介质在水介质回路80中的流量达到适当的流量。
特别地,本实施方式的利用侧控制部12进行用于使利用侧单元4将适当温度的水介质供给至储热水单元8及温水制热单元9的控制以及利用侧压缩机62的运转容量的逐级变更控制。在<动作>的“-各制冷剂回路的冷凝温度控制-”中对这些控制进行详细说明。
―热源侧通信部―
如图1及图3所示,热源侧通信部18与热源侧控制部19电连接,其设于热源单元2内。热源侧通信部18与利用侧通信部11电连接。热源侧通信部18能从利用侧通信部11接收与热泵系统1的运转状态及控制相关的各种信息和各种数据等,或将其发送至利用侧通信部11。
特别地,本实施方式的热源侧通信部18能从利用侧通信部11接收与利用侧单元4的利用侧压缩机62的运转容量控制相关的信息。
―热源侧控制部―
热源侧控制部19是由CPU、存储器等构成的微型计算机,其设于热源单元2内。如图3所示,热源侧控制部19与热源单元2所具有的热源侧压缩机电动机21a、热源侧切换机构23、热源侧膨胀阀25及各种传感器33~36连接。热源侧控制部19根据各种传感器33~36的检测结果等进行所连接的各种设备的控制。具体而言,热源侧控制部19进行基于热源侧压缩机电动机21a的转速控制(即运转频率控制)的热源侧压缩机21的运转容量控制、热源侧切换机构23的状态切换控制及热源侧膨胀阀25的开度控制。
特别地,本实施方式的热源侧控制部19进行用于使热源侧制冷剂的冷凝温度达到规定的冷凝目标温度的控制以及热源侧压缩机21的运转容量的逐级变更控制。在<动作>的“-各制冷剂回路的冷凝温度控制-”中对这些控制进行详细说明。
―远程控制器―
远程控制器90设置于室内,如图1所示,其以能通过有线和无线进行通信的方式与利用侧通信部11、热源侧通信部18连接。如图4所示,远程控制器90主要具有显示部95和操作部96。用户能通过远程控制器90设定热泵系统1的水介质的温度或进行与各种运转相关的指示。
特别地,在本实施方式的远程控制器90的操作部96中包含低噪声模式按钮96a(相当于接收部)。该低噪声模式按钮96a是用于接收使因利用侧单元4的运转而产生的声音降低的指令的按钮。当该低噪声模式按钮96a被用户按压时,在热泵系统1中,能执行后述的利用侧压缩机62的运转容量逐级变更控制。
<动作>
接着,对热泵系统1的动作进行说明。
作为热泵系统1的运转模式,存在进行利用侧单元4的供热水运转(即储热水单元8和/或温水制热单元9的运转)的供热水运转模式。
―供热水运转模式―
在利用侧单元4进行供热水运转的情况下,在热源侧制冷剂回路20中,将热源侧切换机构23切换至热源侧蒸发运转状态(图1的热源侧切换机构23的用虚线表示的状态),并使吸入返回膨胀阀26a处于关闭的状态。另外,在水介质回路80中,水介质切换机构161被切换至朝储热水单元8和/或温水制热单元9供给水介质的状态。
在这种状态的热源侧制冷剂回路20中,制冷循环中的低压的热源侧制冷剂经由热源侧吸入管21c而被吸入热源侧压缩机21中,并在被压缩至制冷循环中的高压后,被排出至热源侧排出管21b。被排出至热源侧排出管21b后的高压的热源侧制冷剂在油分离器22a中使制冷机油分离。在油分离器22a中从热源侧制冷剂分离出的制冷机油经由回油管22b而返回至热源侧吸入管21c。制冷机油被分离后的高压的热源侧制冷剂经由热源侧切换机构23、第二热源侧气体制冷剂管23b及气体侧截止阀30而从热源单元2被输送至气体制冷剂连通管14。
被输送至气体制冷剂连通管14后的高压的热源侧制冷剂被输送至利用侧单元4。被输送至利用侧单元4后的高压的热源侧制冷剂经由利用侧气体制冷剂管54而被输送至利用侧热交换器41。被输送至利用侧热交换器41后的高压的热源侧制冷剂在利用侧热交换器41中与在利用侧制冷剂回路40中循环的制冷循环的低压的利用侧制冷剂进行热交换而散热。在利用侧热交换器41中散热后的高压的热源侧制冷剂经由利用侧流量调节阀42及利用侧液体制冷剂管45而从利用侧单元4被输送至液体制冷剂连通管13。
被输送至液体制冷剂连通管13后的热源侧制冷剂被输送至热源单元2。被输送至热源单元2后的热源侧制冷剂经由液体侧截止阀29而被输送至过冷却器27。由于热源侧制冷剂在吸入返回管26中不流动,因此被输送至过冷却器27后的热源侧制冷剂不进行热交换就被输送至热源侧膨胀阀25。被输送至热源侧膨胀阀25后的热源侧制冷剂在热源侧膨胀阀25中被减压而变为低压的气液两相状态,并经由热源侧液体制冷剂管24a而被输送至热源侧热交换器24。被输送至热源侧热交换器24后的低压的制冷剂在热源侧热交换器24中与由热源侧风扇32供给来的室外空气进行热交换而蒸发。在热源侧热交换器24中蒸发后的低压的热源侧制冷剂经由第一热源侧气体制冷剂管23a及热源侧切换机构23而被输送至热源侧储罐28。被输送至热源侧储罐28后的低压的热源侧制冷剂经由热源侧吸入管21c而被再次吸入热源侧压缩机21中。
另一方面,在利用侧制冷剂回路40中,通过热源侧制冷剂在利用侧热交换器41中的散热来加热在利用侧制冷剂回路40中循环的制冷循环的低压的利用侧制冷剂而使该利用侧制冷剂蒸发。在利用侧热交换器41中蒸发后的低压的利用侧制冷剂经由第二级联侧气体制冷剂管69而被输送至利用侧储罐67。被输送至利用侧储罐67后的低压的利用侧制冷剂经由级联侧吸入管71而被吸入利用侧压缩机62中,并在被压缩至制冷循环的高压后,被排出至级联侧排出管70。被排出至级联侧排出管70后的高压的利用侧制冷剂经由第一级联侧气体制冷剂管72而被输送至制冷剂-水热交换器65。被输送至制冷剂-水热交换器65后的高压的利用侧制冷剂在制冷剂-水热交换器65中与利用循环泵43在水介质回路80中循环的水介质进行热交换而散热。在制冷剂-水热交换器65中散热后的高压的利用侧制冷剂在制冷剂-水热交换侧流量调节阀66中被减压而变为低压的气液两相状态,并经由级联侧液体制冷剂管68而被再次输送至利用侧热交换器41。
另外,在水介质回路80中,通过利用侧制冷剂在制冷剂-水热交换器65中的散热来对在水介质回路80中循环的水介质进行加热。在制冷剂-水热交换器65中被加热后的水介质在经由第一利用侧水出口管48被吸入循环泵43并升压之后,从利用侧单元4经由水介质连通管16及水介质切换机构161而被输送至储热水单元8和/或温水制热单元9。被输送至储热水单元8后的水介质在热交换线圈82中与储热水箱81内的水介质进行热交换而散热,藉此,来对储热水箱81内的水介质进行加热。被输送至温水制热单元9后的水介质在热交换面板91中散热,藉此,来对室内的墙壁等、室内的地板进行加热。
就这样,来执行进行利用侧单元4的供热水运转的供热水运转模式下的动作。
―各制冷剂回路的冷凝温度控制―
―用于使冷凝温度达到规定的冷凝目标温度的控制―
接着,对上述供热水运转下的各制冷剂回路20、40的冷凝温度控制进行说明。
在该热泵系统1中,如上所述,在利用侧热交换器41中,在利用侧制冷剂回路40中循环的利用侧制冷剂因在热源侧制冷剂回路20中循环的热源侧制冷剂的散热而被加热。在利用侧制冷剂回路40中,能利用该从热源侧制冷剂获得的热量来获得温度比热源侧制冷剂回路20中的制冷循环的温度高的制冷循环,因此,能通过利用侧制冷剂在制冷剂-水热交换器65中的散热来获得高温的水介质。此时,为稳定地获得高温的水介质,较为理想的是进行控制,以使热源侧制冷剂回路20中的制冷循环及利用侧制冷剂回路40中的制冷循环均稳定。
因此,热源侧控制部19在供热水运转中进行容量可变型的热源侧压缩机21的运转容量的控制,以使作为热源侧制冷剂的冷凝器(即散热器)起作用的利用侧热交换器41中的热源侧制冷剂的冷凝温度Tc1达到规定的热源侧冷凝目标温度Tc1s。此外,利用侧控制部12进行容量可变型的利用侧压缩机62的运转容量的控制,以使作为利用侧制冷剂的冷凝器(即散热器)起作用的制冷剂-水热交换器65中的利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2达到规定的利用侧冷凝目标温度Tc2s。
热源侧制冷剂的冷凝温度Tc1相当于将热源侧制冷剂在热源侧压缩机21的排出侧的压力即热源侧排出压力Pd1换算成相当于该压力值的饱和温度后的值(即热源侧排出饱和温度)。另外,利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2相当于将利用侧制冷剂在利用侧压缩机62的排出侧的压力即利用侧排出压力Pd2换算成相当于该压力值的饱和温度后的值(即利用侧排出饱和温度)。
此外,在热源侧制冷剂回路20中,在热源侧制冷剂的冷凝温度Tc1比规定的热源侧冷凝目标温度Tc1s小的情况下(Tc1<Tc1s),热源侧控制部19进行控制,以通过增大热源侧压缩机21的转速(即运转频率)来增大热源侧压缩机21的运转容量。相反地,在热源侧制冷剂的冷凝温度Tc1比规定的热源侧冷凝目标温度Tc1s大的情况下(Tc1>Tc1s),热源侧控制部19进行控制,以通过减小热源侧压缩机21的转速(即运转频率)来减小热源侧压缩机21的运转容量。此外,在利用侧制冷剂回路40中,在利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2比规定的利用侧冷凝目标温度Tc2s小的情况下(Tc2<Tc2s),利用侧控制部12进行控制,以通过增大利用侧压缩机62的转速(即运转频率)来增大利用侧压缩机62的运转容量。相反地,在利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2比规定的利用侧冷凝目标温度Tc2s大的情况下(Tc2>Tc2s),利用侧控制部12进行控制,以通过减小利用侧压缩机62的转速(即运转频率)来减小利用侧压缩机62的运转容量。
藉此,在热源侧制冷剂回路20中,在利用侧热交换器41内流动的热源侧制冷剂的压力稳定。另外,在利用侧制冷剂回路40中,在制冷剂-水热交换器65内流动的利用侧制冷剂的压力稳定。因此,能使两制冷剂回路20、40中的制冷循环的状态稳定,从而能稳定地获得高温的水介质。
另外,在供热水运转时,为获得规定温度的水介质,较为理想的是利用热源侧控制部19及利用侧控制部12恰当地设定上述热源侧冷凝目标温度Tc1s及利用侧冷凝目标温度Tc2s。
因此,首先,在利用侧制冷剂回路40中,利用侧控制部12设定水介质在制冷剂-水热交换器65的出口的温度的目标值即规定的目标水介质出口温度Twls,并将利用侧冷凝目标温度Tc2s设定为根据目标水介质出口温度Twls变更的值。例如,在目标水介质出口温度Twls被设定为80℃的情况下,利用侧冷凝目标温度Tc2s被设定为85℃。另外,在目标水介质出口温度Twls被设定为25℃的情况下,利用侧冷凝目标温度Tc2s被设定为30℃。即,在30℃~85℃的范围内函数化地设定利用侧冷凝目标温度Tc2s,以使其随着目标水介质出口温度Twls被设定为较高的温度而被设定得较高,且达到比目标水介质出口温度Twls稍高的温度。藉此,由于根据目标水介质出口温度Twls恰当地设定利用侧冷凝目标温度Tc2s,因此能容易地获得期望的目标水介质出口温度Twls。另外,即便在目标水介质出口温度Twls被改变的情况下,也可进行响应性良好的控制。
另外,在热源侧制冷剂回路20中,热源侧控制部19将热源侧冷凝目标温度Tc1s设定为根据利用侧冷凝目标温度Tc2s或目标水介质出口温度Twls变更的值。例如,在利用侧冷凝目标温度Tc2s或目标水介质出口温度Twls被设定为75℃或80℃的情况下,热源侧控制部19将热源侧冷凝目标温度Tc1s设定在35℃~40℃的温度范围内。另外,在利用侧冷凝目标温度Tc2s或目标水介质出口温度Twls被设定为30℃或25℃的情况下,热源侧控制部19将热源侧冷凝目标温度Tc1s设定在10℃~15℃的温度范围内。即,热源侧控制部19进行设定,以随着利用侧冷凝目标温度Tc2s或目标水介质出口温度Twls被设定为较高的温度而使热源侧冷凝目标温度Tc1s也处在较高的温度范围内,且在10℃~40℃的范围内函数化地进行设定,以使热源侧冷凝目标温度Tc1s处在比利用侧冷凝目标温度Tc2s或水介质出口温度Twls低的温度范围内。
从正确地获得目标水介质出口温度Twls这样的目的来看,将利用侧冷凝目标温度Tc2s如上所述设定为一个温度是较为理想的。然而,由于热源侧冷凝目标温度Tc1s无需进行利用侧冷凝目标温度Tc2s那样的严格设定,允许某一程度的温度范围反而较为理想,因此上面将热源侧冷凝目标温度Tc1s设定为“温度范围”。藉此,由于根据利用侧冷凝目标温度Tc2s或目标水介质出口温度Twls恰当地设定热源侧冷凝目标温度Tc1s,因此可根据利用侧制冷剂回路40中的制冷循环的状态恰当地控制热源侧制冷剂回路20中的制冷循环。
―运转容量的逐级变更控制―
此外,在该热泵系统1中,如上所述,热源侧压缩机21和利用侧压缩机62均以容量可变型构成。因此,在热源侧压缩机21及利用侧压缩机62的运转容量改变的情况下,改变运转容量的压缩机21、62会产生噪声。特别地,由于具有利用侧压缩机62的利用侧单元4设置于室内,因此对于室内的用户来说从利用侧压缩机62输出的噪声会变得刺耳。
因此,在进行供热水运转等通常运转时改变利用侧压缩机62的容量的情况下,利用侧控制部12进行通过使利用侧冷凝目标温度Tc2s逐级变化来使利用侧压缩机62的运转容量逐级变化的控制(以下称为利用侧容量变更控制)。此外,当利用侧压缩机62进行利用侧容量变更控制时,热源侧控制部19进行通过使热源侧冷凝目标温度Tc1s逐级变化来使热源侧压缩机21的运转容量逐级变化的控制(以下称为热源侧容量变更控制)。
具体而言,在利用侧制冷剂回路40中,在进行利用利用侧控制部12减小利用侧压缩机62的运转容量的利用侧容量变更控制的情况下(即此时利用侧冷凝目标温度Tc2s逐级降低),在热源侧制冷剂回路20中,热源侧控制部19进行通过逐级提高热源侧冷凝目标温度Tc1s来增大热源侧压缩机21的运转容量的热源侧容量变更控制。相反地,在利用侧制冷剂回路40中,在进行利用利用侧控制部12增大利用侧压缩机62的运转容量的利用侧容量变更控制的情况下(即此时利用侧冷凝目标温度Tc2s逐级提高),在热源侧制冷剂回路20中,热源侧控制部19进行通过逐级降低热源侧冷凝目标温度Tc1s来减小热源侧压缩机21的运转容量的热源侧容量变更控制。
根据上述控制,能保持具有利用侧压缩机62的利用侧单元4侧和具有热源侧压缩机21的热源单元2侧的压缩机能力的平衡,另外,还能大致均匀地保持热泵系统1整体的两压缩机21、62的能力合计值。例如,若在利用侧压缩机62中进行逐级降低运转容量的利用侧容量变更控制,但在热源侧压缩机21中进行使运转容量达到特定容量的控制,则仅有利用侧压缩机62的运转容量减小,因此,利用侧压缩机62的能力降低,就热泵系统1整体而言压缩机的能力会变得不足。然而,如上所述,当在利用侧压缩机62中进行例如降低容量这样的利用侧容量变更控制时,通过在热源侧压缩机21中进行提高容量这样的热源侧容量变更控制,即便因利用侧压缩机62的容量减小而导致利用侧单元4侧的压缩机能力减小,也能通过热源侧压缩机21的容量增加而在热源单元2侧弥补利用侧单元4的压缩机的能力减小部分。
在利用侧容量变更控制时及热源侧容量变更控制时逐级变化的利用侧冷凝目标温度Tc2s及热源侧冷凝目标温度Tc1s各自的变化量、各时间间隔等既可以根据与各制冷剂回路相关的信息(例如制冷剂的特性等)、与各压缩机21、62相关的信息(例如压缩机21、62的最大运转能力值、压缩机21、62的运转频率的允许动作范围等)等通过理论计算、模拟、实验等预先恰当地设定,也可以通过该各个时刻的各制冷剂回路20、40的状态等根据函数恰当地确定。作为具体示例,利用侧冷凝目标温度Tc2s及热源侧冷凝目标温度Tc1s各自的变化量每一级例如为大致1℃~10℃的范围内的值,时间间隔例如为20sec以上。由此,各利用侧冷凝目标温度Tc2s及热源侧冷凝目标温度Tc1s例如每20秒上升或降低5℃。特别地,当考虑利用侧单元4侧及热源单元2侧的能力均衡时,根据利用侧冷凝目标温度Tc2s的变化量来确定热源侧冷凝目标温度Tc1s的变化量是较为理想的。
此外,就利用侧冷凝目标温度Tc2s及热源侧冷凝目标温度Tc1s各自的变化量而言,在利用侧压缩机62的运转容量急剧增大的情况下,会产生大的噪声。因此,在利用侧容量变更控制中,在利用侧压缩机62的运转容量提高的情况下,利用侧冷凝目标温度Tc2s缓慢地逐级提高,热源侧冷凝目标温度Tc1s缓慢地逐级降低。此时的利用侧冷凝目标温度Tc2s及热源侧冷凝目标温度Tc1s变化的时间间隔比利用侧压缩机62的运转容量逐级降低且热源侧压缩机21的运转容量逐级提高的情况下的利用侧冷凝目标温度Tc2s及热源侧冷凝目标温度Tc1s变化的时间间隔大。即,在利用侧冷凝目标温度Tc2s逐级降低的情况下,利用侧压缩机62的运转容量比该容量逐级增大的情况更快地减小。
另外,在利用侧容量变更控制时,利用侧压缩机62的运转容量被限制在规定容量以下。此外,在利用侧容量变更控制后,该规定容量以下这样的利用侧压缩机62的运转容量的限制被解除。即,在利用侧容量变更控制进行了规定期间之后,利用侧控制部12以不将利用侧压缩机62的运转容量限制在规定容量以下的方式进行控制(以下称为不限制容量控制)。另一方面,在进行不限制容量时,热源侧控制部19进行以下控制:通过使热源侧冷凝目标温度Tc1s下降至比利用侧容量变更控制时(即热源侧容量变更控制时)低来减小热源侧压缩机21的运转容量。藉此,在不限制容量控制中,热源侧压缩机21的能力降低,但通过解除利用侧压缩机62的运转容量的限制,该运转容量上升至比利用侧容量变更控制时的运转容量大。由此,利用侧压缩机62的能力上升。因此,热泵系统1整体的压缩机能力的平衡在利用侧容量变更控制及随后进行的不限制容量控制中被均匀保持。
在此,在图5中示出了在上述利用侧容量变更控制、热源容量变更控制及不限制容量控制的情况下的利用侧冷凝目标温度Tc2s及热源侧冷凝目标温度Tc1s的时间推移的示意图。如图5的实线所示,在利用侧单元4中进行利用侧容量变更控制的期间,利用侧冷凝目标温度Tc2s的值被限制在相当于规定容量的温度以下,并按规定时间逐级上升或降低。另外,图5的实线示出了逐级提高的情况。这期间,在热源单元2中进行热源侧容量变更控制,热源侧冷凝目标温度Tc1s随着利用侧冷凝目标温度Tc2s的逐级变化而变化。在图5中,由于利用侧冷凝目标温度Tc2s逐级提高,因此热源侧冷凝目标温度Tc1s逐级降低。此外,在从利用侧容量变更控制转移至不限制容量控制之后,利用侧冷凝目标温度Tc2s提高至在图5中相当于规定容量的温度以上,热源侧冷凝目标温度Tc1s降低。
在远程控制器90的低噪声模式按钮96a被按压的状态下,在例如热泵系统1欲从供热水运转以外的其它运转转为进行供热水运转等运转内容中存在变化的情况下,开始上述利用侧容量逐级控制及热源侧容量逐级控制(图5)。当在运转内容中存在变化时,有时需使利用侧压缩机62的运转容量比之前更急剧地上升。在这种情况下,较为理想的是进行本实施方式的利用侧容量逐级控制及热源侧容量逐级控制。
图5的虚线表示现有方法的利用侧冷凝目标温度Tc2s。在现有方法中,在运转内容中存在变化的情况下,利用侧冷凝目标温度Tc2s急剧上升,因此,运转容量也急剧上升。
―热泵系统1的整体动作流程―
图6是表示本实施方式的热泵系统1的整体动作流程的流程图。
步骤S1~S4:假设远程控制器90的低噪声模式按钮96a被按下(S1的“是”)。在该状态下,在因热泵系统1欲从供热水运转以外的其它运转转为进行供热水运转等运转内容的变化而使利用侧单元4的利用侧通信部11接收到利用侧容量变更控制的开始指示的情况下(S2的“是”),利用侧控制部12进行图7的利用侧容量变更控制(S3),热源单元2的热源侧控制部19进行图8的热源侧容量变更控制(S4)。在后面对利用侧容量变更控制的动作流程及热源侧容量变更控制的动作流程进行说明。
步骤S5:在图7的步骤S24(后述)及图8的步骤S39(后述)中,在例如通过远程控制器90的低噪声模式按钮96a等发出了利用侧容量变更控制的结束指示的情况下(S24的“是”,S39的“是”),利用侧控制部12结束利用侧容量变更控制,热源侧控制部19结束热源侧容量变更控制。
步骤S6:在利用侧容量变更控制结束后,利用侧控制部12对利用侧压缩机62进行不限制容量控制。即,利用侧控制部12将在利用侧容量变更控制中设定的利用侧压缩机62的容量上限值解除,并将利用侧冷凝目标温度Tc2s设为比利用侧容量变更控制时更高的特定值。此外,利用侧控制部12进行利用侧压缩机62的运转容量控制,以使利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2达到特定值即利用侧冷凝目标温度Tc2s。
步骤S7:另外,热源侧控制部19根据步骤S6的利用侧冷凝目标温度Tc2s确定热源侧容量变更控制时的热源侧冷凝目标温度Tc1s的修正值。此外,热源侧控制部19进行使热源侧冷凝目标温度Tc1s比利用侧容量变更控制时、即比热源侧容量变更控制时降低修正值的量的修正。
―利用侧容量变更控制的流程―
图7是表示本实施方式的利用侧容量变更控制的流程的流程图。
步骤S21~S24:利用侧控制部12将利用侧压缩机62的容量上限值设定为利用侧容量变更控制用的范围内的值(S21)。此外,利用侧控制部12根据例如当前的利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2等提高或降低利用侧冷凝目标温度,以使利用侧压缩机62的运转容量在设定的容量上限值内变化(S22)。从利用侧冷凝目标温度Tc2s变化开始起每经过规定时间(例如20秒)(S23的“是”)直至利用侧通信部11接收到利用侧容量变更控制的结束指示为止(S24的“否”),进行该步骤S22的动作。在从利用侧冷凝目标温度Tc2s变化开始起未经过规定时间(例如20秒)的情况下(S23的“否”),当前的利用侧冷凝目标温度Tc2s处于被保持的状态。
由于通过该步骤S21~S24的动作使利用侧冷凝目标温度Tc2s按规定时间逐级改变,因此利用侧压缩机62的运转容量逐级变化。
在图7中,是在利用侧容量变更控制开始时设定利用侧压缩机的容量上限值,但也可隔一定时间便在利用侧容量变更控制用的范围内改变利用侧压缩机的容量上限值。
―热源侧容量变更控制的流程―
图8是表示本实施方式的热源侧容量变更控制的流程的流程图。
步骤S31~S33:在上述利用侧容量变更控制中,在利用侧冷凝目标温度Tc2s提高的情况下(S31的“是”),热源侧控制部19将热源侧冷凝目标温度Tc1s的修正值确定为负值(S32)。藉此,热源侧冷凝目标温度Tc1s将比目前的热源侧冷凝目标温度Tc1s降低修正值的量(S33)。
步骤S34~S36:在利用侧容量变更控制中,在利用侧冷凝目标温度Tc2s降低的情况下(S34的“是”),热源侧控制部19将热源侧冷凝目标温度Tc1s的修正值确定为正值(S35)。藉此,热源侧冷凝目标温度Tc1s将比目前的热源侧冷凝目标温度Tc1s提高修正值的量(S36)。
步骤S37:在利用侧容量变更控制中,在利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2未改变的情况下(S34的“否”),热源侧控制部19将热源侧冷凝目标温度Tc1s的修正值设为“0”。藉此,当前的热源侧冷凝目标温度Tc1s处于被维持的状态。
步骤S38~S39:从热源侧冷凝目标温度Tc1s变化开始起每经过规定时间(例如20秒)(38的“是”)直至热源侧通信部18接收到利用侧容量变更控制的结束指示为止(S39的“否”),进行上述步骤S31~S7的动作。在从热源侧冷凝目标温度Tc1s变化开始起未经过规定时间(例如20秒)的情况下(S38的“否”),当前的热源侧冷凝目标温度Tc1s处于被保持的状态。
由于通过该步骤S31~S39的动作在进行利用侧容量变更控制的期间使热源侧冷凝目标温度Tc1s按规定时间逐级改变,因此热源侧压缩机21的运转容量逐级变化。
<特征>
该热泵系统1具有如下特征。
(1)
在该热泵系统1中,热源单元2设置于室外,利用侧单元4设置于室内。即,具有成为声源的利用侧压缩机62的利用侧单元4设置于室内。然而,在该热泵系统1中,在改变利用侧压缩机62的运转容量的情况下,进行并不使利用侧压缩机62的运转容量急剧变化、而是使其逐级变化的利用侧容量变更控制。因此,因该压缩机62的运转容量的逐级变化而使从该压缩机62输出的噪声逐渐产生。因此,能防止随着利用侧压缩机62的运转容量变化而产生的噪声变得刺耳。
(2)
在该热泵系统1中,在利用侧容量变更控制时,通过使利用侧冷凝目标温度Tc2s逐级变化来使利用侧压缩机62的运转容量逐级变化。因此,能通过简单的方法使利用侧压缩机62的运转容量逐级变化。
(3)
在该热泵系统1中,当进行使利用侧压缩机62的运转容量逐级变化的利用侧容量变更控制时,不仅利用侧压缩机62,热源侧压缩机21也进行运转容量的逐级变化。因此,能保持利用侧压缩机62的能力和热源侧压缩机21的能力之间的平衡。
(4)
在该热泵系统1中,热源侧控制部19进行热源侧压缩机21的容量控制以使热源侧制冷剂在利用侧热交换器41中的冷凝温度Tc达到热源侧冷凝目标温度Tc1s,并通过使热源侧冷凝目标温度Tc1s逐级变化来进行热源侧容量变更控制。即,在热源单元2中,因热源侧制冷剂的热源侧冷凝目标温度Tc1s的逐级变化而使热源侧压缩机21的运转容量逐级变化。因此,能通过简单的方法使热源侧压缩机21的运转容量逐级变化。
(5)
在该热泵系统1中,在利用侧容量变更控制中使利用侧压缩机62的运转容量减小的情况下,在热源单元2侧,通过提高热源侧冷凝目标温度Tc1s来增大热源侧压缩机21的运转容量。藉此,即便在利用侧单元4中降低了压缩机能力,也能通过提高热源单元2的压缩机能力来保持热泵系统1整体的压缩机能力。
(6)
在该热泵系统1中,在利用侧容量变更控制时,利用侧压缩机62的运转能力被限制在规定量以下,但在该利用侧容量变更控制之后所进行的不限制容量控制中,解除限制而使利用侧压缩机62的运转容量上升。因此,在不限制容量控制时,能用利用侧单元4确保利用侧单元4的压缩机能力。由此,在该情况下,能通过减小热源侧压缩机21的运转容量来确保热泵系统1整体的压缩机能力的平衡。
(7)
根据该热泵系统1,在用户通过按压远程控制器90的低噪声模式按钮96a而发出了利用侧容量变更控制的开始指示的情况下,当该系统1的运转状态变化时,利用侧压缩机62的运转容量逐级变化。因此,该热泵系统1能进行根据利用该系统1的用户的喜好来抑制从利用侧压缩机62输出的噪声的运转。
<变形例>
(A)
在上述热泵系统1中,在热源侧容量变更控制中,对通过使热源侧制冷剂的热源侧冷凝目标温度Tc1s逐级变化来使热源侧压缩机21的运转容量逐级变化的情况进行了说明。然而,热源侧控制部19也可通过使利用侧制冷剂的利用侧蒸发目标温度Te2s逐级变化而不是使热源侧制冷剂的热源侧冷凝目标温度Tc1s逐级变化,来使热源侧压缩机21的运转容量变更。
在该情况下,利用侧控制部12在供热水运转中进行热源侧压缩机21的容量控制,以使作为利用侧制冷剂的蒸发器起作用的利用侧热交换器41中的利用侧制冷剂的蒸发温度Te2达到利用侧蒸发目标温度Te2s。另外,热源侧控制部19将利用侧蒸发目标温度Te2s设定为根据利用侧控制部12在利用侧容量变更控制中所利用的利用侧冷凝目标温度Tc2s或目标水介质出口温度Twls变更的值。藉此,与上述实施方式相同,能通过简单的方法使热源侧压缩机21的运转容量逐级变化。
此外,在利用侧单元4的利用侧容量变更控制中,在通过逐级降低利用侧冷凝目标温度Tc2s来逐级减小利用侧压缩机62的运转容量的情况下,热源侧控制部19进行通过逐级提高利用侧蒸发目标温度Te2s来增大热源侧压缩机21的运转容量的热源侧容量变更控制。相反地,在通过逐级提高利用侧冷凝目标温度Tc2s来逐级增大利用侧压缩机62的运转容量的情况下,热源侧控制部19进行通过逐级降低利用侧蒸发目标温度Te2s来减小热源侧压缩机21的运转容量的热源侧容量变更控制。藉此,与上述实施方式相同,即便例如在利用侧单元4中降低了压缩机能力,也能通过提高热源单元2的压缩机能力来保持热泵系统1整体的压缩机能力。
另外,在利用侧单元4中,在利用侧容量变更控制结束且进行不限制容量控制的情况下,热源侧控制部19通过将利用侧蒸发目标温度Te2s降低到比利用侧容量变更控制时低来减小热源侧压缩机21的运转容量。藉此,能保持热泵系统1整体的能力的平衡。
(B)
特别地,较为理想的是从利用侧压缩机62的运转开始起在规定时间内、即从利用侧压缩机62启动开始起在规定时间内进行上述利用侧容量变更控制。这是由于以下缘故:在处于停止状态的利用侧压缩机62启动的情况下,利用侧压缩机62的运转容量急剧上升,因此,利用侧压缩机62由不产生噪声的状态开始起突然产生噪声,噪声特别容易让人感到不舒服。然而,从利用侧压缩机62的启动开始起在规定时间内,具体而言,至少在该压缩机62的转速上升的期间,进行上述实施方式的利用侧容量变更控制,藉此,利用侧压缩机62的转速会随着运转容量的变化而逐渐增大。因此,能抑制突然产生较大的噪声。
然而,若如上所述在利用侧压缩机62启动时进行利用侧容量变更控制,则启动时的热泵系统1整体的压缩机的能力会被抑制。因此,在利用侧压缩机62运转开始时,较为理想的是热源侧控制部19先将热源侧冷凝目标温度Tc1s暂时设定在规定温度以上,然后,进行将热源侧冷凝目标温度Tc1s逐级降低直至达到规定温度为止的控制。即,在利用侧压缩机62运转开始时,在热源单元2侧,热源侧压缩机21的能力由暂时增大的状态逐渐减小。藉此,在热泵系统1启动时,即便为防止噪声而抑制利用侧压缩机62的运转容量的急剧上升,也能在热源单元2侧弥补利用侧单元4的能力不足部分。因此,能防止从利用侧压缩机62输出的噪声变得刺耳,并能可靠地使热泵系统1启动。
图9是表示变形例(B)的热泵系统的动作流程的流程图。
步骤S51~S52:在通过远程控制器90发出了热泵系统1的运转开始指示的情况下(S51的“是”),热源侧控制部19将热源侧冷凝目标温度Tc1s设定为规定温度Tcst以上的温度Tc11s(Tcls=Tc11s)。利用侧控制部12将利用侧冷凝目标温度Tc2s设定为温度Tc22s(S52,Tc2s=Tc22s)。此时,热源侧冷凝目标温度Tc1s比利用侧冷凝目标温度Tc2s高,利用侧冷凝目标温度Tc2s成为较小的值(Tc1s>Tc2s,即Tc11s>Tc22s)。
步骤S53:热源侧控制部19启动热源侧压缩机21,并对热源侧压缩机21的运转容量进行控制,以使热源侧制冷剂的冷凝温度Tc1达到步骤S52中设定的热源侧冷凝目标温度Tc1s。利用侧控制部12启动利用侧压缩机62,并对利用侧压缩机6的运转容量进行控制,以使利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2达到步骤S52中设定的利用侧冷凝目标温度Tc2s。
步骤S54~S55:从步骤S53启动开始经过一分钟之后(S54的“是”),利用侧控制部12使利用侧冷凝目标温度Tc2s上升△T22a。藉此,利用侧冷凝目标温度Tc2s达到“Tc22s+△T22a”(S55),并对利用侧压缩机62的运转容量进行控制,以使利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2达到“Tc22s+△T22a”。另一方面,热源侧控制部19使热源侧冷凝目标温度Tc1s减小△T11a。藉此,热源侧冷凝目标温度Tc1s达到“Tc11s-△T11a”(S55),并对热源侧压缩机21的运转容量进行控制,以使热源侧制冷剂的冷凝温度Tc1达到“Tc11s-△T11a”。
步骤S56~S57:从步骤S53启动开始经过三分钟之后(S56的“是”),利用侧控制部12使利用侧冷凝目标温度Tc2s从步骤S55进一步上升△T22b。藉此,利用侧冷凝目标温度Tc2s达到“Tc22s+△T22a+△T22b”(S57),并对利用侧压缩机62的运转容量进行控制,以使利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2达到“Tc22s+△T22a+△T22b”。此外,热源侧控制部19使热源侧冷凝目标温度Tc1s从步骤S55进一步减小△T11b。藉此,热源侧冷凝目标温度Tc1s达到“Tc11s-△T11a-△T11b(S57),并对热源侧压缩机21的运转容量进行控制,以使热源侧制冷剂的冷凝温度Tc1达到“Tc11s-△T11a-△T11b”。
步骤S58~S59:从步骤S53启动开始经过五分钟之后(S58的“是”),利用侧控制部12使利用侧冷凝目标温度Tc2s从步骤S57进一步上升△T22c。藉此,利用侧冷凝目标温度Tc2s达到“Tc22s+△T22a+△T22b+△T22c”(S59),并对利用侧压缩机62的运转容量进行控制,以使利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2达到“Tc22s+△T22a+△T22b+△T22c”。此外,热源侧控制部19使热源侧冷凝目标温度Tc1s从步骤S57进一步减小△T11c。藉此,热源侧冷凝目标温度Tc1s达到“Tc11s-△T11a-△T11b-△T11c”(S59),并对热源侧压缩机21的运转容量进行控制,以使热源侧制冷剂的冷凝温度Tc1达到“Tc11s-△T11a-△T11b-△T11c”。
步骤S60~S61:在从步骤S53启动开始经过七分钟之后(S60的“是”),利用侧控制部12使从步骤S52到步骤S59为止进行的利用侧容量变更控制结束,并进行不限制容量控制。此外,热源侧控制部19将热源侧冷凝目标温度Tc1s改变为规定温度Tsct,并进行热源侧压缩机21的运转容量控制(S61)。
在如变形例(A)所示在热源侧容量变更控制中使利用侧制冷剂的利用侧蒸发目标温度Te2s逐级变化的情况下,较为理想的是,除了热源侧冷凝目标温度Tc1s之外,热源侧控制部19在利用侧压缩机62启动时还先将利用侧蒸发目标温度Te2s暂时设定在规定温度以上,然后,将利用侧蒸发目标温度Te2s逐级降低直至达到规定温度为止。
另外,在图9的热源侧压缩机21的修正值的确定中,也可根据利用侧压缩机62的当前的运转容量与利用侧压缩机62的容量上限值的比较结果、当前的利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2与利用侧冷凝目标温度Tc2s的比较结果恰当地改变修正量。作为一例,在利用侧压缩机62的当前的运转容量处于利用侧压缩机62的容量上限值以下、且当前的利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2比利用侧冷凝目标温度Tc2s高的情况下(Tc2>Tc2s),利用侧压缩机62的能力当前处于被充分输出的状态,因此,在热源单元2侧确定修正值,以降低热源侧压缩机21的运转容量。另外,在当前的利用侧制冷剂的冷凝温度Tc2比利用侧冷凝目标温度Tc2s低的情况下(Tc2<Tc2s),利用侧压缩机62的能力当前处于不足倾向,因此,在热源单元2侧,确定修正值以提高热源侧压缩机21的运转容量。
(C)
在上述热泵系统1中,对在远程控制器90的低噪声模式按钮96a被按压、而且该系统1的运转内容变化的情况下利用侧控制部12进行利用侧容量变更控制的情况进行了说明。然而,也可以以远程控制器90的低噪声模式按钮96a被按压作为触发器来开始利用侧容量变更控制。
(D)
在上述热泵系统1中,对如图1所示一台利用侧单元4与一台热源单元2连接的情况进行了说明。然而,与热源单元2连接的利用侧单元4的台数并不限定于一台,也可以为多台。
(E)
在上述热泵系统1中,对在热源单元2上连接有利用水介质的利用侧单元4的情况进行了说明。然而,除了热源单元2、利用水介质的利用侧单元4之外,本发明的热泵系统还可包括使用热源侧制冷剂对空气进行空气调节的空调机。在该情况下,空调机与利用侧单元相同地和热源单元2连接。
工业上的可利用性
利用本发明,在能利用热泵循环来加热水介质的热泵系统中,设置于室内的利用侧单元内的利用侧压缩机的容量变化时所产生的噪声对于用户来说不会变得刺耳。
(符号说明)
1热泵系统
2热源单元
4利用侧单元
8储热水单元
9温水制热单元
11利用侧通信部
12利用侧控制部
18热源侧通信部
19热源侧控制部
20热源侧制冷剂回路
21热源侧压缩机
21a热源侧压缩机电动机
24热源侧热交换器
40利用侧制冷剂回路
41利用侧热交换器
42利用侧流量调节阀
62利用侧压缩机
63利用侧压缩机电动机
65制冷剂-水热交换器
80水介质回路
90远程控制器
96a低噪声模式按钮
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2003-314838号公报

Claims (11)

1.一种热泵系统(1),其特征在于,包括:
热源单元(2),该热源单元(2)具有对热源侧制冷剂进行压缩的热源侧压缩机(21)和能作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用的热源侧热交换器(24);
利用侧单元(4),该利用侧单元(4)与所述热源单元(2)连接并具有容量可变型的利用侧压缩机(62)、利用侧热交换器(41)及制冷剂-水热交换器(65),其中,所述利用侧压缩机(62)对利用侧制冷剂进行压缩,所述利用侧热交换器(41)能作为热源侧制冷剂的散热器起作用并能作为利用侧制冷剂的蒸发器起作用,所述制冷剂-水热交换器(65)能作为利用侧制冷剂的散热器起作用并对水介质进行加热,此外,由所述热源侧压缩机(21)、所述热源侧热交换器(24)及所述利用侧热交换器(41)构成热源侧制冷剂回路(20),由所述利用侧压缩机(62)、所述利用侧热交换器(41)及所述制冷剂-水热交换器(65)构成利用侧制冷剂回路(40);以及
利用侧控制部(12),该利用侧控制部(12)能在通常运转时进行使所述利用侧压缩机(62)的运转容量逐级变化的利用侧容量变更控制。
2.如权利要求1所述的热泵系统(1),其特征在于,
所述利用侧控制部(12)进行所述利用侧压缩机(62)的容量控制,以使利用侧制冷剂在所述制冷剂-水热交换器(65)中的冷凝温度达到利用侧冷凝目标温度,并通过使所述利用侧冷凝目标温度逐级变化来进行所述利用侧容量变更控制。
3.如权利要求1或2所述的热泵系统(1),其特征在于,
所述利用侧控制部(12)从所述利用侧压缩机(62)的运转开始起在规定时间内进行所述利用侧容量变更控制。
4.如权利要求1至3中任一项所述的热泵系统(1),其特征在于,
所述热源侧压缩机(21)是容量可变型的压缩机,
所述热泵系统(1)还包括热源侧控制部(19),当所述利用侧控制部(12)进行所述利用侧容量变更控制时,该热源侧控制部(19)能进行使所述热源侧压缩机(21)的运转容量逐级变化的热源侧容量变更控制。
5.如权利要求4所述的热泵系统1,其特征在于,
所述热源侧控制部(19)进行所述热源侧压缩机(21)的容量控制,以使利用侧制冷剂在所述利用侧热交换器(41)中的蒸发温度达到利用侧蒸发目标温度,并通过使所述利用侧蒸发目标温度逐级变化来进行所述热源侧容量变更控制,
或者所述热源侧控制部(19)进行所述热源侧压缩机(21)的容量控制,以使热源侧制冷剂在所述利用侧热交换器(41)中的冷凝温度达到热源侧冷凝目标温度,并通过使所述热源侧冷凝目标温度逐级变化来进行所述热源侧容量变更控制。
6.如权利要求5所述的热泵系统(1),其特征在于,
若所述利用侧控制部(12)在所述利用侧容量变更控制中减小所述利用侧压缩机(62)的运转容量,则所述热源侧控制部(19)进行通过提高所述热源侧冷凝目标温度来增大所述热源侧压缩机(21)的运转容量的所述热源侧容量变更控制。
7.如权利要求6所述的热泵系统(1),其特征在于,
所述利用侧控制部(12)在所述利用侧容量变更控制时将所述利用侧压缩机(62)的运转容量限制为规定容量以下,并还能在所述利用侧容量变更控制后进行以不将所述利用侧压缩机(62)的运转容量限制为所述规定容量以下的方式来加以控制的不限制容量控制,
所述热源侧控制部(19)在所述不限制容量控制时进行通过将所述热源侧冷凝目标温度降低到比所述利用侧容量变更控制时低来减小所述热源侧压缩机(21)的运转容量的控制。
8.如权利要求5所述的热泵系统(1),其特征在于,
若所述利用侧控制部(12)在所述利用侧容量变更控制中减小所述利用侧压缩机(62)的运转容量,则所述热源侧控制部(19)进行通过提高所述利用侧蒸发目标温度来增大所述热源侧压缩机(21)的运转容量的所述热源侧容量变更控制。
9.如权利要求8所述的热泵系统(1),其特征在于,
所述利用侧控制部(12)在所述利用侧容量变更控制时将所述利用侧压缩机(62)的运转容量限制为规定容量以下,并还能在所述利用侧容量变更控制后进行以不将所述利用侧压缩机(62)的运转容量限制为所述规定容量以下的方式来加以控制的不限制容量控制,
所述热源侧控制部(19)在所述不限制容量控制时进行通过将所述利用侧蒸发目标温度降低到比所述利用侧容量变更控制时低来减小所述热源侧压缩机(21)的运转容量。
10.如权利要求5至9中任一项所述的热泵系统(1),其特征在于,
所述利用侧控制部(12)从所述利用侧压缩机(62)的运转开始起在规定时间内进行所述利用侧容量变更控制,
所述热源侧控制部(19)在所述利用侧压缩机(62)的运转开始时将所述利用侧蒸发目标温度或所述热源侧冷凝目标温度设定为规定温度以上,然后,将所述利用侧蒸发目标温度或所述热源侧冷凝目标温度逐级降低直至达到所述规定温度为止。
11.如权利要求1至10中任一项所述的热泵系统(1),其特征在于,
所述热泵系统(1)还包括能接收所述利用侧容量变更控制的开始指示的接收部,
在所述接收部接收到所述利用侧容量变更控制的开始指示的情况下,所述利用侧控制部(12)进行所述利用侧容量变更控制。
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