CN105318540B - 热水供给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热水供给装置。该热水供给装置具备：热源回路，其对第一循环泵(101)、热泵(100)以及热水供给容器用热交换器(105)的热源侧进行配管连接，水在该热源回路循环；热水供给回路，其对第二循环泵(102)、热水供给容器用热交换器(105)的利用侧以及热水供给容器(104)进行配管连接，水在该热水供给回路循环；以及控制部，其对热水供给容器温度与再加热容器温度进行比较，当热水供给容器温度低于再加热容器温度时，进行再加热以便达到目标容器温度，并且，基于热水供给容器的温度变化来控制第二循环泵的流量。

Description

热水供给装置
技术领域
本发明涉及一种间接供给热水方式的热水供给装置，其在使来自热泵的制冷剂与水进行热交换之后，进一步使水与水进行热交换。
背景技术
欧洲的热水供给装置一般为如下间接供给热水方式：在使来自热泵的制冷剂与水进行热交换之后，进一步使水与水进行热交换。另外，将温度热敏电阻(tempraturethermistor)安装于热水供给容器(tank)，在判断为需要再加热(热水供给运转)的情况下，使高温水向热水供给容器流动，从而使热水供给容器内的水升温。
作为现有的热水供给装置，具有如下装置，即：将电热器安装于热水供给容器的上部，将温度检测器安装于至少能够对热水供给容器的中层部进行温度检测的位置，将该温度检测器作为输入要素，在每单位时间的热水供给容器内的水温变化量大于设定值并且为负时，将该水温变化量作为与热水供给容器内的平均水温的急剧降低相应的量，利用将信号输出的指示电路使电热器进行加热运转(例如，参照专利文献1)。
专利文献1所记载的热水供给装置在判断为负载相对于热水供给容器内的水温变化较大的情况下利用辅助热源(电热器)，在除此以外的情况下利用运转效率较高的热泵，由此实现经济性的提高。
专利文献1：日本实公昭62－29880号公报
但是，在如专利文献1所记载的现有的热水供给装置中，热泵的热供给能力较低(例如，1.5kW左右)，因此，即便利用电热器实施加热(例如，3kW左右)，若热水供给容器内的水温暂时降低，那么，在开始再加热以后，直至达到目标容器温度为止也需要时间。因此，有可能引发热水断供，从而有可能给用户带来不悦感。
发明内容
本发明是为了解决以上那样的课题而完成的，其目的在于提供一种热水供给装置，能够根据状况进行高效的运转、或者进行确保用户的舒适性的运转。
本发明的热水供给装置具备：热源回路，其对第一循环泵、热泵以及热水供给容器用热交换器的热源侧进行配管连接，水在该热源回路循环；热水供给回路，其对第二循环泵、热水供给容器用热交换器的利用侧以及热水供给容器进行配管连接，水在该热水供给回路循环；以及控制部，其对热水供给容器温度与再加热容器温度进行比较，当上述热水供给容器温度低于上述再加热容器温度时，进行再加热以便达到目标容器温度，并且，基于上述热水供给容器的温度变化来控制上述第二循环泵的流量。
优选地，所述控制部构成为：当判定为所述温度变化在预先规定的第一基准值以上时，将所述第二循环泵的流量控制为在运转允许范围内达到最小，当判定为所述温度变化不足预先规定的第二基准值时，将所述第二循环泵的流量控制为在运转允许范围内达到最大。
优选地，所述控制部构成为：在所述热水供给容器温度达到目标容器温度、且经过了预先规定的时间以上的时间的情况下，当所述第二循环泵的流量在运转允许范围内最小时，将所述第二循环泵的流量控制为在运转允许范围内达到最大。
优选地，所述控制部具备：数据收集部，其至少接收与所述目标容器温度、所述再加热容器温度以及所述热水供给容器温度有关的信息；条件判定部，其至少判定是否需要再加热以及所述热水供给容器的温度变化；以及控制指示部，其针对所述第二循环泵至少指示最大流量运转或者最小流量运转。
根据本发明所涉及的热水供给装置，当热水供给容器温度低于再加热容器温度时，进行再加热以便达到目标容器温度，并且，基于热水供给容器的温度变化来控制第二循环泵的流量，因此，能够根据状况进行高效的运转、或者进行确保用户的舒适性的运转。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式所涉及的热水供给装置的图。
图2是示出搭载于本发明的实施方式所涉及的热水供给装置的控制器的连接结构的图。
图3是示出由本发明的实施方式所涉及的热水供给装置的控制器所实施的控制的流程图。
图4是示出本发明的实施方式所涉及的热水供给装置的热水供给容器的温度热敏电阻的温度变化的图。
附图标记说明：
100…热泵，101…第一循环泵，102…第二循环泵，103…切换阀，104…热水供给容器，105…热水供给容器用热交换器，106…散热器，107…水热交换器，108…热水供给配管，109…供水配管，200…控制器，201…去路温度热敏电阻，202…返路温度热敏电阻，203…热水供给容器温度热敏电阻。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明不限定于以下说明的实施方式。另外，在以下的附图中，各构成部件的大小关系有时与实际情况不同。
实施方式.
图1是示出本发明的实施方式所涉及的热水供给装置的图。
热水供给装置具备热泵(热源机)100、第一循环泵101、第二循环泵102、切换阀103、热水供给容器104、热水供给容器用热交换器105、散热器106、制冷剂/水热交换器107、热水供给配管108以及供水配管109。
而且，对第一循环泵101、热泵100以及热水供给容器用热交换器105的热源侧进行配管连接，由此构成供水循环流动的热源回路，另外，对第二循环泵102、热水供给容器用热交换器105的利用侧以及热水供给容器104进行配管连接，由此构成供水循环流动的热水供给回路。
热泵100由包括制冷剂/水热交换器107的制冷剂回路构成，通过空气与制冷剂(液体或者气体)的制冷循环而形成高温(或者低温)的制冷剂。然后，该制冷剂与在制冷剂/水热交换器107流动的水(制热：温水，制冷：凉水)之间进行热交换。
第一循环泵101以及第二循环泵102是使水循环的泵，第二循环泵102能够改变水的流量。
第一循环泵101使水在制冷剂/水热交换器107与热水供给容器用热交换器105之间、或者制冷剂/水热交换器107与散热器106之间循环，第二循环泵102使水在热水供给容器104与热水供给容器用热交换器105之间循环。
切换阀103对水的流路进行切换，将从制冷剂/水热交换器107流出的水的目的地切换为热水供给容器用热交换器105或者散热器106。
热水供给容器104是预先贮存水的容器，其连接有热水供给配管108与供水配管109。热水供给配管108是用于所谓的淋浴或者卫浴的热水配管，用于向热水供给容器104供给高温水。供水配管109是自来水配管，用于向热水供给容器104供给凉水(例如，10℃)。利用热水供给配管108与供水配管109对热水供给容器104供给水，使得热水供给容器104始终处于满水状态。
热水供给容器用热交换器105设置于热水供给容器104的外部，其使从制冷剂/水热交换器107流出的水与从热水供给容器104流出的水之间进行热交换。
散热器106例如用于地热供暖等，将对象物(对象空间)加热。
接下来，对热水(温水)的供给进行说明。此外，在本实施方式中，切换阀103将从制冷剂/水热交换器107流出的水的目的地切换为热水供给容器用热交换器105。
利用第一循环泵101输送至制冷剂/水热交换器107的水在制冷剂/水热交换器107与热泵100的制冷剂进行热交换，在吸热而成为温水之后，被向热水供给容器用热交换器105输送。并且，上述温水在热水供给容器用热交换器105与借助第二循环泵102而从热水供给容器104流出的水进行热交换，并在散热之后返回到第一循环泵101。
另一方面，从热水供给容器104流出的水在热水供给容器用热交换器105吸热而成为温水，然后返回到热水供给容器104。
图2是示出搭载于本发明的实施方式所涉及的热水供给装置的控制器200的连接结构的图。
如图2所示，在热水供给装置搭载有控制器200，控制器200具有数据收集部、条件判定部以及控制指示部。而且，利用数据收集部收集各种数据，利用条件判定部并根据上述信息进行条件判定，利用控制指示部对第一循环泵101的开启/关闭控制、第二循环泵102的流量可变控制等进行指示。
此外，控制器200相当于本发明中的“控制部”。
另外，在热水供给装置设置有3个温度热敏电阻，在切换阀103与热泵100(或者制冷剂/水热交换器107)之间的配管设置有去路温度热敏电阻201，在第一循环泵101与热泵100(或者制冷剂/水热交换器107)之间的配管设置有返路温度热敏电阻202，在热水供给容器104设置有热水供给容器温度热敏电阻203。
接下来，对热水供给装置的动作进行说明。
图3是示出由本发明的实施方式所涉及的热水供给装置的控制器200实施的控制的流程图。
控制器200的数据收集部(S1)接受来自主遥控器(未图示)的设定数据、来自温度热敏电阻的温度数据、以及室外机信息(机种信息、频率等)。此外，来自主遥控器的设定数据例如能够举出热水供给运转的目标容器温度、再加热容器温度(使热水供给容器104开始升温的温度)、以及运转计划表(schedule)等。
接下来，条件判定部(S2)对由热水供给容器温度热敏电阻203进行检测而获知的当前的热水供给容器温度(热水供给容器104内的水温)、与再加热容器温度(例如40℃)进行比较，判定是否需要再加热(热水供给运转)。而且，在当前的热水供给容器温度低于再加热容器温度的情况下，以达到目标容器温度的方式使高温水从热水供给配管108向热水供给容器104流动而对其进行再加热，此时还对规定时间(预先规定的时间)内的热水供给容器104的温度变化(斜率)进行判定。
此外，热水供给容器104的温度变化是从规定时间(例如1分钟)之前至低于再加热容器温度的热水供给容器104内的水温的变化，利用在规定时间前检测出的热水供给容器温度以及该时间而求出热水供给容器104的温度变化。
而且，在热水供给容器104的温度变化不足预先规定的第二基准值(例如不足10℃的温度差)的情况下，判定为由来自热水供给容器104的散热损失而引起水温降低，换句话说，判定为由“热水供给容器散热损失”而引起水温降低。另一方面，在热水供给容器104的温度变化为预先规定的第一基准值以上(例如10℃的温度差以上)的情况下，判定为由热水供给容器104利用温水而引起水温降低，换句话说，判定为由“利用供给的热水”而引起水温降低。此外，在本实施方式中虽然将第一基准值以及第二基准值设为10℃的温度差，但并不限定于此。另外，第一基准值以及第二基准值可以为相同的值，也可以为不同的值。
根据上述判定结果，控制指示部(S3)对于第二循环泵102指示运转允许范围的最大流量运转或者最小流量运转。若水温降低的原因为“热水供给容器散热损失”，则为了通过强制对流的方式将热水供给容器104内的水均匀地加热至目标容器温度而指示最大流量运转。这样一来，能够进行高效的运转。另外，若水温降低的原因为“利用供给的热水”，则为了保持热水供给容器104内的水的温度分层(为了使热水供给容器104内的水的温度不降低)而指示最小流量运转。这样一来，能够确保用户的舒适性。
并且，在到达目标容器温度(例如55℃)并经过规定时间以上的时间，并且第二循环泵102进行了最小流量运转的情况下，条件判定部(S2)判断为当前用户几乎未利用供给的热水，控制指示部(S3)针对第二循环泵102指示切换为最大流量运转。
图4是示出本发明的实施方式所涉及的热水供给装置的热水供给容器温度热敏电阻203的温度变化的图。其中，纵轴表示温度，横轴表示时刻。
图4中的(a)示出了由于“利用供给的热水”而使得热水供给容器温度急剧降低的情况，图4中的(b)示出了由于“热水供给容器散热损失”而使得热水供给容器温度缓慢降低的情况。
关于图4中的(a)，热水供给容器温度热敏电阻203从约50℃降低至10℃，热水供给容器104内的水能够实现温度分层，在比设置有热水供给容器温度热敏电阻203的位置靠上侧的位置，残留有能够利用供给的热水的热水量的可能性较高。换句话说，在将热水供给容器温度热敏电阻203设置于容器的纵向的正中间的情况下，比热水供给容器温度热敏电阻203靠上侧的位置达到50℃，比热水供给容器温度热敏电阻203靠下侧的位置达到10℃。
另一方面，关于图4中的(b)，由于是因“热水供给容器散热损失”而引起热水供给容器104内的水温降低，因此，假定为容器整体的温度相对于热水供给容器温度热敏电阻203的检测温度不具有较大的温度差。
如以上那样，在判定是否需要再加热时，还对热水供给容器104的温度变化(斜率)进行判定，从而能够根据状况进行高效的运转、或者进行确保用户的舒适性的运转。

Claims (4)

1.一种热水供给装置，其中，
所述热水供给装置具备：
热源回路，其对第一循环泵、热泵以及热水供给容器用热交换器的热源侧进行配管连接，水在该热源回路循环；
热水供给回路，其对第二循环泵、热水供给容器用热交换器的利用侧以及热水供给容器进行配管连接，水在该热水供给回路循环；以及
控制部，其对热水供给容器温度与再加热容器温度进行比较，当所述热水供给容器温度低于所述再加热容器温度时，进行再加热以便达到目标容器温度，并且，基于所述热水供给容器的温度变化来控制所述第二循环泵的流量，
所述控制部构成为：
当判定为所述温度变化在预先规定的第一基准值以上时，将所述第二循环泵的流量控制为在运转允许范围内达到最小，
当判定为所述温度变化不足预先规定的第二基准值时，将所述第二循环泵的流量控制为在运转允许范围内达到最大。
2.根据权利要求1所述的热水供给装置，其中，
所述控制部构成为：
在所述热水供给容器温度达到目标容器温度、且经过了预先规定的时间以上的时间的情况下，当所述第二循环泵的流量在运转允许范围内最小时，将所述第二循环泵的流量控制为在运转允许范围内达到最大。
3.根据权利要求1所述的热水供给装置，其中，
所述控制部构成为：
在所述热水供给容器温度达到目标容器温度、且经过了预先规定的时间以上的时间的情况下，当所述第二循环泵的流量在运转允许范围内最小时，将所述第二循环泵的流量控制为在运转允许范围内达到最大。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的热水供给装置，其中，
所述控制部具备：
数据收集部，其至少接收与所述目标容器温度、所述再加热容器温度以及所述热水供给容器温度有关的信息；
条件判定部，其至少判定是否需要再加热以及所述热水供给容器的温度变化；以及
控制指示部，其针对所述第二循环泵至少指示最大流量运转或者最小流量运转。
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