DE112014001194T5

DE112014001194T5 - Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112014001194T5
Application number: DE112014001194.0T
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Takeuchi; Yoshitaka Kume
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2015-11-19
Also published as: JP5920251B2; JP2014173792A; WO2014136384A1

Abstract

Eine Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung umfasst: eine Wärmepumpenheizvorrichtung (2), welche Wasser durch eine Heizwirkung von einem Kältemittel aufheizt, welches durch einen Kältekreislauf strömt; einen Heizwärmetauscher (7, 8), in welchem Wasser, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt ist, strömt, um Wärme dort herum abzustrahlen; einen Heißwasser-Wärmetauscher (39) oder einen Tank (3), in welchen Wasser, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt ist, strömt, um ein heißes Wasser, welches zu liefern ist, zu erzeugen; einen Ventilator (4, 24, 70), welcher einen Wärmeaustauschteil (40, 41) aufweist, bei welchem Wärme zwischen Innenluft und Außenluft ausgetauscht wird, um die Innenluft nach dem Wärmeaustausch zu der Außenseite hin auszustoßen und die Außenluft zu liefern nach dem Wärmeaustausch zu der Innenseite hin; und ein Strömungseinstellteil (5, 56, 57), welcher zum Verteilen des Wassers in der Lage ist, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt ist, unter einem warmen Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt, und warmem Wasser, welches in den Heißwasser-Wärmetauscher oder den Tank strömt.

Description

Querverweis auf betroffene Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-47147 , welche am 8. März 2013 angemeldet wurde, deren Offenbarung hier durch eine Bezugnahme mit einbezogen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bzw. Erfindung bezieht sich auf eine Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung, welche eine Heißwasserversorgung und ein Heizen unter Verwenden einer Heizwirkung durch eine Wärmepumpenheizvorrichtung ausführt.
Hintergrund Stand der Technik
Vorrichtungen zum Heizen und für eine Heißwasserversorgung, welche in der Patentliteratur 1 und der Patentliteratur 2 beschrieben sind, sind bekannt. In der Patentliteratur 1 wird heißes Wasser, welches durch eine Wärmepumpenvorrichtung zum Sieden gebracht worden ist, zunächst einmal in einem Tank gespeichert, sodann wird ein Heizbetrieb durch ein Zirkulierenlassen des Wassers einer hohen Temperatur an dem oberen Teil von dem Tank zu einem Radiator zum Heizen ausgeführt. In der Patentliteratur 1 wird das heiße Wasser, welches durch die Wärmepumpenvorrichtung zum Sieden gebracht wurde, geschaltet, um direkt zu dem Radiator für ein Aufheizen geleitet zu werden, um einen Heizbetrieb auszuführen, oder es wird zunächst einmal in dem Tank gespeichert, bevor das Wasser einer hohen Temperatur von dem oberen Teil des Tanks zu dem Radiator für ein Aufheizen geleitet wird, um einen Heizbetrieb auszuführen.
Die Patentliteratur 2 beschreibt eine Heißwasserversorgung mit einer Wärmepumpe und eine Klimaanlagenmaschine, welche simultan einen Heizbetrieb und eine Heißwasserversorgung ausführen kann. In einem Zeitpunkt eines Heizbetriebs und eines Heißwasserversorgungsbetriebs strahlt ein Teil von einem gasförmigen Kältemittel, welches von einem Kompressor ausgelassen wird, Wärme an Wasser ab, welches durch eine Zuführpumpe gepumpt wird, an einen Wärmetauscher einer Seite einer Heißwasserversorgung derart, dass heißes Wasser, welches zu liefern ist, erzeugt werden kann. Das Verbleibende von dem gasförmigen Kältemittel strahlt des Weiteren Wärme an die umgebende Luft an einem Wärmetauscher einer Innenraumseite durch ein erstes Vierwegeventil derart ab, dass heiße Luft erzeugt werden kann. Nach der Wärmeabstrahlung vereinigen sich die Kältemittel miteinander und weisen eine adiabatische Expansion an einem Expansionsventil auf. Ein Kältemittel, welches einen niedrigen Druck aufweist, wird durch ein Absorbieren von der umgebenden Wärme an einem Wärmetauscher einer Außenseite verdampft und wird zu der Saugseite von dem Kompressor hin durch das erste Vierwegeventil und das zweite Vierwegeventil angesaugt.
Literaturen aus dem Stand der Technik – Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 4419475 B2
Patentliteratur 2: JP 2012-225619A

Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der Patentliteratur 1 wird jedoch, wenn ein Heizbetrieb unter Verwenden der Wärme von einem heißen Wasser, welches durch die Wärmepumpenvorrichtung zum Sieden gebracht wird, ausgeführt wird, das heiße Wärme zunächst einmal in dem Tank gespeichert, bevor es an den Radiator für ein Heizen geliefert wird, oder das heiße Wasser wird direkt zu dem Radiator für ein Heizen geliefert. Ein Heizbetrieb und ein Heißwasserversorgungsbetrieb kann daher nicht simultan ausgeführt werden.
Des Weiteren kann bei der Patentliteratur 1 das heiße Wasser in dem Tank an dem Radiator für ein Heizen verwendet werden oder es kann zum Beispiel als solches verwendet werden, welches an eine Badewanne geliefert wird. Das heiße Wasser, welches in dem Tank zunächst einmal gespeichert wird, wird jedoch lediglich für einen Heizbetrieb und einen Betrieb einer Heißwasserversorgung verwendet. Es ist daher unmöglich, die Wärme von heißem Wasser, welches durch die Wärmepumpenvorrichtung zum Sieden gebracht worden ist, für einen Heizbetrieb zu verwenden, ohne durch den Tank hindurchzugehen und gleichzeitig die Wärme in dem Tank für einen Betrieb einer Heißwasserversorgung zu speichern. Des Weiteren kann die Wärme von heißem Wasser, welches durch die Wärmepumpenvorrichtung zum Sieden gebracht worden ist, nicht zwischen einem Heizbetrieb und einem Betrieb einer Heißwasserversorgung je nach der erforderlichen Heizleistung und der erforderlichen Leistung einer Heißwasserversorgung aufgeteilt werden.
Gemäß der Patentliteratur 2 können ein Heißwasserversorgungsbetrieb und ein Heizbetrieb simultan ausgeführt werden, jedoch sagt sie nichts hinsichtlich eines Betriebs, zu welchem eine Innenraumlüftungsfunktion hinzugefügt ist. Des Weiteren ist der Kältemitteldurchlass, welcher für ein Realisieren der simultanen Umsetzung des Betriebs einer Heißwasserversorgung und eines Heizbetriebs angepasst ist, kompliziert und sehr lang. Wenn der Kältemitteldurchlass lang wird, gibt es eine Besorgnis dahingehend, dass die Vorrichtung eine hohe Belastung der Umwelt verursacht.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung zum simultanen Ausführen eines Betriebs einer Heißwasserversorgung und eines Heizbetriebs bereitzustellen, bei welcher eine Verteilung von Wärme, welche von einer Wärmepumpenheizvorrichtung erhalten wird, kontrollierbar ist mit einer Innenraumlüftung, welche mit einem Wärmeaustausch zwischen einer Innenluft und einer Außenluft einhergeht, während die Länge des Kältemitteldurchlasses beschränkt ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung: eine Wärmepumpenheizvorrichtung, welche Wasser durch eine Heizwirkung eines Kältemittels aufheizt, welches durch einen Kältekreislauf strömt; einen Heizwärmetauscher, in welchem Wasser, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt ist, strömt, um Wärme dort herum abzustrahlen; einen Heißwasser-Wärmetauscher oder einen Tank, in welchen Wasser, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt wird, strömt, um heißes Wasser zu erzeugen, welches zu liefern ist; einen Ventilator, welcher einen Wärmeaustauschteil aufweist, an welchem Wärme zwischen einer Innenluft und einer Außenluft ausgetauscht wird, wobei der Ventilator die Innenluft zu der Außenseite hin ausstößt und die Außenluft zu dem Inneren hin nach dem Wärmeaustausch liefert; und einen Strömungseinstellteil, welcher zum Verteilen von Wasser, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt ist, unter einem Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt, und Wasser, welches in den Heißwasser-Wärmetauscher oder den Tank strömt, in der Lage ist.
Dementsprechend ist ein Heißwasserdurchlass ausgebildet, um Wasser, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt wird, unter dem Heizwärmetauscher und dem Heißwasser-Wärmetauscher oder dem Tank aufzuteilen, wobei dadurch der Durchlass für ein Kältemittel, welches eine Wärmequelle ist, vereinfacht wird, während ein Heizbetrieb und ein Heißwasserversorgungsbetrieb simultan umgesetzt werden.
Des Weiteren kann aufgrund des Ventilators, da die Temperatur der Außenluft erhöht sein kann, die Heizlast der Wärmepumpenheizvorrichtung reduziert werden. In anderen Worten ist die Heizlast der Wärmepumpenheizvorrichtung durch den Ventilator reduziert, so dass eine extra Leistung für ein Ausführen eines Betriebs einer Heißwasserversorgung erzeugt werden kann. Ein simultaner Betrieb kann somit bei einem Betrieb einer Heißwasserversorgung und bei einem Heizbetrieb erreicht werden. Aufgrund der Funktion zum Lüften des Inneren mit dem Wärmeaustausch zwischen Innenluft und Außenluft ist die Heizlast reduziert und die Innenluft wird durch die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung gereinigt.
Die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung ist daher bereitgestellt, welche zum simultanen Ausführen von einem Betrieb einer Heißwasserversorgung und einem Heizbetrieb in der Lage ist, bei welcher eine Verteilung von Wärme, welche von der Wärmepumpenheizvorrichtung erhalten wird, kontrollierbar ist, während die Länge des Kältemitteldurchlasses beschränkt ist und die Innenraumlüftung mit einem Wärmeaustausch zwischen der Innenluft und der Außenluft ausgeführt wird. Die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung kann somit einen stabilen und effizienten Betrieb realisieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Darstellung, welche eine Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Steuereinrichtung und Komponenten von der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess hinsichtlich eines Heizbetriebs und eines Betriebs einer Heißwasserversorgung durch die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist eine Darstellung, welche eine Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
5 ist ein Blockdiagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Steuereinrichtung und Komponenten von der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform darstellt.
6 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess hinsichtlich eines Heizbetriebs und eines Betriebs einer Heißwasserversorgung durch die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform zeigt.
7 ist eine Darstellung, welche eine Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
8 ist ein Blockdiagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Steuereinrichtung und Komponenten von der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung der dritten Ausführungsform darstellt.
9 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess hinsichtlich eines Heizbetriebs und eines Heißwasserversorgungsbetriebs durch die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung der dritten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Darstellung, welche eine Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
11 ist eine Darstellung, welche eine Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Es werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hier im Folgenden unter einer Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Bei den Ausführungsformen kann ein Teil, welcher einem Umstand entspricht, der bei einer vorherigen Ausführungsform beschrieben ist, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein und eine redundante Erläuterung für den Teil kann weggelassen sein. Wenn lediglich ein Teil einer Konfiguration bei einer Ausführungsform beschrieben ist, kann eine andere vorherige Ausführungsform an die anderen Teile der Konfiguration angewendet werden. Die Teile können selbst dann kombiniert werden, wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können selbst dann teilweise kombiniert werden, wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt dass es keinen Konflikt bei der Kombination gibt.
Erste Ausführungsform
Eine Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform wird mit einer Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
Die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 umfasst eine Tankeinheit, eine Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2, einen Heißwasserkreislauf und eine elektronische Steuereinrichtung ECU 100 zur Integration (Steuereinrichtung). Die Tankeinheit weist einen Tank 3 auf, welcher heißes Wasser für eine Heißwasserversorgung speichert. Heißes Wasser für einen Heizbetrieb und heißes Wasser für eine Heißwasserversorgung zirkuliert durch den Heißwasserkreislauf. Die ECU 100 zur Integration steuert einen Betrieb von jeder Komponente, wenn ein Heißwasserversorgungsbetrieb und Heizbetrieb ausgeführt werden. Die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 führt den Betrieb zur Heißwasserversorgung zum Speichern einer Wärme in dem Tank 3 als ein heißes Wasser aus, welches an einen Heißwasserversorgungsanschluss zu liefern ist, wie zum Beispiel eine Badewanne oder eine Dusche, und führt den Heizbetrieb aus zum Liefern von Wärme von dem heißen Wasser, welches durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt ist, zu einem Heizwärmetauscher 7. Der Heißwasserversorgungsbetrieb und der Heizbetrieb können simultan ausgeführt werden und können alleine ausgeführt werden.
Wenn Wasser an eine Badewanne, eine Dusche usw. geliefert wird, verwendet die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 lediglich das heiße Wasser, welches in dem Tank 3 vorab gespeichert ist, unter Verwendung von dem Netzstrom bei Mitternacht oder verwendet einen elektrischen Strom, welcher durch eine Solarstromerzeugungsvorrichtung bei Tag erzeugt wird, oder einen kommerziellen Strom, um Wasser aufzuheizen, in Abhängigkeit von der Situation.
Die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 entspricht einer Wärmepumpenheizvorrichtung und verwendet ein Kältemittel, welches durch einen Kältekreislauf strömt, als ein Wärmeaustauschmedium. Die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 heizt ein Wasser auf, welches durch den Warmwasserkreislauf strömt, um Wärme für die Heißwasserversorgung und für den Heizbetrieb zu erzeugen. Das Kältemittel, welches hier verwendet wird, enthält hauptsächlich Kohlendioxid. Die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 wird basierend auf einem Steuersignal betrieben, welches von der ECU 101 einer Wärmepumpe ausgegeben wird, welche mit der ECU 100 zur Integration in Kommunikation steht, und der Betriebszustand wird an die ECU 100 zur Integration durch die Wärmepumpen-ECU 101 ausgegeben.
Die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 umfasst einen Kompressor 20, einen Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21, eine Dekomprimierungseinrichtung 22, einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 23 und einen Lüfter 24 zur Ausstoßung von Luft. Der Kompressor 20 komprimiert und stößt ein Kohlendioxidkältemittel aus. Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21 weist einen Kältemitteldurchlass 210 und einen Wasserdurchlass 211 auf, in welchen jeweils ein Kältemittel und Wasser strömt, um einander gegenüberzuliegen, für einen Wärmeaustausch. Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21 heizt Wasser zum Sieden durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel, welches durch den Kompressor 20 komprimiert wird, und dem Wasser in dem Wasserdurchlass 211 auf. Die Dekomprimierungseinrichtung 22 dekomprimiert das Kältemittel eines hohen Drucks, welches durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21 hindurchgeht, in einen Niedrigdruckzustand. Der Lüfter 24 zum Ausstoßen von Luft saugt nicht nur Außenluft sondern ebenso Innenluft an und der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 23 absorbiert Wärme von Luft, um das Kältemittel eines niedrigen Drucks, welches durch die Dekomprimierungseinrichtung 22 dekomprimiert wird, zu verdampfen. Das Kältemittel, welches durch den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 23 hindurchgeht, wird durch den Kompressor 20 wieder komprimiert und wird bei dem Hochdruckzustand ausgelassen.
Die Tankeinheit umfasst verschiedene Ventile, wie zum Beispiel ein Hahnventil, welche betrieben werden, um heißes Wasser an dem Heißwasserversorgungsanschluss, wie zum Beispiel einem Bad, zu liefern, eine Pumpe und den Tank 3, in welchem das warme Wasser für eine Heißwasserversorgung gespeichert wird. Die Tankeinheit wird mit einem Steuersignal von der ECU 102 zur Heißwasserspeicherung betrieben, welche mit der ECU 100 zur Integration in Kommunikation steht, und der Betriebszustand wird an die ECU 100 zur Integration durch die ECU 102 zur Heißwasserspeicherung ausgegeben.
Der Tank 3 kann zum Beispiel aus einem Metall hergestellt sein, welches hinsichtlich einer Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion exzellent ist, und eine thermische Isolierung, welche nicht dargestellt ist, ist um den Umfangsteil von dem Tank herum angeordnet, um das Wasser derart beizubehalten, um eine hohe Temperatur über eine lange Zeit hinweg aufzuweisen. Eine Mehrzahl von Tankthermistoren (nicht gezeigt) ist an der äußeren Wandoberfläche von dem Tank 3 angeordnet und erfassen den Umfang einer Menge an Heißwasser und die Temperatur des heißen Wassers. Signale einer Temperaturerfassung von den Thermistoren werden an die ECU 102 einer Heißwasserspeicherung eingegeben und es ist möglich, die Wassertemperatur und den Umfang von heißem Wasser in dem Tank bei jeder Höhe eines Wasserniveaus zu erfassen. Die ECU 102 einer Heißwasserspeicherung kann daher eine Grenzposition zwischen einem heißen Wasser, welches an einem oberen Teil an dem Tank 3 zum Sieden gebracht wird, und eines Wassers vor einem Sieden an dem unteren Teil von dem Tank 3 basierend auf der Temperaturinformationen von den Tankthermistoren erfassen. Die ECU 102 einer Heißwasserspeicherung kann des Weiteren den Umfang einer Wärmespeicherung, welche momentan in dem Tank 3 gespeichert ist, durch ein Erfassen der Temperatur und des Umfangs von heißem Wasser berechnen.
Ein Wasserversorgungsrohr 34, ein Wärmespeicherungskreislauf 38 und ein Rohrleitungssystem sind mit dem Tank 3 verbunden. Das Wasserversorgungsrohr 34 liefert Leitungswasser an das Innere von dem Tank 3. Der Heißwasser-Wärmetauscher 39 und das Innere von dem Tank 3 sind miteinander durch den Wärmespeicherungskreislauf 38, durch welchen Wasser in den Tank 3 zirkuliert, verbunden. Das Rohrleitungssystem umfasst eine Heißwasserversorgungsleitung 36, welche mit dem Heißwasserversorgungsanschluss verbunden ist. Die Heißwasserversorgungsleitung 36 ist mit dem Auslassanschluss 31 von dem Tank 3 an der am weitesten oben liegenden Position verbunden. Das Wasserversorgungsrohr 34 ist mit dem Einlassanschluss 30 von dem Tank 3 an dem am weitesten unten liegenden Teil verbunden. Ein abgezweigtes Wasserversorgungsrohr 35 ist von dem Wasserversorgungsrohr 34 vor dem Tank 3 abgezweigt und stellt eine Verbindung mit der Wasserversorgungsleitung 36 her. Ein Mischventil 37 ist an dem Vereinigungsteil von dem abgezweigten Wasserversorgungsrohr 35 und der Wasserversorgungsleitung 36 angeordnet.
Ein Heißwasserthermistor (nicht gezeigt) ist in der Heißwasserversorgungsleitung 36 angeordnet, welcher zwischen dem Auslassanschluss 31 und dem Mischventil 37 angeordnet ist, und erfasst die Temperatur von warmem Wasser, welches durch die Heißwasserversorgungsleitung 36 hindurch strömt. Die Temperatur, welche durch den Heißwasserthermistor erfasst wird, wird an die ECU 102 zur Heißwasserspeicherung ausgegeben und wird für ein Steuern des Mischventils 37 verwendet. Die ECU 102 zur Heißwasserspeicherung steuert die Ventilöffnung von dem Mischventil 37, wobei dadurch das Mischungsverhältnis zwischen dem warmen Wasser, welches von dem oberen Teil des Tanks 3 her geliefert wird, und dem Wasser gesteuert wird, welches durch das Wasserversorgungsrohr 35 geliefert wird, um die Temperatur eines heißen Wassers, welches an den Heißwasserversorgungsanschluss auszugeben ist, zu steuern.
Der Wärmespeicherungskreislauf 38 ist ein Kreislauf, welcher eine Verbindung zwischen dem unteren Teil und dem oberen Teil des Tanks 3 durch den Heißwasser-Wärmetauscher 39 derart herstellt, dass das Wasser einer niedrigen Temperatur an dem unteren Teil von dem Tank 3 herausströmt und durch den Heißwasser-Wärmetauscher 39 aufgeheizt wird, um zu dem oberen Teil in dem Tank 3 zurückzukehren. Der Heißwasser-Wärmetauscher 39 weist einen primären Durchlass 391 und einen sekundären Durchlass 390 als einen inneren Durchlass von dem Heißwasser-Wärmetauscher 39 auf und Fluide, welche im Inneren strömen, liegen zueinander gegenüber und tauschen gegenseitig Wärme aus.
Der Wärmespeicherungskreislauf 38 ist mit dem Auslassanschluss 32 des Tanks 3 an der am weitesten unten liegenden Position verbunden und ist mit dem Einlassanschluss 33 des Tanks 3 an der am weitesten oben liegenden Position verbunden. Der Wärmespeicherungskreislauf 38 weist einen Wassertemperaturthermistor (nicht gezeigt) auf, welcher eine Temperatur von Wasser erfasst, welches in den sekundären Durchlass 390 von dem Heißwasser-Wärmetauscher 39 strömt, einen Thermistor (nicht gezeigt) einer Temperatur nach einem Wärmeaustausch, welcher eine Temperatur von dem Wasser erfasst, nachdem es in dem sekundären Durchlass 390 aufgeheizt ist, und eine Pumpe 380. Das Erfassungstemperatursignal von jedem Thermistor wird an die ECU 102 einer Heißwasserspeicherung oder an die ECU 100 zur Integration ausgegeben. Der Temperaturthermistor nach einem Wärmeaustausch wird als ein Temperatursensor eines thermischen Mediums verwendet, welcher die Temperatur von warmen Wasser erfasst, nachdem ein Wärmeaustausch in dem Heißwasser-Wärmetauscher 39 ausgeführt wurde. Die Pumpe 380 lässt Wasser von dem unteren Teil von dem Tank 3 zu dem oberen Teil von dem Tank 3 über den Wärmespeicherungskreislauf 38 zirkulieren.
Ein Kreislauf, welcher einen Warmwasserdurchlass 50 und den Heißwasserdurchlass 52 umfasst, ist ein Heizkreislauf für Liefern von heißem Wasser. Der Warmwasserdurchlass 50 stellt eine Verbindung mit dem Wasserdurchlass 211 von dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21 zu einem Durchlass her, welcher den Heißwasser-Wärmetauscher 39 (primärer Durchlass 391) mit dem inneren Durchlass von dem Heiz-Wärmetauscher 7 verbindet. Der Warmwasserdurchlass 50 ist daher an dem stromabwärtigen Ende in den Heizdurchlass 51, welcher sich zu dem Heiz-Wärmetauscher 7 hin erstreckt, und dem Heißwasserdurchlass 52, welcher sich zu dem Wasserdurchlass 211 bin erstreckt, abgezweigt. Der primäre Durchlass 391 von dem Heißwasser-Wärmetauscher 39 existiert an dem mittleren Teil von dem Heißwasserdurchlass 52. Das Strömungsregelventil 5 ist an dem Abzweigungsteil angeordnet, wo der Heizdurchlass 51 und der Heißwasserdurchlass 52 voneinander abgezweigt sind. Jeder Durchlass, welcher den Heizkreislauf für eine Heißwasserversorgung ausbildet, ist aus einem Rohr hergestellt, welches die jeweiligen Einheiten verbindet.
Der Heiz-Wärmetauscher 7 ist eine Heizvorrichtung zum Erzeugen einer warmen Luft für einen Heizbetrieb. Nachdem eine Strömungseinstellung durch das Strömungsregelventil 5 ausgeführt wird, wenn das warme Wasser, welches durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt wird, in den inneren Durchlass von dem Heiz-Wärmetauscher 7 über den Warmwasserdurchlass 50 strömt, heizt das warme Wasser die Außenluft (Luft außerhalb) auf, welche durch den Luftversorgungslüfter 70 angesaugt wird, durch ein Abstrahlen von Wärme um den inneren Durchlass herum. Die Außenluft, welche durch den Heiz-Wärmetauscher 7 aufgeheizt ist, heizt das Innere auf, um die Temperatur im Inneren anzuheben. Die Temperatur der Luft, welche durch den Heiz-Wärmetauscher 7 aufgeheizt wird, wird als ein Spannungssignal durch einen Thermistor 10 zur Luftausblasung erfasst, welcher ein Ausblasetemperaturdetektor ist. Die ECU 100 zur Integration berechnet die Ausblaselufttemperatur an das Innere durch ein Erhalten des erfassten Spannungssignals.
Die Wärmeaustauscheinheit 4 ist in der Mitte von einem Luftstrom angeordnet, bevor eine Außenluft durch den Heizwärmetauscher 7 aufgeheizt wird. Die Wärmeaustauscheinheit 4 weist einen Wärmeaustauschteil auf, in welchem die Innenluft, welche durch einen Ausstoßlüfter 24 her geschickt wird, und die Außenluft, welche durch den Luftversorgungslüfter 70 geliefert wird, eine Wärmeaustausch ausführen. Der Wärmeaustauschteil umfasst den Innenluftdurchlass 40, in welchem Innenluft strömt, und den Außenluftdurchlass 41, in welchem die Außenluft strömt. Der Innenluftdurchlass 40 und der Außenluftdurchlass 41 sind derart ausgebildet, dass ein Wärmeaustausch ausgeführt wird, wenn sich die Innenluft und die Außenluft kreuzen. Der Ventilator von der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 ist durch die Wärmeaustauscheinheit 4 ausgebildet, welche die Wärmeaustauschfunktion aufweist, und dem Ausstoßlüfter 24 und dem Luftversorgungslüfter 70, welche die Lüftungsfunktion aufweisen. Die Wärmeaustauscheinheit 4 kann den Lüfter umfassen, welcher eine Innenluft oder eine Außenluft einsaugt.
Das Strömungsregelventil 5 ist zum Einstellen von jeder Öffnung von dem Heizdurchlass 51 und dem Heißwasserdurchlass 52 im Bereich von 0% bis 100% in der Lage. Die ECU 100 zur Integration steuert den Öffnungsgrad des Heizdurchlasses 51 und den Öffnungsgrad des Heißwasserdurchlasses 52 durch das Strömungsregelventil 5 entsprechend zu einer vorherbestimmten Bedingung, welche später erwähnt wird. Das Strömungsregelventil 5 ist ein Strömungseinstellteil, welcher das warme Wasser, welches durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt wird, zwischen dem warmen Wasser, welches durch den Heizwärmetauscher 7 strömt, und dem warmen Wasser, welches durch den Heißwasser-Wärmetauscher 39 strömt, aufteilen kann. In anderen Worten funktioniert das Strömungsregelventil 5 als ein Strömungseinstellteil, welcher die Strömungsrate von warmen Wasser steuern kann, welches zu dem Heizwärmetauscher 7 strömt und die Strömungsrate von warmen Wasser, welches zu dem Heißwasser-Wärmetauscher 39 strömt, jeweils entsprechend zu der erforderlichen Ausgabe eines Heizbetriebs und der erforderlichen Menge an Wärme für eine Heißwasserversorgung.
Wenn nur der Betrieb einer Heißwasserversorgung ausgeführt wird, steuert das Strömungsregelventil 5 die Öffnung von dem Heizdurchlass auf 51 bis 0% (vollständig geschlossen) und steuert die Öffnung von dem Heißwasserdurchlass auf 52 bis 100% (vollständig offen). Wenn lediglich ein Heizbetrieb ausgeführt wird, steuert das Strömungsregelventil 5 die Öffnung von dem Heizdurchlass auf 51 bis 100% (vollständig offen) und steuert die Öffnung von dem Heißwasserdurchlass auf 52 bis 0% (vollständig geschlossen). In einem Fall, bei welchem lediglich ein Heizbetrieb ausgeführt wird, steuert, wenn die geforderte Wärmeausgabe nicht hoch ist, das Strömungsregelventil 5 den Öffnungsgrad von dem Heizdurchlass 51 entsprechend zu der geforderten Heizausgabe und steuert die Öffnung von dem Heißwasserdurchlass 52 entsprechend zu der Öffnung von dem Heizdurchlass 51. Dadurch wird das warme Wasser an den Heiz-Wärmetauscher 7 in ausreichender Menge für die geforderte Heizausgabe verteilt und die verbleibende Menge wird in dem Tank 3 durch den Heißwasser-Wärmetauscher 39 für eine Heißwasserversorgung gespeichert.
Das Strömungsregelventil 5 ist an dem stromaufwärtigen Ende von dem Heizdurchlass 51 angeordnet und das stromabwärtige Ende von dem Heizdurchlass 51 ist ein Durchlass, welcher sich zu dem Einlassteil von dem Wasserdurchlass 211 von dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21 erstreckt. Der innere Durchlass von dem Heizwärmetauscher 7, der innere Durchlass von dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 und die Pumpe 54 sind in dem Heizdurchlass 51 in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite her angeordnet. Die Pumpe 54 lässt das warme Wasser zirkulieren, welches durch den Warmwasserdurchlass 50 strömt, nach einem Herausströmen von dem Wasserdurchlass 211 von dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21, um zu dem Wasserdurchlass 211 über mindestens einen von dem Heißwasserdurchlass 52 und dem Heizdurchlass 51 zurückzukehren.
Nachdem eine Strömungsregelung durch das Strömungsregelventil 5 ausgeführt wird, heizt das warme Wasser, wenn das warme Wasser durch den Heizdurchlass 51 in einem inneren Durchlass von dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 strömt, die Außenluft auf, welche durch den Luftversorgungslüfter 70 angesaugt wird, durch ein darum herum Abstrahlen von Wärme in dem inneren Durchlass. Das heißt der Vorheiz-Wärmetauscher 6 funktioniert als eine zusätzliche Heizeinrichtung, welche Außenluft aufheizt, bevor ein Wärmeaustausch in dem Wärmeaustauschteil von der Wärmetauschereinheit 4 ausgeführt wird. Nachdem das warme Wasser, welches mit der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt wurde, Wärme in dem Heiz-Wärmetauscher 7 abstrahlt, wenn das warme Wasser in den Innendurchlass von dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 strömt, wird die verbleibende Wärme (Extrawärme) von dem warmen Wasser in dem inneren Durchlass dort herum abgestrahlt, derart, dass eine Außenluft aufgeheizt wird, bevor ein Wärmeaustausch in der Wärmetauschereinheit 4 ausgeführt wird.
Das stromabwärtige Ende von dem Heißwasserdurchlass 52 vereinigt sich mit dem Heizdurchlass 51 an einem Durchlassteil (Vereinigungsteil 53), welcher stromabwärts von dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 und stromaufwärts von der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 angeordnet ist. Das warme Wasser, welches von dem Heißwasser-Wärmetauscher 39 herausströmt, wird daher mit dem warmen Wasser zusammengebracht, welches von dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 herausströmt, an dem Vereinigungsteil 53. Der Vereinigungsteil 53 ist stromabwärts von dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 derart angeordnet, dass Wasser, welches in den Wasserdurchlass 211 von dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21 strömt, ein gemischtes Wasser ist, in welchem Wasser einer niedrigen Temperatur nach einem Abstrahlen von Wärme an den Heißwasserwärmetauscher 39 und Wasser einer niedrigen Temperatur nach einem Abstrahlen von Wärme an dem Heizwärmetauscher 7 und dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 miteinander gemischt sind.
Die ECU 100 zur Integration weist einen Eingangsschaltkreis, einen Mikrocomputer, welcher verschiedene Betriebsweisen unter Verwenden von Signalen von dem Eingangsschaltkreis ausführt, und einen Ausgangsschaltkreis auf. Ein Signal von einer Fernbedienung 110, welche ein Betriebsteil ist, an welchem ein Nutzer einen Betrieb einstellen kann, ein Signal, welches zwischen der ECU 101 der Wärmepumpe und der ECU 102 einer Heißwasserspeicherung übertragen wird, Erfassungssignale von den verschiedenen Arten von Thermistoren werden in den Eingangsschaltkreis eingegeben.
Der Ausgangsschaltkreis gibt Steuersignale zum Steuern des Strömungsregelventils 5, des Luftversorgungslüfters 70 und der Pumpe 70 direkt basierend auf den Berechnungen durch den Mikrocomputer aus. Der Ausgangsschaltkreis gibt indirekt Steuersignale aus, um den Kompressor 20, den Ausstoßlüfter 24, die Pumpe 380 und verschiedene Ventile, wie zum Beispiel das Mischventil 37 durch die ECU 101 einer Wärmepumpe oder die ECU 102 einer Heißwasserspeicherung zu steuern.
Das Signal von der Fernbedienung 110 ist ein Signal, welches an die ECU 100 zur Integration zum Beispiel von dem Navigationsbrett her übertragen wird, welches in HEMS, einer Küche oder einem Badezimmer angeordnet ist, und kann ein Signal umfassen, welches einen automatischen Betrieb einer Heißwasserversorgung einstellt, ein Signal, welches einen Heizbetrieb anfordert und ein Signal, welches ein simultanes Erzwingen von einem Heizbetrieb und einem Betrieb einer Heißwasserversorgung anfordert. Der Mikrocomputer der ECU 100 zur Integration weist einen ROM, einen RAM usw. als ein Speicherungsteil auf, welches verschiedene Arten von Daten, ein Betriebsergebnis speichert und weist ein Steuerprogramm auf, welches vorab aufgestellt wurde und ein Steuerprogramm, welches aktualisiert werden kann, um den Betrieb einer Heißwasserversorgung und den Heizbetrieb zu steuern. In einem Fall, in welchem der Tank 3 voll mit Wasser wird, während einem Ausführen eines Betriebs einer Heißwasserversorgung zum Speichern von Wärme in dem Tank 3, wird der Betrieb eines Wasseraufheizens durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 unterbrochen. In diesem Fall wird, wenn ein Heizbetrieb bei einer Ausführung ist, der Heizbetrieb fortgesetzt. Wenn die geforderte Heizausgabe gering ist, wird die Heizausgabe auf das minimale Niveau reduziert.
Ein Betrieb von dem Heizbetrieb und dem Heißwasserversorgungsbetrieb durch die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1, bei welchem ein Betrieb einer Heißwasserversorgung und ein Heizbetrieb simultan ausgeführt werden, wird mit einer Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm der 3 erläutert. Das Ablaufdiagramm, welches in der 3 gezeigt ist, wird gestartet, wenn Nachfragen von dem Heizbetrieb und dem Betrieb einer Heißwasserversorgung in die ECU 100 zur Integration eingegeben werden oder wenn lediglich eine Anfrage nach einem Heizbetrieb eingegeben wird, bei welcher die erforderliche Heizausgabe nicht so hoch ist. Der Steuerungsablauf, welcher in der 3 gezeigt ist, wird hauptsächlich durch die ECU 100 zur Integration ausgeführt.
Bei S10 wird festgestellt, ob die Ausblasetemperatur Ta von Luft, welche zu dem Inneren hin ausgeblasen wird, welche durch den Ausblaseluftthermistor 10 erfasst wird, niedriger als eine Zieltemperatur Tset (oder Innenraumzieltemperatur, voreingestellte Innenraumtemperatur) ist. Die Ausblasezieltemperatur wird basierend auf dem Signal eingestellt, welches an die ECU 100 zur Integration von der Fernbedienung 110 übertragen wird, zum Beispiel durch ein Betreiben des Temperatureinstellteils von der Fernbedienung 110.
Wenn bei S10 festgestellt wird, dass Ta niedriger als Tset ist, da die Heizausgabe immer noch unzureichend ist, wird das Strömungsregelventil 5 zum Erhöhen der Öffnung von dem Heizdurchlass 51 angrenzend zu dem Heiz-Wärmetauscher 7 bei S20 gesteuert. Nach dieser Verarbeitung kehrt die ECU zu S10 wieder zurück und eine kontinuierliche Ausführung wird ausgeführt. Durch eine Verarbeitung von S20 wird die Strömungsrate von warmem Wasser, welches durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt wird, in dem Heiz-Wärmetauscher 7 im Vergleich zu dem letzten Zeitpunkt erhöht. Aus diesem Grund wird die Temperatur von dem warmen Wasser, welches durch den Heiz-Wärmetauscher strömt, erhöht und die Temperatur von Ausblaseluft wird zum Erhöhen der Heizausgabe erhöht.
Wenn es bei S10 festgestellt wird, dass Ta größer ist als oder gleich ist zu Tset, wird als nächstes festgestellt, ob Ta höher ist als eine Temperatur, welche durch ein Addieren einer vorherbestimmten Temperatur α zu Tset definiert ist, bei S30. Die vorherbestimmte Temperatur α wird zum Beispiel auf in etwa 5°C eingestellt.
Wenn es bei S30 festgestellt wird, dass Ta höher ist als (Tset + α), wird, da die Heizausgabe überflüssig ist, das Strömungsregelventil 5 zum Verringern der Öffnung von dem Heizdurchlass 51 angrenzend zu dem Heiz-Wärmetauscher 7 bei S40 gesteuert.
Nach diesem Verarbeiten kehrt die ECU wieder zu S10 zurück und eine kontinuierliche Ausführung wird ausgeführt. Beim Verarbeiten von S40 wird die Strömungsrate von warmem Wasser, welches durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt wird, in dem Heiz-Wärmetauscher 7 im Vergleich zu der letzten Zeit reduziert. Aus diesem Grund wird die Temperatur von dem warmen Wasser, welches durch den Heiz-Wärmetauscher 7 strömt, abgesenkt und die Temperatur von Ausblaseluft wird abgesenkt, um die Heizausgabe zu reduzieren.
Wenn es bei S30 festgestellt wird, dass Ta niedriger ist als oder gleich ist zu (Tset + α), kehrt die ECU zu S10 wieder zurück und eine kontinuierliche Ausführung wird ausgeführt.
Der Vorteil, welcher durch die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform erzielt wird, wird unten beschrieben. Die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 umfasst den Ventilator und den Strömungseinstellteil. Der Ventilator weist den Wärmeaustauschteil (Wärmeaustauscheinheit 4) auf, welcher einen Wärmeaustausch zwischen der Innenluft und der Außenluft ausführt. Nach dem Wärmeaustausch wird die Innenluft zu der Außenseite hin ausgestoßen und die Außenluft wird zu der Innenseite hin geliefert. Der Strömungseinstellteil ist zu einem Verteilen des warmen Wassers, welches durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt wird, zu dem warmen Wasser, welches durch den Heiz-Wärmetauscher 7 strömt, und dem warmen Wasser, welches durch den Heißwasser-Wärmetauscher 39 strömt, in der Lage.
Dementsprechend ist der Warmwasserdurchlass ausgebildet, um das warme Wasser aufzuteilen, welches mit der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt wird, zu dem Heizwärmetauscher 7 und dem Heißwasser-Wärmetauscher 39. Der Durchlass für ein Kältemittel, welches eine Wärmequelle ist, ist vereinfacht, während eine simultane Umsetzung von dem Heizbetrieb und einem Betrieb einer Heißwasserversorgung realisiert wird.
Wenn zum Beispiel eine Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung nicht den Ventilator aufweist, wird die Heizlast der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 groß werden, wenn die angefragte Heizausgabe hoch ist. In diesem Fall ist dort, wo die angefragte Heizausgabe hoch ist und wo der Heißwasserbetrieb simultan angefordert wird aufgrund des Fehlens der Fähigkeit zum Heizen von dem Wärmepumpenkreislauf 2 eine simultane Ausführung von dem Heizbetrieb und dem Betrieb einer Heißwasserversorgung unmöglich, da die Heizleistung unzureichend ist.
Im Gegensatz dazu weist die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 den Ventilator auf, um die Temperatur von Außenluft anzuheben, so dass die Heizlast von der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung reduziert werden kann. In anderen Worten reduziert der Ventilator die Heizlast von der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 und kann eine Leistung für ein Ausführen eines Heißwasserversorgungsbetriebs derart erzeugen, dass der simultane Betrieb von der Heißwasserversorgung und einem Heizen erreicht werden wird. Die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 kann somit eine Lüftung für den Innenraum bereitstellen, während ein Wärmeaustausch zwischen Innenluft und Außenluft ausgeführt wird, derart, dass die Heizlast reduziert ist und die Innenluft sauber gemacht wird.
Die Heiz- und Heißversorgungsvorrichtung 1 kann daher einen Heizbetrieb und einen Heißwasserversorgungsbetrieb ausführen, bei welchem die Verteilung von Wärme, welche durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 erzeugt wird, steuerbar ist, während die Länge eines Rohres, in welchem ein Kältemittel strömt, eingeschränkt werden kann mit der Innenraumlüftung einhergehend mit dem Wärmeaustausch von Innenluft und Außenluft. Die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 kann dadurch einen stabilen und effizienten Betrieb ausführen. Wenn zum Beispiel ein Kältemittel, welches einen großen Einfluss auf die Umgebung hat, wie zum Beispiel Fluorchlorkohlenstoff, verwendet wird, kann die Menge eines Kältemittels, welches in der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 eingeschlossen ist, reduziert werden, wobei eine umweltfreundliche Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung bereitgestellt werden kann.
Da der Strömungseinstellteil die Strömungsrate von warmem Wasser, welches durch den Heizwärmetauscher 7 strömt, einstellen kann, kann die Heizausgabe auf niedriger gesteuert werden als die minimale Heizleistung der Wärmepumpe. Es wird somit leicht, die Innenraumtemperatur zu steuern konstant zu sein durch ein Einstellen der Heizausgabe in einem breiten Umfang, und die Behaglichkeit eines Nutzers kann angehoben werden.
Die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 weist eine zusätzliche Heizeinrichtung (z. B. einen Vorheiz-Wärmetauscher 6) auf, welcher Außenluft aufheizt, bevor ein Wärmeaustausch in der Wärmeaustauscheinheit 4 ausgeführt wird. Ein Wärmeaustausch kann dementsprechend in der Wärmeaustauscheinheit 4 zwischen der Innenluft und einer Außenluft, welche durch verschiedene Arten von zusätzlichen Heizeinrichtungen vorgeheizt sind, ausgeführt werden. Der thermische Verlust, welcher durch die Innenraumlüftung verursacht wird, kann daher eingeschränkt werden, und die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung kann hinsichtlich einer Energieeffizienz attraktiv werden.
Im Zeitpunkt eines Heizbetriebs, in dem Zeitpunkt eines Aufheizen von einem Heißwasserversorgungsbetrieb, strömt das warme Wasser, welches durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt ist, in den Vorheiz-Wärmetauscher 6 nach einem Herausströmen von dem Heizwärmetauscher 7. Daher kann vor einem Wärmeaustausch in der Wärmeaustauscheinheit 4 die Außenluft vorgeheizt werden unter Verwenden der verbleibenden Wärme von warmem Wasser nach der Wärmestrahlung in dem Heizwärmetauscher 7. Wenn Außenluft direkt zu der Wärmeaustauscheinheit 4 geleitet wird, wenn die Temperatur der Außenluft unter dem Gefrierpunkt liegt, friert eine Feuchtigkeit in der Luft im Inneren der Wärmeaustauscheinheit 4 ein. In diesem Fall ist die Effizienz einer Belüftung verringert, oder es kann ein Bruch auftreten. Solch ein Fehler ist durch das Vorheizen mit dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 unter Verwenden der verbleibenden Wärme von einem warmem Wasser vermeidbar. Da die Temperatur von Wasser, welches zu der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 zurückkehrt, des Weiteren durch eine weitere Abstrahlung von der verbleibenden Wärme von warmem Wasser in dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 reduziert werden kann, kann ein Leistungskoeffizient COP (engl.: coefficient of performance) erhöht werden.
In dem Zeitpunkt eines Heizbetriebs und Heißwasserversorgungsbetriebs, welcher sowohl einen Heizbetrieb als auch eine Heißwasserversorgung ausführt, vereinigt sich das warme Wasser, welches von dem Heißwasser-Wärmetauscher 39 herausströmt, mit dem warmen Wasser, welches von dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 herausströmt, an einem Durchlassteil (Vereinigungsteil 53), welches stromabwärts von dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 angeordnet ist und stromaufwärts von der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2.
Bei einer Heißwasserversorgungsvorrichtung vom Typ Wärmepumpe wird, wenn die Temperatur von der Außenluft abgesenkt ist, ein Vorheizen benötigt. Die Strömungsrate von warmem Wasser, welches durch den Warmwasserkreislauf für ein Aufheizen strömt, erhöht sich somit, und die Temperatur von warmem Wasser steigt ebenso an. Wenn die Temperatur von Außenluft höher ist, ist die Strömungsrate von warmem Wasser reduziert, und die Temperatur von warmem Wasser ist ebenso abgesenkt. Als ein Ergebnis wird die Menge an Wärme, welche an dem Vorheiz-Wärmetauscher ausgetauscht wird, groß werden, wenn die Temperatur von Außenluft abgesenkt wird. Auf der anderen Seite ist die Temperatur von warmem Wasser nach einem Wärmeaustausch in dem Heißwasser-Wärmetauscher im Allgemeinen ohne eine Beziehung zu der Außenluft, weil die Temperatur von warmem Wasser, welches in dem Tank verbleibt, einen Einfluss hat. Wenn der Vereinigungsteil, an welchem der Heißwasserdurchlass sich vereinigt, vor dem Vorheiz-Wärmetauscher angeordnet ist, kann in einem Fall, in welchem die Temperatur von heißem Wasser hoch ist, die Temperatur von warmem Wasser zum Strömen in den Vorheiz-Wärmetauscher zu hoch werden. In diesem Zeitpunkt kann der Wärmeaustausch in der Wärmeaustauscheinheit in der entgegengesetzten Richtung erzeugt werden, da die Lufttemperatur nach einem Wärmeaustausch höher werden kann als die Innenlufttemperatur. Wenn umgekehrt die Temperatur des verbleibenden Wassers zu niedrig ist, wird die Lufttemperatur nach einem Wärmeaustausch nicht hoch genug werden, da die Temperatur von warmem Wasser zum Strömen in den Vorheiz-Wärmetauscher zu niedrig ist.
Der Heißwasserdurchlass 52 ist sodann hergestellt, um sich mit dem Heizdurchlass 51 an dem Vereinigungsteil 53 zu vereinigen, welcher stromabwärts von dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 und stromaufwärts von der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 angeordnet ist, derart, dass die Auslasstemperatur des Vorheiz-Wärmetauschers 6 ohne Berücksichtigung des Zustands von dem Heißwasserversorgungsbetrieb stabilisiert werden kann.
Der Heizwärmetauscher 7 ist angeordnet, um Wärme an Außenluft abzustrahlen, nachdem ein Wärmeaustausch in der Wärmeaustauscheinheit 4 ausgeführt worden ist und bevor die Außenluft zu der Innenseite hin geliefert wird. Die ECU 100 zur Integration steuert den Betrieb eines Strömungseinstellteils entsprechend zu der Ausblasetemperatur Ta, welche durch den Ausblaseluftthermistor 10 erfasst wird, derart, dass das Strömungsverhältnis zwischen dem warmen Wasser, welches durch den Heizwärmetauscher 7 strömt, und dem warmen Wasser, welches durch den Heißwasserwärmetauscher 39 strömt, gesteuert wird. Im Zeitpunkt eines Heizens und eines Heißwasserbetriebs, wenn die Ausblasetemperatur To niedriger als eine Ausblasezieltemperatur ist, steuert die ECU zur Integration den Betrieb eines Strömungseinstellteils, um die Strömungsrate von warmem Wasser, welches durch den Heizwärmetauscher 7 strömt, zu erhöhen. Wenn die Ausblasetemperatur Ta höher als eine Temperatur ist, welche durch ein Addieren der vorherbestimmten Temperatur zu der Ausblasezieltemperatur Tset definiert ist, steuert die ECU 100 zur Integration den Betrieb des Strömungseinstellteils, um die Strömungsrate von warmem Wasser zu verringern, welches durch den Heizwärmetauscher 7 strömt. Das Strömungsregelventil 5 stellt noch genauer den Öffnungsbereich von dem Heizdurchlass 51 und den Öffnungsbereich von dem Heißwasserdurchlass 52 in dem Zeitpunkt eines Heizens und eines Heißwasserversorgungsbetriebs ein.
Dementsprechend kann, wenn das Strömungsregelventil 5 das Öffnungsverhältnis von dem Heizdurchlass 51 und dem Heißwasserdurchlass 52 einstellt, die Heizausgabe in einem breiten Umfang eingestellt werden, und eine Feineinstellung wird ebenso möglich. Je nach solch einer Einstellung bei der Heizausgabe ist es leicht, die Innenraumtemperatur auf einen konstanten Wert zu steuern, der nicht stark schwankt.
In der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 enthält das Kältemittel hauptsächlich ein Kohlendioxid. Wenn das Kältemittel in der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 ein Kohlendioxid ist, können, da der Temperaturbereich angehoben werden kann und breit gemacht werden kann, die Heißwasserversorgung und die Wärmeausgabe in einem breiten Umfang bei einem Heizbetrieb und einem Heißwasserversorgungsbetrieb eingestellt werden.
Zweite Ausführungsform
Wie es in der 4 und der 5 gezeigt ist, weist die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1A der zweiten Ausführungsform einen Strömungseinstellteil auf, welches von der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform verschieden ist. Die Konfiguration, eine Betriebsweise und Wirkung, welche nicht bei der zweiten Ausführungsform erläutert sind, sind ähnlich zu denjenigen der ersten Ausführungsform. Der Strömungseinströmteil der zweiten Ausführungsform umfasst eine Heizungspumpe 56, welche in dem Heizdurchlass 51 angeordnet ist, und eine Heißwasserpumpe 57, welche in dem Heißwasserdurchlass 52 angeordnet ist. Das Strömungsregelventil 5 ist nicht an dem Abzweigungsteil 55 zwischen dem Heizdurchlass 51 und dem Heißwasserdurchlass 52 bei der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1A angeordnet.
Die Heizungspumpe 56 ist an einem Durchlassteil vorgesehen, welches stromabwärts von dem Heizwärmetauscher 7 und stromaufwärts von dem Vorheiz-Wärmetauscher 6A in dem Heizdurchlass 51 angeordnet ist. Die Heißwasserpumpe 57 ist an einem Durchlassteil vorgesehen, welches stromabwärts von dem Heißwasserwärmetauscher 39 und stromaufwärts von dem Vereinigungsteil 53 in dem Heißwasserdurchlass 52 angeordnet ist.
Die ECU 100A zur Integration steuert jede Drehzahl von der Heizungspumpe 56 und der Heißwasserpumpe 57 entsprechend zu der Ausblasetemperatur Ta, welche mit dem Ausblaseluftthermistor 10 erfasst wird, derart, dass die Strömungsrate von warmem Wasser einstellbar ist. Die Heizungspumpe 56 entspricht einem Strömungseinstellteil, welches die Strömungsrate von warmem Wasser einstellt, welches durch den Heizwärmetauscher 7 strömt. Die Heißwasserpumpe 57 entspricht einem Strömungseinstellteil, welches die Strömungsrate von warmem Wasser, welches durch den Heißwasserwärmetauscher 39 strömt, einstellt.
Ein Betrieb eines Heizbetriebs und Heißwasserversorgungsbetriebs, bei welchem ein Heißwasserversorgungsbetrieb und ein Heizbetrieb simultan in der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1A ausgeführt werden, wird mit einer Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm der 6 erläutert. Das Ablaufdiagramm, welches in der 6 gezeigt ist, wird gestartet, wenn die Nachfragen eines Heizbetriebs und eines Heißwasserversorgungsbetriebs in die ECU 100A zur Integration eingegeben werden oder wenn lediglich eine Nachfrage eines Heizbetriebs eingegeben wird, bei welcher die geforderte Heizausgabe nicht hoch ist. Der Steuerungsablauf, welcher in der 6 gezeigt ist, wird hauptsächlich durch die ECU 100A zur Integration ausgeführt.
Wenn es bei S10 festgestellt wird, dass Ta niedriger als Tset ist, was zu der ersten Ausführungsform ähnlich ist, ist die Heizungsausgabe immer noch unzureichend. Aus diesem Grund wird, um die Strömungsrate von warmem Wasser, welches durch den inneren Durchlass von dem Heizwärmetauscher strömt, zu erhöhen, die Drehzahl von der Heizungspumpe 56 angehoben, und die Drehzahl bei der Heißwasserpumpe 47 wird verringert, um so die Ausgabe (Strömungsrate) bei S20A zu erhöhen. Nach dieser Verarbeitung kehrt die ECU zu S10 wieder zurück, und eine kontinuierliche Ausführung wird ausgeführt. Durch ein Verarbeiten von S20A gelangt eine Menge von warmem Wasser, welches durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt ist, zum Strömen in den Heizwärmetauscher 7 im Vergleich zu dem letzten Zeitpunkt. Aus diesem Grund steigt die Ausblaselufttemperatur aufgrund des Anstiegs hinsichtlich der Temperatur von warmem Wasser, welches durch den Heizwärmetauscher 7 strömt, an, um die Heizungsausgabe, welche zu dem Inneren hin zu liefern ist, zu erhöhen.
Wenn es bei S10 festgestellt wird, dass Ta höher ist als oder gleich ist zu Tset, und wenn es festgestellt wird, dass Ta höher ist als (Tset + α) bei S30, ist die Heizungsausgabe überflüssig. Aus diesem Grund wird, um die Strömungsrate von warmem Wasser, welches durch den inneren Durchlass von dem Heizwärmetauscher strömt, zu reduzieren, die Drehzahl bei der Heizungspumpe 56 reduziert, und die Drehzahl bei der Heißwasserpumpe 57 wird erhöht, um die Ausgabe (Strömungsrate) bei S40A zu verringern. Nach diesem Verarbeiten kehrt die ECU zu S10 wieder zurück, und eine kontinuierliche Ausführung wird ausgeführt. Durch die Verarbeitung von S40A wird die Strömungsrate von warmem Wasser, welches durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt wird, in dem Heizwärmetauscher 7 reduziert im Vergleich zu dem letzten Zeitpunkt. Aus diesem Grund wird die Ausblaselufttemperatur aufgrund des Abfalls hinsichtlich der Temperatur von warmem Wasser, welches durch den Heizwärmetauscher 7 strömt, abgesenkt, und die Heizungsausgabe, welche an das Innere geliefert wird, wird eingeschränkt.
Es werden Vorteile der Heizungs- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1A von der zweiten Ausführungsform erläutert. Jede von der Heizungspumpe 56 und der Heißwasserpumpe 57 steuert die Strömungsrate von dem warmen Wasser im Zeitpunkt eines Heizens und eines Heißwasserversorgungsbetriebs, bei welchem sowohl ein Heizbetrieb als auch ein Heißwasserversorgungsbetrieb in der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1A ausgeführt werden.
Eine Feineinstellung kann dementsprechend bei der Steuerung der Strömungsrate von warmem Wasser, welches durch den Heizwärmetauscher 7 strömt, durch jede von der Heizungspumpe 56 und der Heißwasserpumpe 57 derart ausgeführt werden, dass die Heizungsausgabe selbst unter die minimale Heizungsfähigkeit von der Wärmepumpe eingestellt werden kann. Es ist somit leicht, die Innentemperatur auf einen konstanten Wert, welcher nicht so stark schwankt, zu steuern durch ein Einstellen der Heizungsausgabe in dem breiten Bereich.
Wenn die Ausblasetemperatur Ta, welche durch den Ausblaseluftthermistor 10 erfasst wird, niedriger ist als die Ausblasezieltemperatur Tset in dem Zeitpunkt eines Heizens und eines Heißwasserversorgungsbetriebs, steuert die ECU 100A zur Integration den Betrieb von der Heizungspumpe 56 und der Heißwasserpumpe 57, um die Strömungsrate von warmem Wasser, welches in dem Heizwärmetauscher 7 zirkuliert, zu erhöhen (S20A). Wenn die Ausblasetemperatur Ta höher ist als eine Temperatur, welche durch ein Addieren der vorherbestimmten Temperatur α zu der Ausblasezieltemperatur Tset definiert ist, steuert die ECU 100a zur Integration den Betrieb der Heizungspumpe 56 und der Heißwasserpumpe 57, um die Strömungsrate von warmem Wasser, welches in dem Heizwärmetauscher 7 zirkuliert, zu verringern (S40A).
Die Ausgabe von der Heizungspumpe 56 wird dementsprechend gemäß der Ausblasetemperatur Ta und der Zieltemperatur Tset derart gesteuert, dass die Heizungsausgabe eingestellt werden kann, um sie nahe zu der Ausblasezieltemperatur Tset zu bringen.
Dritte Ausführungsform
Wie es in der 7 und der 8 gezeigt ist, weist die Heizungs- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1B der dritten Ausführungsform einen Wärmetauscherauslassthermistor 11 (Wärmetauscherauslasstemperaturdetektor) anstatt von dem Ausblaseluftthermistor 10 der Heizungs- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform auf. Der Wärmetauscherauslassthermistor 11 ist zum Beispiel in einem Auslassrohr von dem Heizwärmetauscher 7 angeordnet und erfasst eine Warmwassertemperatur Tw an dem Auslass von dem Heizwärmetauscher 7. Die Konfiguration, ein Betrieb und eine Wirkung, welche bei der dritten Ausführungsform nicht erläutert sind, sind die gleichen wie diejenigen von der ersten Ausführungsform.
Die Temperatur von warmem Wasser nach einem Abstrahlen von Wärme in dem Heizwärmetauscher 7 wird als ein Spannungssignal durch den Wärmetauscherauslassthermistor 11 erfasst. Die ECU 100B zur Integration berechnet die Wassertemperatur Tw an dem Auslass von dem Heizwärmetauscher 7 durch ein Erhalten des erfassten Spannungssignals. Die ECU 100B zur Integration steuert den Betrieb von dem Strömungsregelventil 5 gemäß der erfassten Wassertemperatur Tw an dem Auslass von dem Heizwärmetauscher 7 derart, um das Strömungsverhältnis von dem warmen Wasser, welches zu dem Heizwärmetauscher 7 strömt, und dem warmen Wasser, welches zu dem Heißwasserwärmetauscher 39 strömt, zu steuern.
Der Betrieb von dem Heizbetrieb und dem Heißwasserversorgungsbetrieb, bei welchem ein Heißwasserversorgungsbetrieb und ein Heizbetrieb simultan durch die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1B ausgeführt werden, wird unter einer Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm der 9 erläutert. Das Ablaufdiagramm, welches in der 9 gezeigt ist, wird gestartet, wenn eine Nachfrage nach einem Heizbetrieb und eine Nachfrage nach einem Heißwasserversorgungsbetrieb in die ECU 100B zur Integration eingegeben werden oder wenn lediglich eine Nachfrage nach einem Heizbetrieb in die ECU 100B zur Integration eingegeben wird. Der Steuerungsablauf, welcher in der 9 gezeigt ist, wird hauptsächlich durch die ECU 100A zur Integration ausgeführt.
Es wird bestimmt, ob die Wassertemperatur Tw niedriger ist als eine Temperatur, welche durch ein Addieren einer vorherbestimmten Temperatur β zu der Zieltemperatur Tset definiert ist, unter Verwenden des Wärmetauscherauslassthermistors 11 bei S10B. Wenn es bei S10B festgestellt wird, dass Tw niedriger ist als (Tset + β), wird, da die Heizungsausgabe immer noch unzureichend ist, das Strömungsregelventil 5 gesteuert, um die Öffnung von dem Heizungsdurchlass 51 bei S20 zu erhöhen, ähnlich zu der ersten Ausführungsform. Nach diesem Verarbeiten kehrt die ECU zu S10B wieder zurück, und eine kontinuierliche Ausführung wird ausgeführt.
Wenn es bei S10B festgestellt wird, dass Tw höher ist als oder gleich ist zu (Tset + β), wird als nächstes bestimmt, ob Tw höher ist als eine Temperatur, welche durch ein Addieren der vorherbestimmten Temperatur α zu (Tset + β) definiert ist, bei S30B.
Wenn es festgestellt wird, dass Tw höher ist als (Tset + β + α), bei S30B, wird, da die Heizungsausgabe überflüssig ist, das Strömungsregelventil 5 gesteuert, um die Öffnung des Heizungsdurchlasses 51 bei S40 zu verringern, ähnlich zu der ersten Ausführungsform. Nach diesem Verarbeiten kehrt die ECU zu S10B wieder zurück, und eine kontinuierliche Ausführung wird ausgeführt.
Wenn es festgelegt wird, dass Tw niedriger ist als oder gleich ist zu (Tset + β + α), bei S30, kehrt die ECU wieder zu S10B zurück, und eine kontinuierliche Ausführung wird ausgeführt.
Vierte Ausführungsform
Der Gegenstand, welcher durch den Heizwärmetauscher 8 bei der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1C der vierten Ausführungsform zu heizen ist, ist von demjenigen bei der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform verschieden. Das heißt, der Heizwärmetauscher 8 heizt nicht eine Außenluft (Luft außerhalb) auf, welche an das Innere hin zu liefern ist, was nicht gleich ist zu dem Heizwärmetauscher 7 der ersten Ausführungsform. Der Heizwärmetauscher 8 wird zum Beispiel als eine Heizungsmaschine verwendet, welche warmes Wasser benutzt, wie zum Beispiel Anwendungen einer Bodenheizung, welche in dem Innenraum installiert sind. Wenn der Heizwärmetauscher 8 den Anwendungen einer Bodenheizung entspricht, heizt das warme Wasser, welches durch den inneren Durchlass von dem Heizwärmetauscher 8 strömt, einen Boden auf durch ein Hindurchgehen durch das Innere von einem Bodenheizungspaneel, um Wärme abzustrahlen.
Der Wärmetauscherauslassthermistor 11 (Wärmetauscherauslasstemperaturdetektor) wird für die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1C, welche den Heizwärmetauscher 8 aufweist, verwendet, ähnlich zu der dritten Ausführungsform, anstatt von dem Ausblaseluftthermistor 10 der ersten Ausführungsform.
Die gesamte Konfiguration, ein Betrieb und eine Wirkung, welche nicht bei der vierten Ausführungsform beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform und/oder der dritten Ausführungsform.
Andere Ausführungsformen
Obwohl die wünschenswerte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnte Ausführungsform beschränkt und kann innerhalb eines Bereichs modifiziert und umgesetzt werden, welcher nicht von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abweicht.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform beschränkt, bei welcher die Struktur als ein Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben ist. Der Umfang der vorliegenden Erfindung zeigt sich durch die angehängten Ansprüche und umfasst ebenso Äquivalente.
Das warme Wasser, welches durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21 aufgeheizt wird, wird zum Strömen in den Heißwasserwärmetauscher 39 durch eine Steuerung eines Öffnungsgrades von dem Strömungsregelventil 5 bei der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1–1C gebracht. Als eine andere Ausführungsform kann das warme Wasser, welches durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21 aufgeheizt wird, dazu gebracht werden, in den Tank 3 zu strömen, wie es bei der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1D gezeigt ist. Wie es in der 11 gezeigt ist, weist die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1D einen Heißwasserversorgungsdurchlass 52B auf, welcher eine Verbindung herstellt mit einem Öffnungs- und Schließteil eines Durchlasses von dem Strömungssteuerventil 5 zu dem Vereinigungsteil 53 (stromabwärts von dem Vorheiz-Wärmetauscher 6) durch das Innere von dem Tank 3. Der Heißwasserversorgungsdurchlass 52B umfasst einen Durchlass, welcher das eine Öffnungs- und Schließteil eines Durchlasses von dem Strömungssteuerventil 5 mit dem Einlassanschluss 33 von dem Tank 3 an dem oberen Teil verbindet, und einen Durchlass, welcher den Auslassanschluss 32 von dem Tank 3 an dem unteren Teil mit dem Vereinigungsteil 53 verbindet.
Gemäß der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1D wird in dem Zeitpunkt eines Heißwasserversorgungsbetriebs oder in dem Zeitpunkt eines Heizbetriebs und Heißwasserversorgungsbetriebs die Pumpe 54 angetrieben, und die Durchlassöffnung von dem Strömungsregelventil 5 wird derart gesteuert, dass der Warmwasserdurchlass 50 und der Heißwasserversorgungsdurchlass 52D miteinander in Kommunikation stehen. Das warme Wasser, welches durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21 aufgeheizt wird, wird somit in dem Tank 3 von der oberen Seite her gespeichert. Sodann strömt Wasser, welches in dem oberen Teil von dem Tank 3 angeordnet ist, heraus, um den Vereinigungsteil 53 zu erreichen, und strömt in den Wasserdurchlass 211 von dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21 und wird wiederum in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 21 aufgeheizt, um an den oberen Teil in dem Tank 3 geliefert zu werden. Gemäß der Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung 1D kann daher in dem Zeitpunkt eines Heißwasserversorgungsbetriebs oder in dem Zeitpunkt eines Heizbetriebs und eines Heißwasserversorgungsbetriebs das warme Wasser, welches durch die Heizwirkung von einem Kältemittel in der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 aufgeheizt wird, direkt in dem Tank 3 durch den Heißwasserwärmetauscher gespeichert werden.
Die zusätzliche Heizvorrichtung bei der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform beschränkt, bei welcher die Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung mit dem Vorheiz-Wärmetauscher 6 als eine zusätzliche Heizeinrichtung ausgestattet ist, welche eine Außenluft aufheizt, bevor eine Wärme in dem Wärmeaustauschteil von der Lüftungseinheit 4 ausgetauscht wird. Zum Beispiel sind verschiedene elektrische Heizgeräte, welche eine Wärme erzeugen, indem sie mit Elektrizität versorgt werden, wie zum Beispiel ein PTC-Heizgerät, ein Ummantelungsheizgerät oder ein Halogen-Heizgerät, als eine zusätzliche Heizvorrichtung einsetzbar.
Des Weiteren ist bei der oben erwähnen Ausführungsform das Arbeitskältemittel, welches durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung 2 strömt, nicht auf ein Kohlendioxid beschränkt und kann ein anderes Kältemittel, wie zum Beispiel ein Fluorchlorkohlenwasserstoff, sein.

Claims

Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung, welche aufweist: eine Wärmepumpenheizvorrichtung (2), welche Wasser durch eine Heizwirkung eines Kältemittels, welches durch einen Kältekreislauf strömt, aufheizt; einen Heizwärmetauscher (7, 8), in welchem Wasser, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt ist, strömt, um Wärme dort herum abzustrahlen; einen Heißwasser-Wärmetauscher (39) oder einen Tank (3), in welchen Wasser, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt ist, strömt, um Heißwasser, welches zu liefern ist, zu erzeugen; einen Ventilator (4, 24, 70), welcher einen Wärmeaustauschteil (40, 41) aufweist, an welchem Wärme zwischen Innenluft und Außenluft ausgetauscht wird, wobei der Ventilator Innenluft zu der Außenseite hin ausströmen lässt und die Außenluft zu dem Inneren hin liefert, nachdem die Wärme ausgetauscht worden ist; und ein Strömungseinstellteil (5, 56, 57), welches zum Verteilen von Wasser, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt ist, unter einem warmen Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt, und warmen Wasser, welches in den Heißwasser-Wärmetauscher oder den Tank strömt, in der Lage ist.
Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, welche des Weiteren aufweist: eine zusätzliche Heizeinrichtung (6), welche die Außenluft aufheizt, bevor Wärme an den Wärmeaustauschteil von dem Ventilator ausgetauscht wird.
Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die zusätzliche Heizeinrichtung einen Vorheizwärmetauscher (6) aufweist, welcher in einem Warmwasserdurchlass stromabwärts von dem Heizwärmetauscher angeordnet ist, der Vorheizwärmetauscher die Außenluft vorheizt, bevor eine Wärme in dem Wärmeaustauschteil ausgetauscht wird, wobei das warme Wasser, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt ist, in den Vorheizwärmetauscher strömt nach einem Herausströmen von dem Heizwärmetauscher, in einem Zeitpunkt eines Heizens und Heizwasserversorgens, wenn sowohl ein Heizbetrieb als auch ein Heißwasserversorgungsbetrieb ausgeführt wird, das warme Wasser, welches durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt ist, verteilt wird unter dem warmen Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt, und dem warmen Wasser, welches in den Heißwasser-Wärmetauscher strömt, und das warme Wasser, welches von dem Heißwasser-Wärmetauscher herausströmt, sich mit dem warmen Wasser, welches von dem Vorheizwärmetauscher herausströmt, an einer Durchlassposition vereinigt, welche stromabwärts von dem Vorheizwärmetauscher angeordnet ist und welche stromaufwärts von der Wärmepumpenheizvorrichtung angeordnet ist.
Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Heizwärmetauscher (7) angeordnet ist, um Wärme an die Außenluft abzustrahlen, bevor sie zu dem Inneren hin geliefert wird und nachdem eine Wärme an dem Wärmeaustauschteil von dem Ventilator ausgetauscht ist, wobei sie weiterhin aufweist: einen Ausblasetemperaturdetektor (10), welcher eine Temperatur von Luft, welche zu dem Inneren hin auszublasen ist, erfasst, nachdem die Außenluft durch den Heizwärmetauscher (7) aufgeheizt ist; und eine Steuereinrichtung (100, 100A), welche einen Betrieb von dem Strömungseinstellteil gemäß der Temperatur von Luft, welche durch den Ausblasetemperaturdetektor erfasst wird, derart steuert, um ein Strömungsverhältnis von dem warmen Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt, zu dem warmen Wasser, welches in den Heißwasser-Wärmetauscher oder den Tank strömt, zu steuern, die Steuereinrichtung einen Betrieb von dem Strömungseinstellteil zum Erhöhen der Strömungsrate von warmen Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt, steuert, wenn die Temperatur von einer Luft, welche durch den Ausblasetemperaturdetektor erfasst wird, niedriger ist als eine Zielausblasetemperatur in einem Zeitpunkt eines Heizen und einer Heißwasserversorgung, wenn sowohl ein Heizbetrieb als auch ein Betrieb einer Heißwasserversorgung ausgeführt wird, und die Steuereinrichtung einen Betrieb von dem Strömungseinstellteil zum Verringern der Strömungsrate von warmen Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt, steuert, wenn die Temperatur von Luft, welche durch den Ausblasetemperaturdetektor erfasst wird, höher ist als eine Temperatur, welche definiert ist durch ein Addieren einer vorherbestimmten Temperatur zu der Zielausblasetemperatur bei einem Zeitpunkt eines Heizens und einer Heißwasserversorgung, wenn sowohl ein Heizbetrieb als auch ein Heißwasserversorgungsbetrieb ausgeführt wird.
Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Warmwasserdurchlass (50), durch welchen warmes Wasser strömt, nachdem es durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt wird, ausgebildet ist, um eine Abzweigung zwischen einem Heizdurchlass (51), der sich zu dem Heizwärmetauscher hin erstreckt, und einem Heißwasserdurchlass (52), welcher sich zu dem Heißwasser-Wärmetauscher hin erstreckt, zu bilden, der Strömungseinstellteil ein Strömungsregelventil (5) aufweist, welches an einem Abzweigungsteil angeordnet ist, bei welchem der Heizdurchlass und der Heißwasserdurchlass (52) abgezweigt sind, und das Strömungsregelventil einen Öffnungsbereich von dem Heizdurchlass und einen Öffnungsbereich von dem Heißwasserdurchlass in einem Zeitpunkt eines Heizens und einer Heißwasserversorgung steuert, wenn sowohl ein Heizbetrieb als auch ein Heißwasserversorgungsbetrieb ausgeführt wird.
Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Warmwasserdurchlass (50), durch welchen warmes Wasser strömt, nachdem es durch die Wärmepumpenheizvorrichtung aufgeheizt ist, ausgebildet ist, um eine Abzweigung zwischen einem Heizdurchlass (51), welcher sich zu dem Heizwärmetauscher hin erstreckt, und einem Heißwasserdurchlass (52), welcher sich zu dem Heißwasser-Wärmetauscher hin erstreckt, zu bilden, der Strömungseinstellteil eine Heizpumpe (56) aufweist, welche in dem Heizdurchlass angeordnet ist, und eine Heißwasserpumpe (57), welche in dem Heißwasserdurchlass angeordnet ist, und jede von der Heizpumpe und der Heißwasserpumpe eine jeweilige Strömungsrate von dem warmen Wasser in einem Zeitpunkt eines Heizen und einer Heißwasserversorgung steuert, wenn sowohl ein Heizbetrieb als auch ein Heißwasserversorgungsbetrieb ausgeführt wird.
Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin aufweisend: einen Wärmetauscherauslasstemperaturdetektor (11), welcher eine Temperatur von warmem Wasser erfasst nach einem Abstrahlen von Wärme an dem Heizwärmetauscher; und eine Steuereinrichtung (100B), welche ein Strömungsverhältnis von dem warmen Wasser steuert, welches in den Heizwärmetauscher strömt, zu dem warmen Wasser, welches in den Heißwasser-Wärmetauscher oder den Tank strömt, durch ein Steuern eines Betriebs von dem Strömungseinstellteil gemäß der Temperatur von Wasser, welche durch den Wärmetauscherauslasstemperaturdetektor erfasst wird.
Heiz- und Heißwasserversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Kältemittel, welches die Heizwirkung in der Wärmepumpenheizvorrichtung bereitstellt, ein Kältemittel ist, welches Kohlendioxid als eine hauptsächliche Komponente enthält.