DE112017006742T5

DE112017006742T5 - Wärmequellensystem

Info

Publication number: DE112017006742T5
Application number: DE112017006742.1T
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Ishigaki; Shigeo Takata; Mario Sato
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-01-06
Filing date: 2017-01-06
Publication date: 2019-10-02
Also published as: JPWO2018127969A1; JP6667673B2; WO2018127969A1

Abstract

Ein Wärmequellensystem, das einer Lastvorrichtung Wärmeenergie oder Kühlenergie zuführt, wird bereitgestellt. Das Wärmequellensystem beinhaltet eine Wärmequelleneinrichtung, die einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter, einem Wärmemediumswärmetauscher, einer Dekompressionseinrichtung und einem wärmequellenseitigen Wärmetauscher umfasst, die über eine Kältemittelleitung verbunden sind, damit das Kältemittel zirkulieren kann. Das Wärmesystem beinhaltet eine Durchflussratensteuerungspumpe, die eingerichtet ist, um eine Durchflussrate des durch die Lastvorrichtung strömenden Wärmemediums zu steuern; eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Betriebe des Verdichters und der Durchflussratensteuerungspumpe zu steuern; und eine Speichereinrichtung, die eingerichtet ist, um Beziehungsdaten, die eine Beziehung zwischen einem Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe und einer Betriebsfrequenz des Verdichters anzeigen, zu speichern. Die Steuereinheit beinhaltet eine Anomaliebestimmungseinheit, die eine Referenzbetriebsfrequenz erhält, die mit Bezug auf die Beziehungsdaten des aktuellen Durchsatzwertes der Durchflussratensteuerungspumpe als Referenz für die Betriebsfrequenz des Verdichters dient, die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters mit der erhaltenen Referenzbetriebsfrequenz vergleicht und bestimmt, ob eine Anomalie im System auftritt oder nicht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wärmequellensystem, das ein Wärmemedium erwärmt oder kühlt und das Wärmemedium einer Lastvorrichtung zuführt.
Hintergrund zum Stand der Technik
Bisher sind Wärmequellensysteme bekannt, die durch eine Wärmequelleneinrichtung erzeugte Wärmeenergie oder Kühlenergie über ein Wärmemedium einer Lastvorrichtung zuführen (siehe z. B. Patentliteratur 1). Das Wärmequellensystem der Patentliteratur 1 erwärmt das in einem lastseitigen Kreislauf strömende Wärmemedium unter Nutzung der von der Wärmequelleneinrichtung erzeugten Wärme und liefert das erwärmte Wärmemedium an die Lastvorrichtung.
Referenzliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2016 - 166718
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Das herkömmliche Wärmequellensystem, wie in der Patentliteratur 1 beschrieben, erfordert jedoch ein externes System, um Verschlechterungen im Laufe der Zeit, Geräteausfälle oder andere Probleme zu erfassen. Das heißt, dass das herkömmliche Wärmequellensystem das Problem aufweist, dass es Verschlechterungen im Laufe der Zeit, Geräteausfall oder andere Probleme innerhalb des Systems nicht erfassen kann.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die gemacht wurde, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ein Wärmequellensystem bereitzustellen, das Anomalien wie Verschlechterung im Laufe der Zeit oder Geräteausfall innerhalb des Systems erfasst.
Lösung des Problems
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmequellensystem, das einer Lastvorrichtung Wärmeenergie oder Kühlenergie zuführt, wobei das Wärmequellensystem beinhaltet: eine Wärmequelleneinrichtung, umfassend einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter, der eingerichtet ist, um ein Kältemittel zu verdichten, einem Wärmemediumswärmetauscher, der eingerichtet ist, um Wärme zwischen dem Kältemittel und einem Wärmemedium, das darin von einer Lastseite strömt, auszutauschen, einer Dekompressionseinrichtung, die eingerichtet ist, um das Kältemittel zu dekomprimieren, und einem wärmequellenseitigen Wärmetauscher, der eingerichtet ist, um Wärme zwischen Luft und dem Kältemittel, die über eine Kältemittelleitung verbunden sind, damit das Kältemittel zirkulieren kann, auszutauschen; eine Durchflussratensteuerungspumpe, die eingerichtet ist, um eine Durchflussrate des durch die Lastvorrichtung strömenden Wärmemediums zu steuern; eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Betriebe des Verdichters und die Durchflussratensteuerungspumpe zu steuern; und eine Speichereinrichtung, die eingerichtet ist, um Beziehungsdaten, die eine Beziehung zwischen einem Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe und einer Betriebsfrequenz des Verdichters anzeigen, zu speichern, wobei die Steuereinheit eine Anomaliebestimmungseinheit beinhaltet, die eine Referenzbetriebsfrequenz erhält, die als Referenz für die Betriebsfrequenz des Verdichters dient, mit Bezug auf die Beziehungsdaten eines aktuellen Durchsatzwertes der Durchflussratensteuerungspumpe eine aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters mit der erhaltenen Referenzbetriebsfrequenz vergleicht, und bestimmt, ob eine Anomalie im System auftritt oder nicht.
Vorteilhafter Effekt der Erfindung
Da das Wärmequellensystem der Ausführungsform unter Verwendung der Beziehungsdaten die Betriebsfrequenz des Verdichters erhält, die als Referenz dient, ist es möglich einen Betriebszustand des gesamten Systems nicht nur unter Berücksichtigung der Wärmequelleneinrichtung, sondern auch einer Situation auf der Lastseite zu greifen und dadurch im System eine Anomalie wie zum Beispiel Verschlechterung im Laufe der Zeit und Geräteausfall zu erfassen.
Figurenliste

[1] 1 ist eine schematische Darstellung, eine Konfiguration eines Wärmequellensystems gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulichend.
[2] 2 ist ein Blockdiagramm, eine funktionale Konfiguration einer Steuereinheit einer Wärmequelleneinrichtung von 1 veranschaulichend.
[3] 3 ist ein Flussdiagramm, die Verarbeitung des Erstellens von Beziehungsdaten eines Betriebs des Wärmequellensystems von 1 veranschaulichend.
[4] 4 ist ein Diagramm, die durch die Steuereinheit aus 2 erstellten Beziehungsdaten veranschaulichend.
[5] 5 ist ein Flussdiagramm, die Verarbeitung des Erfassens einer Anomalie des Wärmequellensystems des Betriebs des Wärmequellensystems von 1 veranschaulichend.
[6] 6 ist eine schematische Darstellung, eine Konfiguration eines Wärmequellensystems gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulichend.
[7] 7 ist ein Blockdiagramm, eine funktionale Konfiguration einer Steuereinheit der Wärmequelleneinrichtung von 6 veranschaulichend.
[8] 8 ist ein Flussdiagramm, die Verarbeitung des Erfassens einer Anomalie des Wärmequellensystems eines Betriebs des Wärmequellensystems von 6 veranschaulichend.

Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsform 1.
1 ist eine schematische Darstellung, eine Konfiguration eines Wärmequellensystems gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung veranschaulichend. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet ein Wärmequellensystem 100 eine Wärmequelleneinrichtung 10, die mit einem Kältemittelkreislauf 20 versehen ist. Der Kältemittelkreislauf 20 beinhaltet einen Verdichter 21, einen Wärmemediumswärmetauscher 22, eine Dekompressionseinrichtung 23, und einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher 24, die über eine Kältemittelleitung 25 verbunden sind, damit das Kältemittel zirkulieren kann.
Der Verdichter 21 beinhaltet einen Verdichtermotor (nicht dargestellt), der zum Beispiel durch einen Wechselrichter angetrieben wird, um das Kältemittel zu verdichten. Das heißt, dass das Steuern des Verdichters 21 durch den Wechselrichter eine Betriebsfrequenz dessen zu jeder Frequenz ändern kann. Der Wärmemediumswärmetauscher 22 umfasst zum Beispiel einen Röhren-und-Lamellen-Typ-Wärmetauscher und ist eingerichtet, Wärme zwischen dem Kältemittel, das durch den Kältemittelkreislauf 20 strömt, und einem darin von der Lastseite strömenden Wärmemedium auszutauschen. Die Dekompressionseinrichtung 23 umfasst zum Beispiel ein elektronisches Expansionsventil und ist eingerichtet, um ein Kältemittel zu dekomprimieren. Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 24 umfasst zum Beispiel einen Röhren-und-Lamellen-Typ-Wärmetauscher und ist eingerichtet, Wärme zwischen dem Kältemittel, das durch den Kältemittelkreislauf 20 strömt, und Luft auszutauschen.
Durch das Zuführen von Wärmeenergie zur Lastseite in dieser Konfiguration, wird das durch den Verdichter 21 verdichtete Kältemittel veranlasst, von der Wärmequelleinrichtung 10 in den Wärmemediumswärmetauscher 22 zu strömen. Auf der anderen Seite wird durch das Zuführen von Kühlenergie zur Lastseite in dieser Konfiguration, das durch den Verdichter 21 verdichtete Kältemittel veranlasst, von der Wärmequelleinrichtung 10 in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 24 zu strömen.
Das Wärmequellensystem 100 beinhaltet einen ersten Wärmemediumskreislauf 60 mit einer wärmequellenseitigen Pumpe 63, einen Wärmemediumswärmetauscher 22, und einen lastseitigen Wärmetauscher 64, die über eine Versorgungsleitung 61 und eine Rücklaufleitung 62 verbunden sind, damit ein erstes Wärmemedium zirkulieren kann. Ein Ende der Versorgungsleitung 61 ist mit dem Wärmemediumswärmetauscher 22 verbunden und das andere Ende ist mit dem lastseitigen Wärmetauscher 64 verbunden. Ein Ende der Rücklaufleitung 62 ist mit dem lastseitigen Wärmetauscher 64 verbunden und das andere Ende ist mit dem Wärmemediumswärmetauscher 22 über die wärmequellenseitige Pumpe 63 verbunden. Im ersten Wärmemediumskreislauf 60 zirkuliert das erste Wärmemedium in einer durch einen in 1 gezeigten weißen Pfeil angezeigten Richtung durch Antreiben der wärmequellenseitigen Pumpe 63. Zusätzlich beinhaltet das Wärmequellensystem 100 einen Temperatursensor 65, der an der Versorgungsleitung 61 vorgesehen ist, um die Temperatur des durch die Versorgungsleitung 61 strömenden Wärmemediums zu messen.
Das Wärmequellensystem 100 beinhaltet ferner eine Versorungsleitung 71 und eine Rücklaufleitung 72, die den lastseitigen Wärmetauscher 64 und die Lastvorrichtung 500 verbinden, und eine Durchflussratensteuerungspumpe 73, die an der Rücklaufleitung 72 vorgesehen ist. Die Durchflussratensteuerungspumpe 73 beinhaltet einen Motor (nicht dargestellt), der durch eine Steuereinheit 30 gesteuert wird, die später beschrieben wird, und ist in der Lage einen Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 durch Steuern einer Frequenz derselben zu steuern. In Ausführungsform 1 ist der Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 eine Rate in Bezug auf eine maximale Frequenz der Durchflussratensteuerungspumpe 73. Wenn zum Beispiel eine Frequenz der Durchflussratensteuerungspumpe 73 ein Maximum ist, liegt der Durchsatzwert bei 100%.
Ein Ende der Versorgungsleitung 71 ist mit dem lastseitigen Wärmetauscher 64 verbunden und das andere Ende ist mit der Lastvorrichtung 500 verbunden. Ein Ende der Rücklaufleitung 72 ist mit der Lastvorrichtung 500 verbunden und das andere Ende ist mit dem lastseitigen Wärmetauscher 64 über die Durchflussratensteuerungspumpe 73 verbunden. Die Durchflussratensteuerungspumpe 73 steuert eine Durchflussrate des durch die Lastvorrichtung 500 strömenden Wärmemediums. Das heißt auf der Lastseite der Wärmequelleneinrichtung 10 sind die Durchflussratensteuerungspumpe 73, der lastseitige Wärmetauscher 64 und die Lastvorrichtung 500 über die Versorgungsleitung 71 und die Rücklaufleitung 72 verbunden, um einen zweiten Wärmemediumskreislauf 70 zu bilden, in dem ein zweites Wärmemedium zirkukliert. Im zweiten Wärmemediumskreislauf 70 zirkuliert das zweite Wärmemedium in einer durch einen in 1 gezeigten weißen Pfeil angezeigten Richtung durch Antreiben der Durchflussratensteuerungspumpe 73.
Als das erste Wärmemedium und das zweite Wärmemedium können hier Wasser, Sole oder andere Medien verwendet werden. Das erste Wärmemedium kann das gleiche sein wie das zweite Wärmemedium oder sich davon unterscheiden.
Die Wärmequelleneinrichtung 10 beinhaltet die Steuereinheit 30, eine Eingabeeinrichtung 40, eine Ausgabeeinrichtung 45 und eine Speichereinrichtung 50. Die Steuereinheit 30 steuert den Verdichter 21, die Dekompressionseinrichtung 23, die wärmequellenseitige Pumpe 63 und die Durchflussratensteuerungspumpe 73. In Ausführungsform 1 beinhaltet die Steuereinheit 30 als einen Betriebsmodus, der die Wärmequelleineinrichtung 10 zum Starten und Arbeiten veranlasst, einen Fehlerprüfmodus zum Erstellen von Beziehungsdaten und einen normalen Betriebsmodus zum Durchführen eines normalen Betriebs, um verschiedene Stellorgane in der Wärmequelleneinrichtung 10 in Übereinstimmung mit einer Last zu steuern.
Die Eingabeeinrichtung 40 empfängt einen Eingabevorgang durch einen Nutzer und überträgt ein Vorgangssignal, das die Inhalte des empfangenen Eingabevorgangs anzeigt, an die Steuereinheit 30. Die Eingabeeinrichtung 40 beinhaltet zum Beispiel eine Vielzahl von physischen Vorgangstasten. Die Eingabeeinrichtung 40 weist eine Funktion auf, um vom Nutzer zum Beispiel einen Vorgang des Ein- und Ausschaltens der Energie der Wärmequelleinrichtung 10, einen Vorgang zum Einstellen eines Betriebsmodus und einen Anweisungsvorgang zum Starten der Wärmequelleneinrichtung 10 zu empfangen.
Die Ausgabeeinrichtung 45 gibt Anomalieinformationen aus, die anzeigen, dass sich das Wärmequellensystem 100 in einem anormalen Zustand befindet. Die Ausgabeeinrichtung 45 umfasst eine Anzeigeeinrichtung, die zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige (LCD) umfasst, oder eine Benachrichtigungseinrichtung, die einen Lautsprecher oder eine Kombination aus Anzeigeeinrichtung und der Benachrichtigungseinrichtung umfasst. Die Anzeigeeinrichtung zeigt als die Ausgabeeinrichtung 45 Anomalieinformationen unter Verwendung mindestens eines von Zeichen und Bildern an. Die Anzeigeeinrichtung benachrichtigt als die Ausgabeeinrichtung 45 über Anomalieinformationen unter Verwendung mindestens eines von Ton und Sprache.
Die Speichereinrichtung 50 beinhaltet einen nichtflüchtigen Speicher. Die Speichereinrichtung 50 speichert Beziehungsdaten, die eine Beziehung zwischen einem Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 und einer Betriebsfrequenz des Verdichters 21 anzeigen. Die Beziehungsdaten werden durch die Steuereinheit 30 verwendet, um einen Referenzbereich zu schätzen, der einem normalen Betriebszustand des Wärmequellensystems 100 entspricht. Das heißt, die Beziehungsdaten dienen als Referenz, um zu bestimmen, ob das Wärmequellensystem 100 normal arbeitet oder nicht und werden verwendet, um einen anormalen Betriebszustand des Wärmequellensystems 100 zu erfassen.
Die Speichereinrichtung 50 speichert eine Vielzahl voreingestellter Durchsatzwerte, die im Vorhinein für die Erstellung der Beziehungsdaten für den Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 eingestellt wurden. Die Speichereinrichtung 50 speichert ferner eine voreingestellte Betriebsfrequenz, die jedem voreingestellten Durchsatzwert für die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 zugeordnet ist. Zusätzlich speichert die Speichereinrichtung 50 ein Betriebsprogramm oder andere Programme der Steuereinheit 30.
Die Lastvorrichtung 500 beinhaltet ein elektrisches Ventil 510, das einen Öffnungsgrad anpassen kann und einen Wärmetauscher 520, der Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und Luft austauscht. Die Lastvorrichtung 500 ist zum Beispiel eine Klimaanlage, die einen Heizbetrieb durchführen kann, wenn die Wärmequelleneinrichtung 10 eingerichtet ist, um der Lastseite Wärmeenergie zuzuführen, oder einen Kühlbetrieb durchführen kann, wenn die Wärmequelleneinrichtung 10 eingerichtet ist, um der Lastseite Kühlenergie zuzuführen.
Hier kann der für die Lastvorrichtung 500 vorgesehene Wärmetauscher 520 auch eingerichtet sein, um Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und einem anderen Wärmemedium auszutauschen. Wenn die Wärmequelleneinrichtung 10 eingerichtet ist, um der Lastseite Wärmeenergie zuzuführen, kann eine Fußbodenheizung oder ähnliches als Lastvorrichtung 500 verwendet werden. Wenn das andere Wärmemedium für den Wärmeaustausch mit dem zweiten Wärmemedium Wasser ist, kann ein Wassererwärmer als Lastvorrichtung 500 verwendet werden. Weiterhin, wenn die Wärmequelleneinrichtung 10 eingerichtet ist, um der Lastseite Kühlenergie zuzuführen und wenn das andere Wärmemedium für den Wärmeaustausch mit dem zweiten Wärmemedium Wasser ist, kann die Lastvorrichtung 500 zum Beispiel als eine Vorrichtung für den Kaltwasserzulauf für industrielle Zwecke in einer Fabrik genutzt werden.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine funktionale Konfiguration der Steuereinheit der Wärmequelleneinrichtung in 1 veranschaulicht. Wie in 2 gezeigt, umfasst die Steuereinheit 30 eine Betriebsmodusbestimmungseinheit 31, eine Datenverarbeitungseinheit 32, eine Normalbetrieb-Verarbeitungseinheit 33 und eine Betriebssteuereinheit 34. Die Betriebsmodusbestimmungseinheit 31 bestimmt, ob der Nutzer eine Aktivierung in einem Fehlerprüfmodus anweist oder nicht. Genauer gesagt gibt die Betriebsmodusbestimmungseinheit 31 einen Betriebsbefehl an die Datenverarbeitungseinheit 32 aus, wenn die Eingabeeinrichtung 40 ein Betriebssignal überträgt, das das Starten in einem Fehlerprüfmodus anzeigt. Auf der anderen Seite gibt die Betriebsmodusbestimmungseinheit 31 einen Betriebsbefehl an die Normalbetrieb-Verarbeitungseinheit 33 aus, wenn die Eingabeeinrichtung 40 ein Betriebssignal überträgt, das das Starten in einem Normalbetriebsmodus anzeigt.
Während der Änderung des Durchsatzwertes der Durchflussratensteuerungspumpe 73 auf zwei oder mehr voreingestellte Durchsatzwerte, steuert die Datenverarbeitungseinheit 32 die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 für jeden voreingestellten Durchsatzwert, ordnet die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 zu, wenn eine durch den Temperatursensor 65 gemessene Temperatur einen Temperaturgleichgewichtspunkt mit einem voreingestellten Durchsatzwert zu diesem Zeitpunkt erreicht, und speichert den zugeordneten Datensatz in der Speichereinrichtung 50 als Gleichgewichtsdaten. Die Datenverarbeitungseinheit 32 erstellt Beziehungsdaten auf Grundlage von zwei oder mehr Gleichgewichtsdatenelementen.
Genauer umfasst die Datenverarbeitungseinheit 32 eine Befehlsverarbeitungseinheit 32a, eine Temperaturbestimmungseinheit 32b und eine Datenerstellungseinheit 32c. Die Befehlsverarbeitungseinheit 32a erwirbt den voreingestellten Wert und eine voreingestellte Betriebsfrequenz, die dem voreingestellten Durchsatzwert von der Speichereinrichtung 50 zugeordnet sind, und überträgt einen Betriebsbefehl mit dem erworbenen voreingestellten Durchsatzwert und der voreingestellten Betriebsfrequenz an die Betriebssteuereinheit 34.
Beim Erwerben eines Bestimmungsergebnisses, das anzeigt, dass die gemessene Temperatur einen Temperaturgleichgewichtspunkt von der Temperaturbestimmungseinheit 32b erreicht, ordnet die Befehlsverarbeitungseinheit 32a dem Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 zu und speichert den zugeordneten Datensatz in der Speichereinrichtung 50 als Gleichgewichtsdaten. In diesem Fall, wenn es einige in der Speichereinrichtung 50 gespeicherte voreingestellte Durchsatzwerte gibt, die nicht an die Betriebssteuereinheit 34 übertragen wurden, erwirbt die Befehlsverarbeitungseinheit 32a einen dieser voreingestellten Durchsatzwerte und die voreingestellte Betriebsfrequenz, die dem voreingestellten Durchsatzwert zugeordnet ist.
Beim Erwerben eines Bestimmungsergebnisses von der Temperaturbestimmungseinheit 32b, das anzeigt, dass die gemessene Temperatur nicht den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht, steuert die Befehlsverarbeitungseinheit 32a die Betriebsfrequenz des Verdichters 21. Das heißt, dass die Befehlsverarbeitungseinheit 32a eine Funktion des Übertragens eines Betriebsbefehls, der eine Anpassungsmenge der Betriebsfrequenz des Verdichters 21 anzeigt, an die Betriebssteuereinheit 34 aufweist. Zum Beispiel überträgt die Befehlsverarbeitungseinheit 32a einen Betriebsbefehl zum Senken der Betriebsfrequenz des Verdichters 21 um eine vorgegebene Menge oder einen Betriebsbefehl zum Steigern der Betriebsfrequenz des Verdichters 21 um eine vorgegebene Menge an die Betriebssteuereinheit 34. Hier kann die vorgegebene Menge, die der Anpassungsmenge der Betriebsfrequenz des Verdichters 21 entspricht, in Abhängigkeit von den Konfigurationsinhalten oder anderen Faktoren des Wärmequellensystems 100 entsprechend geändert werden.
Die Temperaturbestimmungseinheit 32b bestimmt, ob die gemessene Temperatur, die durch den Temperatursensor 65 gemessen wurde, den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht hat, wenn eine vorgeingestellte Zeit nach Übertragung des Betriebsbefehls durch die Befehlsverarbeitungseinheit 32a verstrichen ist, oder nicht. Genauer gesagt, ist die Temperaturbestimmungseinheit 32b eingerichtet, um in einem vorbestimmten Zeitintervall gemessene Temperaturen vom Temperatursensor 65 zu erwerben. Wenn die gleichen gemessenen Temperaturen hintereinander eine voreingestellte Anzahl von Malen vom Temperatursensor 65 mit der voreingestellten Zeit erworben wurden, bestimmt die Temperaturbestimmungseinheit 32b, dass die gemessene Temperatur, die durch den Temperatursensor 65 gemessen wurde, den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht. Hier kann die voreingestellte Zeit, die vorbestimmte Zeit und die voreingestellte Anzahl von Malen entsprechend in Abhängigkeit von den Konfigurationsinhalten, dem Maßstab, der Installationsumgebung und ähnlichem des Wärmequellensystems 100 geändert werden. Zum Beispiel können alle Male größer 2 für die voreingestellte Anzahl von Malen eingestellt werden. Weiterhin ist die Temperaturbestimmungseinheit 32b eingerichtet, um das Bestimmungsergebnis an die Befehlsverarbeitungseinheit 32a auszugeben.
Die Datenerstellungseinheit 32c erstellt Beziehungsdaten auf Grundlage der durch die Befehlsverarbeitungseinheit 32a gespeicherten Gleichgewichtsdaten. In Ausführungsform 1 erstellt die Befehlsverarbeitungseinheit 32a Daten eines Graphen, der die Gleichgewichtsdaten reibungslos als Beziehungsdaten verbindet.
Die Normalbetrieb-Verarbeitungseinheit 33 umfasst eine Betriebsbefehlseinheit 33a und eine Anomaliebestimmungseinheit 33b. Die Betriebsbefehlseinheit 33a steuert verschiedene Stellorgane, die für das Wärmequellensystem 100 entsprechend der Last vorgesehen sind. Das heißt, dass die Betriebsbefehlseinheit 33a einen Betriebsbefehl entsprechend der Last an die Betriebssteuereinheit 34 überträgt.
Die Anomaliebestimmungseinheit 33b erhält eine Referenzbetriebsfrequenz, die als Referenz für die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 dient, mit Bezug auf die Beziehungsdaten des aktuellen Durchsatzwertes der Durchflussratensteuerungspumpe 73. Weiterhin vergleicht die Anomaliebestimmungseinheit 33b die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 mit der erworbenen Referenzbetriebsfrequenz und bestimmt, ob eine Anomalie im System auftritt oder nicht. Beim Bestimmen, dass eine Anomalie im System auftritt, überträgt die Anomaliebestimmungseinheit 33b einen Ausgabebefehl an die Betriebssteuereinheit 34.
Genauer gesagt, bestimmt die Anomaliebestimmungseinheit 33b, dass das System in einem normalen Zustand ist, wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 innerhalb eines Referenzbereichs liegt, der auf die Referenzbetriebsfrequenz zentriert bestimmt wird, oder bestimmt, dass eine Anomalie im System auftritt, wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 außerhalb des Referenzbereichs liegt. Hier ist der Referenzbereich ein Bereich, der einen Wert beinhaltet, der größer ist als ein Wert, der durch Multiplikation der Referenzbetriebsfrequenz mit einer unteren Grenzwertbestimmungsrate erhalten wird, und kleiner als ein Wert, der durch Multiplikation der Referenzbetriebsfrequenz mit einer oberen Grenzwertbestimmungsrate erhalten wird. Die untere Grenzwertbestimmungsrate ist auf einen Wert festegelegt, der kleiner als 1 ist und die obere Grenzwertbestimmungsrate ist auf einen Wert größer 1 festgelegt. Das heißt, dass die Anomaliebestimmungseinheit 33b bestimmt, dass das Wärmequellensystem 100 normal arbeitet, wenn eine Beziehung: „Referenzbetriebsfrequenz × untere Grenzwertbestimmungsrate < aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 < Referenzbetriebsfrequenz × obere Grenzwertbestimmungsrate“ hergestellt wird. Auf der anderen Seite bestimmt die Anomaliebestimmungseinheit 33b, dass eine Anomalie im Wärmequellensystem 100 aufgetreten ist, wenn eine Beziehung: „aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 ≤ Referenzbetriebsfrequenz × untere Grenzwertbestimmungsrate“ oder „Referenzbetriebsfrequenz × obere Grenzwertbestimmungsrate ≤ aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21“ hergestellt wird.
Die Anomaliebestimmungeinheit 33b kann zum Beispiel auch eingerichtet sein, um eine Anomalie im System zu erfassen, wenn eine Differenz von 10% und mehr zwischen der Betriebsfrequenz des Verdichters 21 und der Referenzbetriebsfrequenz während eines normalen Betriebs besteht. Auf diese Weise wird, wenn ein Schwellenwert einer Differenz zwischen der Betriebsfrequenz des Verdichters 21 und der Referenzbetriebsfrequenz bei 10% eingestellt wird, die untere Grenzwertbestimmungsrate auf 0,9 eingestellt und die obere Grenzwertbestimmungsrate auf 1,1 eingestellt. Hier ist der Schwellenwert einer Differenz zwischen der Betriebsfrequenz des Verdichters 21 und der Referenzbetriebsfrequenz nicht auf 10% beschränkt, sondern kann nach Bedarf in Abhängigkeit von einem Betriebszustand, einer Installationsumgebung oder von anderen Faktoren des Wärmequellensystems 100 geändert werden. Die untere Grenzwertbestimmungsrate und die obere Grenzwertbestimmungsrate können auch so eingestellt sein, dass die Differenz zwischen der unteren Grenzwertbestimmungsrate und 100% sich von der Differenz zwischen der oberen Grenzwertbestimmungsrate und 100% unterscheidet. Das heißt, dass zum Beispiel die untere Grenzwertbestimmungsrate bei 0,87 eingestellt sein kann und die obere Grenzwertbestimmungsrate kann bei 1,08 eingestellt sein, so dass die Differenz zwischen der unteren Grenzwertbestimmungsrate und 1 sich von der Differenz zwischen der oberen Grenzwertbestimmungsrate und 1 unterscheidet. Weiterhin kann zum Beispiel eine andere untere Grenzwertbestimmungsrate und eine andere obere Grenzwertbestimmungsrate für jeden Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 eingestellt werden.
Die Betriebssteuereinheit 34 steuert Betriebe des Verdichters 21, der Dekompressionseinrichtung 23, der wärmequellenseitigen Pumpe 63 und der Durchflussratensteuerungspumpe 73 in Übereinstimmung mit einem von der Befehlsverarbeitungseinheit 32a oder der Betriebsbefehlseinheit 33a übertragenen Betriebsbefehl oder einem von der Anomaliebestimmungseinheit 33b übertragenen Ausgabebefehl. Die Betriebssteuereinheit 34 veranlasst die Ausgabeeinrichtung 45, Anomalieinformationen gemäß einem von der Anomaliebestimmungseinheit 33b übertragenen Ausgabebefehl anzuzeigen. Wenn die Ausgabeeinrichtung 45 eine Anzeigeeinrichtung ist, veranlasst die Betriebssteuereinheit 34 die Ausgabeeinrichtung 45 Anomalieinformationen, die mit mindestens einem von Zeichen und Bildern erzeugt wurden, anzuzeigen. Wenn die Ausgabeeinrichtung 45 eine Benachrichtigungseinrichtung ist, veranlasst die Betriebssteuereinheit 34 die Ausgabeeinrichtung 45 Anomalieinformationen mit mindestens einem von Ton und Sprache zu melden. Wenn die Ausgabeeinrichtung 45 eine Anzeigeeinrichtung und eine Benachrichtigungseinrichtung umfasst, veranlasst die Betriebssteuereinheit 34, dass Anomalieinformationen von mindestens einem der Anzeigeeinrichtung und der Benachrichtigungseinrichtung ausgegeben werden. Dadurch kann der Nutzer erkennen, dass eine Anomalie aufgetreten ist im Wärmequellensystem 100 und somit ist es möglich, schnelle Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Zum Beispiel kommuniziert der Nutzer, der die Erzeugung einer Anomalie erkannt hat, mit einem Servicemitarbeiter und kann dabei sofort den Zustand des Wärmequellensystems 100 bestätigen.
Die Steuereinheit 30 kann auch durch Hardware implementiert werden, wie zum Beispiel eine Schaltkreiseinrichtung, die die jeweiligen oben beschriebenen Funktionen implementiert. Oder die jeweiligen Funktionen können zum Beispiel als Software implementiert werden, die über eine Betriebsvorrichtung, wie zum Beispiel einen Mikrocontroller, einen digitalen Signalprozessor (DSP) oder eine Zentraleinheit (CPU) ausgeführt werden. Die Speichereinrichtung 50 kann aus einem Direktzugriffsspeicher (RAM) und einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem programmierbaren ROM (PROM) wie Flash-Speicher, oder einer Festplatte (HDD) aufgebaut sein.
3 ist ein Flussdiagramm, die Verarbeitung des Erstellens von Beziehungsdaten eines Betriebs des Wärmequellensystems von 1 veranschaulichend. Die Verarbeitungsinhalte der Steuereinheit 30, wenn die Wärmequelleneinrichtung 10 in einem Fehlerprüfmodus aktiviert ist, werden genauer mit Bezug auf 3 beschrieben.
Als Erstes schaltet der Nutzer die Energie der Wärmequelleneinrichtung 10 durch die Eingabeeinrichtung 40 ein, führt eine Einstellung eines Betriebsmodus oder andere Einstellungen durch und veranlasst die Wärmequelleinrichtung 10 die Aktivierungsverarbeitung zu starten (Schritt S101). Die Betriebsmodusbestimmungseinheit 31 bestimmt dann, ob der eingestellte Betriebsmodus ein Fehlerprüfmodus ist oder nicht (Schritt S102). Wenn die Betriebsmodusbestimmungseinheit 31 bestimmt, dass der eingestellte Betriebsmodus kein Fehlerprüfmodus ist (Schritt S102/Nein), geht der Vorgang weiter zu Schritt S201 in 5, der später beschrieben wird, und der Betrieb wird im normalen Betriebsmodus gestartet.
Auf der anderen Seite erwirbt die Befehlsverarbeitungseinheit 32a den voreingestellten Durchsatzwert und die voreingestellte Betriebsfrequenz aus der Speichereinrichtung 50, wenn die Betriebsmodusbestimmungseinheit 31 bestimmt, dass der Betriebsmodus ein Fehlerprüfmodus ist (Schritt S102/Ja). Die Befehlsverarbeitungseinheit 32a überträgt einen Betriebsbefehl mit dem erworbenen voreingestellten Durchsatzwert und der voreingestellten Betriebsfrequenz an die Betriebssteuereinheit 34 (Schritt S103).
Die Betriebssteuereinheit 34 veranlasst die Durchflussratensteuerungspumpe 73 mit dem voreingestellten Durchsatzwert gemäß dem Betriebsbefehl der Befehlsverarbeitungseinheit 32a (Schritt S104) zu arbeiten und veranlasst den Verdichter 21 mit der voreingestellten Betriebsfrequenz (Schritt S105) zu arbeiten. Als nächstes bestimmt die Temperaturbestimmungseinheit 32b, ob eine durch den Temperatursensor 65 gemessene Temperatur den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht hat, wenn eine vorgeingestellte Zeit verstrichen ist, oder nicht (Schritt S106).
Wenn die Temperaturbestimmungseinheit 32b bestimmt, dass die gemessene Temperatur nicht den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht (Schritt S106/No), steuert die Befehlsverarbeitungseinheit 32a die Betriebsfrequenz des Verdichters 21. Das heißt, dass die Befehlsverarbeitungseinheit 32a einen Betriebsbefehl an die Betriebssteuereinheit 34 überträgt, der eine Anpassungsmenge der Betriebsfrequenz des Verdichters 21 anzeigt. Die Betriebssteuereinheit 34 senkt dann die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 um eine vorgegebene Menge oder erhöht die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 um eine vorgegebene Menge gemäß des Betriebsbefehls von der Befehlsverarbeitungseinheit 32a (Schritt S107).
Das heißt, wenn die Temperaturbestimmungseinheit 32b bestimmt, dass die gemessene Temperatur nicht den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht (Schritt S106/No), geht der Vorgang weiter zu Schritt S106 über Schritt S107 und eine Folge von Vorgängen in den Schritten S106 und S107 wird wiederholt, bis die durch den Temperatursensor 65 gemessene Temperatur den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht.
Auf der anderen Seite, wenn die Temperaturbestimmungseinheit 32b bestimmt, dass die gemessene Temperatur den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht (Schritt S106/Ja), ordnet die Befehlsverarbeitungseinheit 32a dem Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 zu der Zeit die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 zu und veranlasst die Speichereinrichtung 50 die zugeordneten Daten als Gleichgewichtsdaten zu speichern (Schritt S108).
Als nächstes bestimmt die Befehlsverarbeitungseinheit 32a, ob es verbleibende voreingestellte Durchsatzwerte gibt, oder nicht, also voreingestellte Durchsatzwerte, die nicht an die Betriebssteuereinheit 34 in der Speichereinrichtung 50 ausgegeben wurden (Schritt S109). Wenn es verbleibende voreingestellte Durchsatzwerte in der Speichereinrichtung 50 gibt, geht die Befehlsverarbeitungseinheit 32a weiter zu Schritt S103. Andererseits, wenn es keine verbleibenden voreingestellte Durchsatzwerte in der Speichereinrichtung 50 gibt, überträgt die Befehlsverarbeitungseinheit 32a einen Datenerstellungsbefehl an die Datenerstellungseinheit 32c. Die Datenerstellungseinheit 32c liest die Gleichgewichtsdaten aus der Speichereinrichtung 50 und erstellt Beziehungsdaten unter Verwendung der ausgelesenen Gleichgewichtsdaten gemäß dem Datenerstellungsbefehl von der Befehlsverarbeitungseinheit 32a (Schritt S110).
4 ist ein Diagramm, die durch die Steuereinheit aus 2 erstellten Beziehungsdaten veranschaulichend. Ein Beispiel für die Verarbeitung, wo die Steuereinheit 30 Beziehungsdaten erstellt, wird zum Teil mit Bezug auf 3 zusammen mit 4 beschrieben. In 4 stellt die vertikale Achse einen Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 und die horizontale Achse eine Betriebsfrequenz des Verdichters dar. In 4 sind drei voreingestellte Durchsatzwerte in der Speichereinrichtung 50 gespeichert. Die voreingestellten Durchsatzwerte werden jeweils mit 100%, Z1% und Z2% angenommen. Z1% wird angenommen, eine Rate kleiner als 100% und größer als Z2% zu sein.
Als Erstes erwirbt die Datenverarbeitungseinheit 32 100%, was ein voreingestellter Durchsatzwert ist, und eine voreingestellte Betriebsfrequenz, die 100% von der Speichereinrichtung 50 zugeordnet ist, und überträgt einen Betriebsbefehl an die Betriebssteuereinheit 34 (Schritt S103). Als nächstes veranlasst die Betriebssteuereinheit 34 die Durchflussratensteuerungspumpe 73 mit einem Durchsatzwert von 100% gemäß dem Betriebsbefehl von der Datenverarbeitungseinheit 32 (Schritt S104) zu arbeiten und steuert den Verdichter 21 so, dass die durch den Temperatursensor 65 gemessene Temperatur den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht (Schritte S105 bis S107).
Wenn die durch den Temperatursensor 65 gemessene Temperatur den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht (Schritt S106/Ja), ordnet die Datenverarbeitungseinheit 32 dem Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 zu der Zeit die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 zu und veranlasst speichert den zugeordneten Datensatz als die Gleichgewichtsdaten in der Speichereinrichtung 50. Im Beispiel in 4 speichert die Datenverarbeitungseinheit 32 in der Speichereinrichtung 50 Gleichgewichtsdaten, die sich aus der Zuordnung des Durchsatzwertes 100% zu einer Betriebsfrequenz Y₀ [Hz] ergeben (Schritt S108).
Als nächstes erwirbt die Datenverarbeitungseinheit 32 Z₁%, was ein voreingestellter Durchsatzwert ist, und eine voreingestellte Betriebsfrequenz, die Z₁% von der Speichereinrichtung 50 zugeordnet ist, und überträgt einen Betriebsbefehl an die Betriebssteuereinheit 34 (Schritt S103). Als nächstes veranlasst die Betriebssteuereinheit 34 die Durchflussratensteuerungspumpe 73 mit einem Durchsatzwert von Z₁% gemäß dem Betriebsbefehl von der Datenverarbeitungseinheit 32 (Schritt S104) zu arbeiten und steuert den Verdichter 21 so, dass die durch den Temperatursensor 65 gemessene Temperatur den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht (Schritte S105 bis S107).
Wenn die durch den Temperatursensor 65 gemessene Temperatur den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht (Schritt S106/Ja), ordnet die Datenverarbeitungseinheit 32 dem Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 zu der Zeit die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 zu und veranlasst die Speichereinrichtung 50 den zugeordneten Datensatz als die Gleichgewichtsdaten zu speichern. Im Beispiel in 4 speichert die Datenverarbeitungseinheit 32 in der Speichereinrichtung 50 die Gleichgewichtsdaten, die sich aus der Zuordnung des Durchsatzwertes Z₁% zu einer Betriebsfrequenz Y₁ [Hz] ergeben (Schritt S108).
Als nächstes erwirbt die Datenverarbeitungseinheit 32 Z₂%, was ein voreingestellter Durchsatzwert ist, und eine voreingestellte Betriebsfrequenz, die Z₂% von der Speichereinrichtung 50 zugeordnet ist, und überträgt einen Betriebsbefehl an die Betriebssteuereinheit 34 (Schritt S103). Als nächstes veranlasst die Betriebssteuereinheit 34 die Durchflussratensteuerungspumpe 73 mit einem Durchsatzwert von Z₂% gemäß dem Betriebsbefehl von der Datenverarbeitungseinheit 32 (Schritt S104) zu arbeiten und steuert den Verdichter 21 so, dass die durch den Temperatursensor 65 gemessene Temperatur den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht (Schritte S105 bis S107).
Wenn die durch den Temperatursensor 65 gemessene Temperatur den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht (Schritt S106/Ja), ordnet die Datenverarbeitungseinheit 32 dem Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 zu der Zeit die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 zu und veranlasst die Speichereinrichtung 50 den zugeordneten Datensatz als die Gleichgewichtsdaten zu speichern. Im Beispiel in 4 veranlasst die Datenverarbeitungseinheit 32 die Speichereinrichtung 50 die Gleichgewichtsdaten, die sich aus der Zuordnung des Durchsatzwertes Z₂% zu einer Betriebsfrequenz Y₂ [Hz] ergeben, zu speichern (Schritt S108).
Die Datenverarbeitungseinheit 32 erstellt Daten eines Graphen, der die drei Elemente der in der Speichervorrichtung 50 gespeicherten Gleichgewichtsdaten reibungslos verbindet und speichert die erstellten Graphendaten in der Speichervorrichtung 50 als Beziehungsdaten. Im Beispiel in 4 sind die drei Elemente der in der Speichervorrichtung 50 gespeicherten Gleichgewichtsdaten als ein Punkt (100, Y₀), ein Punkt (Z₁, Y₁) und ein Punkt (Z₂, Y₂) veranschaulicht. Die aus einem Diagramm G digitalisierten Daten, die die jeweiligen Punkte, die zu Daten digitalisiert werden, reibungslos verbinden, entsprechen den Beziehungsdaten.
4 veranschaulicht einen Fall, in dem drei voreingestellte Durchsatzwerte in der Speichereinrichtung 50 gespeichert sind, aber die Anzahl der voreingestellten Durchsatzwerte ist nicht auf 3 begrenzt, sondern die Anzahl der voreingestellten Durchsatzwerte kann 2 oder 4 oder mehr sein. Je größer die Anzahl der voreingestellten Durchsatzwerte, desto mehr Gleichgewichtsdaten können extrahiert werden, was zu einer verbesserten Genauigkeit des Graphen als Beziehungsdaten führt und somit ist es möglich, die Genauigkeit bei der Erfassung einer Anomalie im System zu erhöhen. Obwohl 4 100% als einen der voreingestellten Werte der Durchflussratensteuerungspumpe 73 veranschaulicht, muss 100% nicht in der Vielzahl von voreingestellten Durchsatzwerten enthalten sein. Die Einbeziehung von 100% in die voreingestellten Werte ermöglicht es jedoch, Gleichgewichtsdaten zu erwerben, die einem maximalen Lastwert entsprechen, und einen kritischen Punkt im Graphen als Beziehungsdaten zu erwerben. Ein Zustand, in dem der Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 maximiert und der Kältemittelkreislauf 20 so betrieben wird, dass die durch den Temperatursensor 65 gemessene Temperatur konstant wird, ist ein Zustand, in dem das Wärmequellensystem 100 am effizientesten arbeitet und die im Wärmequellensystem 100 erzeugte Wärme angemessen an die Lastvorrichtung 500 übertragen wird. Vom oben beschriebenen Gesichtspunkt aus werden 100% vorzugsweise in die voreingestellten Durchsatzwerte aufgenommen.
5 ist ein Flussdiagramm, die Verarbeitung des Erfassens einer Anomalie des Wärmequellensystems des Betriebs des Wärmequellensystems von 1 veranschaulichend. Die Verarbeitungsinhalte der Steuereinheit 30, wenn die Wärmequelleneinrichtung 10 in einem Normalbetrieb aktiviert ist, werden genauer mit Bezug auf 4 zusammen mit 5 beschrieben.
Wenn die Betriebsmodusbestimmungseinheit 31 in Schritt S102 in 3 bestimmt, dass der Betriebsmodus kein Fehlerprüfmodus ist (Schritt S102/Nein), wird die Wärmequelleneinrichtung 10 in einem normalen Betriebsmodus aktiviert. Das heißt, dass die Steuereinheit 30 verschiedene Stellglieder entsprechend der Last über die Betriebsbefehlseinheit 33a steuert (Schritt S201).
Die Anomaliebestimmungseinheit 33b erwirbt dann den Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73, der durch die Betriebssteuereinheit 34 und die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 eingestellt wird (Schritt S202). Als nächstes erhält die Anomaliebestimmungseinheit 33b eine Referenzbetriebsfrequenz mit Bezug auf den erworbenen Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 auf den Beziehungsdaten. Hier veranschaulicht 4 einen Fall, in dem der in Schritt S202 erworbene Ausgabwert Z₃% ist. Deshalb erhält die Anomaliebestimmungseinheit 33b im Beispiel in 4 eine Referenzbetriebsfrequenz Y₃ [Hz] mit Bezug auf die Beziehungsdaten des Durchsatzwertes Z₃% auf dem Graphen G (Schritt S203).
Als nächstes bestimmt die Anomaliebestimmungseinheit 33b, ob die in Schritt S202 erworbene Betriebsfrequenz des Verdichters 21 innerhalb eines Referenzbereichs, der auf die Referenzbetriebsfrequenz zentriert bestimmt wird, liegt oder nicht (Schritt S204). Wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 innerhalb des Referenzbereichs liegt (Schritt S204/Ja), kehrt die Anomaliebestimmungseinheit 33b zu Schritt S202 zurück. Hier kann, wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 innerhalb des Referenzbereichs liegt (Schritt S204/Ja), die Anomaliebestimmungseinheit 33b vorzugsweise zu Schritt S202 zurückkehren, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist. Im Falle des Vorhabens, im Besonderen Verschlechterung im Laufe der Zeit zu erfassen, ist die vorgegebene Spanne vorzugsweise auf eine relativ lange Zeitspanne, wie zum Beispiel einen Tag, eine Woche oder einen Monat einzustellen.
Andererseits, wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 außerhalb des Referenzbereichs liegt (Schritt S204/Nein), überträgt die Anomaliebestimmungseinheit 33b einen Ausgabebefehl an die Betriebssteuereinheit 34. Die Betriebssteuereinheit 34 veranlasst die Ausgabeeinrichtung 45, Anomalieinformationen gemäß dem Ausgabebefehl auszugeben und stoppt einen Betrieb des Wärmequellensystems 100 (Schritt S205).
Wie oben beschrieben, erhält das Wärmequellensystem 100 die Betriebsfrequenz des Verdichters 21, die unter Verwendung von Beziehungsdaten als Referenz dient, und kann so einen Betriebszustand des gesamten Systems unter Berücksichtigung nicht nur einer Situation der Wärmequelleneinrichtung 10, sondern auch der Lastseite greifen und kann Anomalien wie zum Beispiel Verschlechterung im Laufe der Zeit und Geräteausfall im System erfassen. Besonders in einem herkömmlichen Wärmequellensystem wird ein externes System wie eine Systemsteuereinheit oder ein Server benötigt, um Verschlechterung im Laufe der Zeit oder verschiedene Defekte in der Konfiguration außerhalb der Wärmequelleneinrichtung 10 zu erfassen, das heißt, in der Konfiguration auf der Lastseite der Wärmequelleneinrichtung 10. Insofern schätzt das Wärmequellensystem 100 einen Bereich eines normalen Betriebszustands des Wärmequellensystems 100 mit Bezug auf die Beziehungsdaten, die durch Zuordnen des Betriebszustands der auf der Lastseite angeordneten Durchflussratensteuerungspumpe 73 zu dem Betriebszustand des in der Wärmequelleneinrichtung 10 vorgesehenen Verdichters 21 erhalten wird. Dadurch ist es möglich, Verschlechterung im Laufe der Zeit oder verschiedene Defekte der Konfiguration auf der Lastseite der Wärmequelleneinrichtung 10 ohne Verwendung eines externen Systems zu erfassen.
Weiterhin wird der dem normalen Betriebszustand des Wärmequellensystems 100 entsprechende Referenzbereich auf die Referenzbetriebsfrequenz zentriert bestimmt, die aus den Beziehungsdaten gewonnen wird, und kann in Übereinstimmung mit einer Installationsumgebung, einem Betriebszustand oder anderen Bedingungen des Wärmequellensystems 100 auch entsprechend geändert werden. Deshalb ist es gemäß dem Wärmequellensystem 100 möglich, eine auf die Installationsumgebung oder andere Bedingungen ausgelegte Anomalieerfassung durchzuführen.
Weiterhin erhält die Steuereinheit 30 Betriebsfrequenzen des Verdichters 21, die einer Vielzahl voreingestellter Durchsatzwerte auf der Grundlage von durch den Temperatursensor 65 gemessener Temperaturen entsprechen und erstellt Beziehungsdaten auf der Grundlage von Gleichgewichtsdaten, die durch Zuordnen der erworbenen Betriebsfrequenzen zu den voreingestellten Werten erhalten werden. Somit ist es möglich, Beziehungsdaten zu verwenden, die genauer sind und der Installationsumgebung und der Maschine selbst entsprechen, um einen anormalen Zustand zu bestimmen, und dadurch die Genauigkeit in der Anomalieerfassung zu verbessern. Weiterhin ist es möglich, da die Steuereinheit 30 Daten eines Graphen erstellt, die Gleichgewichtsdaten als Beziehungsdaten verbinden, Referenzbetriebsfrequenzen zu erhalten, die den jeweiligen Durchsatzwerten der Durchflussratensteuerungspumpe 73 genau entsprechen, und dadurch weiter die Genauigkeit der Anomalieerfassung zu verbessern.
Wenn bestimmt wird, dass eine Anomalie auftritt, kann die Steuereinheit 30 unter Verwendung von mindestens einem von Ton und Sprache veranlassen, dass Anomalieinformationen gemeldet werden, oder kann unter Verwendung von mindestens einem von Zeichen und Bildern veranlassen, dass Anomalieinformationen angezeigt werden. Dadurch ist es möglich, den Nutzer oder andere Personen zu veranlassen, zu erkennen, dass im Wärmequellensystem 100 eine Anomalie aufgetreten ist, und den Nutzer dazu bringen, schnelle Gegenmaßnahmen zu ergreifen.
Ausführungsform 2.
6 ist eine schematische Darstellung, eine Konfiguration eines Wärmequellensystems gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulichend. 7 ist ein Blockdiagramm, eine funktionale Konfiguration einer Steuereinheit der Wärmequelleneinrichtung von 6 veranschaulichend. Eine Konfiguration eines Wärmequellensystems 200 gemäß Ausführungsform 2 wird auf der Grundlage von 6 und 7 beschrieben. Denselben Komponenten wie denen im Wärmequellensystem 100 der vorgenannten Ausführungsform 1 werden dieselben Bezugszeichen zugeordnet und eine Beschreibung derselben entfällt.
Das Wärmequellensystem 200 ist mit einem Vorratsbehälter 80 versehen, der als Wärmespeicherbehälter zwischen dem Wärmemediumswärmetauscher 22 und dem lastseitigen Wärmetauscher 64 dient. Das Wärmequellensystem 200 umfasst einen Wärmespeicherkreislauf 161 und einen Versorgungskreislauf 162 als einen ersten Wärmemediumskreislauf 160.
Im Wärmespeicherkreislauf 161 sind die wärmequellenseitigen Pumpe 63, der Wärmemediumswärmetauscher 22, und der Vorratsbehälter 80 über die Versorgungsleitung 61 und die Rücklaufleitung 62 verbunden, damit das erste Wärmemedium zirkulieren kann. Ein Ende der Versorgungsleitung 61 ist mit dem Wärmemediumswärmetauscher 22 verbunden und das andere Ende ist mit dem Vorratsbehälter 80 verbunden. Ein Ende der Rücklaufleitung 62 ist mit dem Vorratsbehälter 80 verbunden und das andere Ende ist mit dem Wärmemediumswärmetauscher 22 über die wärmequellenseitige Pumpe 63 verbunden. Im ersten Wärmespeicherkreislauf 161 zirkuliert das erste Wärmemedium in einer durch einen in 6 gezeigten weißen Pfeil angezeigten Richtung durch Antreiben der wärmequellenseitigen Pumpe 63.
Im Versorgungskreislauf 162 sind der Vorratsbehälter 80 und der lastseitige Wärmetauscher 64 über eine Versorgungsleitung 81 und eine Rücklaufleitung 82 verbunden, damit das erste Wärmemedium zirkulieren kann. Ein Ende der Versorgungsleitung 81 ist mit dem Vorratsbehälter 80 verbunden und das andere Ende ist mit dem lastseitigen Wärmetauscher 64 verbunden. Ein Ende der Rücklaufleitung 82 ist mit dem lastseitigen Wärmetauscher 64 verbunden und das andere Ende ist mit dem Vorratsbehälter 80 verbunden. Das erste Wärmemedium zirkuliert im Versorgungskreislauf 162 in einer durch einen in 6 gezeigten weißen Pfeil angezeigten Richtung durch natürliche Konvektion des im Vorratsbehälter 80 gespeicherten ersten Wärmemediums. Das heißt, dass im Vorratsbehälter 80 das darin von der Versorgungsleitung 61 strömende erste Wärmemedium und das darin von der Rücklaufleitung 82 strömende erste Wärmemedium gemischt werden und aus der Rücklaufleitung 62 und der Versorgungsleitung 81 herausströmen. Im Vorratsbehälter 80 wird eine Temperaturschichtung des ersten Wärmemediums gebildet, wo Temperatur von unten nach oben steigt.
Weiterhin umfasst die Wärmequelleneinrichtung 110 im Wärmequellensystem 200 eine Steuereinheit 130. Wie in 7 gezeigt, ist die Steuereinheit 130 mit einer Normalbetrieb-Verarbeitungseinheit 133 versehen, die die Betriebsbefehlseinheit 33a, die Anomaliebestimmungseinheit 33b und eine Effizienzverarbeitungseinheit 133c umfasst. Die Anomaliebestimmungseinheit 33b der Ausführungsform 2 ist eingerichtet, um eine Referenzbetriebsfrequenz an die Effizienzverarbeitungseinheit 133c zu übertragen, wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 innerhalb des Referenzbereichs liegt.
Die Speichereinrichtung 50 der Ausführungsform 2 speichert eine Frequenz maximaler Effizienz Yc [Hz], die eine Betriebsfrequenz des Verdichters 21 ist, wenn die Wärmequelleneinrichtung 10 mit maximaler Effizienz arbeitet. Die Frequenz maximaler Effizienz Yc [Hz] ist die Betriebsfrequenz des Verdichters 21, wenn eine Leistungszahl (LZ, engl.: COP) der Wärmequelleneinrichtung 110 zum Maximum wird. Die Effizienzverarbeitungseinheit 133c liest die Frequenz maximaler Effizienz Yc aus der Speichereinrichtung 50 aus und subtrahiert die Frequenz maximaler Effizienz Yc von der Referenzbetriebsfrequenz, die von der Anomaliebestimmungseinheit 33b erworben wurde, um einen Subtraktionswert Yca zu erhalten. Die Effizienzverarbeitungseinheit 133c bestimmt, ob der Subtraktionswert Yca einen Minuswert aufweist oder nicht, das heißt, sie bestimmt, ob der Subtraktionswert Yca kleiner als 0 ist oder nicht.
Wenn der Subtraktionswert Yca kleiner 0 ist, heißt das hier, dass die Wärmequelleneinrichtung 110 mit einem Steuerwert arbeitet, der kleiner als ein Betriebstzustand mit optimaler LZ ist. Folglich überträgt die Effizienzverarbeitungseinheit 133c, wenn der Subtraktionswert Yca kleiner als 0 ist, einen Betriebsbefehl mit der maximalen Effizienzfrequenz Yc an die Betriebssteuereinheit 34 und veranlasst dadurch den Verdichter 21 bei maximaler Effizienzfrequenz Yc zu arbeiten. Dadurch ist es möglich, eine durch den Subtraktionswert-Yca-Anteil erzeugte Wärmemenge im Vorratsbehälter 80 zu speichern.
Wenn eine für den Wärmespeicher voreingestellte Zeit nach Übertragung des Betriebsbefehls mit der maximalen Effizienzfrequenz Yc an die Betriebssteuereinheit 34 verstrichen ist, überträgt die Effizienzverarbeitungseinheit 133c einen Freigabebefehl an die Betriebssteuereinheit 34 und steuert die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 zu einer Betriebsfrequenz, die der Last entspricht. Der Freigabebefehl ist hier ein Betriebsbefehl zur Freigabe des Antriebs des Verdichters 21 mit der maximalen Effizienzfrequenz Yc. Die für den Wärmespeicher voreingestellte Zeit wird gemäß der Konfigurationsinhalte, der Installationsumgebung und anderer Faktoren des Wärmequellensystems 200 bestimmt.
Weiterhin umfasst das Wärmequellensystem 200 eine lastseitige Steuereinrichtung 90, die einen Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 steuert. Die lastseitige Steuereinrichtung 90 speichert darin eine Vielzahl voreingestellter Durchsatzwerte in einem internen Speicher oder anderen Speichern (nicht dargestellt) und steuert Durchsatzwerte der Durchflussratensteuerungspumpe 73 zu ihren voreingestellten Durchsatzwerten, wenn die Wärmequelleneinrichtung 110 im Fehlerprüfmodus aktiviert ist. Die Befehlsverarbeitungseinheit 32a der Ausführungsform 2 ist eingerichtet, um einen Durchsatzwert nach Anpassung auf der Grundlage von einem Steuersignal oder anderen Signalen, die von der lastseitigen Steuereinrichtung 90 an die Durchflussratensteuerungspumpe 73 übertragen werden, wenn die lastseitige Steuereinrichtung 90 den Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 steuert, zu erwerben.
Zum Beispiel erwirbt die Steuereinheit 130 im Beispiel in 4 einen Durchsatzwert 100%, wenn die lastseitige Steuereinrichtung 90 den Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 auf 100% einstellt. Das heißt, die Steuereinheit 130 ist eingerichtet, um in Zusammenarbeit mit der lastseitigen Steuereinrichtung 90 Gleichgewichtsdaten zu erwerben. Weiterhin erwirbt die Steuereinheit 130, wie im Beispiel in 4 gezeigt, den Durchsatzwert Z₃%, wenn die lastseitige Steuereinrichtung 90 den Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 auf Z₃% einstellt. Das heißt, die Steuereinheit 130 ist eingerichtet, um in Zusammenarbeit mit der lastseitigen Steuereinrichtung 90 eine Referenzbetriebsfrequenz zu erhalten.
Die Steuereinheit 30 und die lastseitige Steuereinrichtung 90 können hier so konfiguriert werden, dass sie über drahtgebundene oder drahtlose Mittel zur Datenkommunikation verbunden werden können. Die lastseitige Steuereinrichtung 90 kann eingerichtet sein, um, wenn der Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 angepasst ist, einen Durchsatzwert nach Anpassung an die Steuereinheit 30 zu übertragen. Weiterhin kann die Steuereinheit 30 eingerichtet sein, um einen Betriebsbefehl mit dem Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 an die lastseitige Steuereinrichtung 90 zu übertragen und die lastseitige Steuereinrichtung 90 kann eingerichtet sein, um den Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 gemäß dem Betriebsbefehl von der Steuereinheit 30 anzupassen. In diesem Fall muss die lastseitige Steuereinrichtung 90 eine Vielzahl voreingestellter Durchsatzwerte in einem internen Speicher oder anderen Speichern umfassen.
8 ist ein Flussdiagramm, die Verarbeitung des Erfassens einer Anomalie des Wärmequellensystems eines Betriebs des Wärmequellensystems von 6 veranschaulichend. Die Verarbeitungsinhalte der Steuereinheit 130, wenn die Wärmequelleneinrichtung 110 in einem Normalbetrieb aktiviert ist, werden mit Bezug auf 4 zusammen mit 8 beschrieben. Prozesse, die ähnlich sind wie die bei der Steuereinheit 30 der Ausführungsform 1 und Bezugszeichen, die mit denen in 5 identisch sind, werden verwendet und die Beschreibung derselben entfällt. Zu beachten ist, dass die Verarbeitung, bei der das Wärmequellensystem 200 Beziehungsdaten erstellt, ähnlich ist zu der in Ausführungsform 1 auf der Grundlage von 3 beschriebenen Verarbeitung und somit entfällt die Beschreibung derselben.
Wenn die Betriebsmodusbestimmungseinheit 31 in Schritt S102 in 3 bestimmt, dass der Betriebsmodus kein Fehlerprüfmodus ist (Schritt S102/Nein), wird die Wärmequelleneinrichtung 10 in einem normalen Betriebsmodus aktiviert und führt eine Reihe von Prozessen in den Schritten S201 bis S204 aus. Wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 außerhalb des Referenzbereichs liegt (Schritt S204/Nein), wird die Ausgabeeinrichtung 45 veranlasst, Anomalieinformationen auszugeben (Schritt S205).
Auf der anderen Seite, wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 innerhalb des Referenzbereichs liegt (Schritt S204/Ja), überträgt die Anomaliebestimmungseinheit 33b die Referenzbetriebsfrequenz an die Effizienzverarbeitungseinheit 133c. Hier erhält die Anomaliebestimmungseinheit 33b im Beispiel in 4 im Schritt S203 eine Referenzbetriebsfrequenz Y₃ [Hz] mit Bezug auf den Durchsatzwert Z₃% auf dem Graphen G als Beziehungsdaten. Deshalb überträgt die Anomaliebestimmungseinheit 33b die Referenzbetriebsfrequenz Y₃ [Hz] an die Effizienzverarbeitungseinheit 133c (Schritt S301).
Die Effizienzverarbeitungseinheit 133c liest die Frequenz maximaler Effizienz Yc aus der Speichereinrichtung 50 aus und subtrahiert die Frequenz maximaler Effizienz Yc von der Referenzbetriebsfrequenz, die von der Anomaliebestimmungseinheit 33b erworben wurde, um einen Subtraktionswert Yca zu erhalten. Die Effizienzverarbeitungseinheit 133c bestimmt dann, ob der Subtraktionswert Yca kleiner als 0 ist oder nicht (Schritt S302).
Wenn der Subtraktionswert Yca nicht kleiner als 0 ist (Schritt S302/Nein), kehrt die Effizienzverarbeitungseinheit 133c zurück zu Schritt S202. Andererseits, wenn der Subtraktionswert Yca kleiner als 0 ist (Schritt S302/Ja), überträgt die Effizienzverarbeitungseinheit 133c einen Betriebsbefehl mit der maximalen Effizienzfrequenz Yc an die Betriebssteuereinheit 34. Die Betriebssteuereinheit 34 veranlasst den Verdichter 21, mit maximaler Effizienzfrequenz Yc gemäß dem Betriebsbefehl von der Effizienzverarbeitungseinheit 133c (Schritt S303) zu arbeiten.
Als nächstes wartet die Effizienzverarbeitungseinheit 133c darauf, dass die für den Wärmespeicher voreingestellte Zeit verstreicht (Schritt S304/Nein) und überträgt einen Freigabebefehl an die Betriebssteuereinheit 34, wenn die für den Wärmespeicher voreingestellte Zeit verstrichen ist (Schritt S304/Ja). Die Betriebssteuereinheit 34 steuert die Betriebsfrequenz des Verdichters 21 zu einer Betriebsfrequenz, die der Last gemäß dem Freigabebefehl von der Effizienzverarbeitungseinheit 133c (Schritt S305) entspricht und kehrt zu Schritt S202 zurück.
Vorstehend wurde ein Fall veranschaulicht, in dem die Anomaliebestimmungseinheit 33b eine Referenzbetriebsfrequenz an die Effizienzverarbeitungseinheit 133c überträgt, wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 innerhalb des Referenzbereichs liegt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Anomaliebestimmungseinheit 33b nicht die Referenzbetriebsfrequenz, sondern die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 an die Effizienzverarbeitungseinheit 133c übertragen. Die Effizienzverarbeitungseinheit 133c kann die Frequenz maximaler Effizienz Yc von der aktuellen Betriebsfrequenz des Verdichters 21, die von der Anomaliebestimmungseinheit 33b erworben wurde, subtrahieren, um den Subtraktionswert Yca zu erhalten, und veranlasst den Verdichter 21, mit der maximalen Effizienzfrequenz Yc zu arbeiten, wenn der erhaltene Subtraktionswert kleiner als 0 ist.
Wie oben beschrieben, erhält das Wärmequellensystem 200 die Betriebsfrequenz des Verdichters 21, die unter Verwendung der Beziehungsdaten als Referenz dient, und so kann das Wärmequellensystem 200 den Betriebszustand des gesamten Systems unter Berücksichtigung nicht nur der Wärmequelleneinrichtung 110, sondern auch der Situation auf der Lastseite greifen und kann dadurch eine Anomalie wie zum Beispiel Verschlechterung im Laufe der Zeit und Geräteausfall im System erfassen. Weiterhin veranlasst die Steuereinheit 130 den Verdichter 21, wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 innerhalb des Referenzbereichs liegt, bei einer maximalen Effizienzfrequenz zu arbeiten und Wärme im Vorratsbehälter 80 zu speichern, und dadurch ist es möglich, die LZ der Wärmequelleneinrichtung 110 zu erhöhen und die Betriebseffizienz des Wärmequellensystems 200 zu verbessern. Andere Effekte sind ähnlich wie die in der vorgenannten Ausführungsform 1.
Die vorgenannten Ausführungsformen sind bevorzugte Ausführungsformen des Wärmequellensystems, aber der technische Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel haben 1 und 6 einen Fall veranschaulicht, bei dem das Wärmequellensystem 100 oder 200 einer Lastvorrichtung 500 Wärmeenergie oder Kühlenergie zuführt, aber ohne darauf beschränkt zu sein, kann das Wärmequellensystem 100 oder 200 auch eingerichtet sein, einer Vielzahl von Lastvorrichtungen 500 Wärmeenergie oder Kühlenergie zuzuführen. Das heißt, es kann zum Beispiel eine Konfiguration angenommen werden, in der eine Vielzahl von Lastvorrichtungen 500 parallel zum Wärmequellensystem 100 oder 200 verbunden sind. In diesem Fall kann das Wärmequellensystem 100 oder 200 eingerichtet sein, um einer Vielzahl von Klimaanlagen, als die Lastvorrichtungen 500, Wärmeenergie oder Kühlenergie zuzuführen. Das Wärmequellensystem 100 oder 200 kann mit einer Kombination aus mindestens zwei von einer Klimaanlage, einer Fußbodenheizung und einem Wassererwärmer als die Lastvorrichtungen 500 verbunden sein, um diesen Wärmeenergie oder Kühlenergie zuzuführen. Mit einer solchen Konfiguration kann das Wärmequellensystem 100 oder 200 genauso eine Anomalie im System erfassen.
1 und 6 haben einen Fall veranschaulicht, bei dem die Lastvorrichtung 500 das elektrische Ventil 510 beinhaltet, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, kann die Lastvorrichtung 500 auch kein elektrisches Ventil 510 beinhalten. In diesem Fall kann das elektrische Ventil 510 außerhalb der Lastvorrichtung 500 vorgesehen sein oder muss nicht im zweiten Wärmemediumskreislauf 70 vorgesehen sein.
1 und 6 haben einen Fall veranschaulicht, bei dem das Wärmequellensystem 100 oder 200 den lastseitigen Wärmetauscher 64 beinhaltet, aber ohne darauf beschränkt zu sein, kann das Wärmequellensystem 100 oder 200 auch eingerichtet sein, ohne mit dem lastseitigen Wärmetauscher 64 versehen zu sein. Das heißt, dass das Wärmequellensystem 100 einen Wärmemediumskreislauf beinhalten kann, an den die Versorgungsleitung 61 und die Versorgungsleitung 71 angebunden sind, die Rücklaufleitung 62 und die Rücklaufleitung 72 angebunden sind, und die Durchflussratensteuerungspumpe 73, die wärmequellenseitige Pumpe 63, der Wärmemediumswärmetauscher 22 und die Lastvorrichtung 500 angebunden sind, damit ein Wärmemedium zirkulieren kann. In diesem Fall muss das Wärmequellensystem 100 keine wärmequellenseitige Pumpe 63 umfassen. Weiterhin kann das Wärmequellensystem 200 einen Wärmemediumskreislauf beinhalten, an den die Versorgungsleitung 81 und die Versorgungsleitung 71 angebunden sind, die Rücklaufleitung 82 und die Rücklaufleitung 72 angebunden sind, und die Durchflussratensteuerungspumpe 73, der Vorratsbehälter 80 und die Lastvorrichtung 500 angebunden sind, damit ein Wärmemedium zirkulieren kann. In diesem Fall ist der Vorratsbehälter 80 zwischen dem Wärmemediumswärmetauscher 22 und der Lastvorrichtung 500 vorgesehen.
1 und 6 haben einen Fall veranschaulicht, bei dem die wärmequellenseitige Pumpe 53 in der Wärmequelleneinrichtung 10 oder 110 vorgesehen ist, aber ohne darauf beschränkt zu sein, kann die wärmequellenseitige Pumpe 53 auch außerhalb der Wärmequelleneinrichtung 10 oder 110 vorgesehen sein. Die Wärmequelleneinrichtung 10 oder 110 kann mit einem am wärmequellenseitigen Wärmetauscher 24 befestigten Lüfter (nicht dargestellt) versehen sein, um Luft zum wärmequellenseitigen Wärmetauscher 24 zu blasen. Der Lüfter kann mit einem Lüftermotor (nicht dargestellt) versehen sein, der zum Beispiel von einem Wechselrichter angetrieben wird und eingerichtet ist, um unter Verwendung des Lüftermotors als Energiequelle zu rotieren. 1 und 6 haben einen Fall veranschaulicht, bei dem die Durchflussratensteuerungspumpe 73 an der Rücklaufleitung 72 vorgesehen ist, aber ohne darauf beschränkt zu sein, kann die Durchflussratensteuerungspumpe 73 an der Versorgungsleitung 71 vorgesehen sein.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Fall veranschaulicht, bei dem die Steuereinheit 30 oder 130 Beziehungsdaten erstellt, aber ohne darauf beschränkt zu sein, können die Beziehungsdaten außerhalb des Wärmequellensystems 100 oder 200 erstellt und im Vorhinein in der Speichereinrichtung 50 gespeichert werden. In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurden die Graphdaten als die Beziehungsdaten veranschaulicht, aber die Beziehungsdaten sind nicht darauf beschränkt. Die Beziehungsdaten können zum Beispiel Tabelleninformationen sein, in denen der Bereich der Durchsatzwerte der Durchflussratensteuerungspumpe 73 der Referenzbetriebsfrequenz zugeordnet ist. Die Beziehungsdaten können zum Beispiel Tabelleninformationen sein, in denen der Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe 73 dem Referenzbereich zugeordnet ist. In diesem Fall kann die Steuereinheit 30 oder 130 von den Tabelleninformationen den Referenzbereich erhalten, anstatt die Referenzbetriebsfrequenz zu erhalten, und bestimmen, ob die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 innerhalb des Referenzbereichs liegt oder nicht.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Fall veranschaulicht, in dem die Steuereinheit 30 oder 130 den Betrieb gemäß eines Betriebssignals von der Eingabeeinrichtung 40 startet, aber das Starten der Steuereinheit 30 oder 130 ist nicht darauf beschränkt. Die Steuereinheit 30 oder 130 kann den Betrieb zum Beispiel gemäß einer Anweisung von einer externen Vorrichtung, wie zum Beispiel einer zentralen Steuereinheit, einer Fernsteuerung der Lastvorrichtung 500 oder anderen Einrichtungen starten.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Beispiel veranschaulicht, bei dem eine voreingestellte Betriebsfrequenz einem voreingestellten Durchsatzwert zugeordnet wird, aber ohne darauf beschränkt zu sein, kann in der Speichereinrichtung 50 eine Vielzahl eingestellter Betriebsfrequenzen einem voreingestellten Durchsatzwert zugordnet werden. Eine Prioritätenfolge kann für eine Vielzahl eingestellter Betriebsfrequenzen eingestellt werden, die einem voreingestellten Durchsatzwert zugeordnet sind, so dass die Befehlsverarbeitungseinheit 32a eingestellte Betriebsfrequenzen in absteigender Prioritätenfolge erwerben kann. Das heißt, wenn die Temperaturbestimmungseinheit 32b bestimmt, dass die gemessene Temperatur nicht den Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht, kann die Befehlsverarbeitungseinheit 32a eine voreingestellte Betriebsfrequenz mit der nächst höchsten Priorität von der Speichereinrichtung 50 erwerben und einen Betriebsbefehl mit der erworbenen voreingestellten Betriebsfrequenz an die Betriebssteuereinheit 34 übertragen.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Fall veranschaulicht, in dem der Betrieb des Wärmequellensystems 100 oder 200 angehalten wird, wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters 21 außerhalb des Referenzbereichs liegt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die Steuereinheit 30 oder 130 kann zum Beispiel eine Steuerung zum Herabsetzen der Betriebsfrequenz des Verdichters 21 um eine eingestellte Menge in Übereinstimmung mit einem gewissen Maß an Divergenz zwischen der aktuellen Betriebsfrequenz des Verdichters 21 und der Referenzbetriebsfrequenz durchführen.
Weiterhin kann die Wärmequelleneinrichtung 10 oder 110 eine drahtlose Kommunikationseinheit beinhalten, die drahtlose Kommunikation mit einem externen Kommunikationsendgerät durchführt. Wird ein Ausgabebefehl von der Anomaliebestimmungseinheit 33b übertragen, kann die Betriebssteuereinheit 34 über die drahtlose Kommunikationseinheit Anomalieinformationen an das externe Kommunikationsendgerät übertragen. Dadurch ist es möglich, Anomalieinformationen direkt an das Kommunikationsendgerät eines Servicemitarbeiters oder einer anderen Person, die das Wärmequellensystem 100 oder 200 reparieren, zu übertragen und somit schnell eine im Wärmequellensystem 100 oder 200 erzeugte Anomalie zu handhaben.
Das Wärmequellensystem 100 der Ausführungsform 1 kann wie im Fall des Wärmequellensystems 200 der Ausführungsform 2 die lastseitige Steuereinrichtung 90 beinhalten. Auf der anderen Seite kann das Wärmequellensystem 200 der Ausführungsform 2 wie im Fall des Wärmequellensystems 100 der Ausführungsform 1 ohne die lastseitige Steuereinrichtung 90 eingerichtet sein. Außerdem, obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen ein Fall veranschaulicht wurde, in dem die Eingabeeinrichtung 40 und die Anzeigeeinrichtung, die ein Beispiel der Ausgabeeinrichtung 45 ist, separat vorgesehen sind, aber ohne darauf beschränkt zu sein, kann die Wärmequelleneinrichtung 10 ein Berührungsfeld beinhalten, das beide aufweist, die Funktion der Eingabeeinrichtung 40 und die Funktion der Anzeigeeinrichtung.
Bezugszeichenliste
10, 110 Wärmequelleneinrichtung 20 Kältemittelkreislauf 21 Verdichter 22 Wärmemediumswärmetauscher 23 Dekompressionseinrichtung 24 Wärmequellenseitiger Wärmetauscher 25 Kältemittelpumpe 30, 130 Steuereinheit 31 Betriebsmodusbestimmungseinheit 32 Datenverarbeitungseinheit 32a Befehlsverarbeitungseinheit 32b Temperaturbestimmungseinheit 32c Datenerstellungseinheit 33 Normalbetrieb-Verarbeitungseinheit 33a Betriebsbefehlseinheit 33b Anomaliebestimmungseinheit 34 Betriebssteuereinheit 40 Eingabeeinrichtung 45 Ausgabeeinrichtung 50 Speichereinrichtung 53 wärmequellenseitige Pumpe 60 Erster Wärmemediumskreislauf 61, 71, 81 Versorgungsleitung 62, 72, 82 Rücklaufleitung 63 wärmequellenseitige Pumpe 64 lastseitiger Wärmetauscher 65 Temperatursensor 70 Zweiter Wärmemediumskreislauf 73 Durchflussratensteuerungspumpe 80 Vorratsbehälter 90 lastseitige Steuereinrichtung 100 Wärmequellensystem 133 Normalbetrieb-Verarbeitungseinheit 133c Effizienzverarbeitungseinheit 160 Erster Wärmemediumskreislauf 161 Wärmespeicherkreislauf 162 Versorgungskreislauf 200 Wärmequellensystem 500 Lastvorrichtung 510 Elektrisches Ventil 520 Wärmetauscher
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016 [0003]
JP 166718 [0003]

Claims

Wärmequellensystem, das einer Lastvorrichtung Wärmeenergie oder Kühlenergie zuführt, wobei das Wärmequellensystem umfasst: eine Wärmequelleneinrichtung, umfassend einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter, der eingerichtet ist, um ein Kältemittel zu verdichten, einen Wärmemediumwärmetauscher, der eingerichtet ist, um Wärme zwischen dem Kältemittel und einem Wärmemedium, das darin von einer Lastseite strömt, auszutauschen, eine Dekompressionseinrichtung, die eingerichtet ist, um das Kältemittel zu dekomprimieren, und einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher, der eingerichtet ist, um Wärme zwischen Luft und dem Kältemittel auszutauschen, die über eine Kältemittelleitung verbunden sind, damit das Kältemittel zirkulieren kann; eine Durchflussratensteuerungspumpe, die eingerichtet ist, um eine Durchflussrate des durch die Lastvorrichtung strömenden Wärmemediums zu steuern; eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, um Betriebe des Verdichters und die Durchflussratensteuerungspumpe zu steuern; und eine Speichereinrichtung, die eingerichtet ist, um Beziehungsdaten, die eine Beziehung zwischen einem Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe und einer Betriebsfrequenz des Verdichters anzeigen, zu speichern, wobei die Steuereinheit eine Anomaliebestimmungseinheit beinhaltet, die eine Referenzbetriebsfrequenz erhält, die als Referenz für die Betriebsfrequenz des Verdichters dient, mit Bezug auf die Beziehungsdaten eines aktuellen Durchsatzwertes der Durchflussratensteuerungspumpe, eine aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters mit der erhaltenen Referenzbetriebsfrequenz vergleicht, und bestimmt, ob im System eine Anomalie auftritt oder nicht.
Wärmequellensystem nach Anspruch 1, wobei die Anomaliebestimmungseinheit bestimmt, dass im System eine Anomalie auftritt, wenn die aktuelle Betriebsfrequenz des Verdichters außerhalb eines Referenzbereichs liegt, der auf die Referenzbetriebsfrequenz zentriert bestimmt wird.
Wärmequellensystem nach Anspruch 2, wobei der Referenzbereich ein Bereich ist des Größerseins als ein Wert, der durch Multiplikation der Referenzbetriebsfrequenz mit einer Untergrenz-Bestimmungsrate, die kleiner als 1 ist, erhalten wird und des Kleinerseins als ein Wert, der durch Multiplikation der Referenzbetriebsfrequenz mit einer Obergrenz-Bestimmungsrate, die größer als 1 ist, erhalten wird.
Wärmequellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner einen Vorratsbehälter umfassend, der zwischen dem Wärmemediumwärmetauscher und der Lastvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit eine Effizienzverarbeitungseinheit umfasst, die, wenn die Anomaliebestimmungseinheit bestimmt, dass sich das System in einem normalen Zustand befindet, den Verdichter veranlasst, bei einer Frequenz maximaler Effizienz zu arbeiten, die eine Betriebsfrequenz des Verdichters ist, wenn die Wärmequelleneinrichtung mit maximaler Effizienz arbeitet, um den Vorratsbehälter zu veranlassen, Wärme zu speichern.
Wärmequellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: eine Versorgungsleitung, durch die ein aus dem Wärmemediumwärmetauscher strömendes Wärmemedium fließt; eine Rücklaufleitung, durch die ein in den Wärmemediumwärmetauscher strömendes Wärmemedium fließt; und einen Temperatursensor, der an der Versorgungsleitung vorgesehen ist und eingerichtet ist, um eine Temperatur des durch die Versorgungsleitung strömenden Wärmemediums zu messen, wobei die Steuereinheit eine Datenverarbeitungseinheit umfasst, die den Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe zu zwei oder mehr voreingestellten Durchsatzwerten ändert und für jeden voreingestellten Durchsatzwert der Durchflussratensteuerungspumpe die Betriebsfrequenz des Verdichters ändert, die Betriebsfrequenz des Verdichters einem voreingestellten Durchsatzwert zu diesem Zeitpunkt zuordnet, wenn die durch den Temperatursensor gemessene Temperatur einen Temperaturgleichgewichtspunkt erreicht, und den zugeordneten Datensatz als Gleichgewichtsdaten in der Speichereinrichtung speichert, und die Datenverarbeitungseinheit eine Datenerstellungseinheit umfasst, die die Beziehungsdaten auf Grundlage der zwei oder mehr in der Speichereinrichtung gespeicherten Gleichgewichtsdatenelemente erstellt.
Wärmequellensystem nach Anspruch 5, wobei die Datenerstellungseinheit Daten eines Graphen erstellt, der die Gleichgewichtsdaten als Beziehungsdaten verbindet.
Wärmequellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner eine Benachrichtigungseinrichtung umfassend, die meldet, wenn die Anomaliebestimmungseinheit bestimmt, dass eine Anomalie auftritt, wobei die Anomalieinformationen unter Verwendung von mindestens einem von Ton und Sprache anzeigen, dass sich das System in einem anormalen Zustand befindet.
Wärmequellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner eine Anzeigeeinrichtung umfassend, die, wenn die Anomaliebestimmungseinheit bestimmt, dass eine Anomalie auftritt, unter Verwendung von mindestens einem von Zeichen und Bildern die Anomalieinformationen, die anzeigen, dass sich das System in einem anormalen Zustand befindet, anzeigt.