JP2010133604A - 暖房システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】暖房装置の冷媒回路(10)に、第1高圧冷媒配管(1a)から分岐して第2高圧冷媒配管(1b)に接続される高圧バイパス配管(5)と、高圧バイパス配管(5)に流入した高圧冷媒を第1高圧冷媒配管(1a)側から第2高圧冷媒配管(1b)側へ送る冷媒ポンプ(3)と、冷媒ポンプ(3)から送られた高圧冷媒に温熱を吸収させる太陽熱用熱交換器(2)とを設ける。
【選択図】図1
Description
上記冷媒回路(1)は、圧縮機(10)と第1逆止弁(14)と室内熱交換器(利用側熱交換器)(11)と膨張弁(膨張機構)(12)と室外熱交換器(熱源側熱交換器)(13)とが順に冷媒配管で接続されてなる。尚、上記室外熱交換器(13)は室外に設置され、上記室内熱交換器(11)は室内に設置されている。又、上記第1逆止弁(14)は、圧縮機(10)から室内熱交換器(11)へ向かう冷媒の流れを許容する向きに取り付けられている。
上記コントローラ(20)には、上記暖房装置の各部にそれぞれ設けられた温度センサ(21,22,23)と圧力センサ(24,25)と流量計(26)とが電気配線を介して接続されるとともに、上記圧縮機(10)、上記冷媒ポンプ(3)、上記膨張弁(12)、及び上記流量調整弁(7)等のアクチュエータ類が電気配線を介してそれぞれ接続されている。そして、上記コントローラ(20)が、上記センサ類からの検出信号に応じて、上記アクチュエータ類の制御を行うように構成されている。
次に、上記暖房装置の運転動作について説明する。
次に、上記コントローラ(20)における第1制御部(20a)及び第2制御部(20b)の制御動作について説明する。
流量計(26)で検出された上記高圧バイパス配管(5)の流量値が所定値よりも小さくなると、該流量調整弁(7)を全閉にして、該高圧バイパス配管(5)に冷媒が流れないようにする。
本実施形態によれば、上記室内熱交換器(11)で放熱した冷媒のうち、上記高圧バイパス配管(5)の方へ流れた冷媒を上記冷媒ポンプ(3)で高圧状態のまま上記太陽熱用熱交換器(2)に送り、該太陽熱用熱交換器(2)で吸熱させることができる。こうすると、従来とは違い、上記太陽熱用熱交換器(2)から流出した冷媒を再び所定の圧力まで圧縮する必要がない。したがって、上記冷媒を減圧させない分だけ、従来よりも上記圧縮機(10)の消費電力量を低減して、暖房装置の成績係数を向上させることができる。
上記実施形態の暖房装置では、上記冷媒ポンプ(3)から送られた高圧冷媒に温熱を吸収させる吸熱用熱交換器を上記太陽熱用熱交換器(2)で構成していたが、変形例1では、図2に示すように、上記吸熱用熱交換器を上記暖房装置に設けられた集熱回路(30)の放熱器(集熱用熱交換器)(2)で構成している。
実施形態の変形例2に係る暖房装置と上記実施形態に係る暖房装置とでは、上記高圧バイパス配管(5)を流れる高圧冷媒の流量制御方法及び該高圧冷媒の圧力制御方法が異なる。又、変形例2の暖房装置と上記実施形態の暖房装置とでは、上記高圧バイパス配管(5)に接続される要素機器の構成も異なる。ここでは、異なる点についてのみ説明する。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
2 太陽熱用熱交換器(吸熱用熱交換器)
3 冷媒ポンプ
4 第2逆止弁
5 高圧バイパスライン
7 流量調整弁(流量調整手段)
8 背圧調整部(背圧調整手段)
10 圧縮機
11 利用側熱交換器(室内熱交換器)
12 膨張弁(膨張機構)
13 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
14 第1逆止弁
15 低圧ライン
20 コントローラ
20a 第1制御部(第1制御手段)
20b 第2制御部(第2制御手段)
21 吐出温度センサ(吐出温度検出手段)
22 冷媒出口温度センサ(冷媒出口温度検出手段)
23 冷媒入口温度センサ(冷媒入口温度検出手段)
24 吐出圧力センサ(吐出圧力検出手段)
25 冷媒出口圧力センサ(冷媒圧力検出手段)
26 流量計(流量検出手段)
Claims (11)
- 圧縮機(10)と利用側熱交換器(11)と膨張機構(12)と熱源側熱交換器(13)とが冷媒配管で接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路(1)を備えた暖房システムであって、
上記冷媒回路(1)には、上記利用側熱交換器(11)から流出した高圧冷媒が流れる上記冷媒回路(10)の第1高圧冷媒配管(1a)から分岐して上記圧縮機(10)から吐出された高圧冷媒が流れる上記冷媒回路(10)の第2高圧冷媒配管(1b)に接続される高圧バイパス配管(5)と、
上記高圧バイパス配管(5)に流入した高圧冷媒を第1高圧冷媒配管(1a)側から第2高圧冷媒配管(1b)側へ送る冷媒ポンプ(3)と、
上記冷媒ポンプ(3)から送られた高圧冷媒に温熱を吸収させる吸熱用熱交換器(2)とが設けられていることを特徴とする暖房システム。 - 請求項1において、
上記吸熱用熱交換器(2)は、太陽から放出される太陽熱を集めて温熱を生成する集熱部(6)と上記高圧バイパス配管(5)に連通する冷媒流路(2a)とを有して、上記冷媒流路(2a)を流れる高圧冷媒に上記集熱部(6)の温熱を吸収させるように構成されていることを特徴とする暖房システム。 - 請求項2において、
上記吸熱用熱交換器(2)は、内部が真空状態に保たれたガラス状の真空容器(9)を有し、その真空容器(9)の内部に上記集熱部(6)と上記冷媒流路(2a)とが収容されていることを特徴とする暖房システム。 - 請求項1において、
太陽から放出される太陽熱を集めて温熱を生成する集熱部(6)と熱媒体が流れる熱媒体流路(32a)とを有して、上記熱媒体流路(32a)の熱媒体に上記集熱部(6)の温熱を吸収させる集熱用熱交換器(32)を備え、
上記吸熱用熱交換器(2)は、上記集熱用熱交換器(32)で温熱を吸収した熱媒体が流れる高温側流路(33b)と上記高圧バイパス配管(5)に連通する低温側流路(33a)とを有して、上記低温側流路(33a)を流れる高圧冷媒に上記高温側流路(33b)の熱媒体の温熱を吸収させるように構成されていることを特徴とする暖房システム。 - 請求項4において、
上記集熱用熱交換器(32)は、内部が真空状態に保たれたガラス状の真空容器(9)を有し、
該真空容器(9)の内部に上記集熱部(6)と上記熱媒体流路(32a)とが収容されていることを特徴とする暖房システム。 - 請求項1から5の何れか1つにおいて、
上記高圧バイパス配管(5)における上記吸熱用熱交換器(2)の下流側には、該吸熱用熱交換器(2)から第2高圧冷媒配管(1b)へ向かう高圧冷媒の流れを許容する向きに逆止弁(4)が取り付けられていることを特徴とする暖房システム。 - 請求項1から6の何れか1つにおいて、
上記圧縮機(10)から吐出される高圧冷媒の温度を検出する吐出温度検出手段(21)と上記吸熱用熱交換器(2)の冷媒出口温度を検出する冷媒出口温度検出手段(22)と、上記高圧バイパス配管(5)を流れる冷媒の流量を調整する流量調整手段(7)とを有し、
上記冷媒出口温度検出手段(22)の検出値が上記吐出温度検出手段(21)の検出値と同じ値になるように上記流量調整手段(7)を動作させる第1動作を行うことが可能な第1制御手段(20a)を備えていることを特徴とする暖房システム。 - 請求項7において、
上記高圧バイパス配管(5)を流れる高圧冷媒の流量を検出する流量検出手段(26)を有し、
上記第1制御手段(20a)は、上記流量検出手段(26)の検出値が所定値よりも小さくなると、上記第1動作を止めて上記第1高圧冷媒配管(1a)から上記高圧バイパス配管(5)への高圧冷媒の流れを禁止するように上記流量調整手段(7)を動作させる第2動作を行うことを特徴とする暖房システム。 - 請求項7又は8において、
上記吸熱用熱交換器(2)の冷媒入口温度を検出する冷媒入口温度検出手段(23)を有し、
上記第1制御手段(20a)は、上記冷媒出口温度検出手段(22)及び上記冷媒入口温度検出手段(23)の検出値から算出される上記吸熱用熱交換器(2)の冷媒出入口温度差が所定値よりも小さくなると、上記第1動作を止めて上記第1高圧冷媒配管(1a)から上記高圧バイパス配管(5)への冷媒の流れを禁止するように上記流量調整手段(7)を動作させる第3動作を行うことを特徴とする暖房システム。 - 請求項7から9の何れか1つにおいて、
上記圧縮機(10)から吐出される高圧冷媒のみの圧力を検出する吐出圧力検出手段(24)と、上記吸熱用熱交換器(2)から流出する高圧冷媒のみの圧力を検出する冷媒圧力検出手段(25)と、上記冷媒ポンプ(3)の背圧を調整する背圧調整手段(8)とを有し、
上記第1制御手段(20a)の第1動作時に、上記冷媒圧力検出手段(25)の検出値が上記吐出圧力検出手段(24)の検出値と同じ値になるように、上記背圧調整手段(8)を調整する第2制御手段(20b)を備えていることを特徴とする暖房システム。 - 請求項1から10の何れか1つにおいて、
上記冷媒回路(1)を流れる冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする暖房システム。
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CN114165938A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-11 | 山东创利思源环境科技有限责任公司 | 一种新的太阳能和空气热能的双蒸发热泵系统 |
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