JP2012057852A - Heat pump system, and method for controlling heat pump system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機と給湯器とを含むヒートポンプシステムの技術に関し、特に空気調和機の空気熱交換器と給湯器の水熱交換器とに冷媒を供給するための、運転周波数を変更可能な圧縮機を含むヒートポンプシステムの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a heat pump system including an air conditioner and a water heater, and in particular, an operation frequency for supplying refrigerant to an air heat exchanger of the air conditioner and a water heat exchanger of the water heater can be changed. The present invention relates to a technology of a heat pump system including a simple compressor.
運転周波数を変更可能な圧縮機を含むヒートポンプシステムが知られている。そのようなヒートポンプシステムの中には、空気調和機の冷媒の温度に基づいて、圧縮機の運転周波数を変更するものがある。 A heat pump system including a compressor capable of changing an operation frequency is known. Some such heat pump systems change the operating frequency of the compressor based on the temperature of the refrigerant of the air conditioner.
たとえば、特開2009−299914号公報(特許文献1)には、多室空気調和機が開示されている。特開2009−299914号公報(特許文献1)には、暖房運転中のサーモオン室内機の能力ランクに応じて圧縮機の基本周波数を決定し、外気温度と圧縮機周波数より室外ファン回転数を決定し、暖房運転中接続全室内機の室内熱交換器温度と目標凝縮温度、室外熱交換器温度と外気温度のそれぞれの差温によって圧縮機周波数または室外ファン回転数を上昇補正することが記載されている。 For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-299914 (Patent Document 1) discloses a multi-room air conditioner. In JP 2009-299914 A (Patent Document 1), the basic frequency of the compressor is determined according to the capability rank of the thermo-on indoor unit during heating operation, and the outdoor fan rotation speed is determined from the outside air temperature and the compressor frequency. In addition, it is described that the compressor frequency or the outdoor fan rotational speed is corrected to be increased by the difference between the indoor heat exchanger temperature and the target condensation temperature, the outdoor heat exchanger temperature and the outdoor air temperature of all indoor units connected during heating operation. ing.
空気熱交換器や水熱交換器の内部を流れる冷媒の圧力の上昇を制限することによって、ヒートポンプシステムの各部が過負荷になることを防止したい。たとえば、冷媒の配管の温度を測定することによって、空気熱交換器や水熱交換器の内部を流れる冷媒の圧力を推定することが考えられる。 By limiting the rise in the pressure of the refrigerant flowing inside the air heat exchanger or the water heat exchanger, we want to prevent each part of the heat pump system from becoming overloaded. For example, it is conceivable to estimate the pressure of the refrigerant flowing inside the air heat exchanger or the water heat exchanger by measuring the temperature of the refrigerant piping.
ここで、空気熱交換器内部に位置する冷媒の配管の周りには室内空気が流れるため、空気熱交換器内部に位置する冷媒の配管の温度を測定することは容易である。しかしながら、水熱交換器内部に位置する冷媒の配管の周りには水が流れるため、水熱交換器内部に位置する冷媒の配管の温度を測定することは困難である。換言すれば、水熱交換器内部に位置する冷媒の配管の温度を測定するためのコストは、空気熱交換器内部に位置する冷媒の配管の温度を測定するためのコストよりも高い。 Here, since indoor air flows around the refrigerant pipe located inside the air heat exchanger, it is easy to measure the temperature of the refrigerant pipe located inside the air heat exchanger. However, since water flows around the refrigerant pipe located inside the water heat exchanger, it is difficult to measure the temperature of the refrigerant pipe located inside the water heat exchanger. In other words, the cost for measuring the temperature of the refrigerant pipe located inside the water heat exchanger is higher than the cost for measuring the temperature of the refrigerant pipe located inside the air heat exchanger.
本発明の目的は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、水熱交換器内部に位置する冷媒の配管の温度を測定せずとも、圧縮機の運転周波数を有効に制御することができるヒートポンプシステムを提供することにある。 An object of the present invention is to solve such a problem, and the object is to effectively improve the operating frequency of the compressor without measuring the temperature of the refrigerant pipe located inside the water heat exchanger. It is to provide a heat pump system that can be controlled.
この発明のある局面に従うと、運転周波数を変更可能な圧縮機と、圧縮機からの冷媒を利用することによって空気の温度を制御するための空気熱交換器と、空気熱交換器の内部における冷媒の温度を測定するための第1の温度センサと、空気熱交換器の出口における冷媒の温度を測定するための第2の温度センサとを有する空気調和機と、圧縮機からの冷媒を利用することによって水の温度を制御するための水熱交換器を有する給湯器と、圧縮機を制御するためのコントローラとを備えるヒートポンプシステムが提供される。暖房サイクルにおいて、コントローラは、空気熱交換器の内部における冷媒の温度が空気熱交換器の出口における冷媒の温度以上であるときに、空気熱交換器の内部における冷媒の温度に基づいて圧縮機の運転周波数を制御し、空気熱交換器の内部における冷媒の温度が空気熱交換器の出口における冷媒の温度未満であるときに、空気熱交換器の出口における冷媒の温度に基づいて圧縮機の運転周波数を制御する。 According to one aspect of the present invention, a compressor capable of changing an operating frequency, an air heat exchanger for controlling the temperature of air by using refrigerant from the compressor, and a refrigerant inside the air heat exchanger An air conditioner having a first temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant and a second temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger, and utilizing the refrigerant from the compressor Accordingly, a heat pump system including a water heater having a water heat exchanger for controlling the temperature of water and a controller for controlling the compressor is provided. In the heating cycle, the controller controls the compressor based on the refrigerant temperature inside the air heat exchanger when the refrigerant temperature inside the air heat exchanger is equal to or higher than the refrigerant temperature at the outlet of the air heat exchanger. Control the operating frequency and operate the compressor based on the refrigerant temperature at the outlet of the air heat exchanger when the refrigerant temperature inside the air heat exchanger is less than the refrigerant temperature at the outlet of the air heat exchanger Control the frequency.
好ましくは、コントローラは、空気調和機の停止中かつ給湯器の運転中に、空気熱交換器の内部における冷媒の温度が空気熱交換器の出口における冷媒の温度以上であるときに、空気熱交換器の内部における冷媒の温度に基づいて圧縮機の運転周波数を制御し、空気熱交換器の内部における冷媒の温度が空気熱交換器の出口における冷媒の温度未満であるときに、空気熱交換器の出口における冷媒の温度に基づいて圧縮機を制御する。コントローラは、空気調和機の暖房運転中に、空気熱交換器の内部における冷媒の温度に基づいて圧縮機の運転周波数を制御する。 Preferably, the controller performs air heat exchange when the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is equal to or higher than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger while the air conditioner is stopped and the water heater is operating. An air heat exchanger that controls the operating frequency of the compressor based on the temperature of the refrigerant inside the heat exchanger and when the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is less than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger The compressor is controlled based on the temperature of the refrigerant at the outlet. The controller controls the operation frequency of the compressor based on the temperature of the refrigerant in the air heat exchanger during the heating operation of the air conditioner.
好ましくは、コントローラは、空気調和機の停止中かつ給湯器の運転中に、空気熱交換器の内部における冷媒の温度が空気熱交換器の出口における冷媒の温度以上であるときに、空気熱交換器の内部における冷媒の温度が予め定められた第1の温度以上であるとき、圧縮機の運転周波数を低下させ、空気熱交換器の内部における冷媒の温度が空気熱交換器の出口における冷媒の温度未満であるときに、空気熱交換器の出口における冷媒の温度が第1の温度以上であるとき、圧縮機の運転周波数を低下させる。コントローラは、空気調和機の暖房運転中に、空気熱交換器の内部における冷媒の温度が予め定められた第2の温度以上であるときに、圧縮機の運転周波数を低下させる。 Preferably, the controller performs air heat exchange when the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is equal to or higher than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger while the air conditioner is stopped and the water heater is operating. When the temperature of the refrigerant inside the heat exchanger is equal to or higher than a predetermined first temperature, the operating frequency of the compressor is lowered, and the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is reduced by the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger. When the temperature is lower than the temperature, the operating frequency of the compressor is decreased when the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger is equal to or higher than the first temperature. The controller reduces the operating frequency of the compressor when the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is equal to or higher than a predetermined second temperature during the heating operation of the air conditioner.
好ましくは、第1の温度センサは、空気熱交換器の内部における冷媒の配管の温度を冷媒の温度として測定する。第2の温度センサは、空気熱交換器の出口における冷媒の配管の温度を冷媒の温度として測定する。 Preferably, the first temperature sensor measures the temperature of the refrigerant pipe inside the air heat exchanger as the refrigerant temperature. The second temperature sensor measures the temperature of the refrigerant piping at the outlet of the air heat exchanger as the refrigerant temperature.
この発明の別の局面に従うと、運転周波数を変更可能な圧縮機と、圧縮機からの冷媒を利用することによって室内空気の温度を制御するための空気熱交換器と空気熱交換器の内部における冷媒の温度を測定するための第1の温度センサと空気熱交換器の出口における冷媒の温度を測定するための第2の温度センサとを有する空気調和機と、圧縮機からの冷媒を利用することによって水の温度を制御するための給湯器と、圧縮機を制御するためのコントローラとを含むヒートポンプシステムの制御方法が提供される。制御方法は、コントローラが、空気熱交換器の内部における冷媒の温度および空気熱交換器の出口における冷媒の温度のいずれが高いかを判断するステップと、コントローラが、空気熱交換器の内部における冷媒の温度が空気熱交換器の出口における冷媒の温度以上であるときに、空気熱交換器の内部における冷媒の温度に基づいて圧縮機の運転周波数を制御するステップと、コントローラが、空気熱交換器の内部における冷媒の温度が空気熱交換器の出口における冷媒の温度未満であるときに、空気熱交換器の出口における冷媒の温度に基づいて圧縮機を制御するステップとを備える。 According to another aspect of the present invention, a compressor capable of changing an operating frequency, an air heat exchanger for controlling the temperature of indoor air by using refrigerant from the compressor, and the inside of the air heat exchanger An air conditioner having a first temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant and a second temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger, and using the refrigerant from the compressor Accordingly, there is provided a method of controlling a heat pump system including a water heater for controlling the temperature of water and a controller for controlling the compressor. In the control method, the controller determines which of the refrigerant temperature in the air heat exchanger and the refrigerant temperature at the outlet of the air heat exchanger is higher, and the controller has the refrigerant in the air heat exchanger. Controlling the operating frequency of the compressor based on the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger when the temperature of the refrigerant is equal to or higher than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger; And controlling the compressor based on the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger when the temperature of the refrigerant inside the refrigerant is lower than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger.
以上のように、本発明によって、水熱交換器内部に位置する冷媒の配管の温度を測定せずとも、圧縮機の運転周波数を有効に制御することができるヒートポンプシステムを提供することにある。 As described above, an object of the present invention is to provide a heat pump system that can effectively control the operating frequency of a compressor without measuring the temperature of a refrigerant pipe located inside the water heat exchanger.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<ヒートポンプシステムの全体構成>
まず、本実施の形態に係るヒートポンプシステムの全体構成について説明する。図1は、本実施の形態に係るヒートポンプシステム1の全体構成を示すイメージ図である。
<Overall configuration of heat pump system>
First, the overall configuration of the heat pump system according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is an image diagram showing an overall configuration of a heat pump system 1 according to the present embodiment.
図1を参照して、ヒートポンプシステム1は、給湯器201、給湯器201用の電子膨張弁221、室外熱交換器254、それらを連結する冷媒配管251を含むヒートポンプ回路を含む。ヒートポンプ回路は、給湯器201と、給湯器201用の電子膨張弁221とに並列に、エアーコンディショナ202と、エアーコンディショナ202用の電子膨張弁222とをさらに含む。エアーコンディショナ202と、エアーコンディショナ202用の電子膨張弁222は、冷媒配管252によって連結されている。このヒートポンプ回路内では、たとえばCO2が冷媒として循環している。
With reference to FIG. 1, the heat pump system 1 includes a heat pump circuit including a
給湯器201は、冷媒配管251を流れる冷媒と水との間で熱を交換するための、水熱交換器211と、水熱交換器211の直後の冷媒配管251の温度を測定するための水出口温度センサ233とを含む。
The
エアーコンディショナ202は、室内に配置される。エアーコンディショナ202は、冷媒配管252を流れる冷媒と室内空気との間で熱を交換するための空気熱交換器212と、空気熱交換器212の内部(中央部)に位置する冷媒の配管252の温度を測定するための空気熱交中間温度センサ231と、空気熱交換器212の直後の冷媒配管252の温度を測定するための空気出口温度センサ232とを含む。
The
なお、本実施の形態においては、空気熱交中間温度センサ231は、空気熱交換器212内部において、冷媒配管252の外周に密接するように設置される。このような構成によって、空気熱交換器212の内部を流れる冷媒あるいは空気熱交換器212の内部に滞留する冷媒の温度を測定することができる。
In the present embodiment, the air heat exchanger
圧縮機253は、電動モータとアキュムレータとを内蔵する。圧縮機253は、後述するコントローラ100からの指令に基づいて、電動モータの運転周波数を変更する。アキュムレータは、電動モータによって駆動される。アキュムレータは、気相冷媒を臨界圧力以上まで圧縮し、圧縮された気相冷媒を四方弁256へと吐出する。すなわち、圧縮機253は、コントローラ100からの指令に基づいて、冷媒の吐出速度を変更する。
The
圧縮機253からの気相冷媒は、電子膨張弁221が開放されているときは、四方弁256、冷媒配管251、給湯器201の水熱交換器211、電子膨張弁221、室外熱交換器254を通って、四方弁256へと戻ってくる。本実施の形態においては、四方弁256は暖房サイクルを構成するように切り替えられており、給湯器201(水熱交換器211)が停止しているときには電子膨張弁221が閉じられ(絞られ)、給湯器201(水熱交換器211)が運転しているときには電子膨張弁221が開かれる。
When the
また、圧縮機253からの気相冷媒は、電子膨張弁222が開放されているときは、四方弁256、冷媒配管252、エアーコンディショナ202の空気熱交換器212、電子膨張弁222、室外熱交換器254を通って、四方弁256へと戻ってくる。本実施の形態においては、エアーコンディショナ202(空気熱交換器212)が停止しているときには電子膨張弁222が閉じられ(絞られ)、エアーコンディショナ202(空気熱交換器212)が運転しているときには電子膨張弁222が開かれる。
In addition, when the
室外熱交換器254は、冷媒と室外の大気との熱交換を実行する。室外熱交換器254の近傍には送風ファン255が配置されている。送風ファン255は、室外熱交換器254内における、大気から冷媒への熱の移動(冷媒の吸熱)を促進する。
The
コントローラ100は、給湯器201、エアーコンディショナ202、電子膨張弁221、電子膨張弁222、圧縮機253、送風ファン255などの動作を制御する。たとえば、コントローラ100は、圧縮機253の運転周波数を制御することによって、冷媒の循環を制御する。
The
また、コントローラ100は、空気熱交中間温度センサ231から空気熱交換器212内を流れる冷媒の温度を示すデータを受信する。コントローラ100は、空気出口温度センサ232から空気熱交換器212直後の冷媒の温度を示すデータを受信する。コントローラ100は、水出口温度センサ233から水熱交換器211直後の冷媒の温度を示すデータを受信する。コントローラ100は、それらの温度に基づいて圧縮機253の運転周波数を制御することによって、エアーコンディショナ202からの空気や給湯器201からの水の温度を調節することができる。
In addition, the
<コントローラ100のハードウェア構成>
本実施の形態に係るコントローラ100のハードウェア構成の一態様について説明する。図2は、本実施の形態に係るコントローラ100のハードウェア構成を表わすブロック図である。
<Hardware configuration of
One aspect of the hardware configuration of the
なお、後述するコントローラ100の代わりに、たとえば、メモリと演算装置とインターフェイスとを含むマイクロコンピュータなど、他のコンピュータを利用してもよい。また、後述するCPU(Central Processing Unit)110の代わりに、たとえば、MPU(Micro Processing Unit)など、他の演算装置を利用しても良い。
Instead of the
コントローラ100は、メモリ101と、ディスプレイ102と、タブレット103と、ボタン104と、通信インターフェイス105と、CPU110とを含む。
The
メモリ101は、各種のRAM(Random Access Memory)や、ROM(Read-Only Memory)や、ハードディスクなどによって実現される。たとえば、メモリ101は、読取用のインターフェイスを介して利用される、USB(Universal Serial Bus)メモリ、CD−ROM(Compact Disc - Read Only Memory)、DVD−ROM(Digital Versatile Disk - Read Only Memory)、USB(Universal Serial Bus)メモリ、メモリカード、FD(Flexible Disk)、ハードディスク、磁気テープ、カセットテープ、MO(Magnetic Optical Disc)、MD(Mini Disc)、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを除く)、光カード、マスクROM、EPROM、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory)などの、不揮発的にプログラムを格納する媒体などによっても実現される。
The
メモリ101は、CPU110によって実行される制御プログラム、エアーコンディショナ202が停止中における判定温度(第1の判定温度)と、エアーコンディショナ202が運転中における判定温度(第2の判定温度)などを記憶する。
The
ディスプレイ102は、CPU110によって制御されることによって、ヒートポンプシステム1の運転状態を表示する。タブレット103は、ユーザの指によるタッチ操作を検出して、タッチ座標などをCPU110に入力する。CPU110は、タブレット103を介して、ユーザからの命令を受け付ける。たとえば、CPU110は、タブレット103を介して、ユーザから、給湯器201から出水されるべき水の温度(設定温度)を受け付ける。CPU110は、タブレット103を介して、ユーザから、室内設定温度(あるいはエアーコンディショナ202から出力される空気の温度)を受け付ける。
The
本実施の形態においては、ディスプレイ102の表面にタブレット103が敷設されている。すなわち、本実施の形態においては、ディスプレイ102とタブレット103とがタッチパネル106を構成する。ただし、コントローラ100は、タブレット103を有していなくとも良い。
In the present embodiment, a
ボタン104は、コントローラ100の表面に配置される。テンキーなどの複数のボタンがコントローラ100に配置されても良い。ボタン104は、ユーザから様々な命令を受け付ける。ボタン104は、ユーザからの命令をCPU110に入力する。
The
通信インターフェイス105は、CPU110からの指令に基づいて、たとえば、有線LAN、無線LAN、PLC、あるいはBluetooth(登録商標)などを利用することによって、圧縮機253、送風ファン255、空気熱交中間温度センサ231と、空気出口温度センサ232と、水出口温度センサ233と、外気温度センサ234とデータを送受信する。
The
CPU110は、メモリ101に記憶されている各種のプログラムを実行する。コントローラ100における処理は、各ハードウェアおよびCPU110により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、メモリ101に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、記憶媒体に格納されて、プログラム製品として流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラム製品として提供される場合もある。
The
このようなソフトウェアは、図示しない読取装置を利用することによってその記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信インターフェイス105を利用することによってサーバなどからダウンロードされて、メモリ101に一旦格納される。CPU110は、ソフトウェアを実行可能なプログラムの形式でメモリ101に格納してから、当該プログラムを実行する。
Such software is read from the storage medium by using a reading device (not shown), or downloaded from a server or the like by using the
なお、ダウンロードされるソフトウェアを記憶する媒体としては、CD−ROM(Compact Disc - Read Only Memory)、DVD−ROM(Digital Versatile Disk - Read Only Memory)、USB(Universal Serial Bus)メモリ、メモリカード、FD(Flexible Disk)、ハードディスク、磁気テープ、カセットテープ、MO(Magnetic Optical Disc)、MD(Mini Disc)、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを除く)、光カード、マスクROM、EPROM、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory)などの、不揮発的にプログラムを格納する媒体が挙げられる。 As media for storing downloaded software, CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disk-Read Only Memory), USB (Universal Serial Bus) memory, memory card, FD (Flexible Disk), hard disk, magnetic tape, cassette tape, MO (Magnetic Optical Disc), MD (Mini Disc), IC (Integrated Circuit) card (excluding memory card), optical card, mask ROM, EPROM, EEPROM (Electronically A medium that stores a program in a nonvolatile manner, such as Erasable Programmable Read-Only Memory.
なお、ここでいうプログラムとは、CPUにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。 Here, the program includes not only a program directly executable by the CPU but also a program in a source program format, a compressed program, an encrypted program, and the like.
<制御処理>
次に、本実施の形態に係るコントローラ100による制御処理について説明する。図3は、本実施の形態に係るコントローラ100による制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
<Control processing>
Next, control processing by the
図3を参照して、CPU110は、通信インターフェイス105を介して、エアーコンディショナ202からエアーコンディショナ202が運転中であることを示すデータを受信したか否かを判断する(ステップS102)。エアーコンディショナ202が運転中である場合(ステップS102においてYESである場合)、CPU110は、通信インターフェイス105を介して、空気熱交中間温度センサ231からエアーコンディショナ202の空気熱交換器212内部の冷媒の温度を取得する。
Referring to FIG. 3,
CPU110は、変数T1に空気熱交換器212内部の冷媒の温度を代入する(ステップS104)。CPU110は、変数T2にエアーコンディショナ202の運転中用の判定温度を代入する。CPU110は、ステップS114からの処理を実行する。
CPU110 substitutes the temperature of the refrigerant | coolant inside the
エアーコンディショナ202が運転中でない場合(ステップS102においてNOである場合)、CPU110は、給湯器201から給湯器201が運転中であることを示すデータを受信したか否かを判断する(ステップS106)。給湯器201が運転中でない場合(ステップS106においてNOである場合)、CPU110は、ステップS102からの処理を繰り返す。
If
給湯器201が運転中である場合(ステップS106においてYESである場合)、CPU110は、空気熱交中間温度センサ231からのデータと、空気出口温度センサ232からのデータとに基づいて、エアーコンディショナ202の空気熱交換器212内部の冷媒の温度が空気熱交換器212直後の冷媒の温度以上であるか否かを判断する(ステップS108)。
When the
空気熱交換器212内部の冷媒の温度が空気熱交換器212直後の冷媒の温度以上である場合(ステップS108においてYESである場合)、CPU110は、変数T1に空気熱交換器212内部の冷媒の温度を代入する(ステップS110)。CPU110は、変数T2にエアーコンディショナ202の停止中用の判定温度を代入する。CPU110は、ステップS114からの処理を実行する。
When the temperature of the refrigerant in the
空気熱交換器212内部の冷媒の温度が空気熱交換器212直後の冷媒の温度未満である場合(ステップS108においてYESである場合)、CPU110は、変数T1に空気熱交換器212直後の冷媒の温度を代入する(ステップS112)。CPU110は、変数T2にエアーコンディショナ202の停止中用の判定温度を代入する。
When the temperature of the refrigerant inside the
CPU110は、変数T1≧変数T2であるか否かを判断する(ステップS114)。変数T1≧変数T2である場合(ステップS114においてYESである場合)、CPU110は、通信インターフェイス105を介して圧縮機253の運転周波数を低下させる。変数T1≧変数T2である場合には、冷媒の圧力が圧縮機253やヒートポンプ回路の許容値を超える可能性がある。圧縮機253の運転周波数を低下させることによって、圧縮機253の過負荷状態を解消できる可能性が高い。CPU110は、ステップS102からの処理を繰り返す。
CPU110は、変数T1≧変数T2でない場合(ステップS114においてNOである場合)、冷媒の圧力が圧縮機253やヒートポンプ回路の許容値を超える可能性が低い。CPU110は、ステップS102からの処理を繰り返す。
If the variable T1 ≧ the variable T2 is not satisfied (NO in step S114), the
<まとめ>
エアーコンディショナ202が運転中の場合は、エアーコンディショナ202の空気熱交換器212の中間の温度を用いて、冷媒の圧力状態を検知することが可能である。そして、その中間の温度に基づいて圧力の過剰な上昇を防止できる。
<Summary>
When the
本実施の形態においては、コントローラ100が、空気熱交換器212の中間の温度と実験的に予め決定される運転中の判定温度とを比較する。コントローラ100は、空気熱交換器212の中間の温度が高い場合は、冷媒の圧力が上がりすぎていると判断する。コントローラ100は、圧縮機253の運転周波数を下げる。
In the present embodiment, the
一方、エアーコンディショナ202が停止中で、給湯器201が運転中の場合には、コントローラ100は、空気熱交換器212の中間の温度と出口の温度とを比較する。コントローラ100は、高い方の温度と実験的に予め決定されている判定温度とを比較する。コントローラ100は、当該高い方の温度が判定温度よりも高い場合は、冷媒の圧力が上がり過ぎていると判断し、圧縮機253の運転周波数を下げる。
On the other hand, when the
より詳細には、エアーコンディショナ202が運転中である場合には、エアーコンディショナ202用の電子膨張弁222が開放されているが、エアーコンディショナ202が停止中である場合は、エアーコンディショナ202用の電子膨張弁222が閉じられている。すなわち、給湯器201のみが運転されている場合は、エアーコンディショナ202には冷媒が滞留する。
More specifically, when the
一方で、冷媒の圧力を検知する為にはエアーコンディショナ202の空気熱交換器212や給湯器201の水熱交換器211の中間における冷媒の温度を検知することが望ましい。しかしながら、給湯器201の水熱交換器211の中間の冷媒の温度を測定するための温度センサを、冷媒配管251内や、冷媒の周囲の配管内に設けることは困難である。そのような状況に耐え得る高価な温度センサを使用することにもなるからである。
On the other hand, in order to detect the pressure of the refrigerant, it is desirable to detect the temperature of the refrigerant in the middle of the
本実施の形態においては、熱交換前の高温・高圧の冷媒が溜まっているエアーコンディショナ202の空気熱交換器212の中間の冷媒の温度と空気熱交換器212直後の冷媒の温度の高い方を利用することによって、より正確にヒートポンプ回路の高圧側の圧力状態を推測することができる。
In the present embodiment, the temperature of the refrigerant in the middle of the
その結果、本実施の形態においては、エアーコンディショナ202と給湯器201の両方を含むヒートポンプシステム1において、冷媒の圧力の検知精度を向上させることができるため、不必要に圧縮機253の運転を止めてしまったり、圧縮機253の運転周波数を低下させてしまったりすることを防止できる。
As a result, in the present embodiment, in the heat pump system 1 including both the
また、エアーコンディショナ202の種類や構成によって、空気熱交換器212の内部の冷媒の温度(中間温度)を検知する空気熱交中間温度センサの位置と空気熱交換器212の出口の冷媒の温度(出口温度)を検知する空気出口温度センサの位置と、のどちらが高いかはわからない。低い位置にある冷媒は液状態となっているため、温度が低く検知される可能性がある。そのため、本実施の形態においては、2つの温度センサからの出力値のうち、高い方の温度を用いて、圧縮機253の運転周波数を制御する。
Further, depending on the type and configuration of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 ヒートポンプシステム、100 コントローラ、101 メモリ、102 ディスプレイ、103 タブレット、104 ボタン、105 通信インターフェイス、106 タッチパネル、110 CPU、201 給湯器、202 エアーコンディショナ、211 水熱交換器、212 空気熱交換器、221,222 電子膨張弁、231 空気熱交中間温度センサ,232 空気出口温度センサ、233 水出口温度センサ、234 外気温度センサ、251 冷媒配管、252 冷媒配管、253 圧縮機、254 室外熱交換器、255 送風ファン、256 四方弁。 1 heat pump system, 100 controller, 101 memory, 102 display, 103 tablet, 104 button, 105 communication interface, 106 touch panel, 110 CPU, 201 water heater, 202 air conditioner, 211 water heat exchanger, 212 air heat exchanger, 221, 222 Electronic expansion valve, 231 Air heat exchange intermediate temperature sensor, 232 Air outlet temperature sensor, 233 Water outlet temperature sensor, 234 Outside air temperature sensor, 251 Refrigerant piping, 252 Refrigerant piping, 253 Compressor, 254 Outdoor heat exchanger, 255 Blower fan, 256 four-way valve.
Claims (5)
前記圧縮機からの冷媒を利用することによって空気の温度を制御するための空気熱交換器と、前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度を測定するための第1の温度センサと、前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度を測定するための第2の温度センサとを有する空気調和機と、
前記圧縮機からの冷媒を利用することによって水の温度を制御するための水熱交換器を有する給湯器と、
前記圧縮機を制御するためのコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度が前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度以上であるときに、前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度に基づいて前記圧縮機の運転周波数を制御し、
前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度が前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度未満であるときに、前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度に基づいて前記圧縮機の運転周波数を制御する、ヒートポンプシステム。 A compressor capable of changing the operating frequency;
An air heat exchanger for controlling the temperature of air by utilizing the refrigerant from the compressor, a first temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant in the air heat exchanger, and An air conditioner having a second temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger;
A water heater having a water heat exchanger for controlling the temperature of the water by utilizing the refrigerant from the compressor;
A controller for controlling the compressor,
The controller is
When the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is equal to or higher than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger, based on the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger, Control the operating frequency,
When the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is less than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger, the compressor is based on the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger. A heat pump system that controls the operating frequency.
前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度が前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度以上であるときに、前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度に基づいて前記圧縮機の運転周波数を制御し、
前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度が前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度未満であるときに、前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度に基づいて前記圧縮機を制御し、
前記空気調和機の運転中に、前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度に基づいて前記圧縮機の運転周波数を制御する、請求項1に記載のヒートポンプシステム。 While the air conditioner is stopped, the controller
When the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is equal to or higher than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger, based on the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger, Control the operating frequency,
When the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is lower than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger, the compressor is based on the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger. Control
The heat pump system according to claim 1, wherein an operating frequency of the compressor is controlled based on a temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger during operation of the air conditioner.
前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度が前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度以上であるときに、前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度が予め定められた第1の温度以上であるとき、前記圧縮機の運転周波数を低下させ、
前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度が前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度未満であるときに、前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度が前記第1の温度以上であるとき、前記圧縮機の運転周波数を低下させ、
前記空気調和機の運転中に、前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度が予め定められた第2の温度以上であるときに、前記圧縮機の運転周波数を低下させる、請求項1または2に記載のヒートポンプシステム。 While the air conditioner is stopped, the controller
When the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is equal to or higher than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger, the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is determined in advance. When the temperature is equal to or higher than, the operating frequency of the compressor is decreased,
When the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is lower than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger, the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger is equal to or higher than the first temperature. When the operating frequency of the compressor is reduced,
The operating frequency of the compressor is lowered when the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is equal to or higher than a predetermined second temperature during operation of the air conditioner. 2. The heat pump system according to 2.
前記第2の温度センサは、前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の配管の温度を前記冷媒の温度として測定する、請求項1から3のいずれかに記載のヒートポンプシステム。 The first temperature sensor measures the temperature of the refrigerant pipe inside the air heat exchanger as the temperature of the refrigerant,
The heat pump system according to any one of claims 1 to 3, wherein the second temperature sensor measures the temperature of the refrigerant pipe at the outlet of the air heat exchanger as the temperature of the refrigerant.
前記コントローラが、前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度および前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度のいずれが高いかを判断するステップと、
前記コントローラが、前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度が前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度以上であるときに、前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度に基づいて前記圧縮機の運転周波数を制御するステップと、
前記コントローラが、前記空気熱交換器の内部における前記冷媒の温度が前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度未満であるときに、前記空気熱交換器の出口における前記冷媒の温度に基づいて前記圧縮機を制御するステップとを備える、ヒートポンプシステムの制御方法。 A compressor capable of changing the operating frequency, an air heat exchanger for controlling the temperature of indoor air by using the refrigerant from the compressor, and the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger are measured. An air conditioner having a first temperature sensor for measuring and a second temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger, and water by utilizing the refrigerant from the compressor A control method for a heat pump system, including a water heater for controlling the temperature of the compressor and a controller for controlling the compressor,
The controller determining which of the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger and the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger is higher;
When the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is equal to or higher than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger, the controller is based on the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger. Controlling the operating frequency of the compressor;
When the temperature of the refrigerant inside the air heat exchanger is less than the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger, the controller is based on the temperature of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger. A method for controlling the heat pump system, comprising: controlling the compressor.
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