JP2012083080A - Method for controlling heat pump - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for controlling a heat pump, which controls the opening of an expansion valve in view of the excessive heating of a refrigerant sucked into a compressor.SOLUTION: The method for controlling a heat pump evaporates a refrigerant reduced in pressure by an expansion valve 14 to absorb heat of external air, and compresses the heat by a compressor 16 to used as a heat source for heating water by a water-heat exchanger 13. A, B, and C are calculated when T=A×X+B×Y+C×Z is applied when COP being the maximum, where X is a temperature of water entered into a water-heat exchanger 13, Y is a temperature of hot water output from the water-heat exchanger 13, Z is excessive heating of the refrigerant sucked into the compressor 16, and T is a temperature of the refrigerant discharged from the compressor 16. A temperature X' of water entered into the water-heat exchanger 13, a temperature Y' of hot water output from the water-heat exchanger 13, and excessive heating Z' of a refrigerant sucked into the compressor 16 are measured, and the opening of the expansion valve 14 is adjusted to approach a target discharge temperature T1 calculated from A×X'+B×Y'+C×Z'.

Description

本発明は、大気中のエネルギーを用いて水を加熱するヒートポンプの制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling a heat pump that heats water using atmospheric energy.

ヒートポンプによる水の加熱は、消費電力が抑制され二酸化炭素の排出量が削減されるため注目されている。ヒートポンプの熱効率(COP)は、圧縮機の単位消費電力に対する水に与えられる熱エネルギーの値から求められ、この熱効率を高めるためのヒートポンプの制御方法が特許文献1、2、3に記載されている。
特許文献1、2、3では、ヒートポンプの熱効率を高水準に保つための圧縮機から吐出される冷媒の温度が目標吐出温度として定められ、圧縮機から吐出される冷媒の温度を、この目標吐出温度に近づくような制御がなされている。
Heating water with a heat pump has attracted attention because it reduces power consumption and reduces carbon dioxide emissions. The heat efficiency (COP) of the heat pump is obtained from the value of heat energy given to the water with respect to the unit power consumption of the compressor, and methods for controlling the heat pump for increasing the heat efficiency are described in Patent Documents 1, 2, and 3. .
In Patent Documents 1, 2, and 3, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor for maintaining the heat efficiency of the heat pump at a high level is determined as the target discharge temperature, and the temperature of the refrigerant discharged from the compressor is set as the target discharge temperature. Control is done to approach the temperature.

特許第3518475号公報Japanese Patent No. 3518475 特許第3856025号公報Japanese Patent No. 3856025 特開2009−92331号公報JP 2009-92331 A

しかしながら、圧縮機に吸入される冷媒の過熱度がヒートポンプの熱効率に影響を及ぼすことが一般的に知られているのにも関わらず、特許文献1、2、3では、目標吐出温度を求めるにあたり、この圧縮機に吸入される冷媒の過熱度が直接的に考慮されていないという問題があった。
圧縮機に吸入される冷媒の過熱度は、冷媒の密度に密接に関連しており、冷媒の過熱度が高くなると冷媒密度は低くなり、冷媒の過熱度(加熱度)が低くなると冷媒密度は高くなる。そして、冷媒密度が低くなりすぎると、圧縮機が一度に圧縮する冷媒量が少なくなってヒートポンプの熱効率の低下を招き、冷媒密度が高くなりすぎると、圧縮機に作用する抵抗が大きくなってヒートポンプの熱効率が低下するため、冷媒の過熱度がヒートポンプの熱効率に及ぼす影響は小さくない。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、圧縮機に吸入される冷媒の過熱度を考慮して膨張弁の開度を調整するヒートポンプの制御方法を提供することを目的とする。
However, although it is generally known that the degree of superheat of the refrigerant sucked into the compressor affects the heat efficiency of the heat pump, in Patent Documents 1, 2, and 3, the target discharge temperature is determined. There is a problem that the degree of superheat of the refrigerant sucked into the compressor is not directly considered.
The superheat degree of the refrigerant sucked into the compressor is closely related to the density of the refrigerant. When the superheat degree of the refrigerant becomes high, the refrigerant density becomes low, and when the superheat degree (heating degree) of the refrigerant becomes low, the refrigerant density becomes Get higher. And if the refrigerant density becomes too low, the amount of refrigerant that the compressor compresses at one time decreases and the heat efficiency of the heat pump decreases, and if the refrigerant density becomes too high, the resistance that acts on the compressor increases and the heat pump Therefore, the influence of the degree of superheat of the refrigerant on the heat efficiency of the heat pump is not small.
This invention is made | formed in view of this situation, and it aims at providing the control method of the heat pump which adjusts the opening degree of an expansion valve in consideration of the superheat degree of the refrigerant | coolant suck | inhaled by a compressor.

前記目的に沿う本発明に係るヒートポンプの制御方法は、膨張弁によって減圧した冷媒を、蒸発させて外気の熱を吸熱させ圧縮機によって圧縮して水熱交換器で水を加熱するための熱源とするヒートポンプの制御方法において、前記水熱交換器で前記水に与えられる熱エネルギーが、前記圧縮機の単位消費電力に対して最大となるときの、前記水熱交換器に入水する前記水の温度X、該水熱交換器から出湯される湯の温度Y、前記圧縮機に吸入される前記冷媒の過熱度Z、及び前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度Tを、前記温度Tが異なる値となる条件下で計測して3組のX、Y、Z、Tを得、該3組のX、Y、Z、TをT=A×X+B×Y+C×Zにそれぞれ代入してなる3つの方程式からA、B、Cを算出する準備工程と、前記水熱交換器に入水する前記水の温度をX’、該水熱交換器から出湯される湯の温度をY’、前記圧縮機に吸入される前記冷媒の過熱度をZ’、該圧縮機から吐出される該冷媒の温度をT’として、予め設定された時間間隔で、X’、Y’、Z’及びT’の計測と、計測されたX’、Y’及びZ’を基にしてA×X’+B×Y’+C×Z’の算出値である目標吐出温度T1の取得とを行い、前記計測された温度T’が前記目標吐出温度T1に近づくように前記膨張弁の開度を調整して、前記水を加熱する加熱制御工程とを有する。 A heat pump control method according to the present invention that meets the above-described object includes: a heat source for evaporating a refrigerant decompressed by an expansion valve, absorbing heat of outside air, compressing the refrigerant by a compressor, and heating water with a water heat exchanger; In the heat pump control method, the temperature of the water entering the water heat exchanger when the heat energy given to the water by the water heat exchanger is maximum with respect to the unit power consumption of the compressor. X, temperature T of hot water discharged from the water heat exchanger, superheat degree Z of the refrigerant sucked into the compressor, and temperature T of the refrigerant discharged from the compressor are different from each other. 3 sets of X, Y, Z, and T are obtained by measurement under the condition of the value, and 3 sets of X, Y, Z, and T are substituted into T = A × X + B × Y + C × Z, respectively. Preparation step for calculating A, B, C from two equations, and the hydrothermal The temperature of the water entering the exchanger is X ′, the temperature of the hot water discharged from the water heat exchanger is Y ′, the superheat degree of the refrigerant sucked into the compressor is Z ′, and is discharged from the compressor T ′ is the temperature of the refrigerant to be measured, and X ′, Y ′, Z ′ and T ′ are measured at predetermined time intervals and A based on the measured X ′, Y ′ and Z ′. The target discharge temperature T1, which is a calculated value of XX '+ B * Y' + C * Z ', is obtained, and the opening of the expansion valve is adjusted so that the measured temperature T' approaches the target discharge temperature T1. A heating control step of adjusting and heating the water.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、前記準備工程で、前記外気の温度を複数の温度領域に分け、該温度領域ごとに、前記A、B、Cを算出し、前記加熱制御工程で、前記X’、Y’、Z’及びT’の計測と共に、前記外気の温度を計測し、計測された該外気の温度が属する前記温度領域に対して前記準備工程で算出したA、B、Cを用いてA×X’+B×Y’+C×Z’から前記目標吐出温度T1を算出するのが好ましい。 In the heat pump control method according to the present invention, in the preparation step, the temperature of the outside air is divided into a plurality of temperature regions, and A, B, and C are calculated for each temperature region, and in the heating control step, Along with measurement of X ′, Y ′, Z ′ and T ′, the temperature of the outside air is measured, and A, B, and C calculated in the preparation step with respect to the temperature region to which the measured temperature of the outside air belongs. It is preferable to calculate the target discharge temperature T1 from A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、前記準備工程で、算出されるA、B又はCが、実際に記憶できる所定の範囲W1外の値となる場合には、前記T=A×X+B×Y+C×Zの代わりに、T=A×X+B×Y+C×Z+Dを用いて、A、B及びCが該所定の範囲W1内になるA、B、CとDを求めて、前記加熱制御工程で、前記目標吐出温度T1の算出に、A×X’+B×Y’+C×Z’の代わりに、A×X’+B×Y’+C×Z’+Dを用いるのが好ましい。 In the heat pump control method according to the present invention, when A, B, or C calculated in the preparation step is a value outside a predetermined range W1 that can be actually stored, T = A × X + B × Y + C In place of × Z, T = A × X + B × Y + C × Z + D is used to determine A, B, C, and D in which A, B, and C are within the predetermined range W1, and in the heating control step, In calculating the target discharge temperature T1, it is preferable to use A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ + D instead of A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、前記準備工程で、前記外気の温度を複数の温度領域に分け、該温度領域ごとに、前記A、B、C、Dを算出し、前記加熱制御工程で、前記X’、Y’、Z’及びT’の計測と共に、前記外気の温度を計測し、計測された該外気の温度が属する前記温度領域に対して前記準備工程で算出したA、B、C、Dを用いてA×X’+B×Y’+C×Z’+Dから前記目標吐出温度T1を算出するのが好ましい。 In the heat pump control method according to the present invention, in the preparation step, the temperature of the outside air is divided into a plurality of temperature regions, and the A, B, C, and D are calculated for each temperature region, and in the heating control step, A, B, calculated in the preparation step with respect to the temperature region to which the measured temperature of the outside air belongs, together with the measurement of the X ′, Y ′, Z ′ and T ′, It is preferable to calculate the target discharge temperature T1 from A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ + D using C and D.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、前記加熱制御工程で、前記目標吐出温度T1が前記水熱交換機から出湯される湯の目標出湯温度Y1より低くなっているときは、前記計測された温度T’が、前記目標出湯温度Y1に近づくように前記膨張弁の開度を調整するのが好ましい。 In the heat pump control method according to the present invention, when the target discharge temperature T1 is lower than the target hot water temperature Y1 of hot water discharged from the hydrothermal exchanger in the heating control step, the measured temperature T It is preferable to adjust the opening of the expansion valve so that 'approaches the target hot water temperature Y1.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、前記加熱制御工程で、前記目標吐出温度T1が予め設定された限界温度Hより高温になっているときは、前記温度T’が、該限界温度Hに近づくように前記膨張弁の開度を調整するのが好ましい。 In the heat pump control method according to the present invention, when the target discharge temperature T1 is higher than a preset limit temperature H in the heating control step, the temperature T ′ approaches the limit temperature H. Thus, it is preferable to adjust the opening of the expansion valve.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、前記加熱制御工程で、前記目標吐出温度T1が、予め設定された時間以上、予め定められた安定温度領域W2内で保たれた後に、前記温度X’が予め設定された温度より高くなり、かつ、前記目標吐出温度T1が前記安定温度領域W2外の温度になったときには、前記温度T’が前記安定温度領域W2内の温度に近づくように前記膨張弁の開度を調整するのが好ましい。 In the heat pump control method according to the present invention, in the heating control step, after the target discharge temperature T1 is maintained within a predetermined stable temperature region W2 for a preset time or more, the temperature X ′ is When the temperature becomes higher than a preset temperature and the target discharge temperature T1 reaches a temperature outside the stable temperature region W2, the expansion valve is adjusted so that the temperature T ′ approaches the temperature in the stable temperature region W2. It is preferable to adjust the opening degree.

本発明に係るヒートポンプの制御方法は、水熱交換器で水に与えられる熱エネルギーが、圧縮機の単位消費電力に対して最大となるときの、水熱交換器に入水する水の温度X、水熱交換器から出湯される湯の温度Y、圧縮機に吸入される冷媒の過熱度Z、及び圧縮機から吐出される冷媒の温度Tを、温度Tが異なる値となる条件下で計測して3組のX、Y、Z、Tを得、3組のX、Y、Z、TをT=A×X+B×Y+C×Zにそれぞれ代入してなる3つの方程式からA、B、Cを算出する準備工程と、水熱交換器に入水する水の温度をX’、水熱交換器から出湯される湯の温度をY’、圧縮機に吸入される冷媒の過熱度をZ’、圧縮機から吐出される冷媒の温度をT’として、予め設定された時間間隔で、X’、Y’、Z’及びT’の計測と、計測されたX’、Y’及びZ’を基にしてA×X’+B×Y’+C×Z’の算出値である目標吐出温度T1の取得とを行い、温度T’が目標吐出温度T1に近づくように膨張弁の開度を調整する加熱制御工程とを有するので、圧縮機に吸入される冷媒の過熱度を考慮した膨張弁の開度調整によりヒートポンプを制御することが可能である。 The control method of the heat pump according to the present invention is the temperature X of water entering the water heat exchanger when the heat energy given to the water in the water heat exchanger is the maximum for the unit power consumption of the compressor, Measure the temperature Y of hot water discharged from the water heat exchanger, the degree of superheat Z of the refrigerant sucked into the compressor, and the temperature T of the refrigerant discharged from the compressor under conditions where the temperature T is different. 3 sets of X, Y, Z, and T are obtained, and A, B, and C are obtained from three equations obtained by substituting 3 sets of X, Y, Z, and T into T = A × X + B × Y + C × Z, respectively. Preparatory process to calculate, temperature of water entering the water heat exchanger is X ′, temperature of hot water discharged from the water heat exchanger is Y ′, superheat degree of refrigerant sucked into the compressor is Z ′, compression With the temperature of the refrigerant discharged from the machine as T ′, measurement of X ′, Y ′, Z ′ and T ′ at a preset time interval; Based on the measured X ′, Y ′, and Z ′, the target discharge temperature T1 that is a calculated value of A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ is obtained, and the temperature T ′ is the target discharge temperature T1. Therefore, the heat pump can be controlled by adjusting the opening degree of the expansion valve in consideration of the degree of superheat of the refrigerant sucked into the compressor.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、準備工程で、外気の温度を複数の温度領域に分け、温度領域ごとに、A、B、Cを算出し、加熱制御工程で、X’、Y’、Z’及びT’の計測と共に、外気の温度を計測し、計測された外気の温度が属する温度領域に対して準備工程で算出したA、B、Cを用いてA×X’+B×Y’+C×Z’から目標吐出温度T1を算出する場合、実際の外気の温度に近い条件下で算出されたA、B、Cを用いて目標吐出温度T1を算出でき、外気温度に合わせた膨張弁の開度調整が可能である。 In the heat pump control method according to the present invention, the temperature of the outside air is divided into a plurality of temperature regions in the preparation step, and A, B, and C are calculated for each temperature region, and X ′, Y ′, Along with the measurement of Z ′ and T ′, the temperature of the outside air is measured, and A × X ′ + B × Y ′ using A, B, and C calculated in the preparation step for the temperature region to which the measured temperature of the outside air belongs. When calculating the target discharge temperature T1 from + C × Z ′, the target discharge temperature T1 can be calculated using A, B, and C calculated under conditions close to the actual outside air temperature, and an expansion valve that matches the outside air temperature The degree of opening can be adjusted.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、準備工程で、算出されるA、B又はCが、実際に記憶できる所定の範囲W1外の値となる場合に、T=A×X+B×Y+C×Zの代わりに、T=A×X+B×Y+C×Z+Dを用いて、A、B及びCが所定の範囲W1内になるA、B、CとDを求めて、加熱制御工程で、目標吐出温度T1の算出に、A×X’+B×Y’+C×Z’の代わりに、A×X’+B×Y’+C×Z’+Dを用いる場合、A、B、Cに設定可能な数字に実装面上の制限があったとしても、その制限内の数字に収まる値を用いることが可能である。 In the heat pump control method according to the present invention, when A, B, or C calculated in the preparation step is a value outside the predetermined range W1 that can be actually stored, T = A × X + B × Y + C × Z Instead, T = A × X + B × Y + C × Z + D is used to determine A, B, C, and D within which A, B, and C are within a predetermined range W1, and in the heating control process, the target discharge temperature T1 When using A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ + D instead of A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ for the calculation, the numbers that can be set to A, B, and C are displayed on the mounting surface. Even if there is a limit, it is possible to use a value that falls within the number within the limit.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、準備工程で、外気の温度を複数の温度領域に分け、温度領域ごとに、A、B、C、Dを算出し、加熱制御工程で、X’、Y’、Z’及びT’の計測と共に、外気の温度を計測し、計測された外気の温度が属する温度領域に対して準備工程で算出したA、B、C、Dを用いてA×X’+B×Y’+C×Z’+Dから目標吐出温度T1を算出する場合、実際の外気の温度に近い条件下で算出されたA、B、C、Dを用いて目標吐出温度T1を算出でき、外気温度に合わせた膨張弁の開度調整が可能である。 In the heat pump control method according to the present invention, the temperature of the outside air is divided into a plurality of temperature regions in the preparation step, and A, B, C, and D are calculated for each temperature region, and X ′ and Y are calculated in the heating control step. Together with the measurement of ', Z' and T ', the temperature of the outside air is measured, and A × X' using A, B, C, D calculated in the preparation step for the temperature region to which the measured temperature of the outside air belongs When calculating the target discharge temperature T1 from + B × Y ′ + C × Z ′ + D, the target discharge temperature T1 can be calculated using A, B, C, and D calculated under conditions close to the actual outside air temperature, The opening degree of the expansion valve can be adjusted according to the outside air temperature.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、加熱制御工程で、目標吐出温度T1が水熱交換機から出湯される湯の目標出湯温度Y1より低くなっているときに、計測された温度T’が、目標出湯温度Y1に近づくように膨張弁の開度を調整する場合、沸き上げ開始直後で水熱交換器から出湯する湯の温度Y’が低く、目標吐出温度T1に目標出湯温度Y1より低い温度が算出された際には、計測された温度T’を目標吐出温度T1に近づける制御に比べ、水の温度の昇温率を早期に高めることができる。 In the heat pump control method according to the present invention, when the target discharge temperature T1 is lower than the target hot water temperature Y1 of hot water discharged from the water heat exchanger in the heating control step, the measured temperature T ′ is the target temperature. When the opening degree of the expansion valve is adjusted so as to approach the tapping temperature Y1, the temperature Y 'of the hot water discharged from the water heat exchanger immediately after the start of boiling is low, and the target discharge temperature T1 is lower than the target tapping temperature Y1. When calculated, the temperature increase rate of the water temperature can be increased earlier than in the control in which the measured temperature T ′ is brought close to the target discharge temperature T1.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、加熱制御工程で、目標吐出温度T1が予め設定された限界温度Hより高温になっているとき、温度T’が、限界温度Hに近づくように膨張弁の開度を調整する場合、目標吐出温度T1を算出する際に用いられる温度(例えば水熱交換器から出湯する湯の温度Y’)の値が何らかの理由で実際の温度から大きくかけ離れた値となって目標吐出温度T1が想定温度を超えるようになったときには、目標吐出温度T1を無視した制御に切り替えて、COPの低下及び機器の故障を抑制することができる。 In the heat pump control method according to the present invention, when the target discharge temperature T1 is higher than a preset limit temperature H in the heating control step, the temperature of the expansion valve is adjusted so that the temperature T ′ approaches the limit temperature H. When adjusting the opening, the value of the temperature used when calculating the target discharge temperature T1 (for example, the temperature Y ′ of hot water discharged from the water heat exchanger) is a value that is far from the actual temperature for some reason. When the target discharge temperature T1 exceeds the assumed temperature, switching to control ignoring the target discharge temperature T1 can suppress the decrease in COP and equipment failure.

本発明に係るヒートポンプの制御方法において、加熱制御工程で、目標吐出温度T1が、予め設定された時間以上、予め定められた安定温度領域W2内で保たれた後に、温度X’が予め設定された温度より高くなり、かつ、目標吐出温度T1が安定温度領域W2外の温度になったときに、温度T’が安定温度領域W2内の温度に近づくように膨張弁の開度を調整する場合、必要以上に温度T’を低下、あるいは上昇することによるCOPの低下を回避することができる。 In the heat pump control method according to the present invention, in the heating control step, the temperature X ′ is set in advance after the target discharge temperature T1 is maintained in the predetermined stable temperature region W2 for a preset time or more. When the opening degree of the expansion valve is adjusted so that the temperature T ′ approaches the temperature in the stable temperature region W2 when the target discharge temperature T1 becomes a temperature outside the stable temperature region W2 Further, it is possible to avoid the decrease in COP caused by the temperature T ′ being decreased or increased more than necessary.

本発明の一実施の形態に係るヒートポンプの制御方法が適用されるヒートポンプユニットの回路図である。1 is a circuit diagram of a heat pump unit to which a heat pump control method according to an embodiment of the present invention is applied. 同ヒートポンプユニットによって湯の沸き上げを行った際の各種温度変化を示すグラフである。It is a graph which shows various temperature changes at the time of boiling up hot water with the same heat pump unit.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1に示すように、本発明の一実施の形態に係るヒートポンプの制御方法が適用されるヒートポンプユニット10は、貯湯タンク11の水を加熱する加熱装置であり、冷媒が循環する冷媒循環回路12を備えている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
As shown in FIG. 1, a heat pump unit 10 to which a heat pump control method according to an embodiment of the present invention is applied is a heating device that heats water in a hot water storage tank 11, and a refrigerant circulation circuit 12 in which refrigerant circulates. It has.

冷媒循環回路12には、冷媒を熱源に貯湯タンク11からの水を加熱する水熱交換器13と、水熱交換器13から送り出された気液混合状態の冷媒を減圧する膨張弁14と、減圧された冷媒を蒸発させて外気の熱を吸熱させる蒸発器15と、蒸発器15でガス状となった冷媒を圧縮する圧縮機16が設けられている。
また、冷媒循環回路12には、圧縮機16から送られる冷媒の圧力が予め定められた値(例えば13MPa)以上になった際に、冷媒循環回路12を構成する管や機器等に破損が生じないように圧縮機16の運転を停止させるための圧力スイッチ17が取り付けられている。
The refrigerant circulation circuit 12 includes a water heat exchanger 13 that heats water from the hot water storage tank 11 using the refrigerant as a heat source, an expansion valve 14 that decompresses the gas-liquid mixed refrigerant sent from the water heat exchanger 13, and An evaporator 15 that evaporates the decompressed refrigerant and absorbs heat of the outside air, and a compressor 16 that compresses the refrigerant that has become gaseous in the evaporator 15 are provided.
Further, in the refrigerant circulation circuit 12, when the pressure of the refrigerant sent from the compressor 16 becomes a predetermined value (for example, 13 MPa) or more, the pipes and devices constituting the refrigerant circulation circuit 12 are damaged. A pressure switch 17 for stopping the operation of the compressor 16 is attached so as not to be present.

水熱交換器13は、貯湯タンク11等と共に湯水循環回路18を形成している。湯水循環回路18には循環ポンプ19が取り付けられており、循環ポンプ19が作動すると、貯湯タンク11の底部から水熱交換器13に水が送られ、水熱交換器13で加熱され湯となり、貯湯タンク11の上部に戻される。
湯水循環回路18には、水熱交換器13に入水する水の温度を計測する入水サーミスタ20と、水熱交換器13から出湯する湯の温度を計測する出湯サーミスタ21が取り付けられている。
また、湯水循環回路18には、水熱交換器13の湯の出側と貯湯タンク11の底部を連結するバイパス管23と、水熱交換器13からの湯の送り先を、貯湯タンク11の上部にするか、バイパス管23を介して貯湯タンク11の底部にするかを切り替える三方弁24が設けられている。そして、循環ポンプ19及び三方弁24は、プログラムを搭載したチップと記憶デバイス等を備えた制御装置26に信号接続されている。
The water heat exchanger 13 forms a hot water circulation circuit 18 together with the hot water storage tank 11 and the like. A circulating pump 19 is attached to the hot water circulation circuit 18. When the circulating pump 19 is activated, water is sent from the bottom of the hot water storage tank 11 to the water heat exchanger 13, heated by the water heat exchanger 13 to become hot water, It is returned to the upper part of the hot water storage tank 11.
The hot water circulation circuit 18 is provided with an incoming water thermistor 20 that measures the temperature of water entering the water heat exchanger 13 and an outgoing hot water thermistor 21 that measures the temperature of hot water discharged from the water heat exchanger 13.
Further, in the hot water circulation circuit 18, the bypass pipe 23 that connects the hot water outlet side of the water heat exchanger 13 and the bottom of the hot water storage tank 11, and the hot water destination from the water heat exchanger 13 are located at the upper part of the hot water storage tank 11. Alternatively, a three-way valve 24 is provided for switching between the hot water storage tank 11 and the bottom through the bypass pipe 23. The circulation pump 19 and the three-way valve 24 are signal-connected to a control device 26 including a chip on which a program is mounted and a storage device.

ヒートポンプユニット10には、圧縮機16等の制御を行うHP制御装置27が設けられている。
制御装置26は、HP制御装置27と信号通信が可能であり、HP制御装置27に対して圧縮機16等の運転指令信号を出力すると共に、循環ポンプ19に作動信号を送信して、貯湯タンク11内の水の沸き上げ運転を行う。更に、制御装置26は、HP制御装置27を介して出湯サーミスタ21で計測される水熱交換器13から出湯する湯の温度を計測可能であり、この出湯サーミスタ21を介して計測する湯温が、予め設定された温度(例えば40℃)以下の場合には、水熱交換器13からの湯がバイパス管23を介して貯湯タンク11の底部に送られるように三方弁24の切り替えを行い、貯湯タンク11の上部にある湯の温度を下げないための制御を行う。そして、制御装置26は、出湯サーミスタ21を介して計測する湯温が予め設定された温度よりも高温となったのを検知したとき、三方弁24を切り替えて、水熱交換器13からの湯を貯湯タンク11の上部に供給する。
The heat pump unit 10 is provided with an HP control device 27 that controls the compressor 16 and the like.
The control device 26 is capable of signal communication with the HP control device 27, and outputs an operation command signal for the compressor 16 and the like to the HP control device 27 and transmits an operation signal to the circulation pump 19 to thereby store the hot water storage tank. Boil water in 11 is operated. Further, the control device 26 can measure the temperature of hot water discharged from the hydrothermal exchanger 13 measured by the hot water thermistor 21 via the HP control device 27, and the hot water temperature measured via the hot water thermistor 21 can be measured. When the temperature is lower than a preset temperature (for example, 40 ° C.), the three-way valve 24 is switched so that hot water from the water heat exchanger 13 is sent to the bottom of the hot water storage tank 11 through the bypass pipe 23, Control is performed so as not to lower the temperature of the hot water in the upper part of the hot water storage tank 11. When the control device 26 detects that the hot water temperature measured via the hot water thermistor 21 is higher than a preset temperature, the control device 26 switches the three-way valve 24 to supply hot water from the water heat exchanger 13. Is supplied to the upper part of the hot water storage tank 11.

貯湯タンク11には、異なる高さ位置に複数(本実施の形態では5つ)の残湯サーミスタ28a〜28eが設けられている。制御装置26は、残湯サーミスタ28a〜28eを介して貯湯タンク11の異なる高さ位置の温度を一定時間間隔で計測し、貯湯タンク11内にある湯の状態を検出する。
なお、貯湯タンク11の底部及び上部には、貯湯タンク11に水道水を給水する給水管29及び貯湯タンク11内の湯を台所や浴槽等に供給するための出湯管29aがそれぞれ接続されている。給水管29には、図示しない減圧弁が配置されている。
The hot water storage tank 11 is provided with a plurality (five in the present embodiment) of remaining hot water thermistors 28a to 28e at different height positions. The control device 26 measures the temperature at different height positions of the hot water storage tank 11 at regular time intervals via the remaining hot water thermistors 28a to 28e, and detects the state of the hot water in the hot water storage tank 11.
A hot water storage tank 29 for supplying tap water to the hot water storage tank 11 and a hot water discharge pipe 29a for supplying hot water in the hot water storage tank 11 to a kitchen or a bathtub are connected to the bottom and top of the hot water storage tank 11, respectively. . The water supply pipe 29 is provided with a pressure reducing valve (not shown).

冷媒循環回路12に設けられている膨張弁14は、HP制御装置27から出力される信号によって開度が調整され、液状の冷媒を膨張させて、その圧力を所定の値に低下する。
蒸発器15は、膨張弁14で減圧された冷媒を蒸発させ、冷媒に外気の熱を吸熱させることができる。蒸発器15には、外気を蒸発器15の表面に供給して蒸発器15の仕事効率を高めるファン30が近接配置されている。ファン30はHP制御装置27からの信号によって所定の回転数で回転する。
The opening of the expansion valve 14 provided in the refrigerant circulation circuit 12 is adjusted by a signal output from the HP control device 27, expands the liquid refrigerant, and reduces its pressure to a predetermined value.
The evaporator 15 can evaporate the refrigerant decompressed by the expansion valve 14 and cause the refrigerant to absorb the heat of the outside air. In the evaporator 15, a fan 30 that supplies outside air to the surface of the evaporator 15 and increases the work efficiency of the evaporator 15 is disposed close to the evaporator 15. The fan 30 rotates at a predetermined rotation speed in response to a signal from the HP control device 27.

蒸発器15と圧縮機16を接続する導管には、水熱交換器13から膨張弁14に送られる冷媒を熱源に蒸発器15から圧縮機16に向かう冷媒を加熱する内部熱交換器31が設けられている。内部熱交換器31は、水熱交換器13から送り出される冷媒が、通常、蒸発器15でガス状となった冷媒に比べて高い(例えば10℃高い)温度であることから、水熱交換器13から膨張弁14に送られる冷媒を熱源に蒸発器15から圧縮機16に送られる冷媒を加熱するために用いられる。
また、蒸発器15には、冷媒の蒸発温度を計測する蒸発サーミスタ32が取り付けられており、HP制御装置27は、蒸発サーミスタ32を介して、冷媒の蒸発温度を検出することができる。
なお、HP制御装置27は、プログラムが搭載されたチップと記憶デバイス等から構成されている。
The conduit connecting the evaporator 15 and the compressor 16 is provided with an internal heat exchanger 31 that heats the refrigerant from the evaporator 15 to the compressor 16 by using the refrigerant sent from the water heat exchanger 13 to the expansion valve 14 as a heat source. It has been. In the internal heat exchanger 31, the refrigerant sent out from the water heat exchanger 13 is usually at a higher temperature (for example, 10 ° C. higher) than the refrigerant gasified in the evaporator 15, so the water heat exchanger The refrigerant sent from 13 to the expansion valve 14 is used to heat the refrigerant sent from the evaporator 15 to the compressor 16 using the refrigerant as a heat source.
In addition, an evaporation thermistor 32 that measures the evaporation temperature of the refrigerant is attached to the evaporator 15, and the HP control device 27 can detect the evaporation temperature of the refrigerant via the evaporation thermistor 32.
The HP control device 27 includes a chip on which a program is mounted, a storage device, and the like.

内部熱交換器31で加熱された冷媒は、アキュムレータ33を介して、圧縮機16に流入する。アキュムレータ33は、蒸発器15で冷媒の全てがガス状とならず、ガス状の冷媒と液状の冷媒が混合状態(即ち気液混合状態)で蒸発器15から内部熱交換器31を介して送られてきた際に、圧縮機16内にガス状の冷媒のみを供給するようにしている。
圧縮機16は、図示しないインバータを搭載しており、HP制御装置27からの信号を受けてインバータの周波数を変えることにより冷媒の圧縮量を調整する。ヒートポンプユニット10には外気温度を計測する外気サーミスタ34が取り付けられており、HP制御装置27は、外気サーミスタ34を介して検知した外気温度に応じて所定の周波数でインバータを作動することができる。
The refrigerant heated by the internal heat exchanger 31 flows into the compressor 16 via the accumulator 33. The accumulator 33 is sent from the evaporator 15 through the internal heat exchanger 31 in a mixed state (that is, a gas-liquid mixed state) in which the refrigerant is not in a gaseous state in the evaporator 15 and the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant are mixed. When it is, only the gaseous refrigerant is supplied into the compressor 16.
The compressor 16 is equipped with an inverter (not shown), and adjusts the amount of refrigerant compression by changing the frequency of the inverter in response to a signal from the HP control device 27. An outside air thermistor 34 for measuring the outside air temperature is attached to the heat pump unit 10, and the HP control device 27 can operate the inverter at a predetermined frequency according to the outside air temperature detected via the outside air thermistor 34.

冷媒循環回路12には、圧縮機16に吸入される冷媒の温度を計測する吸入サーミスタ35と圧縮機16から吐出される圧縮された冷媒の温度を計測する吐出管サーミスタ36が装着されている。HP制御装置27は、吸入サーミスタ35及び吐出管サーミスタ36に信号接続されており、吸入サーミスタ35及び吐出管サーミスタ36の各計測値を検知することができる。 The refrigerant circulation circuit 12 is equipped with a suction thermistor 35 that measures the temperature of the refrigerant sucked into the compressor 16 and a discharge pipe thermistor 36 that measures the temperature of the compressed refrigerant discharged from the compressor 16. The HP control device 27 is connected in signal to the suction thermistor 35 and the discharge pipe thermistor 36, and can detect each measured value of the suction thermistor 35 and the discharge pipe thermistor 36.

また、HP制御装置27は、入水サーミスタ20及び出湯サーミスタ21を介して、水熱交換器13で加熱前の水の温度、及び水熱交換器13で加熱された湯の温度をそれぞれ検知することができる。
そして、HP制御装置27は、入水サーミスタ20、出湯サーミスタ21、蒸発サーミスタ32、吸入サーミスタ35及び吐出管サーミスタ36を介して取得した各温度値を基にして、圧縮機16の単位消費電力に対して、水熱交換器13で冷媒から水に与えられる熱エネルギー(以下、「COP」ともいう)が高水準となるように、膨張弁14の開度調整を行う。以下、COPを高水準に保つための膨張弁14の開度調整方法、即ちヒートポンプの制御方法について説明する。
Further, the HP control device 27 detects the temperature of the water before being heated by the hydrothermal exchanger 13 and the temperature of the hot water heated by the hydrothermal exchanger 13 via the incoming water thermistor 20 and the outgoing hot water thermistor 21, respectively. Can do.
Then, the HP control device 27 calculates the unit power consumption of the compressor 16 based on the temperature values obtained via the incoming water thermistor 20, the hot water thermistor 21, the evaporation thermistor 32, the suction thermistor 35, and the discharge pipe thermistor 36. Thus, the opening degree of the expansion valve 14 is adjusted so that the heat energy (hereinafter also referred to as “COP”) given from the refrigerant to the water in the water heat exchanger 13 becomes a high level. Hereinafter, a method for adjusting the opening degree of the expansion valve 14 for maintaining the COP at a high level, that is, a method for controlling the heat pump will be described.

本実施の形態に係るヒートポンプの制御方法は、COPが最大となるときの吸入サーミスタ35及び吐出管サーミスタ36の各計測値等の関係を求めてCOPを高水準に保つための条件を求める準備工程と、準備工程で求めた条件を基にして膨張弁14の開度を調整し貯湯タンク11の底部から送られる水を加熱する加熱制御工程とから構成される。
一般的にヒートポンプユニットには、外気温度について動作保証温度が存在する。ヒートポンプユニット10もその例外ではなく、動作保証温度が存在し、本実施の形態では、動作保証温度は−10℃以上43℃以下である。
The heat pump control method according to the present embodiment is a preparatory step for obtaining a condition for maintaining the COP at a high level by obtaining the relationship between the measured values of the suction thermistor 35 and the discharge pipe thermistor 36 when the COP becomes maximum. And a heating control step of adjusting the opening degree of the expansion valve 14 based on the conditions obtained in the preparation step and heating water sent from the bottom of the hot water storage tank 11.
In general, a heat pump unit has a guaranteed operating temperature for the outside air temperature. The heat pump unit 10 is no exception, and there is an operation guarantee temperature. In this embodiment, the operation guarantee temperature is -10 ° C or more and 43 ° C or less.

準備工程では、この動作保証温度内で外気の温度を複数の温度領域に分け、その温度領域ごとに、COPが最大となる条件が求められる。そして、加熱制御工程では、HP制御装置27が、外気サーミスタ34によって計測される外気温度から現在の外気温度が属する温度領域を検知し、その温度領域について準備工程で求めた条件を基にして膨張弁14の開度調整を行う。
本実施の形態では、外気の温度を、−10℃以上7℃未満、7℃以上16℃未満、及び16℃以上43℃以下の3つの温度領域に分けて、膨張弁14の開度調整を行っている。
In the preparation step, the temperature of the outside air is divided into a plurality of temperature regions within the guaranteed operating temperature, and a condition that maximizes the COP is obtained for each temperature region. In the heating control step, the HP control device 27 detects the temperature range to which the current outside temperature belongs from the outside temperature measured by the outside air thermistor 34, and expands based on the condition obtained in the preparation step for the temperature range. The opening degree of the valve 14 is adjusted.
In this embodiment, the opening temperature of the expansion valve 14 is adjusted by dividing the temperature of the outside air into three temperature ranges of −10 ° C. or higher and lower than 7 ° C., 7 ° C. or higher and lower than 16 ° C. Is going.

準備工程では、予め定めた外気の温度領域ごとに、まず、膨張弁14の開度を変えながら、COPの算出を行いCOPが最大になる状態を探知する。
COPは、湯水循環回路18を循環する水が、水熱交換器13で冷媒循環回路12を循環する冷媒から与えられる単位時間当たりの熱エネルギーを、圧縮機16の単位時間当たりの消費電力量で除算して得ることができる。
そして、COPが最大となる状態が検知されると、HP制御装置27は、水熱交換器13に入水する水の温度Xと、水熱交換器13から出湯する湯の温度Yと、圧縮機16に吸入される冷媒の過熱度Zと、圧縮機16から吐出される冷媒の温度Tの各値を記憶する。
ここで、HP制御装置27は、温度X、温度Y及び温度Tをそれぞれ入水サーミスタ20、出湯サーミスタ21及び吐出管サーミスタ36を介して取得でき、過熱度Zについては、吸入サーミスタ35を介して検知した温度から蒸発サーミスタ32を介して検知した温度を差し引くことによって得ることができる。
In the preparation step, for each predetermined outside air temperature range, first, COP is calculated while changing the opening of the expansion valve 14 to detect a state where the COP is maximized.
The COP is the amount of power consumed per unit time of the compressor 16 by the heat energy per unit time given by the water circulating in the hot water circulation circuit 18 from the refrigerant circulating in the refrigerant circulation circuit 12 in the water heat exchanger 13. Can be obtained by dividing.
When a state in which the COP is maximized is detected, the HP controller 27 detects the temperature X of water entering the water heat exchanger 13, the temperature Y of hot water discharged from the water heat exchanger 13, and the compressor. Each value of the superheat degree Z of the refrigerant | coolant suck | inhaled by 16 and the temperature T of the refrigerant | coolant discharged from the compressor 16 is memorize | stored.
Here, the HP control device 27 can acquire the temperature X, the temperature Y, and the temperature T via the incoming water thermistor 20, the outgoing hot water thermistor 21, and the discharge pipe thermistor 36, and the superheat degree Z is detected via the suction thermistor 35. By subtracting the temperature detected through the evaporation thermistor 32 from the measured temperature.

HP制御装置27がこの温度X、温度Y、過熱度Z及び温度Tの各値を記憶する処理は、外気の温度領域ごとに、温度Tが異なる3つの条件下で行われる。なお、外気温度、水熱交換器13への入水温度及び水熱交換器13からの出湯温度のうち少なくとも一つの値を変えると、温度Tが異なることになる。
そして、HP制御装置27は、外気の温度領域ごとに、3組のX、Y、Z、Tを得、この3組のX、Y、Z、TをT=A×X+B×Y+C×Zにそれぞれ代入してなる3つの方程式からA、B、Cの値を算出する。
The process in which the HP controller 27 stores the values of the temperature X, the temperature Y, the superheat degree Z, and the temperature T is performed under three conditions in which the temperature T is different for each temperature range of the outside air. If at least one of the outside air temperature, the incoming water temperature to the water heat exchanger 13 and the tapping temperature from the water heat exchanger 13 is changed, the temperature T will be different.
The HP control device 27 obtains three sets of X, Y, Z, and T for each temperature range of the outside air, and sets these three sets of X, Y, Z, and T to T = A × X + B × Y + C × Z. The values of A, B, and C are calculated from three equations that are respectively substituted.

例えば、−10℃以上7℃未満の温度領域での計測結果が、1)X=9℃、Y=90℃、Z=6.3℃、T=117.8℃、2)X=5℃、Y=90℃、Z=4.9℃、T=119.9℃、3)X=9℃、Y=85℃、Z=−1.2℃、T=121℃であった場合、
117.8=A×9+B×90+C×6.3、
119.9=A×5+B×90+C×4.9、
121=A×9+B×85+C×(−1.2)
の3つの方程式が得られるので、この連立方程式からA、B、Cを算出することができる。
なお、通常Zがプラスの値であるのに対し、3)の計測結果でZがマイナスの値になっているのは、蒸発器15から圧縮機16にガス状の冷媒が送られる際に発生する圧力損失等が原因となっている。
For example, the measurement results in a temperature range of −10 ° C. or more and less than 7 ° C. are as follows: 1) X = 9 ° C., Y = 90 ° C., Z = 6.3 ° C., T = 117.8 ° C., 2) X = 5 ° C. Y = 90 ° C., Z = 4.9 ° C., T = 119.9 ° C., 3) X = 9 ° C., Y = 85 ° C., Z = −1.2 ° C., T = 121 ° C.
117.8 = A × 9 + B × 90 + C × 6.3,
119.9 = A × 5 + B × 90 + C × 4.9,
121 = A × 9 + B × 85 + C × (−1.2)
Therefore, A, B, and C can be calculated from these simultaneous equations.
Note that Z is a negative value in the measurement result of 3) while Z is normally a positive value, which occurs when gaseous refrigerant is sent from the evaporator 15 to the compressor 16. This is due to pressure loss.

また、HP制御装置27が備えるメモリ容量の制限等による実装面上の理由により、A、B、Cの値として実際に記憶できる数値の範囲が、所定の範囲に制限されている場合がある。
本実施の形態では、A、B、Cに設定可能な数値を格納しているメモリ容量が256ビットであり、A、B、Cに設定可能な値は−128/32以上127/32以下の範囲W1内の値に制限されている。更に、A、B、Cそれぞれに対して設定できる値は、Nを整数としてN/32の値に限られている。従って、通常、A、B、Cに設定可能な値で、各方程式の右辺を算出した値をそれぞれ各方程式の左辺と同一の値にはできない。
このため、A、B、Cには、各方程式において右辺の算出値が左辺の値の±α%以内の範囲となる値が設定され(αは、0より大きく1以下の数字で、例えば0.5)、A、B、Cには具体的にそれぞれ、A=−2/32、B=45/32、C=−44/32が設定される。
そして、このA=−2/32、B=45/32、C=−44/32が、外気が−10℃以上7℃未満の温度領域において、後の加熱制御工程で膨張弁14の開度調整を行うための基となる演算式に採用される係数となる。
なお、範囲W1は、−128/32以上127/32以下の範囲に限定されず、他の範囲にすることもできる。
In addition, the range of numerical values that can actually be stored as the values of A, B, and C may be limited to a predetermined range due to mounting reasons due to the limitation of the memory capacity of the HP control device 27 and the like.
In this embodiment, the memory capacity storing numerical values that can be set for A, B, and C is 256 bits, and the values that can be set for A, B, and C are −128/32 or more and 127/32 or less. It is limited to a value within the range W1. Furthermore, the values that can be set for each of A, B, and C are limited to N / 32 values, where N is an integer. Therefore, normally, values that can be set to A, B, and C, and the values obtained by calculating the right side of each equation cannot be the same as the left side of each equation.
For this reason, A, B, and C are set to values in which the calculated value on the right side is within ± α% of the value on the left side in each equation (α is a number greater than 0 and less than or equal to 1, for example, 0 .5), A, B, and C are specifically set to A = −2 / 32, B = 45/32, and C = −44 / 32.
Then, when A = −2 / 32, B = 45/32, and C = −44 / 32, the opening degree of the expansion valve 14 in a later heating control step in a temperature range where the outside air is −10 ° C. or more and less than 7 ° C. This is a coefficient employed in the arithmetic expression that is the basis for performing the adjustment.
Note that the range W1 is not limited to the range of −128/32 or more and 127/32 or less, and may be other ranges.

これに対し、外気が7℃以上16℃未満の温度領域での計測結果から得られる方程式は、
90=A×17+B×65+C×10.4、
94.2=A×9+B×65+C×7.7、
117.8=A×9+B×90+C×6.3
となり、これらの方程式を基に、A、B、Cを求めると、A、B、Cは範囲W1内の値にならない。
On the other hand, the equation obtained from the measurement result in the temperature region where the outside air is 7 ° C. or more and less than 16 ° C. is
90 = A × 17 + B × 65 + C × 10.4,
94.2 = A × 9 + B × 65 + C × 7.7,
117.8 = A × 9 + B × 90 + C × 6.3
Then, when A, B, and C are obtained based on these equations, A, B, and C do not become values within the range W1.

そこで、HP制御装置27は、A、B又はCが所定の範囲W1外の値となる場合、T=A×X+B×Y+C×Zの代わりに、T=A×X+B×Y+C×Z+Dの式を用いて、A、B及びCが所定の範囲W1内になるA、B、CとDを求める。
具体的には、
90=A×17+B×65+C×10.4+D、
94.2=A×9+B×65+C×7.7+D、
117.8=A×9+B×90+C×6.3+D
の3つの方程式について、右辺の算出値が、左辺の値の±α%以内の範囲になるA、B、C、Dの値が求められ、それぞれA=−40/32、B=34/32、C=68/32、D=20となる。
そして、このA=−40/32、B=34/32、C=68/32、D=20が、外気が7℃以上16℃未満の温度領域において、加熱制御工程で膨張弁14の開度調整をするための基となる演算式に採用される係数となる。
なお、Dについても、HP制御装置27が備えるメモリ容量によって、設定可能な値が0〜255の範囲に制限されている。
Therefore, when A, B, or C is outside the predetermined range W1, the HP control device 27 uses the equation T = A × X + B × Y + C × Z + D instead of T = A × X + B × Y + C × Z. Using A, B, C and D, A, B, and C are within a predetermined range W1.
In particular,
90 = A × 17 + B × 65 + C × 10.4 + D,
94.2 = A × 9 + B × 65 + C × 7.7 + D,
117.8 = A × 9 + B × 90 + C × 6.3 + D
With respect to these three equations, values of A, B, C, and D in which the calculated value on the right side is within ± α% of the value on the left side are obtained, and A = −40 / 32 and B = 34/32, respectively. , C = 68/32, and D = 20.
And when A = −40 / 32, B = 34/32, C = 68/32, and D = 20, the opening degree of the expansion valve 14 in the heating control step in the temperature range where the outside air is 7 ° C. or more and less than 16 ° C. This is a coefficient used in the arithmetic expression that is the basis for adjustment.
For D, the settable value is limited to a range of 0 to 255 depending on the memory capacity of the HP control device 27.

このように、HP制御装置27は、−10℃以上7℃未満、7℃以上16℃未満、及び16℃以上43℃以下の外気の温度領域ごとに、圧縮機16から吐出される冷媒の温度Tの異なる値となる条件下でA、B、Cを算出し、算出されたA、B、Cが範囲W1内の値であれば、そのA、B、Cを、膨張弁14の開度調整のための演算式の係数として記憶する。
一方、HP制御装置27は、算出されたA又はB若しくはCが範囲W1内の値でない温度領域については、A、B及びCが所定の範囲W1内になるようにA、B、CとDの値を算出して、そのA、B、C、Dを、膨張弁14の開度調整のための演算式の係数として記憶する。
準備工程は、HP制御装置27が外気の各温度領域について膨張弁14の開度調整のための演算式の係数A、B、C、Dを記憶して完了し、この準備工程の完了により、HP制御装置27は、貯湯タンク11の水の加熱制御が可能な状態になる。
As described above, the HP controller 27 determines the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 16 for each of the outside air temperature ranges of −10 ° C. or higher and lower than 7 ° C., 7 ° C. or higher and lower than 16 ° C., and 16 ° C. or higher and 43 ° C. or lower. If A, B, and C are calculated under conditions where T has different values, and the calculated values A, B, and C are within the range W1, then the A, B, and C are used as the opening of the expansion valve 14. Stored as a coefficient of an arithmetic expression for adjustment.
On the other hand, for the temperature range where the calculated A, B, or C is not within the range W1, the HP control device 27 sets A, B, C, and D so that A, B, and C are within the predetermined range W1. And the values A, B, C, and D are stored as coefficients of an arithmetic expression for adjusting the opening degree of the expansion valve 14.
The preparation process is completed by the HP controller 27 storing the coefficients A, B, C, and D of the arithmetic expression for adjusting the opening degree of the expansion valve 14 for each temperature region of the outside air. The HP control device 27 is in a state where the heating control of the water in the hot water storage tank 11 is possible.

加熱制御工程は、HP制御装置27が制御装置26から貯湯タンク11の沸き上げ指令信号を受信することによって開始される。
水熱交換器13に入水する水の温度をX’、水熱交換器13から出湯される湯の温度をY’、圧縮機16に吸入される冷媒の過熱度をZ’、圧縮機16から吐出される冷媒の温度をT’とすると、HP制御装置27は、加熱制御工程において予め設定された時間間隔(本実施の形態では、10秒から240秒で具体的には30秒)でX’、Y’、Z’及びT’の計測と共に、外気の温度計測を行う。
HP制御装置27は、X’、Y’、T’及び外気温度をそれぞれ入水サーミスタ20、出湯サーミスタ21、吐出管サーミスタ36及び外気サーミスタ34を介して計測することができ、Z’については、吸入サーミスタ35を介して検出した温度から蒸発サーミスタ32を介して検出した温度を差し引いて算出する。
The heating control process is started when the HP control device 27 receives a boiling command signal for the hot water storage tank 11 from the control device 26.
The temperature of water entering the water heat exchanger 13 is X ′, the temperature of hot water discharged from the water heat exchanger 13 is Y ′, the superheat degree of the refrigerant sucked into the compressor 16 is Z ′, and the compressor 16 Assuming that the temperature of the discharged refrigerant is T ′, the HP control device 27 performs X at a preset time interval in the heating control step (in this embodiment, 10 seconds to 240 seconds, specifically 30 seconds). Together with the measurement of ', Y', Z 'and T', the temperature of the outside air is measured.
The HP control device 27 can measure the X ′, Y ′, T ′, and the outside air temperature via the incoming water thermistor 20, the outgoing hot water thermistor 21, the discharge pipe thermistor 36, and the outdoor air thermistor 34, respectively. Calculation is performed by subtracting the temperature detected via the evaporation thermistor 32 from the temperature detected via the thermistor 35.

そして、HP制御装置27は、計測された外気温度が属する温度領域に対して記憶しているA、B、Cの値あるいは、A、B、C、Dの値を基に目標吐出温度T1の演算処理を行う。
具体的には、外気温度の計測値が属する温度領域(例えば−10℃以上7℃未満の温度領域)に対して、A、B、Cの値を記憶している場合、HP制御装置27は、計測されたX’、Y’及びZ’を基にしてA×X’+B×Y’+C×Z’の算出値を目標吐出温度T1として取得する。
一方、外気温度の計測値が属する温度領域(例えば7℃以上16℃未満の温度領域)に対して、A、B、C、Dが膨張弁14の開度調整のための演算式の係数として記憶されている場合、HP制御装置27は、計測されたX’、Y’及びZ’を基にしてA×X’+B×Y’+C×Z’+Dの算出値を目標吐出温度T1として取得する。
Then, the HP control device 27 sets the target discharge temperature T1 based on the values of A, B, and C or the values of A, B, C, and D stored for the temperature region to which the measured outside air temperature belongs. Perform arithmetic processing.
Specifically, when the values of A, B, and C are stored for the temperature range (for example, the temperature range of −10 ° C. or higher and lower than 7 ° C.) to which the measured value of the outside air temperature belongs, the HP control device 27 Based on the measured X ′, Y ′ and Z ′, a calculated value of A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ is acquired as the target discharge temperature T1.
On the other hand, A, B, C, and D are coefficients of an arithmetic expression for adjusting the opening degree of the expansion valve 14 for a temperature range (for example, a temperature range of 7 ° C. or more and less than 16 ° C.) to which the measured value of the outside air temperature belongs. If stored, the HP control device 27 acquires a calculated value of A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ + D based on the measured X ′, Y ′, and Z ′ as the target discharge temperature T1. To do.

HP制御装置27は、X’、Y’、Z’、T’及び外気温度を計測するごとに目標吐出温度T1を算出し、温度T’がその算出された目標吐出温度T1に近づくように膨張弁14の開度調整を行う。
膨張弁14の開度調整は、一般的なフィードバック制御であるPID制御によりなされる。
本実施の形態では、急激な膨張弁14の開度変更によって、温度T’が目標吐出温度T1を上回る、いわゆるオーバーシュートになるのを回避するため、最新の温度T’の計測値(最後に計測された値)と所定時間前(例えば120秒前)に計測された温度T’の計測値を足して2で割った値と、最新の目標吐出温度T1とを比較して、膨張弁14の開度が決定される。
The HP control device 27 calculates the target discharge temperature T1 every time X ′, Y ′, Z ′, T ′ and the outside air temperature are measured, and expands so that the temperature T ′ approaches the calculated target discharge temperature T1. The opening degree of the valve 14 is adjusted.
The opening degree of the expansion valve 14 is adjusted by PID control which is general feedback control.
In the present embodiment, in order to avoid a so-called overshoot in which the temperature T ′ exceeds the target discharge temperature T1 due to a sudden change in the opening of the expansion valve 14, the latest measured value of the temperature T ′ (finally) The measured value) and a value obtained by adding the measured value of the temperature T ′ measured before a predetermined time (for example, 120 seconds before) and dividing by 2 and the latest target discharge temperature T1 are compared, and the expansion valve 14 Is determined.

HP制御装置27が貯湯タンク11の沸き上げを開始した時間を0分とすると、加熱制御工程における目標吐出温度T1及び温度T’の推移は、図2に示すようになる。
目標出湯温度Y1は、HP制御装置27に対して制御装置26から貯湯タンク11の沸き上げ開始の指令信号と共に送信される信号によって決定される。また、入水温度X’の温度は、貯湯タンク11の下部から出水される水の温度のため、貯湯タンク11の上部から蓄えられる湯が下部に達するまでは、通常一定の範囲内で保たれる。
なお、図2は、外気温度が7℃、目標出湯温度Y1が65℃、入水温度9℃の条件で貯湯タンク11の沸き上げを行ったときの実験データをグラフ化したものである。
Assuming that the time when the HP controller 27 starts boiling the hot water storage tank 11 is 0 minute, the transition of the target discharge temperature T1 and the temperature T ′ in the heating control process is as shown in FIG.
The target hot water temperature Y1 is determined by a signal transmitted to the HP control device 27 from the control device 26 together with a command signal for starting boiling of the hot water storage tank 11. Further, the temperature of the incoming water temperature X ′ is normally kept within a certain range until the hot water stored from the upper part of the hot water storage tank 11 reaches the lower part because of the temperature of the water discharged from the lower part of the hot water storage tank 11. .
FIG. 2 is a graph of experimental data obtained when the hot water storage tank 11 is boiled under conditions of an outside air temperature of 7 ° C., a target hot water temperature Y 1 of 65 ° C., and an incoming water temperature of 9 ° C.

出湯温度Y’は、通常、貯湯タンク11の沸き上げを開始する時点(図2では0分の時点)で、目標出湯温度Y1より低く、冷媒循環回路12を循環する冷媒の温度上昇と共に上昇して目標出湯温度Y1と略同一の温度になる。図2では12〜13分付近で出湯温度Y’が目標出湯温度Y1と略同一になっている。
そして、出湯温度Y’が目標出湯温度Y1と略同一になってからは、目標出湯温度Y1が変わらず、かつ外気等に大きな変化がない限り、膨張弁14の開度は大きく変えられることがなく、吐出温度T’と目標吐出温度T1は略同一の温度の状態が保たれる。
The hot water temperature Y ′ is usually lower than the target hot water temperature Y1 at the time when boiling of the hot water storage tank 11 is started (at 0 minutes in FIG. 2), and rises as the temperature of the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 12 increases. Thus, it becomes substantially the same temperature as the target hot water temperature Y1. In FIG. 2, the tapping temperature Y ′ is substantially the same as the target tapping temperature Y1 in the vicinity of 12 to 13 minutes.
After the hot water temperature Y ′ becomes substantially the same as the target hot water temperature Y1, the opening degree of the expansion valve 14 can be greatly changed as long as the target hot water temperature Y1 does not change and there is no significant change in outside air or the like. In other words, the discharge temperature T ′ and the target discharge temperature T1 are maintained at substantially the same temperature.

HP制御装置27は、目標吐出温度T1が、予め設定された時間(2分〜5分の範囲で、本実施の形態では3分)以上、予め定められた安定温度領域W2(−3℃から+3℃の範囲で、本実施の形態では、−2℃から+2℃の温度領域)内で変動する状態になったのを検出して、湯の沸き上げが安定状態になったことを検知する。
HP制御装置27は、湯の沸き上げが安定状態になった後に、温度X’が予め設定された温度(5℃〜15℃の範囲で、本実施の形態では10℃)より高くなり、かつ、目標吐出温度T1が安定温度領域W2外の温度(例えば11℃)になったときには、温度T’が、安定温度領域W2内の温度に近づくように膨張弁14の開度を調整する。
The HP controller 27 determines that the target discharge temperature T1 is equal to or longer than a predetermined stable temperature range W2 (from −3 ° C. over a preset time (in the range of 2 to 5 minutes, 3 minutes in the present embodiment). In this embodiment, in the range of + 3 ° C., in the present embodiment, it is detected that the temperature fluctuates within a temperature range of −2 ° C. to + 2 ° C., and the boiling of the hot water is detected to be stable. .
After the boiling of the hot water becomes stable, the HP controller 27 has a temperature X ′ higher than a preset temperature (in the range of 5 ° C. to 15 ° C., 10 ° C. in the present embodiment), and When the target discharge temperature T1 reaches a temperature outside the stable temperature region W2 (eg, 11 ° C.), the opening degree of the expansion valve 14 is adjusted so that the temperature T ′ approaches the temperature within the stable temperature region W2.

温度X’が予め設定された温度より高くなるのは、貯湯タンク11内の上部から流入し貯湯タンク11の上部に蓄えられる湯が貯湯タンク11の下部まで達し、貯湯タンク11内の水が全て沸きあがった状態になりつつあることを意味している。
そして、温度X’が一定温度以上になってもなお、目標吐出温度T1を算出して、温度T’がその算出された最新の目標吐出温度T1に近づくような膨張弁14の開度調整を行うと、必要以上に温度T’が低下してCOPの低下を招く等の現象が生じ得るので、温度T’の温度調整の対象を、算出された最新の目標吐出温度T1にはせず、安定温度領域W2内の温度としている。
ここで、温度T’の対象とされる安定温度領域W2内の温度は、安定温度領域W2の平均温度、下限温度あるいは上限温度のいずれかにすることができる。
The reason why the temperature X ′ becomes higher than the preset temperature is that the hot water flowing in from the upper part of the hot water storage tank 11 and stored in the upper part of the hot water storage tank 11 reaches the lower part of the hot water storage tank 11, It means that it is getting boiled.
Then, even when the temperature X ′ becomes equal to or higher than a certain temperature, the target discharge temperature T1 is calculated, and the opening degree of the expansion valve 14 is adjusted so that the temperature T ′ approaches the calculated latest target discharge temperature T1. If this is done, a phenomenon may occur in which the temperature T ′ decreases more than necessary, leading to a decrease in COP. Therefore, the temperature adjustment target of the temperature T ′ is not set to the latest calculated target discharge temperature T1, The temperature is within the stable temperature region W2.
Here, the temperature in the stable temperature region W2 that is the target of the temperature T ′ can be any one of the average temperature, the lower limit temperature, and the upper limit temperature of the stable temperature region W2.

また、HP制御装置27は、目標吐出温度T1が水熱交換器13から出湯される湯の目標出湯温度Y1より低くなっている状態のときには、温度T’が、目標出湯温度Y1に近づくように膨張弁14の開度を調整する。
これは、沸き上げ開始直後、通常、出湯温度Y’が低温のため目標吐出温度T1が低くなり、温度T’をこの低い目標吐出温度T1に近づける制御を行うと、冷媒が水を十分に加熱(例えば40℃に加熱)できる状態になるまで長い時間を要するためである。
図2に示される実験データでは、沸き上げ開始から2〜3分が経過するまで、目標吐出温度T1が目標出湯温度Y1より低く、温度T’を目標出湯温度Y1に近づけるための制御が行われている。
Further, the HP control device 27 is configured so that the temperature T ′ approaches the target hot water temperature Y1 when the target discharge temperature T1 is lower than the target hot water temperature Y1 of hot water discharged from the hydrothermal exchanger 13. The opening degree of the expansion valve 14 is adjusted.
This is because immediately after the start of boiling, the target discharge temperature T1 is usually low because the tapping temperature Y ′ is low, and if the temperature T ′ is controlled to approach this low target discharge temperature T1, the refrigerant sufficiently heats the water. This is because it takes a long time to be ready (for example, heated to 40 ° C.).
In the experimental data shown in FIG. 2, control is performed so that the target discharge temperature T1 is lower than the target hot water temperature Y1 and the temperature T ′ approaches the target hot water temperature Y1 until 2 to 3 minutes have elapsed since the start of boiling. ing.

そして、HP制御装置27は、目標吐出温度T1が予め設定された限界温度H(115℃〜135℃の範囲で、本実施の形態ではH=125℃)より高温になっているときには、温度T’が、その限界温度Hに近づくように膨張弁14の開度を調整する。
これは、サーミスタの障害等によって、目標吐出温度T1が想定される温度以上の温度になり得ることを考慮したものであり、目標吐出温度T1が想定温度以上になったときには、吐出温度のT’の目標温度が、目標吐出温度T1から限界温度Hに切り替えられる。
また、ヒートポンプユニット10による貯湯タンク11の沸き上げ運転は、制御装置26からHP制御装置27に運転停止の指示信号が送信されるまで継続され、HP制御装置27は、制御装置26からの運転停止信号により圧縮機16、ファン30等を停止する。
When the target discharge temperature T1 is higher than a preset limit temperature H (in the range of 115 ° C. to 135 ° C., H = 125 ° C. in the present embodiment), the HP control device 27 detects the temperature T 'Adjusts the opening degree of the expansion valve 14 so as to approach the limit temperature H.
This takes into consideration that the target discharge temperature T1 may be higher than the assumed temperature due to a thermistor failure or the like, and when the target discharge temperature T1 becomes higher than the assumed temperature, the discharge temperature T ′. The target temperature is switched from the target discharge temperature T1 to the limit temperature H.
Further, the boiling operation of the hot water storage tank 11 by the heat pump unit 10 is continued until an operation stop instruction signal is transmitted from the control device 26 to the HP control device 27, and the HP control device 27 stops the operation from the control device 26. The compressor 16 and the fan 30 are stopped by the signal.

ここで、HP制御装置27は、準備工程において、外気の温度領域ごとに3つの条件下で計測したX、Y、Z、Tを基に、A、B、CやA、B、C、Dを算出しているが、X、Y、Z、Tを計測する際の条件を変えれば、算出されるA、B、C、あるいは、A、B、C、Dの値も変わることになる。
例えば、−10℃以上7℃未満の温度領域でA、B、Cを算出するにあたって、COPが最高となったときのX=9℃、Y=90℃、Z=6.3℃、T=117.8℃の計測結果を採用する代わりに他の計測結果X=4℃、Y=90℃、Z=6.3℃、T=113.2℃(XとTの値が異なっている)を採用してA、B、Cを算出すれば、A、B、Cの値は異なる。
Here, the HP control device 27 performs A, B, C, A, B, C, D based on X, Y, Z, T measured in three conditions for each temperature range of the outside air in the preparation process. However, if the conditions for measuring X, Y, Z, and T are changed, the calculated values of A, B, and C, or A, B, C, and D will also change.
For example, in calculating A, B, and C in a temperature range of −10 ° C. or higher and lower than 7 ° C., X = 9 ° C., Y = 90 ° C., Z = 6.3 ° C., T = Instead of adopting the measurement result of 117.8 ° C, other measurement results X = 4 ° C, Y = 90 ° C, Z = 6.3 ° C, T = 113.2 ° C (the values of X and T are different) If A, B, and C are calculated using the above, the values of A, B, and C are different.

しかしながら、入水温度X及び出湯温度Yと、冷媒の吐出温度T及び加熱度Zは密接に関係しているため、実際には、X、Y、Z、Tを計測する条件を変えても、算出されるA、B、C、あるいは、A、B、C、Dは大きく変わらない。
また、実験において、外気温度=20.5℃、入水温度X’=20℃、出湯温度Y’=65℃の環境下で、COPが最大となるように膨張弁14の開度調整を行った際のCOPが4.92(このときのZ’及びT’は、Z’=10.3℃、T’=85.9℃)であったのに対し、同環境下で、本実施の形態のヒートポンプの制御を行い、沸き上げが安定状態になったときのCOPは4.91(T’=85.5℃、Z’=10.4℃)となり、その差は0.01であった。これは、本実施の形態に係るヒートポンプの制御方法が高水準のCOPを確保可能であることを意味している。
However, since the incoming water temperature X and the outgoing hot water temperature Y are closely related to the refrigerant discharge temperature T and the heating degree Z, actually, even if the conditions for measuring X, Y, Z, and T are changed, the calculation is performed. A, B, C, or A, B, C, D to be used does not change greatly.
Further, in the experiment, the opening degree of the expansion valve 14 was adjusted so that the COP was maximized in an environment where the outside air temperature = 20.5 ° C., the incoming water temperature X ′ = 20 ° C., and the tapping temperature Y ′ = 65 ° C. The COP at that time was 4.92 (Z ′ and T ′ at this time were Z ′ = 10.3 ° C. and T ′ = 85.9 ° C.), but in the same environment, the present embodiment When the heat pump was controlled and the boiling became stable, the COP was 4.91 (T ′ = 85.5 ° C., Z ′ = 10.4 ° C.), and the difference was 0.01. . This means that the heat pump control method according to the present embodiment can ensure a high level of COP.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、外気の温度領域は3つであることに限定されず、4つ、5つやそれ以外の数の温度領域を設けることができる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all changes in conditions and the like that do not depart from the gist are within the scope of the present invention.
For example, the temperature range of the outside air is not limited to three, and four, five, or other number of temperature regions can be provided.

10:ヒートポンプユニット、11:貯湯タンク、12:冷媒循環回路、13:水熱交換器、14:膨張弁、15:蒸発器、16:圧縮機、17:圧力スイッチ、18:湯水循環回路、19:循環ポンプ、20:入水サーミスタ、21:出湯サーミスタ、23:バイパス管、24:三方弁、26:制御装置、27:HP制御装置、28a〜28e:残湯サーミスタ、29:給水管、29a:出湯管、30:ファン、31:内部熱交換器、32:蒸発サーミスタ、33:アキュムレータ、34:外気サーミスタ、35:吸入サーミスタ、36:吐出管サーミスタ 10: heat pump unit, 11: hot water storage tank, 12: refrigerant circulation circuit, 13: water heat exchanger, 14: expansion valve, 15: evaporator, 16: compressor, 17: pressure switch, 18: hot water circulation circuit, 19 : Circulation pump, 20: Inlet thermistor, 21: Hot water thermistor, 23: Bypass pipe, 24: Three-way valve, 26: Control device, 27: HP control device, 28a-28e: Remaining hot water thermistor, 29: Water supply pipe, 29a Hot water pipe, 30: fan, 31: internal heat exchanger, 32: evaporation thermistor, 33: accumulator, 34: outside thermistor, 35: suction thermistor, 36: discharge pipe thermistor

Claims (7)

膨張弁によって減圧した冷媒を、蒸発させて外気の熱を吸熱させ圧縮機によって圧縮して水熱交換器で水を加熱するための熱源とするヒートポンプの制御方法において、
前記水熱交換器で前記水に与えられる熱エネルギーが、前記圧縮機の単位消費電力に対して最大となるときの、前記水熱交換器に入水する前記水の温度X、該水熱交換器から出湯される湯の温度Y、前記圧縮機に吸入される前記冷媒の過熱度Z、及び前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度Tを、前記温度Tが異なる値となる条件下で計測して3組のX、Y、Z、Tを得、該3組のX、Y、Z、TをT=A×X+B×Y+C×Zにそれぞれ代入してなる3つの方程式からA、B、Cを算出する準備工程と、
前記水熱交換器に入水する前記水の温度をX’、該水熱交換器から出湯される湯の温度をY’、前記圧縮機に吸入される前記冷媒の過熱度をZ’、該圧縮機から吐出される該冷媒の温度をT’として、予め設定された時間間隔で、X’、Y’、Z’及びT’の計測と、計測されたX’、Y’及びZ’を基にしてA×X’+B×Y’+C×Z’の算出値である目標吐出温度T1の取得とを行い、前記計測された温度T’が前記目標吐出温度T1に近づくように前記膨張弁の開度を調整して、前記水を加熱する加熱制御工程とを有することを特徴とするヒートポンプの制御方法。
In the control method of the heat pump that evaporates the refrigerant decompressed by the expansion valve, absorbs the heat of the outside air, compresses it by the compressor, and uses it as a heat source for heating water with the water heat exchanger,
The temperature X of the water entering the water heat exchanger when the heat energy given to the water by the water heat exchanger is maximum with respect to the unit power consumption of the compressor, the water heat exchanger The temperature Y of hot water discharged from the compressor, the superheat degree Z of the refrigerant sucked into the compressor, and the temperature T of the refrigerant discharged from the compressor are measured under conditions where the temperature T has different values. Thus, three sets of X, Y, Z, and T are obtained, and three sets of X, Y, Z, and T are substituted into T = A × X + B × Y + C × Z, respectively, and A, B, A preparation step of calculating C;
The temperature of the water entering the water heat exchanger is X ′, the temperature of the hot water discharged from the water heat exchanger is Y ′, the superheat degree of the refrigerant sucked into the compressor is Z ′, and the compression The temperature of the refrigerant discharged from the machine is T ′, and X ′, Y ′, Z ′ and T ′ are measured at predetermined time intervals, and the measured X ′, Y ′ and Z ′ are used as the basis. The target discharge temperature T1 that is a calculated value of A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ is acquired, and the expansion valve of the expansion valve is adjusted so that the measured temperature T ′ approaches the target discharge temperature T1. And a heating control step of heating the water by adjusting an opening degree.
請求項1記載のヒートポンプの制御方法において、前記準備工程で、前記外気の温度を複数の温度領域に分け、該温度領域ごとに、前記A、B、Cを算出し、
前記加熱制御工程で、前記X’、Y’、Z’及びT’の計測と共に、前記外気の温度を計測し、計測された該外気の温度が属する前記温度領域に対して前記準備工程で算出したA、B、Cを用いてA×X’+B×Y’+C×Z’から前記目標吐出温度T1を算出することを特徴とするヒートポンプの制御方法。
In the heat pump control method according to claim 1, in the preparation step, the temperature of the outside air is divided into a plurality of temperature regions, and the A, B, and C are calculated for each temperature region,
In the heating control step, the temperature of the outside air is measured together with the measurement of the X ′, Y ′, Z ′, and T ′, and is calculated in the preparation step for the temperature region to which the measured temperature of the outside air belongs. A method of controlling a heat pump, wherein the target discharge temperature T1 is calculated from A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ using A, B, and C.
請求項1記載のヒートポンプの制御方法において、前記準備工程で、算出されるA、B又はCが、実際に記憶できる所定の範囲W1外の値となる場合には、前記T=A×X+B×Y+C×Zの代わりに、T=A×X+B×Y+C×Z+Dを用いて、
A、B及びCが該所定の範囲W1内になるA、B、CとDを求めて、
前記加熱制御工程で、前記目標吐出温度T1の算出に、A×X’+B×Y’+C×Z’の代わりに、A×X’+B×Y’+C×Z’+Dを用いることを特徴とするヒートポンプの制御方法。
2. The heat pump control method according to claim 1, wherein when A, B, or C calculated in the preparation step is a value outside a predetermined range W <b> 1 that can be actually stored, T = A × X + B ×. Instead of Y + C × Z, use T = A × X + B × Y + C × Z + D,
Find A, B, C and D where A, B and C are within the predetermined range W1,
In the heating control step, A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ + D is used instead of A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ for calculating the target discharge temperature T1. To control the heat pump.
請求項3記載のヒートポンプの制御方法において、前記準備工程で、前記外気の温度を複数の温度領域に分け、該温度領域ごとに、前記A、B、C、Dを算出し、
前記加熱制御工程で、前記X’、Y’、Z’及びT’の計測と共に、前記外気の温度を計測し、計測された該外気の温度が属する前記温度領域に対して前記準備工程で算出したA、B、C、Dを用いてA×X’+B×Y’+C×Z’+Dから前記目標吐出温度T1を算出することを特徴とするヒートポンプの制御方法。
In the heat pump control method according to claim 3, in the preparation step, the temperature of the outside air is divided into a plurality of temperature regions, and the A, B, C, and D are calculated for each temperature region,
In the heating control step, the temperature of the outside air is measured together with the measurement of the X ′, Y ′, Z ′, and T ′, and is calculated in the preparation step for the temperature region to which the measured temperature of the outside air belongs. A control method for a heat pump, wherein the target discharge temperature T1 is calculated from A × X ′ + B × Y ′ + C × Z ′ + D using A, B, C, and D.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒートポンプの制御方法において、前記加熱制御工程で、前記目標吐出温度T1が前記水熱交換機から出湯される湯の目標出湯温度Y1より低くなっているときは、前記計測された温度T’が、前記目標出湯温度Y1に近づくように前記膨張弁の開度を調整することを特徴とするヒートポンプの制御方法。 5. The heat pump control method according to claim 1, wherein, in the heating control step, the target discharge temperature T <b> 1 is lower than a target hot water temperature Y <b> 1 of hot water discharged from the hydrothermal exchanger. In this case, the heat pump control method is characterized in that the opening degree of the expansion valve is adjusted so that the measured temperature T ′ approaches the target tapping temperature Y1. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒートポンプの制御方法において、前記加熱制御工程で、前記目標吐出温度T1が予め設定された限界温度Hより高温になっているときは、前記温度T’が、該限界温度Hに近づくように前記膨張弁の開度を調整することを特徴とするヒートポンプの制御方法。 5. The heat pump control method according to claim 1, wherein in the heating control step, when the target discharge temperature T <b> 1 is higher than a preset limit temperature H, the temperature T Adjusting a degree of opening of the expansion valve so as to approach the limit temperature H. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のヒートポンプの制御方法において、前記加熱制御工程で、前記目標吐出温度T1が、予め設定された時間以上、予め定められた安定温度領域W2内で保たれた後に、前記温度X’が予め設定された温度より高くなり、かつ、前記目標吐出温度T1が前記安定温度領域W2外の温度になったときには、前記温度T’が前記安定温度領域W2内の温度に近づくように前記膨張弁の開度を調整することを特徴とするヒートポンプの制御方法。 7. The heat pump control method according to claim 1, wherein, in the heating control step, the target discharge temperature T <b> 1 is maintained in a predetermined stable temperature region W <b> 2 for a preset time or more. When the temperature X ′ becomes higher than a preset temperature and the target discharge temperature T1 is outside the stable temperature region W2, the temperature T ′ is within the stable temperature region W2. A control method for the heat pump, wherein the opening degree of the expansion valve is adjusted so as to approach the temperature of the heat pump.
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