JP2013104601A - Warm water heating system, control device, and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプに設けられた温熱出力熱交換器を用いて温水を加熱する温水加熱システム、並びに当該温水加熱システムの制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a warm water heating system that heats warm water using a warm output heat exchanger provided in a heat pump, and a control device and a control method for the warm water heating system.
一般に、温水を供給する温水系統は、貯熱タンクを備えている。温水系統は、この貯熱タンク内に貯蔵されている一部の水が、温水ヒートポンプ本体に設けられている温熱出力熱交換器から温熱を得ることによって温度制御が行われている(例えば、特許文献1を参照)。 In general, a hot water system for supplying hot water includes a heat storage tank. In the hot water system, a part of the water stored in the heat storage tank is controlled in temperature by obtaining heat from a heat output heat exchanger provided in the main body of the hot water heat pump (for example, a patent) Reference 1).
しかしながら、特許文献1に記載の発明は、温水系統に貯熱タンクを設けるため、設置コストや設置スペースが大きくなってしまうという問題があった。また、貯熱タンクに貯めた水を温熱出力熱交換器に循環させて貯熱タンク中の水温を昇温させるため、昇温に時間がかかるという問題があった。 However, the invention described in Patent Document 1 has a problem that the installation cost and the installation space are increased because the heat storage tank is provided in the hot water system. Moreover, since the water stored in the heat storage tank is circulated to the heat output heat exchanger to raise the temperature of the water in the heat storage tank, there is a problem that it takes time to raise the temperature.
そこで特許文献2には、温水系統に三方弁を設け、温熱出力熱交換器からの温水の出力の一部を温熱出力熱交換器へ循環させ、温熱出力熱交換器の入口の温度が所定の目標温度になるよう制御する方法が記載されている。本方法を用いることで、温水系統の昇温速度を増加させることができる。 Therefore, in Patent Document 2, a three-way valve is provided in the hot water system, and a part of the output of hot water from the thermal output heat exchanger is circulated to the thermal output heat exchanger, and the temperature of the inlet of the thermal output heat exchanger is set to a predetermined value. A method for controlling the target temperature is described. By using this method, the heating rate of the hot water system can be increased.
ところで、特許文献2に記載の方法を用いる場合、ヒートポンプの起動時など温水系統が過渡状態にある場合、すなわち温水系統全体の水温が目標温度より低い場合に、三方弁が全開となり、温熱出力熱交換器からの全ての温水の出力が循環する可能性がある。この場合、温水系統の水温は急速に上昇し、温熱出力熱交換器の入口の温度が目標温度に達したときに、初めて三方弁の開度が変化する。しかしながら、三方弁の開閉は瞬時に切り替わるものではないため、三方弁の開閉動作が温水の温度変化に追従できず、温熱出力熱交換器の入口の水温が目標温度を越えてしまう可能性がある。この場合、ヒートポンプの温熱出力熱交換器において交換される熱量が小さくなり、温水加熱システムの効率が悪くなってしまうという問題がある。 By the way, when the method described in Patent Document 2 is used, when the hot water system is in a transient state such as when the heat pump is started, that is, when the water temperature of the entire hot water system is lower than the target temperature, the three-way valve is fully opened, All hot water output from the exchanger may circulate. In this case, the water temperature of the hot water system rises rapidly, and the opening degree of the three-way valve changes only when the temperature at the inlet of the heat output heat exchanger reaches the target temperature. However, since the opening / closing of the three-way valve does not switch instantaneously, the opening / closing operation of the three-way valve cannot follow the temperature change of the hot water, and the water temperature at the inlet of the heat output heat exchanger may exceed the target temperature. . In this case, there is a problem that the amount of heat exchanged in the heat output heat exchanger of the heat pump is reduced, and the efficiency of the hot water heating system is deteriorated.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、温水系統の過渡状態における昇温速度を適切に制御する温水加熱システム並びに制御装置及び制御方法を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of said problem, and makes it a subject to provide the warm water heating system, the control apparatus, and the control method which control appropriately the temperature increase rate in the transient state of a warm water system | strain.
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、熱源系統から熱を汲み取り温熱を出力する温熱出力熱交換器を有するヒートポンプと、前記温熱出力熱交換器から得た温熱によって水を加熱する加熱部と、前記加熱部が加熱した水を加熱対象へ流出させる流出部と、前記加熱部が加熱した水を前記加熱部の上流側へ循環させる循環部と、加熱対象から前記加熱部の上流側へ水を流入させる流入部と、前記加熱部から前記流出部及び前記循環部への水の流量配分を調整する調整部とを備えた温水加熱システムを制御する制御装置であって、前記加熱部の上流側の水の目標温度を設定する上流側目標温度設定部と、前記加熱部の上流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、所定の温度だけ、前記加熱部の上流側の水の温度が上昇するように、前記調整部による流量配分の調整量を決定する調整量決定部とを備えることを特徴とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and a heat pump having a heat output heat exchanger that draws heat from a heat source system and outputs heat, and water by heat obtained from the heat output heat exchanger. A heating unit that heats, an outflow unit that causes water heated by the heating unit to flow out to a heating target, a circulation unit that circulates water heated by the heating unit to an upstream side of the heating unit, and a heating unit from the heating target to the heating unit A control device for controlling a hot water heating system comprising an inflow part for allowing water to flow into the upstream side of the gas, and an adjustment part for adjusting a flow rate distribution of water from the heating part to the outflow part and the circulation part, An upstream target temperature setting unit that sets a target temperature of water upstream of the heating unit; and a predetermined temperature upstream of the heating unit until the temperature of water upstream of the heating unit reaches the target temperature Side water temperature rises As, characterized in that it comprises an adjustment amount determining unit that determines an adjustment amount of the flow rate distribution by the adjusting unit.
また、本発明においては、前記調整量決定部は、前記加熱部の上流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、前記加熱部に流通している水、前記循環部によって循環する水、及び前記流入部から前記加熱部の上流側へ流入する水の状態に基づいて算出される所定の温度だけ、前記加熱部の上流側の水の温度が上昇するように、前記調整部による流量配分の調整量を決定することが好ましい。 Further, in the present invention, the adjustment amount determination unit is configured such that the water circulating in the heating unit, the water circulated by the circulation unit, until the temperature of the water on the upstream side of the heating unit reaches the target temperature, And the flow distribution by the adjusting unit so that the temperature of the water upstream of the heating unit rises by a predetermined temperature calculated based on the state of the water flowing from the inflow unit to the upstream side of the heating unit. It is preferable to determine the adjustment amount.
また、本発明においては、前記加熱部に流通している水、前記循環部によって循環する水、及び前記流入部から前記加熱部の上流側へ流入する水の状態に基づいて、前記流入部から前記加熱部の上流側へ流入する水と前記循環部によって循環する水とを混和させた水の温度と、前記加熱部に流通している水の温度との差の温度を、前記調整量の決定に用いる調整温度として算出する調整温度算出部を備え、前記調整量決定部は、前記加熱部の上流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、前記調整温度算出部が算出した調整温度だけ、前記加熱部の上流側の水の温度が上昇するように、前記調整部による流量配分の調整量を決定することが好ましい。 In the present invention, based on the state of water flowing through the heating unit, water circulating through the circulation unit, and water flowing from the inflow unit to the upstream side of the heating unit, The temperature of the difference between the temperature of the water mixed with the water flowing into the upstream side of the heating unit and the water circulated by the circulation unit and the temperature of the water flowing through the heating unit is set to the adjustment amount. An adjustment temperature calculation unit that calculates the adjustment temperature used for the determination, and the adjustment amount determination unit calculates the adjustment temperature calculated by the adjustment temperature calculation unit until the temperature of water upstream of the heating unit reaches the target temperature. Therefore, it is preferable to determine the adjustment amount of the flow distribution by the adjustment unit so that the temperature of the water on the upstream side of the heating unit increases.
また、本発明においては、前記調整量決定部は、前記ヒートポンプが稼動するまで、前記加熱部へ流入する水の温度が一定になるように、前記調整部による流量配分の調整量を決定することが好ましい。 In the present invention, the adjustment amount determination unit determines the adjustment amount of the flow distribution by the adjustment unit so that the temperature of the water flowing into the heating unit is constant until the heat pump is operated. Is preferred.
また、本発明においては、前記上流側目標温度設定部は、前記加熱部における最大加熱量と、前記加熱部へ流入する水の流量と、前記加熱部の下流側の水の目標温度とに基づいて前記加熱部の上流側の水の目標温度を設定することが好ましい。 In the present invention, the upstream target temperature setting unit is based on a maximum heating amount in the heating unit, a flow rate of water flowing into the heating unit, and a target temperature of water downstream of the heating unit. It is preferable to set a target temperature of water upstream of the heating unit.
また、本発明においては、前記加熱部の下流側の水の目標温度を設定する下流側目標温度設定部と、前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、所定の温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定するヒートポンプ調整量決定部とを備えることが好ましい。 In the present invention, a downstream target temperature setting unit that sets a target temperature of water downstream of the heating unit, and a predetermined temperature until the temperature of water downstream of the heating unit reaches the target temperature. It is preferable to include a heat pump adjustment amount determination unit that determines the adjustment amount of the heat pump control so that the temperature of the water on the downstream side of the heating unit increases.
また、本発明においては、前記ヒートポンプ調整量決定部は、前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、前記加熱部に流通している及び前記加熱部から前記調整部へ流入する水の状態並びに前記加熱部における加熱量に基づいて算出される所定の温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定することが好ましい。 Moreover, in this invention, the said heat pump adjustment amount determination part is distribute | circulating to the said heating part until the temperature of the water of the downstream of the said heating part reaches the said target temperature, and the said heating part to the said adjustment part It is preferable to determine the adjustment amount of the heat pump control so that the temperature of the water on the downstream side of the heating unit increases by a predetermined temperature calculated based on the state of the flowing water and the heating amount in the heating unit. .
また、本発明においては、前記加熱部に流通している水及び前記加熱部から前記調整部へ流入する水の状態並びに前記加熱部における加熱量に基づいて、前記加熱部に流通している水が前記加熱部によって加熱されたときの当該水の温度と前記加熱部から前記調整部へ流入する水の温度との差の温度を、ヒートポンプ制御の調整量の決定に用いるヒートポンプ調整温度として算出するヒートポンプ調整温度算出部を備え、前記ヒートポンプ調整量決定部は、前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、前記ヒートポンプ調整温度算出部が算出したヒートポンプ調整温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定することが好ましい。 Moreover, in this invention, the water currently distribute | circulating to the said heating part based on the state which the water distribute | circulated to the said heating part, the water which flows in into the said adjustment part from the said heating part, and the heating amount in the said heating part The temperature of the difference between the temperature of the water when heated by the heating unit and the temperature of the water flowing from the heating unit to the adjustment unit is calculated as the heat pump adjustment temperature used to determine the adjustment amount for heat pump control A heat pump adjustment temperature calculation unit, wherein the heat pump adjustment amount determination unit heats only the heat pump adjustment temperature calculated by the heat pump adjustment temperature calculation unit until the temperature of water downstream of the heating unit reaches the target temperature. It is preferable to determine the adjustment amount of the heat pump control so that the temperature of the water on the downstream side of the section rises.
また、本発明は、熱源系統から熱を汲み取り温熱を出力する温熱出力熱交換器を有するヒートポンプと、前記温熱出力熱交換器から得た温熱によって水を加熱する加熱部と、前記加熱部が加熱した水を加熱対象へ流出させる流出部と、前記加熱部が加熱した水を前記加熱部の上流側へ循環させる循環部と、加熱対象から前記加熱部の上流側へ水を流入させる流入部とを備えた温水加熱システムを制御する制御装置であって、前記加熱部の下流側の水の目標温度を設定する下流側目標温度設定部と、前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、所定の温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定するヒートポンプ調整量決定部とを備えることを特徴とする。 The present invention also includes a heat pump having a heat output heat exchanger that draws heat from a heat source system and outputs heat, a heating unit that heats water by the heat obtained from the heat output heat exchanger, and the heating unit is heated An outflow part that causes the heated water to flow out to the heating target, a circulation part that circulates the water heated by the heating part to the upstream side of the heating part, and an inflow part that flows water from the heating target to the upstream side of the heating part; A control device for controlling a hot water heating system comprising: a downstream target temperature setting unit that sets a target temperature of water downstream of the heating unit; and a temperature of water downstream of the heating unit is the target And a heat pump adjustment amount determining unit that determines an adjustment amount of heat pump control so that the temperature of water downstream of the heating unit is increased by a predetermined temperature until the temperature is reached.
また、本発明においては、前記ヒートポンプ調整量決定部は、前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、前記加熱部に流通している水及び前記加熱部から流出する水の状態並びに前記加熱部における加熱量に基づいて算出される所定の温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定することが好ましい。 Further, in the present invention, the heat pump adjustment amount determination unit is configured such that the water flowing through the heating unit and the water flowing out from the heating unit until the temperature of the water downstream of the heating unit reaches the target temperature. It is preferable that the adjustment amount of the heat pump control is determined so that the temperature of the water on the downstream side of the heating unit is increased by a predetermined temperature calculated based on the state and the heating amount in the heating unit.
また、本発明においては、前記加熱部に流通している水及び前記加熱部から流出する水の状態並びに前記加熱部における加熱量に基づいて、前記加熱部に流通している水が前記加熱部によって加熱されたときの当該水の温度と前記加熱部から流出する水の温度との差の温度を、ヒートポンプ制御の調整量の決定に用いるヒートポンプ調整温度として算出するヒートポンプ調整温度算出部を備え、前記ヒートポンプ調整量決定部は、前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、前記ヒートポンプ調整温度算出部が算出したヒートポンプ調整温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定することが好ましい。 Further, in the present invention, based on the state of the water flowing through the heating unit and the water flowing out from the heating unit, and the amount of heating in the heating unit, the water flowing through the heating unit is the heating unit. A heat pump adjustment temperature calculation unit that calculates the temperature of the difference between the temperature of the water when heated by and the temperature of the water flowing out of the heating unit as a heat pump adjustment temperature used to determine the adjustment amount of the heat pump control, The heat pump adjustment amount determination unit determines the temperature of water downstream of the heating unit by the heat pump adjustment temperature calculated by the heat pump adjustment temperature calculation unit until the temperature of water downstream of the heating unit reaches the target temperature. It is preferable to determine the adjustment amount of the heat pump control so as to increase.
また、本発明は、熱源系統から熱を汲み取り温熱を出力する温熱出力熱交換器を有するヒートポンプと、前記温熱出力熱交換器から得た温熱によって水を加熱する加熱部と、前記加熱部が加熱した水を加熱対象へ流出させる流出部と、前記加熱部が加熱した水を前記加熱部の上流側へ循環させる循環部と、加熱対象から前記加熱部の上流側へ水を流入させる流入部と、前記加熱部から前記循環部及び前記流出部への水の流量配分を調整する調整部と、上記制御装置と、を備えることを特徴とする。 The present invention also includes a heat pump having a heat output heat exchanger that draws heat from a heat source system and outputs heat, a heating unit that heats water by the heat obtained from the heat output heat exchanger, and the heating unit is heated An outflow part that causes the heated water to flow out to the heating target, a circulation part that circulates the water heated by the heating part to the upstream side of the heating part, and an inflow part that flows water from the heating target to the upstream side of the heating part; An adjustment unit that adjusts a flow rate distribution of water from the heating unit to the circulation unit and the outflow unit, and the control device.
また、本発明は、熱源系統から熱を汲み取り温熱を出力する温熱出力熱交換器を有するヒートポンプと、前記温熱出力熱交換器から得た温熱によって水を加熱する加熱部と、前記加熱部が加熱した水を加熱対象へ流出させる流出部と、前記加熱部が加熱した水を前記加熱部の上流側へ循環させる循環部と、加熱対象から前記加熱部の上流側へ水を流入させる流入部と、前記加熱部から前記循環部及び前記流出部への水の流量配分を調整する調整部とを備えた温水加熱システムの調整部の調整量を制御する制御方法であって、前記加熱部の上流側の水の目標温度を決定するステップと、前記加熱部の上流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、所定の温度だけ、前記加熱部の上流側の水の温度が上昇するように、前記調整部による流量配分の調整量を決定するステップとを有することを特徴とする。 The present invention also includes a heat pump having a heat output heat exchanger that draws heat from a heat source system and outputs heat, a heating unit that heats water by the heat obtained from the heat output heat exchanger, and the heating unit is heated An outflow part that causes the heated water to flow out to the heating target, a circulation part that circulates the water heated by the heating part to the upstream side of the heating part, and an inflow part that flows water from the heating target to the upstream side of the heating part; A control method for controlling the adjustment amount of the adjustment unit of the hot water heating system comprising an adjustment unit for adjusting a flow rate distribution of water from the heating unit to the circulation unit and the outflow unit, and upstream of the heating unit Determining the target temperature of the water on the side, and increasing the temperature of the water upstream of the heating unit by a predetermined temperature until the temperature of the water upstream of the heating unit reaches the target temperature , Flow distribution by the adjusting unit Characterized by a step of determining the adjustment amount.
また、本発明は、熱源系統から熱を汲み取り温熱を出力する温熱出力熱交換器を有するヒートポンプと、前記温熱出力熱交換器から得た温熱によって水を加熱する加熱部と、前記加熱部が加熱した水を加熱対象へ流出させる流出部と、前記加熱部が加熱した水を前記加熱部の上流側へ循環させる循環部と、加熱対象から前記加熱部の上流側へ水を流入させる流入部とを備えた温水加熱システムのヒートポンプの調整量を制御する制御装置であって、前記加熱部の下流側の水の目標温度を決定するステップと、前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、所定の温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定するステップとを備えることを特徴とする。 The present invention also includes a heat pump having a heat output heat exchanger that draws heat from a heat source system and outputs heat, a heating unit that heats water by the heat obtained from the heat output heat exchanger, and the heating unit is heated An outflow part that causes the heated water to flow out to the heating target, a circulation part that circulates the water heated by the heating part to the upstream side of the heating part, and an inflow part that flows water from the heating target to the upstream side of the heating part; A control device for controlling an adjustment amount of a heat pump of a hot water heating system comprising: a step of determining a target temperature of water downstream of the heating unit; and a temperature of water downstream of the heating unit is the target Determining the adjustment amount of the heat pump control so that the temperature of the water on the downstream side of the heating unit rises by a predetermined temperature until the temperature is reached.
本発明によれば、加熱部の上流側の温水の温度が目標温度に達するまで、所定の温度だけ、加熱部の上流側または下流側の温水の温度が上昇するように、調整部による調整量またはヒートポンプの調整量を決定する。これにより、温水系統の過渡状態における昇温速度を適切に制御することができる。 According to the present invention, the adjustment amount by the adjustment unit is set such that the temperature of the hot water upstream or downstream of the heating unit is increased by a predetermined temperature until the temperature of the hot water upstream of the heating unit reaches the target temperature. Alternatively, the adjustment amount of the heat pump is determined. Thereby, the temperature increase rate in the transient state of the hot water system can be appropriately controlled.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
《第1の実施形態》
図1は、本発明の第1の実施形態による温水加熱システムの概略構成図である。
温水加熱システムは、熱源系統10から熱を汲み取り温熱を出力するヒートポンプ20、ヒートポンプ20から出力される温熱により水を熱する温水系統30、及び温水系統30の制御を行う制御装置40を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hot water heating system according to a first embodiment of the present invention.
The hot water heating system includes a
ヒートポンプ20は、熱媒体を充填した配管と、当該配管に接続される蒸発器21、圧縮機22、凝縮器24(温熱出力熱交換器)及び膨張弁25から構成される。
蒸発器21は、熱源系統10から出力される熱により熱媒体の温度を上昇させる。
圧縮機22は、蒸発器21により昇温された熱媒体を圧縮して液化させる。
ベーン23は、圧縮機22が液化させた熱媒体の流量を調整する。
凝縮器24は、ベーン23から流入する熱媒体の熱を温水系統30に供給する。
膨張弁25は、凝縮器24により降温された熱媒体を減圧して気化させる。
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The
The
温水系統30は、流入部31、循環ポンプ32、加熱部33、三方弁34(調整部)、循環部35、流出部36から構成される。
流入部31は、加熱対象から循環ポンプ32を介して加熱部33へ水を流入させる。
循環ポンプ32は、流入した水を加熱部33へ圧送する。
加熱部33は、循環ポンプ32から流入した水を凝縮器24から供給される熱により加熱し、加熱された水を三方弁34へ供給する。
三方弁34は、その開度(流量配分)に応じて加熱部33が加熱した水の一部を循環部35へ流入させ、残りを流出部36へ流入させる。
循環部35は、三方弁34から循環ポンプ32を介して加熱部33へ水を循環させる。
流出部36は、三方弁34から加熱対象へ水を流出させる。
The
The
The
The
The three-
The
The
また温水系統30には、流入部流量検出器51、流入部温度検出器52、加熱部流量検出器53、加熱部上流側温度検出器54、加熱部下流側温度検出器55が設けられる。
流入部流量検出器51は、流入部31を流れる水の流量F1を検出する。
流入部温度検出器52は、流入部31を流れる水の温度T1を検出する。
加熱部流量検出器53は、加熱部33を流れる水の流量F2を検出する。
加熱部上流側温度検出器54は、加熱部33の上流側における水の温度を検出する。すなわち、加熱部上流側温度検出器54は、加熱部33において加熱される前の水の温度T2を検出する。
加熱部下流側温度検出器55は、加熱部33の下流側における水の温度を検出する。すなわち、加熱部下流側温度検出器55は、加熱部33において加熱された後の水の温度T3を検出する。
The
The inflow
The inflow
The heating unit
The heating unit
The heating unit
図2は、本発明の第1の実施形態による制御装置40の構成を示す概略ブロック図である。
制御装置40は、センサ情報取得部401、上流側温度変化率算出部402(調整温度算出部)、上流側目標温度設定部403、ヒートポンプ情報入力部404、上流側当面目標温度設定部405、三方弁制御部406(調整量決定部)を備える。
センサ情報取得部401は、温水系統30に設けられた各検出器が検出したセンサ情報(流量・温度)を取得する。
上流側温度変化率算出部402は、センサ情報取得部401が取得したセンサ情報に基づいて、加熱部33の上流側における水温の変化率(調整温度)、すなわち水温の上昇速度を算出する。なお、水温の変化率はセンサ情報を熱収支モデルに当てはめることで算出する。
上流側目標温度設定部403は、ヒートポンプ20及び温水系統30が稼動した場合において、温水系統30が定常状態になったときにおける加熱部33の上流側における水の目標温度を設定する。
ヒートポンプ情報入力部404は、ヒートポンプ20の圧縮機22が稼動を開始したか否かを示すヒートポンプ情報の入力を受け付ける。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the
The
The sensor
The upstream temperature change
The upstream target
The heat pump
上流側当面目標温度設定部405は、センサ情報取得部401、上流側温度変化率算出部402、上流側目標温度設定部403、及びヒートポンプ情報入力部404から取得する情報に従って、現在時刻における加熱部33の上流側における水の当面の目標温度を設定する。具体的には、上流側当面目標温度設定部405は、ヒートポンプ20の圧縮機22が稼動していない状態にあっては、加熱部33の上流側における現在の水温を、当面の目標温度に設定する。すなわち現在の水温を保存するよう当面目標温度を設定する。また、上流側当面目標温度設定部405は、圧縮機22が稼動した後において、加熱部33の上流側における現在の水温が上流側目標温度に達するまでは、上流側温度変化率算出部402が算出した温度変化率に基づいて当面の目標温度を設定する。そして、上流側当面目標温度設定部405は、加熱部33の上流側における現在の水温が上流側目標温度に達した後は、上流側目標温度設定部403が設定した目標温度を当面の目標温度に設定する。
The upstream-side target
三方弁制御部406は、上流側当面目標温度設定部405が設定した当面の目標温度と現在の加熱部33の上流側における現在の水温とに基づくPID(Proportional/Integral/Differential)制御により、三方弁34の開度制御を行う。
The three-way
次に、本実施形態による温水加熱システムの稼動開始時における制御装置40の動作について説明する。
図3は、本発明の第1の実施形態による制御装置40の動作を示すフローチャートである。
まず、制御装置40の上流側目標温度設定部403は、温水加熱システムの稼動開始前に、管理者から加熱部33の上流側の目標温度T2dの入力を受け付ける(ステップS1)。
Next, the operation of the
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the
First, the upstream target
温水加熱システムの管理者は目標温度の設定後、温水系統30を稼動させる。温水系統30が稼動すると、上流側当面目標温度設定部405は、ヒートポンプ情報入力部404が入力を受け付けたヒートポンプ情報が、圧縮機22の稼動開始を示しているか否かを判定する(ステップS2)。なお、ヒートポンプ情報は、温水加熱システムの管理者が圧縮機22を稼動させたときに、圧縮機22の稼動開始を示す。
The administrator of the hot water heating system operates the
上流側当面目標温度設定部405は、ヒートポンプ情報が、圧縮機22がまだ稼動していないことを示していると判定した場合(ステップS2:NO)、センサ情報取得部401から、加熱部上流側温度検出器54が検出した温度T2を取得し、当該温度T2を加熱部33の上流側における水温を当面目標温度T2aに設定する(ステップS3)。次に、三方弁制御部406は、加熱部33の上流側の水温が当面目標温度T2a、すなわち現在の温度T2で一定になるように開度を決定し、当該開度に基づいて三方弁34を制御する(ステップS4)。つまり、三方弁制御部406は、循環ポンプ32による発熱を冷却する分だけの水が流入部31から流入するように三方弁34の開度を制御することとなる。これにより、圧縮機22が稼動するまでの間、三方弁34は、循環部35に対し全開から少し閉じた開度、すなわち流出部36に対し少し開いた開度に調節することとなる。
以降、ステップS2に戻り圧縮機22が稼動するまでステップS2〜ステップS4の動作を繰り返し実行する。
The upstream-side target
Thereafter, returning to step S2, the operations of step S2 to step S4 are repeatedly executed until the
他方、上流側当面目標温度設定部405は、ヒートポンプ情報が、圧縮機22の稼動開始を示していると判定した場合(ステップS2:YES)、センサ情報取得部401から、加熱部上流側温度検出器54が検出した温度T2を取得する。次に上流側当面目標温度設定部405は、当該温度T2が、上流側目標温度設定部403が設定した目標温度T2dに達したか否かを判定する(ステップS5)。
On the other hand, when it is determined that the heat pump information indicates the start of operation of the compressor 22 (step S2: YES), the upstream side target
上流側当面目標温度設定部405は、温度T2が目標温度T2d未満であると判定した場合(ステップS5:NO)、センサ情報取得部401が取得した温度T1、T2、T3及び熱媒体流量F1、F2を用いて加熱部33の上流側における温度変化率dT2/dtを算出する(ステップS6)。なお温度T1は、流入部31を流れる水の温度である。また温度T2は、加熱部33の上流側における水の温度である。また温度T3は、加熱部33の下流側における水の温度である。また流量F1は、流入部31を流れる水の流量である。また流量F2は、加熱部33を流れる水の流量である。
Upstream immediate target
ここで、上流側温度変化率算出部402は、以下に示す熱収支モデルを示す式(1)に各センサ情報を代入することで、温度変化率dT2/dtを算出する。
Here, the upstream temperature change
但し、Mは、加熱部33が保有する水量を示す。また、cpn(nは自然数)は、温度Tnにおける水の比熱を示す。なお、比熱は水温によって定まるため、上流側温度変化率算出部402は、温度Tnに従って比熱cpnを算出する。また、Qpumpは、循環ポンプ32における水への入熱量を示す。なお、循環ポンプ32から水への熱量は循環ポンプ32を通過する水の流量F2及び循環ポンプ32の回転数、消費電力並びに特性によって定まるため、上流側温度変化率算出部402は、これらの値に従って入熱量Qpumpを算出する。なお、各検出部が検出するセンサ情報には検出遅れが含まれるため、上流側温度変化率算出部402は、水量M、比熱cpn、及び入熱量Qpumpを実機運転中の過渡状態のデータに基づいて同定することで、推定精度を向上させるようにしても良い。
However, M shows the amount of water which the
ここで、式(1)を参照すると、式(1)の右辺の分母は、加熱部33が保有する水の熱容量を示す。また、式(2)の右辺の分子は、流入部31から加熱部33の上流側へ流入する水と循環部35によって循環する水とを混和させた水の熱量と、加熱部33に流通している水の熱量との差の熱量を示す。つまり、温度変化率dT2/dtは、流入部31から加熱部33の上流側へ流入する水と循環部35によって循環する水とを混和させた水の温度と、加熱部33に流通している水の温度との差によって算出される。
Here, referring to Equation (1), the denominator on the right side of Equation (1) indicates the heat capacity of water held by the
次に、上流側当面目標温度設定部405は、センサ情報取得部401が取得した温度T2に上流側温度変化率算出部402が算出した温度変化率を加算した値を、当面目標温度T2aに設定する(ステップS7)。次に、三方弁制御部406は、加熱部33の上流側の水温が当面目標温度T2aになるように開度を決定し、当該開度に基づいて三方弁34を制御する(ステップS8)。これにより、三方弁制御部406は、加熱部33の上流側の水温T2が目標温度T2dに達するまで、温水系統30の特性(各部温度、流量、及び加熱部33の保水量)に応じた適切な温度変化率で、三方弁34の開度を制御することができる。以降、ステップS5において温度T2が目標温度T2dに達するまで、ステップS5〜ステップS8の動作を繰り返し実行する。
Next, the upstream target
ステップS5において、上流側当面目標温度設定部405は、温度T2が目標温度T2dに達したと判定した場合(ステップS5:YES)、目標温度T2dを当面目標温度T2aに設定する(ステップS9)。次に、三方弁制御部406は、加熱部33の上流側の水温が当面目標温度T2a、すなわち目標温度T2dになるように開度を決定し、当該開度に基づいて三方弁34を制御する(ステップS10)。以降、制御装置40は、過渡状態における三方弁34の制御を終了し、目標温度T2dに基づいて三方弁34の開度を制御する定常状態の制御を開始する。なお、定常状態における三方弁34の制御は、ステップS9及びステップS10を繰り返し実行する処理と同じである。
In step S5, the upstream side immediate target
このように、本実施形態によれば、三方弁制御部406は、ヒートポンプ20が稼動してから加熱部33の上流側の水の温度が目標温度T2dに達するまで、所定の温度だけ、加熱部33の上流側の水の温度が上昇するように、三方弁34の開度を制御する。これにより、温水系統30が過渡状態にある場合に、三方弁34の開閉動作が温水の温度変化に追従できる程度に三方弁34の開度を制御することができる。特に、本実施形態において所定の温度は、加熱部33に流通している水、循環部35によって循環する水、及び流入部31から加熱部33の上流側へ流入する水の状態に基づいて算出される。これにより、温水加熱システムの特性に応じて三方弁34の開度の制御をすることができ、適切な昇温速度で、加熱部33の上流側の水温を目標温度T2aまで引き上げることができる。特に、本実施形態に示すように、流入部31から加熱部33の上流側へ流入する水と循環部35によって循環する水とを混和させた水の温度と、加熱部33に流通している水の温度との差の温度である温度変化率dT2/dtを用いることで、適切な開度の制御を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the three-way
なお、本実施形態において三方弁制御部406は、上流側温度変化率算出部402が算出した温度変化率dT2/dtを用いて開度の制御を行う場合を説明したが、これに限られず、他の所定の温度だけ、加熱部33の上流側の水温が上昇するように三方弁34の開度を制御するようにしても良い。但し、当該所定の温度が過小に設定されていると、開度が流出部36に対して開き気味に制御され、加熱部33の上流側の水温の昇温が遅くなり、温水系統30が定常状態に遷移するまでに時間がかかることとなる。他方、当該所定の温度が過大に設定されていると、開度が循環部35に対して開き気味に制御され、加熱部33の上流側の水温の昇温が早くなり、三方弁34の開閉動作が温水の温度変化に追従できなくなることがある。この場合、ヒートポンプ20の凝縮器24において交換される熱量が小さくなり、温水加熱システムの効率が悪くなってしまうという問題がある。
In the present embodiment, the three-way
《第2の実施形態》
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態による温水加熱システムは、熱源系統10と温水系統30の特性に基づいて温水系統30の加熱部33の上流側の目標温度を設定する。
図4は、本発明の第2の実施形態による温水加熱システムの概略構成図である。
第2の実施形態による温水加熱システムは、第1の実施形態による温水加熱システムの温水系統30に、熱源上流側温度検出器56及び熱源流量検出器57を備えるものであり、制御装置40の動作が異なる。
熱源上流側温度検出器56は、熱源系統10の上流側における熱水の温度T4を検出する。
熱源流量検出器57は、熱源系統10を流れる熱水の流量F3を検出する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The hot water heating system according to the second embodiment sets a target temperature on the upstream side of the
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a hot water heating system according to the second embodiment of the present invention.
The hot water heating system according to the second embodiment includes the heat source
The heat source
The heat source
図5は、本発明の第2の実施形態による制御装置40の構成を示す概略ブロック図である。
第2の実施形態による制御装置40は、第1の実施形態による制御装置40の構成に加えて、下流側目標温度設定部407を備え、上流側目標温度設定部403の動作が異なる。
下流側目標温度設定部407は、ヒートポンプ20及び温水系統30が稼動した場合において、温水系統30が定常状態になったときにおける加熱部33の下流側における水の目標温度を設定する。
上流側目標温度設定部403は、下流側の目標温度と、センサ情報取得部401が取得したセンサ情報に基づいて、温水系統30が定常状態になったときにおける加熱部33の上流側における水の目標温度を設定する。
FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the
The
The downstream target
Based on the downstream target temperature and the sensor information acquired by the sensor
次に、本実施形態による温水加熱システムの稼動開始時における制御装置40の動作について説明する。
第2の実施形態による制御装置40の動作は、第1の実施形態における制御装置40の動作とステップS1の動作が異なるものであり、ステップS1以降の動作は第1の実施形態と同じものである。
Next, the operation of the
The operation of the
したがって、ここでは第2の実施形態におけるステップS1の動作について説明する。
まず、制御装置40の下流側目標温度設定部407は、温水加熱システムの稼動開始前に、管理者から加熱部33の下流側の目標温度T3dの入力を受け付ける。次に、上流側目標温度設定部403は、センサ情報取得部401から熱源上流側温度検出器56及び熱源流量検出器57が検出した温度T4及び流量F3を取得する。そして、上流側目標温度設定部403は、取得した温度T4及び流量F3に基づいてヒートポンプ20の最大出力時における凝縮器24の最大加熱量を算出する。次に、上流側目標温度設定部403は、算出した最大加熱量、加熱部33を流れる水の流量F2及び下流側の目標温度T3dに基づいて、加熱部33の上流側の目標温度T2dを算出する。具体的には、上流側目標温度設定部403は、ヒートポンプ20の最大出力によって加熱部33の下流側の水温を目標温度T3dとするために要する加熱部33の上流側の水温を、目標温度T2dとする。
Therefore, here, the operation of step S1 in the second embodiment will be described.
First, the downstream target
以降、第1の実施形態と同様にステップS2以降の処理を実行することで、熱源系統10の条件に応じてヒートポンプ20の能力を最大に生かすよう温水系統30の温度を制御することができる。
Thereafter, the temperature of the
《第3の実施形態》
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態による温水加熱システムは、温水系統30の加熱部33の下流側の温度に基づいてヒートポンプ20のベーン23の開度(ヒートポンプ制御の調整量)を制御する。
図6は、本発明の第3の実施形態による温水加熱システムの概略構成図である。
第3の実施形態による温水加熱システムは、第1の実施形態による温水加熱システムの温水系統30に凝縮器温度検出器58を備えるものであり、制御装置40の動作が異なる。また、第3の実施形態による温水加熱システムにおいては、流入部温度検出器52及び流入部流量検出器51は備えなくても良い。
凝縮器温度検出器58は、ヒートポンプ20の凝縮器24の温度T5を検出する。
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The hot water heating system according to the third embodiment controls the opening degree (adjustment amount of heat pump control) of the
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a hot water heating system according to a third embodiment of the present invention.
The hot water heating system according to the third embodiment includes a
The
図7は、本発明の第3の実施形態による制御装置40の構成を示す概略ブロック図である。
第3の実施形態による制御装置40は、センサ情報取得部401、下流側温度変化率算出部408(ヒートポンプ調整温度算出部)、下流側目標温度設定部407、下流側当面目標温度設定部409、ベーン制御部410(ヒートポンプ調整量決定部)を備える。
センサ情報取得部401は、温水系統30及び凝縮器24に設けられた各検出器が検出したセンサ情報(流量・温度)を取得する。
下流側温度変化率算出部408は、センサ情報取得部401が取得したセンサ情報に基づいて、加熱部33の下流側における水温の変化率(ヒートポンプ調整温度)、すなわち水温の上昇速度を算出する。なお、水温の変化率はセンサ情報を熱収支モデルに当てはめることで算出する。
下流側目標温度設定部407は、ヒートポンプ20が稼動した場合において、温水系統30が定常状態になったときにおける加熱部33の下流側における水の目標温度を設定する。
FIG. 7 is a schematic block diagram showing the configuration of the
The
The sensor
The downstream temperature change
The downstream target
下流側当面目標温度設定部409は、センサ情報取得部401、下流側温度変化率算出部408、及び下流側目標温度設定部407から取得する情報に従って、現在時刻における加熱部33の下流側における水の当面の目標温度を設定する。具体的には、下流側当面目標温度設定部409は、加熱部33の下流側における現在の水温が下流側目標温度に達するまでは、下流側温度変化率算出部408が算出した温度変化率に基づいて当面の目標温度を設定する。そして、下流側当面目標温度設定部409は、加熱部33の下流側における現在の水温が下流側目標温度に達した後は、下流側目標温度設定部407が設定した目標温度を当面の目標温度に設定する。
The downstream-side target
ベーン制御部410は、下流側当面目標温度設定部409が設定した当面の目標温度と現在の加熱部33の下流側における現在の水温とに基づくPID制御により、ベーン23の開度の制御を行う。
The
次に、本実施形態による温水加熱システムの稼動開始時における制御装置40の動作について説明する。
図8は、本発明の第3の実施形態による制御装置40の動作を示すフローチャートである。
まず、制御装置40の下流側目標温度設定部407は、温水加熱システムの稼動開始前に、管理者から加熱部33の下流側の目標温度T3dの入力を受け付ける(ステップS11)。
Next, the operation of the
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the
First, the downstream target
温水加熱システムの管理者は目標温度の設定後、温水系統30を稼動させ、その後圧縮機22を稼動させる。
下流側当面目標温度設定部409は、センサ情報取得部401から、加熱部下流側温度検出器55が検出した温度T3を取得する。次に下流側当面目標温度設定部409は、当該温度T3が、下流側目標温度設定部407が設定した目標温度T3dに達したか否かを判定する(ステップS12)。
The administrator of the hot water heating system operates the
The downstream-side target
下流側当面目標温度設定部409は、温度T3が目標温度T3d未満であると判定した場合(ステップS12:NO)、センサ情報取得部401が取得した温度T2、T3、T5及び熱媒体流量F2を用いて加熱部33の下流側における温度変化率dT3/dtを算出する(ステップS13)。なお温度T2は、加熱部33の上流側における水の温度である。また温度T3は、加熱部33の下流側における水の温度である。また、温度T5は、凝縮器24内の熱媒体の温度である。また流量F2は、加熱部33を流れる水の流量である。
Downstream immediate target
ここで、下流側温度変化率算出部408は、以下に示す熱収支モデルを示す式(2)に各センサ情報を代入することで、温度変化率dT3/dtを算出する。
Here, the downstream temperature change
但し、U及びAは、それぞれ凝縮器24の総括熱伝達率及び伝熱面積を示す。U及びAの値は、ヒートポンプ20の設計値として予め算出しておいても良いが、これに限られず実機運転中の定常状態におけるデータから同定しても良い。なお、U・Aは、以下に示す式(3)の計算により算出することができる。
However, U and A indicate the overall heat transfer coefficient and heat transfer area of the
ここで、式(2)を参照すると、式(2)の右辺の分母は、加熱部33が保有する水の熱容量を示す。また、式(2)の右辺の分子は、加熱部33に流通している水の熱量と加熱部33において加熱される熱量の和から、加熱部33から三方弁34へ流入する水の熱量との差の熱量を示す。つまり、温度変化率dT3/dtは、加熱部33に流通している水が加熱部33によって加熱されたときの当該水の温度と加熱部33から三方弁34へ流入する水の温度との差によって算出される。
Here, referring to Expression (2), the denominator on the right side of Expression (2) indicates the heat capacity of water held by the
次に、下流側当面目標温度設定部409は、センサ情報取得部401が取得した温度T3に下流側温度変化率算出部408が算出した温度変化率を加算した値を、当面目標温度T3aに設定する(ステップS14)。次に、ベーン制御部410は、加熱部33の下流側の水温が当面目標温度T3aになるようにベーン23の開度を決定し、当該開度になるようベーン23を制御する(ステップS15)。これにより、ベーン制御部410は、加熱部33の下流側の水温T3が目標温度T3dに達するまで、加熱部33の特性に応じた適切な温度変化率で、ベーン23の開度を制御することができる。以降、ステップS12において温度T3が目標温度T3dに達するまで、ステップS12〜ステップS15の動作を繰り返し実行する。
Next, the downstream target
ステップS12において、下流側当面目標温度設定部409は、温度T3が目標温度T3dに達したと判定した場合(ステップS12:YES)、目標温度T3dを当面目標温度T3aに設定する(ステップS16)。次に、ベーン制御部410は、加熱部33の下流側の水温が当面目標温度T3a、すなわち目標温度T3dになるように開度を決定し、当該開度でベーン23を制御する(ステップS17)。以降、制御装置40は、過渡状態における圧縮機22の制御を終了し、目標温度T3dに基づいてベーン23の開度を制御する定常状態の制御を開始する。なお、定常状態におけるベーン23の制御は、ステップS16及びステップS17を繰り返し実行する処理と同じである。
In step S12, the downstream immediate target
このように、本実施形態によれば、ベーン制御部410は、ヒートポンプ20が稼動してから加熱部33の下流側の水の温度が目標温度T3dに達するまで、所定の温度だけ、加熱部33の下流側の水の温度が上昇するように、ベーン23の開度を制御する。これにより、温水系統30が過渡状態にある場合に、ベーン23の開度制御が温水の温度変化に追従できる程度にベーン23の開度を制御することができる。特に、本実施形態において所定の温度は、加熱部33に流通している水及び加熱部33から三方弁34へ流入する水の状態並びに加熱部33における加熱量に基づいて算出される。これにより、温水加熱システムの特性に応じてベーン23の開度の制御をすることができ、適切な昇温速度で、加熱部33の下流側の水温を目標温度T3aまで引き上げることができる。特に、本実施形態に示すように、加熱部33に流通している水が加熱部33によって加熱されたときの当該水の温度と加熱部33から三方弁34へ流入する水の温度との差の温度である温度変化率dT3/dtを用いることで、適切な開度の制御を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、本実施形態においてベーン制御部410は、下流側温度変化率算出部408が算出した温度変化率dT3/dtを用いて開度の制御を行う場合を説明したが、これに限られず、他の所定の温度だけ、加熱部33の下流側の水温が上昇するようにベーン23の開度を制御するようにしても良い。但し、当該所定の温度が過小に設定されていると、開度の上昇レートが抑え気味に制御され、加熱部33の下流側の水温の昇温が遅くなり、温水系統30が定常状態に遷移するまでに時間がかかることとなる。他方、当該所定の温度が過大に設定されていると、開度の上昇レートが高めに制御され、加熱部33の下流側の水温の昇温が早くなり、ベーン23の開度制御が温水の温度変化に追従できなくなることがある。この場合、ヒートポンプ20の凝縮器24において交換される熱量が小さくなり、温水加熱システムの効率が悪くなってしまうという問題がある。
In the present embodiment, the
《第4の実施形態》
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。第4の実施形態による温水加熱システムは、第2の実施形態と同様に温水系統30の状態に基づいて三方弁34の開度を制御しつつ、第3の実施形態と同様に温水系統30の加熱部33の状態に基づいてヒートポンプ20のベーン23の開度を制御する。
<< Fourth Embodiment >>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The hot water heating system according to the fourth embodiment controls the opening degree of the three-
図9は、本発明の第4の実施形態による温水加熱システムの概略構成図である。
第4の実施形態による温水加熱システムは、第2の実施形態による温水加熱システムの構成と、第3の実施形態による温水加熱システムの構成とを併せ持つ。なお、第4の実施形態による制御装置40の構成も、第2の実施形態による制御装置40の構成と、第3の実施形態による制御装置40の構成とを併せ持ったものである。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a hot water heating system according to a fourth embodiment of the present invention.
The hot water heating system according to the fourth embodiment has both the configuration of the hot water heating system according to the second embodiment and the configuration of the hot water heating system according to the third embodiment. The configuration of the
第4の実施形態による温水加熱システムの動作は、第2の実施形態の動作と第3の実施形態の動作を併せたものである。
具体的には、第3の実施形態のステップS11による下流側目標温度の設定がされたときに、当該下流側目標温度を用いて第2の実施形態のステップS1による上流側目標温度の算出を行う。
また、第2の実施形態によるステップS2〜ステップS4では、制御装置40は三方弁34の開度制御のみを行う。他方、制御装置40は、ステップS5〜ステップS8の処理を実行している間、並行して第3の実施形態によるステップS12〜ステップS15の処理を実行する。そして、制御装置40は、第2の実施形態によるステップS9及びステップS10の処理を実行するときに、第3の実施形態によるステップS16及びステップS17の処理を行う。
これにより、制御装置40は、三方弁34の開度とベーン23の開度をそれぞれ適切に制御することができる。
The operation of the hot water heating system according to the fourth embodiment is a combination of the operation of the second embodiment and the operation of the third embodiment.
Specifically, when the downstream target temperature is set in step S11 of the third embodiment, the upstream target temperature is calculated in step S1 of the second embodiment using the downstream target temperature. Do.
In Steps S2 to S4 according to the second embodiment, the
Thereby, the
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。 As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above, and various design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. It is possible to
なお、上述の制御装置40は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
The
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
10…熱源系統 20…ヒートポンプ 21…蒸発器 22…圧縮機 23…凝縮器 24…膨張弁 30…温水系統 31…流入部 32…循環ポンプ 33…加熱部 34…三方弁 35…循環部 36…流出部 40…制御装置 51…流入部流量検出器 52…流入部温度検出器 53…加熱部流量検出器 54…加熱部上流側温度検出器 55…加熱部下流側温度検出器 56…熱源上流側温度検出器 57…熱源流量検出器 58…凝縮器温度検出器 401…センサ情報取得部 402…上流側温度変化率算出部 403…上流側目標温度設定部 404…ヒートポンプ情報入力部 405…上流側当面目標温度設定部 406…三方弁制御部 407…下流側目標温度設定部 408…下流側温度変化率算出部 409…下流側当面目標温度設定部 410…ベーン制御部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記温熱出力熱交換器から得た温熱によって水を加熱する加熱部と、
前記加熱部が加熱した水を加熱対象へ流出させる流出部と、
前記加熱部が加熱した水を前記加熱部の上流側へ循環させる循環部と、
加熱対象から前記加熱部の上流側へ水を流入させる流入部と、
前記加熱部から前記流出部及び前記循環部への水の流量配分を調整する調整部と
を備えた温水加熱システムを制御する制御装置であって、
前記加熱部の上流側の水の目標温度を設定する上流側目標温度設定部と、
前記加熱部の上流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、所定の温度だけ、前記加熱部の上流側の水の温度が上昇するように、前記調整部による流量配分の調整量を決定する調整量決定部と
を備えることを特徴とする制御装置。 A heat pump having a heat output heat exchanger that draws heat from the heat source system and outputs heat;
A heating unit that heats water with the heat obtained from the heat output heat exchanger;
An outflow part that causes the water heated by the heating part to flow out to a heating target; and
A circulation unit for circulating water heated by the heating unit to the upstream side of the heating unit;
An inflow part for allowing water to flow into the upstream side of the heating part from a heating target;
A controller for controlling a hot water heating system comprising: an adjustment unit that adjusts a flow rate of water from the heating unit to the outflow unit and the circulation unit;
An upstream target temperature setting unit for setting a target temperature of water upstream of the heating unit;
The adjustment amount of the flow distribution by the adjustment unit is determined so that the temperature of the water upstream of the heating unit increases by a predetermined temperature until the temperature of the water upstream of the heating unit reaches the target temperature. And a control amount determining unit.
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The adjustment amount determination unit is configured to supply water that is circulating to the heating unit, water that is circulated by the circulation unit, and heating from the inflow unit until the temperature of water upstream of the heating unit reaches the target temperature. Determining the adjustment amount of the flow distribution by the adjustment unit so that the temperature of the water upstream of the heating unit increases by a predetermined temperature calculated based on the state of the water flowing into the upstream side of the unit. The control device according to claim 1.
前記調整量決定部は、前記加熱部の上流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、前記調整温度算出部が算出した調整温度だけ、前記加熱部の上流側の水の温度が上昇するように、前記調整部による流量配分の調整量を決定する
ことを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 Based on the state of the water flowing through the heating unit, the water circulating through the circulation unit, and the water flowing into the upstream side of the heating unit from the inflow unit to the upstream side of the heating unit The temperature of the difference between the temperature of the water in which the inflowing water and the water circulated by the circulation unit are mixed and the temperature of the water circulating in the heating unit is calculated as the adjustment temperature used for determining the adjustment amount. An adjustment temperature calculation unit
The adjustment amount determination unit increases the temperature of the water upstream of the heating unit by the adjustment temperature calculated by the adjustment temperature calculation unit until the temperature of the water upstream of the heating unit reaches the target temperature. The control device according to claim 2, wherein an adjustment amount of flow distribution by the adjustment unit is determined.
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の制御装置。 The adjustment amount determination unit determines an adjustment amount of flow distribution by the adjustment unit so that a temperature of water flowing into the heating unit is constant until the heat pump is operated. The control device according to claim 3.
前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、所定の温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定するヒートポンプ調整量決定部と
を備えることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の制御装置。 A downstream target temperature setting unit for setting a target temperature of water downstream of the heating unit;
Heat pump adjustment amount that determines the adjustment amount of heat pump control so that the temperature of water downstream of the heating unit increases by a predetermined temperature until the temperature of water downstream of the heating unit reaches the target temperature The control apparatus according to claim 1, further comprising: a determination unit.
ことを特徴とする請求項6に記載の制御装置。 The heat pump adjustment amount determination unit circulates through the heating unit and flows into the adjustment unit from the heating unit until the temperature of water downstream of the heating unit reaches the target temperature, and the The adjustment amount of heat pump control is determined so that the temperature of the water of the downstream of the said heating part rises only by the predetermined | prescribed temperature calculated based on the heating amount in a heating part. Control device.
前記ヒートポンプ調整量決定部は、前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、前記ヒートポンプ調整温度算出部が算出したヒートポンプ調整温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定する
ことを特徴とする請求項7に記載の制御装置。 Water flowing through the heating unit is heated by the heating unit based on the state of the water flowing through the heating unit, the state of the water flowing from the heating unit into the adjusting unit, and the amount of heating in the heating unit. A heat pump adjustment temperature calculation unit that calculates the difference between the temperature of the water at the time of heating and the temperature of the water flowing into the adjustment unit from the heating unit as a heat pump adjustment temperature used to determine the adjustment amount of the heat pump control ,
The heat pump adjustment amount determination unit determines the temperature of water downstream of the heating unit by the heat pump adjustment temperature calculated by the heat pump adjustment temperature calculation unit until the temperature of water downstream of the heating unit reaches the target temperature. The control device according to claim 7, wherein an adjustment amount of the heat pump control is determined so that the temperature increases.
前記温熱出力熱交換器から得た温熱によって水を加熱する加熱部と、
前記加熱部が加熱した水を加熱対象へ流出させる流出部と、
前記加熱部が加熱した水を前記加熱部の上流側へ循環させる循環部と、
加熱対象から前記加熱部の上流側へ水を流入させる流入部と
を備えた温水加熱システムを制御する制御装置であって、
前記加熱部の下流側の水の目標温度を設定する下流側目標温度設定部と、
前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、所定の温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定するヒートポンプ調整量決定部と
を備えることを特徴とする制御装置。 A heat pump having a heat output heat exchanger that draws heat from the heat source system and outputs heat;
A heating unit that heats water with the heat obtained from the heat output heat exchanger;
An outflow part that causes the water heated by the heating part to flow out to a heating target; and
A circulation unit for circulating water heated by the heating unit to the upstream side of the heating unit;
A control device for controlling a hot water heating system comprising: an inflow portion for allowing water to flow from an object to be heated to an upstream side of the heating portion;
A downstream target temperature setting unit for setting a target temperature of water downstream of the heating unit;
Heat pump adjustment amount that determines the adjustment amount of heat pump control so that the temperature of water downstream of the heating unit increases by a predetermined temperature until the temperature of water downstream of the heating unit reaches the target temperature A control device comprising: a determination unit.
ことを特徴とする請求項9に記載の制御装置。 The heat pump adjustment amount determination unit is configured to adjust the state of the water flowing through the heating unit and the water flowing out from the heating unit and the heating unit until the temperature of water downstream of the heating unit reaches the target temperature. 10. The control device according to claim 9, wherein an adjustment amount of heat pump control is determined such that a temperature of water downstream of the heating unit is increased by a predetermined temperature calculated based on a heating amount. .
前記ヒートポンプ調整量決定部は、前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、前記ヒートポンプ調整温度算出部が算出したヒートポンプ調整温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定する
ことを特徴とする請求項10に記載の制御装置。 Based on the state of the water flowing through the heating unit and the water flowing out from the heating unit and the amount of heating in the heating unit, the water flowing through the heating unit is heated by the heating unit. A heat pump adjustment temperature calculation unit that calculates the temperature of the difference between the temperature of water and the temperature of water flowing out of the heating unit as a heat pump adjustment temperature used for determining the adjustment amount of heat pump control,
The heat pump adjustment amount determination unit determines the temperature of water downstream of the heating unit by the heat pump adjustment temperature calculated by the heat pump adjustment temperature calculation unit until the temperature of water downstream of the heating unit reaches the target temperature. The control device according to claim 10, wherein an adjustment amount of the heat pump control is determined so that the temperature increases.
前記温熱出力熱交換器から得た温熱によって水を加熱する加熱部と、
前記加熱部が加熱した水を加熱対象へ流出させる流出部と、
前記加熱部が加熱した水を前記加熱部の上流側へ循環させる循環部と、
加熱対象から前記加熱部の上流側へ水を流入させる流入部と、
前記加熱部から前記循環部及び前記流出部への水の流量配分を調整する調整部と、
請求項1から請求項11の何れか1項に記載の制御装置と、
を備えることを特徴とする温水加熱システム。 A heat pump having a heat output heat exchanger that draws heat from the heat source system and outputs heat;
A heating unit that heats water with the heat obtained from the heat output heat exchanger;
An outflow part that causes the water heated by the heating part to flow out to a heating target; and
A circulation unit for circulating water heated by the heating unit to the upstream side of the heating unit;
An inflow part for allowing water to flow into the upstream side of the heating part from a heating target;
An adjustment unit for adjusting the flow distribution of water from the heating unit to the circulation unit and the outflow unit;
A control device according to any one of claims 1 to 11,
A hot water heating system comprising:
前記温熱出力熱交換器から得た温熱によって水を加熱する加熱部と、
前記加熱部が加熱した水を加熱対象へ流出させる流出部と、
前記加熱部が加熱した水を前記加熱部の上流側へ循環させる循環部と、
加熱対象から前記加熱部の上流側へ水を流入させる流入部と、
前記加熱部から前記循環部及び前記流出部への水の流量配分を調整する調整部と
を備えた温水加熱システムの調整部の調整量を制御する制御方法であって、
前記加熱部の上流側の水の目標温度を決定するステップと、
前記加熱部の上流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、所定の温度だけ、前記加熱部の上流側の水の温度が上昇するように、前記調整部による流量配分の調整量を決定するステップと
を有することを特徴とする制御方法。 A heat pump having a heat output heat exchanger that draws heat from the heat source system and outputs heat;
A heating unit that heats water with the heat obtained from the heat output heat exchanger;
An outflow part that causes the water heated by the heating part to flow out to a heating target; and
A circulation unit for circulating water heated by the heating unit to the upstream side of the heating unit;
An inflow part for allowing water to flow into the upstream side of the heating part from a heating target;
A control method for controlling an adjustment amount of an adjustment unit of a hot water heating system, comprising: an adjustment unit that adjusts a flow rate distribution of water from the heating unit to the circulation unit and the outflow unit,
Determining a target temperature of water upstream of the heating unit;
The adjustment amount of the flow distribution by the adjustment unit is determined so that the temperature of the water upstream of the heating unit increases by a predetermined temperature until the temperature of the water upstream of the heating unit reaches the target temperature. And a control method comprising the steps of:
前記温熱出力熱交換器から得た温熱によって水を加熱する加熱部と、
前記加熱部が加熱した水を加熱対象へ流出させる流出部と、
前記加熱部が加熱した水を前記加熱部の上流側へ循環させる循環部と、
加熱対象から前記加熱部の上流側へ水を流入させる流入部と
を備えた温水加熱システムのヒートポンプの調整量を制御する制御装置であって、
前記加熱部の下流側の水の目標温度を決定するステップと、
前記加熱部の下流側の水の温度が前記目標温度に達するまで、所定の温度だけ、前記加熱部の下流側の水の温度が上昇するように、ヒートポンプ制御の調整量を決定するステップと
を備えることを特徴とする制御方法。 A heat pump having a heat output heat exchanger that draws heat from the heat source system and outputs heat;
A heating unit that heats water with the heat obtained from the heat output heat exchanger;
An outflow part that causes the water heated by the heating part to flow out to a heating target; and
A circulation unit for circulating water heated by the heating unit to the upstream side of the heating unit;
A control device for controlling an adjustment amount of a heat pump of a hot water heating system comprising: an inflow portion for allowing water to flow from an object to be heated to an upstream side of the heating portion;
Determining a target temperature of water downstream of the heating unit;
Determining an adjustment amount of heat pump control so that the temperature of water downstream of the heating unit increases by a predetermined temperature until the temperature of water downstream of the heating unit reaches the target temperature. A control method characterized by comprising:
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