JP2015148362A - 複合熱源ヒートポンプ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放熱端末36に循環液Lを循環させる加熱循環ポンプ32を有する加熱循環回路30と、地中熱を利用し加熱循環回路30に配設された第1加熱熱交換器41を介して循環液Lを加熱する第1ヒートポンプ回路40と、空気熱を利用し加熱循環回路30に配設された第2加熱熱交換器51を介して循環液Lを加熱する第2ヒートポンプ回路50と制御装置6を備え、切換弁58を、暖房運転時の流れ方向と逆になるように切り換えて、第2圧縮機から吐出された冷媒により空気熱源熱交換器に発生した霜を溶かす除霜動作を実行すると共に除霜動作時に加熱循環ポンプ32を除霜回転速度で駆動させる除霜動作制御手段63を有し、除霜動作を行う場合、第2膨張弁54の開度を全開とし、加熱循環ポンプ32の除霜回転速度は暖房運転時の回転速度よりも低くした。
【選択図】図2
Description
特許文献1に記載されたヒートポンプサイクル装置は、例えば、暖房運転を行う場合には、外気温度に応じて、空気熱源か地中熱源のいずれか一方を選択して採熱効率の高い熱源を利用して放熱端末側の熱媒(循環液)を加熱する。
できるものである。
図1に示すように、複合熱源ヒートポンプ装置1は、第1ヒートポンプ回路40(図2参照)を備える地中熱ヒートポンプユニット4と、第2ヒートポンプ回路50(図2参照)を備える空気熱ヒートポンプユニット5とを有している。また、複合熱源ヒートポンプ装置1は放熱端末36に熱媒としての循環液L(例えば、温水や不凍液)を循環させる負荷側循環回路としての加熱循環回路30と、熱源側循環回路としての地中熱循環回路20と、複合熱源ヒートポンプ装置1の動作を制御する制御手段としての制御装置6(61、62、63)と、制御装置6に信号を送るリモコン60とを有している。
本実施形態では、空気熱源熱交換器55が低温となり、着霜した場合に、第2圧縮機53から吐出される第2冷媒C2が空気熱源熱交換器55に向けて流れるように四方弁58が切り換えられて、第2圧縮機53からの高温の第2冷媒C2により空気熱源熱交換器55に発生した霜が溶かされるようになっている。
加熱循環ポンプ32の所定の除霜回転速度は、暖房運転時における回転速度よりも低く設定されている。例えば、暖房運転における回転速度が3500rpmとすると、加熱循環ポンプ32の除霜回転速度は、3500rpmよりも低い2500rpmとすることができる。
除霜動作の形態は、図3に示すように、暖房運転時(図1参照)と逆方向に第2冷媒C2を循環させて除霜する形態である。
リモコン60から放熱端末36による被空調空間の加熱の指示がなされると、制御装置6は、外気温センサ57の検出する外気温度に基づき、地中熱源を利用する第1ヒートポンプ回路40および空気熱源を利用する第2ヒートポンプ回路50のうち、熱源として採熱効率のよい方を選択して作動させる。
循環液Lが加熱される。このように、加熱循環回路30を循環する循環液Lは、第1加熱熱交換器41で加熱された後、第2加熱熱交換器51でもさらに加熱されて放熱端末36に供給され、放熱端末36を流通するときに循環液Lの熱が被空調空間に放熱されることで被空調空間の暖房が行われるものである。
なお、第1圧縮機43の前記最大回転速度は、厳格に適用する趣旨ではなく、許容回転速度や許容回転速度から安全率を見込んだもの等も含まれるものとする。
6 制御装置
30 加熱循環回路
32 加熱循環ポンプ
36 放熱端末
40 第1ヒートポンプ回路
41 第1加熱熱交換器
43 第1圧縮機
44 第1膨張弁
45 地中熱源熱交換器
50 第2ヒートポンプ回路
51 第2加熱熱交換器
53 第2圧縮機
54 第2膨張弁
55 空気熱源熱交換器
58 四方弁
61 地中熱ヒートポンプ制御装置
62 空気熱ヒートポンプ制御装置
63 除霜動作制御装置
C1 第1冷媒
C2 第2冷媒
L 循環液
Claims (2)
- 放熱端末に循環液を循環させる加熱循環ポンプを有する加熱循環回路と、
この加熱循環回路に配設された凝縮器としての第1加熱熱交換器と、
前記加熱循環回路に配設された凝縮器としての第2加熱熱交換器と、
地中から採熱して回路内を循環する第1冷媒を加熱する地中熱源熱交換器と、前記第1冷媒を圧縮する第1圧縮機と、前記第1圧縮機から吐出された前記第1冷媒を流通させる前記第1加熱熱交換器と、前記第1加熱熱交換器から流出した前記第1冷媒を減圧する第1膨張弁と、を有し、前記第1加熱熱交換器を介して前記循環液を加熱する第1ヒートポンプ回路と、
外気から採熱して回路内を循環する第2冷媒を加熱する空気熱源熱交換器と、前記第2冷媒を圧縮する第2圧縮機と、前記第2圧縮機から吐出された前記第2冷媒を流通させる前記第2加熱熱交換器と、前記第2加熱熱交換器から流出した前記第2冷媒を減圧する第2膨張弁と、前記第2冷媒の流れ方向を切り換える切換弁と、を有し、前記第2加熱熱交換器を介して前記循環液を加熱する第2ヒートポンプ回路と、
動作を制御する制御装置と、を備え、
前記第1加熱熱交換器は、前記加熱循環回路における前記第2加熱熱交換器の上流側に直列に配設され、
前記第1ヒートポンプ回路および前記第2ヒートポンプ回路を作動させると共に前記加熱循環ポンプを駆動させて前記循環液を加熱する暖房運転を行う複合熱源ヒートポンプ装置であって、
前記制御装置は、
前記切換弁を、前記第2冷媒の流れ方向が前記暖房運転時の前記第2冷媒の流れ方向と逆になるように切り換えて、前記第2圧縮機から吐出された前記第2冷媒を前記空気熱源熱交換器に供給して前記空気熱源熱交換器に発生した霜を溶かす除霜動作を実行すると共に、当該除霜動作時に前記加熱循環ポンプを所定の除霜回転速度で駆動させる除霜動作制御手段を有し、
前記暖房運転時に前記除霜動作制御手段が前記除霜動作を実行する場合には、
前記第2膨張弁の開度は、前記暖房運転時よりも所定の開度まで拡大し、
前記加熱循環ポンプの所定の除霜回転速度は、前記暖房運転時の回転速度よりも低く設定した回転速度とすること、
を特徴とする複合熱源ヒートポンプ装置。 - 前記制御装置は、
前記除霜動作時に、前記第1ヒートポンプ回路の前記第1圧縮機を最大回転速度で駆動させること、
を特徴とする請求項1に記載の複合熱源ヒートポンプ装置。
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