JP2015169373A - heat pump cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷媒と水との間で熱交換を行うヒートポンプサイクル装置に関する。 The present invention relates to a heat pump cycle device that performs heat exchange between a refrigerant and water.
従来、冷媒と水との熱交換を行うことで生成した温水を利用して暖房や給湯を行うヒートポンプサイクル装置が知られている。このようなヒートポンプサイクル装置のうち、圧縮機と、冷媒と水との熱交換を行う水冷媒熱交換器と、膨張弁と、熱源側熱交換器とを順次冷媒配管で接続してなる複数のヒートポンプ回路と、上記各水冷媒熱交換器で加熱された温水を、循環ポンプにより床暖房パネルや浴室暖房装置等の暖房端末や貯湯タンク等の給湯端末に循環させる給湯回路とを有するものがある(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a heat pump cycle apparatus that performs heating or hot water supply using hot water generated by performing heat exchange between a refrigerant and water is known. Among such heat pump cycle devices, a plurality of compressors, a water-refrigerant heat exchanger that performs heat exchange between refrigerant and water, an expansion valve, and a heat source side heat exchanger are sequentially connected by refrigerant piping. Some have a heat pump circuit and a hot water circuit that circulates hot water heated by each of the water-refrigerant heat exchangers to a heating terminal such as a floor heating panel or a bathroom heating device or a hot water supply terminal such as a hot water storage tank by a circulation pump. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1に記載のヒートポンプサイクル装置は、2つのヒートポンプ回路と床暖房パネルと貯湯タンクとを有している。一方のヒートポンプ回路の水冷媒熱交換器における水側流路が2つに分割されており、そのうちの1つの水側流路は床暖房パネルに接続されている。もう1つの水側流路は他方のヒートポンプ回路の水冷媒熱交換器における水側流路に直列に接続され、これら直列に接続された2つの水側流路に貯湯タンクが接続されている。このヒートポンプサイクル装置では、貯湯タンクに貯留している水を所定の温度である沸き上げ温度まで加熱する沸き上げ運転を行うときは、各ヒートポンプ回路で水を加熱して貯湯タンクに供給する。このように、複数のヒートポンプ回路を設けることで、例えば、一方のヒートポンプ回路で水を沸き上げ温度の60%まで加熱し、他方のヒートポンプ回路で残りの40%を加熱する、というように、各ヒートポンプ回路で沸き上げ運転時に要求される運転能力を分担することができる。そのため、各ヒートポンプ回路での運転効率が最良となるように運転能力の分担率を定めることが可能となり、沸き上げ運転時のヒートポンプサイクル装置の運転効率が向上させることができる。 The heat pump cycle device described in Patent Document 1 has two heat pump circuits, a floor heating panel, and a hot water storage tank. The water side flow path in the water refrigerant heat exchanger of one heat pump circuit is divided into two, and one of the water side flow paths is connected to the floor heating panel. The other water side channel is connected in series to the water side channel in the water refrigerant heat exchanger of the other heat pump circuit, and a hot water storage tank is connected to the two water side channels connected in series. In this heat pump cycle device, when performing a boiling operation in which water stored in a hot water storage tank is heated to a boiling temperature that is a predetermined temperature, water is heated by each heat pump circuit and supplied to the hot water storage tank. In this way, by providing a plurality of heat pump circuits, for example, one heat pump circuit heats water to 60% of the boiling temperature, and the other heat pump circuit heats the remaining 40%, and so on. The heat pump circuit can share the driving capability required during boiling operation. Therefore, it becomes possible to determine the share of operating capacity so that the operating efficiency in each heat pump circuit is the best, and the operating efficiency of the heat pump cycle device during the boiling operation can be improved.
特許文献1に記載のヒートポンプサイクル装置では、暖房端末や給湯端末に複数のヒートポンプ回路から温水を供給する場合、暖房端末や給湯端末で要求される温度に応じて、各ヒートポンプ回路における水冷媒熱交換器から流出する温水の温度である往き温度の目標温度を定め、往き温度が目標温度となるように各ヒートポンプ回路の圧縮機が制御される。具体的には、往き温度と目標温度との温度差が大きいときは、圧縮機を所定の高回転数(例えば、70rps)で運転し続ける。そして、往き温度が目標温度に近づくにつれて圧縮機の回転数を減少させ、往き温度が目標温度に到達した後は、往き温度が目標温度に対し所定温度高い上限温度と所定温度低い下限温度との間の温度となるように、圧縮機の回転数が増減される。 In the heat pump cycle device described in Patent Document 1, when hot water is supplied from a plurality of heat pump circuits to a heating terminal or a hot water supply terminal, water / refrigerant heat exchange in each heat pump circuit is performed according to the temperature required at the heating terminal or the hot water supply terminal. The target temperature of the going-out temperature, which is the temperature of the hot water flowing out from the vessel, is determined, and the compressor of each heat pump circuit is controlled so that the going-out temperature becomes the target temperature. Specifically, when the temperature difference between the forward temperature and the target temperature is large, the compressor is continuously operated at a predetermined high rotation speed (for example, 70 rpm). Then, the rotational speed of the compressor is decreased as the forward temperature approaches the target temperature, and after the forward temperature reaches the target temperature, the upper temperature is higher than the target temperature by a predetermined upper limit temperature and the lower limit temperature is lower than the predetermined temperature. The number of rotations of the compressor is increased or decreased so that the temperature is between.
往き温度が上限温度と下限温度との間に収まるように圧縮機の制御を行っているときは、往き温度の温度変化が小さい、つまり、ヒートポンプサイクル装置で要求される運転能力が小さい。この場合、複数のヒートポンプ回路で負荷を分担して運転するのではなく、いずれか一つのヒートポンプ回路のみ運転し他のヒートポンプ回路の圧縮機を停止する方が、ヒートポンプサイクル装置の運転効率が向上する場合がある。しかし、暖房端末や給湯端末に複数のヒートポンプ回路から温水を供給するヒートポンプサイクル装置では、停止しているヒートポンプ回路の水冷媒熱交換器にも温水が流通するので、この水冷媒熱交換器で温水が放熱して温度が低下する虞がある。そして、温水の温度が下限温度以下に低下すれば、温水の温度を再び目標温度まで上昇させるために圧縮機の回転数を上げる、といった不要な運転を行うこととなって、ヒートポンプサイクル装置の運転効率を悪化させる虞があった。 When the compressor is controlled so that the forward temperature falls between the upper limit temperature and the lower limit temperature, the temperature change of the forward temperature is small, that is, the operating capacity required by the heat pump cycle device is small. In this case, the operation efficiency of the heat pump cycle device is improved by operating only one of the heat pump circuits and stopping the compressors of the other heat pump circuits, instead of operating by sharing the load with a plurality of heat pump circuits. There is a case. However, in a heat pump cycle device that supplies hot water from a plurality of heat pump circuits to a heating terminal or a hot water supply terminal, hot water also flows through the water refrigerant heat exchanger of the stopped heat pump circuit. May radiate heat and the temperature may decrease. If the temperature of the hot water falls below the lower limit temperature, the operation of the heat pump cycle device is performed by increasing the number of revolutions of the compressor in order to raise the temperature of the hot water to the target temperature again. There was a possibility of deteriorating efficiency.
本発明は以上述べた問題点を解決し、停止しているヒートポンプ回路によって温水温度が低下することを防ぎ、運転効率の悪化を抑制するヒートポンプサイクル装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a heat pump cycle device that prevents the hot water temperature from being lowered by the stopped heat pump circuit and suppresses the deterioration of the operation efficiency.
本発明は上述の課題を解決するものであって、本発明のヒートポンプサイクル装置は、複数のヒートポンプ回路と暖房温水回路とを有するものであって、複数のヒートポンプ回路はそれぞれ、圧縮機と、水冷媒熱交換器と、流量調整手段と、熱源側熱交換器とが冷媒配管で順次接続して構成され、暖房温水回路は、負荷端末と、循環ポンプと、複数の水冷媒熱交換器とが温水配管で順次接続して構成され、複数のヒートポンプ回路のうち少なくとも1つのヒートポンプ回路の水熱交換器をバイパスするバイパス管を有するものである。そして、負荷端末を運転するとき、複数のヒートポンプ回路を全て運転するときは、バイパス管に温水が流れないようにし、複数のヒートポンプ回路のうち少なくとも1つのヒートポンプ回路を停止しているときは、バイパス管に温水を流すことで、当該ヒートポンプ回路の水冷媒熱交換器に温水が流れないようにするものである。 This invention solves the above-mentioned subject, Comprising: The heat pump cycle apparatus of this invention has a some heat pump circuit and a heating hot water circuit, Comprising: A some heat pump circuit is respectively a compressor, water, The refrigerant heat exchanger, the flow rate adjusting means, and the heat source side heat exchanger are sequentially connected by refrigerant piping, and the heating hot water circuit includes a load terminal, a circulation pump, and a plurality of water refrigerant heat exchangers. It is configured by sequentially connecting with hot water piping, and has a bypass pipe that bypasses the water heat exchanger of at least one heat pump circuit among the plurality of heat pump circuits. When operating the load terminal, when operating all of the plurality of heat pump circuits, prevent hot water from flowing through the bypass pipe, and when at least one of the plurality of heat pump circuits is stopped, bypass By flowing warm water through the pipe, the warm water is prevented from flowing into the water refrigerant heat exchanger of the heat pump circuit.
本発明のヒートポンプサイクル装置は、ヒートポンプ回路の水冷媒熱交換器をバイパスするバイパス管を有し、ヒートポンプ回路が停止しているときは、バイパス管に温水が流れるようにして停止しているヒートポンプ回路の水冷媒熱交換器をバイパスさせる。これにより、当該水冷媒熱交換器を温水が流れて温水温度が低下することがなく、ヒートポンプサイクル装置の運転効率の悪化が抑制される。 The heat pump cycle device of the present invention has a bypass pipe that bypasses the water-refrigerant heat exchanger of the heat pump circuit, and when the heat pump circuit is stopped, the heat pump circuit is stopped so that hot water flows through the bypass pipe Bypass the water refrigerant heat exchanger. Thereby, a warm water does not flow through the said water-refrigerant heat exchanger, and a warm water temperature does not fall, but the deterioration of the operating efficiency of a heat pump cycle apparatus is suppressed.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、本発明における負荷端末である室内ユニットと2つのヒートポンプ回路とを有し、2つのヒートポンプ回路のうち少なくとも一方のヒートポンプ回路により生成した温水を室内ユニットに循環させて暖房を行うヒートポンプサイクル装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. As an embodiment, a heat pump that has an indoor unit that is a load terminal in the present invention and two heat pump circuits, and performs heating by circulating hot water generated by at least one of the two heat pump circuits to the indoor unit A cycle apparatus will be described as an example. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
図1は、本発明によるヒートポンプサイクル装置の構成を示している。このヒートポンプサイクル装置100は、第1ヒートポンプ回路10aと、第2ヒートポンプ回路10bと、暖房温水回路30とを有している。第1ヒートポンプ回路10aと第2ヒートポンプ回路10bとは、それぞれが独立して運転できる。
FIG. 1 shows a configuration of a heat pump cycle apparatus according to the present invention. The heat
第1ヒートポンプ回路10aは、圧縮機1aと、水冷媒熱交換器2aと、流量調整手段である膨張弁3aと、熱源側熱交換器4aと、アキュムレータ5aとが、順次冷媒配管11aで接続されて構成される。圧縮機1aは、インバータにより回転数が制御される図示しないモータによって駆動されることで、運転能力を可変できる能力可変型圧縮機である。水冷媒熱交換器2aは、冷媒配管11aに接続される冷媒側流路2aaと、後述する暖房温水回路30の温水配管31に接続される水側流路2abとを有し、冷媒側流路2aaを流れる冷媒と水側流路2abを流れる水とを熱交換させる。膨張弁3aは電子膨張弁であり、その開度が調整されることで、熱源側熱交換器4aに流入する冷媒量を調整する。熱源側熱交換器4aは、冷媒と、熱源側熱交換器4aの近傍に配置される室外ファン6aの回転により熱源側熱交換器4aに流入する空気とを熱交換させる。アキュムレータ5aは、熱源側熱交換器4aから流入した冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離し、ガス冷媒のみを圧縮機1aに吸入させる。
In the first
また、第1ヒートポンプ回路10aは、吐出温度センサ51aと、冷媒温度センサ52aと、熱交温度センサ53aと、外気温度センサ54aとを有している。吐出温度センサ51aは、圧縮機1aの冷媒吐出側付近の冷媒配管11aに設けられ、圧縮機1aから吐出された冷媒の温度を検出する。冷媒温度センサ52aは、水冷媒熱交換器2aと膨張弁3aとの間の冷媒配管11aに設けられ、水冷媒熱交換器2aから流出する冷媒の温度を検出する。熱交温度センサ53aは、膨張弁3aと熱源側熱交換器4aとの間の冷媒配管11aに設けられ、熱源側熱交換器5aに流入する冷媒の温度を検出する。外気温度センサ54aは、熱源側熱交換器5a近傍に配置され、屋外の温度である外気温度を検出する。
The first
第2ヒートポンプ回路10bは、圧縮機1bと、水冷媒熱交換器2bと、流量調整手段である膨張弁3bと、熱源側熱交換器4bと、アキュムレータ5bとが、順次冷媒配管11bで接続されて構成される。圧縮機1bは、インバータにより回転数が制御される図示しないモータによって駆動されることで、運転能力を可変できる能力可変型圧縮機である。水冷媒熱交換器2bは、冷媒配管11bに接続される冷媒側流路2baと、後述する暖房温水回路30の温水配管31に接続される水側流路2bbとを有し、冷媒側流路2baを流れる冷媒と水側流路2bbを流れる水とを熱交換させる。膨張弁3bは電子膨張弁であり、その開度が調整されることで、熱源側熱交換器4bに流入する冷媒量を調整する。熱源側熱交換器4bは、冷媒と、熱源側熱交換器4bの近傍に配置される室外ファン6bの回転により熱源側熱交換器4bに流入する空気とを熱交換させる。アキュムレータ5bは、熱源側熱交換器4bから流入した冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離し、ガス冷媒のみを圧縮機1bに吸入させる。
In the second
また、第2ヒートポンプ回路10bは、吐出温度センサ51bと、冷媒温度センサ52bと、熱交温度センサ53bと、外気温度センサ54bとを有している。吐出温度センサ51bは、圧縮機1bの冷媒吐出側付近の冷媒配管11bに設けられ、圧縮機1bから吐出された冷媒の温度を検出する。冷媒温度センサ52bは、水冷媒熱交換器2bと膨張弁3bとの間の冷媒配管11bに設けられ、水冷媒熱交換器2bから流出する冷媒の温度を検出する。熱交温度センサ53bは、膨張弁3bと熱源側熱交換器4bとの間の冷媒配管11bに設けられ、熱源側熱交換器5bに流入する冷媒の温度を検出する。外気温度センサ54bは、熱源側熱交換器5b近傍に配置され、屋外の温度である外気温度を検出する。
The second
暖房温水回路30は、室内ユニット21と、循環ポンプ22と、水冷媒熱交換器2aと、流路切替手段である三方弁23と、水冷媒熱交換器2bとが、順次温水配管31で接続されて構成される。室内ユニット21は、床暖房パネルやラジエタで構成され、室内ユニット21を流れる温水が、室内ユニット21が設置された部屋の空気を加熱することで部屋の暖房が行われる。循環ポンプ22は、能力可変型のポンプであり、循環ポンプ22が駆動することにより暖房温水回路30内を温水が循環する。水冷媒熱交換器2aおよび2bは、循環ポンプ22と室内ユニット21との間に配置され、水冷媒熱交換器2aの水側流路2abおよび水冷媒熱交換器2bの水側流路2bbが直列接続されて、温水配管31に接続される。
In the heating /
三方弁23は、第1接続ポートであるポートa、第2接続ポートであるポートb、第3接続ポートであるポートcの3つのポートを有している。ポートaは、水冷媒熱交換器2aの水側流路2abと温水配管31で接続されている。ポートbは、水冷媒熱交換器2bの水側流路2bbと温水配管31で接続されている。ポートcには、水冷媒熱交換器2bをバイパスするバイパス管32の一端が接続されており、バイパス管32の他端は、水冷媒熱交換器2bと室内ユニット21との間の温水配管31に接続されている。図1において、三方弁23は、ポートcが閉じられてポートaとポートbとが連通した状態となっている(図1では、開いているポートを白抜き、閉じられているポートcを黒塗りとしている)。
The three-
また、暖房温水回路30は、第1往き温度センサ55と、第2往き温度センサ56とを有している。第1往き温度センサ55は、三方弁23側の水冷媒熱交換器2a近傍の温水配管31に設けられ、水冷媒熱交換器2aから流出する水温である第1往き温度を検出する。第2往き温度センサ56は、室内ユニット21側の水冷媒熱交換器2b近傍の温水配管31に設けられ、水冷媒熱交換器2bから流出する水温である第2往き温度を検出する。
The heating /
次に、本実施形態のヒートポンプサイクル装置100が、室内ユニット21による暖房運転を行っているときの運転動作について説明する。まず、図1を用いて、第1ヒートポンプ回路10aと第2ヒートポンプ回路10bとを運転しているときの、第1ヒートポンプ回路10a、第2ヒートポンプ回路10bおよび、暖房温水回路30での各構成装置の動作やこれに伴う冷媒や温水の流れについて説明する。次に、図2を用いて、第1ヒートポンプ回路10aのみ運転しているときの、第1ヒートポンプ回路10a、および、暖房温水回路30での各構成装置の動作やこれに伴う冷媒や温水の流れについて説明する。
Next, the operation | movement operation | movement when the heat
尚、図1および図2において、矢印は各回路での冷媒や温水の流れる方向を表している。また、三方弁23において開いているポートを白抜き、閉じているポートを黒塗りとしている。また、以下の説明では、室内ユニット21で使用者が設定する暖房運転の設定温度Tiを24℃、この設定温度Tiを実現するために、室内ユニット21に流入する温水温度の目標値となる目標温水温度Ttを40℃、目標温水温度Ttより所定温度(例えば、2℃)高い温度を上限温度Tt1、目標温水温度Ttより所定温度(例えば、2℃)低い温度を下限温度Tt2、第1ヒートポンプ回路10aと第2ヒートポンプ回路10bとを運転しているときの水冷媒熱交換器2bから流出する温水の温度もしくは第1ヒートポンプ回路10aのみ運転しているときの水冷媒熱交換器2aから流出する温水の温度を往き温度Tgとする。
In FIGS. 1 and 2, the arrows indicate the direction in which the refrigerant or hot water flows in each circuit. In the three-
図1に示すように、ヒートポンプサイクル装置100で暖房運転を開始して往き温度Tgが目標温度Ttに到達するまでは、第1ヒートポンプ回路10aと第2ヒートポンプ回路10bとを運転する。このとき、温水暖房回路30の三方弁23は、ポートcが閉じられてポートaとポートbとが連通する状態とされている。そして、第1ヒートポンプ回路10aおよび第2ヒートポンプ回路10bの圧縮機1a、1bと、暖房温水回路30の循環ポンプ22とが駆動されている。
As shown in FIG. 1, the first
第1ヒートポンプ回路10aおよび第2ヒートポンプ回路10bにおいて、圧縮機1a、1bで圧縮されて吐出された冷媒は、水冷媒熱交換器2a、2bの冷媒側流路2aa、2baに流入する。水冷媒熱交換器2a、2bの冷媒側流路2aa、2baに流入した冷媒は、水冷媒熱交換器2a、2bの水側流路2ab、2bbを流れる水と熱交換を行って凝縮し、水冷媒熱交換器2a、2bから流出する。
In the first
水冷媒熱交換器2a、2bから流出した冷媒は、膨張弁3a、3bを通過する際に減圧されて熱源側熱交換器4a、4bに流入する。熱源側熱交換器4a、4bに流入した冷媒は、室外ファン6a、6bの回転により熱源側熱交換器4a、4bに流入する空気と熱交換を行って蒸発し、熱源側熱交換器4a、4bから流出する。そして、熱源側熱交換器4a、4bから流出した冷媒は、アキュムレータ5a、5bを介して圧縮機1a、1bに吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant that has flowed out of the water-
一方、暖房温水回路30において、循環ポンプ22の駆動により水冷媒熱交換器2aの水側流路2abに流入した水は、水冷媒熱交換器2aの冷媒側流路2aaを流れる冷媒と熱交換を行って加熱される。このとき、水側流路2abから流出する温水の温度が、目標温水温度Ttより低い第1所定温度T1(例えば、30℃)の温水となるよう、圧縮機1aの回転数、膨張弁3aの開度、および、室外ファン6aの回転数がそれぞれ制御される。
水冷媒熱交換器2aから流出した温水は、三方弁23を介して水冷媒熱交換器2bの水側流路2bbに流入する。
On the other hand, in the heating /
The hot water flowing out from the water-
水冷媒熱交換器2bの水側流路2bbに流入した水は、水冷媒熱交換器2bの冷媒側流路2baを流れる冷媒と熱交換を行ってさらに加熱される。このとき、水側流路2bbから流出する温水の温度が、第2所定温度T2(=目標温水温度Tt:40℃)の温水となるよう、圧縮機1bの回転数、膨張弁3bの開度、および、室外ファン6bの回転数がそれぞれが制御される。尚、上述した水側流路2bbから流出する温水温度が、第1ヒートポンプ回路10aと第2ヒートポンプ回路10bとを運転しているときの往き温度Tgである。
水冷媒熱交換器2bから流出した温水は室内ユニット21に流入し、室内ユニット21に流入した温水が放熱することで、室内ユニット21が設置された部屋の暖房がなされる。
The water flowing into the water-side channel 2bb of the water-
The hot water flowing out of the water-
以上説明したように、ヒートポンプサイクル装置100で暖房運転のみを行っているとき、往き温度Tgが目標温度Ttに到達するまでは、第1ヒートポンプ回路10aと第2ヒートポンプ回路10bとで運転能力を分担して運転し、室内ユニット21に流入する温水温度、つまり、往き温度Tgを目標温水温度Ttまで上昇させる。本実施形態においては、第1ヒートポンプ回路10aで水を第1所定温度T1まで上昇させ、第2ヒートポンプ回路10bで第1ヒートポンプ回路10aにより加熱された温水を第2所定温度T2まで上昇させる。このとき、第1所定温度T1を、第1ヒートポンプ回路10aと第2ヒートポンプ回路10bの各運転効率が最良となるように決定することで、ヒートポンプサイクル装置100の運転効率が向上する。
As described above, when only the heating operation is performed in the heat
第1ヒートポンプ回路10aと第2ヒートポンプ回路10bとを運転して暖房運転を行い、往き温度Tgが目標温度Ttに到達すれば、図2に示すように、第2ヒートポンプ回路10bを停止して第1ヒートポンプ回路10aのみ運転し、往き温度Tgが上限温度Tt1と下限温度Tt2とで定められる温度範囲内となるように制御される。具体的には、往き温度Tgが上限温度Tt1以上となった場合は、圧縮機1aの回転数を低下させ、これに応じて膨張弁3aの開度や室外ファン6aの回転数も制御されることで、往き温度Tgを低下させて目標温水温度Ttとなるようにされる。また、往き温度Tgが下限温度Tt2以下となった場合は、圧縮機1aの回転数を上昇させ、これに応じて膨張弁3aの開度や室外ファン6aの回転数も制御されることで、往き温度Tgを上昇させて目標温水温度Ttとなるようにされる。
When the heating operation is performed by operating the first
往き温度Tgを所定温度範囲内に収めるようにヒートポンプサイクル装置100を制御するときは、往き温度Tgの温度変化が小さく(本実施形態の場合、目標温水温度Ttに対し±2℃)、このときに第1ヒートポンプ回路10aと第2ヒートポンプ回路10bとで要求される運転能力は小さい。この場合、第1ヒートポンプ回路10aと第2ヒートポンプ回路10bとに運転能力を分担するのではなく、第2ヒートポンプ回路10bを停止して第1ヒートポンプ回路10aのみ運転することで、第2ヒートポンプ回路10bにおける消費電力をゼロとしてヒートポンプサイクル装置100の運転効率を向上させる。
When the heat
上記のように、第1ヒートポンプ回路10aのみ運転するときは、図2に示すように、三方弁23のポートbが閉じられてポートaとポートcとが連通する状態とされる。これにより、水冷媒熱交換器2aから流出した温水は、三方弁23を介してバイパス管32を流れ、バイパス管32から温水配管31に流入して室内ユニット21へと流れる。つまり、水冷媒熱交換器2aから流出した温水は、停止している第2ヒートポンプ回路10bの水冷媒熱交換器2b(の水側流路2bb)を流れずに室内ユニット21に流入する。
As described above, when only the first
停止している第2ヒートポンプ回路10bでは、冷媒配管11bを冷媒が循環していないので、水冷媒熱交換器2bの冷媒側流路2baに高温高圧の冷媒が流通していない。この状態で水冷媒熱交換器2bの水側流路2baに水冷媒熱交換器2aから流出した温水が流入すれば、温水温度が低下する。そして、温度が低下した温水が室内ユニット21に流入することで、室内ユニット21における暖房能力が低下する。また、室内ユニット21から流出する温水温度が低下することで、水冷媒熱交換器2aにおける温水の加熱量が増大し、圧縮機1aの回転数を必要以上に上昇させることとなるので、ヒートポンプサイクル装置100の運転効率が悪化する。
In the stopped second
しかし、本発明のヒートポンプサイクル装置100では、前述したように、第2ヒートポンプ回路10bを停止させているときは、三方弁23を切り換えてバイパス管32に温水が流れるようにすることで、水冷媒熱交換器2bに温水が流れないようにしている。このため、水冷媒熱交換器2bで温水温度が低下することに起因する室内ユニット21における暖房能力の低下や、ヒートポンプサイクル装置100の運転効率の悪化を防ぐことができる。
However, in the heat
以上説明した通り、本発明のヒートポンプサイクル装置は、ヒートポンプ回路の水冷媒熱交換器をバイパスするバイパス管を有し、ヒートポンプ回路が停止しているときは、バイパス管に温水が流れるようにして停止しているヒートポンプ回路の水冷媒熱交換器をバイパスさせる。これにより、当該水冷媒熱交換器を温水が流れて温水温度が低下することがなく、ヒートポンプサイクル装置の運転効率の悪化が抑制される。 As described above, the heat pump cycle device of the present invention has a bypass pipe that bypasses the water-refrigerant heat exchanger of the heat pump circuit, and when the heat pump circuit is stopped, the heat pump cycle apparatus is stopped so that hot water flows through the bypass pipe. Bypass the water refrigerant heat exchanger of the heat pump circuit. Thereby, a warm water does not flow through the said water-refrigerant heat exchanger, and a warm water temperature does not fall, but the deterioration of the operating efficiency of a heat pump cycle apparatus is suppressed.
尚、以上説明した実施形態では、第1ヒートポンプ回路10aと第2ヒートポンプ回路10bとで、室内ユニット21に温水を供給するヒートポンプサイクル装置100を例に挙げて説明したが、ヒートポンプ回路が3つ以上存在し、停止するヒートポンプ回路の水冷媒熱交換器の水側流路をバイパスできるようバイパス管が配置されていてもよい。また、室内ユニット21の代わりに、貯湯タンクや風呂の給湯装置等の給湯端末であってもよい。
In the above-described embodiment, the heat
1a、1b 圧縮機
2a、2b 水冷媒熱交換器
2aa、2ba 冷媒側流路
2ab、2bb 水側流路
10a 第1ヒートポンプ回路
10b 第2ヒートポンプ回路
11a、11b 冷媒配管
21 室内ユニット
22 循環ポンプ
23 三方弁
23a 水側流路
23b 冷媒側流路
30 暖房温水回路
31 温水配管
40 給湯冷媒回路
41 往き冷媒配管
42 戻り冷媒配管
55 第1往き温度センサ
56 第2往き温度センサ
57 第3往き温度センサ
100、200 ヒートポンプサイクル装置
Ti 設定温度
Tt 目標温水温度
Tt1 上限温度
Tt2 下限温度
Tg 往き温度
1a,
Claims (2)
複数の前記ヒートポンプ回路はそれぞれ、圧縮機と、水冷媒熱交換器と、流量調整手段と、熱源側熱交換器とが冷媒配管で順次接続して構成され、
前記暖房温水回路は、負荷端末と、循環ポンプと、複数の前記水冷媒熱交換器とが温水配管で順次接続して構成され、
複数の前記ヒートポンプ回路のうち少なくとも1つの前記ヒートポンプ回路の前記水熱交換器をバイパスするバイパス管を有し、
前記負荷端末を運転するとき、
複数の前記ヒートポンプ回路を全て運転するときは、前記バイパス管に温水が流れないようにし、
複数の前記ヒートポンプ回路のうち少なくとも1つの前記ヒートポンプ回路を停止しているときは、前記バイパス管に温水を流すことで、当該ヒートポンプ回路の前記水冷媒熱交換器に温水が流れないようにする、
ことを特徴とするヒートポンプサイクル装置。 A heat pump cycle device having a plurality of heat pump circuits and a heating and hot water circuit,
Each of the plurality of heat pump circuits is configured by sequentially connecting a compressor, a water refrigerant heat exchanger, a flow rate adjusting means, and a heat source side heat exchanger with refrigerant piping,
The heating hot water circuit is configured by sequentially connecting a load terminal, a circulation pump, and a plurality of the water refrigerant heat exchangers with hot water pipes,
A bypass pipe for bypassing the water heat exchanger of at least one of the heat pump circuits among the plurality of heat pump circuits;
When driving the load terminal,
When operating all of the plurality of heat pump circuits, make sure that warm water does not flow through the bypass pipe,
When at least one of the plurality of heat pump circuits is stopped, the hot water is allowed to flow to the bypass refrigerant pipe so that the hot water does not flow to the water refrigerant heat exchanger of the heat pump circuit.
The heat pump cycle apparatus characterized by the above-mentioned.
前記流路切替手段は、少なくとも第1接続ポート、第2接続ポート、および、第3接続ポートとを有し、
前記第1接続ポートおよび前記第2接続ポートは、それぞれ前記ヒートポンプ回路の前記水冷媒熱交換器と温水配管で接続され、前記第3接続ポートには前記バイパス管の一端が接続されている、
ことを特徴とする請求項1の記載のヒートポンプサイクル装置。 The heating and hot water circuit has flow path switching means,
The flow path switching means has at least a first connection port, a second connection port, and a third connection port,
The first connection port and the second connection port are each connected to the water refrigerant heat exchanger of the heat pump circuit by a hot water pipe, and one end of the bypass pipe is connected to the third connection port.
The heat pump cycle device according to claim 1.
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