JP2019174097A - 暖房システム - Google Patents

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Genki Inoue
玄規 井上
大介 朝桐
Daisuke Asagiri
大介 朝桐
伸彦 船木
Nobuhiko Funaki
伸彦 船木
豊 西
Yutaka Nishi
豊 西
康二 高倉
Koji Takakura
康二 高倉
英司 原田
Eiji Harada
英司 原田
洋祐 貞包
Yosuke Sadakane
洋祐 貞包
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Abstract

【課題】快適性および省エネルギ性に優れた暖房システムを提供すこと。【解決手段】ユニット建物Hの2階の各居室空間42(a)(b)(c)に温風を送風して暖房を行う空調装置部120と、2階の各居室空間42(a)(b)(c)の床部20を温めて暖房を行う床暖房装置部130と、各居室空間42(a)(b)(c)の少なくともいずれかの室温Trを検出する室温センサ202bと、各居室空間42(a)(b)(c)の少なくともいずれかの室温Trを設定する温度設定部202aと、温度設定部202aで設定した設定温度Ttと室温センサ202bにより検出される室温Trとに基づいて、空調装置部120の暖房運転と床暖房装置部130の暖房運転とを制御する制御装置201と、を備え、制御装置201は、暖房運転開始時に、空調装置部120を主体とする暖房運転を行う空調主体暖房運転処理(ステップS3)を実行する暖房システムとした。【選択図】図1

Description

本開示は、暖房システムに関するものである。
従来、暖房システムとして、室内空調用の熱交換器と床暖房用の熱交換器とを備え、室内空調と床暖房とを行うことができるヒートポンプ式の床暖房空調装置が知られている(特許文献1参照)。
特開2003−172523号公報
しかしながら、従来技術では、単に空調暖房と床暖房とを併用しているだけであるため、快適性および省エネルギ性の点で、改善が望まれていた。
すなわち、快適性を高めるためには、できるだけ早く住人が要求する室温(つまり設定温度)に近付けるのが好ましいとともに、その設定温度を維持するのが好ましい。
それに対して、空調暖房用の熱交換器と床暖房用の熱交換器とを、同等に作動させた場合、短時間に室温を上昇させるには、両熱交換器をフル稼働させることになるが、この場合、床暖房による室温上昇には時間を要し、快適性を得るのに時間がかかる。また、床暖房により室温上昇を短時間で行うようにするには、熱交換容量を大きくする必要があり、コスト高および消費エネルギの増大を招く。
本開示は、上述の問題に着目して成されたもので、快適性および省エネルギ性に優れた暖房システムを提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本開示の暖房システムは、
温度設定部で設定した設定温度と室温センサにより検出される室温とに基づいて、空調暖房装置の暖房運転と床暖房装置の暖房運転とを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、暖房運転開始時に、前記空調暖房装置を主体とする暖房運転を行う空調主体暖房運転処理を実行する。
本開示の暖房システムは、空調システムの暖房運転開始時に、空調暖房装置を主体として暖房運転を行うことにより、短時間に室温上昇を図り、快適性を向上できる。しかも、空調暖房装置を主体とすることで床暖房装置の暖房運転を抑えることで、空調暖房装置と床暖房装置とを同等で暖房運転を行うものと比較して、省エネルギ、コスト低減を図ることができる。
本発明の実施の形態1の暖房システムを備えたユニット建物の縦断面を示す概略図である。 前記ユニット建物を形成する建物ユニットを示す斜視図である。 実施の形態1の暖房システムの熱交換媒体の回路を示す媒体回路図である。 実施の形態1の暖房システムによる暖房運転制御時の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態1の暖房システムによる暖房運転制御時における床暖房主体暖房運転処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態1の暖房システムの暖房運転開始時の室温および床温の変化の一例を示すタイムチャートである。 実施の形態2の暖房システムによる暖房運転制御時の処理の流れを示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(実施の形態1)
[ユニット建物の構成]
図1を参照しながら実施の形態1の暖房システムを備えたユニット建物Hの全体構成について説明する。
図1は、実施の形態1の暖房システムを適用したユニット建物Hの概略図である。
このユニット建物Hは、基礎コンクリートBの上に、1階の建物ユニット集合体U1と2階の建物ユニット集合体U2と3階の建物ユニット集合体U3とを上下方向に積層して構築されている。なお、各建物ユニット集合体U1,U2,U3は、後述する建物ユニットUを、水平方向に複数結合して形成されたものである。
ユニット建物Hは、上下方向に、1階の床部10によって床下空間40と1階の床上空間41とに区画され、2階の床部20により、1階の床上空間41と2階の床上空間42とに区画され、3階の床部30により、2階の床上空間42と3階の床上空間43とに区画されている。
そして、各床上空間41,42,43は、水平方向の外周部を外壁WLにより、外部空間と区画されている。
また、2階の床部20には、2階の床部20と1階の天井部50とに上下を挟まれた、2階の床下空間52が形成されている。そして、3階の床部30には、3階の床部30と2階の天井部60とに上下を挟まれた3階の床下空間53が形成されている。
<建物ユニットの構造>
各階の建物ユニット集合体U1〜U3を構成する建物ユニットUの骨格構造を、図2に基づいて簡単に説明する。
この建物ユニットUの骨格は、4本の柱61,61,61,61と4本の床梁62,62,62,62と4本の天井梁63,63,63,63とが、平面形状が方形状になるように、箱型に組み立てられている。そして、対向して配置された一対の床梁62,62に床小梁65が架け渡され、この床小梁65の上に床下地66が取り付けられている。
また、対向して配置されている一対の天井梁63,63の下部に天井根太67が架け渡されている。
[床暖房システムの構成]
図1に戻り、ユニット建物Hに設置された暖房システム100について説明する。
暖房システム100は、室外機110と、空調装置部(空調暖房装置)120と、床暖房装置部130とを備える。以下、室外機110、空調装置部120、床暖房装置部130について、それぞれ説明する。
<室外機>
室外機110は、熱交換媒体と外気との熱交換を行う、いわゆるヒートポンプ式の室外機熱交換器としての空気/媒体熱交換器161を備える。そして、この空気/媒体熱交換器161において、空調装置部120に供給する熱交換媒体および床暖房装置部130に供給する熱交換媒体と、外気との熱交換を行う。
<空調装置部>
空調装置部120は、第1室内機121および第2室内機122を備える。
第1室内機121は、床下空間40に設置されている。そして、第1室内機121は、床上空間41の空気をダクト(不図示)を介して吸い込んで熱交換媒体と熱交換を行った空気(温風)を、床下空間40と1階の床上空間41とに選択的に送風可能となっている。
第2室内機122は、2階の床上空間42に設けられた収納空間42(d)に設置され、2階の床上空間42の空気を吸い込んで熱交換媒体と熱交換を行った空気(温風)を、2階の床上空間42の第1の居室空間42(a)、第2の居室空間42(b)、第3の居室空間42(c)に送風可能となっている。
<床暖房装置部>
床暖房装置部130は、2階の床下空間52に設置された放熱シート131と、この放熱シート131と室外機110とで熱媒体としての温水を循環させる温水回路132とを備える。
すなわち、床暖房装置部130は、熱交換媒体と熱交換を行って加熱した温水を、温水回路132により室外機110と放熱シート131との間で循環させるよう構成されている。
なお、放熱シート131は、第1の放熱シート131(A)と、第2の放熱シート131(B)と、第3の放熱シート131(C)とで、それぞれ、独立して熱交換媒体を循環させ放熱可能となっている。
<熱交換媒体回路>
次に、暖房システム100における熱交換媒体回路160の構成について説明する。
熱交換媒体回路160は、図3に示すように、空気/媒体熱交換器161および圧縮機162を備える室外機媒体回路163に対して空調部媒体回路164と床暖房部媒体回路165とが並列接続されている。なお、空気/媒体熱交換器161は、熱交換媒体(以下、媒体と称する)と外気とで熱交換を行う。圧縮機162は、媒体を圧縮するもので、四方弁162a、アキュムレータ162b、圧縮機本体162cを備える。
空調部媒体回路164は、各室内機121,122に設けられた空調用熱交換器123と、エアコン用電子膨張弁163aとが直列に設けられている。なお、図では、両室内機121,122の一方のみを図示しているが、同様の空調部媒体回路164が並列に設けられており、両室内機121,122を、選択的に暖房運転可能としているものとする。
空調部媒体回路164は、暖房時には、圧縮機162で圧縮されて高温となった媒体を空調用熱交換器123に送る。さらに、空調用熱交換器123において室内空気と熱交換を行った媒体を、エアコン用電子膨張弁163aを経て膨張させ温度を低下させて空気/媒体熱交換器161に送る。なお、エアコン用電子膨張弁163aは、制御装置201の制御により開度を調整可能となっている。
床暖房部媒体回路165は、床暖房用熱交換器としての温水/媒体熱交換器165aと温水用電子膨張弁165bとが直列に設けられている。
床暖房部媒体回路165は、暖房時には、圧縮機162で圧縮されて高温となった媒体を温水/媒体熱交換器165aに送る。そして、温水/媒体熱交換器165aでは、媒体と、温水回路132の温水と熱交換を行い、この熱交換を行った媒体を、温水用電子膨張弁165bを経て膨張させ温度を低下させて空気/媒体熱交換器161に送る。
なお、温水回路132は、室外機110の内部に貯水タンク133およびポンプ134を備える。そして、温水回路132は、温水/媒体熱交換器165aと2階の床下空間52に設置された放熱シート131との間で温水を循環させる。
また、温水用電子膨張弁165bは、制御装置201の制御により開度を調整可能となっている。
<制御装置>
次に、制御装置201による暖房運転制御について説明する。
制御装置201は、いわゆるマイクロコンピュータで構成され、暖房システム100の暖房運転制御を行うものである。なお、本実施の形態1では、2階の床上空間42における、空調暖房運転(対流暖房)と床暖房運転との制御を行う場合を例示する。例えば、2階に居間が配置されている場合に有効な制御例である。
に適用しているため、この2階の暖房運転制御について説明する。
制御装置201は、2階に設置された室内リモートコントローラ202に接続されている。この室内リモートコントローラ202は、少なくとも、室温Trを設定する温度設定部202aと室温Trを検出する室温センサ202bとを備えている。また、2階の床暖房を行うのにあたり、第1〜第3の居室空間42(a)(b)(c)のうちのいずれを暖房対象とするか選択する操作も可能となっている。
制御装置201は、室内リモートコントローラ202により、暖房開始(OFF→ON)の操作が成されると、室温Trが温度設定部202aにおいて設定された設定温度Ttとなるよう暖房運転制御を行う。
図4Aは、制御装置201における暖房運転制御の処理の流れを示すフローチャートである。
この処理は、上述のように室内リモートコントローラ202による暖房開始操作が行われると実行され、まず、最初のステップS1では、温度設定部202aで設定された設定温度Ttと、室温センサ202bが検出する室温Trとを読み込む。
次のステップS2では、空調主体暖房運転処理を実行する。
この空調主体暖房運転処理では、第2室内機122を用いた空調暖房(対流暖房)を主体とした暖房運転を行う。具体的には、この空調主体暖房運転処理時には、エアコン用電子膨張弁163aの開度を相対的に大きくする一方、温水用電子膨張弁165bの開度を相対的に小さくし、空調用熱交換器123への媒体の供給量を、温水/媒体熱交換器165aへの媒体の供給量よりも多く制御する。
さらに、この空調主体暖房運転処理では、差分ΔTに基づいて、この差分ΔTが大きいほど、エアコン用電子膨張弁163aの開度を相対的に大きくする。例えば、差分ΔTが予め設定された全開閾値ΔTlim2(図5参照)よりも大きい場合は、エアコン用電子膨張弁163aの開度を全開とする一方、温水用電子膨張弁165bの開度を全閉とする。したがって、この場合は、媒体を全て空調用熱交換器123へ供給して空調暖房運転を行い、温水/媒体熱交換器165aへの媒体の供給は0として、床暖房運転は行わない。
一方、差分ΔTが、全開閾値ΔTlim2よりも小さい場合は、差分ΔTに応じ、エアコン用電子膨張弁163aの開度は全開から狭め、温水用電子膨張弁165bの開度は全閉から広げる。
すなわち、エアコン用電子膨張弁163aの開度は、差分ΔTが全開閾値ΔTlim2よりも小さくなる程、全開から50%以上の所定の開度に向けて絞る。なお、この場合(つまり、差分ΔTが全開閾値ΔTlim2よりも小さい場合)は、エアコン用電子膨張弁163aの開度は、50%よりも大きく制御する。
また、温水用電子膨張弁165bは、その差分ΔTに応じ、言い換えると、エアコン用電子膨張弁163aの開度に応じ、その開度を全閉から50%未満の所定開度に向けて大きくする。この場合(つまり、差分ΔTが全開閾値ΔTlim2よりも小さい場合)は、温水用電子膨張弁165bの開度は、50%未満の所定開度よりも小さく制御する。
また、このステップS2の空調主体暖房運転処理は、床暖房主題舵能運転処理への切替条件が成立するまで実行する。すなわち、ステップS2の空調主体暖房運転処理を実行中は、ステップS3に進んで、床暖房主体暖房運転処理への切替条件が成立したか否か判定する。
このステップS3の床暖房主体暖房運転処理への切替条件は、本実施の形態1では、設定温度Ttと室温Trとの差分ΔTが、所定の空調暖房/床暖房切替閾値ΔTlim3(図5参照)以下となることとした。すなわち、室温Trが、設定温度Ttにある程度近付いたら、空調主体暖房運転処理を終了して床暖房主体暖房運転処理に切り替える。
そして、ステップS3の床暖房主体暖房運転処理への切替条件(ΔT<ΔTlim3)の非成立時は、ステップS4の暖房運転停止操作が行われたか否か確認した上で、この暖房運転停止操作が行われない場合、ステップS2の空調主体暖房運転処理を継続する。また、ステップS6の暖房運転停止操作が行われた場合には、暖房制御を終了する。
なお、暖房運転停止操作は、室内リモートコントローラ202において行われる、いわゆる、暖房OFF操作であり、タイマ設定による運転停止出力を含む。
次に、ステップS5の床暖房主体暖房運転処理について説明する。
この床暖房主体暖房運転処理は、放熱シート131を用いた床暖房を主体とした暖房を行うもので、具体的には、エアコン用電子膨張弁163aの開度を相対的に小さくする一方、温水用電子膨張弁165bの開度を相対的に大きく制御する。
具体的には、本実施の形態1では、床暖房主体暖房運転処理では、まず、図4BのフローチャートにおいてステップS61に示すように、エアコン用電子膨張弁163aの開度を全閉とする一方、温水用電子膨張弁165bの開度を全開とする。
続く、ステップS62では、設定温度Ttに対して室温Trが所定値以上低くいか、すなわち、差分ΔTが所定の並行運転開始閾値ΔTlim4よりも大きいか判定する。そして、差分ΔTが並行運転開始閾値ΔTlim4以下の場合は、ステップS61に戻り、差分ΔTが並行運転開始閾値ΔTlim4よりも大きい場合は、ステップS63に進む。
そして、ステップS63では、床暖房に並行して第2室内機122による空調暖房運転させる並行運転処理を行う。具体的には、エアコン用電子膨張弁163aの開度を全閉から50%未満の所定の開度に向けて大きくする一方、温水用電子膨張弁165bの開度を全開から50%以上の所定開度に向けて小さくする。
なお、このステップS63の並行運転処理の実行後は、ステップS62に戻り、差分ΔTが所定の並行運転開始閾値ΔTlim4以下となると、ステップS61に戻る。
また、この床暖房主体暖房運転処理の実行中は、ステップS6に進んで、暖房運転停止操作が行われたか否か確認した上で、この暖房運転停止操作が行われない場合、ステップS5の床暖房主体暖房運転処理を継続する。また、ステップS6の暖房運転停止操作が行われた場合には、暖房制御を終了する。なお、前述のように暖房運転停止操作は、室内リモートコントローラ202において行われる、いわゆる、暖房OFF操作であり、タイマ設定による運転停止出力を含む。
(実施の形態1の作用)
次に、実施の形態1の実際の作動例を図5のタイムチャートに基づいて説明する。
この図5のタイムチャートにおいて、t0〜t1の時刻では、暖房システムは停止状態となっている。したがって、室温Trと床温Tfとは略等しい状態となっている。
そして、このタイムチャートでは、t1の時点で、暖房運転の開始操作を行っている。なお、このとき、室内リモートコントローラ202では、予め、あるいは、その時点で、設定温度Ttを設定している。
この暖房運転の開始操作により、制御装置201は、暖房運転制御を開始し、まず、室温Trおよび設定温度Ttを読み込んだ上で、空調主体暖房運転処理を開始する(ステップS1、S2の処理に基づく)。
この場合、設定温度Ttと室温Trとの差分ΔTが、全開閾値ΔTlim2未満であることから、第2室内機122による空調暖房を主体として行うとともに、放熱シート131による床暖房運転も並行して実行する。具体的には、エアコン用電子膨張弁163aの開度を50%よりも大きく制御し、かつ、温水用電子膨張弁165bを、50%未満の開度で開弁する。
これにより、室外機110において空気/媒体熱交換器161および圧縮機162を通過して高温となった冷媒が、主として、空調部媒体回路164を介して第2室内機122の空調用熱交換器123に供給して空調暖房運転を主体とした暖房を行う。
これにより、室温Trは、図5において、t1の時点以降、設定温度Ttに向けて急速に上昇する。
また、圧縮機162を通過して高温となった冷媒の一部は、床暖房部媒体回路165にも供給され、温水/媒体熱交換器165aの熱交換により加熱された温水が温水回路132を介して放熱シート131に供給され、対流暖房と並行して床暖房も行われる。
すなわち、空調暖房運転を主体として暖房を行うが、媒体の全てを空調装置部120に供給する程ではなく余力を有している場合、すなわち、室温Trと設定温度Ttとの差分ΔTが、全開閾値Δtlim2よりも小さい場合は、床暖房運転も行う。
この場合、温水/媒体熱交換器165aへの媒体の供給量は、空調用熱交換器123への供給量よりも少ないため、床温Tfの上昇は、室温Trの上昇に比べ緩やかである。
このように、空調主体暖房処理時には、第2室内機122を主体として空調暖房(対流式暖房)を行い、2階の床上空間42の室温Trを急速に上昇させることができ、床暖房のみで暖房を行う場合と比較して、早期に室温Trが設定温度Ttに達し快適性に優れる。
また、このとき、エアコン用電子膨張弁163aと温水用電子膨張弁165bとの両方の開度を全開とする場合と比較して、短時間で室温Trを上昇できるとともに、省エネルギ性に優れる。
その後、室温Trが上昇し、設定温度Ttとの差分ΔTが切替閾値ΔTlim3未満となったt2の時点で、床暖房主体暖房運転処理を実行する。これは、ステップS3においてYES判定され、ステップS5に進むことによる。
この床暖房主体暖房運転処理により、温水用電子膨張弁165bの開度を全開とする一方、エアコン用電子膨張弁163aの開度を全閉とする。
これにより、t2の時点以降は、床温Tfは、上昇変化度が増加する一方、室温Trは、上昇が抑えられて設定温度Ttに緩やかに一致する。
そして、これ以降、床暖房主体暖房運転処理を継続し、室温Trを設定温度Ttに保つように、温水用電子膨張弁165bの開度を、床温Tfが床上限温度Tfmaxを超えない範囲で調整する。すなわち、室温Trが設定温度Ttよりも低下すれば、温水用電子膨張弁165bの開度を増加させて放熱シート131の放熱量を上昇させ、室温Trが設定温度Ttよりも上昇れば、温水用電子膨張弁165bの開度を減少させ放熱シート131の放熱量を抑える。
このように、室温Trが設定温度Ttに達したら、第2室内機122の空調暖房運転は停止するため、第2室内機122と放熱シート131との両方により暖房運転を継続するものと比較して、省エネルギ性に優れる。
ところで、上記の床暖房主体暖房運転処理の実行時に、温水用電子膨張弁165bの開度を全開とし床暖房運転を行っても、室温Trが設定温度Ttから低下し続ける場合がある。このような場合は、第2室内機122による空調暖房運転を並行して行う(ステップS63)。
図5のタイムチャートは、このような状態となった場合の動作例を示している。このタイムチャートでは、t3の時点以降、室温Trが設定温度Ttから低下を続け、t4の時点で、室温Trと設定温度Ttとの差分ΔTが並行運転開始閾値ΔTlim4を超えている。
この場合、エアコン用電子膨張弁163aを開き、床暖房運転と並行して第2室内機122による空調暖房運転を行う。これにより、室温Trが緩やかに上昇し、t5の時点で、室温Trが設定温度Ttに達する。そして、このように室温Trが設定温度Ttに達すると、エアコン用電子膨張弁163aを閉じて第2室内機122による並行暖房運転を停止し、放熱シート131の放熱による床暖房運転のみとする。
図5のタイムチャートでは、上記のように床暖房運転のみの暖房運転では、熱交換量が不足し、再び、室温Trが低下することから、上記の補助的な第2室内機122による空調暖房運転(並行暖房運転)を繰り返し行った例を示している。
このように、床暖房主体暖房運転処理の実行時であっても、室温Trが設定温度Ttから所定値(並行運転開始閾値ΔTlim4)を超えて低下した場合には、第2室内機122を補助的に運転して、短時間に室温Trを設定温度Ttまで上昇できる。
したがって、確実に、室温Trを設定温度Ttに維持できるため、快適性に優れ、かつ、効率的に室温Trを上昇でき、省エネルギ性に優れる。
(実施の形態1の効果)
以下に、本実施の形態1の暖房システムの効果を列挙する。
(1)実施の形態1の暖房システムは、
ユニット建物Hの2階の各居室空間42(a)(b)(c)に温風を送風して暖房を行う空調装置部120と、
2階の各居室空間42(a)(b)(c)の床部20を温めて暖房を行う床暖房装置部130と、
各居室空間42(a)(b)(c)の少なくともいずれかの室温Trを検出する室温センサ202bと、
各居室空間42(a)(b)(c)の少なくともいずれかの室温Trを設定する温度設定部202aと、
温度設定部202aで設定した設定温度Ttと室温センサ202bにより検出される室温Trとに基づいて、空調装置部120の暖房運転と床暖房装置部130の暖房運転とを制御する制御装置201と、
を備え、
制御装置201は、暖房運転開始時に、空調装置部120を主体とする暖房運転を行う空調主体暖房運転処理(ステップS2)を実行する暖房システムとした。
したがって、空調装置部120と床暖房装置部130とを同等に暖房運転する場合よりも短時間に室温Trを上昇させることができ、快適性を向上でき、かつ、省エネルギ、コスト低減を図ることができる。
(2)実施の形態1の暖房システムは、
制御装置201は、設定温度Ttと室温Trとの差分ΔTに基づいて、空調主体暖房運転処理の実行開始後、差分ΔTが所定の第2の空調暖房/床暖房切替閾値ΔTlim3未満となったら、床暖房装置部130を主体として暖房運転を実行させる床暖房主体暖房運転処理(ステップS5)を行う暖房システムとした。
したがって、室温Trが設定温度Ttに近付いても空調主体暖房運転を継続するものと比較して、空調装置部120による暖房運転を抑えて省エネルギを図ることができ、かつ、室温Trの変化を抑えるとともに、床暖房による快適性を得ることができる。
(3)実施の形態1の暖房システムは、
制御装置201は、床暖房主体暖房運転処理の実行時に、差分ΔTが所定の並行運転開始閾値ΔTlim4を超えた場合は、床暖房装置部130の暖房運転の割合を大きくする暖房システムとした。
したがって、床暖房主体暖房運転により室温Trを設定温度Ttに維持できない場合には、床暖房装置部130の暖房運転の割合を大きくして、室温Trが設定温度Ttから乖離するのを抑制し、快適性に優れる。
(4)実施の形態1の暖房システムは、
空調装置部120と床暖房装置部130とは、室外機110に設けられた共通のヒートポンプ式の室外機熱交換器としての空気/媒体熱交換器161に並列に接続されて2階の居室空間42(a)(b)(c)を暖房可能な空調用熱交換器123と床暖房用熱交換器としての温水/媒体熱交換器165aとを備え、かつ、空気/媒体熱交換器161を経て圧縮機162で圧縮された熱交換媒体を空調用熱交換器123と温水/媒体熱交換器165aに供給して暖房運転を行う暖房システムとした。
したがって、空調用熱交換器123と温水/媒体熱交換器165aとへの熱交換媒体の供給量を調整することで、空調主体暖房運転と床暖房主体暖房運転との切り替えが可能であり、制御性に優れる。
(5)実施の形態1の暖房システムは、
制御装置201は、空調主体暖房運転処理では、温水/媒体熱交換器165aよりも空調用熱交換器123への前記熱交換媒体の供給量が多くなるように制御する暖房システムとした。
したがって、上記(4)にて説明したように、容易に空調主体暖房運転を行うことができる。
(6)実施の形態1の暖房システムは、
制御装置201は、空調主体暖房運転処理では、差分ΔTに応じ、差分ΔTが小さい程、暖房能力の余力があるとして、温水/媒体熱交換器165aへの媒体の供給量を増やすように制御する。
したがって、室温Trを短時間に設定温度Ttに向けて上昇させつつ、床温Tfも短時間に上昇させ、効率良く暖房運転を行うことができる。
(7)実施の形態1の暖房システムは、
制御装置201は、床暖房主体暖房運転処理では、空調用熱交換器123よりも温水/媒体熱交換器165aへの前記熱交換媒体の供給量が多くなるように制御する暖房システムとした。
したがって、上記(4)にて説明したように、容易に床暖房主体暖房運転を行うことができる。
(8)実施の形態1の暖房システムは、
制御装置201は、空調用熱交換器123および温水/媒体熱交換器165aへの熱交換媒体の供給量をエアコン用電子膨張弁163aおよび温水用電子膨張弁165bの開度により制御する暖房システムとした。
したがって、既存のエアコン用電子膨張弁163aおよび温水用電子膨張弁165bを利用して熱交換媒体の供給量を制御でき、別途、熱交換媒体の流量を制御する制御弁を設けるのと比較して、コスト低減を図ることができる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2の暖房システムについて説明する。
この実施の形態2の暖房システムは、制御装置201による暖房運転制御の処理の一部が実施の形態1と異なる。
実施の形態2は、暖房運転制御の開始時に、空調主体暖房運転処理を実行するにあたり、開始条件を付加した例である。
図6はこの実施の形態2における暖房運転制御の処理の流れを示すフローチャートである。
実施の形態1との相違点は、ステップS1の処理に続く、ステップS1bでは、設定温度Ttと室温Trとの差分ΔTを求め、この差分ΔTと予め設定された空調暖房主体処理開始判定閾値ΔTlim1(図5参照)とを比較する。そして、差分ΔTが空調暖房主体処理開始判定閾値(以下、開始判定閾値という)ΔTlim1以上の場合には、ステップS2に進み、差分ΔTが開始判定閾値ΔTlim1未満の場合は、ステップS5に進む。
差分ΔTが開始判定閾値ΔTlim1よりも高い場合に進むステップS2以降の処理は、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
また、実施の形態2では、図5に示すように、開始判定閾値ΔTlim1を、切替閾値ΔTlim3よりも大きく設定している。
したがって、空調主体暖房運転処理の実行開始後、差分ΔTが開始判定閾値ΔTlim1からさらに切替閾値ΔTlim3まで低下して、床暖房主体暖房運転処理に切り替わることになる。これにより、空調主体暖房運転処理の実行開始後、床暖房主体暖房運転処理との制御ハンチングが生じるのを防止できる。
以上のように、実施の形態2では、制御装置201は、図5のタイムチャートにおいて、t1の時点の暖房運転制御の開始時の室温Trと設定温度Ttとの差分ΔTが、開始判定閾値ΔTlim1よりも大きい場合に、空調主体暖房運転処理を実行する。
一方、暖房運転制御の開始時に、室温Trと設定温度Ttとの差分ΔTが小さく、室温Trを急速に上昇する必要が無い場合は、床暖房主体暖房運転処理を行う。したがって、室温Trを急速に上昇する必要が無いのに、無駄に空調主体暖房運転処理を実行することがなく、省エネルギを図ることができる。
以上、図面を参照して、本開示の暖房システムの実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本開示の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
例えば、実施の形態では、ユニット建物に適用した例を示したが、ユニット建物以外の建物にも適用可能である。さらに、実施の形態では、ユニット建物として3階建以上の建物を示したが、その階数はこれに限定されず、2階建の建物にも適用できる。
さらに、実施の形態では、2階の居室の暖房運転に適用した例を示したが、これに限定されず、1階、3階などにも適用できる。
また、実施の形態では、1つの室外機に空調装置部と床暖房装置部とを並列に接続したものを示したが、本開示の暖房システムは、これ以外のシステムにも適用可能である。例えば、空調装置部と床暖房装置部とが、それぞれ、異なる室外機に接続されて、独立して暖房運転可能なシステムに適用してもよい。
また、実施の形態では、床暖房主体暖房運転処理の開始時に、空調装置部による空調暖房を行わない例を示したが、これに限定されない。すなわち、床暖房主体暖房運転処理の開始時にも、床暖房部への媒体の供給割合が、空調装置部への媒体の供給割合よりも大きくした状態で、床暖房運転と空調暖房運転とを並行して行うようにしてもよい。
また、実施の形態では、暖房システムとして、いわゆるヒートポンプ式の暖房システムを示したが、これに限定されない。例えば、熱媒体の加熱を、電力や石油やプロパンガスを用いて行うものを適用してもよい。あるいは、放熱体として、通電することにより発熱するものを用いることもできる。
42(a) 第1の居室空間
42(b) 第2の居室空間
42(c) 第3の居室空間
100 暖房システム
110 室外機
120 空調装置部(空調暖房装置)
122 第2室内機
123 空調用熱交換器
130 床暖房装置部(床暖房装置)
131 放熱シート
160 熱交換媒体回路
161 空気/媒体熱交換器
162 圧縮機
163 室外機媒体回路
163a エアコン用電子膨張弁
164 空調部媒体回路
165 床暖房部媒体回路
165a 温水/媒体熱交換器
165b 温水用電子膨張弁
201 制御装置
202 室内リモートコントローラ
202a 温度設定部
202b 室温センサ
H ユニット建物
Tr 室温
Tt 設定温度
ΔT 差分
ΔTlim3 空調暖房/床暖房切替閾値(切替閾値)
ΔTlim4 並行運転開始閾値

Claims (7)

  1. 建物の居室に温風を送風して暖房を行う空調暖房装置と、
    前記居室の床を温めて暖房を行う床暖房装置と、
    前記居室の室温を検出する室温センサと、
    前記居室の室温を設定する温度設定部と、
    前記温度設定部で設定した設定温度と前記室温センサにより検出される室温とに基づいて、前記空調暖房装置の暖房運転と前記床暖房装置の暖房運転とを制御する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、暖房運転開始時に、前記空調暖房装置を主体とする暖房運転を行う空調主体暖房運転処理を実行する暖房システム。
  2. 請求項1に記載の暖房システムにおいて、
    前記制御装置は、前記設定温度と前記室温との差分に基づいて、前記空調主体暖房運転処理の実行開始後、前記差分が所定の空調暖房/床暖房切替閾値未満となったら、前記床暖房装置を主体として暖房運転を実行させる床暖房主体暖房運転処理を行う暖房システム。
  3. 請求項2に記載の暖房システムにおいて、
    前記制御装置は、前記床暖房主体暖房運転処理の実行時に、前記差分が所定の並行運転開始閾値を超えた場合は、前記空調暖房装置による暖房運転の割合を大きくする暖房システム。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の暖房システムにおいて、
    前記空調暖房装置と前記床暖房装置とは、室外機に設けられた共通のヒートポンプ式の室外機熱交換器に並列に接続されて前記居室を暖房可能な空調用熱交換器と床暖房用熱交換器とを備え、かつ、前記室外機熱交換器を経て圧縮機で圧縮された熱交換媒体を前記空調用熱交換器と前記床暖房用熱交換器に供給して暖房運転を行う暖房システム。
  5. 請求項4に記載の暖房システムにおいて、
    前記制御装置は、前記空調主体暖房運転処理では、前記床暖房用熱交換器よりも前記空調用熱交換器への前記熱交換媒体の供給量が多くなるように制御する暖房システム。
  6. 請求項2または請求項3を引用する請求項4または請求項5に記載の暖房システムにおいて、
    前記制御装置は、前記床暖房主体暖房運転処理では、前記空調用熱交換器よりも前記床暖房用熱交換器への前記熱交換媒体の供給量が多くなるように制御する暖房システム。
  7. 請求項4〜請求項6のいずれか1項に記載の暖房システムにおいて、
    前記制御装置は、前記空調用熱交換器および前記床暖房用熱交換器への前記熱交換媒体の供給量を膨張弁の開度により制御する暖房システム。
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