JP3800210B2 - 水熱源ヒートポンプユニット - Google Patents
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Description
冷温水コイル22と水冷ヒートポンプ6の一方又は両方に選択的に熱源水を流すことにより負荷に応じた冷暖房能力調節ができ、運転コストの削減を図れる。
空調機19の冷温水コイル22で冷却(冷房)を行うときの熱源水の水温でも、水冷ヒートポンプ6で加熱(暖房)ができるので、4管式の熱源水回路を使わずに2管式で水熱源ヒートポンプユニットと(リニューアルであれば既設の)空調機とを併用して除湿再熱運転ができ、設備コストと運転コストの低減を図れる。
水熱源ヒートポンプユニットを空調機19の風上側に連結すれば寒冷地などでの外気予熱にも用いることができ、冷温水コイル22の凍結を防止し得る。
空調機19と水熱源ヒートポンプユニットとに分かれているので、リニューアルや故障の際に必要なもののみ交換すればよく、設備コストを削減できる。
熱源水の入口水温の変動があっても、流量制御弁12を制御して水冷ヒートポンプ6への熱源水量を増減させて能力を調節するので、広い水温範囲で所望の冷暖房能力を不足なく得ることができ、圧縮機の負荷を小さくできて省エネとなる。
請求項1と2の発明によれば、水冷ヒートポンプ6の熱源水を往き管でなく返り管2bから導入しているので、空調機19に対して熱源水入口温度の変動すなわち能力ムラなどの影響を与えることなく水冷ヒートポンプ6を併用して運転でき、しかも、冷温水コイル22に熱源水を通水せずとも水冷ヒートポンプ6で冷暖房することができる。たとえば1台の空調機19への熱源水の通水を止め、送風機7と水冷ヒートポンプ6で冷房運転し、他の空調機19では暖房するというような冷暖房同時運転が行え、熱源機から温水だけを供給すればよいので熱源機の運転コストを抑えることができる。さらに、冷温水コイル22と水冷ヒートポンプ6の一方が故障しても他方で応急的に運転できる。
水冷ヒートポンプ6は返り管1本のみから熱源水を導入して返すので、往き管から導入して返り管に返す場合と比べて、配管が簡単で短くなり、返り管2bさえあればよいので設置場所の制限が少ない。
請求項1の発明によれば、水冷ヒートポンプ6や流量制御弁12が故障しても、開閉弁18を開くことにより熱源水を短絡させて流すことができるので、空調機19の運転を止めずにすみ、修理や交換するまで応急的に冷暖房できる。
請求項5の発明によれば、コイルユニット4と送風ユニット25と水熱源ヒートポンプユニットとを適宜組合わせて、冷房運転、暖房運転、冷暖同時運転、除湿再熱運転など各種の運転や、水冷ヒートポンプ6のみ又は冷温水コイル22のみによる冷暖房運転が自由に選択できる。
ユニットに分けてあるので、リニューアルや故障の際に必要なユニットのみ交換すればよく、設備コストを削減できる。
水熱源ヒートポンプユニットの数を増減することにより、他のユニットはそのままでピーク能力の増減を図れる。
請求項6の発明によれば、水冷ヒートポンプ6の運転を停止し、空調機19のみを運転する場合、バイパスダンパ23にて送風機7の圧力損失を防止でき、省エネを図れる。
請求項7の発明によれば、熱源水の入口水温の度合に応じて、熱交換効率の低い熱源水入口温度では水量増加により自動的に能力アップを図ることができ、熱交換効率の高い熱源水入口温度では一定のCOPを保ちつつ自動的に水量節減すなわち熱源水の送水ポンプ負荷低減ができる。たとえば同一の熱源水回路2に複数の水熱源ヒートポンプユニット及び空調機19を接続し、冷暖房運転により各々の熱源水入口温度が変動する場合に極めて効果的である。
請求項8の発明によれば、冷温水コイル22を使わずに水熱源ヒートポンプユニットで冷暖房運転することもできる。
2b 返り管
4 コイルユニット
5 本体ケーシング
6 水冷ヒートポンプ
7 送風機
11 迂回管
12 流量制御弁
15 入口水温用検出器
16 出口水温用検出器
17 制御手段
18 開閉弁
19 空調機
20 ダクト
22 冷温水コイル
23 バイパスダンパ
25 送風ユニット
Claims (8)
- 空調用の冷温水コイル22と給気用の送風機7とを備えた空調機19に、内部に空調用の水冷ヒートポンプ6を備えた本体ケーシング5を、ダクト20を介して連通連結し、前記水冷ヒートポンプ6への熱源水を熱源水回路2の返り管2bから導入し、前記空調機19と併用して空調する水熱源ヒートポンプユニットであって、前記返り管2bに迂回管11を連通連結し、この迂回管11に流量制御弁12を設け、前記迂回管11における前記流量制御弁12より上流部を前記水冷ヒートポンプ6の熱源水入口路に接続し、前記迂回管11における前記流量制御弁12より下流部を前記水冷ヒートポンプ6の熱源水出口路に接続し、前記水冷ヒートポンプ6の熱源水入口温度を検出する入口水温用検出器15を設けると共に前記水冷ヒートポンプ6の熱源水出口温度を検出する出口水温用検出器16を設け、これらの検出器15、16にて検出された熱源水入口温度と熱源水出口温度に基づいて前記流量制御弁12を制御して前記水冷ヒートポンプ6への熱源水量を増減させて能力を調節する制御手段17を、設け、前記返り管2bにおける前記迂回管11の上流側連結部と下流側連結部の間に、開閉弁18を設けたことを特徴とする水熱源ヒートポンプユニット。
- 空調用の冷温水コイル22と給気用の送風機7とを備えた空調機19に、内部に空調用の水冷ヒートポンプ6を備えた本体ケーシング5を、ダクト20を介して連通連結し、前記水冷ヒートポンプ6への熱源水を熱源水回路2の返り管2bから導入し、前記空調機19と併用して空調する水熱源ヒートポンプユニットであって、前記返り管2bに流量制御弁12を設け、前記返り管2bにおける前記流量制御弁12より上流部を前記水冷ヒートポンプ6の熱源水入口路に接続し、前記返り管2bにおける前記流量制御弁12より下流部を前記水冷ヒートポンプ6の熱源水出口路に接続し、前記水冷ヒートポンプ6の熱源水入口温度を検出する入口水温用検出器15を設けると共に前記水冷ヒートポンプ6の熱源水出口温度を検出する出口水温用検出器16を設け、これらの検出器15、16にて検出された熱源水入口温度と熱源水出口温度に基づいて前記流量制御弁12を制御して前記水冷ヒートポンプ6への熱源水量を増減させて能力を調節する制御手段17を、設けたことを特徴とする水熱源ヒートポンプユニット。
- 空調用の冷温水コイル22と給気用の送風機7とを備えた空調機19に、内部に空調用の水冷ヒートポンプ6を備えた本体ケーシング5を、ダクト20を介して連通連結し、前記水冷ヒートポンプ6への熱源水を冷温水コイル22の熱源水出口路から導入し、前記空調機19と併用して空調する水熱源ヒートポンプユニットであって、前記冷温水コイル22の熱源水出口路に流量制御弁12を設け、前記冷温水コイル22の前記熱源水出口路における前記流量制御弁12より上流部を前記水冷ヒートポンプ6の熱源水入口路に接続し、前記冷温水コイル22の前記熱源水出口路における前記流量制御弁12より下流部を前記水冷ヒートポンプ6の熱源水出口路に接続し、前記水冷ヒートポンプ6の熱源水入口温度を検出する入口水温用検出器15を設けると共に前記水冷ヒートポンプ6の熱源水出口温度を検出する出口水温用検出器16を設け、これらの検出器15、16にて検出された熱源水入口温度と熱源水出口温度に基づいて前記流量制御弁12を制御して前記水冷ヒートポンプ6への熱源水量を増減させて能力を調節する制御手段17を、設けたことを特徴とする水熱源ヒートポンプユニット。
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- 請求項1、2、3又は4記載の水熱源ヒートポンプユニットにおいて、空調用の冷温水コイル22を有するコイルユニット4と給気用の送風機7を有する送風ユニット25とを接続分離自在に備えて成る空調機19とし、前記コイルユニット4と前記送風ユニット25とを分離して両者4、25の間に、1つ又は複数の本体ケーシング5を、ダクト20を介して連通連結したことを特徴とする水熱源ヒートポンプユニット。
- 本体ケーシング5の内部にバイパスダンパ23を備えた請求項1、2、3、4又は5記載の水熱源ヒートポンプユニット。
- 入口水温用検出器15と出口水温用検出器16にて検出された熱源水入口温度と熱源水出口温度の差を算出しこの算出値が前記熱源水入口温度に応じて予め定められた温度差設定値となるように流量制御弁12を制御する制御手段17とし、冷房運転では前記熱源水入口温度が高くなるにしたがって水冷ヒートポンプ6への熱源水量が増加するように前記温度差設定値を定めると共に暖房運転では前記熱源水入口温度が低くなるにしたがって前記水冷ヒートポンプ6への熱源水量が増加するように前記温度差設定値を定めた請求項1、2、3、4、5又は6記載の水熱源ヒートポンプユニット。
- 請求項1、2、4、5、6又は7記載の水熱源ヒートポンプユニットにおいて、空調機19の給気用送風機7を、本体ケーシング5に設けたことを特徴とする水熱源ヒートポンプユニット。
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