JP5121747B2 - 地中熱ヒートポンプ装置 - Google Patents
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Description
まず、ヒートポンプユニット101は、圧縮機102と、圧縮機102から吐出された高圧冷媒を流通させ負荷側の熱媒と熱交換する凝縮器としての負荷側熱交換器103と、減圧手段としての膨張弁104と、膨張弁104からの低圧冷媒を流通させ外部の熱媒と熱交換する蒸発器としての熱源側熱交換器105とを備えているものであり、さらに、地中熱交換部106は、地盤G中に埋設され互いに並列に接続された複数の地中熱交換器107と、熱源側熱交換器105と地中熱交換器107との間を循環可能に接続する地中熱循環回路108と、地中熱循環回路108に熱媒である循環液を循環させる回転数可変の地中熱循環ポンプ109と、地中熱交換器107毎に複数(ここでは、4本)に分岐した地中熱循環回路108に各々設けられその開閉により地中熱交換器107への循環液の流通を制御する開閉弁110(110a、110b、110c、110d)とを備えているものである。
図示のように、本実施形態の地中熱ヒートポンプ装置は、大きく分けてヒートポンプユニット1と、地中熱交換部2と、負荷熱交換部3とから構成されるものである。
前記リモコンにより負荷端末15による被空調空間の暖房の指示がなされると、前記制御手段19は圧縮機4、地中熱循環ポンプ11、負荷側循環ポンプ17の駆動を開始させると共に、開閉弁12を全て開弁し前記負荷運転としての暖房運転が開始される。負荷側熱交換器5では負荷側循環ポンプ17により循環される加熱用循環液と圧縮機4から吐出された高温高圧の冷媒とが熱交換され、加熱された加熱用循環液が負荷端末15に供給され被空調空間を加熱すると共に、熱源側熱交換器7では、地中熱循環ポンプ11により循環され地中熱交換器9を介して地中熱を採熱した不凍液と膨張弁6から吐出された低温低圧の冷媒とが熱交換され、地中熱により冷媒を加熱し蒸発させるものである。
前記リモコンにより被空調空間の冷房の指示がなされると、前記制御手段19は圧縮機4、地中熱循環ポンプ11の駆動を開始させると共に、開閉弁12を全て開弁し前記負荷運転としての冷房運転が開始される。負荷側熱交換器5では被空調空間の空気と膨張弁6から吐出された低温低圧の冷媒とが熱交換され、冷却された被空調空間の空気が被空調空間に供給され被空調空間を冷却すると共に、熱源側熱交換器7では、圧縮機4から吐出された高温高圧の冷媒と地中熱循環ポンプ11により循環された不凍液とが熱交換され、その熱を帯びた不凍液が開閉弁12を介して地中熱交換器9に供給され、地中熱交換器9により地盤G中に放熱されるものである。
5 負荷側熱交換器
6 減圧手段(膨張弁)
7 熱源側熱交換器
8 ヒートポンプ回路
9 地中熱交換器
10 地中熱循環回路
11 地中熱循環ポンプ
12 開閉手段(開閉弁)
13 地中往き温度検出手段(地中往き温度センサ)
14 地中戻り温度検出手段(地中戻り温度センサ)
19 制御手段
Claims (5)
- 圧縮機、負荷側熱交換器、減圧手段、熱源側熱交換器を冷媒配管で環状に接続したヒートポンプ回路と、地中に埋設され互いに並列または直列に接続された複数の地中熱交換器と、該地中熱交換器と前記熱源側熱交換器との間を循環可能に接続する地中熱循環回路と、該地中熱循環回路に熱媒を循環させる地中熱循環ポンプと、前記地中熱交換器毎への熱媒供給を制御する開閉手段と、前記地中熱交換器に流入する熱媒の温度を検出する地中往き温度検出手段、前記地中熱交換器から流出した熱媒の温度を検出する地中戻り温度検出手段と、これらの作動を制御する制御手段とを備え、前記地中熱交換器により地中熱を採熱し、前記熱源側熱交換器を蒸発器として機能させると共に、前記負荷側熱交換器を凝縮器として機能させて負荷側を加熱する負荷運転を行う地中熱ヒートポンプ装置において、前記制御手段は、前記負荷運転中に、前記地中戻り温度検出手段の検出する熱媒温度と所定値とを比較し、前記熱媒温度が前記所定値以上の場合は、前記開閉手段を制御して採熱する前記地中熱交換器の本数を減少させ、前記地中戻り温度検出手段の検出する前記熱媒温度と前記所定値とを比較し、前記熱媒温度が前記所定値より低い場合には、前記開閉手段を制御して採熱する前記地中熱交換器の本数を増加させるようにした地中熱ヒートポンプ装置。
- 前記所定値は、前記負荷運転を最大出力で行って、前記地中戻り温度検出手段の検出する熱媒温度が安定した際の前記地中戻り温度検出手段で検出した熱媒温度とすることを特徴とする請求項1記載の地中熱ヒートポンプ装置。
- 前記負荷運転中に、前記地中往き温度検出手段の検出する熱媒温度が、前記熱媒の濃度に基づいて予め設定された下限温度より低くなった場合には、前記開閉手段を制御して採熱する前記地中熱交換器の本数を増加させるようにしたことを特徴とする請求項1または2記載の地中熱ヒートポンプ装置。
- 圧縮機、負荷側熱交換器、減圧手段、熱源側熱交換器を冷媒配管で環状に接続したヒートポンプ回路と、地中に埋設され互いに並列または直列に複数接続された地中熱交換器と、該地中熱交換器と前記熱源側熱交換器との間を循環可能に接続する地中熱循環回路と、該地中熱循環回路に熱媒を循環させる地中熱循環ポンプと、前記地中熱交換器毎への熱媒供給を制御する開閉手段と、前記地中熱交換器に流入する熱媒の温度を検出する地中往き温度検出手段、前記地中熱交換器から流出した熱媒の温度を検出する地中戻り温度検出手段と、これらの作動を制御する制御手段とを備え、前記地中熱交換器により地中に放熱し、前記熱源側熱交換器を凝縮器として機能させると共に、前記負荷側熱交換器を蒸発器として機能させて負荷側を冷却する負荷運転を行う地中熱ヒートポンプ装置において、前記制御手段は、前記負荷運転中に、前記地中戻り温度検出手段の検出する熱媒温度と所定値とを比較し、前記熱媒温度が前記所定値以下の場合は、前記開閉手段を制御して地中に放熱する前記地中熱交換器の本数を減少させ、前記地中戻り温度検出手段の検出する前記熱媒温度と前記所定値とを比較し、前記熱媒温度が前記所定値より高い場合には、前記開閉手段を制御して地中に放熱する地中熱交換器の本数を増加させるようにした地中熱ヒートポンプ装置。
- 前記所定値は、前記負荷運転を最大出力で行って、前記地中戻り温度検出手段の検出する熱媒温度が安定した際の前記地中戻り温度検出手段で検出した熱媒温度とすることを特徴とする請求項4記載の地中熱ヒートポンプ装置。
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