JP5641636B2 - 施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムおよびその運転方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明にかかる施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムは、圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器および室外送風機等を有する室外機と、室内熱交換器および室内送風機等を有する室内機とが冷媒配管により接続され、前記圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器および室内熱交換器等によりヒートポンプサイクルが構成されている空気熱源ヒートポンプシステムにおいて、前記室外機側の前記四方切換弁と、前記室内機側の前記室内熱交換器とを接続する冷媒配管に、該冷媒配管側を流れる冷媒と水等の熱媒体とを熱交換させ、冷却媒体または加熱媒体を製造する冷媒/熱媒体熱交換器が設けられ、前記冷媒/熱媒体熱交換器には、前記熱媒体を貯える熱媒体タンクが接続され、1次側ポンプを介して前記熱媒体タンクと前記冷媒/熱媒体熱交換器との間で前記熱媒体が循環可能とされているとともに、前記熱媒体タンクには、負荷側の冷却・加熱手段に前記熱媒体を循環する熱媒体循環回路が接続され、2次側ポンプを介して前記負荷側冷却・加熱手段と前記熱媒体タンクとの間で前記熱媒体が循環可能とされており、前記室内機は、施設園芸用ハウス内に設置され、該施設園芸用ハウス内の冷暖房に供されるとともに、前記冷媒/熱媒体熱交換器によって製造された前記冷却媒体または加熱媒体は、前記負荷側冷却・加熱手段を介して前記施設園芸用ハウス内の培地または地中の冷却または加熱に供されるように構成されていることを特徴とする。
図1には、本発明の一実施形態に係る施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムを施設園芸用ハウスに設置した状態での構成図が示され、図2には、その冷媒回路図が示されている。
施設園芸用の空気熱源ヒートポンプシステム1は、施設園芸用のハウス60内に設置される室内機2と、その外部に設置される室外機3とを備えており、該室内機2と室外機3とは、冷媒液配管(冷媒配管)4および冷媒ガス配管(冷媒配管)5を介して接続されている。
夏期、中間期等の冷房時、図2に示される実線矢印のように、冷媒圧縮機10で圧縮された冷媒を、オイルセパレータ11、四方切換弁12を経て室外熱交換器13、レシーバ16、冷房用膨張弁17、室内熱交換器30、冷媒/熱媒体熱交換器40、四方切換弁12、アキュームレータ18の順に循環させることにより、室内熱交換器30を介して冷風を吹出す冷房運転と、冷媒/熱媒体熱交換器40で熱媒体を冷却して冷却媒体を製造する冷却媒体製造運転とを同時にまたは交互に単独で運転することができる。
本実施形態の施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステム1によると、標準的な空気熱源ヒートポンプに対して、室外機3側の四方切換弁12と、室内機2側の室内熱交換器30とを接続するガス側配管19B,32Bを含む冷媒ガス配管(冷媒配管)5に対し、冷媒/熱媒体熱交換器40を付設するだけで、室内熱交換器30を蒸発器として機能させて運転する冷房モード時に、冷媒/熱媒体熱交換器40を用いて冷却媒体を製造することができる。また、室内熱交換器30を凝縮器として機能させて運転する暖房モード時に、冷媒/熱媒体熱交換器30を用いて加熱媒体を製造することができる。
2 室内機
3 室外機
4 冷媒液配管(冷媒配管)
5 冷媒ガス配管(冷媒配管)
6 ヒートポンプサイクル
10 冷媒圧縮機
12 四方切換弁
13 室外熱交換器
14 室外送風機
19 冷媒配管
30 室内熱交換器
31 室内送風機
40 冷媒/熱媒体熱交換器
42 熱媒体タンク
43 1次側熱媒体循環路
44 1次側ポンプ
45 2次側熱媒体循環回路
46 冷却・加熱手段
47 2次側ポンプ
48,49,50,51 温度センサ
60 施設園芸用ハウス
61 培地(または地中)
Claims (9)
- 圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器および室外送風機等を有する室外機と、室内熱交換器および室内送風機等を有する室内機とが冷媒配管により接続され、前記圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器および室内熱交換器等によりヒートポンプサイクルが構成されている施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムにおいて、
前記室外機側の前記四方切換弁と、前記室内機側の前記室内熱交換器とを接続する冷媒配管に、該冷媒配管側を流れる冷媒と水等の熱媒体とを熱交換させ、冷却媒体または加熱媒体を製造する冷媒/熱媒体熱交換器が設けられ、
前記冷媒/熱媒体熱交換器には、前記熱媒体を貯える熱媒体タンクが接続され、1次側ポンプを介して前記熱媒体タンクと前記冷媒/熱媒体熱交換器との間で前記熱媒体が循環可能とされているとともに、前記熱媒体タンクには、負荷側の冷却・加熱手段に前記熱媒体を循環する熱媒体循環回路が接続され、2次側ポンプを介して前記負荷側冷却・加熱手段と前記熱媒体タンクとの間で前記熱媒体が循環可能とされており、
前記室内機は、施設園芸用ハウス内に設置され、該施設園芸用ハウス内の冷暖房に供されるとともに、前記冷媒/熱媒体熱交換器によって製造された前記冷却媒体または加熱媒体は、前記負荷側冷却・加熱手段を介して前記施設園芸用ハウス内の培地または地中の冷却または加熱に供されるように構成されていることを特徴とする施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステム。 - 前記1次側ポンプは、前記熱媒体タンク内の熱媒体温度に応じて制御され、前記2次側ポンプは、前記負荷側の温度に応じて制御されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステム。
- 前記冷媒/熱媒体熱交換器は、前記室外機側の前記四方切換弁と前記室内機側の前記室内熱交換器との間を接続する前記冷媒配管中おいて、前記室外機の内部、前記室内機の内部、もしくは両室内外機の外部のいずれかに設置可能とされていることを特徴とする請求項1または2に記載の施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステム。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載されている施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムの運転方法において、
冷房モードでは、前記室内機から前記室内熱交換器で冷却された冷風を吹出すと同時または交互に、前記冷媒/熱媒体熱交換器で冷却媒体を製造し、
暖房モードでは、前記室内機から前記室内熱交換器で加熱された温風を吹出すと同時または交互に、前記冷媒/熱媒体熱交換器で加熱媒体を製造することを特徴とする施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムの運転方法。 - 前記暖房モードでの運転時、前記室外熱交換器に霜が堆積した場合、前記四方切換弁により暖房サイクルを冷房サイクルに切換え、前記冷媒/熱媒体熱交換器で前記加熱媒体を用いて冷媒を加熱し、除霜運転を行うことを特徴とする請求項4に記載の施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムの運転方法。
- 前記室内機から冷風または温風を吹出して冷・暖房運転を行う場合、前記室内送風機を冷・暖房運転に合わせて通常運転し、前記冷媒/熱媒体熱交換器を用いて冷却媒体または加熱媒体を製造する場合、前記室内送風機を停止もしくは前記室内熱交換器への循環風量を低下させて運転することを特徴とする請求項4または5に記載の施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムの運転方法。
- 前記冷房モードまたは暖房モードで、冷風または温風を吹出すと同時に冷却媒体または加熱媒体を製造する場合、製造される冷却媒体または加熱媒体の温度に応じて前記室内熱交換器に循環する風量を制御することを特徴とする請求項4ないし6のいずれかに記載の施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムの運転方法。
- 圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器および室外送風機等を有する室外機と、室内熱交換器および室内送風機等を有する室内機とが冷媒配管により接続され、前記圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器および室内熱交換器等によりヒートポンプサイクルが構成され、
前記室外機側の前記四方切換弁と、前記室内機側の前記室内熱交換器とを接続する冷媒配管に、該冷媒配管側を流れる冷媒と水等の熱媒体とを熱交換させ、冷却媒体または加熱媒体を製造する冷媒/熱媒体熱交換器が設けられ、
前記冷媒/熱媒体熱交換器には、前記熱媒体を貯える熱媒体タンクが接続され、1次側ポンプを介して前記熱媒体タンクと前記冷媒/熱媒体熱交換器との間で前記熱媒体が循環可能とされているとともに、前記熱媒体タンクには、負荷側の冷却・加熱手段に前記熱媒体を循環する熱媒体循環回路が接続され、2次側ポンプを介して前記負荷側冷却・加熱手段と前記熱媒体タンクとの間で前記熱媒体が循環可能とされている施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムの運転方法において、
冷房モードによる冷風吹出し運転時に、前記冷媒/熱媒体熱交換器に流入する冷媒の温度が設定温度以下になったとき、前記1次側ポンプを運転して前記冷媒/熱媒体熱交換器に熱媒体を循環させることを特徴とする施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムの運転方法。 - 圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器および室外送風機等を有する室外機と、室内熱交換器および室内送風機等を有する室内機とが冷媒配管により接続され、前記圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器および室内熱交換器等によりヒートポンプサイクルが構成され、
前記室外機側の前記四方切換弁と、前記室内機側の前記室内熱交換器とを接続する冷媒配管に、該冷媒配管側を流れる冷媒と水等の熱媒体とを熱交換させ、冷却媒体または加熱媒体を製造する冷媒/熱媒体熱交換器が設けられ、
前記冷媒/熱媒体熱交換器には、前記熱媒体を貯える熱媒体タンクが接続され、1次側ポンプを介して前記熱媒体タンクと前記冷媒/熱媒体熱交換器との間で前記熱媒体が循環可能とされているとともに、前記熱媒体タンクには、負荷側の冷却・加熱手段に前記熱媒体を循環する熱媒体循環回路が接続され、2次側ポンプを介して前記負荷側冷却・加熱手段と前記熱媒体タンクとの間で前記熱媒体が循環可能とされている施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムの運転方法において、
暖房モードによる温風吹出し運転時に、前記冷媒/熱媒体熱交換器に流入する冷媒の温度が設定温度以上になったとき、前記1次側ポンプを運転して前記冷媒/熱媒体熱交換器に熱媒体を循環させることを特徴とする施設園芸用空気熱源ヒートポンプシステムの運転方法。
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