JP5642203B2 - ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の制御方法 - Google Patents
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Description
このヒートポンプ装置では、空調運転と給湯運転とを1つのシステムにおいて単独に実行することができ、かつ、空調運転と給湯運転とを同時に実行することができる。このヒートポンプ装置では、利用ユニットにおける冷房運転と、給湯ユニットにおける給湯運転とが同時に実行された場合、利用ユニットの排熱を給湯ユニットで回収することが可能となり、効率の高い運転を実現することができる。
しかし、この方法では冷房運転指令がない場合や、貯湯タンク内の湯の温度が設定値である45℃となっている場合のように、冷房負荷と給湯負荷との同時発生がない場合は排熱回収運転をする機会がない。そのため、ヒートポンプ装置が有する高い省エネルギー性能を十分に発揮することができない。
前記熱源装置で冷却された冷媒を利用して第1流体を冷却する第1利用装置と、
前記熱源装置で加熱された冷媒を利用して第2流体を加熱する第2利用装置と、
前記第1利用装置と前記第2利用装置とのいずれか一方に対する運転要求がある場合には、他方に対する運転要求がない場合であっても、前記他方が所定の条件を満たすなら、前記一方だけでなく前記他方も運転させ、前記第1利用装置で前記第1流体を冷却することにより加熱された冷媒を前記第2利用装置で利用して前記第2流体を加熱する排熱回収運転を前記第1利用装置と前記第2利用装置とにさせる制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記第2流体の温度がユーザーにより設定された第1加熱温度以下である場合に、前記第2利用装置に対する運転要求があると判定するものであり、
前記第1利用装置と前記第2利用装置とのいずれか一方に対する運転要求がある場合に前記一方だけでなく前記他方も運転させる際、前記第2流体の温度が前記第1加熱温度よりも所定温度高く設定した第2加熱温度となるように前記第2利用装置を運転させることを特徴とする。
まず、実施の形態1に係るヒートポンプ装置100の構成について説明する。
図1は、実施の形態1に係るヒートポンプ装置100の冷媒回路構成図である。
実施の形態1に係るヒートポンプ装置100は、圧縮機1と、電磁弁2a(第1開閉機構)と、四方弁3(切替機構)と、熱交換器4(第1熱交換器)と、減圧機構6(第1減圧機構)と、減圧機構8a(第2減圧機構)と、熱交換器9a(第2熱交換器)と、アキュムレータ12とを順次配管によって接続した環状の第1冷媒流路を備える。また、ヒートポンプ装置100は、減圧機構6と減圧機構8aとの間から、圧縮機1と電磁弁2aとの間までを配管によって接続し、減圧機構18a(第3減圧機構)と、熱交換器14a(第3熱交換器)と、電磁弁2b(第2開閉機構)とが順次接続された第2冷媒流路を備える。第1冷媒流路及び第2冷媒流路によって冷媒回路が構成される。冷媒回路の内部は、冷媒が循環する。また、ヒートポンプ装置100は、電磁弁2aから四方弁3を介して熱交換器4までを結ぶ配管と、熱交換器9aから四方弁3とアキュムレータ12とを介して圧縮機1までを結ぶ配管とを接続し、途中に電磁弁19(第3開閉機構)が設けられたバイパス配管24(バイパス流路)を備える。
また、ヒートポンプ装置100は、熱交換器14aと、水ポンプ15aと、貯湯タンク16とを順次配管によって接続した第1水回路を備える。第1水回路の内部は、熱交換媒体である水が中間水として循環する。
ヒートポンプ装置100は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、室内ユニット302aにおける冷房指令(冷房ON/OFF)又は暖房指令(暖房ON/OFF)と、給湯ユニット303における給湯指令(給湯ON/OFF)とを同時に処理することができる。
圧縮機1は、インバータにより回転数が制御され容量制御が可能な圧縮機であり、冷媒を吸入し圧縮して高温高圧状態として吐出する。四方弁3は、配管11とアキュムレータ12とを接続するとともに、電磁弁2aと熱交換器4とを接続する流路(図1の実線で示す流路)と、配管11と電磁弁2aとを接続するとともに、アキュムレータ12と熱交換器4とを接続する流路(図1の破線で示す流路)とを切り替える。これにより、四方弁3は、冷媒の流れる方向を制御する。熱交換器4は、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり外気と冷媒との熱交換を行う。送風機5は、DCモータによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されており、送風量を調整することが可能である。送風機5は、熱交換器4の近傍に設けられており、熱源ユニット301内に室外空気を吸入して、熱交換器4にて冷媒と室外空気とを熱交換させ、熱交換させた室外空気を室外に排出させる。減圧機構6と減圧機構8aと減圧機構18aとは、冷媒の圧力を調整する。また、減圧機構6と減圧機構8aと減圧機構18aとは、冷媒の流れる方向や冷媒の分配流量を制御する。アキュムレータ12は、余剰冷媒を貯留する。
圧力センサ201は、圧縮機1の吐出側に設けられ、冷媒の高圧側圧力を検出する。温度センサ202は、圧縮機1の吐出側に設けられ、冷媒の吐出温度を検出する。温度センサ203は、熱交換器4の液側に設けられ、液冷媒の温度を検出する。温度センサ204は、熱源ユニット301の室外空気の吸入口側に設けられ、ユニット内に流入する室外空気の温度を検出する。
熱交換器9aは、例えば伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、室内空気(第1流体)と冷媒との熱交換を行う。送風機10aは、DCモータによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されており、送風量を調整することが可能である。送風機10aは、熱交換器9aの近傍に設けられており、熱源ユニット301内に室内空気を吸入して、熱交換器9aにて冷媒と室内空気とを熱交換させ、熱交換させ室内空気を室内に排出させる。
温度センサ205aは、熱交換器9aの液側に設けられ、液冷媒の温度を検出する。206aは、熱交換器9aのガス側に設けられ、ガス冷媒の温度を検出する。207aは、室内ユニット302aの室内空気の吸入口側に設けられ、ユニット内に流入する室内空気の温度を検出する。
熱交換器14aは、例えばプレート型水熱交換器により構成され、第1水回路を流れる中間水(第2流体)と冷媒とを熱交換させて、中間水を温水にする。水ポンプ15aは、中間水を第1水回路内を循環させるポンプであり、熱交換器14aに供給する水の流量を変更可能である。貯湯タンク16は沸きあげられた湯を貯留する。貯湯タンク16は満水式であり、貯湯タンク16は温度成層を形成しながら貯湯を行い、上部に高温水、下部に低温水が貯湯される。出湯要求に応じて貯湯タンク16の上部より湯が供給される。出湯することにより湯量が減少した分、低温の市水が貯湯タンク16に供給され、貯湯タンク16下部に滞留する。
温度センサ208aは、熱交換器14aの液側に設けられ、液冷媒の温度を検出する。温度センサ209aは、第1水回路における熱交換器14aの水の流入部に設けられ、熱交換器14aに流入する水の温度(入口水温)を検出する。温度センサ210aは、第1水回路における熱交換器14aの水の流出部に設けられ、熱交換器14aから流出する水の温度(出口水温)を検出する。温度センサ211a〜211dは、貯湯タンク16の内部表面に設置され、貯湯タンク16内の設置位置高さの水の温度を計測する。温度センサ212は、貯湯タンク16の給水部に設けられ、貯湯タンク16に流入する水の温度を検出する。温度センサ213は、貯湯タンク16の出水部に設けられ、貯湯タンク16から流出する水の温度を検出する。流量センサ214aは、水ポンプ15aと熱交換器14aの間に設けられ、熱交換器14aに流入する水の体積流量を検出する。
また、ヒートポンプ装置100に用いられる冷媒は、特に限定しない。ヒートポンプ装置100に用いられる冷媒としては、例えば、R410A、R407C、R404A、R32などのHFC冷媒、R22、R134aなどのHCFC冷媒、もしくは炭化水素、ヘリウムのような自然冷媒などを用いることができる。
測定部103は、各種温度センサ、圧力センサ、流量センサ等のセンサによって検知された各諸量を取得する。また、測定部103は、ヒートポンプ装置100の消費電力量や運転時間を測定することもできる。運転制御部104は、測定部103が取得した情報に基づき、圧縮機1と、電磁弁2a、2bと、四方弁3と、送風機5と、減圧機構6と、減圧機構8aと、減圧機構18aと、送風機10aと、水ポンプ15aと、電磁弁19とを制御する。通信部105は、電話回線、LAN回線、無線などの通信手段からの通信データ情報の入力や、リモコン102との間で情報の入出力を行う。記憶部106は、予め定められた定数、リモコン102から送信される設定値、ヒートポンプ装置100の運転時間、消費電力量等を記憶する。記憶部106に記憶されたこれらの記憶内容は、必要に応じて参照、書き換えることが可能である。時計部107は、現在の時刻を出力する。優先度制御部108は、後述する排熱回収優先モードの設定を制御する。
入力部109は、ユーザが運転のON/OFF、各種運転モードの選択や、室内設定温度や沸き上げ温度などの設定値を入力する。表示部110は、現在の蓄熱量の表示など、制御装置101のマイコンによる処理結果の表示をする。発光部111は、マイコンによる処理結果に応じてリモコンのディスプレイ又は装置周辺を発光させる。
また、警告音などを出力したりする出力部を備えていてもよい。
制御装置101は、熱源ユニット301に配置されているが、これは一例であり、制御装置101が配置される場所は限定されない。
ヒートポンプ装置100は、室内ユニット302aに要求される空調要求と、給湯ユニット303に要求される給湯要求とに応じて熱源ユニット301、室内ユニット302、給湯ユニット303に搭載されている各機器の制御を行う。そして、ヒートポンプ装置100は、冷房運転モードA、暖房運転モードB、給湯運転モードC、暖房給湯同時運転モードD、冷房給湯同時運転モードEの5つの運転モードを実行する。
各運転モードにおけるヒートポンプ装置100の冷媒流れ及び各機器の制御方法を説明する。
図3は、冷房運転モードA時の冷媒の流れ及び各機器の制御方法を示す図である。
冷房運転モードAでは、四方弁3は図1の実線の流路に設定される。電磁弁2aは開路、電磁弁2bは閉路、電磁弁19は閉路に設定される。減圧機構18aは最低開度(全閉)に設定される。
低圧二相冷媒は、熱源ユニット301から流出し、配管7を経由して室内ユニット302aに流入する。室内ユニット302aに流入した冷媒は、室内熱交換器9aに流入し、室内送風機10aによって供給される室内空気を冷却して低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は、室内ユニット302aから流出し、配管11を経由して、熱源ユニット301に流入する。熱源ユニット301に流入した冷媒は、四方弁3を通過し、アキュムレータ12に流入した後、再び圧縮機1に吸入される。圧縮機1は、室内ユニット302aの温度センサ207aと室内設定温度との差が小さくなるように制御される。
図4は、暖房運転モードB時の冷媒の流れ及び各機器の制御方法を示す図である。
暖房運転モードBでは、四方弁3は図1の破線の流路に設定される。電磁弁2aは開路、電磁弁2bは閉路、電磁弁19は閉路に設定される。減圧機構18aは全閉に設定される。
低圧二相冷媒は、全開に制御されている減圧機構6を通過して、熱交換器4に流入する。熱交換器4へ流入した冷媒は、送風機5によって供給される室外空気と熱交換を行ない、低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は、熱交換器4から流出し、四方弁3を経由して、アキュムレータ12に流入した後、再び圧縮機1に吸入される。圧縮機1は、室内ユニット302aの温度センサ207aと室内設定温度の差が小さくなるように制御される。
図5は、給湯運転モードC時の冷媒の流れ及び各機器の制御方法を示す図である。
給湯運転モードCでは、四方弁3は図1の破線の流路に設定される。なお、四方弁3は、アキュムレータ12と熱交換器4とを接続するように設定されればよく、熱交換器9aと電磁弁2aとを接続する必要はない。電磁弁2aは閉路、電磁弁2bは開路、電磁弁19は閉路に設定される。減圧機構8aは全閉に設定される。
低圧二相冷媒は、全開に制御されている減圧機構6を通過し、熱交換器4に流入する。熱交換器4に流入した冷媒は、送風機5によって供給される室外空気を冷却し、低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は、熱交換器4から流出し、四方弁3を経由して、アキュムレータ12に流入した後、再び圧縮機1に吸入される。圧縮機1は、給湯能力を最大にして短時間で湯を沸き上げる動作を狙い、例えば最大周波数にて制御される。
図6は、暖房給湯同時運転モードD時の冷媒の流れ及び各機器の制御方法を示す図である。
暖房給湯同時運転モードDでは、四方弁3は図1の破線の流路に設定される。電磁弁2aは開路、電磁弁2bは開路、電磁弁19は閉路に設定される。
電磁弁2aに流入した冷媒は、四方弁3を通過後、熱源ユニット301から流出し、配管11を経由し、室内ユニット302aに流入する。室内ユニット302aに流入した冷媒は、熱交換器9aに流入し、送風機10aによって供給される室内空気を加熱して高圧液冷媒となり、熱交換器9aから流出する。熱交換器9aから流出した冷媒は、室内ユニット302aから流出し、配管7を経由して熱源ユニット301へと流入する。熱源ユニット301へと流入した冷媒は、減圧機構8aにより減圧され、低圧二相冷媒となる。ここで、減圧機構8aは熱交換器9aの過冷却度が所定値となるような開度に制御される。
図7は、冷房給湯同時運転モードE時の冷媒の流れ及び各機器の制御方法を示す図である。
冷房給湯同時運転モードEでは、四方弁3は図1の実線の流路に設定される。なお、四方弁3は、アキュムレータ12と熱交換器9aとを接続するように設定されればよく、電磁弁2aと熱交換器4とを接続する必要はない。電磁弁2aは閉路、電磁弁2bは開路、電磁弁19は開路に設定される。減圧機構6は最低開度(全閉)に設定される。
室内ユニット302aに流入した冷媒は、熱交換器9aに流入し、送風機10aによって供給される室内空気を冷却して低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は、室内ユニット302aから流出し、配管11を経由して、熱源ユニット301に流入する。熱源ユニット301に流入した冷媒は、四方弁3を通過し、アキュムレータ12に流入した後、再び圧縮機1に吸入される。
冷房優先とする場合、圧縮機1は、室内ユニット302aの温度センサ207aと室内設定温度との差が小さくなるように制御される。給湯優先とする場合、給湯能力を最大にして短時間で湯を沸き上げる動作を狙い、圧縮機1は例えば最大周波数にて制御される。
また、電磁弁2aを閉路とし、電磁弁19を開路にすることによって、熱交換器4の四方弁3側を圧縮機1の吸入側に接続することになる。そのため、熱交換器4は低圧雰囲気となり、熱交換器4に冷媒が滞留することを防ぐことができる。なお、電磁弁2a及び電磁弁19がない場合は、熱交換器4は高圧雰囲気となり、冷媒が外気により凝縮液化され、冷媒が滞留してしまう。このため、冷媒を熱交換器4に流して冷媒滞留を抑制する必要が生じる。一方で、上述したように電磁弁2a及び電磁弁19がある場合は、熱交換器4を低圧雰囲気とすることができ、冷媒が外気により液化されることがない。このため、熱交換器4に冷媒を流す必要がなく、熱交換器4の冷媒流れをゼロとすることができる。したがって、冷房給湯同時運転モードEは、冷媒を全て室内ユニット302aに流すことが可能となり、完全排熱回収運転となる。その結果、運転効率が向上する。
具体的には、冷房ONとなり(冷房負荷があり)、かつ、貯湯タンク16内の水温が低下して湯が不足していると判断された(給湯負荷がある)場合に、冷房給湯同時運転モードEとする。そして、所定時間運転後に貯湯タンク16の水温が第1沸き上げ目標温度(第1加熱温度)に到達したと判断されると運転モードを冷房運転モードAにして給湯動作を終える。一方、冷房OFFとなり、冷房負荷がなくなると給湯運転モードCにして冷房動作を終える。
なお、貯湯タンク16の湯温が第1沸き上げ目標温度に到達したか否かを運転制御部104が判定する方法は以下の通りである。まず、貯湯タンク16に設けられた水温センサ211a〜211dに基づいて、運転制御部104は湯の滞留状況を把握する。そして、運転制御部104は、貯湯タンク16の最下部に設けられている水温センサ211dで検知した温度と沸き上げ目標温度との温度差が所定値以内(例えば、5℃以内)となったか否かを判定する。温度差が所定値以内となった時点で、運転制御部104は、第1沸き上げ目標温度の湯が貯湯タンク16内に滞留したと判断する。
そこで、ヒートポンプ装置100では排熱回収優先モードを設けることによって積極的に排熱回収を行わせてシステムの省エネルギー性能を十分に発揮させる。
まず、S11にて、優先度制御部108は、排熱回収優先モードをONに設定する。ここでは、優先度制御部108は、リモコン102の入力部109を介してユーザに、排熱回収優先モードを選択入力させる。なお、排熱回収優先モードがOFFの場合は、上述したように冷房負荷と給湯負荷とが同時に発生した場合にのみ冷房給湯同時運転モードEが実行される。
次にS12にて、優先度制御部108は、図9に示すように、第1沸き上げ目標温度よりも所定値以上高い温度を示す第2沸き上げ目標温度(第2加熱温度)を、リモコン102の入力部109を介してユーザに入力させる。また、S13にて、優先度制御部108は、予冷設定温度(冷却温度)をリモコン102の入力部109を介してユーザに入力させる。
そしてS14にて、優先度制御部108は、冷房ON又は給湯ONとなるまで待機する。
次にS16にて、優先度制御部108は、貯湯タンク16の湯温が第2沸き上げ目標温度以下であるか否かを判定する。優先度制御部108は、第2沸き上げ目標温度より高くなっていれば(S16でNO)、S17に処理を進める。S17では、優先度制御部108が、第2沸き上げ給湯を終了して、冷房運転モードAを実行する。一方、優先度制御部108は、第2沸き上げ目標温度以下となっていれば(S16でYES)、S18に処理を進めて冷房OFFか否かを判定する。優先度制御部108は、冷房ONであれば(S18でNO)、処理をS16に戻す。一方、優先度制御部108は、冷房OFFの場合、つまりユーザが冷房運転を停止し、冷房負荷がなくなった場合(S18でYES)、S19に処理を進める。S19では、優先度制御部108は、運転を終了する。
つまり、排熱回収優先モード選択時は、貯湯タンク16の湯温が第1沸き上げ目標温度に到達していても、第1沸き上げ目標温度よりも高い第2沸き上げ目標温度に到達しなければ冷房給湯同時運転モードEを実行する。
このように第2沸き上げ給湯を行うことによって、排熱回収による給湯動作の時間を長くすることが可能となる。排熱回収による給湯動作の時間を長くできる分、給湯運転モードCの運転時間を短くすることができるため、省エネルギー性能が向上する。排熱回収優先モードでは、熱交換器9aが冷房動作にて蒸発器となる場合に、熱交換器14aを極力凝縮器とすることで、熱交換器4が凝縮器となって排熱させる動作を抑制する。
次にS21にて、優先度制御部108は、室内ユニット302aの室内温度が予冷設定温度以上となっているか否かを判定する。優先度制御部108は、予冷設定温度より低くなっていれば(S21でNO)、S22に処理を進める。S22では、予冷を終了して給湯運転モードCを実行する。一方、優先度制御部108は、予冷設定温度以上となっていれば(S21でYES)、S23に処理を進めて給湯OFFか否かを判定する。優先度制御部108は、給湯ONであれば(S23でNO)、処理をS21に戻す。一方、優先度制御部108は、給湯OFF、つまり貯湯タンク16の湯温が第1沸き上げ目標温度に到達し、給湯負荷がなくなった場合(S23でYES)、S24に処理を進める。なお、給湯OFFとするのは、貯湯タンク16の湯温が第2沸き上げ目標温度に到達した場合としてもよい。S24では、優先度制御部108は、運転を終了する。
つまり、排熱回収優先モード選択時は、冷房ONとなっていなくても、室内の温度が予冷設定温度以上となっていれば冷房給湯同時運転モードEを実行する。
このように予冷を行うことによって、排熱回収による冷房動作の時間を長くすることが可能となる。排熱回収による冷房動作の時間を長くできる分、冷房運転モードAの運転時間を短くすることができるため、省エネルギー性能が向上する。予冷は、高気密高断熱住宅など熱の進入が少ない空間において特に効果的な動作となる。排熱回収優先モードでは、熱交換器14aが給湯動作にて凝縮器となる場合に、熱交換器9aを極力蒸発器とすることで、熱交換器4が蒸発器となって排熱させる動作を抑制する。
また、S13の予冷設定温度は前回の冷房終了時に設定された設定温度としてもよい。
なお、第2沸き上げ給湯目標温度と予冷設定温度とは記憶部106にて記憶される。
しかし、冷房給湯同時運転モードEが冷房運転モードAよりも常に運転効率がよくなるわけではない。そのことを含めてさらに省エネルギー性能を十分に発揮するための運用方法について図11から図14を用いて説明する。
図11は、冷房運転モードAと冷房給湯同時運転モードEとのモリエル線図である。図12は、冷房運転モードAにおける外気温度とCOPとの関係を示す図である。図13は、冷房給湯同時運転モードEにおける出口温水とCOPとの関係を示す図である。図14は、排熱回収優先モードにおける冷房運転モードAと冷房給湯同時運転モードEとの制御方法の説明図である。
図12に示すように、冷房運転モードAでは熱交換器4が凝縮器となるため、外気温度センサ204の温度である外気温度が高くなるほど運転効率であるCOPは減少する。また、図13に示すように、冷房給湯同時運転モードEでは熱交換器14aが凝縮器となるため、出口水温センサ210aが検出する温度である出口水温が高くなるほど運転効率であるCOPは減少する。
排熱回収優先モードにてこの動作をさせる方法としては次の方法がある。図14に示すように、排熱回収優先モードが選択されていても出口水温と外気温度とに応じて排熱回収優先モードを無効とする範囲を設ける。具体的には、例えば、優先度制御部108は出口水温(℃)が外気温度(℃)の所定倍(例えば、2倍)以上高くなる場合は排熱回収優先モードを無効として第2沸き上げ給湯を実行しないとし、その他の場合は排熱回収優先モードを有効として第2沸き上げ給湯を実行する。また、優先度制御部108は出口水温が外気温度よりも所定の温度以上高くなる場合は、排熱回収優先モードを無効として第2沸き上げ給湯を実行しないとしてもよい。
このようにすることで、冷房給湯同時運転モードEよりも冷房運転モードAの方が運転効率がよいにもかかわらず、冷房給湯同時運転モードEへ移行してしまうことを抑制できる。つまり、運転効率がよくなるケースを判断して排熱回収を積極的に行うように運用することができる。
例えば、出口水温の代わりに、温度センサ209aの温度である入口水温や温度センサ211a〜dの温度であるタンク水温など、第1水回路の他の位置における水温を用いてもよい。
また、出口水温と外気温度との両方を用いて判断とするのではなく、出口水温又は外気温度どちらか一方による判断としてもよい。このようにすることで、より単純に排熱回収優先モードの有効と無効の範囲を指定することができる。
しかし、冷房給湯同時運転モードEが給湯運転モードCよりも常に運転効率がよくなるわけではない。そのことを含めてさらに省エネルギー性能を十分に発揮するための運用方法について図15から図18を用いて説明する。
図15は、給湯運転モードCと冷房給湯同時運転モードEとのモリエル線図である。図16は、給湯運転モードCにおける外気温度とCOPとの関係を示す図である。図17は、冷房給湯同時運転モードEにおける室内温度とCOPとの関係を示す図である。図18は、排熱回収優先モードにおける給湯運転モードCと冷房給湯同時運転モードEとの制御方法の説明図である。
図16に示すように、給湯運転モードCでは熱交換器4が蒸発器となるため、外気温度センサ204の温度である外気温度が高くなるほど運転効率であるCOPは増加する。また、図17に示すように、冷房給湯同時運転モードEでは熱交換器9aが蒸発器となるため、室内吸込温度センサ207aの温度である室内温度が高くなるほど運転効率であるCOPは増加する。
排熱回収優先モードにてこの動作をさせる方法として次の方法がある。図18に示すように、排熱回収優先モードが選択されていても室内温度と外気温度とに応じて排熱回収優先モードを無効とする範囲を設ける。具体的には、例えば、優先度制御部108は室内温度が外気温度よりも所定の温度(例えば、10℃)低くなる場合は排熱回収優先モードを無効として予冷を実行しないとし、その他の場合は排熱回収優先モードを有効として予冷を実行する。また、例えば、優先度制御部108は外気温度(℃)が室内温度(℃)の所定倍以上高くなる場合は、排熱回収優先モードを無効として第2沸き上げ給湯を実行しないとしてもよい。
このようにすることで、冷房給湯同時運転モードEよりも給湯運転モードCの方が運転効率がよいにもかかわらず、冷房給湯同時運転モードEへ移行してしまうことを抑制できる。つまり、運転効率がよくなるケースを判断して排熱回収を積極的に行うように運用することができる。
例えば、図19に示すように、時刻による設定をしてもよい。これにより、蓄熱した熱をユーザが利用する機会が多い時を狙い、貯湯タンク16や室内に蓄熱する動作を行う。時刻による設定の場合は、有効か無効かの判定を予冷と第2沸き上げ給湯個別に設定するようにしてもよい。
例えば、ユーザが3人家族で大人2人、子供1人の世帯であるとする。そして、午前10時から午後2時までは、大人は2人とも会社に行っており、子供は学校に行っており、家に誰もいない時間であるとする。この場合には、ユーザはリモコン102の入力部109を介して、午前10時から午後2時までを排熱回収優先モードの予冷を無効とし、他の時間を予冷有効とするように設定する。こうすることで、しばらく誰も部屋に入ることがないのに室内の予冷をすることがなくなる。また、午後11時から午前6時までは就寝時間であり、湯の消費予定がないとする。この場合には、ユーザはリモコン102の入力部109を介して、午後11時から午前6時までを排熱回収優先モードの第2沸き上げ給湯を無効とし、他の時間を第2沸き上げ温度有効とするように設定する。こうすることで、しばらく誰も湯を使わないのに給湯動作をすることがなくなる。なお、時刻による設定は曜日ごとに設定できるようにしてもよい。
例えば、ユーザはリモコン102の入力部109を介して、排熱回収優先モードを無効としたい単位電力量に対する電力料金を入力して、設定しておく。運転時には、通信部105はその時刻における単位電力量に対する電気料金の情報を外部から取得する。そして、優先度制御部108は、単位電力量に対する電気料金について、通信部105が取得した料金が、ユーザが入力した料金以上となる場合には排熱回収優先モードを無効として第2沸き上げ給湯及び予冷を実行しないとする。
このようにすることで排熱回収優先モードを実行したことによってどのくらい消費電力量抑えることができたのかをユーザが確認することができ、積極的に排熱回収優先モードの設定及び実行を行うようユーザを促すことができる。
なお、この時に、ヒートポンプ装置100を運転した積算時間対する予冷及び第2沸き上げ給湯を実行した積算時間の割合に応じてリモコン102の表示部110に絵(マークや記号など)を出力させるようにしてもよい。このようにすることでユーザが一目で排熱回収優先モードの実行状態を把握できる。ここで、予冷及び第2沸き上げ給湯を実行した積算時間は予冷もしくは第2沸き上げ給湯いずれか一方の積算時間としてもよい。
まず、実施の形態2に係るヒートポンプ装置100の構成について説明する。
図21は、実施の形態2に係るヒートポンプ装置100の冷媒回路構成図である。なお、実施の形態2に係るヒートポンプ装置100については、図1に示す実施の形態1係るヒートポンプ装置100と同一部分については同一符号を付し、実施の形態1に係るヒートポンプ装置100と差異がある部分を中心に説明する。
実施の形態2に係るヒートポンプ装置100は、実施の形態1に係るヒートポンプ装置100の構成に加え、減圧機構6と減圧機構8aとの間から、熱交換器14aと電磁弁2bとの間までを配管によって接続した第3冷媒流路を備える。第3冷媒流路には、減圧機構18b(第4減圧機構)と、熱交換器14b(第4熱交換器)とが順次接続される。
また、ヒートポンプ装置100は、熱交換器14bと、水ポンプ15bと、熱交換パネル25とを順次配管によって接続した第2水回路を備える。第2水回路の内部は、熱交換媒体である水が中間水として循環する。
このように、分岐ユニット304を新たに設けることで、熱源ユニット側の冷媒回路を変更せずに、複数のユニット(ここでは、室内ユニット302aと、給湯ユニット303と、温水暖房ユニット305)の接続設定をすることができる。
熱交換器14bは、例えばプレート型水熱交換器により構成され、第2水回路を流れる中間水と冷媒とを熱交換させて、中間水を温水にする。水ポンプ15bは、中間水を第2水回路内を循環させるポンプであり、熱交換器14bに供給する水の流量を変更可能である。熱交換パネル25は、例えばラジエータや床暖房パネルであり、第2水回路を流れる水と、周囲の空気とを熱交換させる。
温度センサ208bは、熱交換器14bの液側に設けられ、液冷媒の温度を検出する。温度センサ209bは、第1水回路の熱交換器14bの水の流入部に設けられ、熱交換器14bに流入する水の温度(入口水温)を検出する。温度センサ210bは、第1水回路の熱交換器14bの水の流出部に設けられ、熱交換器14bから流出する水の温度(出口水温)を検出する。流量センサ214bは、水ポンプ15bと熱交換器14bの間に設けられ、熱交換器14bに流入する水の体積流量を検出する。
実施の形態2に係るヒートポンプ装置100は、実施の形態1に係るヒートポンプ装置100が実行する5つの運転モードに加えて、温水運転モードF、冷房温水同時運転モードG、冷房温水給湯同時運転モードHの3つの運転モードを実行する。
上記3つの運転モードにおけるヒートポンプ装置100の冷媒流れ方法及び各機器の制御方法を説明する。
図22は、温水運転モードF時の冷媒の流れ及び各機器の制御方法を示す図である。
温水運転モードFでは、四方弁3は図21の破線の流路に設定される。なお、四方弁3は、アキュムレータ12と熱交換器4とを接続するように設定されればよく、熱交換器9aと電磁弁2aとを接続する必要はない。電磁弁2aは閉路、電磁弁2bは開路、電磁弁19は閉路に設定される。減圧機構8aと減圧機構18aは最低開度(全閉)に設定される。
低圧二相冷媒は、熱交換器4に流入し、送風機5によって供給される室外空気を冷却し、低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は、熱交換器4から流出し、四方弁3を経由して、アキュムレータ12を流入した後、再び圧縮機1に吸入される。圧縮機1は温度センサ210bの温度が所定の目標値となるように制御される。
図23は、冷房温水同時運転モードG時の冷媒の流れ及び各機器の制御方法を示す図である。
冷房温水同時運転モードGでは、四方弁3は図21の実線の流路に設定される。なお、四方弁3は、アキュムレータ12と熱交換器9aとを接続するように設定されればよく、電磁弁2aと熱交換器4とを接続する必要はない。電磁弁2aは閉路、電磁弁2bは開路、電磁弁19は開路に設定される。減圧機構18aと減圧機構6は最低開度(全閉)に設定される。
低圧二相冷媒は、配管21aを経由して室内ユニット302aに流入する。室内ユニット302aに流入した冷媒は、熱交換器9aに流入し、送風機10aによって供給される室内空気を冷却して低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は、熱交換器9aを流出し、室内ユニット302aから流出する。室内ユニット302aから流出した冷媒は、配管20aを経由して、熱源ユニット301に流入する。熱源ユニット301に流入した冷媒は、四方弁3を経由して、アキュムレータ12を流入した後、再び圧縮機1に吸入される。
このような仕様にすることで、冷房動作となる室内ユニット302aにおいて冷房されない不冷が発生しないようにできる。また、暖房動作となる温水暖房ユニット305において暖房されない不暖が発生しないようにできる。
図24は、冷房温水給湯同時運転モードH時の冷媒の流れ及び各機器の制御方法を示す図である。
冷房温水給湯同時運転モードHでは、四方弁3は図21の実線の流路に設定される。なお、四方弁3は、アキュムレータ12と熱交換器9aとを接続するように設定されればよく、電磁弁2aと熱交換器4とを接続する必要はない。電磁弁2aは閉路、電磁弁2bは開路、電磁弁19は開路に設定される。減圧機構6は最低開度(全閉)に設定される。
配管22aに流れた冷媒は、給湯ユニット303に流入する。給湯ユニット303に流入した冷媒は、熱交換器14aに流入し、水ポンプ15aによって供給される水を加熱して高圧液冷媒となる。高圧液冷媒は、熱交換器14aから流出し、給湯ユニット303から流出する。給湯ユニット303から流出した冷媒は、配管23aを経由して、分岐ユニット304に流入し、減圧機構18aにより減圧され、低圧二相冷媒となる。減圧機構18aは、熱交換器14aの過冷却度が所定値となるように制御される。
一方、配管22bに流れた冷媒は温水暖房ユニット305に流入する。温水暖房ユニット305に流入した冷媒は、熱交換器14bに流入し、水ポンプ15bによって供給される水を加熱して高圧液冷媒となる。高圧液冷媒は、熱交換器14bから流出し、温水暖房ユニット305から流出する。温水暖房ユニット305から流出した冷媒は、配管23bを経由して、分岐ユニット304に流入し、減圧機構18bにより減圧され、低圧二相冷媒となる。減圧機構18bは、熱交換器14bの過冷却度が所定値となるように制御される。
減圧機構18aから流出した冷媒と、減圧機構18bから流出した冷媒とは合流する。合流した冷媒は、全開開度に制御されている減圧機構8aを通過し、分岐ユニット304から流出する。分岐ユニット304から流出した冷媒は、配管21aを経由して、室内ユニット302aに流入する。室内ユニット302aに流入した冷媒は、熱交換器9aに流入し、送風機10aによって供給される室内空気を冷却して低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は、熱交換器9aから流出し、室内ユニット302aから流出する。室内ユニット302aから流出した冷媒は、配管20aを経由して、熱源ユニット301に流入する。熱源ユニット301に流入した冷媒は、四方弁3を経由して、アキュムレータ12を流入した後、再び圧縮機1に吸入される。
さらに、実施の形態2では、冷房温水同時運転モードGにおいて、冷房優先にて運転されている場合に温水暖房ユニット305だけでは放熱能力が過剰となり、出口水温が余分に高くなってしまう場合、つまり、中間水を加熱することにより冷媒から除去できる熱量が第1熱量以下である場合に給湯ユニット303にて蓄熱する第2沸き上げ給湯を実行することができる。
従来は、冷房温水同時運転モードGにおいて冷房優先にて運転されている場合、余剰の放熱能力を処理できなかった。そのため、例えば温水冷房同時運転モードEと冷房運転モードCとを交互に切換えて運転し、余剰の放熱能力を熱交換器4にて排熱しなければならなかった。したがって、省エネルギー性能を十分に発揮することができていなかった。しかし、実施の形態2に係るヒートポンプ装置100では、この動作を回避することができる。つまり、余剰の放熱能力を排熱せず、給湯ユニット303に回収させて蓄熱することができる。すなわち、完全排熱回収運転が可能となり、省エネルギー性能を十分に発揮することができる。
まず、S31にて、優先度制御部108は、排熱回収優先モードをONとする。次に、S32にて、優先度制御部108は、第2沸き上げ目標温度を設定する。第2沸き上げ目標温度は実施の形態1と同様とする。次にS33にて、優先度制御部108は、冷房負荷の発生により冷房ON、かつ、温水暖房負荷の発生により温水ONとなるまで待機する。
次にS37にて、優先度制御部108は、貯湯タンク16の湯温が第2沸き上げ目標温度以下であるか否かを判定する。優先度制御部108は、第2沸き上げ温度より高ければ(S37でNO)、S38に処理を進める。S38では、優先度制御部108は、第2沸き上げ給湯2を終了して、冷房温水同時運転モードGを実行する。
一方、優先度制御部108は、第2沸き上げ目標温度以下であれば(S37でYES)、S39に処理を進める。S39では、優先度制御部108は、冷房ONか否かを判定する。優先度制御部108は、冷房OFFであれば(S39でNO)、S40に処理を進める。S40では、優先度制御部108は、第2沸き上げ給湯2を終了して温水運転モードFを実行する。
一方、優先度制御部108は、冷房ONであれば(S39でYES)、S41に処理を進める。S41では、優先度制御部108は、温水OFFであるか否かを判定する。優先度制御部108は、温水ONであれば(S41でNO)、S37に処理を戻し、温水OFFであれば(S41でYES)、S42に処理を進める。S42では、優先度制御部108は、第2沸き上げ給湯2を終了して冷房運転モードAを実行する。
まず、実施の形態3に係るヒートポンプ装置100の構成について説明する。
図26は、実施の形態3に係るヒートポンプ装置100の冷媒回路構成図である。なお、実施の形態3に係るヒートポンプ装置100については、図1に示す実施の形態1係るヒートポンプ装置100と同一部分については同一符号を付し、実施の形態1に係るヒートポンプ装置100と差異がある部分を中心に説明する。
実施の形態3に係るヒートポンプ装置100は、実施の形態1に係るヒートポンプ装置100の構成に加え、減圧機構6と減圧機構8aとの間から、熱交換器9aと四方弁3との間までを配管によって接続した第4冷媒流路を備える。第4冷媒流路には、減圧機構8b(第5減圧機構)と、熱交換器9b(第5熱交換器)とが順次接続される。
このように、分岐ユニット304を新たに設けることで、熱源ユニット側の冷媒回路を変更せずに、複数のユニット(ここでは、室内ユニット302a,bと、給湯ユニット303)の接続設定をすることができる。
熱交換器9bは、例えば伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、室内空気(第4流体)と冷媒との熱交換を行う。送風機10bは、DCモータによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されており、送風量を調整することが可能である。送風機10bは、熱交換器9bの近傍に設けられており、熱源ユニット301内に室内空気を吸入して、熱交換器9bにて冷媒と室内空気とを熱交換させ、熱交換させた室内空気を室内に排出させる。
温度センサ205bは、熱交換器9bの液側に設けられ、液冷媒の温度を検出する。206bは、熱交換器9bのガス側に設けられ、ガス冷媒の温度を検出する。207bは、室内ユニット302bの室内空気の吸入口側に設けられ、ユニット内に流入する室内空気の温度を検出する。
実施の形態3に係るヒートポンプ装置100は、実施の形態1に係るヒートポンプ装置100が実行する5つの運転モードに加えて、給湯冷房予冷同時運転モードIを実行する。給湯冷房予冷同時運転モードIは、給湯ユニット303が給湯ON、室内ユニット302aと室内ユニット302bとの一方が冷房ONで、他方が停止の場合に実行される。
給湯冷房予冷同時運転モードIにおけるヒートポンプ装置100の冷媒流れ方法及び各機器の制御方法を説明する。
図27は、給湯冷房予冷同時運転モードI時の冷媒の流れ及び各機器の制御方法を示す図である。
給湯冷房予冷同時運転モードIでは、四方弁3は図26の実線の流路に設定される。なお、四方弁3は、アキュムレータ12と熱交換器9aとを接続するように設定されればよく、電磁弁2aと熱交換器4とを接続する必要はない。電磁弁2aは閉路、電磁弁2bは開路、電磁弁19は開路に設定される。減圧機構6は最低開度(全閉)に設定される。
なお、ここでは、室内ユニット302aには冷房負荷があり(冷房ON)、室内ユニット302bには冷房負荷がなく(冷房OFF)、予冷状態であるとする。
減圧機構8aに流入した冷媒は、減圧されて低圧二相冷媒となり、分岐ユニット304から流出する。減圧機構8aは、熱交換器9aの過熱度が所定値となるように制御される。分岐ユニット304から流出した冷媒は、配管21aを経由して室内ユニット302aに流入する。室内ユニット302aに流入した冷媒は、熱交換器9aに流入し、送風機10aによって供給される室内空気を冷却して低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は、熱交換器9aから流出し、室内ユニット302aから流出する。室内ユニット302aから流出した冷媒は、配管20aを経由して分岐ユニット304に流入する。
一方、減圧機構8bに流入した冷媒は、減圧されて低圧二相冷媒となり、分岐ユニット304から流出する。減圧機構8bは、熱交換器9bの過熱度が所定値となるように制御される。熱交換器9bの過熱度は、温度センサ206bの温度から温度センサ205bの温度を差し引くことによって求められる。分岐ユニット304から流出した冷媒は、配管21bを経由して室内ユニット302bに流入する。室内ユニット302bに流入した冷媒は、熱交換器9bに流入し、送風機10bによって供給される室内空気を冷却して低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は、熱交換器9bから流出し、室内ユニット302bから流出する。室内ユニット302bから流出した冷媒は、配管20bを経由して分岐ユニット304に流入する。
室内ユニット302aから分岐ユニット304へ流入した冷媒と、室内ユニット302bから分岐ユニット304へ流入した冷媒とは合流して、配管11を経由して熱源ユニット301に流入する。熱源ユニット301に流入した冷媒は、四方弁3を経由して、アキュムレータ12を流入した後、再び圧縮機1に吸入される。
さらに、実施の形態3では、給湯冷房予冷同時運転モードIにおいて、室内ユニット302aだけでは蒸発能力が過剰となり、室内空気温度が設定温度よりも低下してしまう場合、つまり、室内空気を冷却することにより冷媒に加えられる熱量が第2熱量以下である場合に室内ユニット302bにて蓄熱する予冷を実行することができる。
従来は、冷房給湯同時運転モードEにて給湯優先にて運転されている場合、余剰の蒸発能力を処理できなかった。そのため、例えば冷房給湯同時運転モードEと給湯運転モードCとを交互に切換えて運転し、余剰の蒸発能力を熱交換器4にて排熱しなければならなかった。したがって、省エネルギー性能を十分に発揮することができていなかった。しかし、本実施の形態3ではこの動作を回避することが可能となる。つまり、余剰の蒸発能力を排熱せず、室内ユニット302bに回収させて蓄熱することができる。すなわち、完全排熱回収運転が可能となり、省エネルギー性能を十分に発揮することができる。
まず、S51にて、優先度制御部108は、排熱回収優先モードをONとする。次に、S52にて、優先度制御部108は、予冷設定温度を設定する。予冷設定温度は実施の形態1と同様とする。次にS53にて、優先度制御部108は、冷房負荷の発生により冷房ON、かつ、給湯負荷の発生により給湯ONとなるまで待機する。
次にS57にて、優先度制御部108は、室内ユニット302bが設置された部屋の室内温度が予冷設定温度以上であるか否かを判定する。優先度制御部108は、予冷設定温度より低ければ(S57でNO)、S58に処理を進める。S58では、優先度制御部108は、予冷2を終了して、冷房給湯同時運転モードEを実行する。
一方、優先度制御部108は、予冷設定温度以上であれば(S57でYES)、S59に処理を進める。S59では、優先度制御部108は、冷房ONか否かを判定する。優先度制御部108は、冷房OFFであれば(S59でNO)、S60に処理を進める。S60では、優先度制御部108は、予冷2を終了して、給湯運転モードCを実行する。
一方、優先度制御部108は、冷房ONであれば(S59でYES)、S61に処理を進める。S61では、優先度制御部108は、給湯OFFであるか否かを判定する。優先度制御部108は、給湯ONであれば(S61でNO)、S57に処理を戻し、給湯OFFであれば(S61でYES)、S62に処理を進める。S62では、優先度制御部108は、予冷2を終了して冷房運転モードAを実行する。
Claims (16)
- 冷媒を冷却又は加熱する熱源装置と、
前記熱源装置で冷却された冷媒を利用して第1流体を冷却する第1利用装置と、
前記熱源装置で加熱された冷媒を利用して第2流体を加熱する第2利用装置と、
前記第1利用装置と前記第2利用装置とのいずれか一方に対する運転要求がある場合には、他方に対する運転要求がない場合であっても、前記他方が所定の条件を満たすなら、前記一方だけでなく前記他方も運転させ、前記第1利用装置で前記第1流体を冷却することにより加熱された冷媒を前記第2利用装置で利用して前記第2流体を加熱する排熱回収運転を前記第1利用装置と前記第2利用装置とにさせる制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記第2流体の温度がユーザーにより設定された第1加熱温度以下である場合に、前記第2利用装置に対する運転要求があると判定するものであり、
前記第1利用装置と前記第2利用装置とのいずれか一方に対する運転要求がある場合に前記一方だけでなく前記他方も運転させる際、前記第2流体の温度が前記第1加熱温度よりも所定温度高く設定した第2加熱温度となるように前記第2利用装置を運転させることを特徴とするヒートポンプ装置。 - 前記制御装置は、
前記第1利用装置に対する運転要求がある場合に、前記第2利用装置に対する運転要求がない場合であっても、前記第2流体の温度が前記第2加熱温度以下である場合には、前記第2利用装置が前記所定の条件を満たすとして、前記第1利用装置だけでなく前記第2利用装置を運転させて、前記排熱回収運転を前記第1利用装置と前記第2利用装置とにさせる
ことを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。 - 前記ヒートポンプ装置は、さらに、
前記第1利用装置に対する運転要求を入力する入力装置
を備え、
前記制御装置は、前記第2利用装置に対する運転要求がある場合に、前記第1利用装置に対する運転要求がない場合であっても、第1流体の温度が予め設定された冷却温度以上である場合には、前記第1利用装置が前記所定の条件を満たすとして、前記第2利用装置だけでなく前記第1利用装置を運転させて、前記排熱回収運転をさせる
ことを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。 - 前記熱源装置は、
前記冷媒と外気とを熱交換させて、前記冷媒を加熱する第1熱交換器
を備え、
前記制御装置は、さらに、前記外気の温度である外気温度に応じて前記排熱回収運転をさせるか否かを切り替える
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のヒートポンプ装置。 - 前記熱源装置は、
前記冷媒と外気とを熱交換させて、前記冷媒を加熱する第1熱交換器
を備え、
前記制御装置は、さらに、前記外気の温度である外気温度と、前記第2流体の温度との関係に応じて前記排熱回収運転をさせるか否かを切り替える
ことを特徴とする請求項2に記載のヒートポンプ装置。 - 前記熱源装置は、
前記冷媒と外気とを熱交換させて、前記冷媒を加熱する第1熱交換器を備え、
前記制御装置は、さらに、前記外気の温度である外気温度と、前記第1流体の温度との関係に応じて前記排熱回収運転をさせるか否かを切り替える
ことを特徴とする請求項3に記載のヒートポンプ装置。 - 前記制御装置は、さらに、時刻に応じて前記排熱回収運転をさせるか否かを切り替える
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のヒートポンプ装置。 - 前記制御装置は、さらに、単位電力量に対する電気料金に応じて、前記排熱回収運転をさせるか否かを切り替える
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のヒートポンプ装置。 - 前記ヒートポンプ装置は、さらに、
前記排熱回収運転をさせるか否かを入力する入力装置
を備え、
前記制御装置は、前記入力装置が前記排熱回収運転をすると入力した場合にのみ、前記排熱回収運転を前記第1利用装置と前記第2利用装置とにさせる
ことを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。 - 前記ヒートポンプ装置は、さらに、
前記第1利用装置と前記第2利用装置とが、前記排熱回収運転をしている場合に、前記排熱回収運転をしていることを示す情報を表示する表示装置
を備えることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。 - 前記ヒートポンプ装置は、さらに、
前記熱源装置で加熱された冷媒を利用して第3流体を加熱する第3利用装置
を備え、
前記制御装置は、
前記第1利用装置と前記第3利用装置とに対する運転要求がある場合には、前記第1利用装置で前記第1流体を冷却することにより加熱された冷媒を前記第3利用装置で利用して前記第3流体を加熱する排熱回収運転をさせ、
前記第2利用装置に対する運転要求がない場合であっても、前記第3利用装置で前記第3流体を加熱することにより冷媒から除去できる熱量が予め定められた第1熱量以下であり、かつ、前記第2利用装置が前記所定の条件を満たすなら、前記第2利用装置も運転させ、前記第1利用装置で前記第1流体を冷却することにより加熱された冷媒を前記第2利用装置と前記第3利用装置とで利用して前記第2流体と前記第3流体とを加熱する排熱回収運転をさせる
ことを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。 - 前記ヒートポンプ装置は、さらに、
前記熱源装置で冷却された冷媒を利用して第4流体を冷却する第4利用装置
を備え、
前記制御装置は、
前記第2利用装置と前記第4利用装置とに対する運転要求がある場合には、前記第4利用装置で前記第4流体を冷却することにより加熱された冷媒を前記第2利用装置で利用して前記第2流体を加熱する排熱回収運転をさせ、
前記第1利用装置に対する運転要求がない場合であっても、前記第4利用装置で前記第4流体を冷却することにより冷媒に加えられる熱量が予め定められた第2熱量以下であり、かつ、前記第1利用装置が前記所定の条件を満たすなら、前記第1利用装置も運転させ、前記第1利用装置と前記第4利用装置とで前記第1流体と前記第4流体とを冷却することにより加熱された冷媒を前記第2利用装置で利用して前記第2流体を加熱する排熱回収運転をさせる
ことを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。 - 前記ヒートポンプ装置は、
圧縮機と、第1開閉機構と、第1熱交換器と、第1減圧機構と、第2減圧機構と、第2熱交換器とを順次配管により接続した環状の第1冷媒流路と、
前記第1冷媒流路における前記第1減圧機構と前記第2減圧機構との間から、前記圧縮機と前記第1開閉機構との間までを接続する第2冷媒流路であって、第3減圧機構と第3熱交換器と第2開閉機構とを順次接続した第2冷媒流路と、
前記第1冷媒流路における前記第2熱交換器と前記圧縮機との間から、前記第1冷媒流路における前記第1開閉機構と前記第1熱交換器との間までを配管により接続し、配管の途中に第3開閉機構が設けられたバイパス流路と
を備え、
前記熱源装置は、少なくとも前記圧縮機と、前記第1熱交換器とを備え、
前記第1利用装置は、少なくとも前記第2熱交換器を備え、
前記第2利用装置は、少なくとも前記第3熱交換器を備え、
前記制御装置は、前記排熱回収運転をさせる場合、前記第1減圧機構と前記第1開閉機構とを閉じ、前記第2開閉機構と前記第3開閉機構と前記第2減圧機構と前記第3減圧機構とを開く
ことを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。 - 冷媒を冷却又は加熱する熱源装置と、
前記熱源装置で加熱された冷媒を利用して第1流体を冷却する第1利用装置と、
前記熱源装置で冷却された冷媒を利用して第2流体を加熱する第2利用装置と
を備えるヒートポンプ装置の制御方法であり、
前記第1利用装置と前記第2利用装置とのいずれか一方に対する運転要求がある場合には、他方に対する運転要求がない場合であっても、前記他方が所定の条件を満たすなら、前記一方だけでなく前記他方も運転させ、前記第1利用装置で前記第1流体を冷却することにより加熱された冷媒を前記第2利用装置で利用して前記第2流体を加熱するとともに、前記第2利用装置で前記第2流体を加熱することにより冷却された冷媒を前記第1利用装置で利用して前記第1流体を冷却する排熱回収運転をさせる
ことを特徴とするヒートポンプ装置の制御方法。 - 前記第2流体の温度がユーザーにより設定された第1加熱温度以下である場合に、前記第2利用装置に対する運転要求があると判定するものであり、
前記第1利用装置と前記第2利用装置とのいずれか一方に対する運転要求がある場合に前記一方だけでなく前記他方も運転させる際、前記第2流体の温度が前記第1加熱温度よりも所定温度高く設定した第2加熱温度となるように前記第2利用装置を運転させる
ことを特徴とする請求項14に記載のヒートポンプ装置の制御方法。 - 圧縮機と、第1開閉機構と、第1熱交換器と、第1減圧機構と、第2減圧機構と、第2熱交換器とを順次配管により接続した環状の第1冷媒流路と、
前記第1冷媒流路における前記第1減圧機構と前記第2減圧機構との間から、前記圧縮機と前記第1開閉機構との間までを接続する第2冷媒流路であって、第3減圧機構と第3熱交換器と第2開閉機構とを順次接続した第2冷媒流路と、
前記第1冷媒流路における前記第2熱交換器と前記圧縮機との間から、前記第1冷媒流路における前記第1開閉機構と前記第1熱交換器との間までを配管により接続し、配管の途中に第3開閉機構が設けられたバイパス流路と
を備える
ことを特徴とするヒートポンプ装置。
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