JP5806940B2 - ヒートポンプシステム - Google Patents
ヒートポンプシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5806940B2 JP5806940B2 JP2011547114A JP2011547114A JP5806940B2 JP 5806940 B2 JP5806940 B2 JP 5806940B2 JP 2011547114 A JP2011547114 A JP 2011547114A JP 2011547114 A JP2011547114 A JP 2011547114A JP 5806940 B2 JP5806940 B2 JP 5806940B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat source
- heat
- source side
- refrigerant
- usage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
- F25B29/003—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/02—System or Device comprising a heat pump as a subsystem, e.g. combined with humidification/dehumidification, heating, natural energy or with hybrid system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/027—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
- F25B2313/02743—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using three four-way valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
- F25B2339/04—Details of condensers
- F25B2339/047—Water-cooled condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/06—Several compression cycles arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
- F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/13—Pump speed control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
−全体−
図1は、本発明の一実施形態にかかるヒートポンプシステム1の概略構成図である。ヒートポンプシステム1は、蒸気圧縮式のヒートポンプサイクルを利用して冷房運転(冷却運転)、暖房運転や給湯運転(加熱運転)を行うことが可能な装置である。
熱源ユニット2は、屋外(例えば、集合住宅やビルの屋上等)に設置されている。熱源ユニット2は、冷媒連絡管12、13、14を介して利用ユニット5a、5bに接続されており、熱源側冷媒回路20の一部を構成している。
吐出冷媒連絡管12は、吐出側閉鎖弁35を介して熱源側吐出分岐管21dに接続されている。吐出冷媒連絡管12は、第3熱源側切換機構39が冷暖同時運転状態である場合に、第1及び第2熱源側切換機構23a、23bが熱源側放熱運転状態及び熱源側蒸発運転状態のいずれにおいても、熱源側圧縮機21の吐出から熱源ユニット2外に熱源側冷媒を導出することが可能な冷媒管である。
液冷媒連絡管13は、液側閉鎖弁33を介して熱源側液冷媒合流管27に接続されている。液冷媒連絡管13は、第1及び第2熱源側切換機構23a、23bが熱源側放熱運転状態において熱源側冷媒の放熱器として機能する第1及び第2熱源側熱交換器26a、26bの出口から熱源ユニット2外に熱源側冷媒を導出することが可能な冷媒管である。また、液冷媒連絡管13は、第1及び第2熱源側切換機構23a、23bが熱源側蒸発運転状態において熱源ユニット2外から熱源側冷媒の蒸発器として機能する第1及び第2熱源側熱交換器26a、26bの入口に熱源側冷媒を導入することが可能な冷媒管でもある。
吸入冷媒連絡管14は、吸入側閉鎖弁34を介して熱源側ガス冷媒管25に接続されている。吸入冷媒連絡管14は、第1及び第2熱源側切換機構23a、23bが熱源側放熱運転状態及び熱源側蒸発運転状態のいずれにおいても、熱源ユニット2外から熱源側圧縮機21の吸入に熱源側冷媒を導入することが可能な冷媒管である。
利用ユニット5a、5bは、屋内(例えば、集合住宅の各戸やビルの各区画等)に設置されている。利用ユニット5a、5bは、冷媒連絡管12、13、14を介して熱源ユニット2に接続されており、熱源側冷媒回路20の一部を構成している。また、利用ユニット5a、5bは、利用側冷媒回路50a、50bを構成している。さらに、利用ユニット5a、5bは、水媒体連絡管15a、16a、15b、16bを介して水媒体冷暖房ユニット75a、75bに接続されており、水媒体回路70a、70bの一部を構成している。尚、利用ユニット5bの構成は、利用ユニット5aの構成と同様である。このため、ここでは、利用ユニット5aの構成のみを説明し、利用ユニット5bの構成については、利用ユニット5aの各部を示す符号の添字「a」の代わりに添字「b」を付して、各部の説明を省略する。
水媒体冷暖房ユニット75a、75b(水媒体利用機器)は、屋内(例えば、集合住宅の各戸やビルの各区画等)に設置されている。水媒体冷暖房ユニット75a、75bは、水媒体連絡管15a、16aを介して利用ユニット5a、5bに接続されており、水媒体回路70a、70bの一部を構成している。尚、水媒体冷暖房ユニット75bの構成は、水媒体冷暖房ユニット75aの構成と同様である。このため、ここでは、水媒体冷暖房ユニット75aの構成のみを説明し、水媒体冷暖房ユニット75bの構成については、水媒体冷暖房ユニット75aの各部を示す符号の添字「a」の代わりに添字「b」を付して、各部の説明を省略する。
水媒体連絡管15aは、第1利用側水入口管73aに接続されている。水媒体連絡管15aは、利用ユニット5a外(より具体的には、水媒体冷暖房ユニット75a)から水媒体の加熱器として機能する第1利用側熱交換器51aの入口、又は、水媒体の冷却器として機能する第2利用側熱交換器151aの入口に水媒体を導入することが可能な水媒体管である。
次に、ヒートポンプシステム1の動作について説明する。
利用ユニット5a、5bの暖房運転(及び/又は給湯運転)のみを行う場合には、熱源側冷媒回路20において、第1及び第2熱源側切換機構23a、23bが熱源側蒸発運転状態(図1の第1及び第2熱源側切換機構23a、23bの破線で示された状態)に切り換えられる。第3熱源側切換機構39は、冷暖同時運転状態(図1の第3熱源側切換機構39の実線で示された状態)に切り換えられる。また、吸入戻し膨張弁30a、30bが閉止される。また、第2利用側膨張弁152a、152b及び利用側熱交出口開閉弁154a、154bが閉止される。さらに、冷温水切換機構175a、175b及び暖房給湯切換機構177a、177bは、冷媒−水熱交換器57a、57bにおいて加熱された水媒体を水媒体冷暖房ユニット75a、75b及び/又は貯湯タンク161a、161bに供給する状態に切り換えられる。尚、ここでは、利用ユニット5a、5bのすべてが暖房運転に設定された状態であるものとして説明する。
利用ユニット5a、5bの冷房運転と暖房運転(及び/又は給湯運転)とが混在している場合には、熱源側冷媒回路20において、熱源側切換機構23a、23bの一方が熱源側放熱運転状態(図1の熱源側切換機構23a、23bの実線で示された状態)に切り換えられ、熱源側切換機構23a、23bの他方が熱源側蒸発運転状態(図1の熱源側切換機構23a、23bの破線で示された状態)に切り換えられる。第3熱源側切換機構39は、冷暖同時運転状態(図1の第3熱源側切換機構39の実線で示された状態)に切り換えられる。また、吸入戻し膨張弁30a、30bのうち、熱源側蒸発運転状態に切り換えられる熱源側切換機構に対応する吸入戻し膨張弁が閉止される。そして、利用ユニット5a、5bのうち冷房運転に設定される利用ユニットについては、第1利用側膨張弁が閉止され、利用側熱交出口開閉弁が開けられ、冷温水切換機構が第2利用側熱交換器において冷却された水媒体を水媒体冷暖房ユニットに供給する状態に切り換えられる。一方、利用ユニット5a、5bのうち暖房運転(及び/又は給湯運転)に設定される利用ユニットについては、第2利用側膨張弁及び利用側熱交出口開閉弁が閉止され、冷温水切換機構が冷媒−水熱交換器において加熱された水媒体を水媒体冷暖房ユニットに供給する状態に切り換えられる。尚、ここでは、第1熱源側切換機構23aが熱源側放熱運転状態に切り換えられ、第2熱源側切換機構23bが熱源側蒸発運転状態に切り換えられ、吸入戻し膨張弁30bが閉止されたものとして説明する。また、利用ユニット5aが冷房運転に設定され、かつ、利用ユニット5bが暖房運転に設定された状態であるものとして説明する。
利用ユニット5a、5bの冷房運転と暖房運転(及び/又は給湯運転)とが混在している場合には、熱源側冷媒回路20において、熱源側切換機構23a、23bの一方が熱源側放熱運転状態(図1の熱源側切換機構23a、23bの実線で示された状態)に切り換えられ、熱源側切換機構23a、23bの他方が熱源側蒸発運転状態(図1の熱源側切換機構23a、23bの破線で示された状態)に切り換えられる。第3熱源側切換機構39は、冷暖同時運転状態(図1の第3熱源側切換機構39の実線で示された状態)に切り換えられる。また、吸入戻し膨張弁30a、30bのうち、熱源側蒸発運転状態に切り換えられる熱源側切換機構に対応する吸入戻し膨張弁が閉止される。そして、利用ユニット5a、5bのうち冷房運転に設定される利用ユニットについては、第1利用側膨張弁が閉止され、利用側熱交出口開閉弁が開けられ、冷温水切換機構が第2利用側熱交換器において冷却された水媒体を水媒体冷暖房ユニットに供給する状態に切り換えられる。一方、利用ユニット5a、5bのうち暖房運転(及び/又は給湯運転)に設定される利用ユニットについては、第2利用側膨張弁及び利用側熱交出口開閉弁が閉止され、冷温水切換機構が冷媒−水熱交換器において加熱された水媒体を水媒体冷暖房ユニットに供給する状態に切り換えられる。尚、ここでは、第1熱源側切換機構23aが熱源側放熱運転状態に切り換えられ、第2熱源側切換機構23bが熱源側蒸発運転状態に切り換えられ、吸入戻し膨張弁30bが閉止されたものとして説明する。また、利用ユニット5aが冷房運転に設定され、かつ、利用ユニット5bが暖房運転に設定された状態であるものとして説明する。
利用ユニット5a、5bの冷房運転のみを行う場合には、熱源側冷媒回路20において、第1及び第2熱源側切換機構23a、23bが熱源側放熱運転状態(図1の第1及び第2熱源側切換機構23a、23bの実線で示された状態)に切り換えられる。第3熱源側切換機構39は、冷暖同時運転状態(図1の第3熱源側切換機構39の実線で示された状態)に切り換えられる。また、第1利用側膨張弁52a、52bが閉止され、利用側熱交出口開閉弁154a、154bが開けられる。さらに、冷温水切換機構175a、175bは、第2利用側熱交換器151a、151bにおいて冷却された水媒体を水媒体冷暖房ユニット75a、75bに供給する状態に切り換えられる。尚、ここでは、利用ユニット5a、5bのすべてが冷房運転に設定された状態であるものとして説明する。
上記のように、ヒートポンプシステム1では、運転モードの切り換えを行うことで、冷房運転(冷却運転)又は暖房運転や給湯運転(加熱運転)が利用ユニット5a、5bごとに任意に設定された運転状態に対応できるようになっている。すなわち、ヒートポンプシステム1は、冷房運転又は暖房運転(及び/又は給湯運転)が利用ユニット5a、5bごとに設定された状態で、利用ユニット5a、5b全体の熱負荷に応じて、第1及び第2熱源側熱交換器26a、26bを熱源側冷媒の蒸発器又は熱源側冷媒の放熱器として機能させて、利用ユニット5a、5b全体の熱負荷にバランスさせる運転を行うことができるようになっている。
ヒートポンプシステム1では、全暖房運転モード時や冷暖同時運転モード時に、上記のように、第1利用側熱交換器51a、51bにおいて、利用側冷媒回路50a、50bを循環する利用側冷媒が熱源側冷媒回路20を循環する熱源側冷媒の放熱によって加熱されるようになっている。そして、利用側冷媒回路50a、50bは、この熱源側冷媒から得た熱を利用して、熱源側冷媒回路20における冷凍サイクルよりも高温の冷凍サイクルを得ることができる。これにより、冷媒−水熱交換器57a、57bにおける利用側冷媒の放熱によって高温の水媒体を得ることができるようになっている。このとき、安定的に高温の水媒体を得るためには、熱源側冷媒回路20における冷凍サイクル及び利用側冷媒回路50a、50bにおける冷凍サイクルがいずれも安定するように制御することが好ましい。
ヒートポンプシステム1では、全冷房運転モード時に、上記のように、第2利用側熱交換器151a、151bにおいて、利用側冷媒回路50a、50bを循環する利用側冷媒が熱源側冷媒回路20を循環する熱源側冷媒の蒸発によって冷却されるようになっている。このとき、各利用ユニット5a、5bにおいて要求される水媒体の設定温度を得るためには、目標熱源側蒸発温度Te1sを適切に設定することが好ましい。
ヒートポンプシステム1には、以下のような特徴がある。
ヒートポンプシステム1では、熱源ユニット2を水媒体の暖房運転や給湯運転(加熱運転)を行う複数(ここでは、2つ)の利用ユニット5a、5bに共通に設けるようにしている。このため、熱源ユニット2を集合住宅等の共有スペースに設置することができる。また、各利用ユニット5a、5bが、暖房運転や給湯運転用の第1利用側熱交換器51a、51bに加えて、冷房運転(冷却運転)用の第2利用側熱交換器151a、151bを有しているため、冷却運転を行うことができる。しかも、ヒートポンプシステム1では、冷房運転又は暖房運転(及び/又は給湯運転)を利用ユニット5a、5bごとに設定して運転を行うことができる。
ヒートポンプシステム1では、熱源ユニット2と複数(ここでは、2つ)の利用ユニット5a、5bとが3つの冷媒連絡管(吐出冷媒連絡管12、液冷媒連絡管13、及び、吸入冷媒連絡管14)によって接続されているため、各利用ユニット5a、5bにおいて、冷房運転(冷却運転)と暖房運転や給湯運転(加熱運転)とを同時に行うことが可能である。このため、例えば、各利用ユニット5a、5bにおいて、冷房運転による室内の冷房と、給湯運転による給湯とを同時に行うことができる。このため、ヒートポンプシステム1は、各戸等において給湯と冷房とを同時に行うことがある集合住宅等に有効である。
ヒートポンプシステム1では、第1利用側熱交換器51a、51bを用いた暖房運転(加熱運転)によって加熱された水媒体が流れる水媒体管の系統(第1利用側水入口管73a、73b、及び、第1利用側水出口管74a、74bの系統)、及び、第2利用側熱交換器151a、151bを用いた冷房運転(冷却運転)によって冷却された水媒体が流れる水媒体管の系統(第2利用側水入口管173a、173b、及び、第2利用側水出口管174a、174bの系統)の2つの水媒体管の系統が存在する。
ヒートポンプシステム1では、貯湯タンク161a、161bが利用ユニット5a、5b内に設けられているため、利用ユニット5a、5bと貯湯タンク161a、161bとの現地における水媒体管の接続作業が不要となり、水媒体管の施工を容易にすることができる。
ヒートポンプシステム1では、暖房運転や給湯運転(加熱運転)時に、熱源側冷媒回路20及び利用側冷媒回路50a、50bによる二元冷凍サイクルによって水媒体を加熱することができる。このため、暖房運転時や給湯運転時に高温の水媒体を得ることができる。
低外気で、かつ、熱源側冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器26a、26bが存在する場合(冷暖同時運転モード時や全暖房運転モード時)には、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器26a、26bにおける熱源側冷媒の飽和温度に相当する温度である熱源側蒸発温度Te1が非常に低くなるおそれがある。このため、冷房運転(冷却運転)を行わない時に、第2利用側熱交換器151a、151b内の熱源側冷媒が低温になり、水媒体が冷却されて凍結するおそれがある。
上記のヒートポンプシステム1(図1参照)における冷房給湯運転をさらに効果的に利用するために、各利用ユニット5a、5bにおいて、冷房運転(冷却運転)時に貯湯タンク161a、161bに溜められている水媒体の温度である貯湯温度Twha、Twhbが所定の貯湯設定温度Twhas、Twhbs以下になった場合に、給湯運転(加熱運転)、すなわち、冷房給湯運転を行うようにしてもよい。
上記のヒートポンプシステム1(図1参照)では、集合住宅の各戸等に個別に利用ユニット5a、5bを運転するため、複数(ここでは、2つ)の利用ユニット5a、5bが冷房運転(冷却運転)を行っている場合に、各利用ユニット5a、5bにおいて必要とされる水媒体の目標温度(例えば、目標水媒体出口温度Twl2as、Twl2bs)が異なることがある。
上記のヒートポンプシステム1(図1参照)では、利用側圧縮機55a、55bを有する利用ユニット5a、5bが集合住宅の各戸等に設けられるため、各戸等の設置場所によっては、利用側圧縮機55a、55bの運転容量を急激に変化させた時の運転変化音が居住者等にとって耳障りになるおそれがある。
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上記のヒートポンプシステム1においては、利用側冷媒としてHFC−134aが使用されているが、これに限定されず、例えば、HFO−1234yf(2、3、3、3−テトラフルオロ−1−プロペン)等、飽和ガス温度65℃に相当する圧力がゲージ圧で高くとも2.8MPa以下、好ましくは、2.0MPa以下の冷媒であればよい。
上記のヒートポンプシステム1においては、熱源ユニット2に2つの熱源側熱交換器26a、26bが設けられた構成であったが、1つの熱源側熱交換器が設けられた構成であってもよい。この場合には、例えば、熱源側凝縮温度Tc1に基づいて、熱源側切換機構を熱源側放熱運転状態又は熱源側蒸発運転状態に切り換えることで、利用ユニット5a、5b全体の熱負荷にバランスさせる運転を行うようにしてもよい。
上記のヒートポンプシステム1においては、暖房運転時や給湯運転時に高温の水媒体を得るために、利用ユニット5a、5bに利用側冷媒回路50a、50bを設けているが、高温の水媒体が必要でない場合には、第1利用側熱交換器51a、51bを熱源側冷媒と水媒体との熱交換によって水媒体を加熱する熱交換器にしてもよい。
上記のヒートポンプシステム1においては、第1利用側熱交換器51a、51b及び第2利用側熱交換器151a、151bを有する利用ユニット5a、5bが複数接続された構成が採用されているが、これに限定されず、第1利用側熱交換器51a、51b及び第2利用側熱交換器151a、151bを有する利用ユニット5a、5bと第2利用側熱交換器151a、151bを有しない利用ユニットとが複数接続された構成であってもよい。
1a 制御部
2 熱源ユニット
5a、5b 利用ユニット
12 吐出冷媒連絡管
13 液冷媒連絡管
14 吸入冷媒連絡管
20 熱源側冷媒回路
21 熱源側圧縮機
26a、26b 熱源側熱交換器
50a、50b 利用側冷媒回路
51a、51b 第1利用側熱交換器
53a、53b 利用側熱交出入口接続管
55a、55b 利用側圧縮機
57a、57b 冷媒−水熱交換器
75a、75b 水媒体冷暖房ユニット(水媒体利用機器)
151a、151b 第2利用側熱交換器
154a、154b 利用側熱交出口開閉弁
161a、161b 貯湯タンク
175a、175b 冷温水切換機構
Tc1 熱源側凝縮温度
Tc1as、Tc1bs 目標熱源側凝縮温度
Te1 熱源側蒸発温度
Te1as、Te1bs 目標熱源側蒸発温度
Twha、Twhb 貯湯温度
Twhas、Twhbs 貯湯設定温度
Twl1as、Twl1bs 目標水媒体出口温度(水媒体の目標温度)
Twl2as、Twl2bs 目標水媒体出口温度(水媒体の目標温度)
Claims (9)
- 熱源側冷媒を圧縮する熱源側圧縮機(21)と熱源側熱交換器(26a、26b)とを有する熱源ユニット(2)に、熱源側冷媒の放熱器としてのみ機能する第1利用側熱交換器(51a、51b)を有する利用ユニット(5a、5b)を冷媒連絡管(12、13、14)を介して接続して構成される熱源側冷媒回路(20)と、
前記第1利用側熱交換器における熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する加熱運転を行うことが可能な制御部(1a)とを備え、
前記利用ユニットは、前記熱源ユニットに複数接続されており、
前記各利用ユニットは、熱源側冷媒の蒸発器としてのみ機能する第2利用側熱交換器(151a、151b)をさらに有しており、
前記冷媒連絡管は、前記熱源側圧縮機の吐出から熱源側冷媒を前記熱源ユニット外に導出する吐出冷媒連絡管と、熱源側冷媒の放熱器として機能する前記熱源側熱交換器の出口から熱源側冷媒を前記熱源ユニット外に導出し、かつ、前記熱源ユニット外から熱源側冷媒の蒸発器として機能する前記熱源側熱交換器の入口に熱源側冷媒を導入する液冷媒連絡管と、前記熱源ユニット外から前記熱源側圧縮機の吸入に熱源側冷媒を導入する吸入冷媒連絡管とを有しており、
前記吐出冷媒連絡管は、前記各利用ユニット外から前記第1利用側熱交換器の入口に熱源側冷媒を導入するように前記各利用ユニットに接続されており、
前記各利用ユニット内には、前記第1利用側熱交換器の熱源側冷媒の出口と前記第2利用側熱交換器の熱源側冷媒の入口とを接続する利用側熱交出入口接続管が設けられており、
前記液冷媒連絡管は、前記利用側熱交出入口接続管に前記利用ユニット外から熱源側冷媒を導入するように前記各利用ユニットに接続されており、
前記制御部は、前記加熱運転又は前記第2利用側熱交換器における熱源側冷媒の蒸発によって水媒体を冷却する冷却運転が前記利用ユニットごとに設定された状態で、前記複数の第1及び第2利用側熱交換器全体の熱負荷に応じて、前記熱源側熱交換器を熱源側冷媒の蒸発器又は熱源側冷媒の放熱器として機能させて、前記複数の第1及び第2利用側熱交換器全体の熱負荷にバランスさせる運転を行い、
前記各利用ユニットは、前記加熱運転と前記冷却運転とを同時に行うことが可能である、
ヒートポンプシステム(1)。 - 前記各利用ユニット(5a、5b)内には、前記加熱運転によって加熱された水媒体又は前記冷却運転によって冷却された水媒体を、前記利用ユニット外に設けられる水媒体利用機器(75a、75b)との間で選択的にやりとりするための冷温水切換機構(175a、175b)が設けられている、請求項1に記載のヒートポンプシステム(1)。
- 前記加熱運転によって加熱された水媒体又は前記加熱運転によって加熱された水媒体との熱交換によって加熱された水媒体を溜める貯湯タンク(161a、161b)をさらに備えており、
前記制御部(1a)は、前記冷却運転時に前記貯湯タンクに溜められている水媒体の温度である貯湯温度(Twha、Twhb)が所定の貯湯設定温度(Twhas、Twhbs)以下になった場合には、前記加熱運転を行う、
請求項1又は2に記載のヒートポンプシステム(1)。 - 前記貯湯タンク(161a、161b)は、前記各利用ユニット(5a、5b)内に設けられている、請求項3に記載のヒートポンプシステム(1)。
- 前記各利用ユニット(5a、5b)は、利用側冷媒を圧縮する利用側圧縮機(55a、55b)と、利用側冷媒と水媒体との熱交換によって水媒体を加熱する冷媒−水熱交換器(57a、57b)とをさらに有しており、
前記利用側圧縮機、前記冷媒−水熱交換器及び前記第1利用側熱交換器(51a、51b)は、前記加熱運転時に、前記冷媒−水熱交換器が利用側冷媒の放熱器として機能し、前記第1利用側熱交換器が利用側冷媒の蒸発器としてかつ熱源側冷媒の放熱器として機能する運転を行う利用側冷媒回路(50a、50b)を構成している、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒートポンプシステム(1)。 - 前記制御部(1a)は、前記加熱運転時において前記利用側圧縮機(55a、55b)の運転容量を変化させる場合に、前記利用側圧縮機の運転容量を段階的に変化させる、請求項5に記載のヒートポンプシステム(1)。
- 前記第2利用側熱交換器(151a、151b)の熱源側冷媒の出口には、前記冷却運転を行わない時に閉止し、前記冷却運転時に開ける利用側熱交出口開閉弁(154a、154b)が設けられている、請求項1〜6のいずれか1項に記載のヒートポンプシステム(1)。
- 前記制御部(1a)は、前記複数の利用ユニット(5a、5b)が前記冷却運転を行っている場合に、前記冷却運転を行っている各利用ユニットにおいて要求される水媒体の目標温度(Twl2as、Twl2bs)に基づいて、前記冷却運転を行っている各利用ユニットの前記第2利用側熱交換器(151a、151b)における熱源側冷媒の飽和温度の目標値である目標熱源側蒸発温度(Te1as、Te1bs)を演算し、前記熱源側圧縮機(21)の吸入における熱源側冷媒の飽和温度に相当する熱源側蒸発温度(Te1)が、前記複数の目標熱源側蒸発温度の中の最小値になるように、前記熱源側圧縮機の運転容量を制御する、請求項1〜7のいずれか1項に記載のヒートポンプシステム(1)。
- 前記制御部(1a)は、前記複数の利用ユニット(5a、5b)が前記加熱運転を行っている場合に、前記加熱運転を行っている各利用ユニットにおいて要求される水媒体の目標温度(Twl1as、Twl1bs)に基づいて、前記加熱運転を行っている各利用ユニットの前記第1利用側熱交換器(51a、51b)における熱源側冷媒の飽和温度の目標値である目標熱源側凝縮温度(Tc1as、Tc1bs)を演算し、前記熱源側圧縮機(21)の吐出における熱源側冷媒の飽和温度に相当する熱源側凝縮温度(Tc1)が、前記複数の目標熱源側凝縮温度の中の最大値になるように、前記熱源側圧縮機の運転容量を制御する、請求項1〜8のいずれか1項に記載のヒートポンプシステム(1)。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2009/007357 WO2011080805A1 (ja) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | ヒートポンプシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2011080805A1 JPWO2011080805A1 (ja) | 2013-05-09 |
JP5806940B2 true JP5806940B2 (ja) | 2015-11-10 |
Family
ID=44226240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011547114A Active JP5806940B2 (ja) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | ヒートポンプシステム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9310106B2 (ja) |
EP (1) | EP2363663B1 (ja) |
JP (1) | JP5806940B2 (ja) |
CN (1) | CN102713460B (ja) |
WO (1) | WO2011080805A1 (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5711448B2 (ja) * | 2009-02-24 | 2015-04-30 | ダイキン工業株式会社 | ヒートポンプシステム |
KR101212698B1 (ko) * | 2010-11-01 | 2013-03-13 | 엘지전자 주식회사 | 히트 펌프식 급탕장치 |
KR101203579B1 (ko) | 2010-11-05 | 2012-11-21 | 엘지전자 주식회사 | 공조 겸용 급탕 장치 및 그 운전방법 |
EP2581691A1 (en) * | 2011-10-12 | 2013-04-17 | Thermocold Costruzioni SrL | Heat pump optimized for execution of cascade refrigeration cycles and for summer operation |
ITMI20111933A1 (it) * | 2011-10-25 | 2013-04-26 | Climaveneta S P A | Unita' termo frigorifera e metodo per il suo controllo |
CN103975202B (zh) | 2012-01-05 | 2016-09-14 | 三菱电机株式会社 | 空调装置 |
JP5984914B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2016-09-06 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
US9127851B2 (en) * | 2012-06-28 | 2015-09-08 | Yixin Yang | Heating and cooling system including a heat pump and a heat storage tank |
WO2014049673A1 (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | 三菱電機株式会社 | 空調給湯複合システム |
KR102025740B1 (ko) * | 2012-10-29 | 2019-09-26 | 삼성전자주식회사 | 히트펌프장치 |
US9933192B2 (en) | 2012-12-20 | 2018-04-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning apparatus |
CN103743148B (zh) * | 2014-01-22 | 2015-09-23 | 上海交通大学 | 具有回热器的毛细管节流热泵型空调器 |
JP6123697B2 (ja) * | 2014-02-17 | 2017-05-10 | 株式会社富士通ゼネラル | ヒートポンプ式暖房給湯装置 |
JP6028817B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-11-24 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置 |
CN108700352A (zh) * | 2016-02-04 | 2018-10-23 | 弗兰卡技术和商标有限公司 | 制冷设备 |
JP2017215103A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 日本ピーマック株式会社 | 放射式空調システム |
EP3370017A1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-05 | Huurre Group Oy | Multi-mode refrigeration system |
CN111433549A (zh) | 2017-07-17 | 2020-07-17 | 分形散热器技术有限责任公司 | 多重分形散热器系统及方法 |
WO2020095464A1 (ja) * | 2018-11-07 | 2020-05-14 | 伸和コントロールズ株式会社 | 温調システム |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55105863U (ja) * | 1979-01-19 | 1980-07-24 | ||
JPS62152162U (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-26 | ||
JPH0257875A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-27 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置の運転制御装置 |
JPH0650631A (ja) * | 1992-08-04 | 1994-02-25 | Kubota Corp | 冷却加熱併用型ヒートポンプ装置 |
JPH06265231A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-09-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空気調和機 |
JPH0894206A (ja) * | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 空気調和機 |
JP2003343936A (ja) * | 2002-05-28 | 2003-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍サイクル装置 |
JP2004226015A (ja) * | 2003-01-24 | 2004-08-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷温水供給システム |
WO2009122476A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 三菱電機株式会社 | 空調給湯複合システム |
WO2009133640A1 (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60164157A (ja) | 1984-02-07 | 1985-08-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヒ−トポンプ給湯機 |
JP2003314838A (ja) | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Sanyo Electric Co Ltd | ヒートポンプ式温水暖房装置 |
WO2005098320A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Daikin Industries, Ltd. | 空気調和システム |
WO2006003925A1 (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-12 | Daikin Industries, Ltd. | 冷凍装置及び空気調和装置 |
JP2006052934A (ja) * | 2004-07-12 | 2006-02-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 熱交換装置および冷凍装置 |
JP5188572B2 (ja) * | 2008-04-30 | 2013-04-24 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
-
2009
- 2009-12-28 JP JP2011547114A patent/JP5806940B2/ja active Active
- 2009-12-28 EP EP09845949.8A patent/EP2363663B1/en active Active
- 2009-12-28 US US13/519,288 patent/US9310106B2/en active Active
- 2009-12-28 WO PCT/JP2009/007357 patent/WO2011080805A1/ja active Application Filing
- 2009-12-28 CN CN200980163196.3A patent/CN102713460B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55105863U (ja) * | 1979-01-19 | 1980-07-24 | ||
JPS62152162U (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-26 | ||
JPH0257875A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-27 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置の運転制御装置 |
JPH0650631A (ja) * | 1992-08-04 | 1994-02-25 | Kubota Corp | 冷却加熱併用型ヒートポンプ装置 |
JPH06265231A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-09-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空気調和機 |
JPH0894206A (ja) * | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 空気調和機 |
JP2003343936A (ja) * | 2002-05-28 | 2003-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍サイクル装置 |
JP2004226015A (ja) * | 2003-01-24 | 2004-08-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷温水供給システム |
WO2009122476A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 三菱電機株式会社 | 空調給湯複合システム |
WO2009133640A1 (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9310106B2 (en) | 2016-04-12 |
US20120285188A1 (en) | 2012-11-15 |
WO2011080805A1 (ja) | 2011-07-07 |
EP2363663A1 (en) | 2011-09-07 |
JPWO2011080805A1 (ja) | 2013-05-09 |
CN102713460A (zh) | 2012-10-03 |
CN102713460B (zh) | 2016-03-02 |
EP2363663B1 (en) | 2015-04-08 |
EP2363663A4 (en) | 2012-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5806940B2 (ja) | ヒートポンプシステム | |
JP5627606B2 (ja) | ヒートポンプシステム | |
JP5711448B2 (ja) | ヒートポンプシステム | |
JP5316074B2 (ja) | ヒートポンプシステム | |
JP5312613B2 (ja) | ヒートポンプシステム | |
WO2010098070A1 (ja) | ヒートポンプシステム | |
KR20110132393A (ko) | 히트 펌프 시스템 | |
WO2011135630A1 (ja) | ヒートポンプシステム | |
JP5428381B2 (ja) | ヒートポンプシステム | |
WO2011099056A1 (ja) | 空気調和装置 | |
JP5314770B2 (ja) | 熱源ユニット消費電力按分システム | |
KR20110018958A (ko) | 히트펌프 시스템 | |
WO2024071214A1 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
WO2024071215A1 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP5913402B2 (ja) | ヒートポンプシステム | |
JP2013145116A (ja) | ヒートポンプシステム | |
JPH1047716A (ja) | 暖房システムの暖冷房システムへの改造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130521 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130821 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140304 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140902 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150512 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150807 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150901 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150907 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5806940 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |