JP6933599B2 - ヒートポンプ冷熱源機 - Google Patents
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- Y02B10/40—Geothermal heat-pumps
Description
また、請求項2では、前記熱源接続路の前記熱媒配管に設けられた熱媒ポンプを有し、前記減圧制御手段は、前記熱媒ポンプが起動して所定期間が経過した後に、前記実吐出温度が前記目標吐出温度となるように前記減圧手段の開度を制御するものである。
また、請求項3によれば、地中に放熱する場合に、熱源指標として、地中熱交換器への熱媒戻り温度、若しくは地中熱交換器からの熱媒往き温度、若しくは熱源側熱交換器から流出する冷媒温度、若しくは熱源側熱交換器内での冷媒凝縮温度を用いることにより、地中側の温度状態を精度よく把握し、適切な目標吐出温度の設定を行って確実に効率を向上することができる。
To=X+Y+Z ・・ 式1
(但し、X:冷媒温度係数、Y:回転数係数、Z:循環液温度係数)
COP=地中熱ヒートポンプユニット4の冷房能力[kW]/(第1圧縮機43の消費電力[kW]+地中熱制御装置61の消費電力[kW])・・式2
で表されるものである。なお、図示する例は、一例として、地中温度が20[℃]であった場合を示している。
本変形例によるヒートポンプ冷熱源機1全体の回路構成を、前記図2に対応する図10に示す。図10において、本変形例では、前記地中熱循環回路20において、前記地中熱交換器23から前記地中熱配管21を介し前記地中熱源熱交換器45へ向かう熱媒H1の往き温度を検出する地中往き温度センサ92a(地中往き温度検出手段、この変形例における熱源指標検出手段に相当)が、前記地中熱循環ポンプ22と前記地中熱源熱交換器45との間に設けられている。
本変形例によるヒートポンプ冷熱源機1全体の回路構成を、前記図2、図10に対応する図12に示す。図12において、本変形例では、前記地中熱循環回路20において、前記地中熱源熱交換器45から前記地中熱配管21を介し前記地中熱交換器23へ戻る熱媒H1の戻り温度を検出する地中戻り温度センサ92b(地中戻り温度検出手段、この変形例における熱源指標検出手段に相当)が、前記地中熱源熱交換器45と前記地中熱交換器23との間に設けられている。
本変形例によるヒートポンプ冷熱源機1全体の回路構成を、前記図2、図10、図12に対応する図14に示す。図14において、本変形例では、前記第1ヒートポンプ回路40において、前記地中熱源熱交換器45内で凝縮する前記第1冷媒C1の凝縮温度を検出する凝縮温度センサ92c(凝縮温度検出手段、この変形例における熱源指標検出手段に相当)が、地中熱源熱交換器45の第1冷媒配管42側に設けられている。
すなわち、上記実施形態や(1)〜(3)の変形例による制御手法を実行する際、地中熱循環ポンプ22が起動した後、所定期間(例えば3分)が経過するのを待ってから、前記第1膨張弁44の弁開度を制御するようにしてもよい。これには以下のような意義がある。
以上においては、端末循環回路30において、循環する循環液Lの流れに対して前記第1熱交換器41が前記第2熱交換器51よりも上流側に配設されている場合を例にとって説明したが、これに限られず、反対に前記第2熱交換器51が前記第1熱交換器41よりも上流側に配設されてもよい。さらには、端末循環回路30において前記第1熱交換器41と前記第2熱交換器51とが並列に接続されてもよい。
20 地中熱循環回路(熱源接続路)
21 地中熱配管(熱媒配管)
22 地中熱循環ポンプ(熱媒ポンプ)
23 地中熱交換器(熱源)
30 端末循環回路(負荷側回路)
31 負荷配管(循環液配管)
32 循環液循環ポンプ
34 戻り温水温度センサ
36 熱交換端末(負荷端末)
40 第1ヒートポンプ回路(ヒートポンプ回路)
41 第1熱交換器(負荷側熱交換器)
42 第1冷媒配管(冷媒配管)
42a 第1冷媒吐出温度センサ(吐出温度検出手段)
42b 第1冷媒温度センサ(冷媒温度検出手段、熱源指標検出手段)
43 第1圧縮機(圧縮機)
44 第1膨張弁(減圧手段)
45 地中熱源熱交換器(熱源側熱交換器)
60a メインリモコン(操作手段)
61Ba 目標吐出温度決定部(目標吐出温度決定手段)
61Bb 開度制御部(減圧制御手段)
92a 地中往き温度センサ(地中往き温度検出手段、熱源指標検出手段)
92b 地中戻り温度センサ(地中戻り温度検出手段、熱源指標検出手段)
92c 凝縮温度センサ(凝縮温度検出手段、熱源指標検出手段)
C1 第1冷媒
C2 第2冷媒
H1 熱媒
L 循環液
To 目標吐出温度
X 冷媒温度係数
Y 回転数係数
Z 循環液温度係数
Claims (3)
- 圧縮機、蒸発器として機能する負荷側熱交換器、減圧手段、及び、凝縮器として機能する熱源側熱交換器、を冷媒配管で接続して、ヒートポンプ回路を形成し、
前記負荷側熱交換器、及び、負荷端末を、循環液配管で接続して、負荷側回路を形成し、
前記熱源側熱交換器、及び、熱源を熱媒配管で接続して熱源接続路を形成した、ヒートポンプ冷熱源機において、
前記ヒートポンプ回路において、前記圧縮機から吐出される冷媒の実吐出温度を検出する吐出温度検出手段と、
前記熱源の温度を推定可能な熱源指標を検出する熱源指標検出手段と、
前記熱源指標検出手段が検出した前記熱源指標に応じて、前記圧縮機から吐出される冷媒の目標吐出温度を決定する目標吐出温度決定手段と、
前記吐出温度検出手段により検出される前記実吐出温度が、前記目標吐出温度決定手段が決定する前記目標吐出温度となるように、前記減圧手段の開度を制御する減圧制御手段と、
を有し、
前記目標吐出温度決定手段は、
前記熱源指標検出手段が検出した前記熱源指標と、前記圧縮機の回転数と、前記負荷端末を操作可能な操作手段の操作に対応した循環液の目標循環液温度と、に応じて、
前記目標吐出温度Toを、
前記熱源指標検出手段が検出する前記熱源指標に係わる複数の温度ゾーンそれぞれに予め対応づけられた温度係数Xと、前記圧縮機の回転数に係わる複数の回転数ゾーンそれぞれに予め対応づけられた回転数係数Yと、前記目標循環液温度に係わる複数の循環液温度ゾーンそれぞれに予め対応づけられた循環液温度係数Zと、を用いた式
To=X+Y+Z
により算出する
ことを特徴とするヒートポンプ冷熱源機。 - 前記熱源接続路の前記熱媒配管に設けられた熱媒ポンプを有し、
前記減圧制御手段は、
前記熱媒ポンプが起動して所定期間が経過した後に、前記実吐出温度が前記目標吐出温度となるように前記減圧手段の開度を制御する
ことを特徴とする請求項1記載のヒートポンプ冷熱源機。 - 前記熱源接続路は、
前記熱源としての地中熱交換器と前記熱源側熱交換器とを前記熱媒配管で接続した地中熱循環回路であり、
前記熱源指標検出手段は、
前記熱源側熱交換器から前記熱媒配管を介し前記地中熱交換器へ戻る熱媒の戻り温度を検出する地中戻り温度検出手段、若しくは、
前記地中熱交換器から前記熱媒配管を介し前記熱源側熱交換器へ向かう熱媒の往き温度を検出する地中往き温度検出手段、若しくは、
前記熱源側熱交換器から前記冷媒配管を介し流出する前記冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段、若しくは、
前記熱源側熱交換器内で凝縮する前記冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段、である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のヒートポンプ冷熱源機。
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