JP7396725B1

JP7396725B1 - ヒートポンプシステム及びヒートポンプシステムの制御方法

Info

Publication number: JP7396725B1
Application number: JP2022152729A
Authority: JP
Inventors: 進益子; 暁弐益子
Original assignee: Kraftwerk KK
Current assignee: Kraftwerk KK
Priority date: 2022-09-26
Filing date: 2022-09-26
Publication date: 2023-12-12
Anticipated expiration: 2042-09-26
Also published as: JP2024047219A

Abstract

【課題】より効率的な天然熱、人工排熱の回収を行うため、高効率の熱利用を可能としてエネルギー消費を削減したヒートポンプシステムを提供する。【解決手段】複数の熱吸収用熱交換器160と、少なくもと１つの出力用熱交換器150と、ヒートポンプ110と、を有し、前記ヒートポンプ110の蒸発器外部回路115を複数の前記熱吸収用熱交換器160に接続し、且つ、前記ヒートポンプ110の凝縮器外部回路111を前記出力用熱交換器150に接続した熱媒回路、及び、制御装置170を備え、前記制御装置170は、ヒートポンプ110を予め設定した複数の所定の熱負荷状態の何れかの熱負荷状態で運転制御し、ヒートポンプ110の予め設定した複数の運転状態に夫々対応した熱量に合わせて出力用熱交換器150を循環する熱媒の流量を調整することにより、熱移動量を制御するヒートポンプシステム100とする。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用令和３年１１月１日ＷＥＢ配信された一般社団法人日本エレクトロヒートセンター第１６回エレクトロヒートシンポジウムで発表

本発明は、自然界の天然熱エネルギーや人工排熱の熱エネルギーを採熱して利用するヒートポンプシステムに関するものである。

近年、地球温暖化等の気温変化、気候変動などの自然環境を悪化させる環境問題の解決が重要視され、環境問題の改善のため、エネルギーの無駄な消費を削減する種々の試みが行われている。

そして、例えばボイラーとヒートポンプとを合わせた給湯器とし、ボイラー出力とヒートポンプ出力とを調整して消費エネルギーの低減化を図り、エネルギー効率を高め、運転環境に応じた高効率での運転をすることのできるヒートポンプ給湯システムの提案がされている（例えば特許文献１）。

また、本件出願人は、地熱や水熱又は生活排水熱等と熱交換する熱交換パイプとヒートポンプ、及び、温熱や冷熱を蓄熱する蓄熱タンク、更に太陽熱集熱パネルなどを組み合わせ、天然熱を効果的に採熱し、又、人工排熱を効率良く吸収して人工排熱を低減することのできる、効率の高い給湯冷暖房システムを出願し、特許を受けている（例えば特許文献２）。

更に、本件出願人は、熱源として地中熱や太陽熱、人工排熱、水熱、空気熱等の種々の熱源熱を利用して、常に高効率で安定した作動をさせるようにしたヒートポンプシステムも出願し、特許を受けている（例えば特許文献３）。

特開２０１３－１８５７８６号特願２０１３－１８６０７１号特願２０１４－２１５９１７号

今日、ヒートポンプを用いた効率的な熱利用は種々行われているも、ヒートポンプを用いた場合、熱源からヒートポンプにより取り出すべき熱エネルギーの量を所望の量とするようにヒートポンプを作動させることが一般的に行われている。

この為、時間の経過によって温度が変化する天然熱や人工排熱を熱源とするヒートポンプでは、熱源から採取できるエネルギー量が時間の経過によって変化することが多く、ヒートポンプから取り出すエネルギーを一定に保つようにするためにヒートポンプへの駆動エネルギーの注入量を増加させる等の制御を行う必要があり、ヒートポンプの作動効率が長時間平均では低下することが多々あった。

そして、前述のようにヒートポンプを用いて天然熱を利用し、又は人工排熱を回収して利用することにより、ＣＯ2の排出量を削減し、また外部に放出する排熱量を減少させて地球温暖化等を防止する種々の提案や試みが行われているも、未だ充分とは言えない状態であり、環境破壊が進行している現状がある。

この為、ヒートポンプを用いたより一層の効率的な天然熱の利用、人工排熱の削減や回収が求められており、本発明は、高効率の熱利用を可能としてエネルギー消費を削減するヒートポンプシステム及びその制御方法を提供するものである。

本発明に係るヒートポンプシステムは、複数の熱吸収用熱交換器と、少なくとも１つの出力用熱交換器と、ヒートポンプと、を有し、前記ヒートポンプの蒸発器外部回路に接続される複数の接続切換え弁を直列に接続した熱吸収回路を備え、複数の前記接続切換え弁とした各切換え弁からの各分岐回路を複数の各前記熱吸収用熱交換器に夫々接続し、各前記熱吸収用熱交換器と前記熱吸収回路とを前記各切換え弁からの前記分岐回路と別の分岐回路を用いて接続することにより、前記熱吸収回路を介して前記熱吸収用熱交換器とした各熱交換器へ前記蒸発器外部回路の熱媒を蒸発器外部熱媒ポンプによって循環可能とし、且つ、前記ヒートポンプの凝縮器外部回路を少なくとも１つの前記出力用熱交換器に接続して凝縮器外部熱媒ポンプにより前記出力用熱交換器へ前記凝縮器外部回路の熱媒の循環を可能とする熱媒回路、及び、制御装置を備えたヒートポンプシステムであって、前記制御装置は、前記ヒートポンプを予め設定した複数の所定の熱負荷状態の何れかの熱負荷状態で運転制御するものとし、且つ、前記ヒートポンプの予め設定した前記複数の熱負荷状態の夫々に対応した熱量に合わせて前記出力用熱交換器と前記ヒートポンプとを循環する熱媒の流量を調整することにより、熱移動量を制御するヒートポンプシステムとするものである。

そして、前記制御装置は、前記蒸発器外部回路の熱媒を複数の前記熱吸収用熱交換器の何れかに循環させるように接続するに際し、接続する前記熱吸収用熱交換器の一次側に入力される熱源媒体の熱容量の多い熱交換器に前記ヒートポンプの前記蒸発器外部回路を接続するヒートポンプシステムとするものである。

更に、前記制御装置は、前記ヒートポンプから前記凝縮器外部回路に吐出される熱媒の温度が所定範囲を逸脱した時、前記ヒートポンプの前記凝縮器外部回路を循環する熱媒の流量を増減させて熱媒温度を前記所定範囲に維持するヒートポンプシステムとするものである。

また、前記ヒートポンプから前記凝縮器外部回路に吐出される熱媒の温度が４０℃乃至６０℃の範囲における所定の温度とするヒートポンプシステムとすることがある。

そして、補助加熱装置を更に有し、前記出力用熱交換器は、前記出力用熱交換器の一次側回路を分岐するようにして前記ヒートポンプと前記補助加熱装置とに接続され、前記制御装置は、前記凝縮器外部回路を循環する熱媒温度が前記所定範囲よりも低温となるとき、前記補助加熱装置を作動させることにより前記ヒートポンプの凝縮器により過熱された熱媒と前記補助加熱装置により過熱された熱媒とを合流させて前記出力用熱交換器の一次側回路を循環させる熱媒の温度を前記所定範囲に維持するヒートポンプシステムとすることもある。

また、本発明に係るヒートポンプシステムの制御方法は、複数の熱吸収用熱交換器と、少なくとも１つの出力用熱交換器と、ヒートポンプと、を有し、前記ヒートポンプの蒸発器外部回路に接続される複数の接続切換え弁を直列に接続した熱吸収回路を備え、複数の前記接続切換え弁とした各切換え弁からの分岐回路を複数の各前記熱吸収用熱交換器に夫々接続し、各前記熱吸収用熱交換器と前記熱吸収回路とを前記各切換え弁からの前記分岐回路とは別の分岐回路を用いて接続することによって前記熱吸収回路を介して前記熱吸収用熱交換器へ前記蒸発器外部回路の熱媒を蒸発器外部熱媒ポンプにより循環可能とし、且つ、前記ヒートポンプの凝縮器外部回路を少なくとも１つの前記出力用熱交換器に接続して凝縮器外部熱媒ポンプによる前記凝縮器外部回路の熱媒の循環を可能とする熱媒回路、及び、制御装置を備えたヒートポンプシステムにおいて、当該ヒートポンプシステムの前記ヒートポンプにおける運転負荷状態を予め複数の所定の熱負荷状態として設定し、複数の前記所定の熱負荷状態の内の何れかの熱負荷状態で前記ヒートポンプを運転すると共に、前記出力用熱交換器に前記ヒートポンプから供給する熱媒の熱量を前記ヒートポンプに設定した前記熱負荷状態の内の前記運転する熱負荷状態に合わせた所定の熱量を伝達するように熱媒の流量を調整することにより、所定の熱量を前記出力用熱交換器に供給するように制御する方法である。

そして、前記所定の熱負荷状態を低温負荷、中温負荷、高温負荷とし、前記熱負荷状態の各々に合わせ、前記ヒートポンプから前記出力用熱交換器に供給する熱媒の流量を増大又は減少させるように制御すると共に、複数の前記熱吸収用熱交換器の内、熱源から採取可能な熱容量の多い熱吸収用熱交換器を選択し、当該選択した熱吸収用熱交換器を前記ヒートポンプに接続して前記蒸発器外部回路の熱媒を循環させ、熱源からの熱エネルギーを前記ヒートポンプに供給するように制御する方法である。

また、前記制御装置により、前記ヒートポンプから前記凝縮器外部回路に吐出される熱媒の温度が所定範囲を逸脱した時、前記ヒートポンプの前記凝縮器外部回路を循環する熱媒の流量を増減させて熱媒温度を所定範囲に維持する制御方法とすることもある。

更に、前記ヒートポンプから前記凝縮器外部回路に吐出されて前記出力用熱交換器に送出される熱媒の温度が所定の温度よりも低下したとき、前記出力用熱交換器の出力用一次回路から前記凝縮器外部回路へ戻される熱媒の一部を補助加熱装置に送り、前記補助加熱装置で加熱して前記凝縮器外部回路から前記出力用熱交換器へ熱媒を送る出力用一次回路に戻し、前記ヒートポンプから前記凝縮器外部回路に吐出された熱媒と合わせて前記出力用熱交換器に送る方法とすることもある。

本発明に係るヒートポンプシステムは、ヒートポンプを稼働させるとき、複数の所定の熱負荷状態を設定し、各設定状態での出力用熱交換器を循環する熱媒の流量を調整して出力用熱交換器に熱エネルギーを移動させるものであるから、ヒートポンプの稼働状態の変更を限定して所定の単純な運転とし、ヒートポンプによる熱移動を高効率に維持するようにしてシステムを長時間作動させることが容易にできる。

また、本発明は、出力用熱交換器を介して温熱を負荷に供給するとき、複数の熱吸収用熱交換器の内、熱吸収用熱交換器の一次側に取り込まれる熱容量の多い、即ち熱源媒体の温度がより高い温度で流入媒体の流量の多い熱交換器であって、多くの熱量を吸収している熱交換器から順次蒸発器外部回路を循環する熱媒を加温するものであるから、効率良く温熱を採熱して負荷に温熱を供給することができるヒートポンプシステムとすることができる。

そして、本発明は、ヒートポンプから凝縮器外部回路に吐出されて出力用熱交換器に送られる熱媒の温度が所定範囲から逸脱したとき、凝縮器外部回路を循環する熱媒の流量を増減させて温度修正を行い、ヒートポンプの作動状態を変更しないため、ヒートポンプの熱効率を変動低下させることがなく、高効率の熱移動を持続して行うことができる。

更に、本発明に係るヒートポンプシステムは、ヒートポンプから凝縮器外部回路に吐出する熱媒温度を４０℃乃至６０℃とするものであるから、ヒートポンプの作動効率を容易に高く設定することができ、通常の生活に必要な多くの温熱を供給可能とする有用なヒートポンプシステムとすることができる。

そして、本発明に係るヒートポンプシステムは、出力用熱交換器をヒートポンプと補助加熱装置とに接続し、凝縮器外部回路を循環する熱媒温度が所定範囲以下となるとき、制御装置により補助加熱装置を作動させて出力用熱交換器の一次側を循環させる熱媒の温度を所定範囲に維持するヒートポンプシステムであるから、負荷に供給する熱量の不足を防止しつつ、ヒートポンプの効率を低下させずに熱源からの熱を取り入れることができる。

また、本発明に係るヒートポンプシステムの制御方法は、ヒートポンプシステムのヒートポンプにおける運転負荷状態を複数の所定の負荷状態として設定し、出力用熱交換器にヒートポンプから供給する熱媒を所定の温度とし、ヒートポンプに設定した熱負荷状態に合わせて熱媒の流量を制御して熱量を得るシステムであるから、ヒートポンプにおける運転負荷状態を複数の熱負荷状態として一定の負荷状態で運転することにより、ヒートポンプを常に高効率で作動させることができる方法である。そして、出力用熱交換器にヒートポンプから供給する熱媒の流量をヒートポンプの設定した負荷状態に合わせるものであるから、出力用熱交換器に送る熱媒の温度変化を少なくし、ヒートポンプの負荷状態を切換え制御することにより、負荷に合わせて供給する熱エネルギーの量も容易に調整することができる制御方法である。

更に、ヒートポンプにおける熱負荷状態を低温負荷、中温負荷、高温負荷とし、ヒートポンプにおいて設定した熱負荷状態の負荷の増大又は減少に合わせて出力用熱交換器に送る熱媒の流量も増大又は減少させるシステムとするものであるから、大きな負荷に対してはヒートポンプの負荷を高負荷状態に切り換えて多量の熱エネルギーを供給することが容易に行える制御方法である。

そして、熱源から採取可能な熱容量の多い熱源からの熱エネルギーを順次採取する熱吸収用熱交換器からの熱エネルギーをヒートポンプに供給する方法であるから、ヒートポンプによって効率良く熱を負荷に供給することのできる制御方法である。

また、ヒートポンプから凝縮器外部回路に吐出されて出力用熱交換器に送出される熱媒の温度が所定の温度よりも低下したとき、凝縮器外部回路に出力用熱交換器から戻される出力用一次回路の熱媒の一部を、補助加熱装置で加熱して出力用熱交換器に送る出力用一次回路に戻す方法は、ヒートポンプから凝縮器外部回路に吐出された熱媒と補助加熱装置で加熱した熱媒とを合わせて出力用熱交換器に送る方法であるから、ヒートポンプから吐出される熱媒温度が低下した場合にもヒートポンプの運転条件を変更することなく、稼働効率を変更低下させることなくヒートポンプを作動させることができ、負荷に供給する温熱は補助加熱装置によって追加加熱することにより、負荷に供給する熱エネルギーの減少を防止することができる制御方法である。

本発明に係るヒートポンプシステムの回路構成の一例を示す図。本発明に係るヒートポンプシステムに熱源の熱を供給する熱源の接続例を示す回路の一例を示す図。本発明に係るヒートポンプシステムの回路構成の変形例を示す図。本発明に係るヒートポンプシステムの回路構成の更に他の変形例を示す図。

本発明に係るヒートポンプシステムは、図1に示す様に、負荷に接続する出力用熱交換器150や熱源からの熱エネルギーを吸収採熱する複数個の熱吸収用熱交換器160にヒートポンプ110の凝縮器外部回路111や蒸発器外部回路115を接続する熱媒回路を備え、この熱媒回路に設ける接続切換え弁180等の電磁弁の制御、及び、ヒートポンプ110の運転状態の変更や熱媒回路を循環する熱媒の流量制御などを行う制御装置170を有するものである。

即ち、このヒートポンプシステム100の熱媒回路は、ヒートポンプ110の凝縮器外部回路111が出力用熱交換器150の出力用一次回路151により出力用熱交換器150へ接続されることにより、凝縮器外部回路111から出力用熱交換器150への熱媒の循環を可能とすると共に、ヒートポンプ110の蒸発器外部回路115が熱吸収回路167に接続されて蒸発器外部回路115における熱媒の循環を可能としているものである。

そして、この熱吸収回路167には複数の接続切換え弁180を直列に配置して設けているものであり、接続切換え弁180と分岐回路190とにより複数の熱吸収用熱交換器160を夫々熱吸収回路167に接続して、各熱吸収用熱交換器160をヒートポンプ110に接続可能としているものである。

更に、ヒートポンプ110の作動状態の切換え、ヒートポンプ110の蒸発器外部回路115に接続する熱吸収用熱交換器160の選択、熱媒回路を流れる各熱媒の流量制御等、当該ヒートポンプシステム100の駆動を制御する制御装置170をも有するヒートポンプシステム100である。

そして、この熱媒回路は、凝縮器外部回路111と出力用熱交換器150の出力用一次回路151を接続し、出力用一次回路151及び凝縮器外部回路111において凝縮器外部熱媒ポンプ121によって熱媒を循環させることを可能とし、凝縮器外部流量計124によりヒートポンプ110と出力用熱交換器150との間で循環する熱媒の流量を計測しつつ凝縮器流入温度センサ122や凝縮器外部温度センサ123により出力用熱交換器150からヒートポンプ110に流入する熱媒の温度及びヒートポンプ110から出力用熱交換器150に送出される熱媒の温度を測定することを可能としているものである。

また、蒸発器外部回路115と熱吸収回路167とを接続し、蒸発器外部回路115及び熱吸収回路167において蒸発器外部熱媒ポンプ125によって熱媒を循環させ、蒸発器外部流量計128により蒸発器外部回路115及び熱吸収回路167を循環する熱媒の流量を計測し、蒸発器流入温度センサ126と蒸発器外部温度センサ127によりヒートポンプ110に流入する熱媒の温度とヒートポンプ110から吐出される熱媒の温度とを測定可能としているものである。

更にこのヒートポンプシステム100では、熱媒回路の一部を構成する熱吸収回路167には、電磁三方弁による接続切換え弁180のａポート及びｂポートを熱吸収回路167に接続するようにして、各接続切換え弁180を直列に複数個配置しているものである。

この接続切換え弁180は、図１に示した様に、第１接続切換え弁181、第２接続切換え弁182、第３接続切換え弁183、第４接続切換え弁184とする各接続切換え弁180のｃポートを夫々第１熱吸収用熱交換器161、第２熱吸収用熱交換器162、第３熱吸収用熱交換器163、第４熱吸収用熱交換器164の二次側回路の一方の接続口に第１分岐回路191、第２分岐回路192、第３分岐回路193、第４分岐回路194をもって接続するものである。

更に、各熱吸収用熱交換器160における二次側回路の他方の接続口は第１分岐回路191、第２分岐回路192、第３分岐回路193、第４分岐回路194によって夫々直接に熱吸収回路167に接続するようにして、分岐回路190を用いて各熱吸収用熱交換器160を熱吸収回路167に接続しているものである。

従って、各接続切換え弁180のａポートとｂポートとを連通してｃポートを閉鎖状態とすれば、蒸発器外部熱媒ポンプ125によりヒートポンプ110から蒸発器外部回路115に吐出される熱媒を、熱吸収回路167を通して蒸発器外部回路115に戻す様に循環させることができる。

そして、各接続切換え弁180のａポートから熱媒が流入してｂポートから流出するようにして蒸発器外部回路115に接続された熱吸収回路167における熱媒が循環しているとき、何れかの接続切換え弁180のａポートとｃポートとを連通させ、当該接続切換え弁180のｂポートを閉鎖すれば、ｃポートをａポートに連通させた接続切換え弁180に分岐回路190で接続された熱吸収用熱交換器160の二次側に熱吸収回路167を循環する熱媒を通過させることができ、熱吸収用熱交換器160の一次側に供給される熱源媒体の温熱をヒートポンプ110に伝達することができる。

この様に、このヒートポンプシステム100は、接続切換え弁180のポート接続を切り換えることにより、各熱吸収用熱交換器160によって各熱源からの熱エネルギーを吸収し、熱吸収用熱交換器160を介して熱源の熱をヒートポンプ110に取り込み、出力用熱交換器150から出力することができるものであり、出力用循環ポンプ153により出力用熱交換器150の二次側に負荷からの熱媒を循環させて出力用熱交換器150に接続する負荷に熱エネルギーを供給することができるヒートポンプシステム100としているものである。

更に、この熱吸収用熱交換器160の一次側は、図２に示す様に、熱源回路210により各種の熱源から採熱を行う採熱用熱交換器205に接続されるものであり、熱源から熱を吸収した採熱用熱交換器205からの熱源媒体を熱源循環ポンプ220により熱吸収用熱交換器160の一次側に循環させて熱源の温熱や冷熱の熱エネルギーを熱吸収用熱交換器160の二次側から熱吸収回路167を介してヒートポンプ110に伝達するものである。

そして、熱源としては、天然熱や人工排熱を熱源とするものであって、採熱用熱交換器205としては、例えば太陽光エネルギーを熱源とし、太陽光集熱パネルに組み込まれた熱交換器を採熱用熱交換器205とするもの、大気熱を熱源として空気との熱交換可能な熱交換器を採熱用熱交換器205とするもの、水等の液体及びその気化熱を熱源として空気中で水を熱交換器等に浴びせて熱源媒体を冷却する冷却塔に組み込まれた熱交換器を採熱用熱交換器205とするもの、地下水や河川水等の水熱を熱源として水中に配設された熱交換パイプを採熱用熱交換器205とするもの、などの自然の天然熱を採取して利用するものがある。

更に、人工排熱を熱源とする採熱用熱交換器205としては、生活排水や工業排水、工業排気等を熱源として人工排熱を採取する熱交換器を採熱用熱交換器205とするものなどである。

また、図１に示した様に、第１熱吸収用熱交換器161の一次側に接続する第１熱源回路211には、第１熱源循環ポンプ221及び第１熱源温度センサ231と第１吸熱温度センサ241を設け、第２熱吸収用熱交換器162の一次側に接続する第２熱源回路212には、第２熱源循環ポンプ222及び第２熱源温度センサ232と第２吸熱温度センサ242を設け、第３熱吸収用熱交換器163の一次側に接続する第３熱源回路213には、第３熱源循環ポンプ223及び第３熱源温度センサ233と第３吸熱温度センサ243を設け、第４熱吸収用熱交換器164の一次側に接続する第４熱源回路214には、第４熱源循環ポンプ224及び第４熱源温度センサ234と第４吸熱温度センサ244を設けているものである。

この様にして、各熱吸収用熱交換器160に熱源媒体を熱源循環ポンプ220により循環させることとし、各熱吸収用熱交換器160に送り込まれる熱源媒体の温度を熱源温度センサ230により検出すると共に、各熱吸収用熱交換器160から熱源側の採熱用熱交換器205に送出される熱源媒体の温度も吸熱温度センサ240により検出するものである。

更に、このヒートポンプ110は、スクリュー式圧縮機を用いた大容量型ヒートポンプ110とし、凝縮器外部回路111に吐出する熱媒温度は４０℃乃至６０℃又は５０℃乃至６０℃程度の範囲とし、蒸発器外部回路115に吐出する熱媒温度は５℃乃至２５℃程度の範囲において、低温でも熱容量が多く温度の安定した熱源となる井水や河川水等を主たる熱源とする場合や、工場排熱の様に高温となることがあっても時間的変化が大きく安定しない熱源からの熱吸収を主とする場合等、熱源に合わせた所定の温度とするように制御するものである。

そして、出力用熱交換器150の二次側に接続する負荷としては、エアコン等の冷暖房装置や空調装置、又は給湯装置、等の設備装置を負荷として接続することにより、接続した負荷に熱エネルギーを供給するものであり、また、営業設備や生産工場における熱利用に際しての熱源として、このヒートポンプシステム100の出力用熱交換器150を直接に熱源とする利用を行うこともある。

尚、出力用一次回路151から出力用熱交換器150に流入した熱媒が出力用熱交換器150を通過して出力用一次回路151に戻るに際し、熱媒温度が５℃乃至７℃程度変化するように出力用熱交換器150の出力用二次回路152へ熱エネルギーを伝達させることができるように、出力用熱交換器150の容量を定めて負荷を接続するものである。

そして、制御装置170は、ヒートポンプ110を低温負荷、中温負荷、高温負荷、の３つの熱負荷状態で駆動制御するものとし、更に、凝縮器外部回路111を通す熱媒の温度を定温とするようにして凝縮器外部回路111に設けた凝縮器外部熱媒ポンプ121による流量をヒートポンプ110の熱負荷状態に合わせて増減させることとしている。

この様に、制御装置170によって、凝縮器外部回路111を循環する熱媒の温度を一定としつつ流量調整によって移動熱量を変化させる調整をすることにより、ヒートポンプシステム100の負荷状態に適した熱を出力用熱交換器150に送るようにする凝縮器外部熱媒ポンプ121の作動をさせる制御を行うものである。

尚、ヒートポンプ110の内部には、低温負荷、中温負荷、高温負荷等の、所定の熱負荷で駆動する制御部を備え、ヒートポンプ110内で圧縮機から吐出されて凝縮器に送られる内部熱媒の温度や圧力を測定し、蒸発弁から吐出されて蒸発器に送られる内部熱媒の温度や圧力及び蒸発器を通った内部熱媒温度も測定して、蒸発弁の弁開度調整等を行って圧縮機を常に所定の負荷条件としてヒートポンプ110を作動させるようにし、ヒートポンプ110に設定する所定の各負荷状態に合わせて制御装置170により蒸発器外部回路115や凝縮器外部回路111を流れる熱媒の流量ひいては熱量を制御するものである。

この様に、ヒートポンプ110の運転状態は所定の熱負荷状態として、常に一定の負荷状態でヒートポンプ110を作動させるものであるから、ヒートポンプ110の作動効率を常に高効率に維持した状態で作動させることができる。

そして、この制御装置170は、ヒートポンプ110の駆動制御や凝縮器外部回路111における熱媒の流量制御の他、蒸発器外部回路115における熱媒の流量制御も行い、且つ、蒸発器外部回路115からヒートポンプ110に流入する熱媒温度を蒸発器流入温度センサ126により検出すると共にヒートポンプ110から蒸発器外部回路115に吐出される熱媒温度を蒸発器外部温度センサ127により検出し、凝縮器外部回路111からヒートポンプ110に流入する熱媒温度を凝縮器流入温度センサ122により検出すると共にヒートポンプ110から凝縮器外部回路111に吐出される熱媒温度を凝縮器外部温度センサ123により検出するものである。

更にこの制御装置170は、各熱吸収用熱交換器160の一次側に入力する熱源媒体の温度も第１熱源温度センサ231乃至第４熱源温度センサ234により検出すると共に、各熱吸収用熱交換器160から熱源回路210に送出される熱源媒体の温度を第１吸熱温度センサ241乃至第４吸熱温度センサ244により検出しつつ、各熱源温度センサ230の検出値に基づいて、熱源循環ポンプ220により熱吸収用熱交換器160に送る熱源媒体の流量調整と第１接続切換え弁181乃至第４接続切換え弁184の制御を行うものである。

即ち、制御装置170は、出力用熱交換器150からの熱エネルギーを負荷に供給するに際し、第１熱源温度センサ231乃至第４熱源温度センサ234により熱源回路210の媒体である熱源媒体の温度を測定し、熱吸収用熱交換器160の一次側に流入する熱源媒体の内、熱量の多くが流入して熱容量が大きな熱吸収用熱交換器160に熱吸収回路167を循環する熱媒が流れるように接続切換え弁180を制御するものである。

そして、制御装置170は、熱吸収用熱交換器160の一次側に流入する熱源媒体の温度が高く且つ熱源媒体の流入量の多い熱吸収用熱交換器160を熱吸収回路167に接続するようにし、当該熱吸収用熱交換器160を熱吸収回路167に接続する接続切換え弁180のａポートとｃポートとを連通させてｂポートを閉鎖することにより、熱吸収回路167を循環する熱媒を当該熱交換器の二次側を通すことによって高温の熱源媒体の熱エネルギーをヒートポンプ110の蒸発器外部回路115に送るようにして温熱の吸収利用を図るものである。

また、制御装置170は、凝縮器外部温度センサ123により凝縮器外部回路111にヒートポンプ110から吐出される熱媒の温度を検出し、熱媒温度を所定の温度に保つように、凝縮器外部熱媒ポンプ121を作動させて出力用熱交換器150に流す熱媒の流量、流速を凝縮器外部流量計124で計測しつつ調整して、出力用熱交換器150から種々の負荷に出力させる仕事量を得るものである。

そして、ヒートポンプ110から凝縮器外部回路111に吐出される熱媒の温度が上昇したとき、制御装置170の指示によりヒートポンプ110の作動状態は維持しつつ凝縮器外部熱媒ポンプ121の回転数を調整して凝縮器外部回路111を流れる熱媒流量を増加させ、凝縮器外部温度センサ123により検出する出力用熱交換器150に送出する熱媒の温度が低下したときは熱媒流量を減少させ、ヒートポンプ110から凝縮器外部回路111に吐出される熱媒の温度を安定させるようにするものである。

尚、ヒートポンプ110から凝縮器外部回路111に吐出される熱媒の温度が所定温度よりも上昇し、且つ、凝縮器流入温度センサ125により検出するヒートポンプ110に流入する熱媒温度も上昇していれば、ヒートポンプ110を駆動する熱負荷状態を低温負荷側に変更し、凝縮器流入温度センサ125により検出するヒートポンプ110に流入する熱媒温度が低下すると共に凝縮器外部温度センサ123により検出する出力用熱交換器150に送出する熱媒の温度も所定温度よりも低下するときは、ヒートポンプ110を駆動する熱負荷状態を高温負荷側に変更するものである。

このヒートポンプ110の熱負荷状態としては、例えば低温負荷状態では２５ＫＷ圧縮能力、中温負荷状態では４４ＫＷ圧縮能力、高温負荷状態では５５ＫＷ圧縮能力として、ヒートポンプ110への入力電力を制御することとしている。そして、凝縮器外部熱媒ポンプ121の吐出量として、低温負荷状態では約３００?／min、中温負荷状態では約７００?／min、高温負荷状態では約１０００?／min、を基準値として凝縮器外部回路111に吐出される熱媒の流量も制御しているものである。

この様にして、出力用熱交換器150の二次側から温熱を取り出すとき、ヒートポンプ110の出力負荷状態を予め複数の熱負荷状態として設定しておき、ヒートポンプ110の一次側に入力される熱量が変動してもヒートポンプ110の始動停止を繰り返させることなく、且つ、二次側に出力される熱量が変動しても高効率の状態を保たせ、凝縮器外部回路111の熱媒流量を予め設定してある低温負荷、中温負荷、高温負荷の各負荷状態のいずれかの状態で作動させる様に制御することにより、ヒートポンプ110に高効率での作動を維持させることが容易に可能となるものである。

また、熱源温度センサ230により各熱源から供給される各熱源媒体の温度を測定し、複数の熱吸収用熱交換器160の内、一次側に流入する熱源媒体の温度が高く熱量の多い熱吸収用熱交換器160に熱吸収回路167を循環する熱媒を通す様に接続切換え弁180を制御することによって、ヒートポンプ110に十分な熱エネルギーを取り込むことができるよう制御装置170で制御するものであるから、ヒートポンプシステム100の効率を高く維持することができる。

そして、この熱吸収用熱交換器160の一次側に採熱用熱交換器205を接続して熱源の熱エネルギーを熱源媒体に吸収して熱吸収用熱交換器160に循環させるに際しては、図２に示した様に、熱吸収用熱交換器160の一次側接続口を熱源回路210により採熱用熱交換器205に接続しているものである。

この採熱用熱交換器205が採熱する熱源として太陽光熱を採熱する場合には、太陽光集熱パネルを用い、太陽光集熱パネルに組み込まれた熱交換器により太陽光熱で温められた熱源媒体を熱源循環ポンプ220によって熱吸収用熱交換器160に送るようにして、熱吸収用熱交換器160と太陽光集熱パネルに組み込んだ採熱用熱交換器205との間で熱源媒体を循環させるものである。

又、熱源としては、大気熱を利用することもあり、熱交換器により熱源媒体と大気（空気）との熱交換を行わせて気温による大気中の熱エネルギーを熱源媒体に吸収させる大気熱熱交換器を採熱用熱交換器205として用いる場合、この大気熱熱交換器を熱吸収用熱交換器160に接続して熱源媒体を大気熱熱交換器と熱吸収用熱交換器160との間で循環させるもの、蒸発熱等を熱源とし、空気中で水を熱交換器等に浴びせて熱源媒体を冷却する冷却塔を用いるもの、地下水等の水を熱源として地下水を溜めた井戸又は河川等に水没させる熱交換器を採熱用熱交換器205として水熱を採熱するもの、地中に埋設されて熱源媒体を循環させることにより地中熱を熱源媒体に吸収させる熱交換パイプを採熱用熱交換器205として用いるもの、等の様に、天然の熱を吸収する熱源媒体を熱吸収用熱交換器160の一次側に供給するものである。

更に、熱源としては、人工排熱を熱源として利用することもあり、採熱用熱交換器205としては、工業排水や工業排気、生活排水などの排水排気中に設置することにより人工排熱を熱源として熱エネルギーを採取する熱交換器、吸熱器、放熱器等とし、工業排水等の人口排熱を採取した熱源媒体を熱吸収用熱交換器160の一次側に供給することもある。

尚、図１等に示した熱吸収用熱交換器160の数は、４個に限るものでなく、当該ヒートポンプシステム100を設置する場所で比較的熱源として温熱や冷熱の採熱が容易な熱源に合わせて２又は３個とする場合や、５個以上とするようにして複数個の熱源の熱エネルギーを採取するようにするものである。

又、出力用熱交換器150も１個に限るものでなく、複数個を直列に又は並列に配置して、複数個の出力用熱交換器150の出力用一次回路151を凝縮器外部回路111に接続することもある。

更に、ヒートポンプ110の熱負荷状態も、低温負荷、中温負荷、高温負荷、の３つの負荷状態に限るものでなく、大小の２つの負荷状態とする場合や、４つ以上の多段状態とすることもある。尤も、３つまたは４つ程度の状態とすることが、設定が容易であり、且つ、状態に合わせて高効率を維持しつつ使用に必要な温熱等の供給に十分な制御を容易に可能とすることができるものである。

尚、凝縮器外部回路111及び出力用一次回路151を循環する熱媒の流量は、ヒートポンプ110の熱負荷状態を増大させることに合わせて流量を増加させるように設定しているものである。

そして、人工排熱や太陽熱など、短時間に大きく温度変化する熱エネルギーを採取する場合は、図２に示した様に、蓄熱タンク250を用いて熱エネルギー量の時間的変動を抑制することもある。

この蓄熱タンク250は、熱源回路210の往路217及び復路219に設けた熱源接続切換え弁255とする電磁三方弁を介して蓄熱用接続回路251により熱源回路210に接続されるものである。そして、補助熱源温度センサ237により熱源温度が高いことを検出したときに採熱用熱交換器205から吐出される熱源媒体を蓄熱タンク250に蓄えておき、熱源の温度が蓄熱タンク250の熱源媒体温度よりも低下した時は、採熱用熱交換器205からの熱源媒体でなく蓄熱タンク250に蓄えた熱源媒体を熱吸収用熱交換器160へ熱源循環ポンプ220より供給することによって、ヒートポンプシステム100の熱源として利用するものである。

尚、太陽光集熱パネルで加温した熱源媒体や工業排熱等の人工排熱を採熱した熱源媒体の温度が７０℃以上等、ヒートポンプシステム100で供給する温度以上に加温された場合、ヒートポンプ110を介することなく、当該高温の熱源媒体から熱交換器等によって熱エネルギーを直接的に取り出すようにすることもある。

即ち、図３に示す様に、蓄熱タンク250と出力用熱交換器150の出力用一次回路151とを補助循環回路261で接続し、補助接続切換え弁259により蓄熱タンク250に蓄えられた熱源熱媒を、ヒートポンプ110の凝縮器外部回路111を循環する熱媒に換えて熱源補助ポンプ257等により出力用熱交換器150の一次側を循環させることを可能としつつ、蓄熱タンク250に蓄えた熱源媒体の温度を蓄熱温度センサ239で測定するものである。

また、熱源として大気熱や地下水又は河川水等の水熱、更には工業排熱を利用する場合等には、採熱用熱交換器205を熱吸収用熱交換器160として熱源の熱を直接的にヒートポンプ110に供給するようにすることもある。

この場合、図３に示した例えば第４熱吸収用熱交換器164の如く、採熱用熱交換器205とする熱交換パイプの両端を夫々分岐回路190によって接続切換え弁180（第４接続切換え弁184）のｃポートと熱吸収回路167とに接続することにより、採熱用熱交換器205を熱吸収用熱交換器160（第４熱吸収用熱交換器164）に換えるものであり、熱源温度センサ230（例えば第４熱源温度センサ234）により河川水や地下水の水温や大気の気温、又は工業排水や工業排気の温度（熱源温度）を測定するようにして、接続切換え弁180（第４接続切換え弁184）の接続切換え制御を制御装置170により行うものである。

更に、図４に示す様に、出力用一次回路151にヘッダー275を接続し、出力用一次回路151からヘッダー275で補助加熱往路276を凝縮器外部回路111と分岐し、且つ、補助加熱復路277を出力用一次回路151にヘッダー275で接続して凝縮器外部回路111と合流させ、出力用熱交換器150からヒートポンプ110に戻る熱媒の一部を分岐して補助加熱装置270に導き、ヒートポンプ110から凝縮器外部回路111を介して出力用一次回路151に送出される熱媒と補助加熱装置270を通して加熱した熱媒とを合わせて出力用熱交換器150に送ることを可能とすることもある。

即ち、ヒートポンプ110から凝縮器外部回路111に吐出されて出力用熱交換器150に送出される熱媒の温度が所定の温度よりも低下したとき、出力用熱交換器150の出力用一次回路151から凝縮器外部回路111へ戻される熱媒の一部を補助加熱装置270で加熱して出力用熱交換器150へ熱媒を送る出力用一次回路151に戻すものであって、ヒートポンプ110から凝縮器外部回路111に吐出された熱媒と合わせて出力用熱交換器150に送ることにより、出力用熱交換器150に入力される熱エネルギーを所定の量に保つものである。

尚、この形態では、補助加熱装置270を通した補助加熱復路277からの熱媒とヒートポンプ110から凝縮器外部回路111に吐出された熱媒とを合わせた熱媒の温度を検出する修正温度センサ273をヘッダー275と出力用熱交換器150との間に設け、補助加熱装置270をヘッダー275に接続する補助加熱復路277には分岐循環ポンプ271を設けている。

この補助加熱装置270としては、ボイラー又はヒートポンプ式加熱器等を用いるものであって、出力用一次回路151からヒートポンプ110に戻る熱媒の温度が低下し、ヒートポンプ110から凝縮器外部回路111に吐出されて出力用熱交換器150に送られる熱媒の温度が所定範囲の下限値とした５０℃以下となることを凝縮器外部温度センサ123により検出したとき、即ち、補助加熱往路276から補助加熱装置270に取り込む熱媒も５０℃を割り込むと、補助加熱装置270により５５℃程度に加熱して補助加熱復路277に送出するようにするものである。

従って、ヒートポンプ110から凝縮器外部回路111に吐出される熱媒の温度が所定の温度よりも低い場合、補助加熱装置270で所定範囲の下限温度よりも高温に加熱し、この補助加熱装置270から吐出された熱媒を凝縮器外部回路111にヒートポンプ110から吐出された熱媒と合流させて熱媒温度を所定温度まで昇温させることができることになる。

そして、修正温度センサ273により混合された熱媒の温度を検出し、補助加熱復路277から凝縮器外部回路111に送出する熱媒流量を分岐循環ポンプ271で調整して、凝縮器外部回路111から出力用熱交換器150に送出する熱媒の温度を所定の温度とするものである。

この様に、このヒートポンプシステム100は、例えば低温負荷、中温負荷、高温負荷の複数の熱負荷状態を予め設定してヒートポンプ110にはシンプルな冷凍サイクルの運転を行わせるものとし、各設定状態での採熱や放熱の熱移動状態は、ヒートポンプ本体ではなく、外部回路の熱媒に乗せて熱量を移動させるものであるから、熱交換器を循環する熱媒の温度を定めて流量と流速を可変させることで、ヒートポンプ110による熱移動を高効率に維持してシステムを作動させ、少ない消費エネルギーで多量の天然熱エネルギーや人工排熱の熱エネルギーを採熱し、無駄なエネルギー消費を少なくして環境に優しいヒートポンプシステム100とすることができるものである。

尚、上記の図面に示した実施の形態は、ヒートポンプ110の凝縮器外部回路111を出力用熱交換器150に、蒸発器外部回路115は熱吸収回路167を介して複数の熱吸収用熱交換器160に接続したヒートポンプシステム100であるも、当該ヒートポンプシステム100におけるヒートポンプ110の凝縮器外部回路111を複数の熱吸収用熱交換器160又は出力用熱交換器150に、蒸発器外部回路115を出力用熱交換器150又は複数の熱吸収用熱交換器160に接続可能とし、出力用熱交換器150から温熱又は冷熱を出力可能とするヒートポンプシステム100においても、温熱を出力する場合の制御方法としても実施することができるものである。

この様に、本実施の形態に係るヒートポンプシステム100は、低温負荷、中温負荷、高温負荷等の複数の熱負荷状態を予め設定し、シンプルな冷凍サイクルの運転として各設定状態での採熱や放熱の熱移動はヒートポンプ110自体でなく、周辺回路の熱媒の流量や流速の制御等を制御装置170により行って、所定の熱量の移動を行わせるようにして熱交換器を循環する熱媒の温度を定めているものであるから、ヒートポンプ110による熱移動を高効率に維持してシステムを作動させ、少ない消費エネルギーで多量の天然熱エネルギーや人工排熱の熱エネルギーを採熱し、無駄なエネルギー消費を少なくして環境に優しいヒートポンプシステム100とすることができるものである。

本発明に係るヒートポンプシステム100は、ヒートポンプ110を所定の熱負荷状態で作動させ、出力用熱交換器150等を循環する熱媒の温度を所定範囲としてその流量を調整することにより負荷に必要な熱エネルギーを供給するものであって、ヒートポンプ110の作動効率を常に高く維持し、高効率で天然熱エネルギーを採熱し、人工排熱を高効率で回収して再利用することができるものである。

１００ヒートポンプシステム
１１０ヒートポンプ
１１１凝縮器外部回路１１５蒸発器外部回路
１２１凝縮器外部熱媒ポンプ１２２凝縮器流入温度センサ
１２３凝縮器外部温度センサ１２４凝縮器外部流量計
１２５蒸発器外部熱媒ポンプ１２６蒸発器流入温度センサ
１２７蒸発器外部温度センサ１２８蒸発器外部流量計
１５０出力用熱交換器
１５１出力用一次回路１５２出力用二次回路
１５３出力用循環ポンプ
１６０熱吸収用熱交換器
１６１第１熱吸収用熱交換器１６２第２熱吸収用熱交換器
１６３第３熱吸収用熱交換器１６４第４熱吸収用熱交換器
１６７熱吸収回路
１７０制御装置
１８０接続切換え弁
１８１第１接続切換え弁１８２第２接続切換え弁
１８３第３接続切換え弁１８４第４接続切換え弁
１９０分岐回路
１９１第１分岐回路１９２第２分岐回路
１９３第３分岐回路１９４第４分岐回路
２０５採熱用熱交換器
２１０熱源回路
２１１第１熱源回路２１２第２熱源回路
２１３第３熱源回路２１４第４熱源回路
２１７往路２１９復路
２２０熱源循環ポンプ
２２１第１熱源循環ポンプ２２２第２熱源循環ポンプ
２２３第３熱源循環ポンプ２２４第４熱源循環ポンプ
２３０熱源温度センサ
２３１第１熱源温度センサ２３２第２熱源温度センサ
２３３第３熱源温度センサ２３４第４熱源温度センサ
２３７補助熱源温度センサ２３９蓄熱温度センサ
２４０吸熱温度センサ
２４１第１吸熱温度センサ２４２第２吸熱温度センサ
２４３第３吸熱温度センサ２４４第４吸熱温度センサ
２５０蓄熱タンク
２５１蓄熱用接続回路２５３熱源循環補助ポンプ
２５５熱源接続切換え弁２５７熱源補助ポンプ
２５９補助接続切換え弁２６１補助循環回路
２７０補助加熱装置
２７１分岐循環ポンプ２７３修正温度センサ
２７５ヘッダー２７６補助加熱往路
２７７補助加熱復路

Claims

複数の熱吸収用熱交換器と、
少なくとも１つの出力用熱交換器と、
ヒートポンプと、を有し、
前記ヒートポンプの蒸発器外部回路に接続される複数の接続切換え弁を直列に接続した熱吸収回路を備え、複数の前記接続切換え弁とした各切換え弁からの各分岐回路を複数の各前記熱吸収用熱交換器に夫々接続し、各前記熱吸収用熱交換器と前記熱吸収回路とを前記各切換え弁からの前記分岐回路と別の分岐回路を用いて接続することにより、前記熱吸収回路を介して前記熱吸収用熱交換器とした各熱交換器へ前記蒸発器外部回路の熱媒を蒸発器外部熱媒ポンプによって循環可能とし、且つ、前記ヒートポンプの凝縮器外部回路を少なくとも１つの前記出力用熱交換器に接続して凝縮器外部熱媒ポンプにより前記出力用熱交換器へ前記凝縮器外部回路の熱媒の循環を可能とする熱媒回路、及び、制御装置を備えたヒートポンプシステムであって、
前記制御装置は、前記ヒートポンプを予め設定した複数の所定の熱負荷状態の何れかの熱負荷状態で運転制御するものとし、且つ、前記ヒートポンプの予め設定した前記複数の熱負荷状態の夫々に対応した熱量に合わせて前記出力用熱交換器と前記ヒートポンプとを循環する熱媒の流量を調整することにより、熱移動量を制御し、
前記制御装置は、前記蒸発器外部回路の熱媒を複数の前記熱吸収用熱交換器の何れかに循環させるように接続するに際し、接続する前記熱吸収用熱交換器の一次側に入力される熱源媒体の熱容量の多い熱交換器に前記ヒートポンプの前記蒸発器外部回路を接続するものとし、且つ、前記ヒートポンプから前記凝縮器外部回路に吐出される熱媒の温度が所定範囲を逸脱した時、前記ヒートポンプの前記凝縮器外部回路を循環する熱媒の流量を増減させて熱媒温度を前記所定範囲に維持することを特徴とするヒートポンプシステム。
前記ヒートポンプから前記凝縮器外部回路に吐出される熱媒の温度が４０℃乃至６０℃の範囲における所定の温度であることを特徴とする請求項１に記載したヒートポンプシステム。
補助加熱装置を更に有し、
前記出力用熱交換器は、前記出力用熱交換器の一次側回路を分岐するようにして前記ヒートポンプと前記補助加熱装置とに接続され、
前記制御装置は、前記凝縮器外部回路を循環する熱媒温度が前記所定範囲よりも低温となるとき、前記補助加熱装置を作動させることにより前記ヒートポンプの凝縮器により過熱された熱媒と前記補助加熱装置により過熱された熱媒とを合流させて前記出力用熱交換器の一次側回路を循環させる熱媒の温度を前記所定範囲に維持することを特徴とする請求項１に記載したヒートポンプシステム。
複数の熱吸収用熱交換器と、少なくとも１つの出力用熱交換器と、ヒートポンプと、を有し、前記ヒートポンプの蒸発器外部回路に接続される複数の接続切換え弁を直列に接続した熱吸収回路を備え、複数の前記接続切換え弁とした各切換え弁からの分岐回路を複数の各前記熱吸収用熱交換器に夫々接続し、各前記熱吸収用熱交換器と前記熱吸収回路とを前記各切換え弁からの前記分岐回路とは別の分岐回路を用いて接続することによって前記熱吸収回路を介して前記熱吸収用熱交換器へ前記蒸発器外部回路の熱媒を蒸発器外部熱媒ポンプにより循環可能とし、且つ、前記ヒートポンプの凝縮器外部回路を少なくとも１つの前記出力用熱交換器に接続して凝縮器外部熱媒ポンプによる前記凝縮器外部回路の熱媒の循環を可能とする熱媒回路、及び、制御装置を備えたヒートポンプシステムにおいて、
当該ヒートポンプシステムの前記ヒートポンプにおける運転負荷状態を予め複数の所定の熱負荷状態として設定し、複数の前記所定の熱負荷状態の内の何れかの熱負荷状態で前記ヒートポンプを運転すると共に、前記出力用熱交換器に前記ヒートポンプから供給する熱媒の熱量を前記ヒートポンプに設定した前記熱負荷状態の内の前記運転する熱負荷状態に合わせた所定の熱量を伝達するように熱媒の流量を調整することにより、所定の熱量を前記出力用熱交換器に供給するように制御し、前記所定の熱負荷状態を低温負荷、中温負荷、高温負荷とし、前記熱負荷状態の各々に合わせ、前記ヒートポンプから前記出力用熱交換器に供給する熱媒の流量を増大又は減少させると共に、複数の前記熱吸収用熱交換器の内、熱源から採取可能な熱容量の多い熱吸収用熱交換器を選択し、当該選択した熱吸収用熱交換器を前記ヒートポンプに接続して前記蒸発器外部回路の熱媒を循環させ、熱源からの熱エネルギーを前記ヒートポンプに供給することを特徴とするヒートポンプシステムの制御方法。
前記制御装置により、前記ヒートポンプから前記凝縮器外部回路に吐出される熱媒の温度が所定範囲を逸脱した時、前記ヒートポンプの前記凝縮器外部回路を循環する熱媒の流量を増減させて熱媒温度を所定範囲に維持することを特徴とする請求項４に記載したヒートポンプシステムの制御方法。
前記ヒートポンプから前記凝縮器外部回路に吐出されて前記出力用熱交換器に送出される熱媒の温度が所定の温度よりも低下したとき、前記出力用熱交換器の出力用一次回路から前記凝縮器外部回路へ戻される熱媒の一部を補助加熱装置に送り、前記補助加熱装置で加熱して前記凝縮器外部回路から前記出力用熱交換器へ熱媒を送る出力用一次回路に戻し、前記ヒートポンプから前記凝縮器外部回路に吐出された熱媒と合わせて前記出力用熱交換器に送ることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載したヒートポンプシステムの制御方法。