JPH0289941A - 蓄熱式空調装置 - Google Patents
蓄熱式空調装置Info
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- JPH0289941A JPH0289941A JP63239293A JP23929388A JPH0289941A JP H0289941 A JPH0289941 A JP H0289941A JP 63239293 A JP63239293 A JP 63239293A JP 23929388 A JP23929388 A JP 23929388A JP H0289941 A JPH0289941 A JP H0289941A
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は夜間電力によって蓄熱槽に蓄えた蓄熱を昼間の
空調用として熱負荷に供給し、空調装置のトータルラン
ニングコストの低減化を図ることのできる蓄熱式空調装
置に関する。
空調用として熱負荷に供給し、空調装置のトータルラン
ニングコストの低減化を図ることのできる蓄熱式空調装
置に関する。
上記のような蓄熱式空調装置においては、蓄熱槽だけで
運転し乍ら、熱負荷が大きくなると、併せて熱源装置を
運転する等の運転モードを切換選定する必要があるが、
従来は、蓄熱槽の出入口温度差と流量から熱負荷の状態
を想定し、運転方式を決定していた。
運転し乍ら、熱負荷が大きくなると、併せて熱源装置を
運転する等の運転モードを切換選定する必要があるが、
従来は、蓄熱槽の出入口温度差と流量から熱負荷の状態
を想定し、運転方式を決定していた。
このように、蓄熱槽の出入口温度差と流量を制御対象と
するものでは、運転の立上り時に熱負荷の状態が想定で
きないので、運転方式の適正さを欠くことがあった。
するものでは、運転の立上り時に熱負荷の状態が想定で
きないので、運転方式の適正さを欠くことがあった。
つまり、熱負荷とこの熱負荷に対して受熱・吸熱作用を
施す蓄熱槽・熱源装置との熱受授がバランスするまで、
前記出入口温度の変動が激しく制御が十分行なえず、そ
の為に、その立上り時間中に熱負荷に対応した適正な受
熱・吸熱作用が行なえない、空調効果が半減する虞れが
あった。
施す蓄熱槽・熱源装置との熱受授がバランスするまで、
前記出入口温度の変動が激しく制御が十分行なえず、そ
の為に、その立上り時間中に熱負荷に対応した適正な受
熱・吸熱作用が行なえない、空調効果が半減する虞れが
あった。
本発明の目的は、合理的な制御対象の選定によって、運
転の立上り時により適正な運転モードを選定できるもの
を提供する点にある。
転の立上り時により適正な運転モードを選定できるもの
を提供する点にある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による特徴構成は、熱源装置、蓄熱槽、熱負荷と
を直列に接続する熱媒体循環経路を設けるとともに、前
記蓄熱槽だけで前記熱媒体を加熱して前記熱負荷に給熱
する第1運転モードと、前記蓄熱槽と前記熱源装置とで
前記熱媒体を加熱して前記熱負荷に給熱する八運転モー
ドとを設け、暖房開始時の外気温が第1設定温度を越え
る温度であれば、前記第1運転モードによる運転を開始
し、暖房開始時の外気温が前記第1設定温度以下である
場合には、前記A運転モードによる運転を開始する制御
手段を設けて■ 外気温を暖房立上り時の制御対象とす
る点と、 ■ 外気温の高低によって、蓄熱槽だけの運転に対して
熱源装置で補助する運転モードを採用する点と、 にあり、その作用効果は次の通りである。
を直列に接続する熱媒体循環経路を設けるとともに、前
記蓄熱槽だけで前記熱媒体を加熱して前記熱負荷に給熱
する第1運転モードと、前記蓄熱槽と前記熱源装置とで
前記熱媒体を加熱して前記熱負荷に給熱する八運転モー
ドとを設け、暖房開始時の外気温が第1設定温度を越え
る温度であれば、前記第1運転モードによる運転を開始
し、暖房開始時の外気温が前記第1設定温度以下である
場合には、前記A運転モードによる運転を開始する制御
手段を設けて■ 外気温を暖房立上り時の制御対象とす
る点と、 ■ 外気温の高低によって、蓄熱槽だけの運転に対して
熱源装置で補助する運転モードを採用する点と、 にあり、その作用効果は次の通りである。
つまり、外気温の高低によって熱負荷の大まかな状態が
判断できるので、外気温が高く軽熱負荷の場合には、蓄
熱槽だけで運転を開始し、外気温が低く熱負荷が大きい
場合には、程度に応じて、A運転モードで運転を開始す
ることにする。
判断できるので、外気温が高く軽熱負荷の場合には、蓄
熱槽だけで運転を開始し、外気温が低く熱負荷が大きい
場合には、程度に応じて、A運転モードで運転を開始す
ることにする。
したがって、運転立上り時には熱負荷と近似状態にある
外気温を制御対象として選定することによって、熱負荷
に対応した運転モードで暖房運転を開始できる。
外気温を制御対象として選定することによって、熱負荷
に対応した運転モードで暖房運転を開始できる。
しかも、冬場においては空調を開始する朝方の外気温が
一日で一番低い状態であるので、この外気温を知ること
によって、暖房開始時に熱負荷に対する受熱量が不足す
ることはなく、日中に沿いても暖房開始時の運転モード
を維持するだけの大まかな制御方法でも空調負荷に対応
できるメリットもある。
一日で一番低い状態であるので、この外気温を知ること
によって、暖房開始時に熱負荷に対する受熱量が不足す
ることはなく、日中に沿いても暖房開始時の運転モード
を維持するだけの大まかな制御方法でも空調負荷に対応
できるメリットもある。
更に、蓄熱槽を運転することによって、夜間電力利用に
よるランニングコストの低減が図れるととも運転初期に
冷媒が低圧側に溜って、凝縮器に十分な冷媒が供給され
ず、立上り特性の悪いヒートポンプを補助的なものとす
ることができ、立上り時に蓄熱槽より熱負荷に対して十
分な給熱作用を行うことができる。
よるランニングコストの低減が図れるととも運転初期に
冷媒が低圧側に溜って、凝縮器に十分な冷媒が供給され
ず、立上り特性の悪いヒートポンプを補助的なものとす
ることができ、立上り時に蓄熱槽より熱負荷に対して十
分な給熱作用を行うことができる。
〔請求項3による作用効果〕
以上のように外気温によって初期運転条件を決めた後、
熱負荷変動を前記第1第2温度センサによって捉え、蓄
熱槽だけでは能力不足を来す場合に熱源装置を併せて運
転することによって、冷熱蓄熱材に比べて温熱蓄熱材の
占める割合が小さく設定しである蓄熱槽での温熱蓄熱量
に限界のある蓄熱形態を採るこの種の空調装置にあって
有効な運転制御形態を提供できるに至った。
熱負荷変動を前記第1第2温度センサによって捉え、蓄
熱槽だけでは能力不足を来す場合に熱源装置を併せて運
転することによって、冷熱蓄熱材に比べて温熱蓄熱材の
占める割合が小さく設定しである蓄熱槽での温熱蓄熱量
に限界のある蓄熱形態を採るこの種の空調装置にあって
有効な運転制御形態を提供できるに至った。
この蓄熱式空調装置は、熱源装置としてのヒートポンプ
(1)、熱負荷(4)としての熱負荷用熱交換器(4A
)、蓄熱槽(2)とを直列に接続する第1熱媒体として
のブライン循環経路(3)を設けるとともに、前記熱負
荷(4)と熱負荷用熱交換器(4A)とを循還する第2
熱媒体としての水循環経路(8)を設けて構成しである
。
(1)、熱負荷(4)としての熱負荷用熱交換器(4A
)、蓄熱槽(2)とを直列に接続する第1熱媒体として
のブライン循環経路(3)を設けるとともに、前記熱負
荷(4)と熱負荷用熱交換器(4A)とを循還する第2
熱媒体としての水循環経路(8)を設けて構成しである
。
前記ヒートポンプ(1)は膨張弁(Id)、蒸発器(l
a)、圧縮機(1b)、凝縮器(Ic)からなり、凝縮
器(1仁)で前記ブラインを加熱する構成を採っている
。前記蓄熱槽(2)は分割された4つの搏(2a)、
(2b)、 (2C)、 (2d)からなり、図示する
第1槽(2a)を温熱蓄熱槽にかつ他の3つの槽(2b
)。
a)、圧縮機(1b)、凝縮器(Ic)からなり、凝縮
器(1仁)で前記ブラインを加熱する構成を採っている
。前記蓄熱槽(2)は分割された4つの搏(2a)、
(2b)、 (2C)、 (2d)からなり、図示する
第1槽(2a)を温熱蓄熱槽にかつ他の3つの槽(2b
)。
(2c)、 (2d)を冷熱蓄熱槽に構成して、冬期に
於ても冷房を必要とするビル冷房等に対応させた冷房重
視型蓄熱形態を採っている。
於ても冷房を必要とするビル冷房等に対応させた冷房重
視型蓄熱形態を採っている。
前記ブライン循環経路(3〉 には、前記熱負荷用熱交
換器(4A)を迂回する第1バイパス路(9)と前記蓄
熱槽(2)を迂回する第2バイパス路(l0)とが設け
てあり、夜間に蓄熱だけを行う場合には、第1バイパス
路(9)を介してブラインを循環させる方法を採ること
ができる。又、前記ブライン循環経路(3〉 の前記蓄
熱槽(2)出口側にブライン温度(Tg)を検出する第
1温度センサ(7) と水循環経路(8)の前記熱負荷
用熱交換器(4A)出口側の水温(T、)を検出する第
2温度センサ(11)、及び、外気温を検出する第3温
度センサ(5〉 とが設けてあり、これらセンサ(5)
。
換器(4A)を迂回する第1バイパス路(9)と前記蓄
熱槽(2)を迂回する第2バイパス路(l0)とが設け
てあり、夜間に蓄熱だけを行う場合には、第1バイパス
路(9)を介してブラインを循環させる方法を採ること
ができる。又、前記ブライン循環経路(3〉 の前記蓄
熱槽(2)出口側にブライン温度(Tg)を検出する第
1温度センサ(7) と水循環経路(8)の前記熱負荷
用熱交換器(4A)出口側の水温(T、)を検出する第
2温度センサ(11)、及び、外気温を検出する第3温
度センサ(5〉 とが設けてあり、これらセンサ(5)
。
(7)、 (11)からの信号に基づいて前記ヒートポ
ンプ(1>及びその他の電磁弁等を制御するコンビコー
タ内蔵の制御手段(6)とが設けてある。
ンプ(1>及びその他の電磁弁等を制御するコンビコー
タ内蔵の制御手段(6)とが設けてある。
次に、暖房時の運転制御形態を説明する。まず、運転モ
ードとしては3形態あり、 第1運転モードは、蓄熱槽(2)だけでブラインを加熱
する運転を行い、ヒートポンプ(1)は停止させる。
ードとしては3形態あり、 第1運転モードは、蓄熱槽(2)だけでブラインを加熱
する運転を行い、ヒートポンプ(1)は停止させる。
A運転モードとしての第2運転モードは、蓄熱槽(2)
とともに50%能力でヒートポンプ(1)を運転してブ
ラインを加熱する。ここで、50%能力とは圧縮機の実
稼動気筒数を半分にして運転する能力制御形態をいう。
とともに50%能力でヒートポンプ(1)を運転してブ
ラインを加熱する。ここで、50%能力とは圧縮機の実
稼動気筒数を半分にして運転する能力制御形態をいう。
A運転モードとしての第3運転モードは、蓄熱槽(2)
とともに100%能力でヒートポンプ(1)を運転する
。従って、熱負荷(4)へ放熱したブラインは蓄熱槽(
2)と凝縮器(IC)で加熱され保有熱が高まる。
とともに100%能力でヒートポンプ(1)を運転する
。従って、熱負荷(4)へ放熱したブラインは蓄熱槽(
2)と凝縮器(IC)で加熱され保有熱が高まる。
上記した3つの運転モードを基に第2図のフロートチャ
ートを参考に暖房制御を説明する。
ートを参考に暖房制御を説明する。
まず、運転開始時点の朝方の外気温(TA)を測定する
。
。
外気温(TA)が第1設定温度(15℃)を越える温度
であれば、熱負荷(4)も小さいとして、第1運転モー
ドつまり蓄熱槽(2)だけで運転を開始し、その運転開
始後、前記第2温度センサ(11)が水温(T、)の第
4設定温度(44℃)以下の温度を感知すれば熱負荷が
増大したと判断して第2運転モードに切換えヒートポン
プ(1)を50%能力で運転する(ステップI)。
であれば、熱負荷(4)も小さいとして、第1運転モー
ドつまり蓄熱槽(2)だけで運転を開始し、その運転開
始後、前記第2温度センサ(11)が水温(T、)の第
4設定温度(44℃)以下の温度を感知すれば熱負荷が
増大したと判断して第2運転モードに切換えヒートポン
プ(1)を50%能力で運転する(ステップI)。
外気温(TA)が第I設定温度(15℃)から第2設定
温度(10℃)までの間の温度であれば、第2運転モー
ドつまり蓄熱槽(2)とヒートポンプ(1)を50%能
力で運転し、運転開始後、前記第2温度センサ(11)
が水温(’r0)の第4設定温度(44℃)以下の温度
を感知すれば熱負荷が増大したと判断して第3運転モー
ドつまり蓄熱槽(2)ト100%能力のヒートポンプ(
1)を運転する(ステップ■)。
温度(10℃)までの間の温度であれば、第2運転モー
ドつまり蓄熱槽(2)とヒートポンプ(1)を50%能
力で運転し、運転開始後、前記第2温度センサ(11)
が水温(’r0)の第4設定温度(44℃)以下の温度
を感知すれば熱負荷が増大したと判断して第3運転モー
ドつまり蓄熱槽(2)ト100%能力のヒートポンプ(
1)を運転する(ステップ■)。
外気温(TA)が前記第2設定温度(10℃)以下で第
3設定温度(5℃)以上の場合には、熱負荷(4)が大
きいとして第3運転モードで運転を開始し、所定時間経
過後(実際には4時間後)熱負荷(4)への給熱量が過
剰ではないかどうかを判断する為に先行して昇温する蓄
熱槽(2)の出ロブライン゛温度(TB)が第5設定温
度(48)以上であれば第2運転モードに切換えるとと
もに、この第2運転モードで前記水温(T0)が第4設
定温度(44℃)以下になれば、第3運転モードに戻す
ことにしている(ステップ■)。
3設定温度(5℃)以上の場合には、熱負荷(4)が大
きいとして第3運転モードで運転を開始し、所定時間経
過後(実際には4時間後)熱負荷(4)への給熱量が過
剰ではないかどうかを判断する為に先行して昇温する蓄
熱槽(2)の出ロブライン゛温度(TB)が第5設定温
度(48)以上であれば第2運転モードに切換えるとと
もに、この第2運転モードで前記水温(T0)が第4設
定温度(44℃)以下になれば、第3運転モードに戻す
ことにしている(ステップ■)。
外気温が第3設定温度以下である場合には、第3運転モ
ードのみによる運転を行い、熱負荷は日中も大きいとし
て第3運転モードを継続する(ステップ■)。
ードのみによる運転を行い、熱負荷は日中も大きいとし
て第3運転モードを継続する(ステップ■)。
■ ヒートポンプ(1)の能力制御としてはインバータ
制御によって無段階に制御する方式を採ってよい。
制御によって無段階に制御する方式を採ってよい。
■ 又、外気温(TA) に基づいて暖房開始時の運転
モードを選択した後、熱負荷に応じて運転モードを切換
える形態は上記実施例のものに限られろものではなく、
任意に変更が可能である。
モードを選択した後、熱負荷に応じて運転モードを切換
える形態は上記実施例のものに限られろものではなく、
任意に変更が可能である。
■ 前記運転で・−ドの切換条件として選定された設定
温度は、ヒートポンプ(1)及び蓄熱槽(2)の耐熱度
から任意に設定可能である。
温度は、ヒートポンプ(1)及び蓄熱槽(2)の耐熱度
から任意に設定可能である。
■ このような制御手段としては、外気温をみて人為的
に前記運転条件を切換える構成を採ってもよい。
に前記運転条件を切換える構成を採ってもよい。
■ 第1、第2熱媒体としては、ブライン、工場用温水
、井戸水等各種のものが使用可能である。
、井戸水等各種のものが使用可能である。
■ 熱源装置(1) としては、ヒートポンプとボイ
ラー等を併用してもよい。
ラー等を併用してもよい。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。
図面は本発明に係る蓄熱式空調装置の実施例を示し、第
1図は全体構成図、第2図は運転制御形態を示すフロー
チャート図、第3図(イ)、 (0)。 (ハ)、(ニ)は、夫々、第2図フローチャート図で示
したステップ1〜ステツプ■までの制御形態に対応する
グラフ図である。 (1)・・・・・・熱源装置、(2)・・・・・・蓄熱
槽、(3)・・・・・・熱媒体循環経路、(4)・・・
・・・熱負荷、(4A)・・・・・・熱交換器、(7)
・・・・・・第1温度センサ、(8)・・・・・・第2
熱媒体循環経路、(11)・・・・・・第2温度センサ
、(TA)・・・・・・外気温、(TA)、 (T、)
・・・・・・温度。
1図は全体構成図、第2図は運転制御形態を示すフロー
チャート図、第3図(イ)、 (0)。 (ハ)、(ニ)は、夫々、第2図フローチャート図で示
したステップ1〜ステツプ■までの制御形態に対応する
グラフ図である。 (1)・・・・・・熱源装置、(2)・・・・・・蓄熱
槽、(3)・・・・・・熱媒体循環経路、(4)・・・
・・・熱負荷、(4A)・・・・・・熱交換器、(7)
・・・・・・第1温度センサ、(8)・・・・・・第2
熱媒体循環経路、(11)・・・・・・第2温度センサ
、(TA)・・・・・・外気温、(TA)、 (T、)
・・・・・・温度。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、熱源装置(1)、蓄熱槽(2)、熱負荷(4)とを
直列に接続する熱媒体循環経路(3)を設けるとともに
、前記蓄熱槽(2)だけで前記熱媒体を加熱して前記熱
負荷(4)に給熱する第1運転モードと、前記蓄熱槽(
2)と前記熱源装置(1)とで前記熱媒体を加熱して前
記熱負荷(4)に給熱するA運転モードとを設け、 (イ)暖房開始時の外気温(T_A)が第1設定温度を
越える温度であれば、前記第1運転モードによる運転を
開始し、 (ロ)暖房開始時の外気温(T_A)が前記第1設定温
度以下である場合には、前記A運転モードによる運転を
開始する制御手段を設け てある蓄熱式空調装置。 2、熱源装置(1)、蓄熱槽(2)、熱負荷(4)とを
直列に接続する熱媒体循環経路(3)を設けるとともに
、前記蓄熱槽(2)だけで前記熱媒体を加熱して前記熱
負荷(4)に給熱する第1運転モードと、前記蓄熱槽(
2)と100%未満の出力で運転される前記熱源装置(
1)とで前記熱媒体を加熱して前記熱負荷(4)に給熱
する第2運転モードと、前記蓄熱槽(2)と100%出
力で運転される前記熱源装置(1)とで前記熱媒体を加
熱して前記熱負荷(4)に給熱する第3運転モードとを
設け、 (イ)暖房開始時の外気温(T_A)が第1設定温度を
越える温度であれば、前記第1運転モードによる運転を
開始し、 (ロ)暖房開始時の外気温(T_A)が前記第1設定温
度以下でかつこの第1設定温度より低い第2設定温度を
越える場合には、前記第2運転モードによる運転を開始
し、 (ハ)暖房開始時の外気温(T_A)が前記第2設定温
度以下である場合には、前記第3運転モードによる運転
を開始する制御手段を設 けてある蓄熱式空調装置。 3、熱源装置(1)、蓄熱槽(2)、熱負荷(4)用熱
交換器(4A)とを直列に連結する第1熱媒体循環経路
(3)を設けるとともに、前記熱負荷(4)用熱交換器
(4A)と前記熱負荷(4)とを連結する第2熱媒体循
環経路(8)を設け、前記第1熱媒体循環経路(3)の
前記蓄熱槽(2)出口側に第1温度センサ(7)を設け
るとともに、前記第2熱媒体循環経路(8)の前記熱交
換器(4A)出口側に第2温度センサ(11)を設け、
前記蓄熱槽(2)だけで前記第1熱媒体を加熱して前記
熱負荷(4)に給熱する第1運転モードと、前記蓄熱槽
(2)と100%未満の出力で運転される前記熱源装置
(1)とで前記第1熱媒体を加熱して前記熱負荷(4)
に給熱する第2運転モードと、前記蓄熱槽(2)と10
0%出力で運転される前記熱源装置(1)とで前記第1
熱媒体を加熱して前記熱負荷(4)に給熱する第3運転
モードとを設け、 「イ」暖房開始時の外気温(T_A)が第1設定温度を
越える温度であれば、前記第1運転モードによる運転を
開始し、運転開始後、前記第2温度センサ(11)が第
4設定温度以下の温度(T_0)を感知すれば前記第2
モード運転に切換え、 [ロ]暖房開始時の外気温(T_A)が前記第1設定温
度以下でかつこの第1設定温度より低い第2設定温度を
越える温度である場合には前記第2運転モードによる運
転を開始し、運転開始後、前記第2温度センサ(11)
が前記第4設定温度以下の温度(T_0)を感知すれば
前記第3モード運転に切換え、 「ハ」暖房開始時の外気温(T_A)が前記第2設定温
度以下でかつこの第2設定温度より低い第3設定温度以
上の場合には、第3運転モードによる運転を開始し、所
定時間経過後、前記第1温度センサ(7)が第5設定温
度以上の温度(T_B)を感知する場合は第2運転モー
ドによる運転に切換え、更に、設定時間後、前記第2温
度センサ(11)が前記第4設定温度以下の温度(T_
0)を感知すれば再度前記第3モード運転に切換え、 [ニ]暖房開始時の外気温(T_A)が前記第3設定温
度未満である場合には、第3運転モードのみによる運転
を行う制御手段を設けて ある蓄熱式空調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63239293A JP2644003B2 (ja) | 1988-09-24 | 1988-09-24 | 蓄熱式空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63239293A JP2644003B2 (ja) | 1988-09-24 | 1988-09-24 | 蓄熱式空調装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=17042579
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JP (1) | JP2644003B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007163071A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Hitachi Appliances Inc | ヒートポンプ式冷暖房装置 |
Families Citing this family (1)
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KR102062638B1 (ko) * | 2013-09-27 | 2020-01-07 | 한국전력공사 | 지능형 히트 펌프 장치 및 이의 제어 방법 |
Citations (1)
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JPH0213743A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Daikin Ind Ltd | 蓄熱式空気調和装置の運転制御装置 |
-
1988
- 1988-09-24 JP JP63239293A patent/JP2644003B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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JPH0213743A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Daikin Ind Ltd | 蓄熱式空気調和装置の運転制御装置 |
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JP2007163071A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Hitachi Appliances Inc | ヒートポンプ式冷暖房装置 |
Also Published As
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JP2644003B2 (ja) | 1997-08-25 |
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