JPS645222B2 - - Google Patents

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JPS645222B2
JPS645222B2 JP57040664A JP4066482A JPS645222B2 JP S645222 B2 JPS645222 B2 JP S645222B2 JP 57040664 A JP57040664 A JP 57040664A JP 4066482 A JP4066482 A JP 4066482A JP S645222 B2 JPS645222 B2 JP S645222B2
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JP
Japan
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temperature
boiler
heat pump
compressor
return
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JP57040664A
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JPS57164234A (en
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Ifuaasen Kurisuchian
Hansen Heningu
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Danfoss AS
Original Assignee
Danfoss AS
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Publication date
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Publication of JPS645222B2 publication Critical patent/JPS645222B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1039—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02—Water heaters
    • 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
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D23/1906—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
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    • G—PHYSICS
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
    • Y02A40/963—Off-grid food refrigeration
    • 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
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  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ボイラ及び熱ポンプを有し、この際
ボイラからは送り管が、前接続された温度調節弁
を有する少なくとも１個の放熱器に通じ、放熱器
からは帰り管がボイラに及び混合弁を介して送り
管に通じており、熱ポンプは閉回路に多段圧縮
機、帰り管に存在する凝縮器及び外部熱によつて
作動される蒸発器を包含し、凝縮器の後の帰り管
には帰り温度センサが存在していて、その出力信
号は圧縮機及びボイラを作動する温度制御装置に
送られ、更に同制御装置は屋外温度センサの屋外
温度信号を受取り、比較器を有する調節部及び屋
外温度センサと調節部との間には温度目標値変換
器を有しかつ屋外温度センサ及び帰り温度センサ
の信号に依存してボイラ及び熱ポンプの加熱容量
を、送り温度が所望の室温を越える値を有するよ
うに制御する形式の暖房装置に関する。
熱ポンプに関しては、熱ポンプによつて（熱源
から消費部に）伝達されるエネルギーと、圧縮機
に供給される（電気的）駆動エネルギーとの比率
を可及的に高くするような努力がなされている。
この比率は、熱源と熱消費部との間の温度差が可
及的に小さい場合に最も有利である。従つて熱ポ
ンプに関しては、蒸発器を可及的に高温にしかつ
凝縮器を可及的に低温にする努力がなされてい
る。
前記種類の暖房装置の場合、熱ポンプは時々し
か作動されないけれども、暖房回路の水の流量は
連続的であつて、ともなく熱消費量に依存して放
熱器の温度調節弁によつて無段的に変えられる。
この際凝縮器内の熱交換器の冷却のために同時に
役立つこの水の流量があまり小さいと、熱ポンプ
の作動ごとに凝縮器中に著しい温度上昇が起こ
る。これに対しては、送り管に通常配置された送
り温度センサが遅延的に応答し、その結果通常存
在する熱ポンプの安全遮断器が、凝縮器の圧力及
び温度の値が高すぎるとして（熱ポンプの高圧側
で）応答して熱ポンプを切断する。この結果熱ポ
ンプは、安全遮断器が応答したために頻繁に手動
で再作動されねばならない。これを回避しかつ安
全遮断器の応答前に制御装置が自動的に適当に迅
速に介入して高すぎる加熱を防止することができ
るために、一般に凝縮器の直後にもう１個の帰り
温度センサが配置されている。
圧縮機の耐用期間を可及的に長くしかつ損失を
より小さくするためには、圧縮機は可及的に連続
的に作動され、なるべくまれにしか再作動されな
いことが要求される。作動回数は一般に毎時可及
的に６回を越えてはならない。これを達成するた
めに、制御装置における時限装置によつて、熱ポ
ンプの圧縮機が単位時間当りの許容回数より多く
は作動しないように配慮することは公知である。
例えば圧縮機の１段階が長時間に亘つて作動さ
れ、最終的に所望室温の目標値に到達して同段階
が切断されると、同段階の次の作動は、実際の熱
消費量はもつと短い停止時間、例えば１〜２分を
要求しているのに、所定の停止時間（例えば10
分）が経過してしまうまでは阻止される。熱消費
量の増大時に圧縮機の１段階の再作動が阻止され
ていると、その間に温度が著しく低下するので、
制御装置は、それ自体としては圧縮機の１段階の
みで十分であるのに所定の停止時間後には結局圧
縮機の２段階を作動するかもしれない。今度は、
熱ポンプの容量が高過ぎるために圧縮機の２段階
の作動と切断の反復と共に連続振動（乱調）が、
熱消費量の変化するまで起こりうる。たとえ連続
振動が起こらないとしても、可及的に高い熱ポン
プの容量を有する連続的作動、つまり長い作動時
間及び短い停止時間（10分未満）は不可能であろ
う。
また時間制御による代りに、熱ポンプを、凝縮
器を通る水の流量を可及的に大きく選択すること
によつて、あまり敏速に応動しないように構成す
ることも公知である。これは、熱媒体として水を
用いる暖房装置の場合には、放熱器に並列された
バイパスリリーフバルブによつて達成される。こ
のバルブは送り管の設定圧力を超過すると開く。
熱消費量が下ると放熱器の温度調節弁が閉じる。
このような流量の抑制は前記バイパスバルブによ
つて部分的に補償される。
この構成は成程十分に安定な容量制御を可能に
する。しかしこの構成は可及的に低温の冷却水を
用いる凝縮器の運転に不利である。それというの
も実際には凝縮器に高温の送り水が供給されるか
らである。送り温度は屋外温度及び屋内温度に依
存して制御されるけれども、それでもなお高過ぎ
ることが多い、それというのも制御装置の精密な
調整が実地上では諸難点に遭遇するからである。
この結果熱ポンプを切断しなければならなくな
る。それというのも熱ポンプは高圧側ではその最
高作動温度（約55℃）のために（帰り管に存在す
る）凝縮器の温度を高めることはできないからで
ある。
本発明の課題は、より少ない経費で熱ポンプの
より良好な利用及び長い耐用期間を保証する冒頭
記載の種類の暖房装置を提供することである。
この課題は本発明により、屋外温度センサ及び
帰り温度センサによつてのみ作動される調節部が
比較器の次に接続された積分器を有し、温度目標
値変換器と比較器との間には、温度目標値信号を
圧縮機の作動限界温度の上限値（55℃）に制限す
る制限器が存在し、調節部の出力信号が圧縮機段
階及びボイラに配属された、異なる応答閾値を有
する閾値作動スイツチに送られ、これらのスイツ
チのうちボイラ作動スイツチが最高の応答閾値を
有しかつ送り水は放熱器を介してのみ帰り管に移
送可能であることによつて解決される。
本発明の場合には、送り温度センサのみなら
ず、放熱器に並列に配置されたバルブも省略され
る。それにもかかわらず積分器を使用するため
に、熱ポンプの作動時間／切断時間の比が高く、
ひいては単位時間当りの作動回数が少なく、従つ
て耐用期間がより長くなりかつ作動エネルギーの
損失がより小さいことが保証されている。ボイラ
は、圧縮機あるいは熱ポンプが作動限界の上限温
度つまり供給可能の最大容量をどうしても越えざ
るを得ない場合のみ作動される。制限器は、熱ポ
ンプが場合によつて作動限界の上限温度値を用い
て更に連続的に作動されるように動作する。屋外
温度に応じて所望の室温を保つために必要な圧縮
機の段階数のみが作動される。場合によつてはボ
イラが切断されて熱ポンプのみが運転される。従
つて熱ポンプは、あまりに頻繁に作動及び切断さ
れることなく、消費部側で保証すべき全熱消費量
の大きな部分を引受ける。
好ましくは、温度目標値変換器から制限器に通
じる接続部とボイラの閾値作動スイツチとの間に
閾値段及びスイツチ投入ゲートが直列に存在して
いて、前記閾値段が、温度目標値変換器の出力信
号が少なくとも圧縮機の作動限界に合致する場合
のみボイラを作動する出力信号を発生するように
工夫されている。この場合スイツチ投入ゲートが
開路されていて、屋外温度に依存する温度目標値
信号が閾値段の閾値を越える場合には、ボイラは
連続的に作動されており、熱ポンプが残りの消費
量を保証する。
閾値段は、スイツチ投入ゲートの開路している
場合に屋外温度のすでに僅かの変動により圧縮機
作動限界のあたりでボイラの頻繁な作動及び切断
の起こるのを防止するためにヒステリシスを有す
ることができる。
次に、所与の屋外温度下でのボイラ温度は、送
り温度が暖房装置によつて暖房すべき室の所望の
最高温度を保つために必要であるよりも高いよう
な極めて高い設定値に調節されているのが有利で
ある。これによつて、この所与の屋外温度下での
ボイラの作動の際には、放熱器の温度調節弁の流
量制御がより一層強くなり、ひいては放熱器を通
る流量がより小さくなるので、放熱器中の温水は
更に著しく冷却され、従つて凝縮器はより一層低
温の水を負荷される。これによつて、保証すべき
熱消費量に対する熱ポンプの分担が更に増大する
ことになる。
次に本発明を有利な実施例を示す図面により詳
述する。
第１図による暖房装置は、油又は他の燃料、例
えばガスを用いて加熱されるか又は電気的に加熱
されてもよいボイラ１１を有する。ボイラ１１か
らは送り管１２が並列に配置された数個の放熱器
１３に通じるが、放熱器の前には温度調節弁１４
が接続されている。放熱器からは帰り管１５がボ
イラ１１と混合弁１６を介して送り管１２に復帰
する。送り管１２には水循環ポンプ１７が存在
し、帰り管１５には熱ポンプの凝縮器１８が存在
するが、熱ポンプはその回路内に更に蒸発器１９
及び三段圧縮機２０も有する。帰り温度センサ２
１は凝縮器１８の直後の帰り温度を測定する。帰
り温度センサ２１及び屋外温度センサ２２は電気
的制御装置２３に作用し、同装置は凝縮器の後の
帰り温度及び屋外温度に依存して圧縮機２０の１
個以上の段階及びボイラ１１を作動する。この際
前記帰り温度と屋外温度との間の差の増大に従つ
て圧縮機の第一段階は導線２４を介して、第二段
階は導線２５を介して、第三段階は導線２６を介
して作動され、ボイラ１１は導線２７を介して作
動される。凝縮器１８は、帰り水の流れの中に存
在する熱交換器、例えばコイル状管を包含する。
この熱交換器には、蒸発器１９によつて蒸発さ
れ、圧縮機２０によつて圧縮され、それによつて
加熱された冷媒が供給される。放熱器１３から凝
縮器１８に移送された冷却帰り水は、凝縮器１８
中の熱交換器を介して、圧縮された冷媒から熱を
受取るので加熱され、冷媒は冷却され、同時に凝
縮される。蒸発器１９は地上又は外気に接して存
在していて、その環境から冷却された凝縮冷媒を
蒸発させる熱を受取るので、同冷媒は再び圧縮機
２０によつて圧縮されて凝縮器１８に供給されう
る。要素１８，１９及び２０から構成される熱ポ
ンプは、帰り管１５の帰り水が凝縮器１８の後で
屋外温度に対して相対的な所望温度を獲得するま
で制御装置２３によつて作動される。屋外温度の
極めて低い場合圧縮機２０の容量が必要帰り温度
を獲得するには十分でない場合には、制御装置２
３はさらにボイラ１１を作動する。
第２図によれば制御装置２３は比較器２９及び
積分器３０を有する調節部２８を包含する。比較
器２９の入力部（＋）には、帰り温度センサ２１
の出力信号（Ｘ）が調節すべき温度の実際値とし
て送られ、比較器２９の他の入力部（−）には、
屋外温度TAを示す屋外温度センサ２２の出力信
号から導出される信号Ｗが凝縮器の後の帰り温度
TRHの目標値として送られる。目標値信号Ｗを形
成するために、屋外温度センサ２２と比較器２９
の他の入力部（−）との間には温度目標値変換器
３１及び次に接続された制限器３２が存在する。
温度目標値変換器３１によつて屋外温度TAには
その都度帰り温度TRHが相関されていて、帰り温
度TRHは屋外温度TAの低下と共に増大し、またそ
の逆になる。この際変換器３１を該暖房装置の設
計に適合させるために、同変換器３１の伝達特性
曲線の勾配を種々の値に調整することができる。
制限器３２は、帰り温度目標値Ｗが上限値を越え
るのを防止する。この上限値は圧縮機２０の作動
温度の上限、つまり圧縮機２０あるいは熱ポンプ
に過負荷を加えることなく圧縮機２０あるいは熱
ポンプを用いて得られる最高温度、通常55℃に相
当する。偏差XWの積分によつて形成された調節
量ｙを示す調節部２８又は積分器３０の出力信号
は同時に、３個の閾値作動スイツチ３３，３４及
び３５には直接に、四番目の閾値作動スイツチ３
６にはアナログ論理和素子を介して伝送される。
閾値作動スイツチ３３〜３５はそれぞれ圧縮器の
段階，及びに配属しており、閾値作動スイ
ツチ３６は、追加加熱段階として働くボイラ１
１に配属している。
調節部２８からの信号Ｙは熱消費量に応じて
種々の値をとる。調節範囲の低い部分では閾値作
動スイツチ３３のみが投入されなければならな
い。他の作動スイツチ３４および３５が確実に応
答しないようにするために、当該作動スイツチの
入力部に応答値が設定されている。この場合同入
力部には例えば比較装置が設けられていて、ここ
で信号Ｙは一つの入力部で接続され、他の入力部
には調節可能の標準値が設定されうる。このよう
にして段階，およびはそれぞれ前のものよ
りも高い標準値を有しており、従つてそれぞれの
調節信号Ｙは次の段階のスイツチを投入するため
には常に前のものよりも高くなければならない。
次に、温度目標値変換器３１を制限器３２に結
合する導線と論理和素子３７の二番目の入力部と
の間に閾値段３８及びスイツチ投入ゲート３９が
直列に存在する。閾値段３８は、温度目標値変換
器３１から閾値段３８に送られる帰り温度の目標
値信号が55℃、つまり圧縮器の作動限界温度を越
える値を有する場合のみ出力信号を発生する。閾
値段３８は、屋外温度の小さな変動を制御過程に
影響させないために、好ましくは微小ヒステリシ
スを有している。スイツチ投入ゲート３９は作動
形式選択スイツチとして働き、同スイツチは手動
又は自動的に操作可能であつて、寒冷な季節の
間、少なくとも冬季には閉じられている。
調節部２８は、代表的な熱ポンプに接続する場
合、毎回６回の作動回数を越えない熱ポンプの作
動頻度を与えるように構成されている。また同調
節部は、限界に近い熱消費量の際に圧縮機のｎ段
階の容量とｎ＋１段階の容量との間に乱調が生じ
ないようにも構成されている。図面の実施例の場
合には、負荷又は熱消費量に対する毎時の圧縮機
作動数の依存関係は第３図の経過をとる。
約−７℃よりも高い屋外温度TA（第４図）の際
には、スイツチ投入ゲート３９は遮断されてい
て、（第２図のようにスイツチは開いている）、同
ゲートは信号を閾値段３８から論理和素子３７を
介して閾値作動スイツチ３６に通さない。この作
動形式の場合には従つて圧縮機２０及びボイラ１
１は調節部２８によつてのみ作動される。TA＞
−７の前記作動範囲の場合（第４図では点線で表
わした垂直線の右方）には、所望の室温を保つた
めに必要な送り温度TVLは（変換器３１で調節さ
れる）直線１によつて表わされる。この送り温度
は一点破線２によつて表わされた55℃の圧縮機作
動限界温度よりも低いので、熱ポンプの容量の十
分な場合には、この送り温度をボイラ１１を追加
的に作動することなく熱ポンプによつてのみ獲得
することができる。従つて凝縮器１８の後で測定
された帰り温度TRHは混合弁１６の後の送り管中
の送り温度TVLと同等であつて、通常の場合には
制御装置２３は熱ポンプのみが作動されて全必要
加熱容量を調達するように作動する。屋外温度が
極めて低下して、それに応じて大きい偏差が生
じ、その偏差の制御のためには熱ポンプの設計加
熱容量があまりに小さいために熱ポンプのみでは
不十分になつて55℃の送り温度さえも保つことが
できない場合には、積分器３０が極めて高い調節
信号ｙを発生してボイラも作動される。凝縮器１
８の前で測定される帰り温度TRV（ボイラ１１が
作動される場合には第４図の曲線３によつて表わ
される）は、ボイラ１１を用いない帰り温度TRV
（第４図の曲線４）に対して、送り温度又は凝縮
器１８の後で測定された帰り温度TRH（第４図の
直線１）の遥か下の方にあるので、凝縮器１８
は、直線１と曲線３との間の垂直距離に相応する
高い熱量を吸収することのできる比較的低温の帰
り水によつて負荷される。これに対して、公知暖
房装置の場合には本発明による暖房装置とは対照
的に第１図で点線で図示したバイパスリリーフバ
ルブ４０が放熱器１３及びその温度調節弁１４に
並列的に存在し、温度調節弁１４が設定目標値の
室温に接近する際に閉じると前記リリーフバルブ
を介して温水が放熱器１３のそばを通過して帰り
管１５に流入しうる形式であつて、この公知装置
の場合には帰り温度は本発明の暖房装置の場合よ
りも常に高い、それというのも本発明の暖房装置
の場合には室温の増大と共に放熱器１３を通る流
量は減少し、従つて放熱器１３中の水は流量の小
さい場合には流量の大きい場合よりも室温を保つ
ために著しく冷却され、送り温水は直接帰り管１
５には流入しないからである。従つて本発明によ
る熱ポンプは特定の帰り温度（ひいては室温）を
維持するに当つてボイラ１１と比べると、バイパ
スバルブ４０を有する公知暖房装置の場合よりも
平均して作動時間は長い。図示のようにゲート３
９が遮断される場合屋外温度TAが、熱ポンプの
みを用いて所望の室温を得るためには帰り温度
TRHが55℃を越えざるを得ない程下がると、目標
値信号Ｗは制限器３２によつて55℃に制限され
る。次に帰り温度TRHがこの値に調節される、よ
り厳密にいえば熱ポンプの容量の上限を越えるこ
となく熱ポンプによつてのみこの調節は行なわれ
るが、必要ならばボイラによつて送り温度の一層
高い値がもたらされる。同時に帰り温度TRHの所
定の目標値を保つためには圧縮機の段階，及
びからは正に必要な圧縮機２０の容量に相応す
る程度の操作量しか常に投入されない。
これに対してスイツチ投入ゲート３９が（寒冷
な季節に）閉路されている（スイツチ３９が閉じ
られている）場合には、帰り温度目標値Ｗが55℃
よりも高くなるまで屋外温度TAが低下していな
い限り、圧縮機２０及びボイラ１１が調節部３８
の出力信号ｙによつてのみ作動される、それとい
うのもこの場合には閾値段３８が出力信号を発信
しないからである。帰り温度目標値信号が制限器
３２の入力部で55℃の値を越える時初めて閾値段
３８が出力信号を発生し、同信号は（開路され
た）ゲート３９及び論理和素子３７を介して閾値
作動スイツチ３６を作動し、ひいてはボイラ１１
を作動する。この際ボイラは、所望の室温（第４
図の直線１の延長点線）を保つために必要である
よりも著しく高い送り温度TVL（直線５）を生じ
る一定の加熱容量に調節される。この場合にはま
た制限器３２も、圧縮機あるいは熱ポンプの作動
限界温度55℃を越えないように、つまり帰り温度
TRHが一点破線２によつて表わされた値を保つよ
うに動作する。これに対して送り温度TVLは必要
以上に著しく上昇する。従つて今度は温度調節弁
１４が温水流量を一層強く抑制するので、それに
応じて放熱器１３中の水は、送り温度が低下して
放熱器１３を通る流量がそれだけ大きくなる時よ
りも強く冷却される（曲線３）、それというのも
流量が小さくなればより一層長い時間が冷却のた
めに利用されるからである。従つてまたこのよう
な場合には凝縮器１８に供給される帰り水も比較
的低温なので、熱ポンプは全熱消費量を保証する
ために比較的大きな寄与をする。この熱ポンプの
寄与は−７℃よりも低い屋外温度の場合には曲線
３と直線２との間の距離に相当するが、この場合
のボイラ１１の寄与は直線２と直線５との間の間
隔に相当する。
熱ポンプの効率は、従つて本発明による解決手
段の場合には公知の場合よりを良好である、それ
というのも帰り水の温度、従つて凝縮器温度が可
及的に十分に低下されるからである。暖房装置の
場合ボイラの設定温度は、少なくとも過沸騰安全
装置としてともかく存在するボイラサーモスタツ
トによつて制御される。
本発明によれば、圧縮機容量に対する帰り水の
量の割合が不利であるにも拘らず圧縮機の作動数
を少なくすることができる。例えば１年について
みると、本発明による熱ポンプが第４図で陰影線
で示した領域でも作動することができるので、公
知装置の場合よりもはるかに長い熱ポンプの作動
時間が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による暖房装置のブロツク回路
図であり、第２図は該暖房装置の制御装置のブロ
ツク回路図であり、第３図は暖房すべき室の熱消
費量に対する毎時の圧縮機作動頻度の依存関係を
示すグラフであり、第４図は屋外温度に対する該
暖房装置の送り温度及び帰り温度の依存関係を示
すグラフである。 １１……ボイラ、１２……送り管、１３……放
熱器、１４……温度調節弁、１５……帰り管、１
６……混合弁、１８……凝縮器、１９……蒸発
器、２０……圧縮機、２１……帰り温度センサ、
２２……屋外温度センサ、２３……制御装置、２
４……圧縮器の第一段階、２５……同第二段階、
２６……同第三段階、２８……調節部、２９……
比較器、３０……積分器、３１……温度目標値変
換器、３２……制限器、３３，３４，３５……閾
値作動スイツチ、３６……ボイラ閾値作動スイツ
チ、３８……閾値段、３９……スイツチ投入ゲー
ト、 第４図：１……凝縮器後の帰り温度TRH又は送
り温度TVL、２……圧縮器の作動限界温度、３…
…ボイラを用いる凝縮器前の帰り温度TRV、４…
…ボイラを用いない凝縮器前の帰り温度TRV。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ボイラ及び熱ポンプを有し、前記ボイラから
    は送り管が、前接続された温度調節弁を有する少
    なくとも１個の放熱器に通じ、放熱器からは帰り
    管がボイラに及び混合弁を介して送り管に通じて
    おり；前記熱ポンプは閉回路に多段圧縮機、帰り
    管に存在する凝縮器及び外部熱によつて作動され
    る蒸発器を包含し；凝縮器の後の帰り管には帰り
    温度センサが存在していて、その出力信号は前記
    圧縮機及びボイラを作動する温度制御装置に送ら
    れ、更に温度制御装置は屋外温度センサの屋外温
    度信号を受取り；比較器を有する調節部及び屋外
    温度センサと調節部との間には温度目標値変換器
    を有しかつ屋外温度センサ及び帰り温度センサの
    信号に依存してボイラ及び熱ポンプの加熱容量
    を、送り温度が所望の室温を越える値を有するよ
    うに制御する形式の暖房装置において、屋外温度
    センサ２２及び帰り温度センサ２１によつてのみ
    作動される調節部２８が比較器２９の次に接続さ
    れた積分器３０を有し、温度目標値変換器３１と
    比較器２９との間には、温度目標値信号を圧縮機
    ２０の作動限界温度の上限値５５℃に制限する制
    限器３２が存在し、調節部２８の出力信号ｙが圧
    縮機段階，，及びボイラ１１に配属され
    た、異なる応答閾値を有する閾値作動スイツチ３
    ３〜３６に送られ、これらのスイツチのうちボイ
    ラ作動スイツチ３６が最高の応答閾値を有しかつ
    送り水は放熱器１３を介してのみ帰り管１５に移
    送可能であることを特徴とするボイラ及び熱ポン
    プを有する暖房装置。 ２ ボイラ及び熱ポンプを有し、前記ボイラから
    は送り管が、前接続された温度調節弁を有する少
    なくとも１個の放熱器に通じ、放熱器からは帰り
    管がボイラに及び混合弁を介して送り管に通じて
    おり；熱ポンプは閉回路に多段圧縮機、帰り管に
    存在する凝縮器及び外部熱によつて作動される蒸
    発器を包含し；凝縮器の後の帰り管には帰り温度
    センサが存在していて、その出力信号は前記圧縮
    機及びボイラを作動する温度制御装置に送られ、
    更に温度制御装置は屋外温度センサの屋外温度信
    号を受取り；比較器を有する調節部及び屋外温度
    センサと調節部との間には温度目標値変換器を有
    しかつ屋外温度センサ及び帰り温度センサの信号
    に依存してボイラ及び熱ポンプの加熱容量を、送
    り温度が所望の室温を越える値を有するように制
    御する形式の暖房装置において、温度目標値変換
    器３１から制限器３２に通じる接続部とボイラ１
    １の閾値作動スイツチ３６との間に閾値段３８及
    びスイツチ投入ゲート３９が直列に存在してお
    り、前記閾値段３８が、温度目標値変換器３１の
    出力信号が少なくとも圧縮機の作動限界温度55℃
    に応答する場合のみボイラ１１を作動する出力信
    号を発生することを特徴とするボイラ及び熱ポン
    プを有する暖房装置。 ３ 閾値段３８がヒステリシスを有する、特許請
    求の範囲第２項記載の装置。
JP57040664A 1981-03-14 1982-03-15 Heater with heating boiler and heat pump Granted JPS57164234A (en)

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