WO2018173218A1 - 熱媒循環システム - Google Patents

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WO2018173218A1
WO2018173218A1 PCT/JP2017/011833 JP2017011833W WO2018173218A1 WO 2018173218 A1 WO2018173218 A1 WO 2018173218A1 JP 2017011833 W JP2017011833 W JP 2017011833W WO 2018173218 A1 WO2018173218 A1 WO 2018173218A1
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heating
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load
heat
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▲泰▼成 松村
直紀 柴崎
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a heat medium circulation system.
  • a heat medium circulation system for supplying a heat medium heated by a heating means to a heating terminal is widely used.
  • the frequency of starting and stopping of the heating means increases. As a result, the life of the heating means may be shortened.
  • the heating device disclosed in Patent Document 1 below is configured as follows.
  • the temperature of the heating medium is controlled so that the temperature of the heating medium sent to the heating terminal becomes equal to the set temperature.
  • the temperature of the heat medium is controlled so that the temperature of the heat medium sent to the heating terminal is equal to the correction temperature obtained by adding the first predetermined temperature to the set temperature.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is possible to start and stop the heating means for heating the heating medium without increasing the temperature of the heating medium supplied to the heating terminal more than necessary. It aims at providing the heat-medium circulation system which can make frequency low.
  • the heating medium circulation system of the present invention includes a heating means for heating the heating medium, a pump for circulating the heating medium in a circulation circuit passing through the heating terminal and the heating means, and the heating medium heated by the heating means is supplied to the heating terminal.
  • Load detecting means for detecting a heating load at the time of heating operation, control means for adjusting the heating capacity of the heating means, and the circulation flow rate that is the flow rate of the heat medium passing through the heating means, and the control means If the heating load detected when the circulation flow rate is equal to the first flow rate is lower than the minimum load, which is a load balanced with the minimum heating capacity of the heating means, the circulation flow rate is higher than the first flow rate.
  • the circulating flow rate is adjusted to be higher.
  • FIG. 1 is a diagram showing a heat medium circulation system according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating processing executed by the control device in the first embodiment.
  • 10 is a flowchart illustrating processing executed by the control device in the second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a heat medium circulation system 1 according to the first embodiment.
  • the heat medium circulation system 1 according to Embodiment 1 includes a heat pump device 11 that heats a liquid heat medium.
  • the heat medium may be water or a liquid heat medium other than water, such as a calcium chloride aqueous solution, an ethylene glycol aqueous solution, or an alcohol.
  • the heat pump device 11 and the heating terminal 20 are connected via a first passage 9 and a second passage 10 through which the heat medium passes.
  • a circulation circuit in which the heat medium circulates is formed by the first passage 9, the second passage 10, the heat pump device 11, and the heating terminal 20.
  • the heat pump apparatus 11 is arrange
  • the heating terminal 20 is installed in the room 100.
  • the heating terminal 20 includes at least one heater that warms the room 100 by dissipating heat from the heat medium.
  • the heating appliance may be, for example, any one of a floor heating panel installed under the floor, a radiator or panel heater installed on an indoor wall surface, and a fan convector.
  • the types thereof may be the same or different.
  • the connection method of these heating appliances may be any of a series, a parallel, a combination of series and parallel.
  • the heat pump device 11 has an inlet 11a and an outlet 11b.
  • the heating terminal 20 has an inlet 20a and an outlet 20b.
  • the inlet 11 a of the heat pump device 11 communicates with the outlet 20 b of the heating terminal 20 through the first passage 9.
  • the outlet 11 b of the heat pump device 11 communicates with the inlet 20 a of the heating terminal 20 via the second passage 10.
  • the pump 2 is connected in the middle of the first passage 9.
  • the heat medium circulates in a circulation circuit that passes through the first passage 9, the second passage 10, the heat pump device 11, and the heating terminal 20.
  • the flow sensor 3 detects the volume flow rate of the heat medium.
  • the flow rate sensor 3 is installed in the second passage 10.
  • An outlet temperature sensor 4 is installed in the second passage 10.
  • the outlet temperature sensor 4 detects the temperature of the heat medium flowing out from the outlet 11b of the heat pump device 11 (hereinafter referred to as “outlet temperature”).
  • the temperature sensor 5 is installed.
  • the return temperature sensor 5 detects the temperature of the heating medium that passes through the heating terminal 20 and returns to the inlet 11 a of the heat pump device 11 (hereinafter referred to as “return temperature”).
  • the heat pump device 11 includes a refrigerant circuit in which the compressor 12, the first heat exchanger 13, the decompression device 14, and the second heat exchanger 15 are connected in an annular shape by refrigerant piping.
  • the refrigerant enclosed in the refrigerant circuit may be, for example, carbon dioxide, ammonia, propane, isobutane, HFC or other chlorofluorocarbon, HFO-1123, or HFO-1234yf.
  • the heat pump device 11 operates the heat pump cycle using this refrigerant circuit.
  • heat is exchanged between the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 12 and the heat medium flowing in from the first passage 9.
  • the decompression device 14 expands the high-pressure refrigerant after passing through the first heat exchanger 13 into a low-pressure refrigerant.
  • the decompression device 14 may be, for example, an expansion valve whose opening degree can be changed, or a capillary tube.
  • the second heat exchanger 15 evaporates the low-pressure refrigerant by absorbing the heat of the fluid into the low-pressure refrigerant.
  • the fluid is outside air.
  • the heat pump device 11 according to the present embodiment includes a blower 16 that supplies outside air to the second heat exchanger 15.
  • ground water, drainage, solar hot water, or the like can be used as a fluid for exchanging heat with the low-pressure refrigerant in the second heat exchanger 15.
  • the heat medium circulation system 1 includes a control device 6 and a terminal device 7.
  • the heat pump device 11, the pump 2, the flow rate sensor 3, the outlet temperature sensor 4, and the return temperature sensor 5 are electrically connected to the control device 6.
  • the control device 6 controls the operation of the heat medium circulation system 1.
  • the control device 6 and the terminal device 7 are connected so as to be capable of data communication in both directions by wire or wireless.
  • the terminal device 7 may be installed in the room 100.
  • the terminal device 7 has a function of accepting a user operation related to a driving operation command, a change of a set value, and the like.
  • the terminal device 7 is an example of an operation terminal or a user interface.
  • the terminal device 7 may be equipped with a display unit for displaying information such as the state of the heat medium circulation system 1, an operation unit such as a switch operated by a user, a speaker, a microphone, and the like.
  • the heat medium circulation system 1 may include a plurality of terminal devices 7 installed at different places.
  • the heat medium circulation system 1 can perform heating operation.
  • the heating operation is an operation for supplying the heating medium heated by the heat pump device 11 to the heating terminal 20.
  • the heat pump device 11 and the pump 2 are operated.
  • the control device 6 can adjust the heating capacity of the heat pump device 11.
  • the heating capacity of the heat pump device 11 is the amount of heat that the heat pump device 11 gives to the heat medium per hour.
  • the unit of the heating capacity of the heat pump device 11 is “watts”, for example.
  • the control apparatus 6 can adjust the heating capability of the heat pump apparatus 11 by changing the operating frequency of the compressor 12 of the heat pump apparatus 11 by inverter control, for example.
  • the minimum heating capacity of the heat pump device 11 corresponds to the heating capacity of the heat pump device 11 when the operating frequency of the compressor 12 is the lowest frequency.
  • the volume flow rate of the heat medium passing through the heat pump device 11 is hereinafter referred to as “circulation flow rate”.
  • the control device 6 can adjust the circulation flow rate.
  • the control device 6 can adjust the circulation flow rate by adjusting the rotational speed of the pump 2, for example.
  • the pump 2 may be provided with a pulse width modulation control type DC motor that can change the rotation speed by a speed command voltage from the control device 6.
  • the circulation flow rate can be detected by the flow rate sensor 3.
  • the heat medium circulation system 1 may include a means for detecting the room temperature of the room 100 where the heating terminal 20 is located.
  • the terminal device 7 in the room 100 may include a room temperature sensor.
  • the detected room temperature of the actual room 100 is referred to as “real room temperature”.
  • the target value of the room temperature of the room 100 is referred to as “target room temperature”.
  • the user may set the target room temperature by operating the terminal device 7.
  • the control device 6 can receive information on the actual room temperature and the target room temperature from the terminal device 7.
  • the control device 6 can control the operation of the pump 2 so that the circulating flow rate detected by the flow sensor 3 becomes equal to the target circulating flow rate.
  • the user may be able to set the value of the target circulation flow rate by operating the terminal device 7.
  • the terminal device 7 it is assumed that the user can select the target circulation flow rate in six stages from the flow level 1 to the flow level 6.
  • the target circulation flow rate is set as 3 L / min.
  • the flow rate level 2 is set, the flow rate is increased by 1 L / min as 4 L / min.
  • the target circulation flow rate may be set as 8 L / min.
  • the user may input a specific numerical value of the target circulation flow rate to the terminal device 7.
  • the control apparatus 6 may set the value of target circulation flow volume according to the difference of target room temperature and real room temperature, for example.
  • the “target circulation flow rate” corresponds to the “first flow rate”.
  • the target value of the outlet temperature may be referred to as “target outlet temperature”.
  • the outlet temperature detected by the outlet temperature sensor 4 may be referred to as “actual outlet temperature”.
  • the control device 6 can control the operation of the heat pump device 11 so that the actual outlet temperature becomes equal to the target outlet temperature. For example, when the actual outlet temperature is higher than the target outlet temperature, the control device 6 controls the operation of the heat pump device 11 so that the heating capacity is reduced. Alternatively, when the actual outlet temperature is lower than the target outlet temperature, the control device 6 controls the operation of the heat pump device 11 so as to increase the heating capacity.
  • the user may be able to set the target outlet temperature value by operating the terminal device 7.
  • the control apparatus 6 may set the value of target outlet temperature according to the difference of target room temperature and real room temperature, for example.
  • the control device 6 controls the operation of the heat pump device 11 so that the actual outlet temperature becomes equal to the target outlet temperature, so that the heating medium having a temperature higher than the user's expectation is heated. The supply to the terminal 20 can be prevented.
  • the heat medium circulation system 1 includes a load detection unit that detects a heating load during heating operation.
  • the heating load is the amount of heat dissipated from the heating terminal 20 per hour.
  • the unit of the heating load is “watts”, for example.
  • the heating load can be detected using the flow rate sensor 3, the outlet temperature sensor 4, and the return temperature sensor 5.
  • the heating load is HL
  • the volume flow rate of the heating medium detected by the flow sensor 3 is V
  • the temperature of the heating medium detected by the outlet temperature sensor 4 is T1
  • the temperature of the heating medium is detected by the return temperature sensor 5.
  • ⁇ is a constant determined according to the specific heat and density of the heat medium.
  • the control device 6 controls the operation of the heat pump device 11 so that the heating capacity is lowered.
  • the heating capacity of the heat pump device 11 cannot be adjusted to a value lower than the minimum heating capacity.
  • the control device 6 stops the heat pump device 11 when the actual outlet temperature becomes higher than the target outlet temperature and exceeds the allowable range. Thereby, it can prevent that the heating medium of temperature higher than the temperature which meets a user's expectation is supplied to the heating terminal 20.
  • FIG. After stopping the heat pump device 11 in this way, the control device 6 restarts the heat pump device 11 in accordance with a decrease in actual room temperature or a decrease in actual outlet temperature.
  • the frequency of activation and stop of the heat pump device 11 may be increased by repeating the above operation. If the frequency of starting and stopping of the heat pump device 11 is high, the number of times of starting and stopping the compressor 12 increases, which may shorten the life of the heat pump device 11, particularly the life of the compressor 12.
  • the heating load that balances the minimum heating capacity of the heat pump device 11 is referred to as “minimum load”.
  • the unit of the minimum load is, for example, “watt”.
  • the control device 6 stores a value of the minimum load. In the heating operation in which the heat pump device 11 is operated with the minimum heating capacity, when the actual outlet temperature is maintained at a substantially constant value, the heating load at that time is balanced with the minimum heating capacity of the heat pump device 11. It is thought that there is.
  • the value of the minimum load stored in the control device 6 may be a value equal to the minimum heating capacity of the heat pump device 11, for example.
  • the value of the minimum load stored by the control device 6 may be a slightly lower value than the minimum heating capacity of the heat pump device 11.
  • FIG. 2 is a flowchart showing processing executed by the control device 6 in the first embodiment. During the execution of the heating operation, the control device 6 periodically repeats the process of this flowchart.
  • FIG. 2 is a flowchart showing processing executed by the control device 6 in the first embodiment. During the execution of the heating operation, the control device 6 periodically repeats the process of this flowchart.
  • FIG. 2 an example of processing executed by the control device 6 in the heating operation will be described with reference to FIG.
  • the target circulation flow rate and the target outlet temperature in the heating operation are set as described above.
  • the circulation flow rate detected by the flow sensor 3 is hereinafter referred to as “actual circulation flow rate”.
  • the control device 6 controls the operation of the pump 2 so that the actual circulation flow rate detected by the flow sensor 3 becomes equal to the target circulation flow rate, and the actual outlet temperature detected by the outlet temperature sensor 4. Is adjusted to be equal to the target outlet temperature. Then, the control apparatus 6 performs the process of step S1 of FIG.
  • step S1 the control device 6 determines whether or not the actual heating load is lower than the previously stored minimum load. When the value of the actual heating load is larger than the value of the minimum load, this corresponds to the fact that the actual heating load is not lower than the minimum load. In this case, the process proceeds from step S1 to step S3. In step S3, the control device 6 controls the operation of the pump 2 so that the actual circulation flow rate detected by the flow sensor 3 becomes equal to the target circulation flow rate.
  • the actual circulation flow rate can be made equal to the target circulation flow rate, and the actual outlet temperature can be made equal to the target outlet temperature by adjusting the heating capacity of the heat pump device 11. It is. After step S3, the current process is terminated.
  • step S2 the control device 6 controls the operation of the pump 2 so that the actual circulation flow rate detected by the flow sensor 3 is higher than the target circulation flow rate.
  • step S ⁇ b> 2 the control device 6 calculates “temporary circulation flow rate”.
  • the value of this temporary circulation flow rate is larger than the target circulation flow rate.
  • the value of the temporary circulation flow rate is a value obtained by adding a predetermined value to the target circulation flow rate.
  • step S2 the control device 6 controls the operation of the pump 2 so that the actual circulation flow rate detected by the flow sensor 3 becomes equal to the temporary circulation flow rate.
  • the control device 6 determines that the actual circulation flow rate is the target circulation flow.
  • the actual circulation flow rate is adjusted to be higher than the flow rate.
  • the heating capacity of the heat pump device 11 is HP
  • the actual circulation flow rate is V
  • the temperature of the heat medium flowing into the inlet 11a of the heat pump device 11 is Tin
  • the temperature of the heat medium flowing out from the outlet 11b of the heat pump device 11 is Tout
  • the heat pump device 11 If the temperature rise width of the heating medium while passing through is ⁇ T, the following equation holds.
  • ⁇ is a constant determined according to the specific heat and density of the heat medium.
  • the actual circulation flow rate V the lower the actual outlet temperature detected by the outlet temperature sensor 4.
  • the actual outlet temperature is excessively increased by adjusting the actual circulation flow rate so that the actual circulation flow rate becomes higher than the target circulation flow rate. Can be prevented.
  • the actual outlet temperature can be prevented from exceeding the allowable range and higher than the target outlet temperature, so that the heat pump device 11 can be prevented from being stopped by the control device 6.
  • the frequency of starting and stopping the heat pump device 11 can be prevented from increasing, so that the life of the heat pump device 11 can be prevented from being shortened.
  • the control device 6 may notify the user that the actual circulation flow rate is higher than the target circulation flow rate. This improves convenience. As this notification means, for example, it may be displayed on the display unit of the terminal device 7 or voice guidance may be provided from the terminal device 7.
  • step S4 the control device 6 determines whether or not a predetermined set time has elapsed since the actual circulation flow rate became higher than the target circulation flow rate.
  • the set time value may be, for example, a value within a range of 1 hour to 3 hours.
  • the control device 6 performs the actual circulation so as to return the actual circulation flow rate to the target circulation flow rate after the set time has elapsed since the actual circulation flow rate becomes higher than the target circulation flow rate. Adjust the flow rate. Thereby, it is possible to prevent a state in which the actual circulation flow rate is higher than the target circulation flow rate from continuing for a long time.
  • step S2 When the actual room temperature is equal to or higher than the target room temperature when the control device 6 proceeds from step S1 to step S2, the control device 6 replaces the above processing for making the actual circulation flow rate higher than the target circulation flow rate. The operation may be stopped. Thereby, it is possible to avoid the actual room temperature from becoming higher than necessary, so that the comfort can be improved.
  • the heat medium circulation system 1 may be provided with a means for making it possible to change the value of the minimum load stored in the control device 6.
  • the minimum load value stored in the control device 6 may be changed by the user operating the terminal device 7.
  • the minimum load value can be set to a more appropriate value by changing the minimum load value according to the installation conditions such as the lengths of the first passage 9 and the second passage 10.
  • the heat medium circulation system 1 may be provided with a means for making it possible to change the “predetermined value” used for the calculation of the temporary circulation flow rate in step S2.
  • the value of “predetermined value” stored in the control device 6 may be configured to be changeable by the user operating the terminal device 7. For example, by changing the value of the “predetermined value” according to the installation conditions such as the length of the first passage 9 and the second passage 10, the value of the temporary circulation flow rate can be controlled to a more appropriate value.
  • the heat medium circulation system 1 may include a means for allowing the user to change the value of the “set time” in step S4.
  • the “setting time” value stored in the control device 6 may be configured to be changeable by the user operating the terminal device 7. This improves convenience.
  • Each function of the control device 6 may be realized by a processing circuit.
  • the processing circuit of the control device 6 may include at least one processor 61 and at least one memory 62.
  • each function of the control device 6 may be realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • At least one of software and firmware may be described as a program.
  • At least one of software and firmware may be stored in at least one memory 62.
  • the at least one processor 61 may realize each function of the control device 6 by reading and executing a program stored in the at least one memory 62.
  • the at least one memory 62 may include a nonvolatile or volatile semiconductor memory, a magnetic disk, or the like.
  • the configuration is not limited to the configuration in which the operation of the heat medium circulation system 1 is controlled by a single control device, and the operation of the heat medium circulation system 1 may be controlled by cooperation of a plurality of control devices. .
  • Embodiment 2 FIG. Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. 3. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the description of the same or corresponding parts will be simplified or omitted.
  • the hardware configuration of the heat medium circulation system 1 of the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the control device 6 restricts the actual circulation flow rate so as not to exceed the set upper limit flow rate. If the actual circulation flow rate is too high, erosion occurs in at least one flow path of the first passage 9, the second passage 10, the first heat exchanger 13, and the heating terminal 20, which are parts forming the circulation circuit. there is a possibility.
  • the “upper limit flow rate” is a value set as a flow rate at which such erosion does not occur.
  • the control device 6 stores an upper limit flow rate value.
  • FIG. 3 is a flowchart showing processing executed by the control device 6 in the second embodiment.
  • the flowchart of FIG. 3 is the same as the flowchart of FIG. 2 except that steps S5, S6, and S7 are added between steps S2 and S4.
  • step S2 of FIG. 3 the control device 6 calculates “temporary circulation flow rate”.
  • the value of this temporary circulation flow rate is larger than the target circulation flow rate.
  • the value of the temporary circulation flow rate is a value obtained by adding a predetermined value to the target circulation flow rate.
  • the process proceeds from step S2 to step S5.
  • step S5 the control device 6 determines whether or not the value of the temporary circulation flow rate is equal to or less than the value of the upper limit flow rate. If the value of the temporary circulation flow rate is equal to or less than the value of the upper limit flow rate, the process proceeds from step S5 to step S6.
  • step S6 the control device 6 controls the operation of the pump 2 so that the actual circulation flow rate detected by the flow sensor 3 becomes equal to the temporary circulation flow rate.
  • step S7 the control device 6 controls the operation of the pump 2 so that the actual circulation flow rate detected by the flow rate sensor 3 becomes equal to the upper limit flow rate.
  • step S6 or step S7 the process in step S4 is the same as that in the first embodiment.
  • the following effects can be obtained. It can prevent more reliably that erosion generate
  • the heating means in the present invention is not limited to the one provided with the heat pump device 11.
  • the heating means in the present invention may include a combustion heating device or a boiler that heats with the combustion heat of a fuel such as gas, kerosene, heavy oil, and coal.
  • the heating means in the present invention may include an electric heater.
  • the heating means in the present invention may include a heating device that heats the heat medium by solar heat.
  • the heating means in the present invention may be a combination of a plurality of heating devices.

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Abstract

熱媒循環システム（１）は、熱媒を加熱するヒートポンプ装置（１１）と、暖房端末（２０）とヒートポンプ装置（１１）とを通る循環回路に熱媒を循環させるポンプ（２）と、ヒートポンプ装置（１１）で加熱された熱媒が暖房端末（２０）へ供給される暖房運転のときの暖房負荷を検出する負荷検出手段と、ヒートポンプ装置（１１）の加熱能力と、ヒートポンプ装置（１１）を通過する熱媒の流量である循環流量とを調整する制御装置（６）と、を備える。制御装置（６）は、循環流量が第一流量に等しいときに検出された暖房負荷が、ヒートポンプ装置（１１）の最小加熱能力とバランスがとれる負荷である最低負荷に比べて低い場合には、循環流量が第一流量よりも高くなるように循環流量を調整する。

Description

熱媒循環システム
　本発明は、熱媒循環システムに関する。
　加熱手段により加熱された熱媒を暖房端末へ供給する熱媒循環システムが広く用いられている。このシステムにおいて、暖房負荷が低いときには、加熱手段の起動及び停止の頻度が高くなる。その結果、加熱手段の寿命が短くなる可能性がある。
　下記特許文献１に開示された暖房装置は、以下のように構成されている。ヒートポンプが最小加熱能力より高い加熱能力で運転しているときには、暖房端末に送られる熱媒の温度が設定温度に等しくなるように熱媒の温度を制御する。ヒートポンプが最小加熱能力で運転しているときは、暖房端末に送られる熱媒の温度が、設定温度に第１所定温度を加えた補正温度に等しくなるように熱媒の温度を制御する。これにより、熱量を多く消費するので、ヒートポンプが停止するタイミングが遅くなり、ヒートポンプの起動及び停止の頻度が減少する。
日本特開２０１６－１１４２９４号公報
　特許文献１の装置では、ヒートポンプが最小加熱能力で運転しているときに、本来の設定温度よりも高い温度の熱媒が暖房端末に送られる。その結果、暖房端末に供給される熱媒の温度が、使用者が期待する温度より高くなり、快適性が損なわれる可能性がある。
　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、暖房端末に供給される熱媒の温度を必要以上に高くすることなく、熱媒を加熱する加熱手段の起動及び停止の頻度を低くすることのできる熱媒循環システムを提供することを目的とする。
　本発明の熱媒循環システムは、熱媒を加熱する加熱手段と、暖房端末と加熱手段とを通る循環回路に熱媒を循環させるポンプと、加熱手段で加熱された熱媒が暖房端末へ供給される暖房運転のときの暖房負荷を検出する負荷検出手段と、加熱手段の加熱能力と、加熱手段を通過する熱媒の流量である循環流量とを調整する制御手段と、を備え、制御手段は、循環流量が第一流量に等しいときに検出された暖房負荷が、加熱手段の最小加熱能力とバランスがとれる負荷である最低負荷に比べて低い場合には、循環流量が第一流量よりも高くなるように循環流量を調整するものである。
　本発明によれば、暖房端末に供給される熱媒の温度を必要以上に高くすることなく、熱媒を加熱する加熱手段の起動及び停止の頻度を低くすることが可能となる。
実施の形態１による熱媒循環システムを示す図である。 実施の形態１において制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。 実施の形態２において制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１による熱媒循環システム１を示す図である。図１に示すように、実施の形態１による熱媒循環システム１は、液状の熱媒を加熱するヒートポンプ装置１１を備える。本発明において、熱媒は、水でもよいし、例えば、塩化カルシウム水溶液、エチレングリコール水溶液、アルコール、などの、水以外の液状の熱媒でもよい。
　ヒートポンプ装置１１と暖房端末２０とは、熱媒が通る第一通路９及び第二通路１０を介して接続されている。第一通路９、第二通路１０、ヒートポンプ装置１１、及び暖房端末２０により、熱媒が循環する循環回路が形成される。本実施の形態において、ヒートポンプ装置１１は、室外に配置される。
　暖房端末２０は、部屋１００に設置されている。暖房端末２０は、熱媒の熱を散逸させることで部屋１００を暖める、少なくとも一つの暖房器具を含む。この暖房器具としては、例えば、床下に設置される床暖房パネル、室内壁面に設置されるラジエータまたはパネルヒーター、及び、ファンコンベクターのいずれかでもよい。暖房端末２０が複数の暖房器具を備える場合、それらの種類は同じでもよいし異なっていてもよい。暖房端末２０が複数の暖房器具を有する場合、それらの暖房器具の接続方法は、直列、並列、直列及び並列の組み合わせ、のいずれでもよい。
　ヒートポンプ装置１１は、入口１１ａ及び出口１１ｂを有する。暖房端末２０は、入口２０ａ及び出口２０ｂを有する。ヒートポンプ装置１１の入口１１ａは、第一通路９を介して、暖房端末２０の出口２０ｂに連通する。ヒートポンプ装置１１の出口１１ｂは、第二通路１０を介して、暖房端末２０の入口２０ａに連通する。
　第一通路９の途中にポンプ２が接続されている。ポンプ２を運転すると、第一通路９、第二通路１０、ヒートポンプ装置１１、及び暖房端末２０を通る循環回路に熱媒が循環する。流量センサ３は、熱媒の体積流量を検出する。図示の例では、第二通路１０に流量センサ３が設置されている。第二通路１０に出口温度センサ４が設置されている。出口温度センサ４は、ヒートポンプ装置１１の出口１１ｂから流出した熱媒の温度（以下、「出口温度」と称する）を検出する。第一通路９に戻り温度センサ５が設置されている。戻り温度センサ５は、暖房端末２０を通過してヒートポンプ装置１１の入口１１ａへ戻る熱媒の温度（以下、「戻り温度」と称する）を検出する。
　ヒートポンプ装置１１は、圧縮機１２、第一熱交換器１３、減圧装置１４、及び第二熱交換器１５を冷媒配管により環状に接続した冷媒回路を備える。この冷媒回路に封入される冷媒は、例えば、二酸化炭素、アンモニア、プロパン、イソブタン、ＨＦＣなどのフロン、ＨＦＯ－１１２３、ＨＦＯ－１２３４ｙｆのいずれかでもよい。ヒートポンプ装置１１は、この冷媒回路によりヒートポンプサイクルの運転を行う。第一熱交換器１３内では、圧縮機１２で圧縮された高温高圧の冷媒と、第一通路９から流入した熱媒との間で熱を交換する。減圧装置１４は、第一熱交換器１３を通過した後の高圧冷媒を膨張させて低圧冷媒にする。減圧装置１４は、例えば、開度を変えられる膨張弁でもよいし、キャピラリーチューブでもよい。第二熱交換器１５は、流体の熱を低圧冷媒に吸収させることで低圧冷媒を蒸発させる。本実施の形態では、当該流体は、外気である。本実施の形態のヒートポンプ装置１１は、外気を第二熱交換器１５へ供給する送風機１６を備える。このような構成に代えて、第二熱交換器１５で低圧冷媒と熱を交換する流体として、例えば、地下水、排水、太陽熱温水などを用いることもできる。
　熱媒循環システム１は、制御装置６及び端末装置７を備える。ヒートポンプ装置１１、ポンプ２、流量センサ３、出口温度センサ４、及び戻り温度センサ５は、制御装置６に対して電気的に接続されている。制御装置６は、熱媒循環システム１の運転を制御する。
　制御装置６と端末装置７の間は、有線または無線により、双方向にデータ通信可能に接続されている。端末装置７は、部屋１００内に設置されてもよい。端末装置７は、運転動作指令、設定値の変更、その他に関する使用者の操作を受け付ける機能を有する。端末装置７は、操作端末またはユーザーインターフェースの例である。端末装置７には、図示を省略するが、熱媒循環システム１の状態等の情報を表示する表示部、使用者が操作するスイッチ等の操作部、スピーカ、マイク等が搭載されていてもよい。熱媒循環システム１は、異なる場所に設置される複数台の端末装置７を備えてもよい。
　熱媒循環システム１は、暖房運転を実施できる。暖房運転は、ヒートポンプ装置１１により加熱された熱媒を暖房端末２０へ供給する運転である。暖房運転では、ヒートポンプ装置１１及びポンプ２が運転される。
　制御装置６は、ヒートポンプ装置１１の加熱能力を調整可能である。ヒートポンプ装置１１の加熱能力は、時間当たりにヒートポンプ装置１１が熱媒に与える熱量である。ヒートポンプ装置１１の加熱能力の単位は例えば「ワット」である。制御装置６は、例えば、インバータ制御により、ヒートポンプ装置１１の圧縮機１２の運転周波数を変えることで、ヒートポンプ装置１１の加熱能力を調整できる。ヒートポンプ装置１１の最小加熱能力は、圧縮機１２の運転周波数が最低周波数となるときのヒートポンプ装置１１の加熱能力に相当する。
　ヒートポンプ装置１１を通過する熱媒の体積流量を以下「循環流量」と称する。制御装置６は、循環流量を調整可能である。本実施の形態において、制御装置６は、例えば、ポンプ２の回転速度を調整することにより、循環流量を調整可能である。ポンプ２は、制御装置６からの速度指令電圧により回転速度を変えられるパルス幅変調制御型の直流モータを備えたものでもよい。本実施の形態においては流量センサ３により循環流量を検出できる。
　熱媒循環システム１は、暖房端末２０がある部屋１００の室温を検出する手段を備えてもよい。例えば、部屋１００にある端末装置７が室温センサを備えてもよい。以下の説明では、検出された実際の部屋１００の室温を「実室温」と称する。また、部屋１００の室温の目標値を「目標室温」と称する。使用者が端末装置７を操作することにより目標室温を設定してもよい。制御装置６は、実室温及び目標室温の情報を端末装置７から受信可能である。
　暖房運転において、制御装置６は、流量センサ３により検出される循環流量が目標循環流量に等しくなるようにポンプ２の運転を制御できる。使用者が端末装置７を操作することによって目標循環流量の値を設定できるようにしてもよい。例として、端末装置７において、流量レベル１から流量レベル６までの６段階に使用者が目標循環流量を選択できると仮定する。この場合、例えば、流量レベル１が選択されているときには目標循環流量＝３Ｌ／ｍｉｎとして設定され、流量レベル２のときは４Ｌ／ｍｉｎとして１Ｌ／ｍｉｎ増加させ、以下同様に、流量レベル６のときには目標循環流量＝８Ｌ／ｍｉｎとして設定されるようにしてもよい。または、目標循環流量の具体的な数値を使用者が端末装置７に入力してもよい。または、制御装置６が、例えば、目標室温と実室温との差に応じて、目標循環流量の値を設定してもよい。本実施の形態において「目標循環流量」は「第一流量」に相当する。
　以下の説明では、出口温度の目標値を「目標出口温度」と呼ぶ場合がある。また、出口温度センサ４により検出される出口温度を「実出口温度」と呼ぶ場合がある。暖房運転において、制御装置６は、実出口温度が目標出口温度に等しくなるように、ヒートポンプ装置１１の運転を制御できる。例えば、制御装置６は、実出口温度が目標出口温度より高いときには、加熱能力が低下するようにヒートポンプ装置１１の運転を制御する。または、制御装置６は、実出口温度が目標出口温度より低いときには、加熱能力が高くなるようにヒートポンプ装置１１の運転を制御する。
　使用者が端末装置７を操作することによって目標出口温度の値を設定できるようにしてもよい。または、制御装置６が、例えば、目標室温と実室温との差に応じて、目標出口温度の値を設定してもよい。実出口温度が目標出口温度より高くなると、使用者の期待に沿う目標出口温度よりも高い温度の熱媒が暖房端末２０に送られる。その結果、暖房端末２０を流れる熱媒の温度が、使用者の期待に沿う温度より高くなり、快適性が損なわれる可能性がある。本実施の形態であれば、実出口温度が目標出口温度に等しくなるように制御装置６がヒートポンプ装置１１の運転を制御することにより、使用者の期待に沿う温度より高い温度の熱媒が暖房端末２０に供給されることを防止できる。
　熱媒循環システム１は、暖房運転のときの暖房負荷を検出する負荷検出手段を備える。暖房負荷は、時間当たりに暖房端末２０から散逸する熱量である。暖房負荷の単位は例えば「ワット」である。本実施の形態では、流量センサ３、出口温度センサ４、及び戻り温度センサ５を用いて暖房負荷を検出できる。例えば、暖房負荷をＨＬ、流量センサ３で検出される熱媒の体積流量をＶ、出口温度センサ４で検出される熱媒の温度をＴ１、戻り温度センサ５で検出される熱媒の温度をＴ２とすると、次式により暖房負荷ＨＬを計算できる。
　ＨＬ＝Ｖ×（Ｔ１－Ｔ２）×α
　ここで、αは、熱媒の比熱及び密度に応じて定まる定数である。
　暖房運転において、ヒートポンプ装置１１の加熱能力に比べて暖房負荷が低い状態が続くと、実出口温度が上昇していく。実出口温度が目標出口温度より高くなると、制御装置６は、加熱能力が低下するようにヒートポンプ装置１１の運転を制御する。しかしながら、前述したように、ヒートポンプ装置１１の加熱能力を最小加熱能力より低い値に調整することはできない。
　ヒートポンプ装置１１が最小加熱能力で運転されており、かつ、暖房負荷がヒートポンプ装置１１の最小加熱能力より低い状態が続くと、実出口温度が上昇していく。この場合、実出口温度が目標出口温度より高くなっても、ヒートポンプ装置１１の加熱能力をさらに下げることはできない。この場合、制御装置６は、実出口温度が、目標出口温度に比べて、許容範囲を超えて高くなると、ヒートポンプ装置１１を停止する。これにより、使用者の期待に沿う温度より高い温度の熱媒が暖房端末２０に供給されることを防止できる。このようにしてヒートポンプ装置１１を停止した後、制御装置６は、実室温の低下あるいは実出口温度の低下に応じて、ヒートポンプ装置１１を再起動する。暖房負荷がヒートポンプ装置１１の最小加熱能力より低い状態であると、上記の動作が繰り返されることで、ヒートポンプ装置１１の起動及び停止の頻度が高くなる可能性がある。ヒートポンプ装置１１の起動及び停止の頻度が高いと、圧縮機１２の起動及び停止の回数が増加することで、ヒートポンプ装置１１の寿命、特に圧縮機１２の寿命が短くなる可能性がある。
　以下の説明では、ヒートポンプ装置１１の最小加熱能力とバランスがとれる暖房負荷を「最低負荷」と称する。最低負荷の単位は例えば「ワット」である。制御装置６は、最低負荷の値を記憶している。ヒートポンプ装置１１が最小加熱能力で運転されている暖房運転において、実出口温度が実質的に一定の値を保っているときには、そのときの暖房負荷はヒートポンプ装置１１の最小加熱能力とバランスがとれていると考えられる。制御装置６が記憶する最低負荷の値は、例えば、ヒートポンプ装置１１の最小加熱能力に等しい値でもよい。第一通路９及び第二通路１０を通る熱媒から周囲へ多少の熱が散逸する。そのような熱の散逸があると、ヒートポンプ装置１１の最小加熱能力に比べてやや低い暖房負荷のときでも、実出口温度が実質的に一定の値を保つと考えられる。この観点から、制御装置６が記憶する最低負荷の値は、ヒートポンプ装置１１の最小加熱能力に比べて、やや低い値でもよい。
　図２は、実施の形態１において制御装置６が実行する処理を示すフローチャートである。暖房運転の実行中、制御装置６は、本フローチャートの処理を周期的に繰り返し実行する。以下、図２を参照して、暖房運転において制御装置６が実行する処理の一例を説明する。
　暖房運転における目標循環流量及び目標出口温度は、前述したようにして設定される。流量センサ３により検出される循環流量を以下「実循環流量」と称する。暖房運転が開始すると、制御装置６は、流量センサ３により検出される実循環流量が目標循環流量に等しくなるようにポンプ２の運転を制御するとともに、出口温度センサ４により検出される実出口温度が目標出口温度に等しくなるようにヒートポンプ装置１１の加熱能力を調整する。その後、制御装置６は、図２のステップＳ１の処理を実行する。
　図２のステップＳ１で、制御装置６は、流量センサ３、出口温度センサ４、及び戻り温度センサ５を用いて暖房負荷を検出する。この検出された暖房負荷を以下「実暖房負荷」と称する。ステップＳ１で、制御装置６は、実暖房負荷が、予め記憶された最低負荷に比べて低いかどうかを判断する。実暖房負荷の値が最低負荷の値より大きい場合は、実暖房負荷が最低負荷に比べて低くないことに相当する。この場合には、処理はステップＳ１からステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、制御装置６は、流量センサ３により検出される実循環流量が目標循環流量に等しくなるようにポンプ２の運転を制御する。実暖房負荷が最低負荷に比べて低くない場合には、実循環流量を目標循環流量に等しくするとともに、ヒートポンプ装置１１の加熱能力の調整により、実出口温度を目標出口温度に等しくすることが可能である。ステップＳ３の後、今回の処理が終了される。
　これに対し、実暖房負荷の値が最低負荷の値以下の場合は、実暖房負荷が最低負荷に比べて低いことに相当する。この場合には、処理はステップＳ１からステップＳ２へ進む。ステップＳ２で、制御装置６は、流量センサ３により検出される実循環流量が、目標循環流量よりも高くなるようにポンプ２の運転を制御する。ステップＳ２で、制御装置６は、「一時的循環流量」を計算する。この一時的循環流量の値は、目標循環流量より大きい値である。例えば、一時的循環流量の値は、目標循環流量に所定値を加算した値である。ステップＳ２で、制御装置６は、流量センサ３により検出される実循環流量が一時的循環流量に等しくなるようにポンプ２の運転を制御する。
　上記のように、本実施の形態では、実循環流量が目標循環流量に等しいときに検出された実暖房負荷が最低負荷に比べて低い場合には、制御装置６は、実循環流量が目標循環流量よりも高くなるように実循環流量を調整する。これにより、以下に説明する効果が得られる。ヒートポンプ装置１１の加熱能力をＨＰ、実循環流量をＶ、ヒートポンプ装置１１の入口１１ａに流入する熱媒の温度をＴｉｎ、ヒートポンプ装置１１の出口１１ｂから流出する熱媒の温度をＴｏｕｔ、ヒートポンプ装置１１を通過する間の熱媒の昇温幅をΔＴとすると、次式が成り立つ。
　ΔＴ＝Ｔｏｕｔ－Ｔｉｎ＝ＨＰ÷Ｖ×β
　ここで、βは、熱媒の比熱及び密度に応じて定まる定数である。
　上記の式が示すとおり、ヒートポンプ装置１１の加熱能力が同じでも、実循環流量Ｖが高いほど、熱媒の昇温幅ΔＴは小さくなる。よって、実循環流量Ｖが高いほど、出口温度センサ４により検出される実出口温度が低くなる。本実施の形態であれば、実暖房負荷が最低負荷に比べて低い場合に、実循環流量が目標循環流量よりも高くなるように実循環流量を調整することで、実出口温度の過度の上昇を防止できる。その結果、実出口温度が目標出口温度に比べて許容範囲を超えて高くことを防止できるので、ヒートポンプ装置１１が制御装置６によって停止されることを防止できる。以上のようにして、実暖房負荷が最低負荷に比べて低い場合に、ヒートポンプ装置１１の起動及び停止の頻度が高くなることを防止できるので、ヒートポンプ装置１１の寿命が短くなることを防止できる。
　図２のステップＳ２において、制御装置６は、実循環流量が目標循環流量よりも高くなっていることを使用者に報知してもよい。これにより、利便性が向上する。この報知の手段としては、例えば、端末装置７の表示部に表示したり、端末装置７から音声案内をしてもよい。
　処理は、ステップＳ２からステップＳ４へ進む。ステップＳ４で、制御装置６は、実循環流量が目標循環流量よりも高くなった時点から、所定の設定時間が経過したかどうかを判断する。この設定時間の値は、例えば、１時間から３時間の範囲内の値でもよい。実循環流量が目標循環流量よりも高くなった時点から設定時間が経過すると、ステップＳ４の後、今回の処理が終了される。ステップＳ４の後に今回の処理が終了すると、制御装置６は、実循環流量が目標循環流量に等しくなるようにポンプ２の運転を制御する。このように、本実施の形態では、制御装置６は、実循環流量が目標循環流量よりも高くなった時点から設定時間が経過した後は、実循環流量を目標循環流量に戻すように実循環流量を調整する。これにより、実循環流量が目標循環流量より高い状態が長時間継続することを防止できる。
　制御装置６は、ステップＳ１からステップＳ２へ進んだ場合において、実室温が目標室温以上である場合には、実循環流量を目標循環流量よりも高くする上記の処理に代えて、ヒートポンプ装置１１の運転を停止してもよい。これにより、実室温が必要以上に高くなることを回避できるので、快適性を向上できる。
　熱媒循環システム１は、制御装置６に記憶された最低負荷の値を変更可能にする手段を備えてもよい。例えば、端末装置７を使用者等が操作することによって制御装置６に記憶された最低負荷の値を変更可能に構成されていてもよい。例えば、第一通路９及び第二通路１０の長さなどの設置条件に応じて最低負荷の値を変更することで、最低負荷の値がより適切な値になるように設定できる。
　熱媒循環システム１は、上記ステップＳ２の一時的循環流量の計算に用いる「所定値」を変更可能にする手段を備えてもよい。例えば、端末装置７を使用者等が操作することによって制御装置６に記憶された「所定値」の値を変更可能に構成されていてもよい。例えば、第一通路９及び第二通路１０の長さなどの設置条件に応じて「所定値」の値を変更することで、一時的循環流量の値をより適切な値に制御できる。
　熱媒循環システム１は、上記ステップＳ４の「設定時間」の値を使用者が変更可能にする手段を備えてもよい。例えば、端末装置７を使用者が操作することによって制御装置６に記憶された「設定時間」の値を変更可能に構成されていてもよい。これにより、利便性が向上する。
　制御装置６の各機能は、処理回路により実現されてもよい。制御装置６の処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ６１と少なくとも１つのメモリ６２とを備えてもよい。処理回路が少なくとも１つのプロセッサ６１と少なくとも１つのメモリ６２とを備える場合、制御装置６の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述されてもよい。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ６２に格納されてもよい。少なくとも１つのプロセッサ６１は、少なくとも１つのメモリ６２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置６の各機能を実現してもよい。少なくとも１つのメモリ６２は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等を含んでもよい。
　単一の制御装置により熱媒循環システム１の動作が制御される構成に限定されるものではなく、複数の制御装置が連携することで熱媒循環システム１の動作を制御する構成にしてもよい。
実施の形態２．
　次に、図３を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。本実施の形態２の熱媒循環システム１のハードウェア構成は、図１に示す実施の形態１と同じであるので、説明を省略する。
　本実施の形態２において、制御装置６は、実循環流量が、設定された上限流量を超えないように制限する。実循環流量が高すぎると、循環回路を形成する部品である、第一通路９、第二通路１０、第一熱交換器１３、及び暖房端末２０の少なくとも一つの流路に、侵食が発生する可能性がある。「上限流量」は、そのような侵食が発生しないような流量として設定されている値である。制御装置６は、上限流量の値を記憶している。
　図３は、実施の形態２において制御装置６が実行する処理を示すフローチャートである。図３のフローチャートは、図２のフローチャートに比べて、ステップＳ２とステップＳ４との間に、ステップＳ５，ステップＳ６，ステップＳ７が追加されていること以外は同じである。
　図３のステップＳ２で、制御装置６は、「一時的循環流量」を計算する。この一時的循環流量の値は、目標循環流量より大きい値である。例えば、一時的循環流量の値は、目標循環流量に所定値を加算した値である。処理はステップＳ２からステップＳ５に進む。ステップＳ５で、制御装置６は、一時的循環流量の値が上限流量の値以下であるかどうかを判断する。一時的循環流量の値が上限流量の値以下である場合には、処理はステップＳ５からステップＳ６に進む。ステップＳ６で、制御装置６は、流量センサ３により検出される実循環流量が一時的循環流量に等しくなるようにポンプ２の運転を制御する。
　これに対し、一時的循環流量の値が上限流量の値を超えている場合には、処理はステップＳ５からステップＳ７に進む。ステップＳ７で、制御装置６は、流量センサ３により検出される実循環流量が上限流量に等しくなるようにポンプ２の運転を制御する。処理は、ステップＳ６またはステップＳ７からステップＳ４に進む。ステップＳ４の処理は実施の形態１と同様である。
　本実施の形態２であれば、実施の形態１と同じ効果に加えて、以下の効果が得られる。循環回路を形成する部品の流路に侵食が発生することをより確実に防止できる。
　上述した実施の形態１及び２では、熱媒を加熱する加熱手段がヒートポンプ装置１１を備える例について説明した。本発明における加熱手段はヒートポンプ装置１１を備えるものに限定されない。本発明における加熱手段は、ガス、灯油、重油、石炭のような燃料の燃焼熱で加熱する燃焼式加熱装置またはボイラを備えてもよい。本発明における加熱手段は、電気ヒータを備えてもよい。本発明における加熱手段は、太陽熱によって熱媒体を加熱する加熱装置を備えてもよい。本発明における加熱手段は、複数の加熱装置を組み合わせたものでもよい。
１　熱媒循環システム、　２　ポンプ、　３　流量センサ、　４　出口温度センサ、　５　戻り温度センサ、　６　制御装置、　９　第一通路、　１０　第二通路、　１１　ヒートポンプ装置、　１２　圧縮機、　１３　第一熱交換器、　１４　減圧装置、　１５　第二熱交換器、　１６　送風機、　２０　暖房端末、　１００　部屋

Claims (10)

  1. 　熱媒を加熱する加熱手段と、
    　暖房端末と前記加熱手段とを通る循環回路に前記熱媒を循環させるポンプと、
    　前記加熱手段で加熱された前記熱媒が前記暖房端末へ供給される暖房運転のときの暖房負荷を検出する負荷検出手段と、
    　前記加熱手段の加熱能力と、前記加熱手段を通過する前記熱媒の流量である循環流量とを調整する制御手段と、
    　を備え、
    　前記制御手段は、前記循環流量が第一流量に等しいときに検出された前記暖房負荷が、前記加熱手段の最小加熱能力とバランスがとれる負荷である最低負荷に比べて低い場合には、前記循環流量が前記第一流量よりも高くなるように前記循環流量を調整する熱媒循環システム。
  2. 　前記制御手段は、前記循環流量が、設定された上限流量を超えないように制限する請求項１に記載の熱媒循環システム。
  3. 　前記制御手段に記憶された前記最低負荷の値を変更可能にする手段を備える請求項１または請求項２に記載の熱媒循環システム。
  4. 　前記制御手段は、前記循環流量が前記第一流量よりも高くなった時点から、設定時間が経過したときに、前記循環流量を前記第一流量に戻すように前記循環流量を調整する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱媒循環システム。
  5. 　使用者が前記設定時間を変更可能にする手段を備える請求項４に記載の熱媒循環システム。
  6. 　前記加熱手段は、冷媒を圧縮する圧縮機を有するヒートポンプ装置を備え、
    　前記最小加熱能力は、前記圧縮機の運転周波数が最低周波数となるときの前記加熱手段の加熱能力に相当する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱媒循環システム。
  7. 　前記循環流量が前記第一流量よりも高くなっているときに、前記循環流量が前記第一流量よりも高くなっていることを使用者に報知する手段を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の熱媒循環システム。
  8. 　前記暖房端末がある部屋の室温を検出する手段を備え、
    　前記制御手段は、前記循環流量が前記第一流量に等しいときに検出された前記暖房負荷が前記最低負荷に比べて低く、かつ、前記検出された室温が目標室温以上である場合には、前記加熱手段の運転を停止する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の熱媒循環システム。
  9. 　前記負荷検出手段は、前記加熱手段から前記暖房端末へ供給される前記熱媒の温度と、前記暖房端末から前記加熱手段に戻る前記熱媒の温度と、前記熱媒の流量とに基づいて、前記暖房負荷を検出する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の熱媒循環システム。
  10. 　前記加熱手段から流出する前記熱媒の温度である出口温度を検出する手段を備え、
    　前記制御手段は、前記暖房運転において、前記検出された出口温度が目標出口温度に等しくなるように前記加熱手段の加熱能力を調整する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の熱媒循環システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022200651A1 (de) 2022-01-20 2023-07-20 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zu einem Betrieb des Wärmepumpensystems; Wärmepumpensystem für eine derartiges Verfahren

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08210700A (ja) * 1995-01-31 1996-08-20 Gastar Corp 給湯器
JP2004225959A (ja) * 2003-01-21 2004-08-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 温水暖房装置
JP2016114294A (ja) 2014-12-15 2016-06-23 リンナイ株式会社 暖房装置
WO2016208088A1 (ja) * 2015-06-22 2016-12-29 三菱電機株式会社 熱媒体システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010013139A1 (de) * 2010-03-27 2011-09-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erwärmung von Wasser nach dem Durchlaufprinzip und Wassererwärmungssystem
IT1404287B1 (it) * 2011-02-23 2013-11-15 Palazzetti Lelio Spa Apparato e procedimento per ottimizzare il funzionamento di una caldaia per il riscaldamento dell'acqua.
JP2014163594A (ja) * 2013-02-26 2014-09-08 Mitsubishi Electric Corp 流量制御装置及び流体回路システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08210700A (ja) * 1995-01-31 1996-08-20 Gastar Corp 給湯器
JP2004225959A (ja) * 2003-01-21 2004-08-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 温水暖房装置
JP2016114294A (ja) 2014-12-15 2016-06-23 リンナイ株式会社 暖房装置
WO2016208088A1 (ja) * 2015-06-22 2016-12-29 三菱電機株式会社 熱媒体システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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