热泵系统的制作方法

文档序号:4775351阅读:96来源:国知局
专利名称:热泵系统的制作方法
技术领域
本发明涉及热泵系统,尤其涉及能利用热泵循环来加热水介质的热泵系统。
背景技术
目前,有一种如专利文献I(日本专利特开2003 - 314838号公报)所示的能利用热泵循环来加热水的热泵式温水制热装置。热泵式温水制热装置主要包括具有容量可变型的热源侧压缩机及热源侧热交换器的室外机;以及具有制冷剂一水热交换器及循环泵的温水供给单元。热源侧压缩机、热源侧热交换器及制冷剂一水热交换器构成热源侧制冷剂回路。根据该热泵式温水制热装置,通过制冷剂在制冷剂一水热交换器中的散热来加热水。由此获得的温水在被循环泵升压之后,贮存在箱内或被供给至例如地板加热设备等各种水 介质设备。

发明内容
发明所要解决的技术问题在上述装置中,为了弥补外部气体温度较低的情况或室外热交换器结冰的情况下的水介质的加热能力降低,有时会在供制冷剂一水热交换器中进行了热交换后的温水流动的部分设置辅助热源。在该情况下,由于根据辅助热源的出口温度进行上述装置的反馈控制,因此需要在辅助热源的出口设置温度传感器。然而,根据上述装置的结构,有时并不能将市场上销售的加热器等用作辅助热源,而必须准备上述装置专用的辅助热源。在该情况下,成本会升高。另外,由于温度传感器的检测结果的发送接收用配线是弱电性的,因此不易受到噪声的影响。因此,无需对发送接收用配线采取噪声对策,藉此,装置自身可能会大型化。因此,本发明的技术问题在于提供一种不需要辅助热源出口的温度传感器的技术。解决技术问题所采用的技术方案本发明第一技术方案的热泵系统包括制冷剂回路、水介质回路、辅助热源、制热能力运算部、循环流量运算部及预测部。制冷剂回路具有压缩机、热源侧热交换器及制冷剂一水热交换器。压缩机对制冷剂进行压缩。热源侧热交换器能作为制冷剂的蒸发器起作用。制冷剂一水热交换器能作为制冷剂的散热器起作用来对水介质进行加热。水介质回路具有循环泵和制冷剂一水热交换器。在制冷剂一水热交换器中与制冷剂进行热交换的水介质在水介质回路中循环。此外,水介质回路与利用该水介质进行运转的水介质设备连接。辅助热源在水介质回路中设于制冷剂一水热交换器的水介质出口侧,并能对在水介质回路中循环的水介质进一步进行加热。制热能力运算部根据在制冷剂回路中流动的制冷剂或构成设备的运转状态量对水介质设备的制热能力进行运算。循环流量运算部根据出入口温度差及制热能力对水介质回路中的水介质的循环流量进行运算。出入口温度差是水介质在制冷剂一水热交换器中的入口温度与出口温度之差。预测部根据循环流量和表示辅助热源的能力的热源能力信息对辅助热源动作的情况下的水介质在辅助热源中的出口温度进行预测。在该热泵系统中,根据通过运算获得的水介质设备的制热能力和水介质在制冷剂一水热交换器中的出入口温度差运算出水介质回路中的水介质的循环流量,根据该运算结果和表示辅助热源的能力的热源能力信息预测水介质在辅助热源中的出口温度。因此,即便在辅助热源的出口附近未设置温度传感器,也能知道水介质在辅助热源中的出口温度。本发明第二技术方案的热泵系统是在第一技术方案的热泵系统的基础上,循环泵是容量可变型的泵。循环流量运算部对正在动作的循环泵在现在的转速下的循环流量进行运算。在该热泵系统中,使用容量可变型的泵作为水介质回路中的循环泵。藉此,能将在水介质回路中循环的水介质的流量确保为恰当的量。此外,在该热泵系统中,根据出入口温度差及制热能力运算出水介质回路中的循环泵在现在的转速下的循环流量,该循环流量被用于预测水介质的出口温度。藉此,能更正确地预测实际的出口温度。本发明第三技术方案的热泵系统是在第二技术方案的热泵系统的基础上,还包括泵容量控制部。当辅助热源开始动作时,泵容量控制部进行以下控制改变循环泵的容量的控制,以使水介质回路中的水介质的流量达到循环泵的额定流量或最大流量。在该热泵系统中,当辅助热源动作时,水介质的流量最大。因此,流量达到循环泵的额定流量或最大流量的水介质在被制冷剂一水热交换器加热之后,该水介质被辅助热源进一步加热。本发明第四技术方案的热泵系统是在第一技术方案至第三技术方案中任一技术方案的热泵系统的基础上,压缩机是容量可变型的压缩机。此外,热泵系统还包括热源运转控制部。在压缩机的容量处于规定容量以上、且水介质在制冷剂一水热交换器中的出口温度与目标出口温度之差即出口侧温度差处于第一规定温度差以上的情况下,热源运转控制部使辅助热源进行运转。在该热泵系统中,在压缩机的容量处于规定容量以上、且水介质在制冷剂一水热交换器中的出口侧温度差处于第一规定温度差以上的情况下,辅助热源进行运转。藉此,即便在仅通过制冷剂一水热交换器对水介质的加热未使水介质的温度达到期望温度的情况下,也可通过辅助热源的进一步加热朝水介质设备供给期望温度的水介质。本发明第五技术方案的热泵系统是在第四技术方案的热泵系统的基础上,在辅助热源运转的状态下,若出口侧温度差处于比第一规定温度差小的第二规定温度差以下,则热源运转控制部使辅助热源停止运转。在该热泵系统中,在出口侧温度差处于比第一规定温度差小的第二规定温度差以下、即水介质在制冷剂一水热交换器中的出口温度接近目标出口温度的情况下,水介质设备已经获得期望温度的水介质,无需使辅助热源进一步运转,因此,辅助热源停止运转。藉此,能防止因辅助热源不必要运转而产生的电力消耗。本发明第六技术方案的热泵系统是在第五技术方案的热泵系统的基础上,第一规定温度差及第二规定温度差是根据由预测部获得的预测结果来加以确定的。在该热泵系统中,第一规定温度差及第二规定温度差是根据预测出的辅助热源的水介质的出口温度确定的变量。藉此,通过将出口温度差与因该各个时刻预测出的辅助热、源的水介质的出口温度而改变的第一规定温度差及第二规定温度差进行比较,能恰当地开始/停止辅助热源的运转。本发明第七技术方案的热泵系统是在第四技术方案至第六技术方案中任一技术方案的热泵系统的基础上,在辅助热源运转的状态下,若水介质设备发生故障或被强制禁止运转,则热源运转控制部与压缩机的运转容量无关地使辅助热源停止运转。在热泵系统中,在水介质设备发生故障或被强制禁止运转的情况下,辅助热源的运转被强制停止。藉此,当水介质设备发生故障或被禁止运转时,不会因辅助热源运转而导致水介质被进一步持续加热。因此,能防止辅助热源成为主要原因而引起的热泵系统的进一步故障、事故等。另外,还能抑制因辅助热源运转而引起的消耗电力。本发明第八技术方案的热泵系统是在第四技术方案至第七技术方案中任一技术方案的热泵系统的基础上,在辅助热源运转的状态下,若水介质在制冷剂一水热交换器中的入口温度处于规定温度以上,则热源运转控制部使辅助热源停止运转。如上所述,根据运算出的水介质设备的制热能力、水介质的循环流量等预测出水·介质在辅助热源中的出口温度,但根据情况的不同预测结果可能会与实际的水介质的出口温度不同。因此,在该热泵系统中,还可一边监视返回至制冷剂一水热交换器的水介质的温度、即水介质在制冷剂一水热交换器中的入口温度,一边在必要时使辅助热源停止运转。藉此,即便在预测结果与实际的水介质的出口温度不同的情况下,辅助热源也可根据水介质的入口温度进行恰当的运转控制。本发明第九技术方案的热泵系统是在第一技术方案至第八技术方案中任一技术方案的热泵系统的基础上,辅助热源是容量可变型的热源。此外,热泵系统还包括接收部,该接收部能接收辅助热源的容量设定。在该热泵系统中,能利用包括接收部的例如远程控制器等设备改变辅助热源的容量。藉此,能根据例如设置热泵系统的国家的电源状况恰当地改变辅助热源的容量。发明效果如上所述,根据本发明,能获得以下效果。根据本发明第一技术方案的热泵系统,即便在辅助热源的出口附近未设置温度传感器,也能知道水介质在辅助热源中的出口温度。根据本发明第二技术方案的热泵系统,能将在水介质回路中循环的水介质的流量确保为恰当的量。此外,在该热泵系统中,还能更正确地预测实际的出口温度。根据本发明第三技术方案的热泵系统,流量达到循环泵的额定流量或最大流量的水介质在被制冷剂一水热交换器加热之后,被辅助热源进一步加热。根据本发明第四技术方案的热泵系统,即便在仅通过制冷剂一水热交换器对水介质的加热未使水介质的温度达到期望温度的情况下,也可通过辅助热源的进一步加热朝水介质设备供给期望温度的水介质。根据本发明第五技术方案的热泵系统,能防止因辅助热源不必要运转而产生的电力消耗。在本发明第六技术方案的热泵系统中,通过将出口温度差与因该各个时刻预测出的辅助热源的水介质的出口温度而改变的第一规定温度差及第二规定温度差进行比较,能恰当地开始/停止辅助热源的运转。
在本发明第七技术方案的热泵系统中,能防止辅助热源成为主要原因而引起的热泵系统的进一步故障、事故等。另外,还能抑制因辅助热源运转而引起的消耗电力。在本发明第八技术方案的热泵系统中,即便在预测结果与实际的水介质的出口温度不同的情况下,辅助热源也可根据水介质的入口温度进行恰当的运转控制。在本发明第九技术方案的热泵系统中,能根据例如设置热泵系统的国家的电源状况恰当地改变辅助热源的容量。


图I是本实施方式的热泵系统的示意结构图。图2是示意地表示本实施方式的热源侧控制部和与该控制部连接的各种传感器及各种设备的图。
图3是示意地表示本实施方式的利用侧控制部和与该控制部连接的各种传感器及各种设备的图。图4是本实施方式的远程控制器的外观图。图5是表示在本实施方式的热泵系统进行供热水运转及制热运转的情况下的该系统的整体动作流程的流程图。图6是表示在本实施方式的热泵系统进行供热水运转及制热运转的情况下的该系统的整体动作流程的流程图。
具体实施例方式以下,根据附图对本发明的热泵系统的实施方式进行说明。< 结构 >—整体一图I是本发明一实施方式的热泵系统I的示意结构图。热泵系统I是能进行利用蒸汽压缩机式的热泵循环来加热水介质的运转等的装置。热泵系统I主要包括热源单元2、利用单元4、液体制冷剂连通管13、气体制冷剂连通管14、储热水单元8、温水制热单元9、水介质连通管15、16、辅助热源53、热源侧通信部
11、热源侧控制部12、利用侧通信部18、利用侧控制部19、远程控制器90。热源单元2及利用单元4经由液体制冷剂连通管13及气体制冷剂连通管14而彼此连接在一起,藉此,构成热源侧制冷剂回路20。热源侧制冷剂回路20主要由热源侧压缩机21 (后述)、热源侧热交换器24 (后述)及利用侧热交换器41 (后述,相当于制冷剂一水热交换器)构成。此外,通过将利用单元4、储热水单元8及温水制热单元9经由水介质连通管15、16连接在一起来构成水介质回路80。水介质回路80主要由循环泵43 (后述)、利用侧热交换器41 (后述)构成。在热源侧制冷剂回路20中封入有作为HFC类制冷剂中的一种的HFC — 410A作为热源侧制冷剂,另外,还封入有相对于HFC类制冷剂具有相溶性的脂类或醚类制冷机油以对热源侧压缩机21 (后述)进行润滑。另外,被利用侧热交换器41 (后述)热交换后的水介质(具体而言是温水)在水介质回路80中循环。—热源单元2-
热源单元2设置于室外。热源单元2经由液体制冷剂连通管13及气体制冷剂连通管14而与利用单元4连接在一起,从而构成热源侧制冷剂回路20的一部分。热源单元2主要具有热源侧压缩机21、油分离机构22、热源侧切换机构23、热源侧热交换器24、热源侧膨胀阀25、吸入返回管26、过冷却器27、热源侧储罐28、液体侧截止阀29及气体侧截止阀30。热源侧压缩机21是用于压缩热源侧制冷剂的机构,是容量可变型的压缩机。具体而言,是收容于壳体(未图示)内的旋转式、涡旋式等容积式的压缩元件(未图示)被同样收容于壳体内的热源侧压缩机电动机21a驱动的密闭式压缩机。在该热源侧压缩机21的壳体内形成有充满经压缩元件压缩后的热源侧制冷剂的高压空间(未图示),在该高压空间中积存有制冷机油。热源侧压缩机电动机21a能利用逆变装置(未图示)来改变该电动机21a的转速(即运转频率),藉此,能进行热源侧压缩机21的容量控制。油分离机构22是用于将从热源侧压缩机21排出的热源侧制冷剂中所包含的制冷机油分离、并使其返回至热源侧压缩机的吸入侧的机构。油分离机构22主要具有设于热 源侧压缩机21的热源侧排出管21b的油分离器22a ;以及将油分离器22a与热源侧压缩机21的热源侧吸入管21c连接在一起的回油管22b。油分离器22a是将从热源侧压缩机21排出的热源侧制冷剂中所包含的制冷机油分离的设备。回油管22b具有毛细管。回油管22b是使在油分离器22a中从热源侧制冷剂分离出的制冷机油返回至热源侧压缩机21的热源侧压缩机21的热源侧吸入管21c中的制冷剂管。热源侧切换机构23是能在热源侧散热运转状态与热源侧蒸发运转状态之间进行切换的四通切换阀,其中,在上述热源侧散热运转状态中,使热源侧热交换器24作为热源侧制冷剂的散热器起作用,在上述热源侧蒸发运转状态中,使热源侧热交换器24作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用。热源侧切换机构23与热源侧排出管21b、热源侧吸入管21c、第一热源侧气体制冷剂管23a及第二热源侧气体制冷剂管23b连接,其中,上述第一热源侧气体制冷剂管23a与热源侧热交换器24的气体侧连接,上述第二热源侧气体制冷剂管23b与气体侧截止阀30连接。此外,热源侧切换机构23能进行下述切换使热源侧排出管21b与第一热源侧气体制冷剂管23a连通并使第二热源侧气体制冷剂管23b与热源侧吸入管21c连通(对应于热源侧散热状态,参照图I的热源侧切换机构23的实线),或者使热源侧排出管21b与第二热源侧气体制冷剂管23b连通并使第一热源侧气体制冷剂管23a与热源侧吸入管21c连通(对应于热源侧蒸发运转状态,参照图I的热源侧切换机构23的虚线)。热源侧切换机构23并不限定于四通切换阀,例如也可以是通过组合多个电磁阀等而构成为具有与上述相同的切换热源侧制冷剂流动方向的功能的构件。热源侧热交换器24是通过进行热源侧制冷剂与室外空气之间的热交换而作为热源侧制冷剂的散热器或蒸发器起作用的热交换器。在热源侧热交换器24的液体侧连接有热源侧液体制冷剂管24a,在该热交换器24的气体侧连接有第一热源侧气体制冷剂管23a。在该热源侧热交换器24中与热源侧制冷剂进行热交换的室外空气是由被热源侧风扇电动机32a驱动的热源侧风扇32供给的。热源侧膨胀阀25是进行在热源侧热交换器24中流动的热源侧制冷剂的减压等的电动膨胀阀,其设于热源侧液体制冷剂管24a。吸入返回管26是将在热源侧液体制冷剂管24a中流动的热源侧制冷剂的一部分分支、并使其返回至热源侧压缩机21的吸入侧的制冷剂管。在此,吸入返回管26的一端与热源侧液体制冷剂管24a连接,该管26的另一端与热源侧吸入管21c连接。此外,在吸入返回管26上设有能进行开度控制的吸入返回膨胀阀26a。吸入返回膨胀阀26a由电动膨胀阀构成。过冷却器27是进行在热源侧液体制冷剂管24a中流动的热源侧制冷剂与在吸入返回管26中流动的热源侧制冷剂(更具体而言是被吸入返回膨胀阀26a减压后的制冷剂)之间的热交换的热交换器。热源侧储罐28设于热源侧吸入管21c,是用于供在热源侧制冷剂回路20中循环的热源侧制冷剂在从热源侧吸入管21c被吸入热源侧压缩机21之前暂时积存的容器。液体侧截止阀29是设于热源侧液体制冷剂管24a与液体制冷剂连通管13的连接部的阀。气体侧截止阀30是设于第二热源侧气体制冷剂管23b与气体制冷剂连通管14的连接部的阀。 另外,在热源单元2中设有各种传感器。具体而言,在热源单元2中设有热源侧吸入压力传感器33、热源侧排出压力传感器34、热源侧热交换温度传感器35、外部气体温度传感器36。热源侧吸入压力传感器33对热源侧制冷剂在热源侧压缩机21的吸入侧的压力即热源侧吸入压力Ps进行检测。热源侧排出压力传感器34对热源侧制冷剂在热源侧压缩机21的排出侧的压力即热源侧排出压力Pd进行检测。热源侧热交换温度传感器35对热源侧制冷剂在热源侧热交换器24的液体侧的温度即热源侧热交换器温度Thx进行检测。外部气体温度传感器36对外部气体温度To进行检测。一液体制冷剂连通管一液体制冷剂连通管13经由液体侧截止阀29而与热源侧液体制冷剂管24a连接。液体制冷剂连通管13是这样的制冷剂管在热源侧切换机构23处于热源侧散热运转状态的情况下,能将热源侧制冷剂从作为热源侧制冷剂的散热器起作用的热源侧热交换器24的出口导出至热源单元2的外部。另外,液体制冷剂连通管13还是这样的制冷剂管在热源侧切换机构23处于热源侧蒸发运转状态的情况下,能将热源侧制冷剂从热源单元2的外部导入作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用的热源侧热交换器24的入口。一气体制冷剂连通管一气体制冷剂连通管14经由气体侧截止阀30而与第二热源侧气体制冷剂管23b连接。气体制冷剂连通管14是这样的制冷剂管在热源侧切换机构23处于热源侧散热运转状态的情况下,能将热源侧制冷剂从热源单元2的外部导入热源侧压缩机21的吸入侧。另夕卜,气体制冷剂连通管14还是这样的制冷剂管在热源侧切换机构23处于热源侧蒸发运转状态的情况下,能将热源侧制冷剂从热源侧压缩机21的排出侧导出至热源单元2的外部。—利用单兀一利用单元4设置于室内。利用单元4经由液体制冷剂连通管13及气体制冷剂连通管14而与热源单元2连接在一起,从而构成热源侧制冷剂回路20的一部分。此外,利用单元4经由水介质连通管15、16而与储热水单元8及温水制热单元9连接在一起,从而在该单元4的内部构成水介质回路80。利用单元4能在制热运转及供热水运转时进行加热水介质的运转。利用单元4主要具有利用侧热交换器41、利用侧流量调节阀42及循环泵43。
利用侧热交换器41进行热源侧制冷剂与水介质的热交换。具体而言,在制热运转时及供热水运转时,利用侧热交换器41能通过作为热源侧制冷剂的散热器起作用在热源侧制冷剂与水介质之间进行热交换以加热水介质。在利用侧热交换器41中的供热源侧制冷剂流动的流路的液体侧连接有利用侧制冷剂管45,在供热源侧制冷剂流动的流路的气体侧连接有利用侧制冷剂管46。另外,在利用侧热交换器41的供水介质流动的流路的入口侧连接有利用侧水入口管47,在供水介质流动的流路的出口侧连接有利用侧水出口管48。液体制冷剂连通管13与利用侧制冷剂管45连接,气体制冷剂连通管14与利用侧制冷剂管46连接。水介质连通管15与利用侧水入口管47连接,水介质连通管16与利用侧水出口管48连接。利用侧流量调节阀42是能通过进行该调节阀42自身的开度调节来改变在利用侧热交换器41中流动的热源侧制冷剂的流量的电动膨胀阀。利用侧流量调节阀42与利用侧制冷剂管45连接。循环泵43是进行水介质的升压的机构,其设于利用侧水入口管47。具体而言,采用离心式或容积式的泵元件(未图示)被循环泵电动机44驱动的泵以作为循环泵43。循环泵电动机44能利用逆变装置(未图示)将其转速(即运转频率)改变为各个不同的转速,藉此,能进行循环泵43的容量控制。另外,在利用单元4中设有各种传感器。具体而言,在利用单元4中设有利用侧热交换温度传感器50、水介质入口温度传感器51及水介质出口温度传感器52。利用侧热交换温度传感器50对热源侧制冷剂在利用侧热交换器41的液体侧的温度即利用侧制冷剂温度Tscl进行检测。水介质入口温度传感器51对水介质在利用侧热交换器41的入口的温度即入口温度Twr进行检测。水介质出口温度传感器52对水介质在利用侧热交换器41的出口的温度即出口温度Twl进行检测。一储热水单元一储热水单元8是利用从利用单元4供给来的水介质进行运转的水介质设备,其设置于室内。储热水单元8经由水介质连通管15、16而与利用单元4连接在一起,从而与水介质回路80连接。储热水单元8主要具有储热水箱81和热交换线圈82。储热水箱81是积存作为用于供热水的水介质的水的容器。在储热水箱81的上部连接有用于朝水龙头、淋浴器等输送变为温水的水介质的供热水管83,在储热水箱81的下部连接有用于进行被供热水管83消耗的水介质的补充的供水管84。热交换线圈82设于储热水箱81内。热交换线圈82是通过进行在水介质回路80中循环的水介质与储热水箱81内的水介质之间的热交换而作为储热水箱81内的水介质的加热器起作用的热交换器。在热交换线圈82的入口连接有水介质连通管16,在热交换线圈82的出口连接有水介质连通管15。藉此,储热水单元8能在供热水运转时及制热运转时利用在利用单元4中被加热后的在水介质回路80中循环的水介质来加热储热水箱81内的水介质,并将其作为温水加以积存。在此,作为储热水单元8,采用将与在利用单元4中被加热后的水介质进行热交换而被加热的水介质积存于储热水箱的型式的储热水单元,但也可采用将在利用单元4中被加热后的水介质积存于储热水箱的型式的储热水单元。
另外,在储热水单元8中设有各种传感器。具体而言,在储热水单元8中设有储热水温度传感器85,该储热水温度传感器85用于对积存于储热水箱81中的水介质的温度即储热水温度Twh进行检测。—温水制热单元一温水制热单元9是使用从利用单元4供给来的水介质进行制热运转的水介质设备,其设置于室内。温水制热单元9经由水介质连通管15、16而与利用单元4连接在一起,从而与水介质回路80连接。温水制热单元9主要具有热交换面板91,构成对流式暖房器、地板制热面板、暖气
坐/I寸ο 在对流式暖房器及暖气片的情况下,热交换面板91设于室内的墙壁等,在地板制热面板的情况下,热交换面板91设于室内的地板下等。热交换面板91是作为在水介质回路80中循环的水介质的散热器起作用的热交换器。在热交换面板91的入口连接有水介质连通管16,在热交换面板91的出口连接有水介质连通管15。一水介质连通管一水介质连通管15与供热水单元8的热交换线圈82的出口及温水制热单元9的热交换面板91的出口连接。水介质连通管16与储热水单元8的热交换线圈82的入口及温水制热单元9的热交换面板91的入口连接。在水介质连通管16上设有水介质侧切换机构161,该水介质侧切换机构161能进行将在水介质回路80中循环的水介质供给至储热水单元8和温水制热单元9两者、或供给至储热水单元8和温水制热单元9中的任一者的切换。该水介质侧切换机构161由三通阀构成。—辅助热源一辅助热源53在水介质回路80中设于利用侧热交换器41的水介质出口侧,更具体而言,其设于水介质连通管16上,能对在利用侧热交换器41中被加热并在水介质回路80中循环的水介质进一步加热。特别地,本实施方式的辅助热源53是能改变其容量(例如3kW、12kW等)的热源,具体而言,可例举出辅助加热器。辅助热源53以能装拆的方式设于水介质连通管16。因此,辅助热源53在设置热泵系统I时能外接在利用单元4上。—热源侧通信部一如图I及图2所示,热源侧通信部11与热源侧控制部12电连接,其设于热源单元2内。热源侧通信部11与利用侧通信部18电连接。热源侧通信部11能从利用侧通信部18接收与热泵系统I的运转状态及控制相关的各种信息和各种数据等,或将其发送至利用侧通信部18。特别地,本实施方式的热源侧通信部11能将在热源侧制冷剂回路20中流动的制冷剂或构成设备的运转状态量输送至利用侧通信部18。在此,作为该运转状态量,可例举出热源侧压缩机21的转速、热源侧排出压力传感器34的检测结果即热源侧排出压力Pd、构成热源侧制冷剂回路20的各种设备的运转电流值即致动器运转信息等。一热源侧控制部一热源侧控制部12是由CPU、存储器等构成的微型计算机,其设于热源单元2内。如图2所示,热源侧控制部12与热源单元2所具有的热源侧压缩机电动机21a、热源侧切换机构23、热源侧膨胀阀25及各种传感器33 36连接。热源侧控制部12根据各种传感器33 36的检测结果等进行所连接的各种设备的控制。具体而言,热源侧控制部12进行基于热源侧压缩机电动机21a的转速控制(即运转频率控制)的热源侧压缩机21的运转容量控制、热源侧切换机构23的状态切换控制及热源侧膨胀阀25的开度控制。例如,热源侧控制部12为了使热源侧制冷剂的冷凝温度达到规定的冷凝目标温度而控制热源侧压缩机21的运转容量,或根据热泵系统I的运转种类切换热源侧切换机构23的状态。一利用侧通信部一如图I及图3所示,利用侧通信部 18与利用侧控制部19电连接,其设于利用单元4内。利用侧通信部18与热源侧通信部11电连接。利用侧通信部18能从热源侧通信部11接收与热泵系统I的运转状态及控制相关的各种信息和各种数据,或将其发送至热源侧通信部11。特别地,本实施方式的利用侧通信部18能从热源侧通信部11接收在上述热源侧制冷剂回路20中流动的制冷剂或构成设备的运转状态量等。一利用侧控制部一利用侧控制部19是由CPU、存储器等构成的微型计算机,其设于利用单元4内。如图3所示,利用侧控制部19与利用单元4所具有的利用侧流量调节阀42、循环泵电动机44及各种传感器50 52连接。利用侧控制部19根据各种传感器50 52的检测结果等进行所连接的各种设备的控制。具体而言,利用侧控制部19进行基于利用侧流量调节阀42的开度控制的热源侧制冷剂的流量控制及基于循环泵电动机44的转速控制的循环泵43的容量控制。例如,利用侧控制部19以使制冷剂的过冷度恒定的方式进行利用侧流量调节阀42的开度控制,以使热源侧制冷剂回路20中的热源侧制冷剂的流量稳定。另外,利用侧控制部19以使水介质在利用侧热交换器41中的出口温度Twl与入口温度Twr之间的温度差Λ Tw达到规定的温度差的方式进行循环泵43的容量控制,以使水介质回路80中的水介质的流量达到适当的流量。特别地,本实施方式的利用侧控制部19进行水介质在辅助热源53中的出口温度Thl的预测、随辅助热源53运转而进行的循环泵43的容量控制、辅助热源53的运转控制。为了进行上述控制,利用侧控制部19作为制热能力运算部191、循环流量运算部192、预测部193、泵容量控制部194及热源运转控制部195起作用。—制热能力运算部一制热能力运算部191根据利用侧通信部18所接收到的在热源侧制冷剂回路20中流动的制冷剂或构成设备的运转状态能量运算出储热水单元8及温水制热单元9的制热能力。具体而言,制热能力运算部191利用热源侧压缩机21的转速、热源侧排出压力传感器34的检测结果即热源侧排出压力Pd、构成热源侧制冷剂回路20的各种设备的运转电流值即致动器运转信息等运算出储热水单元8及温水制热单元9的制热能力Ha。一循环流量运算部一循环流量运算部192根据水介质在利用侧热交换器41中的入口温度Twr与出口温度Twl的温度差即出入口温度差Λ Tw和由制热能力运算部191运算出的制热能力Ha运算出水介质回路80中的水介质的循环流量Frw。更具体而言,循环流量运算部192求出水介质入口温度传感器51及水介质出口温度传感器52的各检测结果Twr、Twl的差作为出入口温度差Λ Tw( Δ Tw = Twr — Twl),并检测出现在正在动作的循环泵43的转速rp。然后,循环流量运算部192根据该求出的值Λ Tw和通过运算获得的制热能力Ha运算出水介质在正在动作的循环泵43的现在转速rp下的循环流量Frw。一预测部一预测部193根据由循环流量运算部192运算出的水介质的循环流量Frw和表示辅助热源53的能力的热源能力信息Ihc预测出辅助热源53动作情况下的水介质在辅助热源53中的出口温度Thl。此处,热源能力信息Ihc是辅助热源53加热水介质的能力、即在设置辅助热源53时被输入的信息(例如输入5°C等的信息)。作为一例,预测部193通过将热源能力信息Ihc与水介质的循环流量Frw相乘预测出水介质在辅助热源53中的出口温度 Thl。
这样预测出的水介质在辅助热源53中的出口温度Thl被用于辅助热源53的运转的反馈控制(后述)等。一泵容量控制部一当辅助热源53开始动作时,泵容量控制部194进行以下控制改变循环泵43的容量,以使水介质回路80中的水介质的流量达到循环泵43的额定流量或最大流量。即,当辅助热源53开始动作时,循环泵43的转速被提高到最大值,由此,水介质回路80中的水介质的循环量达到最大值。一热源运转控制部一在热源侧压缩机21的容量处于规定容量以上、且水介质在利用侧热交换器41中的出口温度Twl与目标出口温度Twls之差即出口侧温度差Λ Twl处于第一规定温度差Δ Tl以上的情况下(Λ Twl = Twls - Twl >Δ Tl),热源运转控制部195使辅助热源53进行运转。即,若即使热泵系统I以使热源侧压缩机21的运转容量达到恰当量的方式进行运转,作为冷凝器起作用的利用侧热交换器41中的水介质出口温度Twl也达不到目标出口温度Twls,出口侧温度差Λ Twl较大,则由于仅使用利用侧热交换器41不能将水介质加热到期望的温度,因此辅助热源53辅助地进行水介质的加热。例如,若水介质在利用侧热交换器41中的出口温度Twl为53°C、目标出口温度Twls为60°C,则出口侧温度差Λ Twl为8V。在该情况下,若第一规定温度差Λ Tl为4°C,则出口侧温度差Λ Twl处于第一规定温度差Λ Tl以上,因此,辅助热源53开启以进行水介质的加热。藉此,朝储热水单元8及温水制热单元9供给温度比水介质在利用侧热交换器41中的出口温度Twl高的水介质。相反地,在辅助热源53运转的状态下,若出口侧温度差Λ Twl处于比第一规定温度差Λ Tl小的第二规定温度差Λ Τ2以下(Λ Twl <Λ Τ2 <Λ Tl),则热源运转控制部195使辅助热源53停止运转。例如,若水介质在利用侧热交换器41中的出口温度Twl为59°C、目标出口温度Twls为60°C,则出口侧温度差Λ Twl为VC。在该情况下,若第二规定温度差Λ Τ2为2°C,则出口侧温度差Λ Twl处于第二规定温度差Λ Τ2以下,因此,辅助热源53关闭。即,由于出口侧温度差Λ Twl比较小,因此能判断出仅以利用侧热交换器41就能充分地加热水介质,由此,辅助热源53关闭。这样,若水介质在利用侧热交换器41中的出口温度Twl接近目标出口温度Twls,则储热水单元8及温水制热单元9能获得期望温度的水介质,无需使辅助热源53进一步运转,因此,辅助热源53关闭。藉此,朝储热水单元8及温水制热单元9供给被利用侧热交换器41加热后的水介质。上述第一规定温度差Λ Tl及第二规定温度差Λ Τ2均是变量,它们根据由预测部193预测出的水介质在辅助热源53中的出口温度Thl来确定。例如,第一规定温度差Λ Tl及第二规定温度差Λ Τ2由将水介质在辅助热源53中的出口温度Thl设为变量的函数式确定。另外,也可使用由理论计算、模拟、实验等示出了实际的辅助热源53中的出口温度Twl与第一规定温度差Λ Tl及第二规定温度差Λ Τ2之间的关系的表格,并应用该各个时刻的预测部193的预测结果Thl,来确定第一规定温度差Λ Tl及第二规定温度差Λ Τ2。S卩,可以说本实施方式的第一规定温度差Λ Tl 及第二规定温度差Λ Τ2定义了辅助热源53的动作范围。因此,可以说为确定第一规定温度差Λ Tl及第二规定温度差Λ Τ2而使用的预测部193的预测结果Thl可用于辅助热源53的动作的反馈控制。另外,在储热水单元8及温水制热单元9发生故障或被强制禁止运转之后,若辅助热源53仍旧运转,则已不朝储热水单元8及温水制热单元9供给的水介质(即温水)的温度会被无用地加热。该运转根据情况可能会引起热泵系统I的故障和事故,除此之外,还会在辅助热源53中无用地消耗能量。因此,当辅助热源53运转时,在储热水单元8及温水制热单元9发生故障或被强制禁止运转的情况下,热源运转控制部195与热源侧压缩机21的运转容量无关地使辅助热源53停止运转。作为储热水单元8及温水制热单元9被强制禁止运转的情况,可例举出用户通过远程控制器90发出了使储热水单元8及温水制热单元9的运转关闭的指示的情况等。另外,与储热水单元8及温水制热单元9发生故障或被强制禁止运转的情况不同,若在辅助热源53运转的状态下利用侧热交换器41中的水介质入口温度Twr处于规定温度以上,则热源运转控制部195也使辅助热源53停止运转。例如,在规定温度为60°C、利用侧热交换器41中的水介质入口温度Twr为62°C的情况下,由于水介质入口温度Twr比规定温度高,因此使辅助热源53停止运转。该控制是为了弥补以下情况在通过运转获得的制热能力Ha及循环流量Frw与实际的制热能力及循环流量之间存在由运算引起的误差,由于该误差的存在,导致预测出的水介质在辅助热源53中的出口温度Thl与实际的出口温度不同。一远程控制器一远程控制器90设置于室内,如图I所示,其以能通过有线或无线进行通信的方式与热源侧通信部11、利用侧通信部18连接。如图4所示,远程控制器90主要具有显示部95和操作部96。用户能通过远程控制器90设定热泵系统I的水介质的温度或进行与各种运转相关的指示。特别地,在本实施方式的远程控制器90的操作部96中包含菜单按钮96a (相当于接收部)。该菜单按钮96a是用于在热泵系统I中接收各种设定的按钮。此外,通过按下该菜单按钮96a,热泵系统I的施工者和用户能根据例如设置热泵系统I的国家的电源情况来进行改变辅助热源53的容量(例如3kW、6kW、12kff等)的设定。< 动作 >接着,对热泵系统I的动作进行说明。作为热泵系统I的运转种类,主要可例举出供热水运转及制热运转。—供热水运转及制热运转一在供热水运转及制热运转中的任一运转的情况下,在热源侧制冷剂回路20中,均将热源侧切换机构23切换至热源侧蒸发运转状态(图I的热源侧切换机构23的用虚线表示的状态),并使吸入返回膨胀阀26a处于关闭的状态。热源侧热交换器24作为蒸发器起作用,各利用侧热交换器41作为散热器起作用。在这种状态的热源侧制冷剂回路20中,制冷循环中的低压的热源侧制冷剂经由热源侧吸入管21c而被吸入热源侧压缩机21中,并在被压缩至制冷循环中的高压后,被排出至热源侧排出管21b。被排出至热源侧排出管21b后的高压的热源侧制冷剂在油分离器22a中使制冷机油分离。在油分离器22a中从热源侧制冷剂分离出的制冷机油经由回油管22b而返回至热源侧吸入管21c。制冷机油被分离后的高压的热源侧制冷剂经由热源侧切换机构23、第二热源侧气体制冷剂管23b及气体侧截止阀30而从热源单元2被输送至气体制冷剂连通管14。被输送至气体制冷剂连通管14后的高压的热源侧制冷剂被输送至利用单元4。被 输送至利用单元4后的高压的热源侧制冷剂经由利用侧制冷剂管46、45而被输送至利用侧热交换器41。被输送至利用侧热交换器41后的高压的热源侧制冷剂在利用侧热交换器41中与在水介质回路80中循环的水介质进行热交换而散热。在利用侧热交换器41中散热后的高压的热源侧制冷剂分别经由利用侧流量调节阀42及利用侧制冷剂管45而从利用单元4被输送至液体制冷剂连通管13。被输送至液体制冷剂连通管13后的热源侧制冷剂被输送至热源单元2。被输送至热源单元2后的热源侧制冷剂经由液体侧截止阀29而被输送至过冷却器27。由于热源侧制冷剂未在吸入返回管26中流动(即吸入返回膨胀阀26a被关闭),因此被输送至过冷却器27后的热源侧制冷剂以不在过冷却器27中进行热交换的方式被输送至热源侧膨胀阀25。被输送至热源侧膨胀阀25后的热源侧制冷剂在热源侧膨胀阀25中被减压而变为低压的气液两相状态,并经由热源侧液体制冷剂管24a而被输送至热源侧热交换器24。被输送至热源侧热交换器24后的低压的制冷剂在热源侧热交换器24中与由热源侧风扇32供给来的室外空气进行热交换而蒸发。在热源侧热交换器24中蒸发后的低压的热源侧制冷剂经由第一热源侧气体制冷剂管23a及热源侧切换机构23而被输送至热源侧储罐28。被输送至热源侧储罐28后的低压的热源侧制冷剂经由热源侧吸入管21c而被再次吸入热源侧压缩机21中。另外,在供热水运转及制热运转中的任一运转的情况下,在水介质回路80中,均进行加热水介质的运转。即,通过热源侧制冷剂在利用侧热交换器41中的散热来对在水介质回路80中循环的水介质进行加热。在利用侧热交换器41中被加热后的水介质(即温水)经由利用侧水出口管48而被导入水介质侧切换机构161。此处,在供热水运转的情况下,水介质侧切换机构161被切换至以下状态并不朝温水制热单元9供给水介质,而仅朝储热水单元8侧供给水介质。因此,在供热水运转的情况下,被循环泵43升压后的水介质(即温水)从利用单元4经由水介质连通管16而被输送至储热水单元8。被输送至储热水单元8的水介质在热交换线圈82中与储热水箱81内的水介质进行热交换而散热。藉此,储热水箱8内的水介质被加热。另外,在制热运转的情况下,水介质侧切换机构161被切换至以下状态朝储热水单元8侧及温水制热单元9或仅朝温水制热单元9供给水介质。因此,在制热运转的情况下,被循环泵43升压后的水介质(即温水)从利用单元4经由水介质连通管16而被输送至储热水单元8及温水制热单元9或仅被输送至温水制热单元9。被输送至储热水单元8的水介质(即温水)在热交换线圈82中与储热水箱81内的水介质进行热交换而散热。藉此,储热水箱8内的水介质被加热。另外,被输送至温水制热单元9的水介质分别在热交换面板91中散热。藉此,室内的墙壁等、室内的地板便被加热。在储热水单元8及温水制热单元9中被热交换后的水介质在被循环泵43吸入并升压之后,经由利用侧水入口管47而被输送至利用侧热交换器41,并与热源侧制冷剂再次进行热交换。一热泵系统I的整体动作流程一图5及图6是表示在本实施方式的热泵系统I进行供热水运转或制热运转的情况下的该系统I的整体动作流程的流程图。以下,首先假设热泵系统I处于未运转的状态。步骤SI S2 :在用户等通过按压远程控制器90的菜单按钮96a指示了改变辅助热源53容量的情况下(SI的“是”),辅助热源53的容量被设定为指示的容量值(S2)。
在未指示改变辅助热源53容量的情况下(SI的“否”),辅助热源53的容量被设定为预先确定的缺省值或上次设定的容量值。步骤S3 :在用户通过远程控制器90发出了供热水运转或制热运转的指示的情况下(S3的“是”),热泵系统I开始供热水运转或制热运转。步骤S4 :在热泵系统I开始供热水运转或制热运转之后,作为制热能力运算部191起作用的利用侧控制部19根据在热源侧制冷剂回路20中流动的制冷剂或构成设备的运转状态量运算出储热水单元8及温水制热单元9的制热能力Ha。步骤S5 :接着,作为循环流量运算部192起作用的利用侧控制部19对正在动作的循环泵43的现在的转速rp进行检测。然后,利用侧控制部19根据水介质在利用侧热交换器41中的出入口温度差Λ Twl和步骤S4的制热能力Ha运算出水介质在循环泵43的现在的转速rp下的循环流量Frw。步骤S6 :接着,作为预测部193起作用的利用侧控制部19根据步骤S5的水介质的循环流量Frw和热源能力信息Ihc来预测辅助热源53动作的情况下的水介质在辅助热源53中的出口温度Thl。步骤S7 :作为热源运转控制部195起作用的利用侧控制部19根据步骤S6中预测出的水介质在辅助热源53中的出口温度Thl来确定第一规定温度差Λ Tl及第二规定温度差Λ Τ2。步骤S8 SlO :在热源侧压缩机21的容量处于规定容量以上(S8的“是”)、利用侧热交换器41中的出口侧温度差Λ Twl处于第一规定温度差Λ Tl以上的情况下(S9的“是”、Λ Twl >Δ Tl),利用侧控制部19改变循环泵43的容量并使辅助热源53开启,以使水介质回路80中的水介质的流量达到循环泵43的额定流量或最大流量(SlO)。在辅助热源53开启之后,利用侧控制部19进行循环泵43的容量控制,以使水介质回路80中的水介质的流量达到规定流量。在步骤S8中,在热源侧压缩机21的容量未处于规定容量以上的情况下(S8的“否”),反复进行步骤S4以后的动作。步骤Sll S12 :在利用侧热交换器41中的出口侧温度差Λ Twl处于第二规定温度差Λ Τ2以下的情况下(步骤Sll的“是”,Λ Twl <Δ Τ2),利用侧控制部19使辅助热源53 关闭(S12)。
在步骤S9中利用侧热交换器41中的出口侧温度差Λ Twl未处于第一规定温度差Δ Tl以上(S9的“否”)、且在步骤Sll中利用侧热交换器41中的出口侧温度差Λ Twl也未处于第二规定温度差Λ Τ2以下的情况下(Sll的“否”),维持现在时刻的辅助热源53的状态(具体而言是辅助热源53运转的状态或未运转的状态),反复进行步骤S4以后的动作。步骤S13 S14:在步骤SlO中辅助热源53开启之后(S10的“是”),在储热水单元8及温水制热单元9发生故障或被强制禁止运转的情况下(S13的“是”),或在利用侧热交换器41中的水介质入口温度Twr处于规定温度以上的情况下(S14的“是”),利用侧控制部19使辅助热源53关闭(S12)。在储热水单元8及温水制热单元9未发生故障或未被强制禁止运转(S13的“是”)、且利用侧热交换器41中的水介质入口温度Twr处于规定温度以下的情况下(S14的“否”),反复进行步骤S4以后的动作。
< 特征 >该热泵系统I具有如下特征。(I)在该热泵系统I中,根据通过运算获得的储热水单元8及温水制热单元9的制热能力Ha和水介质在利用侧热交换器41中的出入口温度差Λ Twl运算出水介质回路80中的水介质的循环流量Frw。此外,还根据该运算结果Frw和表示辅助热源53的能力的热源能力信息Ihc预测出水介质在辅助热源53中的出口温度Thl。因此,即便在辅助热源53的出口附近未设置温度传感器,也能知道水介质在辅助热源53中的出口温度Thl。(2)在该热泵系统I中,使用容量可变型的泵以作为水介质回路80中的循环泵43。藉此,能将在水介质回路80中循环的水介质的流量确保为恰当的量。此外,在该热泵系统I中,根据出入口温度差Λ Twl及制热能力Ha运算出在水介质回路80中的循环泵43的现在的转速下的循环流量Frw,该循环流量Frw被用于预测水介质的出口温度Thl。藉此,能更正确地预测实际的出口温度Thl。(3)在该热泵系统I中,当辅助热源53动作时,水介质的流量最大。因此,流量达到循环泵43的额定流量或最大流量的水介质在被利用侧热交换器41加热之后,该水介质被辅助热源53进一步加热。(4)在该热泵系统I中,在热源侧压缩机21的容量处于规定容量以上、且水介质在利用侧热交换器41中的出口侧温度差Λ Twl处于第一规定温度差Λ Tl以上的情况下,辅助热源53进行运转。藉此,即便在仅通过利用侧热交换器41对水介质的加热未使水介质的温度达到期望温度的情况下,也可通过辅助热源53的进一步加热朝储热水单元8及温水制热单元9供给期望温度的水介质。(5)在该热泵系统I中,在出口侧温度差Λ Twl处于比第一规定温度差Λ Tl小的第二规定温度差Λ Τ2以下、即水介质在利用侧热交换器41中的出口温度Twl接近目标出口温度Twls的情况下,储热水单元8及温水制热单元9已经获得期望温度的水介质,无需使辅助热源53进一步运转,因此,辅助热源53停止运转。藉此,能防止因辅助热源53不必要运转而产生的电力消耗。(6)在该热泵系统I中,第一规定温度差Λ Tl及第二规定温度差Λ Τ2是根据预测出的辅助热源53的水介质的出口温度Thl确定的变量。藉此,通过将出口温度差Λ Twl与因该各个时刻预测出的辅助热源53的水介质的出口温度Thl而改变的第一规定温度差Λ Tl及第二规定温度差Λ Τ2进行比较,能恰当地开始/停止辅助热源53的运转。(7)在该热泵系统I中,在储热水单元8及温水制热单元9发生故障或被强制禁止运转的情况下,辅助热源53的运转被强制停止。藉此,当储热水单元8及温水制热单元9发生故障或被禁止运转时,不会因辅助热源53运转而导致水介质被进一步持续加热。因此,能防止辅助热源53成为主要原因而引起的热泵系统I的进一步故障、事故等。另外,还能 抑制因辅助热源53运转而产生的消耗电力。(8)如上所述,根据运算出的储热水单元8及温水制热单元9的制热能力Ha、水介质的循环流量Frw等预测出水介质在辅助热源53中的出口温度Thl,但根据情况的不同预测结果Thl可能会与实际的水介质的出口温度不同。因此,在该热泵系统I中,还可一边监视返回至利用侧热交换器41的水介质的温度、即水介质在利用侧热交换器41中的入口温度Twr,一边在必要时使辅助热源53停止运转。藉此,即便在预测结果Thl与实际的水介质的出口温度不同的情况下,辅助热源53也可根据水介质的入口温度Twr进行恰当的运转控制。(9)在该热泵系统I中,能通过远程控制器90等的菜单按钮96a改变辅助热源53的容量。藉此,能根据例如设置热泵系统I的国家的电源状况恰当地改变辅助热源53的容量。<本实施方式的热泵系统I的变形例>(A)在上述热泵系统I中,对辅助热源53在设置热泵系统I时外接在水介质连通管16上的情况进行了说明。但是,辅助热源53也可在组装利用单元4时(利用单元4发货前)安装于利用单元4内部的利用侧热交换器41的出口附近。(B)在上述热泵系统I中,对利用单元4侧的利用侧控制部19进行制热能力Ha、循环流量Fwr的运算以及水介质在辅助热源53中的出口温度Thl的预测进行了说明。但是,也可使用热源单元2侧的热源侧控制部12进行制热能力Ha、循环流量Fwr的运算以及水介质在辅助热源53中的出口温度Thl的预测。另外,例如也可使用热源侧控制部12进行制热能力Ha的运算,而使用利用侧控制部19进行循环流量Fwr的运算及水介质在辅助热源53中的出口温度Thl的预测。(C)在上述热泵系统I中,如图5、图6的S4所示,对定期进行制热能力Ha的运算的情况进行了说明。但是,在制热能力Ha的值是较难变化的值的情况下,也可例如仅在热泵系统I起动时进行制热能力Ha的运算。(D)在上述热泵系统I中,如图I所示,对分别设有热源单元2和利用单元4的情况进行了说明。但是,热源单元2及利用单元4也可例如作为一个单元而构成。在该情况下,辅助热源53也安装于供朝储热水单元8及温水制热单元9供给的水介质流动的水介质连通管15、16上。(E)在上述热泵系统I中,对一台利用单元与一台热源单元2连接的情况进行了说明。但是,利用单元4的台数也可以为多台。在该情况下,储热水单元8、温水制热单元9等水介
质设备与各利用单元4连接,在将该水介质设备与各利用单元4连接在一起的各水介质连通管16上安装有辅助热源53。(F)在上述热泵系统I中,对在热源单元2上连接有利用水介质的利用单元4的情况进行了说明。但是,除了利用水介质的利用单元4之外,在热源单元2上还可以连接有使用热源侧制冷剂对空气进行调节的空调机。工业上的可利用性若利用本发明,则在包括辅助热源且能利用热泵循环加热水介质的热泵系统中,即便在辅助热源的出口附近不设置温度传感器,也能知道水介质在辅助热源中的出口温度。(符号说明)I 热泵系统2 热源单元4 利用单元8储热水单元9 温水制热单元11 热源侧通信部12 热源侧控制部15、16 水介质连通管18 利用侧通信部19 利用侧控制部21 热源侧压缩机21a 热源侧压缩机电动机24 热源侧热交换器41 利用侧热交换器42 利用侧流量调节阀43 循环泵44 循环泵电动机80 水介质回路90 远程控制器
96a 菜单按钮191 制热能力运算部192 循环流量运算部193 预测部194 泵容量控制部195 热源运转控制部161 水介质切换机构
现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开2003 - 314838号公报
权利要求
1.ー种热泵系统(I),其特征在于,包括 制冷剂回路(20),该制冷剂回路(20)具有对制冷剂进行压缩的压缩机(21);能作为制冷剂的蒸发器起作用的热源侧热交換器(24);以及能作为制冷剂的散热器起作用以对水介质进行加热的制冷剂一水热交換器(41); 水介质回路(80),该水介质回路(80)具有循环泵(43)和所述制冷剂一水热交換器(41),在所述制冷剂一水热交換器(41)中与制冷剂进行热交换的水介质在该水介质回路(80)中循环,且该水介质回路(80)与利用所述水介质进行运转的水介质设备(8、9)连接;辅助热源(53),该辅助热源(53)在所述水介质回路(80)中设于所述制冷剂一水热交换器(41)的水介质出口侧,并能对在所述水介质回路(80)中循环的水介质进ー步进行加执. 制热能力运算部(191),该制热能力运算部(191)根据在所述制冷剂回路(20)中流动的制冷剂或构成设备的运转状态量对所述水介质设备(8、9)的制热能力进行运算; 循环流量运算部(192),该循环流量运算部(192)根据水介质在所述制冷剂一水热交换器(41)中的入口温度与出口温度之差即出入口温度差及所述制热能力对所述水介质回路(80)中的水介质的循环流量进行运算;以及 预测部(193),该预测部(193)根据所述循环流量和表示所述辅助热源(53)的能力的热源能力信息对所述辅助热源(53)动作的情况下的水介质在所述辅助热源(53)中的出口温度进行预測。
2.如权利要求I所述的热泵系统(I),其特征在干, 所述循环泵(43)是容量可变型的泵, 所述循环流量运算部(192)对正在动作的所述循环泵在现在的转速下的所述循环流量进行运算。
3.如权利要求2所述的热泵系统(I),其特征在干, 所述热泵系统(I)还包括泵容量控制部(194),当所述辅助热源(53)开始动作时,该泵容量控制部(194)进行以下控制改变所述循环泵(43)的容量,以使所述水介质回路(80)中的水介质的流量达到所述循环泵(43)的额定流量或最大流量。
4.如权利要求I至3中任ー项所述的热泵系统(I),其特征在干, 所述压缩机(21)是容量可变型的压缩机, 所述热泵系统(I)还包括热源运转控制部(195),在所述压缩机(21)的容量处于规定容量以上、且水介质在所述制冷剂一水热交換器(41)中的出口温度与目标出口温度之差即出口侧温度差处于第一规定温度差以上的情况下,该热源运转控制部(195)使所述辅助热源(53)进行运转。
5.如权利要求4所述的热泵系统(I),其特征在干, 在所述辅助热源(53)运转的状态下,若所述出口侧温度差处于比所述第一规定温度差小的第二规定温度差以下,则所述热源运转控制部(195)使所述辅助热源(53)停止运转。
6.如权利要求5所述的热泵系统(I),其特征在干, 所述第一规定温度差及所述第二规定温度差是根据由所述预测部(193)获得的预测结果来加以确定的。
7.如权利要求4至6中任ー项所述的热泵系统(I),其特征在干,在所述辅助热源(53)运转的状态下,若所述水介质设备(8、9)发生故障或被強制禁止运转,则所述热源运转控制部(195)与所述压缩机(21)的运转容量无关地使所述辅助热源(53)停止运转。
8.如权利要求4至7中任ー项所述的热泵系统(I),其特征在干,在所述辅助热源(53)运转的状态下,若水介质在所述制冷剂一水热交換器(41)中的入口温度处于规定温度以上,则所述热源运转控制部(195)使所述辅助热源(53)停止运转。
9.如权利要求I至8中任ー项所述的热泵系统(I),其特征在干, 所述辅助热源(53)是容量可变型的热源, 所述热泵系统(I)还包括接收部(96a),该接收部(96a)能接收所述辅助热源(53)的容量设定。
全文摘要
提供一种可以在辅助热源出口不设置温度传感器的技术。利用侧制冷剂回路(20)由热源侧压缩机(21)、热源侧热交换器(24)、能加热水介质的利用侧热交换器(41)构成。水介质回路(80)由循环泵(43)和利用侧热交换器(41)构成,并与温水制热单元(9)等连接。辅助热源(53)在水介质回路(80)中设于利用侧热交换器(41)的水介质出口侧,并对水介质回路(80)中的水介质进一步加热。制热能力运算部(191)根据热源侧制冷剂或热源侧制冷剂回路(20)的构成设备的运转状态量运算温水制热单元(9)等的制热能力(Ha)。循环流量运算部(192)根据出入口温度差(△Twl)及制热能力(Ha)运算水介质回路(80)中的水介质的循环流量(Fwr)。预测部(193)根据循环流量(Fwr)和热源能力信息(Ihc)预测水介质在辅助热源(53)中的出口温度(Thl)。
文档编号F25B1/00GK102725598SQ201080062488
公开日2012年10月10日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者本田雅裕 申请人:大金工业株式会社, 大金欧洲公司
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