热泵装置的制造方法_2

文档序号:8385765阅读:来源:国知局
热管和水流动的传热管构成的双 重管式等,在本实施方式中可以使用任一方。另外,在利用侧回路51中循环的利用侧介质 不限于水,也可以是载冷剂等防冻液。
[0042](膨胀阀)
[0043] 膨胀阀4a对流过空气热源热交换器5a的制冷剂流量进行调整。另外,膨胀阀4b 对流过地下热源热交换器5b的制冷剂流路41的制冷剂流量进行调整。各膨胀阀4a、4b的 开度基于来自控制装置30的控制信号可变地被设定。膨胀阀4a、4b除能够根据电信号改 变开度的电子膨胀阀之外,也可以将多个节流孔或毛细管并列连接并通过电磁阀等的开闭 阀操作来控制向热交换器流入的制冷剂流量。 6 CN 104704302 A 说明书 4/15 页
[0044] (空气热源热交换器) _
[0045] 空气热源热交换器5a是例如由铜或铝构成的翅片管型热交换器。空气热源热交 换器5a是将空气(室外空气)作为热源的热交换器,使从风扇 8供给的室外空气与制冷剂 进行热交换。
[0046] (四通阀)
[0047] 四通阀2用于切换制冷剂回路10的流动。通过切换流路,在制热运转时可以将水 热交换器3用作冷凝器,在制冷运转时可以将水热交换器3用作蒸发器。
[0048] 〈〈地下热源侧回路》
[0049] 热交换介质回路即地下热源侧回路2〇用配管依次连接地下热源热交换器5b的地 下热源侧介质流路(热交换介质流路)42、埋设于地下的地下热交换器 2I、以及地热用泵22 而构成。在地下热源侧回路20中,作为载冷剂等防冻液即热交换介质的地下热源侧介质循 环,从而能够采集地下热。
[0050] (地下热交换器)
[0051] 作为地下热源侧介质向地下热源热交换器5b流入的热源热交换器的地下热交换 器21,例如由形成为大致U形且垂直或水平地埋设于地下的树脂制的采热管群构成。即便 埋设相同大小的采热管群,地下热交换器21的热交换性能也因其埋设的地域以及深度而 不同。
[0052] (地下热源热交换器)
[0053] 地下热源热交换器5b进行在制冷剂回路10中循环的制冷剂与在地下热源侧回路 20中循环的地下热源侧介质之间的热交换。由地下热交换器21采集了地下热的地下热源 侧介质流入到地下热源热交换器5b的地下热源侧介质流路42,因此,由地下热交换器21从 地下采集的热被传递到制冷剂流路41侧的制冷剂。由此,制冷剂回路1〇采集地下热。地 下热源热交换器5b与水热交换器3同样地,由板式或双重管式等构成,可以使用任一方。
[0054] 〈控制装置〉
[0055] 控制装置30基于来自各传感器的检测值,进行各促动器(压缩机1、风扇8、地热 用泵22、泵52)的转速控制以及膨胀阀4a、4b的开度控制,以使利用侧回路 5I的出口水温 成为与空调系统100的设定温度相应的目标水温。另外,控制装置30进行包括四通阀2的 切换控制、后述的图8以及图9的流程图的处理在内的空调系统整体的控制。
[0056] 〈存储装置〉
[0057] 在存储装置31中存储用于计算空气热源热交换器5a以及地下热源热交换器5b 各自当前的热交换性能的各种信息。关于各种信息,将在后面论述。
[0058] 〈传感器的说明〉
[0059] 在热泵装置40中,根据需要设置有温度或压力传感器。各传感器的检测值被输入 到控制装置30,用于热泵装置40的运转控制、例如压缩机1的容量控制、以及膨胀阀4a、4b 的开度控制。在图1中,具有第一热源温度检测器即室外气温传感器34a、第二热源温度检 测器即地热温度传感器34b、制冷剂温度检测器即制冷剂温度传感器32、以及利用侧热交 换器出口温度检测器即出口水温检测传感器53。
[0060] 室外气温传感器34a检测作为热源的室外空气的温度。地热温度传感器34b对在 地下热交换器21中与地下之间进行热交换而由地热用泵22汲取的地下热源侧介质的温度 7 CN 104704302 A___ 说明书 5/15 页 进行检测。制冷剂温度传感器32检测制冷剂回路10的吸入压力的饱和温度。另外,制冷剂 温度传感器32如图1所示,也可以是检测压缩机1的吸入侧的压力的吸入压力传感器33, 在该情况下由控制装置30从制冷剂压力换算制冷剂饱和温度即可。出口水温检测传感器 53检测利用侧回路51的出口水温(水热交换器3的利用侧介质流路的出口水温)。
[0061] 以下,对空调系统100中的制热运转以及制冷运转进行说明。另外,热泵装置40 可以进行使用空气热源和地下热源双方的同时运转、以及使用空气热源或地下热源的单独 运转,分别对其进行说明。
[0062](制热运转)
[0063] 接着,针对本实施方式中的制热运转的运转动作,依次说明同时运转、单独运转。 在制热运转时,四通阀2切换到图1的实线侧。
[0064](制热运转:同时运转)
[0065] 图2是表示图1的空调系统100中的制热运转时的运转状态与热源温度即室外气 温和地下温度之间的关系的图。在此,地下温度比室外气温高。
[0066] 低温低压的制冷剂由压缩机1压缩成高温高压的制冷剂后被排出。从压缩机1排 出的高温高压的制冷剂通过被切换到了制热用的四通阀2流入到水热交换器3,向利用侧 回路51的水散热。因向水散热而成为低温高压的制冷剂分支为两部分,分别流入到膨胀阀 4a、4b而被减压。
[0067] 在膨胀阀4a中被减压后的制冷剂流入到空气热源热交换器5a,从室外空气吸热 而蒸发并从空气热源热交换器5a流出。另一方面,在膨胀阀4b中被减压后的制冷剂流入 到地下热源热交换器5b,与地下热源侧介质进行热交换而吸热。通过在此的热交换来采集 地下热。接着,采集地下热而蒸发的制冷剂与从空气热源热交换器5a流出的制冷剂汇合, 再次通过四通阀2以及制冷剂容器7a被吸入到压缩机1。
[0068] (制热运转:单独运转(选择空气热源时))
[0069] 在选择空气热源的情况下,对膨胀阀4a进行开度控制、关闭膨胀阀4b、将地热用 栗22停止、使风扇8运转。从压缩机1排出的制冷剂通过被切换到了制热用的四通阀2向 水热交换器3流入,并向利用侧介质即水散热。成为高压低温的制冷剂,在膨胀阀4a中被 减压后,向空气热源热交换器5a流入并从室外空气吸热,从而使得制冷剂蒸发。接着,从空 气热源热交换器5a流出的制冷剂再次向四通阀2流入后,通过制冷剂容器7a被吸入到压 缩机1。
[0070] (制热运转:单独运转(选择地下热源时))
[0071] 在选择地下热源的情况下,关闭膨胀阀4a、对膨胀阀4b进行开度控制、驱动地热 用泵22、将风扇8停止。从压缩机1排出的制冷剂通过被切换到了制热用的四通阀2向水 热交换器3流入,并向利用侧介质即水散热。成为高压低温的制冷剂,在膨胀阀4b中被减 压后向地下热源热交换器5b流入。
[0072] 另一方面,在地下热源侧回路20中,在地下热交换器2I中,地下热源侧介质与地 下之间进行热交换而采集地下热,采集了地下热的地下热源侧介质流入到地下热源热交换 器5b。接着,制冷剂回路1〇的制冷剂在地下热源热交换器5b中与地下热源侧介质进行热 交换而采集地下热并蒸发。接着,从地下热源热交换器 5b流出的制冷剂再次向四通阀2流 入后,通过制冷剂容器7a被吸入到压缩机1。 8 CN 104704302 A 说明书 6/15 页
[0073](制冷运转)
[0074]接着,针对制冷运转的运转动作,依次说明同时运转、单独运转。在制冷运转时,四 通阀2被切换到图1的虚线侧。
[0075](制冷运转:同时运转)
[0076]图3是表示图1的空调系统中的制冷运转时的运转状态与热源温度(室外气温以 及地下温度)之间的关系的图。在此,地热温度比室外气温低。
[0077] 低温低压的制冷剂由压缩机1压缩成高温高压的制冷剂后被排出。从压缩机1排 出的高温高压的制冷剂通过被切换到了制冷用的四通阀2后,分支为两部分,一部分流入 到空气热源热交换器5a,另一部分流入到地下热源热交换器5b。
[0078] 流入到了空气热源热交换器5a的制冷剂向大气散热而成为低温高压制冷剂,流 出空气热源热交换器5a并流入到膨胀阀4a而被减压。另一方面,流入到了地下热源热交换 器5b的制冷剂向地下热源侧介质散热而成为低温高压制冷剂,流出地下热源热交换器 5b 并流入到膨胀阀4b而被减压。
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