热泵系统及其运行方法
【专利摘要】本发明提供一种任一热泵在除霜中时也能够适当地控制其运行台数，并且能够始终以对应于负载的能力运行的热泵系统及其运行方法。本发明的热泵系统(1)中相对于系统负载连接有多台热泵(10A～10C、13A～13D)，所述热泵系统具备系统控制部(27)，该系统控制部依次运算运行中的热泵(10A～10C、13A～13D)可输出的能力，并将其能力运算值作为阈值与系统负载的热负载进行比较，从而控制热泵(10A～10C、13A～13D)的运行台数。
【专利说明】
热泵系统及其运行方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种相对于系统负载连接有多台热栗的热栗系统及其运行方法。
【背景技术】
[0002]空冷热栗冷却器(heat pump chiller)在外部气温较低的条件下进行供暖运行时会在热源侧热交换器中发生结霜(frost)，若该结霜持续进行，则阻碍热交换而降低效率，因此需要使霜融化的除霜(defrost)运行。此时，热栗冷却器中，通过利用侧的水热交换器发挥蒸发器的功能来吸走热量，因此产生向负载的供给温度降低的问题。
[0003]于是，专利文献1、2中公开有:在相对于负载连接有多台热栗的系统中，某一热栗结霜而进入除霜运行时，通过强制运行已停止的热栗或者运行非稳定运行的预备的热栗来补充(back up)能力的下降量。并且，专利文献3中公开有极力避免多台连接的热栗中2台以上同时进入除霜运行的技术。
[0004]另一方面，近年来热栗单元内模块化取得进展，例如，将各个空冷热栗冷却器模块化，并串联连接多台该模块来构成单元，而且相对于外部负载(系统负载)并联连接有多台单元的结构的热栗系统走向实用化。
[0005]以往技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利公开平6-74531号公报
[0008]专利文献2:日本专利第3221232号公报
[0009]专利文献3:日本专利公开2013-108732号公报
[0010]发明的概要
[0011]发明要解决的技术课题
[0012]然而，相对于负载连接有多台热栗的结构的热栗系统中，即使任一热栗处于除霜中，其中存在能够发挥供暖能力的热栗的情况下，也无需对应于进入除霜运行的热栗而立即追加运行预备或停止中的热栗，如专利文献1、2所示，某一热栗进入除霜时，与其对应而追加运行预备机或停止机的热栗系统中具有有可能导致无益地运行预备机或停止机而违背节能化等问题。
[0013]并且，除霜运行中的热栗中，利用侧热交换器发挥蒸发器的功能而吸走热量，因此单纯对应于进入除霜运行的热栗台数仅追加运行预备机或停止机时，存在针对系统负载的热负载有时会陷入能力不足等问题。
【发明内容】
[0014]本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种在相对于系统负载连接有多台热栗的热栗系统中，任一热栗在除霜中时也能够适当地控制其运行台数，并且能够始终以对应于负载的能力运行的热栗系统及其运行方法。
[0015]用于解决技术课题的手段
[0016]为了解决上述课题，本发明的热栗系统及其运行方法采用以下方法。
[0017]S卩，本发明的第I方式所涉及的热栗系统为相对于系统负载连接有多台热栗的热栗系统，其具备:系统控制部，依次运算运行中的所述热栗可输出的能力，并将其能力运算值作为阈值与所述系统负载的热负载进行比较，从而控制所述热栗的运行台数。
[0018]根据本发明的上述第I方式，在相对于系统负载连接有多台热栗的热栗系统中，由于具备依次运算运行中的热栗可输出的能力，并将其能力运算值作为阈值与系统负载的热负载进行比较从而控制热栗的运行台数的系统控制部，因此即使运行中的热栗中的任一者进入除霜运行，也可以通过将当时的运行中的热栗可输出的能力的运算值作为阈值，并将其与系统负载的热负载进行比较来控制热栗的运行台数，从而只要运行中的热栗中存在能够发挥供暖能力的热栗，就无需立即追加运行其他热栗，能够以可对应于系统负载的热负载的能力运行热栗系统。因此，即使任一热栗除霜时，也可以根据条件无需追加运行其他热栗而以最少的热栗台数有效地运行热栗系统，由此能够实现节能化。并且，抑制热栗的通断频率，能够防止发生因频繁重复通断而引起的故障或问题，从而提高系统的可靠性。
[0019]而且，本发明的上述第I方式的热栗系统也可以设为，在上述热栗系统中，所述各热栗的可输出的能力的运算可通过所述各热栗侧的控制部或所述系统控制部中的任一者来进行运算。
[0020]根据上述方式，各热栗的可输出的能力的运算可通过各热栗侧的控制部或系统控制部中的任一者来进行运算，因此即使在各热栗侧的控制部不具有能力运算功能的情况下，也可以通过对系统控制部附加能力运算功能，从而如上所述，在某一热栗除霜时，也可以根据条件无需追加运行预备的热栗而以最少的热栗台数有效地运行热栗系统。因此，对既设的热栗系统也能够简单地适用本发明。
[0021]而且，本发明的上述第I方式的热栗系统也可以设为，在上述任一热栗系统中，所述系统控制部构成为，在所述各热栗中的任一热栗开始或结束除霜运行时，可增减该热栗的能力份来运算所述各热栗可输出的能力。
[0022]根据上述方式，所述系统控制部构成为，在各热栗中的任一热栗开始或结束除霜运行时，可增减该热栗的能力份来运算各热栗可输出的能力，因此即使通过各热栗开始或结束除霜运行来增减可输出的能力，也能够包含该增减而随时准确地运算可输出的能力。因此，与各热栗有无除霜运行无关地，能够针对系统负载的热负载准确地设定热栗运行台数来运行，能够可靠地避免陷于能力不足的事态等。
[0023]而且，上述结构的热栗系统也可以设为，在上述热栗系统中，所述系统控制部构成为，可将除霜中的所述热栗吸走的热量份作为负能力来运算所述各热栗可输出的能力。
[0024]根据上述结构，系统控制部构成为，可将除霜中的热栗吸走的热量份作为负能力来运算各热栗可输出的能力，因此不仅减去除霜中的热栗的能力份，而且将除霜中的热栗的利用侧热交换器发挥蒸发器的功能而吸走的热量份进一步作为负能力来运算热栗可输出的能力，由此能够更准确地运算可输出的能力。因此能够针对系统负载的热负载准确地设定热栗运行台数来运行，能够可靠地避免陷于能力不足的事态等。
[0025]而且，本发明的上述第I方式的热栗系统也可以设为，在上述任一热栗系统中，所述系统控制部构成为，在所述各热栗中的任一热栗开始除霜运行时，可乘以预先设定的裕度来运算运行中的所述热栗可输出的能力。
[0026]根据上述方式，系统控制部构成为，在各热栗中的任一热栗开始除霜运行时，可乘以预先设定的裕度来运算运行中的热栗可输出的能力，因此根据某一热栗进入除霜运行的情况，可看做是其他热栗也发生结霜并以容易进入除霜的状态运行，从而在这种情况下，通过乘以预先设定的裕度来运算可输出的能力，以不对该热栗施加热负载，能够抑制结霜，从而不使其他热栗追随进入除霜运行。因此，能够降低各热栗进入除霜运行的频率或延迟进入除霜运行的时间，从而提高供暖运行时的效率。
[0027]而且，也可以设为，在上述结构的热栗系统中，所述系统控制部构成为，针对结束所述除霜运行后的所述热栗，从结束除霜运行时刻开始仅在设定时间内解除对所述可输出的能力乘以所述裕度的乘法运算。
[0028]根据上述结构，系统控制部构成为，针对结束除霜运行后的热栗，从结束除霜运行时刻开始仅在设定时间内解除对可输出的能力的乘以裕度的乘法运算，因此运算可输出的能力时，存在刚刚结束除霜后的热栗的情况下，从看作是该热栗未发生结霜的情况判断为无需乘以裕度，通过从结束除霜的时刻开始仅在设定时间内解除裕度的乘法运算，能够运算更接近实际情况的可输出的能力。由此，能够更准确地运算可输出的能力，并针对系统负载的热负载适当设定热栗的运行台数来运行。
[0029]而且，也可以设为，在上述结构的热栗系统中，所述系统控制部构成为，所述各热栗持续供暖运行的时间越长，越逐渐减小所述裕度来进行乘法运算。
[0030]根据上述结构，系统控制部构成为，各热栗持续供暖运行的时间越长，越逐渐减小裕度来进行乘法运算，因此持续供暖运行的时间越长的热栗越容易发生结霜，追随其他热栗容易进入除霜运行，因此此时，乘以根据运行持续时间逐渐减小的裕度来运算可输出的能力，不对该热栗施加热负载而抑制结霜，由此能够抑制其他热栗进入除霜运行。因此，能够降低各热栗进入除霜的频率或延迟进入除霜运行的时间，从而提高供暖运行时的效率。
[0031]而且，上述结构的热栗系统也可以设为，在上述任一热栗系统中，所述系统控制部构成为，对运行中的所述热栗的除霜次数进行计数，其次数越多，越逐渐减小所述裕度来进行乘法运算。
[0032]根据上述结构，系统控制部构成为，对运行中的热栗的除霜次数进行计数，其次数越多，越逐渐减小裕度来进行乘法运算，因此即使实施除霜，有时一部分霜也会因未完全融化而残留，从而在短时间内再次进入除霜而使除霜次数增多，因此此时，对运行中的热栗的除霜次数进行计数，并乘以根据该次数逐渐减小的裕度来运算可输出的能力，由此能够不对该热栗施加热负载而抑制结霜，并抑制其他热栗进入除霜运行。因此，能够降低各热栗进入除霜的频率或延迟进入除霜运行的时间，从而提高供暖运行时的效率。
[0033]而且，本发明的第2方式所涉及的热栗系统的运行方法为相对于系统负载连接有多台热栗的热栗系统的运行方法，所述方法具备:依次运算运行中的所述热栗可输出的能力的过程;将所述能力运算值作为阈值与所述系统负载的热负载进行比较的过程;及通过所述系统负载的热负载是否超过所述能力运算值即所述阈值来控制所述热栗运行台数的增减的过程。
[0034]根据本发明的第2方式，在相对于系统负载连接有多台热栗的热栗系统的运行方法中，所述方法具备:依次运算运行中的热栗可输出的能力的过程;将能力运算值作为阈值与系统负载的热负载进行比较的过程;及通过系统负载的热负载是否超过能力运算值即阈值来控制热栗运行台数的增减的过程，因此即使运行中的热栗中的任一热栗进入除霜运行，也可以通过将当时的运行中的热栗可输出的能力的运算值作为阈值，并将其与系统负载的热负载进行比较，通过系统负载的热负载是否为能力运算值即阈值以上来增减热栗的运行台数，从而只要运行中的热栗中存在能够发挥供暖能力的热栗，就无需立即追加运行其他热栗，能够以可对应于系统负载的热负载的能力运行热栗系统。因此，即使任一热栗除霜时，也可以根据条件无需追加运行其他热栗而以最少的热栗台数有效地运行系统，由此能够实现节能化。并且，抑制热栗的通断频率，能够防止发生因频繁重复通断而引起的故障或问题，从而提高系统的可靠性。
[0035]而且，本发明的第2方式的热栗系统的运行方法也可以设为，在上述热栗系统的运行方法中，所述热栗运行台数的增减通过所述系统负载的热负载是否超过所述能力运算值即所述阈值乘以增级负载率或减级负载率而得到的值来确定。
[0036]根据上述方式，热栗运行台数的增减通过系统负载的热负载是否超过能力运算值即阈值乘以增级负载率或减级负载率而得到的值来确定，因此比较能力运算值即阈值与热负载来增减热栗的运行台数时，比较阈值即能力运算值乘以增级负载率或减级负载率而得到的值与系统负载的热负载来确定是否增减热栗的运行台数或维持原来的台数。由此，预先设定各热栗的性能系数(COP)为规定值以上的负载率范围，并在由热栗的能力与要求热负载之间的关系规定的负载率超过该负载率范围的上限值(增级负载率)时增加热栗的运行台数，而在负载率超过负载率范围的下限值(减级负载率)时减少热栗的运行台数，从而增减热栗的运行台数，由此能够始终以规定值以上的COP运行各热栗，因此与运行台数的变更无关地，能够始终以高COP有效且稳定地运行热栗系统。
[0037]发明效果
[0038]基于本发明的热栗系统及其运行方法，即使运行中的热栗中的任一热栗进入除霜运行，也可以通过将当时的运行中的热栗可输出的能力的运算值作为阈值，并将其与系统负载的热负载进行比较来控制热栗的运行台数，从而只要运行中的热栗中存在能够发挥供暖能力的热栗，就无需立即追加运行其他热栗，能够以可对应于系统负载的热负载的能力运行热栗系统，因此即使某一热栗除霜时，也可以根据条件无需追加运行其他热栗而以最少的热栗台数有效地运行热栗系统，由此能够实现节能化。并且，抑制热栗的通断频率，能够防止发生因频繁重复通断而引起的故障或问题，从而提高系统的可靠性。
【附图说明】
[0039]图1是本发明的第I实施方式所涉及的热栗系统的概略结构图。
[0040]图2是上述热栗系统的各单元的结构图。
[0041]图3是控制上述热栗系统的各单元的运行台数时的流程图。
[0042]图4是增减上述热栗系统的各单元的运行台数时的控制阈值的示意图。
【具体实施方式】
[0043]以下参考附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。
[0044][第I实施方式]
[0045]以下，利用图1至图4对本发明的第I实施方式进行说明。
[0046]图1示出本发明的第I实施方式所涉及的热栗系统的概略结构图，图2示出其各单元的结构图。
[0047]热栗系统I具备对风机盘管单元等空调设备、供热水设备、工厂设备等外部负载(以下称为系统负载。)2进行热介质(在此为温水或冷水)的循环的热介质配管3。该热介质配管3的供给侧设置有供给集管(supply header )4，返回侧设置有回流集管(returnheader)5。
[0048]回流集管5与供给集管4之间连接有具备旁通阀6的旁通配管7，设为能够使热介质从供给集管4侧向回流集管5侧通过旁通配管。并且，回流集管5与供给集管4之间分别经由热介质配管8六、88、8(:及热介质栗94、98、9(:并联连接有多台热栗1(^、1(?、10(:。在此示出并联连接3台热栗10A、10B、10C的例子，台数当然可根据系统负载的大小等来增减。
[0049]以下，本实施方式中，将该热栗10A、10B、10C分别称为“单元”，各单元10A、10B、10C可以为分别由单独的热栗构成的单元或串联连接多台热栗而构成的单元中的任一者，并且，当为由多台热栗构成的单元时，将各个热栗称为“模块”，称为该模块的热栗设为包含模块化的热栗、未模块化的通常热栗中的任一者。
[0050]各单元10A、10B、10C中设置有单独控制各单元1(^、1(?、10(:的单元侧控制部11八、118、11(:。并且，各单元1(^、1(?、10(:将各个热栗(在此为热栗冷却器)12作为模块134、138、13C、13D串联连接多台而构成。另外，该实施方式中例示有通过串联连接4台模块13A至13D来构成I台单元10A、10B、1C的方式，但模块的连接台数并不限定于此，可适当进行增减。[0051 ]以下对构成各模块13A、13B、13C、13D的各个热栗冷却器12的结构进行说明。
[0052]热栗冷却器12具备闭合电路的制冷循环，该闭合电路的制冷循环通过将并联连接的多台压缩机14A、14B、切换制冷剂的流动方向的四通切换阀15、对制冷剂与水进行热交换而制造温水或冷水的水热交换器16、膨胀阀17、及对外部气体与制冷剂进行热交换的空气热交换器18依次经由制冷剂配管连接来构成。该热栗冷却器12本身可以是公知的，各模块13A至13D可使用相同结构的热栗冷却器12。但并不一定要相同结构。
[0053]各个热栗冷却器12具备根据分别设置于水热交换器16的热介质入口配管及出口配管的温度传感器19、20的检测值来控制压缩机14A、14B的转速等的模块基板21、逆变器基板22A、22B等控制系统，且设为模块化的结构。
[0054]在本实施方式中，如图2所示，上述各单元10A、10B、10C构成为对于热介质配管8A、8B、8C串联连接有4台模块13A至13D，且构成为在其模块之一 13A上设置有具备总括控制4台模块13A至13D的单元总括基板23及操作部24的各单元侧控制部11A、11B、11C。该单元侧控制部11A、11B、IIC中输入有针对各单元10A、10B、1C且来自设置于热介质入口配管及出口配管的温度传感器25、26的检测值。
[0055]并且，上述热栗系统I中设置有控制相对于系统负载2并联连接的多台单元10A、10B、1C的运行台数的系统控制部27。该系统控制部27随时运算系统负载2的热负载(流量X往返温度差X比重.比热)Q与运行中的单元10A、10B、10C可输出的能力C，并根据其结果比较两者，从而控制单元1A、1B、1C的运行台数的增减。
[0056]以下，参考图3及图4对由系统控制部27进行的单元10A、10B、10C的运行台数的增减控制进行详细说明。
[0057]图3中示出增减运行台数时的控制流程图，图4中示出其控制阈值的示意图。
[0058]若控制开始，则在步骤SI及步骤SII中随时执行系统负载2的热负载Q及运行中的单元1A、1B、1C可输出的能力C的计算(运算)。关于系统负载2的热负载Q，在步骤S2中从各传感器获取向负载侧的送水数据即主管流量F、冷水去流温度Ts、冷水回流温度Tr等，并且在步骤S3中读入预先设定的比重Cp、比热P等数据，在步骤S4中能够根据下述式(I)来进行运算。
[0059]Q=F(Tr-Ts)Cp.P (I)
[0060]另一方面，关于运行中的单元10A、10B、1C可输出的能力C，在步骤S12中获取将运行中的单元1A、1B、1C的各模块13A至13D的除霜状态监视数据作为供暖运行模块数Mh、除霜模块Md，并且通过在步骤S13中读入预先设定的各模块(热栗)的额定能力Crate，在步骤S14中能够根据下述式(2)来进行运算。
[0061 ] C= Σ {Crate(Mh/Ms+Md)-Crate(Md/Mh+Md)} (2)
[0062]另外，可以由αX Md 代替 Crate (Md/Mh+Md)。
[0063]在此，关于供暖运行中的各单元10A、10B、10C可输出的能力C，当构成各单元10A、10B、10C的4台模块13A至13D中的任一空气热交换器18结霜时，为了使霜融化不得不进行除霜运行，该模块的供暖运行被中断，因此需要减去其能力来进行运算。例如，将各单元10A、10B、10C的能力分别设为10kW时，在上述I单元4模块的情况下，若I模块结霜而进入除霜运行，则各单元可输出的能力C成为10kWX (3/4) =75kW。
[0064]在步骤S5中比较如此运算的系统负载2的热负载Q与供暖运行中的单元1A至1C可输出的能力C，以增减单元1A至1C的运行台数。即，本实施方式中构成为，依次运算运行中的单元1A至1C可输出的能力C，并将其运算值用作控制单元的运行台数的增减时的阈值。上述实例中，如图4所示，一般，当热负载Q超过可输出的能力C即10kW时，增加单元1A至1C的运行台数，但I模块处于除霜中且可输出的能力C成为75kW，因此将该值作为阈值增加单元1A至1C的运行台数。
[0065]如此，在步骤S5中，判断系统负载2的热负载Q是否超过可输出的能力C，若为是，则过渡到步骤S6指示增加I台单元1A至1C的运行台数。本实施方式中，在比较热负载Q与可输出的能力C来控制单元1A至1C的运行台数的增减时，使用可输出的能力C乘以增级负载率及减级负载率而得到的值。
[0066]就该增级负载率及减级负载率而言，预先设定各单元1A至1C的性能系数(COP)为规定值以上的负载率范围，并在由单元1A至1C的能力与要求热负载之间的关系规定的负载率超过定义为该负载率范围的上限值的增级负载率时增加单元1A至1C的运行台数，而在负载率超过定义为负载率范围的下限值的减级负载率时减少单元1A至1C的运行台数，从而增减单元1A至1C的运行台数，由此能够使各单元1A至1C始终以规定值以上的COP运行。
[0067]由此，在步骤S5中判断为“Q>CX增级负载率”，而当热负载Q超过“C X增级负载率”时，在步骤S6中计算成为“Q<CX增级负载率”的单元台数并指示增加运行台数。并且，若在步骤S5中判断为否，则过渡到步骤S7，在此判断为“Q>CX减级负载率”，而当热负载Q超过“C X减级负载率”时，过渡到步骤S8，指示减少单元1A至1C的运行台数，若在步骤S7中判断为否，则过渡到步骤S9，不作任何动作(不增减运行台数)而返回到开始位置。
[0068]另外，上述实施方式中，对由系统控制部27运算运行中的单元1A至1C可输出的能力C的例子进行了说明，但也可以设为如下系统:由各单元1A至1C侧的控制部IlA至lie运算各单元1A至1C可输出的能力C，并将其运算结果发送到系统控制部27来确定运行台数的增减。此时，各单元1A至1C侧的控制部11A至11C担负图4中的步骤SI I至步骤S14所示的功能。
[0069]如此一来，基于上述热栗系统I，能够通过运行适当台数的单元1A至1C来制造冷水或温水，并通过对系统负载2循环该冷水或温水来供其利用。此时，在系统控制部27或单元侧控制部IlA至IlC中，随时运算系统负载2的热负载Q及各单元1A至1C可输出的能力C，并通过比较该热负载Q与可输出的能力C，控制单元1A至1C的运行台数的增减，以可对应于系统负载2的热负载Q的能力来运行热栗系统I。
[0070]即，本实施方式中，由于具备依次运算各单元1A至1C可输出的能力C，并将其能力运算值C作为阈值与系统负载2的热负载Q进行比较来控制单元1A至1C的运行台数的系统控制部27，因此即使各单元1A至1C内任一模块13A至13D进入除霜运行，也可以通过将当时的各单元1A至1C可输出的能力C的运算值作为阈值，并将其与系统负载2的热负载Q进行比较来控制单元1A至1C的运行台数，从而只要在该单元1A至1C内存在能够发挥供暖能力的模块13A至13D，就无需立即追加运行其他单元1A至10C，能够以可对应于系统负载2的能力来运行热栗系统I。
[0071]因此，即使单元1A至1C内的模块13A至13D为除霜时，也可以根据条件无需追加运行其他单元1A至1C而以最少的单元台数有效地运行热栗系统I，由此能够实现节能化。并且，抑制单元1A至1C的通断频率，并防止发生因频繁重复通断而引起的故障或问题，从而提高热栗系统I的可靠性。
[0072]并且，比较系统负载2的热负载Q与运行中的单元1A至1C可输出的能力C来控制单元1A至1C的运行台数的增减时，由系统负载2的热负载Q是否超过阈值即可输出的能力C乘以增级负载率或减级负载率而得到的值来确定，因此能够始终以规定值以上的性能系数(COP)运行各单元1A至10C，因此，与运行台数的变更无关地，能够始终以高COP有效且稳定地运行热栗系统I。
[0073]并且，就运行中的单元1A至1C的可输出的能力C的运算而言，当各单元1A至1C内任一模块13A至13D开始或结束除霜运行时，增减该模块13A至13D的能力份来运算，因此即使通过各模块13A至13D开始或结束除霜来增减可输出的能力C，也能够包含该增减而随时准确地运算可输出的能力。因此，与各模块13A至13D有无除霜运行无关地，能够针对系统负载2的热负载Q准确地设定单元运行台数来运行，能够可靠地避免陷于能力不足的事态等。
[0074]而且，本实施方式中，就各单元1A至1C的可输出的能力C的运算而言，可由各单元侧的控制部IlA至IlC或系统控制部27中的任一者来进行运算，因此即使在各单元侧的控制部IlA至IlC不具有能力运算功能的情况下，通过对系统控制部27附加能力运算功能，当某一模块13A至13D除霜时，也可以根据条件无需追加运行预备的单元1A至10，并对应于系统负载2的热负载Q而以最少的单元台数有效地运行热栗系统I。由此，对既设的热栗系统也能够简单地适用本发明。
[0075][其他实施方式]
[0076]接着，对本发明的其他实施方式进行说明。
[0077][实施例1]
[0078]上述的第I实施方式中，构成各单元1A至1C的多台模块13A至13D中的任一者进入除霜运行或结束其运行时，增减其模块13A至13D的能力份来运算可输出的能力C，但在热栗中，若供暖时进入除霜运行，则利用侧热交换器即水热交换器16发挥蒸发器的功能，因此该1?块13A至13D中从负载侧开始吸走热M。
[0079]本实施例中，考虑该点来运算可输出的能力C。
[0080]S卩，就进入除霜运行的模块13A至13D而言，不仅可输出的能力C成为零，而且吸走的热量份作为负能力发挥作用，因此上述的I单元为4模块的情况下，I模块结霜而进入除霜运行时，各单元的可输出的能力C成为
[0081 ] 10kffX (3/4)-100kWX (1/4) =50kW。
[0082]并且，3模块结霜而进入除霜运行时，成为
[0083]10kff X (I/4) -1OOkff X (3/4) = -50kff,
[0084]单元1A至1C的能力成为负能力，因此也可以考虑追加的单元运行台数为I台或2台。
[0085]如此，不仅减去除霜中的模块13A至13D的能力份，而且将除霜中的模块13A至13D的利用侧热交换器发挥蒸发器的功能而吸走的热量份作为负能力来运算单元1A至1C的可输出的能力C，由此能够更准确地运算可输出的能力C，因此能够针对系统负载2的热负载Q准确地设定单元运行台数来运行，能够可靠地避免陷于能力不足的事态等。
[0086][实施例2]
[0087]而且，根据单元1A至1C内任一模块13A至13D进入除霜运行的情况，能够看做是其他模块13A至13D也发生结霜，并以容易进入除霜的状态运行。这种情况下，其他模块13A至13D也可能追随进入除霜，为了避免这种情况，在运算可输出的能力C时，设定裕度(例如，
0.9)并乘以该裕度，以不对单元1A至1C施加热负载，由此能够抑制结霜，从而不使其他模块13A至13D追随进入除霜运行。
[0088]就此时的各单元1A至1C的可输出的能力C而言，在上述的I单元4模块的情况下，I模块除霜时，能够运算为
[0089]10kffX (3/4) X0.9 = 67.5kff
[0090]或
[0091]10kWX (3/4) X0.9-100kWX (1/4) =42.5kW。
[0092]如此，在能够看做是以容易进入除霜的状态运行的情况下，乘以预先设定的裕度来运算可输出的能力C，以不对该单元1A至1C施加热负载，由此能够抑制结霜，从而不使其他模块13A至13D追随进入除霜运行，由此，能够降低各模块13A至13D进入除霜的频率或延迟进入除霜的时间，从而提高供暖运行时的效率。
[0093]另外，裕度在上述中设为“例如0.9”，当然并不限定于此，可适当进行变更。并且，可根据供暖运行中的模块13A至13D的数量改变裕度。
[0094][实施例3]
[0095]上述实施例2中，进行单元1A至1C的可输出的能力C的运算时，通过乘以裕度，使其他模块13A至13D难以进入除霜，但结束除霜后的模块13A至13D—般能够看作是未发生结霜。因此，关于结束除霜后的模块13A至13D，可从结束除霜运行时刻开始仅在设定时间T内运算可输出的能力C时解除上述裕度的乘法运算。
[0096]S卩，上述实施例2的后一实例中，I模块在除霜中而I模块处于结束除霜后时间T以内时，能够将可输出的能力C运算为
[0097]10kffX (2/4) X0.9+100kWX (l/4)-100kWX (l/4)=45kW。
[0098]如此，在单元1A至1C内存在刚刚结束除霜后的模块13A至13D的情况下，从对该模块13A至13D结束除霜运行时刻开始仅在设定时间内运算可输出的能力C时解除裕度的乘法运算，由此能够运算更接近实际情况的可输出的能力C。因此，能够更准确地运算可输出的能力C，针对系统负载2的热负载Q适当设定单元1A至1C的运行台数来运行。
[0099][实施例4]
[0100]并且，各单元1A至1C或模块13A至13D持续供暖运行的时间越长，越容易发生结霜，追随其他模块13A至13D容易进入除霜运行。因此，能够根据供暖运行的持续时间，其时间越长，越逐渐减小上述裕度来进行乘法运算。即，裕度的设定中引入时间概念，例如每经过t分钟，裕度降低10%。
[0101 ]此时，丨单元4模块中，I模块在除霜中时，作为单元1A至1C的除霜持续t分钟时，可输出的能力C能够运算为
[0102]10kffX (3/4) X (卜0.I X t)_100kWX (1/4) =50kW。
[0103]如此，乘以根据运行持续时间逐渐减小的裕度来运算可输出的能力C，以不对该单元1A至1C施加热负载而抑制结霜，由此能够抑制其他模块13A至13D进入除霜运行。因此，能够降低各模块13A至13D进入除霜的频率或延迟进入除霜运行的时间，从而提高供暖运行时的效率。
[0104][实施例5]
[0105]而且，即使实施除霜，有时霜也会因不完全融化而残留，这种情况下，容易再次进入除霜。于是，可以对单元1A至1C运行中的模块13A至13D的除霜次数进行计数，除霜次数越多，越逐渐减小裕度来进行乘法运算。即，根据除霜次数，例如通过I次除霜每降低10%的裕度来进行乘法运算，从而运算可输出的能力C。
[0106]此时，I单元4模块中，I模块进入除霜且持续运行中的3模块分别完成2次除霜时，可输出的能力C能够运算为
[0107]10kffX (3/4) X(l-0.1X2)-100kffX(l/4)=35kff
[0108]如此，有时因除霜时的霜的不完全融化而在短时间内再次进入除霜从而除霜次数增多，因此此时，对单元运行中的模块13A至13D的除霜次数进行计数，并乘以根据该次数逐渐减小的裕度来运算可输出的能力C，由此能够不对该单元1A至1C施加热负载而抑制结霜，并抑制其他模块13A至13D进入除霜运行。因此，能够降低各模块13A至13D进入除霜的频率或延迟进入除霜运行的时间，从而提高供暖运行时的效率。
[0109]另外，本发明并不限定于上述实施方式所涉及的发明，在不脱离其主旨的范围内，可适当进行变形。例如，上述实施方式中将各模块13A至13D除霜时吸走的热量设为与各模块13A至13D的能力同等，但也可以另外赋予固定值。
[0110]而且，上述实施方式中，为方便起见，将各个热栗称为模块或连接I台或多台的热栗称为单元而进行了说明，但本发明也能够适用于将相对于负载连接有多台单个热栗的热栗系统、或将多台热栗设为单元并将其连接多台的热栗系统中的任一者，此时，分别代替模块或单元称作热栗即可，并且，如上所述，各热栗可以为模块化的热栗或未模块化的热栗中的任一者。
[0111]符号说明
[0112]1-热栗系统，2-系统负载(外部负载)，1(^、1(?、10(:-单元(热栗)，114、118、11(:-单元侧控制部，12-热栗(热栗冷却器)，13A、13B、13C、13D-模块(热栗)，27-系统控制部。
【主权项】
1.一种热栗系统，相对于系统负载连接有多台热栗，所述热栗系统具备: 系统控制部，依次运算运行中的所述热栗可输出的能力，并将其能力运算值作为阈值与所述系统负载的热负载进行比较，从而控制所述热栗的运行台数。2.根据权利要求1所述的热栗系统，其中， 所述各热栗的可输出的能力的运算可通过所述各热栗侧的控制部或所述系统控制部中的任一者来进行运算。3.根据权利要求1或2所述的热栗系统，其中， 所述系统控制部构成为，在所述各热栗中的任一热栗开始或结束除霜运行时，可增减该热栗的能力份来运算所述各热栗可输出的能力。4.根据权利要求3所述的热栗系统，其中， 所述系统控制部构成为，可将除霜中的所述热栗吸走的热量份作为负能力来运算所述各热栗可输出的能力。5.根据权利要求1至4中任一项所述的热栗系统，其中， 所述系统控制部构成为，在所述各热栗中的任一热栗开始除霜运行时，可乘以预先设定的裕度来运算运行中的所述热栗可输出的能力。6.根据权利要求5所述的热栗系统，其中， 所述系统控制部构成为，针对结束所述除霜运行后的所述热栗，从结束除霜运行时刻开始仅在设定时间内解除对所述可输出的能力乘以所述裕度的乘法运算。7.根据权利要求5或6所述的热栗系统，其中， 所述系统控制部构成为，所述各热栗持续供暖运行的时间越长，越逐渐减小所述裕度来进彳丁乘法运算。8.根据权利要求5至7中的任一项所述的热栗系统，其中， 所述系统控制部构成为，对运行中的所述热栗的除霜次数进行计数，其次数越多，越逐渐减小所述裕度来进行乘法运算。9.一种热栗系统的运行方法，所述热栗系统中相对于系统负载连接有多台热栗，所述方法具备: 依次运算运行中的所述热栗可输出的能力的过程;将所述能力运算值作为阈值与所述系统负载的热负载进行比较的过程;及通过所述系统负载的热负载是否超过所述能力运算值即所述阈值来控制所述热栗运行台数的增减的过程。10.根据权利要求9所述的热栗系统的运行方法，其中， 所述热栗运行台数的增减通过所述系统负载的热负载是否超过所述能力运算值即所述阈值乘以增级负载率或减级负载率而得到的值来确定。
【文档编号】F25B49/02GK105849484SQ201480070615
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月11日
【发明人】二阶堂智, 渊本刚, 松尾实, 大内敏昭
【申请人】三菱重工业株式会社