CN114026373A - 制冷环路装置 - Google Patents

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Abstract

控制装置(100)控制制热运行时的制热容量和除霜运行时的除霜容量。在第1除霜开始条件成立的情况下，控制装置(100)确定第1制冷环路机组(201)在除霜运行中的除霜容量并开始除霜运行。第1制冷环路机组(201)的除霜容量被确定在满足第1判定条件的范围内且满足第2判定条件的范围内。第1判定条件为如下条件：第1除霜开始条件成立时的负载装置(3)的负载容量与第1制冷环路机组(201)的除霜容量的合计不超过第2制冷环路机组(202)的制热容量。第2判定条件为如下条件：机组间除霜间隔与第1制冷环路机组(201)的除霜期间的合计时间不超过第2制冷环路机组(202)的最短除霜间隔。

Description

制冷环路装置
技术领域
本发明涉及制冷环路装置。
背景技术
以往已知有利用热泵等热源机生成冷水或温水并用水泵及管道将其向室内机输送来进行室内的制冷制热的间接式空调装置。
这样的间接式空调装置因为使用水或盐水作为使用侧的热介质，所以近年来由于削减制冷剂使用量而受到关注。
日本特开2013-108732号公报中公开了一种热泵***的除霜运行方法，该方法尽量避免两台以上的热泵在相同时段进行除霜运行，从而能够防止水管道内的水温降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-108732号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
如日本特开2013-108732号公报中示出的除霜运行方法那样，在避免两台以上的热泵在相同时段进行除霜运行的情况下，当不考虑利用水的热量的水负载装置的负载变动的可能性时，水温可能会降低。例如，有可能两台以上的热泵的除霜期间重叠而水温降低，或是可能由于使在后进行除霜的热泵的除霜开始延迟而导致的热泵的能力降低而水温降低。
本发明是为了解决上述技术课题而做出的，目的在于提供一种能够避免控制水或盐水等热介质的温度的多台制冷环路机组的除霜期间的重叠并且能够抑制热介质的温度降低的制冷环路装置。
用于解决技术课题的技术方案
本公开涉及制冷环路装置。制冷环路装置具备：第1制冷环路机组及第2制冷环路机组，各自具有使用制冷剂的相互独立的制冷剂回路，配置于共用的热介质的循环路径，控制热介质的温度；以及控制装置，控制第1制冷环路机组及第2制冷环路机组的制热运行时的制热容量和除霜运行时的除霜容量。在第1除霜开始条件成立时，控制装置确定第1制冷环路机组在除霜运行中的除霜容量并开始除霜运行。
第1制冷环路机组的除霜容量被确定在满足第1判定条件的范围内且满足第2判定条件的范围内。第1判定条件为如下条件：第1除霜开始条件成立的时间点的利用热介质的热量的负载装置的负载容量与第1制冷环路机组的除霜容量的合计不超过第2制冷环路机组的制热容量。第2判定条件为如下条件：机组间除霜间隔与第1制冷环路机组的除霜期间的合计不超过第2制冷环路机组以上限制热容量运行时的第2制冷环路机组的最短除霜间隔，该机组间除霜间隔是从紧前的第2制冷环路机组的除霜运行结束的时间点起至第1除霜开始条件成立的时间点为止的间隔。
发明效果
根据本公开的制冷环路装置，因为在除霜开始时适当地确定了除霜容量，所以能够避免控制热介质的温度的多台制冷环路机组的除霜期间重叠并且能够抑制热介质的温度降低。
附图说明
图1为示出本实施方式的空调装置的结构的图。
图2为用于对除霜期间产生重叠时的水温的变化进行说明的波形图。
图3为示出制热时的制热容量和负载装置的负载容量的图。
图4为示出在没有调节除霜容量及制热容量的情况下的除霜时的制热容量和负载装置的负载容量的图。
图5为示出调节了除霜容量及制热容量的情况下的除霜时的制热容量和负载装置的负载容量的图。
图6为用于对调节了除霜容量及制热容量的情况下的水温的变化进行说明的波形图。
图7为示出进行空调装置的控制的控制装置和对控制装置进行远程控制的遥控器的结构的图。
图8为用于对第1制冷环路机组201的除霜时的控制进行说明的流程图。
图9为用于对图8的步骤S3的处理的详情进行说明的流程图。
图10为用于对第2制冷环路机组202的除霜时的控制进行说明的流程图。
图11为用于对图10的步骤S103的处理的详情进行说明的流程图。
附图标记
1：空调装置；2：热源机；3：负载装置；4、5：管道；6：泵；11、21：压缩机；12、22：四通阀；13、23：第1换热器；14、24、32、42、52：风机；15、25：电子膨胀阀；16、26：第2换热器；17、27、34、44、54：控制部；30、40、50：室内机；31、41、51：换热器；33、43、53：流量调节阀；100：控制装置；101：接收装置；102、302：处理器；103：存储器；201：第1制冷环路机组；202：第2制冷环路机组；300：遥控器；301：输入装置；303：发送装置。
具体实施方式
以下参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。以下将对多个实施方式进行说明，但申请最初也预定了适当组合各实施方式中说明的结构的情况。此外，对图中相同或相当的部分附加相同附图标记而不重复其说明。
图1为示出本实施方式的空调装置的结构的图。参照图1，空调装置1具备热源机2、负载装置3、管道4、5和泵6。热源机2为具备第1制冷环路机组201和第2制冷环路机组202的制冷环路装置。
在第1制冷环路机组201和第2制冷环路机组202的各个制冷环路机组中，形成有制冷剂的循环路径。另外，热介质通过管道4、5及泵6在热源机2与负载装置3之间循环。在以下的说明中，例示水作为热介质。此外，热介质也可以为盐水等。另外，为了简化说明，有时将热介质的温度记载为水温。
第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202在水的循环路径中串联连接，且都构成为作为对于水的热源或冷源而运转。
第1制冷环路机组201包括压缩机11、四通阀12、第1换热器13、风机14、电子膨胀阀15和第2换热器16。
第2制冷环路机组202包括压缩机21、四通阀22、第1换热器23、风机24、电子膨胀阀25和第2换热器26。
压缩机11、21对制冷剂进行压缩。第1换热器13、23在制冷剂与由风机14、24吹送的外部气体之间进行换热。第2换热器16、26在制冷剂与水之间进行换热。作为第2换热器16、26，能够使用例如板式换热器。
图1中示出四通阀12、22被设定为进行制热的情况。在该情况下，第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202作为热源发挥作用。如果切换四通阀12、22而使制冷剂的循环方向变为反向，则变为进行制冷或除霜的情况，第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202作为冷源发挥作用。
热源机2和负载装置3通过使得水流通的管道4、5而连接。负载装置3包括室内机30、室内机40和室内机50。室内机30、40、50在管道4与管道5之间相互并联连接。
室内机30包括换热器31、用于向换热器31输送室内空气的风机32和调节水的流量的流量调节阀33。换热器31进行水与室内空气的换热。
室内机40包括换热器41、用于向换热器41输送室内空气的风机42和调节水的流量的流量调节阀43。换热器41进行水与室内空气的换热。
室内机50包括换热器51、用于向换热器51输送室内空气的风机52和调节水的流量的流量调节阀53。换热器51进行水与室内空气的换热。
此外，通过泵6、串联连接的第2换热器16、26和相互并联连接的换热器31、换热器41、换热器51形成了利用水的水回路。另外，在本实施方式中列举具有两台制冷环路机组和3台室内机的空调装置为例。但是制冷环路机组的数量可以为3台以上，室内机的台数可以为任意台。
在第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202分散配置的控制部17、27协同作为控制装置100而工作。控制装置100根据来自未图示的遥控器等的设定和压力传感器及温度传感器的输出来控制压缩机11、21、四通阀12、22、风机14、24、电子膨胀阀15、25。
另外，负载装置3具备与室内机30、40、50分别对应的控制部34、44、54。控制部34、44、54分别控制流量调节阀33、43、53及风机32、42、52。
此外，控制部17、27、34、44、54中的任意一个控制部都可以作为控制装置来进行控制。在该情况下，控制装置基于其它控制部检测到的数据来控制压缩机11、21、四通阀12、22、风机14、24、电子膨胀阀15、25、泵6、流量调节阀33、43、53及风机32、42、52。
图2为用于对除霜期间产生重叠时的水温的变化进行说明的波形图。参照图1、图2，在时刻t0～t1，第1制冷环路机组201在压缩机11的运行频率f0进行制热运行，第2制冷环路机组202在压缩机21的运行频率f1(f1＞f0)进行除霜运行。
由于除霜期间最好尽可能短，因此除霜时的压缩机的运行频率f1被设定为运行时所允许的上限频率。
在时刻t1，第2制冷环路机组202的除霜运行结束，在时刻t1～t2，第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202都进行制热运行。
在时刻t2，第1制冷环路机组201的除霜运行开始条件成立。在时刻t2～t3，第1制冷环路机组201在压缩机11的运行频率f1进行除霜运行，第2制冷环路机组202在压缩机21的运行频率f0(f1＞f0)进行制热运行。
在时刻t3，第1制冷环路机组201的除霜运行结束，在时刻t3～t4，第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202都进行制热运行。
但是，当第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202各自独立地进行除霜运行开始的判断时，除霜期间有时会重叠。在图2所示的例子中，在时刻t4～t6，第2制冷环路机组202进行除霜运行，在时刻t5～t7，第1制冷环路机组201进行除霜运行。因此，在时刻t5～t6，第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202的除霜期间重叠。
在进行这样的运行的情况下，通过第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202、并从热源机2的出口被输出至管道4的水温如图2的下部所示地变化。即，在如时刻t0～t1、t2～t3、t4～t5、t6～t7那样1台制冷环路机组进行除霜运行的期间，水温从温度T2降低至T1，在两台制冷环路机组的除霜运行期间重叠的时刻t5～t6，水温进一步降低至T0。
为了抑制这样的水温降低，在本实施方式中，控制装置100调节第1制冷环路机组201、202的制热容量、除霜容量，以使从第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202这两台制冷环路机组经由水供给至负载装置3的热量不变。并且，在像这样进行了除霜容量的调节的情况下，控制装置100预先预测除霜期间是否重叠，在除霜期间的重叠不可避免的情况下，以使除霜期间不重叠为优先的方式确定除霜容量。
以下，使用图3～图5对制热容量及除霜容量的调节进行说明。在此，为了简化说明，以第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202的能力相等的情况为例，将在压缩机的上限频率的每一台制冷环路机组的制热容量设为100％来进行说明。
图3为示出制热时的制热容量和负载装置的负载容量的图。在图3中，第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202都进行制热运行，各自的制热容量为40％。因此，与合计80％的量的制热容量相当的热量被投入于水的循环路径。另一方面，负载装置3使用与该80％相当的热量来进行制热。因此，从第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202投入于水的循环路径的热量和从水的循环路径释放至负载装置3的热量的平衡为零，所以热源机2的出口的水温为恒定。
图4为示出没有调节除霜容量及制热容量的情况下的除霜时的制热容量和负载装置的负载容量的图。
通常为了使除霜尽早结束，第1制冷环路机组201的除霜容量被设定为与压缩机的上限频率相当的100％。此时，当第2制冷环路机组202的制热容量按照图3所示的状态原样维持为40％时，水的循环路径的热平衡为ΔQ＝40％－100％－80％，与－120％相当的热量从水的循环路径被带走。因此，水温降低。即使此时假设使第2制冷环路机组202的制热容量增加至100％，也有与－80％相当的热量从水的循环路径被带走。
为了防止这样的温度降低，在本实施方式中，调节除霜容量及制热容量。图5示出调节了除霜容量及制热容量的情况下的除霜时的制热容量和负载装置的负载容量的图。
根据图3，释放至负载装置的热量为与80％相当的量。如果与该热量相同的热量通过第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202投入于水的循环路径，则水温被维持为恒定。
首先，控制装置100将不进行除霜侧的第2制冷环路机组202的制热容量提高至与压缩机的上限频率相当的100％。此时，因为在负载容量侧使用与80％相当的热量，所以为了使水温不变，只要将第1制冷环路机组201的除霜容量降低至20％即可。据此，水的循环路径的热平衡为ΔQ＝1000％－20％－80％而为零。由此水温不变。在本实施方式中，只要除霜期间不产生重叠，就实施这样的调节。
图6为用于对调节了除霜容量及制热容量的情况下的水温的变化进行说明的波形图。从时刻t10～t13为止示出将除霜容量设为100％的情况下的第2制冷环路机组202的除霜例子。另外，t13以后示出除霜容量被调节后的情况下的第1制冷环路机组201的除霜例子。
首先在时刻t10～t11，第2制冷环路机组202进行除霜运行，第1制冷环路机组201进行制热运行。第2制冷环路机组202的除霜容量被设定为100％，为了尽可能减少水温的降低，第1制冷环路机组201的制热容量也被设定为100％。此时，第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202的压缩机频率被设定为Fmax。在该期间，从水的循环路径对负载装置3散热，所以热平衡为负，热源机2的出口的水温降低至T10。在时刻t10～t12，第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202都进行制热运行。此时，压缩机频率被决定为Fhave1、Fhave1，以使第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202的制热容量的合计与负载装置3的负载容量相等。在该期间水温稳定于T11。
在时刻t12～t13也与时刻t10～t11同样地，执行第2制冷环路机组202的除霜，水温降低至T10。
以上，第2制冷环路机组202的控制部27存储从时刻t11除霜结束至时刻t12除霜开始为止的期间即除霜间隔Tinth2。
在时刻t14，在第1制冷环路机组201除霜运行开始条件成立。在本实施方式中，在第1制冷环路机组201的除霜开始定时进行各容量的推定及调节，以使负载容量、制热容量、除霜容量平衡。
如在图3中说明的那样，通过在除霜开始定时计算第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202的制热容量的合计值，能够推定除霜中负载装置侧的负载容量。
控制部17与控制部27协同，计算在图5中说明的调节后的除霜容量，并且判断以该调节后的除霜容量进行除霜时的除霜期间Tintd1和两个制冷环路机组之间的除霜结束与除霜开始的时间差(以下称为机组间除霜间隔)Tint21的合计是否短于最短除霜间隔Tinthmin2。
如果设为结霜量相同，则当使除霜容量减少时，除霜期间应当延长。当假设除霜期间与除霜容量成反比时，变更后的除霜期间为乘以变更后的除霜容量与原本的除霜容量之比率的倒数而得到的值。例如，在图4和图5所示的例子中，除霜容量从100％减少至20％，此时除霜期间延长为5倍。
另外，除霜间隔为除了进行除霜的制冷环路机组以外的间隔(从除霜结束至除霜开始为止的时间差)。假设为当制热容量增加时，由于结霜量增加而除霜间隔缩短。因而，最短的除霜间隔Tinthmin2为对紧前的除霜间隔Tinth2乘以紧前的制热容量与上限的制热容量之比率得到的值。例如，当使制热容量从50％增加至100％时，除霜间隔缩短为二分之一。
考虑了除霜时的压缩机频率的减低的除霜期间Tintd1只要收敛至最短除霜间隔Tinthmin2与机组间除霜间隔Tint21的合计值以下即可。这样的话，即使在由于负载装置3的负载容量增加等而制热容量随之增加的情况下，第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202的除霜开始定时也不会为相同时间。
在图6中，由于Tinthmin2＞Tintd1+Tint21，因此在时刻t14～t15，使除霜容量减低的结果是，第1制冷环路机组201的压缩机频率降低至defHz1。另一方面，第1制冷环路机组201的除霜期间(t14～t15)相比于紧前的第2制冷环路机组202的除霜期间(t12～t13)延长。
在时刻t15，第1制冷环路机组201的除霜完成，在时刻t15～t16，第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202以与时刻t11～t12相同的制热容量进行制热运行。
在时刻t16，在第2制冷环路机组202除霜运行开始条件成立。此时，在第2制冷环路机组202的除霜开始定时与时刻t14同样地进行对各容量的推定及调节，以使负载容量、制热容量、除霜容量平衡。然后，在时刻t16～t17执行第2制冷环路机组202的除霜运行。
如以上图6的时刻t13以后所示，在本实施方式的制冷环路装置中，由于避免两台制冷环路机组同时除霜并且减低除霜的容量，因此能够抑制除霜时的水温降低。
图7为示出进行空调装置的控制的控制装置和对控制装置进行远程控制的遥控器的结构的图。参照图7，遥控器300包括输入装置301、处理器302和发送装置303。输入装置301包括用户切换室内机的ON/OFF(开启/关闭)的按钮、输入设定温度的按钮等。发送装置303用于与控制装置100进行通信。处理器302根据从输入装置301提供的输入信号来控制发送装置303。
控制装置100包括接收来自遥控器的信号的接收装置101、处理器102和存储器103。
存储器103构成为包括例如ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory，随机存取存储器)和闪存。此外，闪存中存储有操作***、应用程序、各种数据。
处理器102控制空调装置1的整体工作。此外，图1所示的控制装置100通过处理器102执行存储器103中存储的操作***及应用程序来实现。此外，在执行应用程序时，参照存储器103中存储的各种数据。接收装置101用于进行与遥控器300的通信。在存在多个室内机的情况下，接收装置101设置于多个室内机的各个室内机。
此外，在如图1所示控制装置被划分为多个控制部的情况下，多个控制部的各个控制部中包括处理器。在这样的情况下，多个处理器协同进行空调装置1的整体控制。
图8为用于对第1制冷环路机组201的除霜时的控制进行说明的流程图。图9为用于对图8的步骤S3的处理的详情进行说明的流程图。
图8、图9的流程图的处理在控制部17与控制部27协同的控制装置100中执行。此外，在以下的说明的数学式等中，下标1、2分别表示第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202，ave表示平均，max表示最大，min表示最小。
在步骤S1，控制装置100计算第1制冷环路机组201的压缩机11的制热时的平均频率的实际值。具体而言，按照以下的式(1)～(3)所示的顺序计算平均频率Fhave1。
Th1＝Σdth1 ……(1)
Fh1＝Σdfh1 ……(2)
Fhave1＝Fh1/Th1 ……(3)
通过式(1)累计制热时间，从而计算累计时间Th1。通过式(2)累计每单位时间的压缩机11的运行频率，从而计算频率的累计值Fh1。通过式(3)将累计值Fh1除以累计时间Th1来计算制热运行时的压缩机11的平均频率Fhave1。
在步骤S2，控制装置100判断第1制冷环路机组201的除霜开始条件是否成立。例如，除霜开始条件在作为蒸发器工作的第1换热器13的出口或压缩机11的入口的制冷剂温度即蒸发温度低于阈值的情况下成立。
在步骤S2，在除霜开始条件不成立的情况下，继续步骤S1的平均频率Fhave1的计算。另一方面，在步骤S2除霜开始条件成立的情况下，在步骤S3确定第2制冷环路机组202的压缩机21的除霜期间的运行频率。
在步骤S2，除霜开始条件成立时与图6的时刻t14相当。接下来的步骤S3的处理的详情如图9所示。
首先在步骤S31，控制装置100利用式(4)计算第2制冷环路机组202的最短除霜间隔Tinthmin2。
Tinthmin2＝Tinth2×Fhave2/Fhmax2 ……(4)
然后，在步骤S32，控制装置100利用式(5)计算机组间除霜间隔Tint21。在此，time2d-h表示第2制冷环路机组202从除霜转移为制热的时刻，相当于图6的时刻t13。另外，time1h-d表示第1制冷环路机组201从制热转移为除霜的时刻，相当于图6的时刻t14。换言之，机组间除霜间隔Tint21为在除霜运行的间歇两台制冷环路机组都进行制热的期间。
Tint21＝(time1h-d－time2d-h) ……(5)
进而在步骤S33，控制装置100利用式(6)计算用于使得水温不变的第1制冷环路机组201的除霜运行容量defQ1。式(6)的第1项为在图5中在除霜时维持制热运行的第2制冷环路机组202的最大制热容量100％。式(6)的第2项为在第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202都进行制热运行的紧前的期间输送至负载装置3的负载容量。该负载容量在图3中与40％+40％相当。
defQ1＝100－[(Fhave2/Fhmax2+Fhave1/Fhmax1)×100] ……(6)
接下来在步骤S34，控制装置100利用式(7)预测除霜运行容量变更时的第1制冷环路机组201的除霜运行期间。此外，td1表示紧前的第1制冷环路机组201的除霜运行期间。
Tintd1＝td1×(defQ1/100)/(Fdave1/Fdmax1) ……(7)
进而在步骤S35，控制装置100利用式(8)计算机组间除霜间隔与除霜运行时间的合计时间Tt1。
Tt1＝Tint21+Tintd1 ……(8)
然后在步骤S36，控制装置100判断在步骤S33计算出的除霜运行容量defQ1是否为正。在defQ1＞0的情况下(S36中为是)，在步骤S37，控制装置100判断第2制冷环路机组202的最短除霜间隔Tinthmin2是否长于合计时间Tt1。
在Tinthmin2＞Tt1的情况下(S37中为是)，控制装置100利用式(9)计算除霜时的压缩机11的运行频率defHz1，并应用于除霜运行。
defHz1＝(defQ1/100)×Fdmax1 ……(9)
该运行频率defHz1相当于图6的时刻t14～t15的压缩机11的运行频率。
另一方面，在步骤S36或S37中条件不成立的情况下(S36中为否或S37中为否)，在步骤S39，控制装置100将除霜时的压缩机11的运行频率设定为最大值Fmax。在该情况下，执行与在图6的时刻t10～t11、t12～t13对第2制冷环路机组202执行过的同样的除霜运行。
再次返回至图8，当在步骤S3确定了压缩机11的除霜时的运行频率后，在步骤S4，控制装置100存储第1制冷环路机组201的除霜开始时刻time1h-d并开始除霜运行。在除霜运行中，在除霜结束条件不成立的情况下(S6中为否)，在步骤S5按以下的式(10)、式(11)、式(12)的顺序来进行压缩机11的除霜时平均频率的实际值的计算。
Td1＝Σdtd1 ……(10)
Fd1＝Σdfd1 ……(11)
Fdave1＝Fd1/Td1 ……(12)
在步骤S6中除霜结束条件成立的情况下，控制装置100在步骤S7存储除霜结束时刻time1d-h并且结束除霜运行，使制热运行再次开始。进而，在步骤S8利用式(13)计算除霜间隔Tinth1。
Tinth1＝(time1h-d－time1d-h) ……(13)
在步骤S9从以前存储的除霜间隔更新为计算出的除霜间隔Tinth1，且该计算出的除霜间隔Tinth1被用于下次的除霜开始条件成立时的除霜运行的压缩机的运行频率的计算及是否应用的判断。
根据以上说明的图8、图9说明了如下情况：在第1制冷环路机组201的除霜开始条件成立的情况下，如何临时确定除霜容量，预测在以临时确定的除霜容量进行除霜运行的情况下是否产生除霜期间的重叠，在不产生除霜期间的重叠的情况下应用临时确定的除霜容量。
同样的处理也在第2制冷环路机组202的除霜开始条件成立的情况下执行。
图10为用于对第2制冷环路机组202的除霜时的控制进行说明的流程图。图11为用于对图10的步骤S103的处理的详情进行说明的流程图。
图10、图11的流程图的处理在控制部17与控制部27协同的控制装置100中执行。
在步骤S101，控制装置100计算第2制冷环路机组202的压缩机21的制热时的平均频率的实际值。具体而言，按以下的式(21)～(23)所示的顺序计算平均频率Fhave2。
Th2＝Σdth2 ……(21)
Fh2＝Σdfh2 ……(22)
Fhave2＝Fh2/Th2 ……(23)
通过式(21)累计制热时间，从而计算累计时间Th2。通过式(22)累计每单位时间的压缩机21的运行频率，从而计算频率的累计值Fh2。通过式(23)将累计值Fh2除以累计时间Th2，从而计算制热运行时的压缩机21的平均频率Fhave2。
在步骤S102，控制装置100判断第2制冷环路机组202的除霜开始条件是否成立。例如，除霜开始条件在作为蒸发器工作的第1换热器23的出口或压缩机21的入口的制冷剂温度即蒸发温度低于阈值的情况下成立。
在步骤S102中除霜开始条件不成立的情况下，继续步骤S101中的平均频率Fhave2的计算。另一方面，在步骤S102中除霜开始条件成立的情况下，在步骤S103中确定第2制冷环路机组202的压缩机21的除霜期间的运行频率。
在步骤S102中，除霜开始条件成立时与图6中的时刻t16相当。接下来的步骤S103的处理的详情如图11所示。
首先在步骤S131，控制装置100利用式(24)计算第1制冷环路机组201的最短除霜间隔Tinthmin1。
Tinthmin1＝Tinth1×Fhave1/Fhmax1 ……(24)
然后在步骤S132，控制装置100利用式(25)计算机组间除霜间隔Tint12。在此，time1d-h表示第1制冷环路机组201从除霜转移为制热的时刻，相当于图6的时刻t15。另外，time2h-d表示第2制冷环路机组202从制热转移为除霜的时刻，相当于图6的时刻t16。换言之，机组间除霜间隔Tint12为在除霜运行的间歇两台制冷环路机组都进行制热的期间。
Tint12＝(time2h-d－time1d-h) ……(25)
进而在步骤S133，控制装置100利用式(26)计算用于使得水温不变的第2制冷环路机组202的除霜运行容量defQ2。式(26)的第1项为与图5相反地在第1制冷环路机组201进行制热运行、第2制冷环路机组202进行除霜运行的情况下，在除霜时维持制热运行的第1制冷环路机组201的最大制热容量100％。式(26)的第2项为在第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202都进行制热运行的紧前的期间输送至负载装置3的负载容量。该负载容量在图3中与40％+40％相当。
defQ2＝100－[(Fhave1/Fhmax1+Fhave2/Fhmax2)×100] ……(26)
接下来在步骤S134，控制装置100利用式(27)预测除霜运行容量变更时的第2制冷环路机组202的除霜运行时间。
Tintd2＝td2×(defQ2/100)/(Fdave2/Fdmax2) ……(27)
进而在步骤S135，控制装置100利用式(28)计算机组间除霜间隔与除霜运行时间的合计时间Tt2。
Tt2＝Tint12+Tintd2 ……(28)
然后在步骤S136，控制装置100判断在步骤S133中计算出的除霜运行容量defQ2是否为正。在defQ2＞0的情况下(S136中为是)，在步骤S137，控制装置100判断第1制冷环路机组201的最短除霜间隔Tinthmin1是否长于合计时间Tt2。
在Tinthmin1＞Tt2的情况下(S37中为是)，控制装置100利用式(29)计算除霜时的压缩机21的运行频率defHz2并应用于除霜运行。
defHz2＝(defQ2/100)×Fdmax2 ……(29)
该运行频率defHz2相当于图6的时刻t16～t17的压缩机21的运行频率。
另一方面，在步骤S136或S137中条件不成立的情况下(S136中为否或S137中为否)，在步骤S139，控制装置100将除霜时的压缩机21的运行频率设定为最大值Fmax。在该情况下，对第2制冷环路机组202执行与在图6的时刻t10～t11、t12～t13对第1制冷环路机组201执行的同样的除霜运行。
再次返回至图10，当在步骤S103中确定了压缩机21的除霜时的运行频率后，在步骤S104，控制装置100存储第2制冷环路机组202的除霜开始时刻time2h-d并开始除霜运行。在除霜运行中，在除霜结束条件不成立的情况下(S106中为否)，在步骤S105，按照以下的式(30)、式(31)、式(32)的顺序来进行压缩机21的除霜时平均频率的实际值的计算。
Td2＝Σdtd2 ……(30)
Fd2＝Σdfd2 ……(31)
Fdave2＝Fd2/Td2 ……(32)
当在步骤S106中除霜结束条件成立的情况下，控制装置100在步骤S107存储除霜结束时刻time2d-h并且结束除霜运行，使制热运行再次开始。进而，在步骤S108中利用式(33)计算除霜间隔Tinth2。
Tinth2＝(time2h-d－time2d-h) ……(33)
在步骤S109从以前存储的除霜间隔更新为计算出的除霜间隔Tinth2，且该计算出的除霜间隔Tinth2被用于下次的除霜开始条件成立时的除霜运行的压缩机的运行频率的计算及是否应用的判断。
根据以上说明的图10、图11示出了在第2制冷环路机组202的除霜开始条件成立的情况下如何临时确定除霜容量。进而说明了预测在以临时确定的除霜容量进行除霜运行的情况下是否产生除霜期间的重叠，在不产生除霜期间的重叠的情况下应用临时确定的除霜容量。
最后，再次参照附图对本实施方式进行总结。图1所示的热源机2具备第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202和控制装置100。
第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202各自具有使用制冷剂的相互独立的制冷剂回路，配置于共用的水的循环路径，控制水温。控制装置100控制第1制冷环路机组201及第2制冷环路机组202的制热运行时的制热容量和除霜运行时的除霜容量。在第1除霜开始条件成立的情况下，控制装置100确定第1制冷环路机组201在除霜运行中的除霜容量并开始除霜运行。如例如图8的步骤S2中判定的那样，第1除霜开始条件在第1制冷环路机组201的蒸发温度低于阈值的情况下成立。
第1制冷环路机组201的除霜容量被确定在满足第1判定条件的范围内且满足第2判定条件的范围内。
第1判定条件为如下条件：第1除霜开始条件成立时的利用水等热介质的热量的负载装置3的负载容量与第1制冷环路机组201的除霜容量的合计不超过第2制冷环路机组202的制热容量。以满足该第1判定条件的方式，根据式(6)计算用于使得水温不变的第1制冷环路机组201的除霜运行容量defQ1。
第2判定条件为如下条件：机组间除霜间隔Tint21与第1制冷环路机组201的除霜期间Tintd1的合计时间Tt1不超过第2制冷环路机组202以制热容量的上限值运行时的第2制冷环路机组202的最短除霜间隔Tinthmin2，所述机组间除霜间隔Tint21是从紧前的第2制冷环路机组202的除霜运行结束的时间点至第1除霜开始条件成立的时间点为止的间隔。例如，在图9的步骤S37中控制装置100通过对利用式(7)、(8)计算出的合计时间Tt1与用式(4)计算出的最短除霜间隔Tinthmin2进行比较从而判断第2判定条件。
优选的是，第1制冷环路机组201具备运行频率可变的压缩机11例如逆变器压缩机。在第1判定条件及第2判定条件都成立的情况下，控制装置100用式(9)计算并变更除霜运行中的压缩机11的运行频率，以使其与确定的第1制冷环路机组201的除霜容量对应。
优选的是，在第1除霜开始条件成立的时间点，在第1制冷环路机组201和第2制冷环路机组202都进行制热运行的情况下，控制装置100计算第1制冷环路机组201的制热容量与第2制冷环路机组202的制热容量的合计值，计算合计值与第2制冷环路机组202的最大制热容量之差作为满足第1判定条件的除霜运行容量defQ1。例如，控制装置100利用式(6)计算除霜运行容量defQ1。
优选的是，控制装置100将对紧前的第1制冷环路机组201的除霜期间td1乘以紧前的第1制冷环路机组201的除霜期间td1中的除霜容量即100×(Fdave1/Fdmax1)与以满足第1判定条件的方式计算出的除霜运行容量defQ1之比率而得到的值作为新的除霜期间Tintd1来应用，在步骤S37中判断是否满足第2判定条件。
优选的是，控制装置100将对紧前的第2制冷环路机组202的除霜间隔Tinth2的实际值乘以与紧前的除霜间隔中的第2制冷环路机组202的制热容量的实际值对应的平均频率Fhave2、再除以与第2制冷环路机组202的制热容量的上限值对应的运行频率Fhmax2而得到的值设为最短除霜间隔Tinthmin2。
优选的是，在第1除霜开始条件成立的情况下，控制装置100以满足第1判定条件的方式确定第1制冷环路机组201的除霜容量，用式(7)计算以确定的第1制冷环路机组201的除霜容量进行除霜运行时的除霜期间Tintd1。在计算出的除霜期间Tintd1不满足第2判定条件的情况下，控制装置100以使第1制冷环路机组201的除霜期间最短的方式确定第1制冷环路机组201的除霜容量。
此外，在图1所示的结构中，为分开为热源机2、负载装置3和泵6的结构，但也可以使热源机2中的第2换热器16、26分离并与泵6组合作为中转器。另外，控制装置100的主要部分可以配置于热源机2、负载装置3中的任意方。另外，虽然对热介质为水的例子进行了说明，但热介质只要是传输热量的介质，则可以为其它物质。例如，也可以使用盐水来代替水。
应理解为，此次公开的实施方式在所有方面都为举例而非限制性的。本发明的范围不是通过上述实施方式的说明而是通过权利要求书来示出，意图包含与权利要求书等同的意义及范围内的所有变更。

Claims (6)

1.一种制冷环路装置，具备：
第1制冷环路机组及第2制冷环路机组，各自具有使用制冷剂的相互独立的制冷剂回路，配置于共用的热介质的循环路径，控制所述热介质的温度；以及
控制装置，控制所述第1制冷环路机组及所述第2制冷环路机组的制热运行时的制热容量和除霜运行时的除霜容量，
在第1除霜开始条件成立的情况下，所述控制装置确定所述第1制冷环路机组在除霜运行中的除霜容量并开始除霜运行，
所述第1制冷环路机组的除霜容量被确定在满足第1判定条件的范围内且满足第2判定条件的范围内，
所述第1判定条件为如下条件：所述第1除霜开始条件成立时的利用所述热介质的热量的负载装置的负载容量与所述第1制冷环路机组的除霜容量的合计不超过所述第2制冷环路机组的制热容量，
所述第2判定条件为如下条件：机组间除霜间隔与所述第1制冷环路机组的除霜期间的合计不超过所述第2制冷环路机组以制热容量的上限值运行时的所述第2制冷环路机组的最短除霜间隔，该机组间除霜间隔是从所述第2制冷环路机组的除霜运行结束的时间点至所述第1除霜开始条件成立的时间点为止的间隔。
2.根据权利要求1所述的制冷环路装置，其中，
在所述第1除霜开始条件成立的情况下，所述控制装置执行如下操作：
以满足所述第1判定条件的方式确定所述第1制冷环路机组的除霜容量，
计算以确定的所述第1制冷环路机组的除霜容量进行除霜运行时的除霜期间，
在计算出的除霜期间不满足所述第2判定条件的情况下，以使所述第1制冷环路机组的除霜期间最短的方式确定所述第1制冷环路机组的除霜容量。
3.根据权利要求1所述的制冷环路装置，其中，
所述第1制冷环路机组具备运行频率可变的压缩机，
在所述第1判定条件以及所述第2判定条件都成立的情况下，所述控制装置变更在除霜运行中的所述压缩机的运行频率以使其与确定的第1制冷环路机组的除霜容量对应。
4.根据权利要求1所述的制冷环路装置，其中，
当在所述第1除霜开始条件成立的时间点所述第1制冷环路机组和所述第2制冷环路机组都在进行制热运行的情况下，所述控制装置计算所述第1制冷环路机组的制热容量与所述第2制冷环路机组的制热容量的合计值，计算所述合计值与所述第2制冷环路机组的最大制热容量之差作为满足所述第1判定条件的除霜容量。
5.根据权利要求1所述的制冷环路装置，其中，
所述控制装置应用对紧前的所述第1制冷环路机组的除霜期间乘以紧前的所述第1制冷环路机组的除霜期间中的除霜容量与以满足所述第1判定条件的方式计算出的除霜容量之比率而得到的值作为新的除霜期间，判断是否满足所述第2判定条件。
6.根据权利要求1所述的制冷环路装置，其中，
所述控制装置将对紧前的所述第2制冷环路机组的除霜间隔的实际值乘以紧前的除霜间隔中的所述第2制冷环路机组的制热容量的实际值并除以所述第2制冷环路机组的制热容量的上限值而得到的值设为所述最短除霜间隔。
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