CN1755199A - 热泵式水暖装置 - Google Patents
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Abstract
一种热泵式水暖装置,在储热水和供暖运转同时运转时,向储热水用水冷媒热交换器和供暖侧水冷媒热交换器双方分配冷媒,同时运转开始初期,压缩机能力分配中,供暖侧优先,提高运转开始时的供暖特性。具有:储热水侧热泵冷媒回路;供暖侧热泵冷媒回路;使热水储罐内的热水循环沸腾的储热水循环回路;使供暖用温水在供暖终端循环,进行供暖的供暖循环回路;控制储热水侧流量调节阀和供暖侧流量调节阀的开度,把从压缩机排出的冷媒流向储热水侧热泵冷媒回路和供暖侧热泵冷媒回路进行分配的机构的控制装置,其在储热水和供暖运转的同时运转开始初期,使供暖侧热泵冷媒回路的供暖侧流量调节阀开度大于储热水侧热泵冷媒回路的储热水侧流量调节阀的开度。
Description
技术领域
本发明涉及使用二氧化碳作为冷媒的热泵式水暖装置,特别涉及在储热水运转和供暖运转的同时运转时,把压缩机排出的冷媒向储热水侧热泵冷媒回路和供暖侧热泵冷媒回路进行分配流动的热泵式水暖装置。
背景技术
已经知道,在使用二氧化碳作为冷媒的热泵式水暖装置中,把储热水侧水冷媒热交换器和供暖侧水冷媒热交换器双方组装进热泵单元的冷媒回路中,进行使热水储罐内储存的热水沸腾的储热水运转和向地面采暖片等供暖终端循环供给加热的温水而进行供暖的供暖运转(例如,参照专利文献1)。
[专利文献1]特开2002-257366号公报。
可是,在上述专利文献1的热泵式水暖装置,在热泵冷媒回路中以串联连接方式设置储热水侧水冷媒热交换器和供暖侧水冷媒热交换器的双方,因此,不仅不能单独进行储热水运转和供暖运转,而且,在储热水运转和供暖运转的同时运转中,也不能将压缩机能力可调节地分配给储热水侧水冷媒热交换器和供暖侧水冷媒热交换器。
因此,从压缩机的能力问题考虑,当使冷媒在储热水侧水冷媒热交换器和供暖侧水冷媒热交换双方同时流动时,希望对储热水侧水冷媒热交换器和供暖侧水冷媒热交换器,分别适当地分配流动冷媒。
特别,在供暖运转刚开始初期,因为必须要使设置了供暖终端的房间快速升温,所以,在储热水运转和供暖运转同时运转时,在压缩机能力分配中,以供暖侧优先,有必要向供暖侧水冷媒热交换器流动比储热水侧水冷媒热交换器多量的冷媒。
发明内容
本发明以上述实际问题为鉴,其目的是:提供能够进行储热水运转和供暖运转的同时运转,同时,能够在储热水用水冷媒热交换器和供暖侧水冷媒热交换器的双方分配冷媒,并且,在同时运转刚开始初期,在压缩机的能力分配中以供暖侧优先,能够提高运转开始时的供暖特性的热泵式水暖装置。
第一方面所述本发明,具有:由冷媒管把压缩机、储热水侧水冷媒热交换器,储热水侧流量调节阀和空气热交换器连接构成环路,使用二氧化碳作为冷媒的储热水侧热泵冷媒回路;从上述压缩机的排出侧的冷媒流路分支,由冷媒管连接供暖侧水冷媒热交换器和供暖侧流量调节阀而构成,并且与上述储热水侧流量调节阀和空气热交换器之间的冷媒流路汇合的供暖侧热泵冷媒回路;在储热水运转时,在上述储热水侧水冷媒热交换器和热水储罐之间,使该热水储罐内的热水循环沸腾的储热水循环回路;在供暖运转时,在上述供暖侧水冷媒热交换器和供暖终端之间,使供暖用温水循环而进行供暖的供暖循环回路;控制上述储热水侧流量调节阀和供暖侧流量调节阀的阀开度,把从上述压缩机排出的冷媒的流动向上述储热水侧热泵冷媒回路和供暖侧热泵冷媒回路进行分配的机构的控制装置;上述控制装置,在同时进行储热水运转和供暖运转的同时运转刚开始时,控制供暖侧热泵冷媒回路的供暖侧流量调节阀的阀开度大于储热水侧热泵冷媒回路的储热水侧流量调节阀的阀开度。
第二方面所述的本发明,具有:由冷媒管把压缩机、储热水侧水冷媒热交换器、储热水侧流量调节阀和空气热交换器连接构成环路,使用二氧化碳作为冷媒的储热水侧热泵冷媒回路;从上述压缩机的排出侧的冷媒流路分支、由冷媒配管连接供暖侧水冷媒热换器和供暖侧流量调节阀而构成、并且与上述储热水侧流量调节阀和空气热交换器之间的冷媒流路汇合的供暖侧热泵冷媒回路;在储热水运转时,在上述储热水侧水冷媒热交换器和热水储罐之间,使该热水储罐内的热水循环沸腾的储热水循环回路;在供暖运转时,在上述供暖侧水冷媒热交换器和供暖终端之间,而使供暖用温水循环,进行供暖的供暖循环回路;控制上述储热水侧流量调节阀和供暖侧流量调节阀的开度,把从上述压缩机排出的冷媒的流动向上述储热水侧热泵冷媒回路和供暖侧热泵冷媒回路进行分配的机构的控制装置;上述控制装置,在同时进行储热水运转和供暖运转的同时运转刚开始时,控制供暖侧热泵冷媒回路的供暖侧流量调节阀的阀开度大于储热水侧热泵冷媒回路的储热水侧流量调节阀的阀开度,并且,之后,按照上述供暖循环回路侧的负荷的增减,调节供暖侧流量调节阀和储热水侧流量调节阀的阀开度。
第三方面所述的本发明,在第二方面所述的热泵式水暖装置中,上述控制装置具有,基于上述供暖侧水冷媒热交换器的温水侧入口温度与温水侧出口温度之差进行供暖循环回路中的负荷的增减的判断的判断机构。
在第一方面所述的热泵式水暖装置,在储热水运转和供暖运转的同时运转开始初期,加热能力的分配以供暖侧优先,控制流向供暖侧热泵冷媒回路的供暖侧水冷媒热交换器的高温高压的二氧化碳冷媒的量多于流向储热水侧热泵冷媒回路的储热水侧水冷媒热交换器的高温高压的二氧化碳冷媒的量,因此,能够进行储热水运转和供暖运转的同时运转,同时,能够良好地进行从供暖循环回路中的供暖侧水冷媒热交换器流出的供暖用温水的温度的提高,能够提高供暖终端在运转开始时的供暖特性。
在第二方面所述的热泵式水暖装置,除第一方面所述的效果之外,还按照供暖侧的负荷的变动,调节供暖侧流量调节阀和储热水侧流量调节阀的各阀开度,在供暖侧的负荷减少时,能够进行从能力盈余侧向能力不足侧转移压缩机能力的分配调节,能够进行对应于储热水运转和供暖运转的各状况的能力分配。
附图说明
图1是热泵式水暖装置的全体***图。
具体实施方式
本发明的热泵式水暖装置,具有:由冷媒管把压缩机、储热水侧水冷媒热交换器、储热水侧流量调节阀和空气热交换器连接构成环路,使用二氧化碳作为冷媒的储热水侧热泵冷媒回路;从上述压缩机的排出侧的冷媒流路分支、由冷媒管连接供暖侧水冷媒热交换器和供暖侧流量调节阀而构成,并且与上述储热水侧流量调节阀和空气热交换器之间的冷媒流路汇合的供暖侧热泵冷媒回路;在储热水运转时,在上述储热水侧水冷媒热交换器和热水储罐之间,使该热水储罐内的热水循环沸腾的储热水循环回路;在供暖运转时,在上述供暖侧水冷媒热交换器和供暖终端之间,使供暖用温水循环而进行供暖的供暖循环回路;控制上述储热水侧流量调节阀和供暖侧流量调节阀的阀开度,把从上述压缩机排出的冷媒的流动向上述储热水侧热泵冷媒回路和供暖侧热泵冷媒回路进行分配的机构的控制装置;上述控制装置构成,在储热水运转和供暖运转的同时运转初期,控制供暖侧热泵冷媒回路的供暖侧流量调节阀的阀开度大于储热水侧热泵冷媒回路的储热水侧流量调节阀的阀开度。以下,说明本发明的一实施例。
[实施例1]
以下,参照附图说明本发明的一实施例。图1是表示涉及本发明的热泵式水暖装置的全***的***图。
图1中,A是热泵单元,B是储罐单元。而且,该两单元A、B,通过构成温水供暖用的供暖循环回路C1的一部分的温水管和构成储热水用的储热水循环回路C2的一部分的温水管连通。另外,上述热泵单元A内部安装以二氧化碳作为冷媒的冷媒回路R。
1和2是设于上述供暖循环回路C1的、作为低温侧的供暖终端的地面采暖片,该地面采暖片铺设于室内的地板上。3和4是分别对应于上述地面采暖片1、2设置的地面供暖遥控器(以下称“地面供暖遥控器”)。
在上述供暖循环回路C1中,设置多个热力阀5、6、供暖用循环泵7、膨胀罐8、供暖侧水冷媒热交换器9的水流路9B、旁通管10、设于该旁通管10中的旁通阀11等。
而且,该供暖循环回路C1,把由供暖侧水冷媒热交换器9加热升温的供暖用温水,向上述地面采暖片1、2以及设置于浴室内的作为高温侧的供暖终端的浴室供暖用风扇盘管13循环供给而进行供暖。
另外,在上述供暖循环回路C1中,还设置分别检测供暖侧水冷媒热交换器9的水流路9B的入口侧和出口侧的温水温度的供暖入口侧温度传感器12A和供暖出口侧温度传感器12B。
14是浴室供暖遥控器(以下称“浴室供暖遥控器”),15是设置于上述浴室供暖用风扇盘管13入口部的热力阀,16是用于通过上述供暖用循环泵7,把膨胀罐8流出的温水的一部分供给上述地面采暖片1、2的混合热力阀,18是检测供给地面采暖片1、2的温水温度的地板供暖用温度传感器。
上述热泵单元A的冷媒回路R,具有储热水侧热泵冷媒回路TR,同时,具有供暖侧热泵冷媒回路DR,其中,储热水侧热泵冷媒回路TR是由冷媒管依次连接能变频而调节能力的两级压缩的压缩机21、储热水侧开关阀24、储热水侧水冷媒热交换器22的冷媒流路22A、由电动膨胀阀(减压器)构成的储热水侧流量调节阀27、空气热交换气28以及内部热交换器25的二次侧流路25B、储液器29而形成环路,供暖侧热泵冷媒回路DR是从上述压缩机21的排出侧的冷媒流路分支、由冷媒管依次连接供暖侧开关阀23、供暖侧水冷媒热交换器9的冷媒流路9A、内部热交换器25的一次侧流路25A和用电动膨胀阀(减压器)构成的供暖侧流量调节阀26,并且与上述储热水侧流量调节阀27和上述空气热交换器28之间的冷媒流路汇合而成。
即,上述供暖侧热泵冷媒回路DR,与储热水侧热泵冷媒回路TR共用压缩机21、空气热交换器28、内部热交换器25以及储液器29等,对储热水侧热泵冷媒回路TR并列连接。另外,在热泵单元A的空气热交换器28的附近配设检测外部气温的外部气温传感器GK。
上述储热水循环回路C2,热水储罐31的下部和储热水侧水冷媒热交换器22的水流路22B的一端,通过储热水用循环泵32,由温水管连接,同时,上述水流路22B的另一端与热水储罐31的上部同样用温水管连接,包括热水储罐31而构成环路。
另外,在上述储热水侧水冷媒热交换器22的水流路22B的另一端和上述热水储罐31的上部之间的储热水循环回路C2中,设置检测上述水流路22B的出口侧温水温度的储热水出口侧温度传感器33。
在上述热水储罐31上,通过循环泵35连接再加热用的水水热交换器34的一次流路34A,在水水热交换器34的二次流路34B中,通过循环泵36连接浴盆37。
40是连接热水储罐31上部的供热水管,在该供热水管40中设置混合阀41。42是配设了减压阀43的给水管,该给水管42与热水储罐31的下部以及混合阀41分支连接,还通过开关阀44与上述膨胀罐8连接。
另外,在上述热水储罐31上,在热水储罐31的上下方向隔开规定间隔,设置多个热水温度检测传感器45,但是,只图示一个。图的热水温度检测传感器45在热水储罐31的高度方向,配置于上部。
而且,在深冬以外的外部气温不特别低的季节,设定能沸腾的温度,例如,为85℃,因此,在上述热水温度检测传感器45检测热水温度是55℃以上时,判断为有剩余热水,当不到55℃时,判断为热水快用完之前的紧急情况。此时,热水检测传感器45的配置部位,例如,是剩余热水量50升的位置。
另外,在供热运转时,当被供暖的房间暖上来时,地面采暖片1、2就不像开始那样放热,从膨胀罐8向供暖侧水冷媒热交换器9的水流路9B回流50°~60°比较高温度的温水,因此,在供暖侧水冷媒热交换器9不像开始那样进行热交换,向压缩机21回流的冷媒温度变为高温,压缩机21承担高负荷。
因此,作为高温冷媒的冷却器,除上述供暖侧水冷媒热交换器9之外,还设置的是上述内部热交换器25。在该内部热交换器25放出的热量被通过相同冷媒回路R内的空气热交换器28后的冷媒吸收,因而,也使冷媒回路R的吸热效率提高。
另外,当检测压缩机21的排出侧的高温高压气态冷媒的温度的排出侧温度传感器50,检测到冷媒成为规定的高温度时,为了保护压缩机21,应该控制该压缩机21停止。
46是厨房遥控器(以下称“厨房遥控器”),47是浴池遥控器(以下称“浴池遥控器”)
另外,在上述热泵单元A和储罐单元B,分别设置由微电子计算机构成的控制装置S1、S2。
该控制装置S1、S2,按照从供暖遥控器3、4、浴室供暖遥控器14、厨房供暖遥控器46和浴池遥控器47等发出的各种运转信号和从供暖入口侧温度传感器12A、供暖出口侧温度传感器12B、地板供暖用温度传感器18、储热水出口侧温度传感器33、排出侧温度传感器50、外部气温传感器GK等发出的各种温度信号,进行压缩机21的运转和频率控制、供暖侧循环泵7和储热水侧循环泵32的运转控制、热力阀5、6、16、储热水侧开关阀24、供暖侧开关阀23的开关控制、供暖侧流量调节阀26、储热水侧流量调节阀27的阀开度控制等。以下,说明其动作。
<储热水运转>
当从上述厨房遥控器46和浴池遥控器47发出的运转信号输入储罐单元B的控制装置S2时,该信号从控制装置S2被输送到热泵单元A的控制装置S1,进行使热水储罐31内的热水沸腾的储热水运转。
即,由控制装置S1控制储热水侧循环泵32运转,在储热水循环回路C2,给热水用的热水按照热水储罐31内的底部→储热水用循环泵32→储热水侧水冷媒热交换器22的水流路22B→热水储罐31内的上部的顺序流动,在热水储罐31内储存越向上部温度越高的热水。
另一方面,在热泵单元A中,控制装置S1使压缩机21运转,打开储热水侧开关阀24,同时,基于外部气温传感器GK检测的外部气温数据,使上述储热水侧流量调节阀27打开到规定的阀开度,二氧化碳冷媒按照储热水侧热泵冷媒回路TR中的压缩机21→储热水侧开关阀24→储热水侧水冷媒热交换器22的冷媒流路22A→储热水侧流量调节阀27→空气热交换器28→内部热交换器25的二次流路25B→储液器29→压缩机21的顺序流动。此时,不进行供暖运转,因此,供暖侧开关阀23被关闭,另外,供暖侧流量调节阀26保持下限的阀开度。
在此,供给热水储罐31上部的热水温度,例如,约85℃,为了储热水出口温度传感器33检测的温度成为该温度,由控制装置S1进行压缩机21的频率控制、储热水侧流量调节阀27的阀开度控制,另一方面,由控制装置S2进行储热水侧循环泵32的流量控制。
上述的约85℃的沸腾目标温度,在从外部气温低的冬季到春季的使用或者严寒地区的使用等,因为高温的热水的使用量多并且管道水的温度也低的关系,所以,有时设定为约90℃,相反,在从外部气温高的夏季到秋季的使用或者在温暖地区使用等,因为高温的热水的使用量少并且管道水的温度也高的关系,所以,有时把沸腾目标温度设定为低一些的65℃左右。
由混合阀41供给来自给水管42的约10℃~20℃的管道水,与上述热水储罐31内储存的高温水混合,该高温水,用该混合阀41调节为利用部分要求的适宜的温度,用于从供热水管40向厨房和浴盆37供热水等。另外,通过运转循环泵35、36,使热水储罐31内的上部的高温水和浴盆37的热水在再加热用水水热交换器进行热交换,能够进行浴盆37的再加热。
在以上的通常的储热水运转动作的场合,具有最大9.0kW能力的热泵单元A的压缩机21的能力,例如,为了成为约6.0kW的良好效率,由控制装置S1进行压缩机21的频率控制、储热水侧流量调节阀27的阀开度控制。在此,由于向利用部给热水,热水储罐31内的能使用的高温水的残余量减少到约50升,由上述热水温度传感器45检测的热水温度不到55℃,判断为所谓热水用完之前的紧急状况,在这种场合,使热泵单元A的压缩机21的能力成为最大9.0kW而由控制装置S1进行满负荷的压缩机21的频率控制、储热水用流量调节阀27的阀开度控制。
<地板供暖运转>
以下,进行由地面采暖片1或2供暖时,接通安装于该房间的墙面等上的地板供暖遥控器3或4的运转开关。于是,通过接收到运转开始信号的控制装置S2打开与此相应的热力阀5或6,供暖用循环泵7运转,在供暖循环回路C1,供暖用温水按照膨胀罐8→供暖用循环泵7→供暖侧水冷媒热交换器9的水流路9B→热力阀5或6→地面采暖片1或2→膨胀罐8的顺序流动。
另外,为了能够对应打开热力阀5或6费时间的问题并且在发生故障时打开热力阀5或6,上述旁通阀11使温水的一部分通过旁通管10旁通,少量的温水流动。
另一方面,当接通上述地板供暖遥控器3或4的运转开关时,由控制装置S2向控制装置S1传输运转信号,因此,该控制装置S2运转热泵单元A的压缩机21,与此同时,打开供暖侧开关阀23,在冷媒回路R,冷媒按照压缩机21→供暖侧开关阀23→供暖侧水冷媒热交换器9的冷媒流路9A→内部热交换器25的一次流路25A→供暖侧流量调节阀26→空气热交换器28→内部热交换器25的二次流路25B→储液器29→压缩机21的顺序流动。
此时,不进行储热水,因而,储热水侧开关阀24关闭,因此,在储热水侧水冷媒热交换器22的冷媒流路22A内,冷媒不流动。
供给上述地面采暖片1或2的温水的目标温度是约60~65℃,为了使暖出口侧传感器12B检测的温水温度成为上述目标温度,由控制装置S1进行压缩机21的频率控制、供暖侧流量调节阀26的阀开度控制。
另外,地板供暖控制,由安装在地板供暖遥控器3或4的室温传感器(没图示)检测室温,基于该检测室温与例如约20℃的设定温度的偏差,开关控制热力阀5或6,控制装置S2控制向地面采暖片1或2的温水供给量。
另外,地面采暖片1和2双方同时进行供暖时,通过接通地板供暖遥控器3和4的运转开关,与上述相同地开关控制热力阀5和6,同时向地面采暖片1和2双方供温水,通过单独控制向地面采暖片1和2的温水供给量,能够单独控制设置于各房间的暖气。
进行上述供暖运转的场合,当进行供暖的房间温度上升、暖起来时,从地板地面采暖片散出的热量减少,从膨胀罐8向供暖侧水冷媒热交换器9的水流路供给50℃~60℃的温水。因此,在供暖侧水冷媒热交换器9,不那么进行热交换,冷媒温度也成为高温,对压缩机21施加负荷。作为这种场合的冷媒的冷却机构,设置了内部热交换器25,内部热交换器25的一次流路25A的放热量,在位于相同冷媒回路R的内部热交换器25的二次流路25B被两次吸收,因此,能够构成没有浪费、不降低效率的冷媒回路R。
<浴室供暖运转>
以下,进行由浴室供暖用风扇盘管13的浴室温风供暖的场合,接通浴室供暖遥控器14的运转开关。于是,该运转信号输入控制装置S2,由该控制装置S2打开浴室供暖用风扇盘管13的入口部的热力阀,供暖用循环泵7开始运转。在此,在供暖循环回路C1,供暖用温水按照膨胀罐8→供暖用循环泵7→供暖侧水冷媒热交换器9的水流路9B→热力阀15→浴室供暖用风扇盘管13→膨胀罐8的顺序流动。
在此,为了能够对应热力阀15打开费时间的问题并且在故障时打开热力阀15,旁通阀11使一部分温水通过旁通管10旁通,微量水流动。
热泵单元A的动作和冷媒循环与地板供暖运转相同,不进行热水储存,因而,储热水侧开关阀24关闭,在储热水侧水冷媒热换器22的冷媒流路22A内冷媒不流动。
供给上述浴室供暖用风扇盘管13的温水的目标温度是约80℃,为了使供暖出口侧传感器12B检测的温水温度成为上述目标温度,由控制装置S1进行上述压缩机21的频率控制、供暖侧流量调节阀26的阀开度控制。
另外,上述控制装置S2的浴室供暖控制,由安装于浴室供暖用风扇盘管13的室温传感器(没图示)检测室温,基于检测的室温和设定温度的偏差,通过控制风扇转数,同时,通过开关控制热力阀15进行。
在以上那样的地板供暖运转或浴室供暖运转动作的场合,为了使具有最大能力9.0kW的热泵单元A的压缩机21的能力例如成为7.0kW左右,由控制装置S1进行压缩机21的频率控制、供暖侧流量调节阀26的阀开度控制。
<地板供暖和浴室供暖的同时供暖运转>
同时进行地面采暖片1、2的地板供暖和浴室用风扇盘管13的浴室暖风供暖的场合,分别接通遥控器3、4、14的运转开关。于是,由控制装置S2打开热力阀5、6、15,供暖用循环泵7运转,在供暖循环回路C1,温水按照膨胀罐8→供暖用循环泵7→供暖侧水冷媒热交换器9的水流路9B→热力阀5和6→地面采暖片1和2→膨胀罐8的顺序流动,与此同时,温水按照膨胀罐8→供暖用循环泵7→供暖侧水冷媒热交换器9的水流路9B→热力阀15→浴室供暖用风扇盘管13→膨胀罐8的顺序流动。
为了能够对应打开热力阀5、6、15费时间的问题并且在发生故障时打开热力阀5、6、15,上述旁通阀11使一部分温水通过旁通管旁通,少量温水流动。
在此,用供暖出口侧温度传感器12B的温水温度控制约80℃,这样温度的水作为循环供给地面采暖片1、2的供暖温水,温度过高。为了解决该问题,通过打开混合热力阀16,向约80℃的温水中掺入来自膨胀罐8的中温水,用地板用温度传感器18检测的温水温度为约60℃地,进行控制。
另外,掺入中温水过多,造成低温时,关闭混合热力阀16,控制装置S2基于地板供暖用温度传感器18的检测温度进行热力阀16的开关控制。
热泵单元A的动作和冷媒循环与地板供暖运转或浴室供暖运转相同,不进行热水储存,因而,储热水侧开关阀24关闭,在储热水侧水冷媒热交换器22的冷媒流路22A中冷媒不流动。
在以上的地板供暖和浴室供暖的同时运转动作的场合,为了使具有最大能力约9.0kW的热泵单元A的压缩机21的能力例如成为约7.0kW,由控制装置S1进行压缩机21的频率控制、供暖侧流量调节阀26的阀开度控制。
<储热水运转和供暖运转同时运转>
储热水运转和供暖运转的同时运转的场合,供暖用温水的循环路径和储热水用的热水循环路径如上述。
在该储热水运转和供暖运转的同时运转中,在冷媒回路R,由控制装置S2同时打开储热水侧开关阀23和供暖侧开关阀24,冷媒被分配在按照压缩机21→储热水侧开关阀24→储热水侧流量调节阀27→空气热交换器28→内部热交换器25的二次侧流路25B→储液器29→压缩机21的顺序流动的储热水侧热泵冷媒回路TR和按照压缩机21→供暖侧开关阀23→供暖侧水冷媒热交换器9的冷媒流路9A→内部热交换器25的一次侧流路25A→供暖侧流量调节阀26→与上述储热水侧流量调节阀27和空气热交换器28之间的冷媒流路合流的顺序流动的供暖侧热泵冷媒回路DR的双方内流动。
此时,在供暖侧水冷媒热交换器9和储热水侧水冷媒热交换器22以及内部热交换器25进行热交换。
在以上的通常的储热水运转和供暖运转的同时运转中,即使热泵单元A的压缩机21的能力最大约9.0kW,由于散热损耗等原因造成供暖效率比给热水效率差,因此,例如,实际能力为约7.7kW。
因此,在该同时运转开始初期,控制装置S1把压缩机21的能力按照供暖侧约为4.7kW而储热水侧约为3.0kW进行分配,通过控制装置S1进行压缩机21的频率控制、供暖侧流量调节阀26和储热水侧流量调节阀27的各阀开度控制。
即,热泵单元A侧的控制装置S1,在储热水运转和供暖运转的同时运转初期,把供暖侧热泵冷媒回路DR的供暖侧流量调节阀26的阀开度,例如,上限为约480级的场合,设定为比此小并且预定的,例如,约320级,另一方,把储热水侧热泵冷媒回路TR的储热水侧流量调节阀27的阀开度,例如,上限为约480级的场合,设定为小于上述供暖侧流量调节阀26的阀开度,例如,约240级,进行阀开度控制。
因而,在储热水运转和供暖运转的同时运转初期,压缩机21的能力以供暖侧优先,设定供暖侧流量调节阀26的阀开度大于储热水侧流量调节阀27的阀开度,进行同时运转,因此,在压缩机21的能力分配,即,在二氧化碳冷媒的加热能力的分配中,应该供暖侧优先。而且,流向供暖侧水冷媒热交换器9的、形成超临界压力的高温高压的二氧化碳冷媒量多于流向储热水侧水冷媒热交换器22的冷媒量,因此,能够进行着储热水运转和供暖运转的同时运转,同时,从供暖循环回路C1中的供暖侧水冷媒热交换器9的水流路9B出口侧流出的供暖用温水的开始升温状况良好,能够提高地板地面采暖片1、2和浴室供暖盘管13在运转开始时的供暖特性。
另外,在用地面采暖片1、2供暖的房间的温度和用浴室供暖用盘管13供暖的浴室的温度上升,这些房间成为设定温度时,和这些供暖终端的运转停止时,供暖循环回路C1的负荷减少。
此时,由分别配设于供暖侧水冷媒热交换器9的水流路9B的入口侧和出口侧双方的供暖入口侧温度传感器12A和供暖出口侧温度传感器12B的各个检测温度的差减小,当该温度差减少时,上述控制装置S1判断供暖循环回路C1的负荷减少(判断机构),把供暖侧流量调节阀26的开度,例如,成为比同时运转开始初期的阀开度小一级的阀开度,另一方面,而把储热水侧流量调节阀27的阀开度,例如,成为比同时运转开始初期的阀开度大一级的阀开度地进行阀开度控制。
之后,在由供暖入口侧温度传感器12A和供暖出口侧温度传感器12B的各个检测温度差更减小时,上述控制装置S1再判断供暖循环回路C1的负荷更减少(判断机构),把供暖侧流量调节阀26的阀开度,例如,成为比同时运转开始初期的阀开度小两级的阀开度,另一方面,把储热水侧流量调节阀27的阀开度,例如,成为比同时运转开始初期的阀开度大两级的阀开度地进行开度控制。
在此,与上述相反,当上述供暖终端的运转再开时,供暖循环回路C1的负荷增加。此时,由分别配设于供暖侧水冷媒热交换器9的水流路9B的入口侧和出口侧双方的供暖入口侧温度传感器12A和供暖出口侧温度传感器12B分别检测的温度的差增加,当该温度差增加时,上述控制装置S1判断供暖循环回路C1的负荷增加(判断机构),把供暖侧流量调节阀26的阀开度,例如,恢复为增大一级的阀开度,另一方面,把储热水侧流量调节阀27的阀开度,例如,恢复为减小一级的阀开度地进行阀开度控制。
之后,在由供暖入口侧温度传感器12A和供暖出口侧温度传感器12B分别检测的温度的差进一步增加时,上述控制装置S1判断供暖循环回路C1的负荷更增加(判断机构),把供暖侧流量调节阀26的阀开度恢复为,例如,同时运转开始初期的阀开度,另一方面,把储热水侧流量调节阀27的阀开度也恢复为,例如,同时运转开始初期的阀开度地进行阀开度控制。因而,按照供暖侧的负荷的变动,调节供暖侧流量调节阀26和供热水侧流量调节阀27的各个阀开度,在供暖侧负荷减少时,能够进行把压缩机21的能力从能力盈余侧向能力不足侧转移的分配调节,能够实行应对储热水运转和供暖运转的各个状况的能力分配。
以上基于本发明的一实施例进行了说明,本领域技术人员可以基于上述说明进行各种代替例、修改或变形,在不超出本发明的宗旨的范围,应该包括上述的各种的代替例、修改或变形。
Claims (3)
1.一种热泵式水暖装置,其特征在于,其具有:由冷媒管把压缩机、储热水侧水冷媒热交换器、储热水侧流量调节阀和空气热交换器连接构成环路,使用二氧化碳作为冷媒的储热水侧热泵冷媒回路;
从上述压缩机的排出侧的冷媒流路分支、由冷媒管连接供暖侧水冷媒热交换器和供暖侧流量调节阀而构成,并且与上述储热水侧流量调节阀和空气热交换器之间的冷媒流路汇合的供暖侧热泵冷媒回路;
在储热水运转时,在上述储热水侧水冷媒热交换器和热水储罐之间,使该热水储罐内的热水循环沸腾的储热水循环回路;
在供暖运转时,在上述供暖侧水冷媒热交换器和供暖终端之间,使供暖用温水循环,进行供暖的供暖循环回路;
控制上述储热水侧流量调节阀和供暖侧流量调节阀的阀开度,具有把从上述压缩机排出的冷媒的流动向上述储热水侧热泵冷媒回路和供暖侧热泵冷媒回路进行分配的机构的控制装置,
上述控制装置,在储热水运转和供暖运转的同时运转开始初期,使供暖侧热泵冷媒回路的供暖侧流量调节阀的阀开度大于储热水侧热泵冷媒回路的储热水侧流量调节阀的阀开度。
2.一种热泵式水暖装置,其特征在于,其具有:由冷媒管把压缩机、储热水侧水冷媒热交换器、储热水侧流量调节阀和空气热交换器连接构成环路,使用二氧化碳作为冷媒的储热水侧热泵冷媒回路;
从上述压缩机的排出侧的冷媒流路分支,由冷媒管连接供暖侧水冷媒热交换器和供暖侧流量调节阀而构成,并且与上述储热水侧流量调节阀和空气热交换器之间的冷媒流路汇合的供暖侧热泵冷媒回路;
在储热水运转时,在上述储热水侧水冷媒热交换器与热水储罐之间,使该热水储罐内的热水循环沸腾的储热水循环回路;
在供暖运转时,在上述供暖侧水冷媒热交换器与供暖终端之间,使供暖用温水循环,进行供暖的供暖循环回路;
控制上述储热水侧流量调节阀和供暖侧流量调节阀的开度,具有把从上述压缩机排出的冷媒的流动向上述储热水侧热泵冷媒回路和供暖侧热泵冷媒回路进行分配的机构的控制装置;
上述控制装置,在同时进行储热水运转和供暖运转的同时运转开始初期,使供暖侧热泵冷媒回路的供暖侧流量调节阀的开度大于储热水侧热泵冷媒回路的储热水侧流量调节阀的开度,并且,之后,根据上述供暖循环回路侧的负荷的增减,调节供暖侧流量调节阀和储热水侧流量调节阀的开度。
3.如权利要求2所述的热泵式水暖装置,其特征在于,上述控制装置具有判断机构,该判断机构基于上述供暖侧水冷媒热交换器的温水侧入口温度与温水侧出口温度之差,进行供暖循环回路中的负荷的增减的判断。
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