JP2021014947A - Air conditioner and air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機及び空気調和システムに関する。 The present invention relates to air conditioners and air conditioners.
従来、水熱源ヒートポンプ装置を有するユニットケース内に、ヒートポンプによる室内空調用の冷媒対空気熱交換器と別に室内空調用の水対空気熱交換器を並列に設けると共にこれら両熱交換器に共通する一基の送風ファンを設け、該ファンの送風路を両熱交換器のいずれか一方を選択し、又はその双方に対向させる切換えダンパーを設け、且つ熱源水を前記水対空気熱交換器とヒートポンプの水対冷媒熱交換器とに対し各別に又は双方に供給循環させる配管設備を設けて成る空気調和設備用ユニットも提案されている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a water-to-air heat exchanger for indoor air-conditioning is provided in parallel with a refrigerant-to-air heat exchanger for indoor air-conditioning by a heat pump in a unit case having a water heat source heat pump device, and is common to both heat exchangers. A single blower fan is provided, a switching damper is provided so that the blower path of the fan is selected from either one of the two heat exchangers or both of them are opposed to each other, and the heat source water is the water-to-air heat exchanger and the heat pump. A unit for air conditioning equipment has also been proposed, which is provided with piping equipment for supplying and circulating water to refrigerant heat exchangers separately or both (for example, Patent Document 1).
また、上流側に還気系と外気系が接続して下流側に給気系が接続し、還気と外気の混合空気が流れる通気路をなすハウジングと、ハウジング内に配置し、混合空気中に噴霧水を噴霧して断熱加湿および飽和加湿を行う水噴霧式加湿器と、混合空気を加湿後に集水した噴霧水の温度を、ハウジングに供給する還気風量及び外気風量を制御するための制御指標として検知する噴霧水温度センサを備えることを特徴とする空気調和機も提案されている(例えば、特許文献2)。特許文献2には、湿度が調整された混合空気に還気系から還気系バイパスを通して還気を供給し、還気系の還気温度センサで検知する還気の乾球温度を制御指標として還気系バイパスの第2還気ダンパーにより、ハウジング内に供給するバイパス還気風量を調節することにより、空気調和対象室から戻る還気の乾球温度を一定に制御することが記載されている。
In addition, a housing that connects the return air system and the outside air system to the upstream side and the supply air system to the downstream side to form a ventilation path through which the mixed air of the return air and the outside air flows, and a housing that is placed inside the housing and is in the mixed air. A water spray type humidifier that sprays spray water to perform adiabatic humidification and saturated humidification, and the temperature of the spray water collected after humidifying the mixed air to control the amount of return air and the amount of outside air supplied to the housing. An air humidifier including a spray water temperature sensor that detects as a control index has also been proposed (for example, Patent Document 2). In
従来、空気調和機の除湿運転において、露点温度に対し設定温度が高い場合、冷却して除湿した空気を再熱して所望の温度とし、室内へ吹き出す制御が行われていた。このような制御では、エネルギー効率がよくない。また、冷却して除湿した空気に室内の空気を混合させて所望の温度とする技術も提案されていた。しかしながら、特に、温度を調整していない還気を混合させる点と、ダンパーで風量を調節する点から、温度調節の精度を高めることが難しく、ひいては快適性が損なわれるという問題があった。 Conventionally, in the dehumidifying operation of an air conditioner, when the set temperature is higher than the dew point temperature, the cooled and dehumidified air is reheated to a desired temperature and controlled to be blown into the room. Such controls are not energy efficient. In addition, a technique has been proposed in which indoor air is mixed with cooled and dehumidified air to obtain a desired temperature. However, in particular, there is a problem that it is difficult to improve the accuracy of temperature control from the point of mixing the return air whose temperature is not adjusted and the point of adjusting the air volume with a damper, which in turn impairs comfort.
そこで、本発明は、除湿運転において、快適性と省エネルギー性とのバランスの取れた空気調和機を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an air conditioner in which comfort and energy saving are well-balanced in dehumidifying operation.
本発明に係る空気調和機は、熱源水の流路上に設けられ、熱源水と空気との間で熱交換を行うファンコイルユニットと、熱源水の流路上に一部が設けられ、熱源水と伝熱媒体との間、及び空気と伝熱媒体との間で熱交換を行うヒートポンプユニットとを備える。また、ヒートポンプユニットは、除湿運転時に空気と伝熱媒体との間で熱交換を行う第1の空気冷媒熱交換器と、除湿運転時に伝熱媒体の流入が制限される第2の空気冷媒熱交換器とを備える。 The air conditioner according to the present invention is provided with a fan coil unit provided on the flow path of the heat source water to exchange heat between the heat source water and air, and a part thereof provided on the flow path of the heat source water to form a heat source water. A heat pump unit that exchanges heat between the heat transfer medium and the air and the heat transfer medium is provided. Further, the heat pump unit includes a first air refrigerant heat exchanger that exchanges heat between the air and the heat transfer medium during the dehumidifying operation, and a second air refrigerant heat that restricts the inflow of the heat transfer medium during the dehumidifying operation. Equipped with a exchanger.
以上のように、ヒートポンプユニットが備える空気冷媒熱交換器のうち、第1の空気冷媒熱交換器は除湿運転に用いられ、第2の空気冷媒熱交換器は除湿運転に用いられない。このようにすれば、空気冷媒熱交換器の一部(第1の空気冷媒熱交換器)のみを除湿に用いることでヒートポンプユニットを通過する空気を過剰に冷却させることがなくなる。したがって、例えば再熱にかかる消費エネルギーを削減することができる。一方、除湿による快適性は得られるため、除湿運転において、快適性と省エネルギー性とのバランスの取れた空気調和機となる。 As described above, among the air refrigerant heat exchangers included in the heat pump unit, the first air refrigerant heat exchanger is used for the dehumidifying operation, and the second air refrigerant heat exchanger is not used for the dehumidifying operation. By doing so, by using only a part of the air refrigerant heat exchanger (first air refrigerant heat exchanger) for dehumidification, the air passing through the heat pump unit is not excessively cooled. Therefore, for example, the energy consumption required for reheating can be reduced. On the other hand, since the comfort of dehumidification can be obtained, the air conditioner has a good balance between comfort and energy saving in the dehumidifying operation.
例えば、第1の空気冷媒熱交換器は、ヒートポンプユニットを通過する空気の一部と伝熱媒体との間で熱交換を行う。このようにすれば、空気に対し部分的に除湿を行うことで、空調負荷が比較的小さい場合においても空気を過剰に冷却することを避け、再熱に要するエネルギーの浪費を抑えることができるようになる。また、ヒートポンプユニットは、圧縮機を備え、設定された室内露点温度と第1の空気冷媒熱交換器の空気の出口温度との関係に基づいて圧縮機の出力を制御するようにしてもよい。例えば、このような制御により、所望の除湿性能を得ることができる。 For example, the first air refrigerant heat exchanger exchanges heat between a part of the air passing through the heat pump unit and the heat transfer medium. In this way, by partially dehumidifying the air, it is possible to avoid excessive cooling of the air even when the air conditioning load is relatively small, and to reduce the waste of energy required for reheating. become. Further, the heat pump unit may include a compressor and control the output of the compressor based on the relationship between the set indoor dew point temperature and the air outlet temperature of the first air refrigerant heat exchanger. For example, such control can obtain the desired dehumidifying performance.
また、ファンコイルユニットは、熱源水の流量を制御する比例弁を備え、設定温度と室温との関係に基づいて比例弁の開度を制御するようにしてもよい。このようにすれば、ヒートポンプユニットとは別に備えるファンコイルユニットにより、温度を精密に制御できる。 Further, the fan coil unit may include a proportional valve for controlling the flow rate of the heat source water, and may control the opening degree of the proportional valve based on the relationship between the set temperature and the room temperature. In this way, the temperature can be precisely controlled by the fan coil unit provided separately from the heat pump unit.
また、第1の空気冷媒熱交換器及び第2の空気冷媒熱交換器は、冷房運転時において空気と伝熱媒体との間で熱交換を行うようにしてもよい。このように、第1の空気冷媒熱交換器及び第2の空気冷媒熱交換器は冷房運転時に用いられ、上述の通りその一部である第1の空気冷媒熱交換器のみが除湿運転時に用いられるものである。 Further, the first air refrigerant heat exchanger and the second air refrigerant heat exchanger may exchange heat between the air and the heat transfer medium during the cooling operation. As described above, the first air refrigerant heat exchanger and the second air refrigerant heat exchanger are used during the cooling operation, and as described above, only the first air refrigerant heat exchanger, which is a part thereof, is used during the dehumidifying operation. Is something that can be done.
本発明の他の側面に係る空気調和システムは、複数の上述の空気調和機と外調機とを備え、外調機は熱源水を用いて除湿を行うようにしてもよい。外調機によっても除湿を行い、必要に応じてヒートポンプユニットの第1の空気冷媒熱交換器でさらに除湿を行えば、エネルギー消費効率が向上する。よって、消費電力を低減させ、ZEB(Zero Energy Building)化を実現し得るシステムとなる。 The air conditioning system according to another aspect of the present invention may include a plurality of the above-mentioned air conditioners and an external air conditioner, and the external air conditioner may be used for dehumidification using heat source water. If dehumidification is also performed by an external air conditioner and further dehumidified by the first air refrigerant heat exchanger of the heat pump unit as necessary, the energy consumption efficiency is improved. Therefore, the system can reduce power consumption and realize ZEB (Zero Energy Building).
なお、上記課題を解決するための手段の内容は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。 The contents of the means for solving the above problems can be combined as much as possible without departing from the problems and technical ideas of the present invention.
本発明によれば、除湿運転において、快適性と省エネルギー性とのバランスの取れた空気調和ユニットを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an air conditioning unit having a balance between comfort and energy saving in dehumidifying operation.
以下、ファンコイルユニット及びヒートポンプユニットを備える空気調和機の実施の形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of an air conditioner including a fan coil unit and a heat pump unit will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る空気調和機の一例を示す系統図である。空気調和機1は、ファンコイルユニット11と、ヒートポンプユニット12と、これらのユニットに共通の機器とを1つの筐体に備える。ファンコイルユニット11は、チラー等から供給される熱源水と空気との間で熱交換を行い、送風ファン14によって所望の温度の空気を対象の空間に供給する。ヒートポンプユニット12は、凝縮器、膨張弁、蒸発器及び圧縮機によって形成される冷凍サイクルを含み、冷熱媒(「冷媒」又は「伝熱媒体」とも呼ぶ)と空気との間で熱交換を行い、送風ファン14によって所望の温度の空気を対象の空間に供給する。すなわち、空気調和機1の内部には、熱源水の流路15と、冷媒の流路16と、空気の流路17とが設けられる。また、空気調和機1は、ユーザがコントローラ2を用いて行う設定に基づいて動作する。
FIG. 1 is a system diagram showing an example of an air conditioner according to the present embodiment. The
空気調和機1は、ファンコイルユニット11及びヒートポンプユニット12に共通する機器として、制御装置13と、吸気温湿度センサ131と、除湿側コイル出口温度センサ132と、送風ファン14と、コントローラ2とを備える。
The
ファンコイルユニット11は、二方弁111と、三方弁112と、ファンコイル側熱交換器113とを備える。二方弁111は、一般的なバルブであり、本実施形態では比例二方弁である。二方弁111は、例えば熱源水の流路15の入口付近に設けられ、その開度を変更することにより熱源水の流路15を流れる熱源水の流量を制御する。三方弁112は、一般的なバルブであり、本実施形態では切替三方弁である。三方弁112は、空気調和機1に流入した熱源水を、ファンコイルユニット11側又はヒートポンプユニット12側に流す。ファンコイル側熱交換器113は、熱源水の流路15上に設けられ、熱源水と空気との間で熱交換を行う熱交換器である。空気は、例えば、温度を制御する対象となる室内の空気である。
The
ヒートポンプユニット12は、冷媒の流路16上に、圧縮機121と、四方弁122と、水冷媒熱交換器123と、膨張弁124と、除湿側空気冷媒熱交換器125と、バイパス側空気冷媒熱交換器126と、二方弁127とを備え、冷凍サイクルを形成する。圧縮機121は、例えば低圧の気体である冷媒を高圧且つ高温の気体に圧縮する。四方弁122は、冷房時と暖房時とで冷媒の流れる流路を切り替える。水冷媒熱交換器123は、熱源水の流路15上且つ冷媒の流路上16に設けられる。そして、水冷媒熱交換器123には、熱源水が、ファンコイル側熱交換器113を介して又は介さずに導入される。同時に水冷媒熱交換器123には、冷房時においては圧縮機121によって圧縮された冷媒が四方弁122を介して導入される。このとき、水冷媒熱交換器123は凝縮器として働き、例えば高圧の気体である冷媒を高圧の液体に凝縮させる。なお、暖房時においては膨張弁124によって膨張させられた冷媒が導入される。このとき、水冷媒熱交換器123は蒸発器として働き、例えば低圧の液体である冷媒を低圧の気体に蒸発させる。膨張弁124は、例えば電子膨張弁である。また、膨張弁124は、例えば高圧の液体である冷媒を低圧の液体に減圧する。除湿側空気冷媒熱交換器125及びバイパス側空気冷媒熱交換器126は、冷媒の流路16上に並列に、且つそれぞれ送風ファン14によって送風される空気の流路17上に設けられる。また、除湿側空気冷媒熱交換器125及びバイパス側空気冷媒熱交換器126には、冷房時においては膨張弁124によって減圧された冷媒が導入される。このとき、除湿側空気冷媒熱交換器125及びバイパス側空気冷媒熱交換器126は、蒸発器として働き、例えば低圧の液体である冷媒を低圧の気体に蒸発させる。なお
、暖房時においては、圧縮機121によって圧縮された冷媒が四方弁122を介して導入される。このとき、除湿側空気冷媒熱交換器125及びバイパス側空気冷媒熱交換器126は凝縮器として働き、例えば高圧の気体である冷媒を高圧の液体に凝縮させる。二方弁127は、一般的なバルブであり、例えば電磁弁である。二方弁127は、冷媒の流路16上に並列に設けられた除湿側空気冷媒熱交換器125とバイパス側空気冷媒熱交換器126とのうち、バイパス側空気冷媒熱交換器126の周辺に、バイパス側空気冷媒熱交換器126と直列に設けられ、冷媒をバイパス側空気冷媒熱交換器126に流すか否か切り替える。換言すれば、二方弁127は、冷媒を除湿側空気冷媒熱交換器125のみに流すか否かを切り替える。なお、除湿側空気冷媒熱交換器125は、本発明に係る「第1の空気冷媒熱交換器」に相当し、バイパス側空気冷媒熱交換器126は、本発明に係る「第2の空気冷媒熱交換器」に相当する。除湿側空気冷媒熱交換器125及びバイパス側空気冷媒熱交換器126の両者に冷媒を通過させ、圧縮機121のインバータを100%の回転数で運転させることにより、空気調和機1は定格の出力で動作する。すなわち、本実施形態に係る除湿側空気冷媒熱交換器125は、ヒートポンプユニット12の空気冷媒熱交換器の一部を構成するものであり、除湿側空気冷媒熱交換器125によれば、空気冷媒熱交換器を部分的に動作させることができる。よって、除湿側空気冷媒熱交換器125によれば、空気の流路17を流れる空気に対し部分的に除湿を行うことができると共に、空気の流路17を流れる空気を過剰に冷却することを避けることができ、空調負荷が比較的小さい場合において再熱に要するエネルギーの浪費を抑えることができる。
The
吸気温湿度センサ131、除湿側コイル出口温度センサ132は、既存の温度センサ、又は温湿度センサである。吸気温湿度センサ131は、空気調和機1の吸気口に設けられ、吸気の温度を測定する。除湿側コイル出口温度センサ132は、除湿側空気冷媒熱交換器125を通過する空気の出口に設けられ、通過する空気の温度を測定する。なお、吸気温湿度センサ131及び除湿側コイル出口温度センサ132は、測定した温度に応じた信号を後述する制御装置13に出力する。
The intake air temperature /
また、制御装置13は、マイクロコントローラやプロセッサ等の処理装置を含み、空気調和機1が備える温度センサ、バルブ等と信号線又は無線で接続されている。また、制御装置13は、温度センサから温度を示す信号等を取得したり、バルブの開閉やその開度を制御したりする。
Further, the
送風ファン14は、ファンコイルユニット11及びヒートポンプユニット12に共通に用いられる。すなわち、送風ファン14は、例えば温度を制御する対象となる室内の空気を取り込み、ファンコイルユニット11及びヒートポンプユニット12によって所定の温度に調節された空気を室内に送出する。
The
図2は、除湿運転時の冷媒及び熱源水の流路15の一例を示す図である。空気調和機1は、二方弁127を閉じてバイパス側空気冷媒熱交換器126への冷媒の流入を停止させ、除湿側空気冷媒熱交換器125のみを用いて除湿を行う。このとき、ユーザがコントローラ2を用いて設定する温度及び湿度の目標値(それぞれ「室内温度設定値」及び「室内相対湿度設定値」とも呼ぶ)から求められる室内露点温度設定値と、除湿側コイル出口温度センサ132が測定する温度との関係に基づいて、圧縮機121のインバータの回転数を制御する。除湿運転において複数の空気冷媒熱交換器である除湿側空気冷媒熱交換器125及びバイパス側空気冷媒熱交換器126のうち一部を用いることにより、除湿運転により空気の温度を吹出し空気の設定温度よりも下げ過ぎてしまうことを抑制できる。したがって、所望の温度を得るための再熱処理が不要になり、省エネルギー性が向上する。なお、仮に1つの空気冷媒熱交換器の大きさを小さくするだけでは、例えば冷房時において負荷が大きい場合に所望の定格出力を得ることができない。そこで、冷媒の流入が除湿時にバイパスされるバイパス側空気冷媒熱交換器126を設け、複数の空気冷媒熱交換器を
備えるようにしている。すなわち、空気調和機1は、冷房時においてはバイパス側空気冷媒熱交換器126にも冷媒を流し、負荷の大きさに応じて圧縮機121を制御する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a
また、空気調和機1は、除湿運転時において、二方弁111の開度を調整することにより温度の制御ができる。すなわち、ユーザがコントローラ2を用いて設定する室温の設定値と、吸気温湿度センサ131が測定する吸込み温度(室温)との関係に基づいて、二方弁111の開度を制御し、熱源水の流量を変更する。このように、空気調和機1は、ファンコイルユニット11とヒートポンプユニット12とを備えているため、湿度の制御とは独立して温度の制御を行うことができる。また、ファンコイルユニット11における熱源水の流量の比例制御であれば、例えばダンパーの開度により混合させる空気の量を調整して所望の温度を得るような場合よりも温度調節の精度を高めることができ、快適性が向上する。
Further, the
<除湿制御>
図3及び図4は、空気調和機1の除湿運転時の処理の一例を示す処理フロー図である。空気調和機1の制御装置13は、コントローラ2によって除湿運転が選択された場合に、図3に示すような処理が開始される。なお、室内の温度、湿度の目標値である室内温度設定値をTs(℃)、室内相対湿度設定値をHs(%)が除湿運転の選択時に設定されるものとする。
<Dehumidification control>
3 and 4 are processing flow charts showing an example of processing during the dehumidifying operation of the
制御装置13は、三方弁112をファンコイル側熱交換器113側へ開放させ、ファンコイル側熱交換器113へ熱源水を導入する。また、制御装置13は、二方弁127を閉止させ、バイパス側空気冷媒熱交換器126への冷媒の流入を停止し、除湿側空気冷媒熱交換器125のみに冷媒を導入する(図3:S1)。本ステップでは、図2に示したように熱源水と冷媒の流路が形成される。
The
また、制御装置13は、除湿側コイル出口温度センサ132から除湿側空気冷媒熱交換器125の出口温度T1を取得すると共に、吸気温湿度センサ131から吸気温度T2及び吸気湿度H2を取得する(図3:S2)。本実施形態では、吸気は室内からの還気であり、吸気温度は室内温度であるものとする。
Further, the
また、制御装置13は、除湿側空気冷媒熱交換器125の出口温度T1と室内露点温度設定値Tdpspとの関係に基づいて処理を分岐させる(図3:S3)。なお、室内露点温度設定値Tdpspは、予め設定された室内温度設定値Ts(℃)、及び室内相対湿度設定値Hs(%)に基づいて算出される。すなわち、室内温度設定値Ts(℃)において室内相対湿度設定値Hs(%)となる量の水蒸気を含む空気が、結露し始める温度を室内露点温度設定値Tdpspとする。本ステップでは、制御装置13は、除湿側空気冷媒熱交換器125の出口温度T1の目標を、除湿がなされる室内露点温度設定値Tdpsp−1(℃)に設定して、所定の許容範囲に収まるよう、圧縮機121のインバータ出力を制御する。例えば、除湿側空気冷媒熱交換器125の出口温度T1が、室内露点温度設定値Tdpsp−1−α(℃)よりも小さい場合に、圧縮機121のインバータの回転数を減少させる(図3:S4)。なお、αは、露点温度の許容幅を表す所定の値である。また、除湿側空気冷媒熱交換器125の出口温度T1が、室内露点温度設定値Tdpsp−1−α(℃)以上であり、且つ室内露点温度設定値Tdpsp−1+α(℃)以下である場合、圧縮機121のインバータの回転数を維持させる(図3:S5)。また、除湿側空気冷媒熱交換器125の出口温度T1が、室内露点温度設定値Tdpsp−1+α(℃)より大きい場合、圧縮機121のインバータの回転数を増加させる(図3:S6)。S4〜S6の後、接続子Aを介して図4の処理に遷移する。
Further, the
図5は、除湿側空気冷媒熱交換器125の出口温度T1と圧縮機121のインバータの
回転数との関係を示す図である。除湿側空気冷媒熱交換器125の出口温度T1が、室内露点温度設定値Tdpsp−1−α(℃)よりも小さい場合に、図3のS4において、圧縮機121のインバータの回転数が比例制御され、減少する。また、除湿側空気冷媒熱交換器125の出口温度T1が、室内露点温度設定値Tdpsp−1−α(℃)以上であり、且つ室内露点温度設定値Tdpsp−1+α(℃)以下である場合、図3のS5において、圧縮機121のインバータの回転数が維持され、一定となる。また、除湿側空気冷媒熱交換器125の出口温度T1が、室内露点温度設定値Tdpsp−1+α(℃)より大きい場合、図3のS6において、圧縮機121のインバータの回転数が比例制御され、100%を上限として増加する。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the outlet temperature T1 of the dehumidifying air
除湿側空気冷媒熱交換器125の出口温度T1(℃)が、室内露点温度設定値Tdpsp(℃)より小さくなると、除湿側空気冷媒熱交換器125において空気中の水分が結露し、除湿される。上記の例では室内露点温度設定値Tdpsp−1(℃)を目標として上下にαだけ許容幅を設けたが、目標は室内露点温度設定値Tdpspよりも低い温度であればよく、室内露点温度設定値Tdpsp−2(℃)等でもよい。
When the outlet temperature T1 (° C.) of the dehumidifying side air
そして、図4のS7においては、制御装置13は、吸気温度T2と室温設定値T2spとの関係に基づいて処理を分岐させる(図4:S7)。吸気温度T2が、室温設定値T2sp−βよりも小さい場合に、二方弁111の開度を減少させる(図4:S8)。なお、βは、室温の許容幅を表す所定の値である。また、吸気温度T2が、室温設定値T2sp−β(℃)以上であり、且つ室温設定値T2sp+β(℃)以下である場合、二方弁111の開度を維持させる(図4:S9)。また、吸気温度T2が、室温設定値T2sp+β(℃)より大きい場合、二方弁111の開度を増大させる(図4:S10)。S8〜S10の後、接続子Bを介して図3のS2に戻る。
Then, in S7 of FIG. 4, the
図6は、吸気温度T2と、二方弁111の開度との関係を示す図である。吸気温度T2が、室温設定値T2sp+β(℃)よりも小さい場合に、図4のS8において二方弁111の開度が比例制御され、低下する。また、吸気温度T2が、室温設定値T2sp−β(℃)以上であり、且つ室温設定値T2sp+β(℃)以下である場合、図4のS9において二方弁111の開度を維持させる。また、吸気温度T2が、室温設定値T2sp+β(℃)より大きい場合、図4のS10において二方弁111の開度が比例制御され、100%を上限として増大する。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the intake air temperature T2 and the opening degree of the two-
本実施形態では、ファンコイルユニット11に15℃程度の中温冷水が熱源水として供給される。吸気温度T2(℃)が、室温設定値T2sp(℃)より所定の許容幅βを超えて低い場合、これ以上空気調和機1の吹出し空気を冷却する必要がないため、二方弁111の開度を低下させる。一方、吸気温度T2(℃)が、室温設定値T2sp(℃)より所定の許容幅βを超えて高い場合、ファンコイルユニット11においては二方弁111の開度を増大させ、空気調和機1の吹出し空気を冷却する。
In the present embodiment, medium-temperature cold water of about 15 ° C. is supplied to the
<効果>
図5の制御と図6の制御とがそれぞれヒートポンプユニット12とファンコイルユニット11とで独立して実行される。したがって、空気調和機1は、特にファンコイルユニット11の二方弁111の開度を制御することにより設定温度に対する精密な制御が可能になる。また、ヒートポンプユニット12が備える空気冷媒熱交換器のうちの一部であるバイパス側空気冷媒熱交換器126は、除湿運転時にバイパスさせ、他の部分である除湿側空気冷媒熱交換器125によって除湿を行う。すなわち、バイパス側空気冷媒熱交換器126を通過する空気は冷却されず、除湿側空気冷媒熱交換器125によって除湿された空気と混合されて空気調和機1が吹出すため、ヒートポンプユニット12は除湿運転時に過剰に空気を冷却させることを避け、再熱に要するエネルギーの浪費を抑えることができる
。
<Effect>
The control of FIG. 5 and the control of FIG. 6 are executed independently by the
<空気調和システム>
図7は、複数の空気調和機を含む空気調和システムの一例を示す図である。図7の例では、各階又は居室内に複数の空気調和機1を備えている。空気調和機1は、例えば図1に示した装置である。また、システムは、外調機3と、空冷チラー4と、可変流量ポンプ5とを備える。外調機3は、清浄な空気をシステム内に取り入れる。空冷チラー4は、熱源水として、例えば15℃程度の中温冷水を製造する。また、ポンプ5は、複数の空気調和機1の各々へ熱源水を送水する。また、外調機3及び空気調和機1の各々は比例二方弁111を備え、導入される熱源水の量は可変になっている。
<Air conditioning system>
FIG. 7 is a diagram showing an example of an air conditioning system including a plurality of air conditioners. In the example of FIG. 7, a plurality of
熱源水を可変流量とすることにより、定流量を流し続ける場合よりもポンプによる送水にかかるエネルギーを削減することができる。また、空冷チラー4が製造する中温冷水の熱源水を用いて、外調機3でも除湿を行う。そして、外調機3では除湿しきれない残りの潜熱をヒートポンプユニット12の除湿側空気冷媒熱交換器125で処理する。このようにすれば、消費エネルギーを低減させ、ZEB(Zero Energy Building)化を実現し得るシステムとなる。
By setting the heat source water to a variable flow rate, it is possible to reduce the energy required for water supply by the pump as compared with the case where the constant flow rate is continuously flowed. Further, the
<その他>
実施形態及び変形例は一例であり、本発明は上述した構成には限定されない。実施形態及び変形例の内容は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。
<Others>
The embodiment and the modified example are examples, and the present invention is not limited to the above-described configuration. The contents of the embodiments and modifications can be combined as much as possible without departing from the problems and technical ideas of the present invention.
空気調和機1は、その吸込み温度及び吸込み湿度に基づいて室内露点温度を算出し、その吹出し温度が露点温度以下にならないように設定値を変更するロードリセット制御をさらに行うようにしてもよい。このようにすれば、空気調和機1の吹出し口における結露を防止することができる。
The
ファンコイルユニット11における温度制御は、二方弁111の比例制御、送風ファン14のVAV(Variable Air Volume)制御を直列にして1つのフィードバックループを
形成し、空気調和機1の吹出し温度に基づくカスケード制御を行うようにしてもよい。
The temperature control in the
ヒートポンプユニット12は、3つ以上の空気冷媒熱交換器を備えていてもよい。この場合も、一部の空気冷媒熱交換器を用いて除湿運転が行われる。
The
また、上述のシステムは、放射空調や蓄熱槽、その他の装置をさらに組み合わせて用いることもできる。 In addition, the above-mentioned system can also be used in combination with radiant air conditioning, a heat storage tank, and other devices.
1 空気調和機
11 ファンコイルユニット
111 二方弁(比例二方弁)
112 三方弁(切替三方弁)
113 ファンコイル側熱交換器
12 ヒートポンプユニット
121 圧縮機
122 四方弁
123 水冷媒熱交換器
124 膨張弁
125 除湿側空気冷媒熱交換器
126 バイパス側空気冷媒熱交換器
127 二方弁
13 制御装置
131 吸気温湿度センサ
132 除湿側コイル出口温度センサ
14 送風ファン
15 熱源水の流路
16 冷媒の流路
17 空気の流路
2 コントローラ
3 外調機
4 空冷チラー
5 ポンプ
1
112 Three-way valve (switching three-way valve)
113 Fan coil
Claims (6)
前記熱源水の流路上に一部が設けられ、前記熱源水と伝熱媒体との間、及び前記空気と前記伝熱媒体との間で熱交換を行うヒートポンプユニットと、
を備え、
前記ヒートポンプユニットは、除湿運転時に前記空気と前記伝熱媒体との間で熱交換を行う第1の空気冷媒熱交換器と、除湿運転時に前記伝熱媒体の流入が制限される第2の空気冷媒熱交換器とを備える
空気調和機。 A fan coil unit provided on the flow path of the heat source water and exchanging heat between the heat source water and air.
A heat pump unit that is partially provided on the flow path of the heat source water and exchanges heat between the heat source water and the heat transfer medium, and between the air and the heat transfer medium.
With
The heat pump unit includes a first air refrigerant heat exchanger that exchanges heat between the air and the heat transfer medium during the dehumidifying operation, and a second air that restricts the inflow of the heat transfer medium during the dehumidifying operation. An air conditioner equipped with a refrigerant heat exchanger.
請求項1に記載の空気調和機。 The air conditioner according to claim 1, wherein the first air refrigerant heat exchanger exchanges heat between a part of the air passing through the heat pump unit and the heat transfer medium.
請求項1又は2に記載の空気調和機。 The heat pump unit includes a compressor, and controls the output of the compressor based on the relationship between the set indoor dew point temperature and the air outlet temperature of the first air refrigerant heat exchanger. The air conditioner described in.
請求項1から3のいずれか一項に記載の空気調和機。 The fan coil unit includes a proportional valve that controls the flow rate of the heat source water, and controls the opening degree of the proportional valve based on the relationship between the set temperature and the room temperature according to any one of claims 1 to 3. Air conditioner.
請求項1から4のいずれか一項に記載の空気調和機。 Any one of claims 1 to 4, wherein the first air refrigerant heat exchanger and the second air refrigerant heat exchanger exchange heat between the air and the heat transfer medium during cooling operation. The air conditioner described in.
外調機と、
を備え、
前記外調機は、前記熱源水を用いて除湿を行う
空気調和システム。 The plurality of air conditioners according to any one of claims 1 to 5.
With an external machine
With
The external conditioner is an air conditioning system that dehumidifies using the heat source water.
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