JPS6146832A

JPS6146832A - 水熱源熱回収式ヒ−トポンプの制御方法

Info

Publication number: JPS6146832A
Application number: JP59168815A
Authority: JP
Inventors: Isamu Kano; 勇加納
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1984-08-14
Filing date: 1984-08-14
Publication date: 1986-03-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、水熱源熱回収式ヒートポンプの制御方法に関
する。

（従来の技術〕従来の水熱源熱回収式ヒートポンプは第２図に示すよう
な系統図となっている。即ち、ヒートポンプは圧縮機１
、蒸発器２、凝縮器３、及び膨張弁機１１４等から構成
されている。前記蒸発器２は、冷房負荷側と直接又は冷
水槽５と冷水配管６．７を介して連結されている。一方
の冷水配管７には、冷水ポンプ８が介装されている。前
記凝縮器３は冷却水系統と温水系統を氷室で二分割した
ダブルバンドル構造になっている。この凝縮器３の一方
は、暖房負荷側と直接又は温水槽９と温水配管１０．１
１を介して連結されている。一方の温水配管１０には、
温水ポンプ１２が介装されている。

また、前記凝縮器３の他方は、冷却塔１３と冷却水配管
１４．１５を介して連結されており、暖房負荷がない時
、又は少ない時には冷却塔１３を介して大気に放熱する
仕組みになっている。一方の冷却水配管１４には冷却水
ポンプ１６が介装されている。他方の冷却水配管１５に
は三方弁１７が介装されており、かつ該三方弁１７には
前記冷却水配室１４に連結する分岐配管１８が設けられ
ている。また、前記三方弁１７には、前記渇水配管１１
の温度を検出する温水温度調節計１９が接続されている
。前記水熱源熱回収式ヒートポンプは、冷水負荷がない
と成立たない。このため、冷水負荷の容量制御は前記蒸
発器２の出口の冷水温度を検出して、該温度が一定に成
るように温度調節計２０を介して前記圧縮ｌ！１１がタ
ーボ圧縮機の場合、その吸込部に設けられた容量制ａｍ
構賭してのベーンモータ２１によって圧縮１１１に吸込
まれる冷媒ガス聞を調節することによって容量制御を行
なっている。なお、前記圧縮機１がスクリュー圧縮機で
ある場合、前記ベーンモータに代えてスライド弁が、同
圧縮機１が往復動圧縮機の場合、前記ベーンモータに代
えてアンローダ機構が夫々使用される。更に、前記温水
槽９には負荷２２を介装した循環配管２３が設けられて
いる。この循環配管２３出口側には、循環用ポンプ２４
が介装されている。

次に、前述した第２図図示の従来のヒートポンプの作用
を説明する。

蒸発器２において、冷水と熱交換し蒸発した冷媒ガスは
圧縮ｔ１１に吸込まれ、高温、高圧に圧縮され全量凝縮
器３に吐出され、ここで冷却水又は温水と熱交換し、凝
縮、液化する。仮に、温水負荷が全くない場合には、凝
縮熱は冷却水ポンプ１６により循環する冷却水により冷
却塔１３を介して全量大気に放熱される。なお、この時
の冷却水の流れは冷却水ポンプ１６、冷却水配管１４、
凝縮器３、冷却水配管１５、三方弁１７、冷却塔１３の
順となる。

一方、暖房用温水負荷があり、温水の熱源が要求される
場合には、温水ポンプ１２を運転することにより温水は
温水配管１０から凝縮器３に入り、凝縮熱により暖めら
れて温水配管１１から負荷又は温水槽９に戻され、暖房
用などの熱源に供される。この際、同時に冷却水ポンプ
１６を運転して冷却塔１３を介して大気に放熱していた
のでは大気への放熱が多くなって温水の温度が上昇しな
い。

このため、冷却水配管１５に三方弁１７を介装させ、温
水出口温度を温水配管１１から検出し、渇水温度調節計
１９により三方弁１７の開度を調節し、冷却水が冷却塔
１３へ流れないようにして高温の温水を取出している。

なお、この時の冷却水の流れは冷却水ポンプ１６、冷却
水配管１４、凝縮器３、冷却水配管１５、三方弁１７、
分岐配管１８、冷却水ポンプ１６の順となる。

しかしながら、上述したように冷却水ポンプ１６、温水
ポンプ１２の両方を運転することは省エネルギ上から望
ましくない。

このようなことから、熱回収運転時（温水要求時）には
、冷却水ポンプ１６及び冷却塔１３のファンを停止し、
凝縮熱量全量を温水製造に廻した方が効率よく熱回収で
きる。このため、同第２図に示すように負荷２２側へ送
る循環配管２３の温水温度を温度センサ２４又は温水槽
９の温度を温度センサ２５等で検知して熱回収“要″信
号を発することにより温水ポンプ１２を運転、冷却水ポ
ンプ１６を停止し、逆に熱回収゛不要″信号を前記温度
センサ２４．２５により発することにより冷却水ポンプ
１６を運転、温水ポンプ１２を停止するという運転モー
ドを繰返す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述したヒートポンプの運転中において
、凝縮熱を冷却水を介して大気へ放熱している間に熱回
収゛要゛′信号が発せられ、温水ポンプ１２を運転した
後、冷却水ポンプ１６を停止した場合には、装置側には
何等不都合が生じないが、ヒートポンプを運転中におい
て、凝縮熱を全１２１水に放熱し、熱回収している状態
で熱回収“′不要″信号が発せられ、冷却水ポンプ１６
を運転した場合、冷却水配管１４．１５等に溜っていた
温度の低い冷却水（気温によって変わるが例えば２０℃
位）が瞬時に凝縮器３に流入する。この際、熱回収（温
水取出）運転時には圧縮ｉｉの吐出圧力は通常１８ａｔ
ｇ（フロン２２の場合）を保っていたものが、冷却水の
凝縮器への流入により急激に９　ａｔｇ程度まで低下し
、これに伴って圧縮機１の吸込み圧力が低下し、保護装
置の低圧保護リレーが働き、ヒートポンプが自動的に停
止する。

これを避けるためには前記運転の切替え時に人為的にヒ
ートポンプを停止し、温水ポンプ１２も停止し、冷却水
ポンプ１６を運転して再度ヒートポンプを運転するか、
常時冷却水ポンプを運転して対処するか、しなければな
らず効率が低く、省力化の点からも問題がある。特に、
蓄熱槽を持たず冷水・温水が負荷と直接接続された、い
わゆるりＯ−ズシステムを採用したビル等については、
インターバル時間が短く運転管理は更に面倒となる。

本発明は、熱回収“要”状態から熱回収“′不要”状態
への切替え時における運転の効率化を図ることができる
と共に、省り化を達成し得る水熱源熱回収式ヒートポン
プの制御方法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、水熱源熱回収式ヒートポンプおいて、蒸発器
用冷水ポンプ及び凝縮器用渇水ポンプが稼働中に熱回収
が不要になった時、凝縮器側の冷却水温度を検知し、そ
のｍ度が所定値以下の場合のみ圧縮機の容量制ｍ機構を
低容量側に制即して凝縮器用冷却水ポンプを運転し、し
かる後前記温水ポンプを停止することを特徴とするもの
である。

〔作用〕

上記本発明方法によれば、熱回収が不要になつた時、冷
却水の凝縮器への流入により圧縮機の吸込み圧力が急激
に低下して、保護リレーが作動するのを解消してヒート
ポンプを運転しながら熱回収゛要″状態から熱回収゛不
要゛′状態へ円滑に切替えでき、ひいては既述の如く運
転の効率化と省力化を達成できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図を参照して詳細に説明す
る。なお、第２図図示のものと同様な部材は同符号を付
して説明を省略する。

第１図図示の本発明のヒートポンプ系統図では、冷却水
配管１４に温度センサ２７を設けている。

なお、同第１図に示すように冷却塔１３に温度センサ２
８を設けてもよい。前記温度センサ２７又は２８は、容
量制御Ｉ機構であるベーンモータ２１とシーケンス回路
を構成し、冷却水が所定温度（例えば２５℃）以下にな
った場合、圧縮ｌＪ１を低容量側に自動的に動作させる
ようになっている。

次に、本発明の制御方法を第１図図示の系統図を参照し
て説明する。

ヒートポンプを運転中、凝縮熱を全量温水に放熱して熱
回収している状態において、温水温度が所定値に達する
と、熱回収“不要゛′倍信号温水側の温度センサ２５ま
たは２６から発せられる。この時、冷却水側の温度セン
サ２７又は２８により凝縮器３の冷却水温度を検知し、
その温度が例えば２５℃以下であれば、前記シーケンス
回路のベーンモータ２１により圧縮機１に吸込まれる冷
媒ガス量を調節して該圧縮機１を低容量側に自動的に動
作される。その結果、ヒートポンプの容量は減少し、吸
込圧力は、若干上昇、吐出圧力は若干低下する。この状
態で冷却水ポンプ１６を運転すれば、湿度の低い冷却水
が凝縮器３に流入して、急激な吐出圧力の低下減少が生
じても、それに伴う圧縮ｔａ１の吸込み圧力低下は少な
く、低圧保護リレーが作動するのを防止できる。熱回収
“不要”信号から冷却水ポンプ１６の運転までのヒート
ポンプ内の動作はタイマー等で処理する。

一方、冷部水側の温度センサ２７又は２８で検知した冷
却水温度が所定温度（２５℃）を越えれば、ヒートポン
プの容量制御機構であるベーンモータ２１により圧縮機
１をを低容量側に動作することなく、冷却水ポンプ１６
を運転する。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によれば熱回収゛不要°′時
において、冷却水の凝縮器への流入により圧縮機の吸込
み圧力が急激に低下して、保護リレーが作動するのを解
消してヒートポンプを運転しながら熱回収゛要°′状態
から熱回収゛不要”状態に円滑に切替えでき、ひいては
運転の効率化と省力化を達成し得る水熱源熱回収式ヒー
トポンプの制御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いられる水熱源熱回収式ヒ
ートポンプの系統図、第２図は、従来の同ヒートポンプ
の系統図である。１・・・圧縮機、２・・・蒸発器、３・・・凝縮器、４
・・・膨張弁、５・・・冷水槽、９・・・温水槽、１２
・・・温水ポンプ、１３・・・冷却塔、１６・・・冷却
水ポンプ、１７・・・三方弁、２０・・・温度調節計、
２１・・・ベーンモータ、２２・・・負荷、２５〜２８
・・・温度センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

水熱源熱回収式ヒートポンプおいて、蒸発器用冷水ポン
プ及び凝縮器用温水ポンプが稼働中に熱回収が不要にな
った時、凝縮器側の冷却水温度を検知し、その温度が所
定値以下の場合のみ圧縮機の容量制御機構を低容量側に
制御して凝縮器用冷却水ポンプを運転し、しかる後前記
温水ポンプを停止することを特徴とする水熱源熱回収式
ヒートポンプの制御方法。