[發明專利]冷熱水空調系統

在審

• 申請號: 201410659115.1
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104654495A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 牛島崇大
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/02;F25B29/00;F25B49/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;舒艷君

技術領域

本發明涉及一種冷熱水空調系統，將利用熱泵熱源機而產生的熱水或者冷水輸送至冷熱水空調設備，由此對室內進行制熱或者制冷。

背景技術

在利用熱泵循環進行熱水供應以及制熱的熱泵熱水制熱系統中，具有制熱熱水循環回路，經由該制熱熱水循環回路，將利用熱泵循環的制冷劑并借助熱交換器而被加熱的熱水供給至進行制熱的室內散熱器或者熱水貯存罐，之后，使利用的熱水經由所述制熱熱水循環回路而返回到熱泵循環的熱交換器。為了控制該供給的熱水，在制熱熱水循環回路設置對供給的熱水的供水溫度進行檢測的供水溫度傳感器。

在目前為止的熱泵熱水制熱系統中，主要針對熱泵循環中的熱泵容量(壓縮機的運轉頻率)的變化，進行響應性較快且容易控制的供水溫度控制。然而，在處于熱水制熱系統的負載側的室內散熱器的效率較差的情況下、或者季節的過渡期等所需的空調熱水供應負載較小時，實施通過對熱泵循環熱源側的壓縮機的運轉頻率進行控制而實現的最小供給能力的運轉，但是，在通過該最小供給能力的運轉而供給的熱量大于空調熱水供應負載側的散熱量的情況下，為了使制熱熱水循環回路的供水溫度超過目標供水溫度，由于響應性較快，因此，使得壓縮機的運轉變為開啟/關閉循環運轉。

若陷入這種開啟/關閉循環運轉的狀態，則不僅作為熱泵熱水制熱系統的效率變差，由于伴隨著頻繁的開啟/關閉運轉的切換而產生制冷劑回路的壓力變動、以及電路的繼電器接點的開閉，從而有可能導致包括壓縮機在內的制冷劑回路部件以及電路部件的壽命縮短。

作為該課題的理想的解決策略，空調熱水供應負載側的散熱量(熱水制熱運轉的情況下)或者吸熱量(冷水制冷運轉的情況下)無論多小，只要以使基于熱泵熱源機的最小供給能力而產生的熱量等同的方式，降低壓縮機的運轉頻率進行運轉即可，但出于壓縮機的可靠性的理由，對壓縮機的運轉頻率設有下限值，該應對策略存在界限。

因此，在現有的熱泵熱水制熱系統中，例如，在判斷為制熱負載減小的情況下，開始進行如下控制：通過降低制熱用的循環泵的轉速而降低循環水量的流速，由此降低返水溫度，然后，進行如下控制：使混合閥工作并打開旁通流路以使供水溫度降低，且使排出的熱水的一部分匯合(例如，參照專利文獻1)。

另外，例如，在其它現有的熱泵熱水制熱機中，在熱泵起動之后，階梯性地提高制熱用的循環泵的轉速而使熱泵循環穩定，首先對上述循環泵的轉速進行控制以使供水溫度達到目標溫度，接下來對循環泵的轉速進行控制以使返水溫度達到目標溫度(例如，參照專利文獻2)。

專利文獻1：日本特開2010－008036號公報(第7～12頁、第1～10圖)

專利文獻2：日本特開2012－112583號公報(第4～9頁、第1～5圖)

然而，如果熱水制熱系統所使用的水循環泵不是能夠控制轉速的直流驅動式的系統則無法使用，并且，伴隨著水流量控制的實現，控制算法變得復雜化，從而導致與此對應的產品的成本提升。

發明內容

本發明是為了解決上述那樣的課題而產生的，其目的在于提供一種冷熱水空調系統，雖然使用交流電源驅動式的水循環泵，但也能夠抑制熱泵熱源機的開啟/關閉循環運轉，其中，對于所述水循環泵雖然無法控制其轉速，但卻能夠以低成本且以比較簡單的控制算法進行應對。

本發明所涉及的冷熱水空調系統具備：熱泵熱源機，其具有根據運轉頻率而進行驅動的壓縮機；空調設備，其對室內進行空調；配管，其將熱泵熱源機與空調設備連接為環形而形成循環水路；以及水循環泵，其使配管內的水循環，所述冷熱水空調系統具有：水溫傳感器，其對因水循環泵的運轉而從熱泵熱源機流出的水的溫度進行檢測；以及控制裝置，在制熱運轉時，其進行如下開啟/關閉通常控制：當由水溫傳感器檢測出的水溫低于目標水溫時，將壓縮機開啟，當水溫達到比目標水溫高的第一溫度值以上時，將壓縮機的運轉關閉，在開啟/關閉通常控制中，當以壓縮機的運轉所需的最低頻率反復進行壓縮機的開啟/關閉運轉時，控制裝置以切換為如下開啟/關閉抑制控制的方式進行控制：當水溫不足比目標水溫低的第二溫度值時，將壓縮機開啟，當水溫達到比目標水溫高的第三溫度值以上時，將壓縮機的運轉關閉。