热泵系统技术方案

本发明专利技术的技术问题在于实现能利用热泵循环来加热水介质的热泵系统的节能化。热泵系统（１）包括热源单元（２）、第一利用单元（４ａ、４ｂ）以及第二利用单元（１０ａ、１０ｂ）。热源单元具有热源侧压缩机（２１）、热源侧热交换器（２４）、热源侧送风机（３２）以及热源侧切换机构（２３）。第一利用单元至少具有散热量调节元件（４３ａ、４３ｂ）以及第一利用侧流量调节阀（４２ａ、４２ｂ）。第二利用单元至少具有第二利用侧流量调节阀（１０２ａ、１０２ｂ）。在使第二利用单元进行制冷运转并使第一利用单元进行水介质加热运转的情况下，根据第一利用侧流量调节阀及第二利用侧流量调节阀的状态来进行散热量调节元件的散热量的控制或热源侧送风机的运转容量的控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种热泵系统，尤其涉及能利用热泵循环来加热水介质的热泵系统。
技术介绍
目前，有一种如专利文献1(日本专利特开昭60-164157号公报)所示的能利用热泵循环来加热水的热泵供热水机。这种热泵供热水机主要具有压缩机、制冷剂一水热交换器及热源侧热交换器，通过制冷剂在制冷剂一水热交换器中的散热来加热水，并将由此获得的温水供给至储热水槽。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在上述现有的热泵供热水机中，由于进行在热源侧热交换器中对作为热源的外部气体进行冷却的运转，因此，若能将该制冷剂所获得的冷却热用于其它用途，则能获得节能的热泵系统。本专利技术的技术问题在于实现能利用热泵循环来加热水介质的热泵系统的节能化。解决技术问题所采用的技术方案第一专利技术的热泵系统包括热源单元、第一利用单元以及第二利用单元。热源单元具有热源侧压缩机、热源侧热交换器、热源侧送风机以及热源侧切换机构。热源侧压缩机对热源侧制冷剂进行压缩。热源侧送风机是能对热源侧热交换器的热交换效率进行调整的容量可变式的送风机。热源侧切换机构能在热源侧散热运转状态与热源侧蒸发运转状态之间切换，其中，该热源侧散热运转状态使热源侧热交换器作为热源侧制冷剂的散热器起作用， 该热源侧蒸发运转状态使热源侧热交换器作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用。第一利用单元具有第一利用侧热交换器、散热量调节元件以及第一利用侧流量调节阀。第一利用侧热交换器能作为被热源侧压缩机压缩后的热源侧制冷剂的散热器起作用。散热量调节元件对因热源侧制冷剂在第一利用侧热交换器中的散热而释放至水介质的散热量进行调节。第一利用侧流量调节阀是能对流过第一利用侧热交换器的热源侧制冷剂的流量进行调节的阀。 第一利用单元还能进行通过热源侧制冷剂在第一利用侧热交换器中的散热来加热水介质的运转、即水介质加热运转。第二利用单元具有第二利用侧热交换器和第二利用侧流量调节阀。第二利用侧热交换器能在热源侧切换机构处于热源侧散热运转状态时至少作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用。第二利用侧流量调节阀能对流过第二利用侧热交换器的热源侧制冷剂的流量进行调节。第二利用单元还至少能进行通过热源侧制冷剂在第二利用侧热交换器中的蒸发来冷却空气介质的制冷运转。在使第二利用单元进行制冷运转并使第一利用单元进行水介质加热运转的情况下，根据第一利用侧流量调节阀及第二利用侧流量调节阀的状态来进行散热量调节元件的散热量的控制或热源侧送风机的运转容量的控制。在该热泵系统中，不仅能进行通过热源侧制冷剂在第一利用侧热交换器中的散热来加热水介质的运转，还能在进行通过热源侧制冷剂在第一利用侧热交换器中的散热来加热水介质的运转的同时，将热源侧制冷剂因加热水介质而获得的冷却热利用于通过热源侧制冷剂在第二利用侧热交换器中的蒸发来冷却空气介质的运转中，因此，如将在第一利用单元中被加热后的水介质用于供应热水并将在第二利用单元中被冷却后的空气介质用于室内的制冷等那样，能有效利用现有热泵供热水机中只是在热源侧热交换器中冷却外部气体而未被有效利用的冷却热，藉此，可实现能利用热泵循环来加热水介质的热泵系统的节能化。在本专利技术中，在进行如上所述的使第二利用单元进行制冷运转并将在第一利用单元中被加热后的水介质用于供应热水这样的运转的情况下，根据第一利用侧流量调节阀及第二利用侧流量调节阀的状态，进行散热量调节元件的散热量的控制或热源侧送风机的运转容量的控制。因此，例如，在热源侧制冷剂积存至热源侧热交换器而使流入第二利用单元的制冷剂量不足的情况下，第二利用侧流量调节阀的开度容易处于打开到至少比规定开度大的状态，但若利用这种情况而根据第二利用侧流量调节阀的状态来进行热源侧送风机的运转容量的控制，则能将积存在热源侧热交换器中的热源侧制冷剂向第二利用单元引导而消除第二利用单元中的制冷剂量的不足。此外，例如，在第一利用单元中的水介质的加热负载 (例如供热水负载)较大的情况下，热源侧制冷剂会积存在第一利用侧热交换器中而使第一利用侧流量调节阀的开度容易处于打开到至少比规定开度大的状态，但通过利用这种情况而根据第一利用侧流量调节阀的状态来进行散热量调节元件的散热量的控制，则能使热源侧制冷剂不易积存在第一利用侧热交换器中。因此，能防止热源侧制冷剂积存在作为散热器起作用的热交换器中的特定的热交换器中。因此，能防止因热源侧制冷剂积存在某个特定的热交换器中而使热交换效率降低。第二专利技术的热泵系统是在第一专利技术的热泵系统的基础上，第二利用侧流量调节阀通过调节其开度来进行将第二利用侧热交换器中的热源侧制冷剂的过热度设定为规定过热度的过热度固定控制。此外，在热泵系统中，当第二利用侧流量调节阀达到规定开度以上时，进行使热源侧送风机的风量下降的控制。在热源侧制冷剂积存至热源侧热交换器而使流入第二利用单元的制冷剂量不足的情况下，第二利用侧流量调节阀的开度容易处于打开到至少比规定开度大的状态，但若利用这种情况而根据第二利用侧流量调节阀的状态来进行热源侧送风机的运转容量的控制，则能将积存在热源侧热交换器中的热源侧制冷剂向第二利用单元引导而消除第二利用单元中的制冷剂量的不足。因此，能防止热源侧制冷剂积存在作为散热器起作用的热源侧热交换器中。因此， 能防止热源侧热交换器的热交换效率的降低。第三专利技术的热泵系统是在第一专利技术或第二专利技术的热泵系统的基础上，第一利用侧热交换器是进行热源侧制冷剂与水介质之间的热交换的热交换器。第四专利技术的热泵系统是在第三专利技术的热泵系统的基础上，还包括水介质回路。水介质回路供在第一利用侧热交换器中与热源侧制冷剂之间进行热交换的水介质循环。散热量调节元件是容量可变型循环泵。第一利用侧流量调节阀通过调节其开度来进行将第一利用侧热交换器中的热源侧制冷剂的过冷度设定为规定过冷度的过冷度固定控制。当第一利用侧流量调节阀达到规定开度以上时，进行循环泵的容量控制，以使在水介质回路中循环的水介质的流量变小。在进行第二利用单元的制冷运转的情况下，即便没有通过水介质来利用热(例如用于供应热水)，也可通过对水介质进行加热来利用在使第二利用单元进行制冷运转时在散热器侧产生的废热。然而，当如上所述以第二利用单元的制冷运转为主要目的，为了提高能量效率而进行作为伴随第二利用单元的制冷运转进行的废热回收的、第一利用单元中的水介质的加热运转时，在第二利用单元的制冷运转及第一利用单元的运转刚开始之后等这样的水介质的温度较低的运转条件下，由于水介质的温度较低，因此多数情况下水介质的加热负载都比制冷负载大。此时，若与水介质的加热负载对应地持续进行第二利用单元的制冷运转，则会成为对于制冷负载而言需要过大能量的运转，效率较差。因此，为了防止这种情况，需要使水介质的加热负载与第二利用单元的制冷负载相对应。在上述热泵系统中，通过调节第一利用侧流量调节阀的开度，来进行使第一利用侧热交换器中的热源侧制冷剂的过冷度成为规定过冷度的过冷度固定控制。因此，在第一利用单元的水介质的加热负载相对于第二利用单元的制冷负载较大的情况下，第一利用侧流量调节阀的开度会变大。因此，在上述热泵系统中，设置容量可变型循环泵，并且，在第一利用侧流量调节阀的开度达到规定开度以上时，判断第一利用单元的水介质的加热负载相对于第二利用单元的制冷负载较大，进行循环泵的容量控制，以使在水介质回路本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种热泵系统（１、２００），其特征在于，包括：热源单元（２），该热源单元（２）具有热源侧压缩机（２１）、热源侧热交换器（２４）、容量可变式热源侧送风机（３２）及热源侧切换机构（２３），其中，所述热源侧压缩机（２１）对热源侧制冷剂进行压缩，所述热源侧送风机（３２）能调节所述热源侧热交换器的热交换效率，所述热源侧切换机构（２３）能在热源侧散热运转状态与热源侧蒸发运转状态之间切换，其中，该热源侧散热运转状态使所述热源侧热交换器作为热源侧制冷剂的散热器起作用，该热源侧蒸发运转状态使所述热源侧热交换器作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用；第一利用单元（４ａ、４ｂ），该第一利用单元（４ａ、４ｂ）具有第一利用侧热交换器（４１ａ、４１ｂ）、散热量调节元件（４３ａ、４３ｂ）及第一利用侧流量调节阀（４２ａ、４２ｂ），其中，所述第一利用侧热交换器（４１ａ、４１ｂ）能作为被所述热源侧压缩机压缩后的热源侧制冷剂的散热器起作用，所述散热量调节元件（４３ａ、４３ｂ）对因热源侧制冷剂在所述第一利用侧热交换器中的散热而释放至水介质的散热量进行调节，所述第一利用侧流量调节阀（４２ａ、４２ｂ）能对流过所述第一利用侧热交换器的热源侧制冷剂的流量进行调节，所述第一利用单元（４ａ、４ｂ）能进行通过热源侧制冷剂在所述第一利用侧热交换器中的散热来加热水介质的运转、即水介质加热运转；以及第二利用单元（１０ａ、１０ｂ），该第二利用单元（１０ａ、１０ｂ）具有第二利用侧热交换器（１０１ａ、１０１ｂ）及第二利用侧流量调节阀（１０２ａ、１０２ｂ），其中，所述第二利用侧热交换器（１０１ａ、１０１ｂ）能在所述热源侧切换机构处于所述热源侧散热运转状态时至少作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用，所述第二利用侧流量调节阀（１０２ａ、１０２ｂ）能对流过所述第二利用侧热交换器的热源侧制冷剂的流量进行调节，所述第二利用单元（１０ａ、１０ｂ）至少能进行以下制冷运转：将在所述第二利用侧热交换器中蒸发后的热源侧制冷剂导出至所述气体制冷剂连通管，并通过热源侧制冷剂在所述第二利用侧热交换器中的蒸发来冷却空气介质，在使所述第二利用单元进行所述制冷运转并使所述第一利用单元进行所述水介质加热运转的情况下，根据所述第一利用侧流量调节阀及所述第二利用侧流量调节阀的状态来进行所述散热量调节元件的散热量的控制或所述热源侧送风机的运转容量的控制。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：本田雅裕，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP