JPH10176873A - ヒートポンプ装置及びその制御方法 - Google Patents

ヒートポンプ装置及びその制御方法

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JPH10176873A
JPH10176873A JP33335096A JP33335096A JPH10176873A JP H10176873 A JPH10176873 A JP H10176873A JP 33335096 A JP33335096 A JP 33335096A JP 33335096 A JP33335096 A JP 33335096A JP H10176873 A JPH10176873 A JP H10176873A
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JP
Japan
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heat pump
hot water
heating
turbo
cooling
Prior art date
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Pending
Application number
JP33335096A
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English (en)
Inventor
Kenichi Kuwabara
健一 桑原
Ryohei Minowa
良平 箕輪
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ターボヒートポンプと吸収式冷温水ユニットと
を組み合わせて冷暖房を行い、冷暖房のエネルギー効率
を向上させる。 【解決手段】暖房時は、ターボヒートポンプTHBの温
水出口を吸収式冷温水ユニットAHPの温水入口に直列
につなげ温水を昇温し、ターボヒートポンプTHPの温
水出口温度が一定となるように制御装置6によって制御
し、冷房時はターボヒートポンプTHB及び吸収式冷温
水ユニットAHPをそれぞれ制御装置6によって独立に
制御して冷水を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートポンプ装置
及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のヒ−トポンプ装置は、ターボヒー
トポンプ及び吸収式冷温水ユニットを並列に配置し、そ
れぞれの温水出口温度が一定となるように制御が行なわ
れていた。
【0003】なお、この種のものとして関連するもの
に、たとえば特開昭62−190364号公報が挙げら
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記ヒ−トポンプ装置
では、部分負荷時にターボヒートポンプと吸収式冷温水
ユニットとが共に減量運転となり、エネルギー効率が悪
い、という問題点があった。
【0005】また、ターボヒートポンプを冷房に用いる
場合と暖房に用いる場合とにおいて、ターボヒートポン
プの圧縮機のヘッド差が大となるため、冷房時のターボ
ヒートポンプの圧縮機の効率が低下し、冷房時のターボ
ヒートポンプのエネルギー効率が冷房専用のターボ冷凍
機に比べ著しく下がる、という問題点があった。
【0006】さらにまた、一般にターボヒートポンプの
暖房時と冷房時との設計点でのヘッド差を小さくすれ
ば、冷房、暖房共に効率のよい運転をできることが知ら
れているが、冷房時に必要とされるヘッドと暖房時に必
要とされるヘッドとのヘッド差を小さくするための有効
な手段が知られていなかった。
【0007】さらにまた、暖房時の部分負荷時には効率
のよいターボヒートポンプの負荷率を高くし、吸収式冷
温水ユニットの負荷率を小さくすることが効率向上に有
効な手段であるが、優先的にターボヒートポンプの負荷
率を高める有効な手段が知られていなかった。
【0008】本発明は、ターボヒートポンプの冷房時に
必要とされるヘッドと暖房時に必要とされるヘッドとの
差を小さくし、暖房時の部分負荷時にターボヒートポン
プの負荷率を吸収式冷温水ユニットの負荷率に対して高
くするヒートポンプ装置及びその制御方法を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ターボヒー
トポンプと吸収式冷温水ユニットとを組合わせて冷暖房
を行うヒートポンプ装置において、暖房時は前記ターボ
ヒートポンプで昇温した温水を前記吸収式冷温水ユニッ
トに通水してさらに温水を昇温させ、前記ターボヒート
ポンプの温水出口温度が一定の温度になるように前記タ
ーボヒートポンプ及び吸収式冷温水ユニットを制御す
る、によって達成される。
【0010】また上記目的は、ターボヒートポンプと吸
収式冷温水ユニットとを組合わせて冷暖房を行うヒート
ポンプ装置において、暖房時は前記ターボヒートポンプ
で昇温した温水を前記吸収式冷温水ユニットに通水して
さらに温水を昇温させ、冷房時は前記ターボヒートポン
プと吸収式冷温水ユニットとをそれぞれ並列に運転して
ターボヒートポンプの冷房時と暖房時の設計点の違いを
小さくする、ことによって達成される。
【0011】さらに上記目的は、ターボヒートポンプと
吸収式冷温水ユニットとを組合わせて冷暖房を行うヒー
トポンプ装置の制御方法において、暖房時は前記ターボ
ヒートポンプで昇温した温水を前記吸収式冷温水ユニッ
トに通水してさらに温水を昇温させ、前記ターボヒート
ポンプの温水出口温度を一定の温度になるように、暖房
時、前記吸収式冷温水ユニットの容量制御下限の信号が
前記ターボヒートポンプに発信されるまでは、ターボヒ
ートポンプの減量運転を停止する、によって達成され
る。
【0012】さらに上記目的は、ターボヒートポンプと
吸収式冷温水ユニットとを組合わせて冷暖房を行うヒー
トポンプ装置の制御方法において、暖房時は前記ターボ
ヒートポンプで昇温した温水を前記吸収式冷温水ユニッ
トに通水してさらに温水を昇温させ、前記吸収式冷温水
ユニットの容量制御は前記タ−ボヒ−トポンプ入口の温
水温度が一定になるように制御し、前記タ−ボヒ−トポ
ンプはこのタ−ボヒ−トポンプの出口温水温度が一定の
温度になるように制御する、ことによって達成される。
【0013】上記構成のヒートポンプ装置は次のように
作用する。暖房時、ターボヒートポンプで昇温した温水
を吸収式冷温水ユニットに通水しさらに昇温させるよう
に構成し、冷房時はターボヒートポンプと吸収式冷温水
ユニットを並列に用いるように構成することで、暖房時
に高い温水温度が必要な状態において、ターボヒートポ
ンプの温水を吸収式冷温水ユニットで再昇温するためタ
ーボヒートポンプの温水の出口温度を吸収式冷温水ユニ
ットによる昇温分低くすることができる。
【0014】このため、暖房時のターボヒートポンプの
必要ヘッドを低くおさえることができ、ターボヒートポ
ンプの冷房時と暖房時の設計点でのヘッド差を小さくす
ることができ、冷房・暖房共に効率のよい運転が可能と
なる。また、上記ヒートポンプにおいて暖房時、ターボ
ヒートポンプの温水出口温度が一定となるようにターボ
ヒートポンプ及び吸収式冷温水ユニットを制御する。
【0015】ここで図2に示すように吸収式冷温水ユニ
ットの減量範囲では暖房負荷とヒートポンプの暖房能力
がマッチングしていればターボヒートポンプに負荷側か
ら戻る温水温度はほぼ一定となるため、ターボヒートポ
ンプの出口温度を一定に制御するようにするとターボヒ
ートポンプを常に一定(最大負荷)で運転するように制
御でき、ターボヒートポンプの負荷率を高めることがで
きる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例に係る
ヒートポンプ装置の系統図である。図1において、1は
ターボヒートポンプTHPの蒸発器、2はターボヒート
ポンプTHPの凝縮器、3はターボヒートポンプTHP
の容量を制御する容量制御装置である。また、4は吸収
式冷温水ユニットAHUの蒸発器、5は吸収式冷温水ユ
ニットAHUの凝縮器/吸収器である。6は吸収式冷温
水ユニットAHUの容量を制御する容量制御装置であ
る。前記蒸発器1には熱源水の流れる配管7から熱源水
を取り入れるための配管8Aと、熱源水の熱を利用して
再び配管7に熱源水を戻すための配管8Bが接続されて
いる。配管8Aにはポンプ9、開閉バルブ10が取り付
けられ、また配管8Bには開閉バルブ11が取り付けら
れている。
【0017】前記吸収式冷温水ユニットAHUの蒸発器
4には負荷から戻った冷温水の溜る冷温水戻りヘッダ1
2Aから冷温水が入る配管13と、負荷へ戻る冷温水の
溜る冷温水ヘッダ12Bに冷温水を戻すための配管14
が接続されている。配管13にはポンプ15と開閉弁1
6が取り付けられ、配管14には冷温水の温度を検出す
る温度センサ−17、開閉弁18が取り付けられてい
る。
【0018】また、前記ターボヒートポンプTHPの蒸
発器1には、前記冷温水戻りヘッダ12Aから冷温水が
入る配管19と、前記冷温水ヘッダ12Bに冷温水を戻
すための配管20が接続されている。配管19には三方
弁21、ポンプ22、開閉弁22Bが取り付けられ、配
管20には冷温水の温度を検出する温度センサ−23、
開閉弁23Bが取り付けられている。
【0019】24は冷却塔であり、ターボヒートポンプ
THPの凝縮器2と配管25、26で接続されている。
また、配管25には冷却水の温度を検出する温度センサ
−27、配管25と配管13との間には冷却水の流れを
切り換える三方弁28Bが取り付けられている。配管2
6には開閉弁29、ポンプ30、冷却水の温度を検出す
る温度センサ31が取り付けられている。
【0020】前記吸収式冷温水ユニットAHUの凝縮器
/吸収器5と冷却塔24とは配管32で接続され、この
配管32にはポンプ33、開閉弁35が取り付けられて
いる。
【0021】前記ターボヒートポンプTHPの容量制御
装置3には温度センサ−23、27の信号が入力するよ
うに接続され、吸収式冷温水ユニットAHUの容量制御
装置6には温度センサ−17、31の信号が入力するよ
うに接続されている。また、ターボヒートポンプTHP
の容量制御装置3と吸収式冷温水ユニットAHUの容量
制御装置との間は相互に制御信号が入力されるように両
者は接続されている。
【0022】次に上記構成のヒ−トポンプ装置の作用に
ついて説明する。まず、暖房時について説明すると、バ
ルブ10、11を開とし、ポンプ9により流路7からタ
−ボヒ−トポンプTHPの蒸発器1へ熱源水を取り入れ
る。三方弁21を切換え、ポンプ30によって配管1
9、26から冷温水戻りヘッダ12Aの温水をタ−ボヒ
−トポンプTHPの凝縮器2へ通水する。
【0023】また、ポンプ30の運転により温水が通水
される。三方弁28Bを切換え、ターボヒートポンプT
HPの凝縮器2から出た温水は吸収式冷温水ユニットA
HUの凝縮器へ通水され、さらにバルブ18を開にして
昇温された温水は冷温水ヘッダー12Bに導かれる。タ
ーボヒートポンプTHPの凝縮器2から出た温水の出口
温度を温度センサー27により検出し、図2に示すよう
な関係でになるように、ターボヒートポンプTHP及び
吸収式冷温水ユニットAHUを制御してターボヒートポ
ンプTHPの負荷率を高める。
【0024】暖房時、図2に示すような関係を実現する
ために、ターボヒートポンプTHPの温水入り口温度を
温度センサ31によって検出する。吸収式冷温水ユニッ
トAHPの容量制御装置6が温度センサ31の検出値が
一定になるように、吸収式冷温水ユニットAHPを制御
する。吸収式冷温水ユニットAHPの容量制御装置6は
容量制御が下限となった場合は、信号をターボヒートポ
ンプTHPの容量制御装置3に送る。その信号により、
ターボヒートポンプTHPの容量制御装置3は、減量運
転を開始する。ターボヒートポンプTHPは、減量制御
範囲を超えて負荷が減少した場合、温水出口温度の上昇
を温度センサ−23で検出し、運転を停止する。所定の
ディファレンシャルをもってターボヒートポンプTHP
の温水出口温度が低下した場合に、運転を再開するよう
に制御する。吸収式冷温水ユニットAHPは、ターボヒ
ートポンプTHPの温水入り口温度が予め決められた温
度以上になると運転を停止し、所定のディファレンシャ
ルをもって温水入り口温度が低下した場合に、運転を再
開するように制御する。
【0025】次に、冷房時について説明する。開閉弁バ
ルブ16、22B、23Bを開とし、開閉弁10、11
を閉として冷水ポンプ15、22を運転してターボヒー
トポンプTHPと吸収式冷温水ユニットAHUに冷水を
通水する。ここで、温度センサー17、23により温度
を測定し、冷水出口温度が一定となるようにターボヒー
トポンプTHP、吸収式冷温水ユニットAHUをそれぞ
れの容量制御装置3、6で制御する。また冷却水は開閉
弁29、35を開として、冷却塔24で冷却された冷却
水をポンプ30、33により、ターボヒートポンプTH
Pの凝縮器2、吸収式冷温水ユニットAHUの凝縮器
5、吸収器4に通水する。
【0026】
【発明の効果】ターボヒートポンプと吸収式冷温水ユニ
ットを組合わせて冷暖房を行うヒートポンプ装置におい
て、暖房時、ターボヒートポンプの負荷率を高くするこ
とでエネルギー効率をよくすることができる。また冷房
時はターボヒートポンプの冷房時、暖房時の必要ヘッド
を小さくすることできてエネルギー効率のよい運転がで
き、冷房時、暖房時共にエネルギーの節減ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るヒートポンプ装置の系
統図である。
【図2】図1の実施例の暖房時の制御の説明図である。
【符号の説明】
THP…ターボヒートポンプ、 AHP…吸収式冷温水ユニット、 1…ターボヒートポンプの蒸発器、 2…ターボヒートポンプの凝縮器、 3…容量制御装置、 4…吸収式冷温水ユニットの蒸発器、 5…吸収式冷温水ユニットの凝縮器/吸収器、 6…容量制御装置、 7…熱源水の流れる配管、 9、15、22、30、33…ポンプ 10、11、16、18、22B、23B、29、35
…開閉弁、 12A…冷温水戻りヘッダ、 12B…冷温水ヘッダ、 17、23、27、31…温度センサー、 21、28B…三方弁、 24…冷却塔。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ターボヒートポンプと吸収式冷温水ユニッ
    トとを組合わせて冷暖房を行うヒートポンプ装置におい
    て、暖房時は前記ターボヒートポンプで昇温した温水を
    前記吸収式冷温水ユニットに通水してさらに温水を昇温
    させ、前記ターボヒートポンプの温水出口温度が一定の
    温度になるように前記ターボヒートポンプ及び吸収式冷
    温水ユニットを制御することを特徴とするヒートポンプ
    装置。
  2. 【請求項2】ターボヒートポンプと吸収式冷温水ユニッ
    トとを組合わせて冷暖房を行うヒートポンプ装置におい
    て、暖房時は前記ターボヒートポンプで昇温した温水を
    前記吸収式冷温水ユニットに通水してさらに温水を昇温
    させ、冷房時は前記ターボヒートポンプと吸収式冷温水
    ユニットとをそれぞれ並列に運転してターボヒートポン
    プの冷房時と暖房時の設計点の違いを小さくすることを
    特徴とするヒートポンプ装置。
  3. 【請求項3】ターボヒートポンプと吸収式冷温水ユニッ
    トとを組合わせて冷暖房を行うヒートポンプ装置の制御
    方法において、暖房時は前記ターボヒートポンプで昇温
    した温水を前記吸収式冷温水ユニットに通水してさらに
    温水を昇温させ、前記ターボヒートポンプの温水出口温
    度を一定の温度になるように、暖房時、前記吸収式冷温
    水ユニットの容量制御下限の信号が前記ターボヒートポ
    ンプに発信されるまでは、ターボヒートポンプの減量運
    転を停止することを特徴とするヒートポンプ装置の制御
    方法。
  4. 【請求項4】ターボヒートポンプと吸収式冷温水ユニッ
    トとを組合わせて冷暖房を行うヒートポンプ装置の制御
    方法において、暖房時は前記ターボヒートポンプで昇温
    した温水を前記吸収式冷温水ユニットに通水してさらに
    温水を昇温させ、前記吸収式冷温水ユニットの容量制御
    は前記タ−ボヒ−トポンプ入口の温水温度が一定になる
    ように制御し、前記タ−ボヒ−トポンプはこのタ−ボヒ
    −トポンプの出口温水温度が一定の温度になるように制
    御することを特徴とするヒートポンプ装置の制御方法。
JP33335096A 1996-12-13 1996-12-13 ヒートポンプ装置及びその制御方法 Pending JPH10176873A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007255824A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Mitsubishi Jisho Sekkei Inc 熱源システムおよびその制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007255824A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Mitsubishi Jisho Sekkei Inc 熱源システムおよびその制御方法

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