供应空调系统

申请号 CN201280047396.4 申请日 2012-09-28 公开(公告)号 CN103842733A 公开(公告)日 2014-06-04
申请人 大金工业株式会社; 发明人 古井秀治; 松井伸树;
摘要 降低热 水 供应 空调 系统的运转费。因此热水供应空调系统(10)进行第1蓄冷运转、第2蓄冷运转和利用制冷运转。在第1蓄冷运转中,热水供应侧 热交换器 (26)成为 冷凝器 ,蓄热侧热交换器(31)成为 蒸发 器 ,热水供应装置(70)将热水贮存槽(71)的水加热,蓄热装置(90)将冷能储存在蓄热槽(91)内。在第2蓄冷运转中,热源侧热交换器(21)成为冷凝器,蓄热侧热交换器(31)成为 蒸发器 ,蓄热装置(90)将冷能储存在蓄热槽(91)内。利用制冷运转中的热水供应空调系统(10)利用储存在蓄热槽(91)内的冷能将室内制冷。
权利要求

1.一种热供应空调系统,其包括热水供应装置(70)、蓄热装置(90)以及制冷剂回路(15),所述热水供应装置(70)中设置有储存热水供应用温水的热水贮存槽(71),所述蓄热装置(90)中设置有贮存蓄热介质的蓄热槽(91),所述制冷剂回路(15)中具有连接有所述热水供应装置(70)的热水供应侧热交换器(26)、连接有所述蓄热装置(90)的蓄热侧热交换器(31)、让制冷剂与室外空气进行热交换的热源侧热交换器(21)以及用于调节室内空气的利用侧热交换器(36),
该热水供应空调系统进行蓄冷运转和利用制冷运转,
在所述蓄冷运转下,所述制冷剂回路(15)进行所述蓄热侧热交换器(31)成为蒸发器的制冷循环,所述蓄热装置(90)利用在所述蓄热侧热交换器(31)中流动的制冷剂对所述蓄热槽(91)内的蓄热介质进行冷却,
在所述利用制冷运转下,所述制冷剂回路(15)让制冷剂进行从所述蓄热侧热交换器(31)流向所述利用侧热交换器(36)的循环,所述蓄热装置(90)利用所述蓄热槽(91)内的蓄热介质对在所述蓄热侧热交换器(31)中流动的制冷剂进行冷却,其特征在于:
该热水供应空调系统在所述蓄冷运转中能够进行第1动作和第2动作,
在第1动作下,所述热水供应侧热交换器(26)成为放热器,所述热水供应装置(70)利用从制冷剂释放出来的热将所述热水贮存槽(71)内的水加热,
在第2动作下,所述热源侧热交换器(21)成为放热器。
2.根据权利要求1所述的热水供应空调系统,其特征在于:
所述制冷剂回路(15)包括:设置有所述热水供应侧热交换器(26)的热水供应侧通路(25)、设置有所述热源侧热交换器(21)的热源侧通路(20)、以及旁路通路(41),该旁路通路(41)连接在所述热水供应侧通路(25)的两端和所述热源侧通路(20)的两端,该旁路通路(41)在第1状态、第2状态以及第3状态之间进行切换,在第1状态下制冷剂在所述热水供应侧通路(25)中流动且将所述热源侧通路(20)旁路,在第2状态下制冷剂将所述热水供应侧通路(25)旁路且在热源侧通路(20)中流动,在第3状态下制冷剂将所述热水供应侧通路(25)和所述热源侧通路(20)都旁路。
3.根据权利要求2所述的热水供应空调系统,其特征在于:
所述热水供应侧通路(25)中包括布置在所述热水供应侧热交换器(26)的液侧的热水供应侧膨胀(29),
所述热源侧通路(20)中包括布置在所述热源侧热交换器(21)的液侧的热源侧膨胀阀(22)。

说明书全文

供应空调系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种包括热水供应装置、蓄热装置和制冷剂回路的热水供应空调系统,由热水供应装置供应热水,利用蓄热装置所储存的冷能进行制冷运转。

背景技术

[0002] 现今包括进行制冷循环的制冷剂回路、热水供应装置和蓄热装置的热水供应空调系统已为众人所知。专利文献1中公开了该热水供应空调系统。这里对专利文献1所公开的热水供应空调系统做说明。
[0003] 专利文献1所公开的制冷剂回路包括成为放热器的第1热交换器和成为蒸发器的第2热交换器。第1热交换器与热水供应装置的热水贮存槽相连接,利用制冷剂对热水贮存槽内的水进行加热。第2热交换器与蓄热装置的蓄热槽相连接,利用制冷剂对蓄热槽内的蓄热介质进行冷却。在制冷剂回路中循环的制冷剂利用从蓄热槽内的蓄热介质吸收的热将热水贮存槽内的水加热。因此,专利文献1所公开的热水供应空调系统,由于将热水贮存槽内的水加热的烧水运转而得到的冷能被储存在蓄热槽内。该热水供应空调系统在电费便宜的深夜工作。
[0004] 在专利文献1所公开的热水供应空调系统中,蓄热槽上连接有制冷机。制冷机利用深夜储存在蓄热槽内的冷能在白天将室内制冷。因此,与不利用蓄热槽的冷能的情况相比,白天将室内制冷所需要的电量减少。专利文献1所公开的热水供应空调系统通过进行这样的运转来减少室内制冷所花费的费用
[0005] 【专利文献1】日本公开特许公报特开2005-257127号公报

发明内容

[0006] -发明要解决的技术问题-
[0007] 通常情况下,白天的制冷运转所需要的冷能的量比由于深夜的烧水运转而得到的冷能的量少。特别是,在热水供应需求较少、制冷负荷较高的夏季,制冷运转所需要的冷能量会达到由于烧水运转而得到的冷能量的几倍左右。
[0008] 但是,在专利文献1所公开的热水供应空调系统中储存在蓄热槽内的冷能仅仅是由于深夜的烧水运转而得到的冷能。因此,单靠深夜储存在蓄热槽内的冷能仅能够处理白天的制冷负荷的一小部分。因此,在现有的仅储存由于深夜的烧水运转而得到的冷能的热水供应空调系统中,不能够充分地减少白天将室内制冷所需要的电量,也就不能充分地减少热水供应空调系统的运转费。
[0009] 本发明正是为解决上述问题而完成的。其目的在于:减少包括热水供应装置、蓄热装置、制冷剂回路的热水供应空调系统的运转费。
[0010] -用以解决技术问题的技术方案-
[0011] 第1方面的发明以热水供应空调系统为对象。其包括热水供应装置70、蓄热装置90以及制冷剂回路15,所述热水供应装置70中设置有储存热水供应用温水的热水贮存槽
71,所述蓄热装置90中设置有贮存蓄热介质的蓄热槽91,所述制冷剂回路15中具有连接有所述热水供应装置70的热水供应侧热交换器26、连接有所述蓄热装置90的蓄热侧热交换器31、让制冷剂与室外空气进行热交换的热源侧热交换器21以及用于调节室内空气的利用侧热交换器36。该热水供应空调系统进行蓄冷运转和利用制冷运转。在所述蓄冷运转下,所述制冷剂回路15进行所述蓄热侧热交换器31成为蒸发器的制冷循环,所述蓄热装置90利用在所述蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂对所述蓄热槽91内的蓄热介质进行冷却;在所述利用制冷运转下,所述制冷剂回路15让制冷剂进行从所述蓄热侧热交换器31流向所述利用侧热交换器36的循环,所述蓄热装置90利用所述蓄热槽91内的蓄热介质对在所述蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂进行冷却。在所述蓄冷运转中能够进行第1动作和第2动作。在第1动作下,所述热水供应侧热交换器26成为放热器,所述热水供应装置70利用从制冷剂释放出来的热将所述热水贮存槽71内的水加热。在第2动作下,所述热源侧热交换器21成为放热器。
[0012] 在第1方面发明中,热水供应空调系统10进行蓄冷运转和利用制冷运转。在蓄冷运转中,蓄热槽91内的蓄热介质被制冷剂回路15中的制冷剂冷却,冷能不断地储存在蓄热槽91内。蓄冷运转中的热水供应空调系统10选择性地进行第1动作和第2动作。另一方面,利用制冷运转中的热水供应空调系统10利用储存在蓄热槽91内的冷能将室内制冷。在利用制冷运转中,在制冷剂回路15中循环的制冷剂在蓄热侧热交换器31中被冷却后流入利用侧热交换器36中,对室内制冷。
[0013] 第1方面发明中的热水供应空调系统10在蓄冷运转中进行第1动作。在该第1动作中,在制冷剂回路15中循环的制冷剂在热水供应侧热交换器26中放热,在蓄热侧热交换器31中吸热。热水供应装置70利用在热水供应侧热交换器26中得到的热能将热水贮存槽71内的水加热。蓄热装置90利用在蓄热侧热交换器31中得到的冷能对蓄热槽91内的蓄热介质进行冷却。也就是说,在第1动作中,为了将热水贮存槽71内的水加热,而通过制冷剂回路15进行制冷循环来得到冷能,所得到的冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。
[0014] 第1方面发明的热水供应空调系统10在蓄冷运转中进行第2动作。在该第2动作中,在制冷剂回路15中循环的制冷剂在热源侧热交换器21中放热,在蓄热侧热交换器31中吸热。蓄热装置90利用在蓄热侧热交换器31中得到的冷能对蓄热槽91内的蓄热介质进行冷却。也就是说,在第2动作中,在制冷剂回路15中循环的制冷剂将从蓄热装置90吸收的热释放给室外空气,冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。因此,在第2动作中,即使热水供应装置70不进行将热水贮存槽71内的水加热的运转,冷能也会不断地储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。
[0015] 第2方面发明是这样的,在上述第1方面发明中,所述制冷剂回路15包括:设置有所述热水供应侧热交换器26的热水供应侧通路25、设置有所述热源侧热交换器21的热源侧通路20、以及旁路通路41,该旁路通路41连接在所述热水供应侧通路25的两端和所述热源侧通路20的两端,该旁路通路41在第1状态、第2状态以及第3状态之间进行切换,在第1状态下制冷剂在所述热水供应侧通路25中流动且将所述热源侧通路20旁路,在第2状态下制冷剂将所述热水供应侧通路25旁路且在热源侧通路20中流动,在第3状态下制冷剂将所述热水供应侧通路25和所述热源侧通路20都旁路。
[0016] 在第2方面发明中,在制冷剂回路15中设置有热水供应侧通路25、热源侧通路20和旁路通路41。旁路通路41会切换为第1状态、第2状态和第3状态。如果旁路通路41被设定为第1状态,制冷剂就仅在热水供应侧通路25和热源侧通路20中的热水供应侧通路25中流动。在蓄冷运转的第1动作中,旁路通路41被设定为第1状态,制冷剂在热水供应侧热交换器26中放热。如果旁路通路41被设定为第2状态,制冷剂就仅在热水供应侧通路25和热源侧通路20中的热源侧通路20中流动。在蓄冷运转的第2动作中,旁路通路41被设定为第2状态,制冷剂在热源侧热交换器21中放热。如果旁路通路41被设定为第
3状态,制冷剂将热水供应侧通路25和热源侧通路20都旁路。如果在利用制冷运转中旁路通路41被设定为第3状态,在制冷剂回路15中循环的制冷剂在利用侧热交换器36中吸热后,不通过热源侧热交换器21,流入蓄热侧热交换器31而被冷却。因此,在此时的利用制冷运转下,仅利用储存在蓄热装置90的蓄热槽91内的冷能对室内制冷。
[0017] 第3方面发明是这样的,在上述第2方面发明中,所述热水供应侧通路25中包括布置在所述热水供应侧热交换器26的液侧的热水供应侧膨胀29,所述热源侧通路20中包括布置在所述热源侧热交换器21的液侧的热源侧膨胀阀22。
[0018] 在第3方面发明中,热水供应侧膨胀阀29设置在热水供应侧通路25中,热源侧膨胀阀22设置在热源侧通路20中。在蓄冷运转的第1动作中,在制冷剂回路15中循环的制冷剂在热水供应侧热交换器26中放热,在通过热水供应侧膨胀阀29之际被减压,之后流入蓄热侧热交换器31中吸热。另一方面,在蓄冷运转的第2动作中在制冷剂回路15中循环的制冷剂在热源侧热交换器21放热,在通过热源侧膨胀阀22之际被减压,之后流入蓄热侧热交换器31中吸热。
[0019] -发明的效果-
[0020] 本发明的热水供应空调系统10在蓄冷运转中能够进行第1动作和第2动作。在第1动作中,制冷剂回路15中进行制冷循环,热水供应装置70利用在热水供应侧热交换器26中从制冷剂释放的热将热水贮存槽71内的水加热,在蓄热侧热交换器31中得到的冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。另一方面,在第2动作中,在制冷剂回路15中进行制冷循环,在热源侧热交换器21中制冷剂向室外空气放热,在蓄热侧热交换器31中得到的冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。
[0021] 在蓄冷运转中,当热水贮存槽71内的温水的量达到需求量时,就必须让第1动作停止。但是,本发明的热水供应空调系统10就是在第1动作停止以后,也能够通过进行第2动作而进一步将冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。因此,根据本发明,不仅能够将在将热水贮存槽71内的水加热之际得到的冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内,还能够将由于制冷剂回路15中的制冷剂向室外空气放热而得到的冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。因此,根据本发明,通过在电费便宜的深夜里进行蓄冷运转,在该蓄冷运转中进行第
1动作和第2动作,就能够将白天的利用制冷运转所需要的充分量的冷能储存在蓄热槽91内。其结果是,能够充分地减少白天为将室内制冷所消耗的电量,从而能够充分地减少热水供应空调系统10的运转费。
附图说明
[0022] 【图1】是管道系统图,示出第1实施方式的热水供应空调系统的构成。
[0023] 【图2】是管道系统图,示出第1实施方式的热水供应空调系统在第1蓄冷运转中和烧水运转中的一系列动作。
[0024] 【图3】是管道系统图,示出第1实施方式的热水供应空调系统在第2蓄冷运转中的一系列动作。
[0025] 【图4】是管道系统图,示出第1实施方式的热水供应空调系统在第1利用制冷运转中的一系列动作。
[0026] 【图5】是管道系统图,示出第1实施方式的热水供应空调系统在第2利用制冷运转中的一系列动作。
[0027] 【图6】是管道系统图,示出第1实施方式的热水供应空调系统在单纯制冷运转中的一系列动作。
[0028] 【图7】是管道系统图,示出第1实施方式的热水供应空调系统在蓄热制热运转中的一系列动作。
[0029] 【图8】是管道系统图,示出第1实施方式的热水供应空调系统在利用制热运转中的一系列动作。
[0030] 【图9】是管道系统图,示出第1实施方式的热水供应空调系统在单纯制热运转中的一系列动作。
[0031] 【图10】是管道系统图,示出第2实施方式的热水供应空调系统的构成。
[0032] 【图11】是管道系统图,示出第3实施方式的热水供应空调系统的构成。
[0033] 【图12】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统的构成。
[0034] 【图13】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在第1蓄冷运转中的一系列动作。
[0035] 【图14】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在第2蓄冷运转中和利用除霜运转中的一系列动作。
[0036] 【图15】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在第3蓄冷运转中的一系列动作。
[0037] 【图16】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在第1利用制冷运转中的一系列动作。
[0038] 【图17】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在第2利用制冷运转中的一系列动作。
[0039] 【图18】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在烧水利用制冷运转中的一系列动作。
[0040] 【图19】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在单纯制冷运转中的一系列动作。
[0041] 【图20】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在烧水制冷运转中的一系列动作。
[0042] 【图21】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在单纯烧水运转中的一系列动作。
[0043] 【图22】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在烧水蓄热运转中的一系列动作。
[0044] 【图23】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在单纯蓄热运转中的一系列动作。
[0045] 【图24】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在利用制热运转中的一系列动作。
[0046] 【图25】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在单纯制热运转中的一系列动作。
[0047] 【图26】是管道系统图,示出第4实施方式的热水供应空调系统在烧水制热运转中的一系列动作。

具体实施方式

[0048] 下面参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。此外,以下实施方式和变形例仅仅是本质上优选的示例而已,并没有对本发明、本发明的应用对象或本发明的用途范围加以限制的意图。
[0049] (发明的第1实施方式)
[0050] 参照图1对本发明的第1实施方式做说明。本实施方式的热水供应空调系统10包括制冷剂回路15、热水供应装置70和蓄热装置90。热水供应空调系统10包括室外扇11和室内风扇12。
[0051] 〈制冷剂回路〉
[0052] 制冷剂回路15是填充有制冷剂的闭合回路。该制冷剂回路15包括压缩机16、四通换向阀17、形成热源侧通路的热源侧管道20、形成热水供应侧通路的热水供应侧管道25、形成蓄热侧通路的蓄热侧管道30、形成利用侧通路的利用侧管道35以及连接用管道18。制冷剂回路15还包括六根旁路用管道51~56、八个三通阀61~68。
[0053] 从热源侧管道20的一端到另一端依次布置有热源侧热交换器21和热源侧膨胀阀22。也就是说,在热源侧管道20中热源侧热交换器21的液侧布置有热源侧膨胀阀22。从热水供应侧管道25的一端到另一端依次布置有热水供应侧热交换器26和热水供应侧膨胀阀29。也就是说,在热水供应侧管道25中热水供应侧热交换器26的液侧布置有热水供应侧膨胀阀29。在蓄热侧管道30上布置有蓄热侧热交换器31。从利用侧管道35一端到另一端依次布置有利用侧热交换器36和利用侧膨胀阀37。也就是说,在利用侧管道35中利用侧热交换器36的液侧布置有利用侧膨胀阀37。
[0054] 压缩机16的喷出侧与四通换向阀17的第1通口相连接,吸入侧与四通换向阀17的第2通口相连接。在制冷剂回路15中,按照从四通换向阀17的第3通口到第4通口的顺序依次布置有热源侧管道20、热水供应侧管道25、连接用管道18、蓄热侧管道30以及利用侧管道35。而且,在制冷剂回路15中热源侧管道20的一端和四通换向阀17之间布置有第1三通阀61,在热源侧管道20的另一端和热水供应侧管道25的一端之间布置有第4三通阀64,在热水供应侧管道25的另一端和连接用管道18的一端之间布置有第3三通阀63,在连接用管道18的另一端和蓄热侧管道30的一端之间布置有第7三通阀67,在蓄热侧管道30的另一端和利用侧管道35的一端之间布置有第8三通阀68,在利用侧管道35的另一端和四通换向阀17之间布置有第5三通阀65。
[0055] 第1旁路用管道51的一端与第1三通阀61连接,另一端与第2三通阀62连接。第2旁路用管道52的一端与第2三通阀62连接,另一端与第3三通阀63连接。第3旁路用管道53的一端与第2三通阀62连接,另一端与第4三通阀64连接。这些旁路用管道
51、52、53和三通阀61、62、63、64构成第1旁路通路41。
[0056] 第1旁路通路41会被切换为第1状态、第2状态和第3状态。在第1旁路通路41处于第1状态的情况下,在制冷剂回路15中循环的制冷剂在热水供应侧管道25中流动,旁路热源侧管道20;在第1旁路通路41处于第2状态的情况下,在制冷剂回路15中循环的制冷剂旁路热水供应侧管道25,在热源侧管道20中流动;在第1旁路通路41处于第3状态的情况下,在制冷剂回路15中循环的制冷剂将热水供应侧管道25和热源侧管道20都旁路。操作三通阀61、62、63、64在这三种状态之间进行切换。各状态下的三通阀61、62、63、64的状态后述。
[0057] 第4旁路用管道54的一端与第5三通阀65连接,另一端与第6三通阀66连接。第5旁路用管道55的一端与第6三通阀66连接,另一端与第7三通阀67连接。第6旁路用管道56的一端与第6三通阀66连接,另一端与第8三通阀68连接。这些旁路用管道
54、55、56和三通阀65、66、67、68构成第2旁路通路42。
[0058] 第2旁路通路42被切换为第1状态、第2状态和第3状态。在第2旁路通路42处于第1状态的情况下,在制冷剂回路15中循环的制冷剂在蓄热侧管道30中流动,旁路利用侧管道35;在第2旁路通路42处于第2状态的情况下,在制冷剂回路15中循环的制冷剂旁路蓄热侧管道30,在利用侧管道35中流动;在第2旁路通路42处于第3状态的情况下,在制冷剂回路15中循环的制冷剂在蓄热侧管道30和利用侧管道35中流动,不流入构成第2旁路通路42的旁路用管道54、55、56。操作三通阀66、66、67、68在这三种状态之间进行切换。各状态下的三通阀66、66、67、68的状态后述。
[0059] 压缩机16是压缩机构和电动机安装在一个机壳内的完全密闭型压缩机。该压缩机16的压缩机构是回转活塞或者摆动活塞回转式流体机械。此外,压缩机16的压缩机构还可以是涡旋型流体机械。
[0060] 四通换向阀17在第1通口和第3通口连通且第2通口与第4通口连通的第1状态(图1中实线所示状态)和第1通口与第4通口连通且第2通口与第3通口连通的第2状态(图1中虚线所示状态)之间切换。
[0061] 热源侧热交换器21是所谓的横肋型热交换器。该热源侧热交换器21让制冷剂与由室外风扇11供来的室外空气进行热交换。
[0062] 热水供应侧热交换器26是一级流路27和二级流路28分别有多条的板式热交换器,让在一级流路27中流动的流体和在二级流路28中流动的流体进行热交换。制冷剂回路15的热水供应侧管道25与热水供应侧热交换器26的一级流路27连接;后述热水供应装置70的热水供应用制冷剂回路80与热水供应侧热交换器26的二级流路28连接。
[0063] 蓄热侧热交换器31是一级流路32和二级流路33分别形成有多条的板式热交换器,让在一级流路32中流动的流体和在二级流路33中流动的流体进行热交换。制冷剂回路15的蓄热侧管道30与蓄热侧热交换器31的一级流路27连接;后述蓄热装置90的蓄热介质回路92与蓄热侧热交换器31的二级流路28连接。
[0064] 利用侧热交换器36是所谓的横肋型热交换器。该利用侧热交换器36让制冷剂与由室内风扇12供来的室内空气进行热交换。
[0065] 热源侧膨胀阀22、热水供应侧膨胀阀29以及利用侧膨胀阀37都是变开度电动膨胀阀。
[0066] 〈热水供应装置〉
[0067] 热水供应装置70包括热水贮存槽71、水回路74以及热水供应用制冷剂回路80。
[0068] 热水贮存槽71是圆筒形箱体,以直立的状态设置。供水管72连接在热水贮存槽71的底部,热水供应侧管73连接在热水贮存槽71的顶部。该热水贮存槽71储存热水供应用温水。热水贮存槽71内的温水通过热水供应侧管73供向热水供应栓、浴槽等。量与从热水供应侧管73流出的温水相等的水从供水管72补充给热水贮存槽71。
[0069] 水回路74的入口端与热水贮存槽71的底部连接,出口端与热水贮存槽71的顶部连接。水回路74中设置有75。后述加热用热交换器83布置在水回路74中泵75的喷出侧。
[0070] 热水供应用制冷剂回路80是填充有制冷剂的闭合回路。该热水供应用制冷剂回路80包括热水供应用压缩机81、加热用热交换器83和热水供应用膨胀阀82,与热水供应侧热交换器26的二级流路28连接。在热水供应用制冷剂回路80中,按照从热水供应用压缩机81的喷出侧到吸入侧的顺序布置有加热用热交换器83、热水供应用膨胀阀82和热水供应侧热交换器26。
[0071] 热水供应用压缩机81是压缩机构和电动机安装在一个机壳内的完全密闭型压缩机。该热水供应用压缩机81的压缩机构是回转活塞或者摆动活塞回转式流体机械。
[0072] 加热用热交换器83是一级流路84和二级流路85分别形成有多条的板式热交换器,让流过一级流路84的流体和流过二级流路85的流体进行热交换。热水供应用制冷剂回路80与加热用热交换器83的一级流路84连接,水回路74与加热用热交换器83的二级流路85连接。
[0073] 〈蓄热装置〉
[0074] 蓄热装置90包括蓄热槽91和蓄热介质回路92。
[0075] 蓄热槽91是长方体状箱子。该蓄热槽91里贮存有以冷能、热能作为潜热加以储存的蓄热介质(所谓的潜热蓄热介质)。能够列举出的潜热蓄热介质之例有:TBAB(四丁基溴化铵)的水溶液、TME(三羟甲基乙烷)的水溶液、石蜡系浆料(slurry)。
[0076] 蓄热介质回路92的入口端与蓄热槽91的底部连接,其出口端与热水贮存槽71的顶部连接。蓄热介质回路92中设置有泵93和调节阀94。在蓄热介质回路92中泵93的喷出侧布置有调节阀94、和蓄热侧热交换器31的二级流路33。
[0077] -运转情况-
[0078] 对热水供应空调系统10的运转情况进行说明。热水供应空调系统10进行第1蓄冷运转、第2蓄冷运转、第1利用制冷运转、第2利用制冷运转、单纯制冷运转、蓄热制热运转、烧水运转、利用制热运转以及单纯制热运转。
[0079] 〈第1蓄冷运转〉
[0080] 参照图2对第1蓄冷运转做说明。在第1蓄冷运转下,热水供应空调系统10进行第1动作。也就是说,在热水供应空调系统10中,热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转,蓄热装置90将由于该热水供应装置70运转而得到的冷能储存在蓄热槽91内。在该第1蓄冷运转下,室外风扇11和室内风扇12停止。
[0081] 制冷剂回路15进行热水供应侧热交换器26成为冷凝器(即放热器)、蓄热侧热交换器31成为蒸发器的制冷循环。具体而言,在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态。调节热水供应侧膨胀阀29的开度以使蓄热侧热交换器31的一级流路32出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。
[0082] 在制冷剂回路15中第1旁路通路41被设定为第1状态。在被设定为第1状态的第1旁路通路41中,各三通阀61、62、63、64成为以下状态。第1三通阀61让四通换向阀17的第3通口与第1旁路用管道51连通,与热源侧管道20断开;第2三通阀62让第1旁路用管道51与第3旁路用管道53连通,与第2旁路用管道52断开;第3三通阀63让热水供应侧管道25与连接用管道18连通,与第2旁路用管道52断开;第4三通阀64让第3旁路用管道53与热水供应侧管道25连通,与热源侧管道20断开。
[0083] 在制冷剂回路15中第2旁路通路42被设定为第1状态。在被设定为第1状态的第2旁路通路42中,各三通阀66、66、67、68成为以下状态。第5三通阀65让第4旁路用管道54与四通换向阀17的第4通口连通,与利用侧管道35断开;第6三通阀66让第6旁路用管道56与第4旁路用管道54连通,与第5旁路用管道55断开;第7三通阀67让连接用管道18与蓄热侧管道30连通,与第5旁路用管道55断开;第8三通阀68让蓄热侧管道30与第6旁路用管道56连通,与利用侧管道35断开。
[0084] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂依次通过四通换向阀17、第1旁路用管道51、第3旁路用管道53,流入热水供应侧管道25中。流入热水供应侧管道25中的制冷剂在通过热水供应侧热交换器26的一级流路27这段时间内内放热而冷凝,接着在通过热水供应侧膨胀阀29之际被减压,之后通过连接用管道18流入蓄热侧管道30中。流入蓄热侧管道30中的制冷剂在通过蓄热侧热交换器31的一级流路32这段时间内内吸热而蒸发。之后,制冷剂依次通过第6旁路用管道56、第4旁路用管道54、四通换向阀17后,被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0085] 在第1蓄冷运转下,热水供应装置70的热水供应用压缩机81工作,热水供应用制冷剂回路80进行制冷循环。此时,调节热水供应用膨胀阀82的开度以使热水供应侧热交换器26的二级流路28出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。而且,在第1蓄冷运转下,水回路74中的泵75工作,水在热水贮存槽71和加热用热交换器83之间循环。
[0086] 对制冷剂在热水供应用制冷剂回路80中的流动情况做说明。从热水供应用压缩机81喷出的制冷剂在通过加热用热交换器83的一级流路84之际放热而冷凝。从加热用热交换器83流出的制冷剂在通过热水供应用膨胀阀82之际被减压,之后流入热水供应侧热交换器26的二级流路28中。在热水供应侧热交换器26的二级流路28中流动的制冷剂从在该二级流路28中流动的制冷剂吸热而蒸发。之后制冷剂被吸进热水供应用压缩机81。热水供应用压缩机81将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0087] 对水在水回路74中的流动情况做说明。蓄热槽91底部的低温水由泵75送往加热用热交换器83的二级流路85,由在该一级流路84中流动的制冷剂加热,然后,被加热而变成高温的水被返送给热水贮存槽71的顶部。
[0088] 在第1蓄冷运转下,蓄热介质回路92中的泵93工作,蓄热介质在蓄热槽91和蓄热侧热交换器31之间循环。蓄热槽91内的蓄热介质由泵93送往蓄热侧热交换器31的二级流路33,被在该一级流路32中流动的制冷剂冷却。在蓄热侧热交换器31中被冷却的蓄热介质被返送给蓄热槽91。其结果是,在蓄热侧热交换器31中施给蓄热介质的冷能被储存在蓄热槽91内。
[0089] 〈第2蓄冷运转〉
[0090] 参照图3对第2蓄冷运转做说明。在第2蓄冷运转下,由热水供应空调系统10进行第2动作。也就是说,在热水供应空调系统10中,热水供应装置70停止,蓄热装置90将冷能储存在蓄热槽91内。而且,在该第2蓄冷运转下,室外风扇11工作,室内风扇12停止。
[0091] 制冷剂回路15进行热源侧热交换器21成为冷凝器(即放热器)、蓄热侧热交换器31成为蒸发器的制冷循环。具体而言,在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态。而且,调节热源侧膨胀阀22的开度,以使蓄热侧热交换器31的一级流路32的出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。
[0092] 在制冷剂回路15中第1旁路通路41被设定为第2状态。在被设定为第2状态的第1旁路通路41中,各三通阀61、62、63、64成为以下状态。第1三通阀61让四通换向阀17的第3通口与热源侧管道20连通,与第1旁路用管道51断开;第2三通阀62让第3旁路用管道53与第2旁路用管道52连通,与第1旁路用管道51断开;第3三通阀63让第2旁路用管道52与连接用管道18连通,与热水供应侧管道25断开;第4三通阀64让热源侧管道20与第3旁路用管道连通,与热水供应侧管道25断开。
[0093] 在制冷剂回路15中第2旁路通路42被设定为第1状态。在被设定为第1状态的第2旁路通路42中各三通阀66、66、67、68成为在第1蓄冷运转的说明中所述的状态。
[0094] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17后流入热源侧管道20中。流入热源侧管道20中的制冷剂在通过热源侧热交换器21这段时间内内向室外空气放热而冷凝,接着在通过热源侧膨胀阀22之际被减压。之后制冷剂依次通过第3旁路用管道53、第2旁路用管道52和连接用管道18,流入蓄热侧管道30中。流入蓄热侧管道30中的制冷剂在通过蓄热侧热交换器31的一级流路32之际吸热而蒸发。之后制冷剂依次通过第6旁路用管道56、第4旁路用管道54和四通换向阀
17后,被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0095] 在第1蓄冷运转下,蓄热介质回路92中的泵93工作,蓄热介质在蓄热槽91和蓄热侧热交换器31之间循环。由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。
[0096] 〈第1利用制冷运转〉
[0097] 参照图4对第1利用制冷运转做说明。在第1利用制冷运转下,仅利用储存在蓄热槽91内的冷能对室内制冷;在第1利用制冷运转下,蓄热介质回路92中的泵93工作,蓄热介质在蓄热槽91和蓄热侧热交换器31之间循环;在第1利用制冷运转下热水供应装置70停止;在第1利用制冷运转下,室外风扇11停止,室内风扇12工作。
[0098] 在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态。利用侧膨胀阀37保持完全打开状态。在第1利用制冷运转中的制冷剂回路15中,压缩机16作为气泵工作,制冷剂在蓄热侧热交换器31和利用侧热交换器36之间循环。
[0099] 在制冷剂回路15中第1旁路通路41被设定为第3状态。在被设定为第3状态的第1旁路通路41中各三通阀61、62、63、64成为以下状态。第1三通阀61让四通换向阀17的第3通口与第1旁路用管道51连通,与热源侧管道20断开;第2三通阀62让第1旁路用管道51与第2旁路用管道52连通,与第3旁路用管道53断开;第3三通阀63让第2旁路用管道52与连接用管道18连通,与热水供应侧管道25断开;第4三通阀64处于什么状态都可以。
[0100] 在制冷剂回路15中第2旁路通路42被设定为第3状态。在被设定为第3状态的第2旁路通路42中各三通阀66、66、67、68成为以下状态。第5三通阀65让利用侧管道35与四通换向阀17的第4通口连通,与第4旁路用管道54断开;第6三通阀66处于什么状态都可以;第7三通阀67让连接用管道18与蓄热侧管道30连通,与第5旁路用管道55断开;第8三通阀68让蓄热侧管道30与利用侧管道35连通,与第6旁路用管道56断开。
[0101] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂依次通过四通换向阀17、第1旁路用管道51、第2旁路用管道52和连接用管道18,流入蓄热侧管道30中。之后,制冷剂流入蓄热侧热交换器31的一级流路32,向在二级流路33中流动的蓄热介质放热而冷凝。从蓄热侧热交换器31流出的制冷剂流入利用侧管道35中,通过利用侧膨胀阀37后流入利用侧热交换器36。制冷剂在利用侧热交换器36中从室内空气吸热而蒸发。在利用侧热交换器36中冷却的室内空气供向室内。通过了利用侧热交换器36的制冷剂通过四通换向阀17后,被吸进压缩机16内。作为气泵工作的压缩机16让吸进来的制冷剂升压后喷出。
[0102] 如上所述,在第1利用制冷运转下,蓄热介质回路92中的泵93工作,蓄热介质在蓄热槽91和蓄热侧热交换器31之间循环。蓄热槽91内的蓄热介质由泵93送往蓄热侧热交换器31的二级流路33,从在该一级流路32中流动的制冷剂吸热。也就是说,在蓄热侧热交换器31中,冷能从二级流路33的蓄热介质施给一级流路32中的制冷剂。已通过蓄热侧热交换器31的二级流路33的蓄热介质被返送给蓄热槽91。
[0103] 〈第2利用制冷运转〉
[0104] 参照图5对第2利用制冷运转做说明。在第2利用制冷运转下,利用储存在蓄热槽91内的冷能和由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的冷能对室内制冷;在第2利用制冷运转下,蓄热介质回路92中的泵93工作,蓄热介质在蓄热槽91和蓄热侧热交换器31之间循环;在第2利用制冷运转下热水供应装置70停止;在第2利用制冷运转下室外风扇11和室内风扇12工作。
[0105] 制冷剂回路15进行热源侧热交换器21成为冷凝器(即放热器)、蓄热侧热交换器31成为过冷却器(即放热器)、利用侧热交换器36成为蒸发器的制冷循环。具体而言,在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态,热源侧膨胀阀22保持完全打开状态,调节利用侧膨胀阀37的开度以使利用侧热交换器36出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。
[0106] 在制冷剂回路15中第1旁路通路41被设定为第2状态。在被设定为第2状态的第1旁路通路41中,各三通阀61、62、63、64成为在第2蓄冷运转的说明中所述的状态。
[0107] 在制冷剂回路15中第2旁路通路42被设定为第3状态。在被设定为第3状态的第2旁路通路42中,各三通阀66、66、67、68成为在第1利用制冷运转的说明中所述的状态。
[0108] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17后流入热源侧管道20中。流入热源侧管道20中的制冷剂在通过热源侧热交换器21这段时间内向室外空气放热而冷凝。之后,制冷剂依次通过热源侧膨胀阀22、第3旁路用管道53、第2旁路用管道52和连接用管道18,流入蓄热侧管道30中。接着制冷剂流入蓄热侧热交换器31的一级流路32中。在蓄热侧热交换器31中,在一级流路32中流动的制冷剂被在二级流路33中流动的蓄热介质冷却。已通过蓄热侧热交换器31的制冷剂在通过利用侧膨胀阀37之际被减压,之后,流入利用侧热交换器36,从室内空气吸热而蒸发。
在利用侧热交换器36中被冷却的室内空气供向室内。已通过利用侧热交换器36的制冷剂通过四通换向阀17后,被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0109] 〈单纯制冷运转〉
[0110] 参照图6对单纯制冷运转做说明。在单纯制冷运转下仅利用由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的冷能对室内制冷。在单纯制冷运转下热水供应装置70和蓄热装置90停止;在单纯制冷运转下室外风扇11和室内风扇12工作。
[0111] 制冷剂回路15进行热源侧热交换器21成为冷凝器(即放热器)、利用侧热交换器36成为蒸发器的制冷循环。具体而言,在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态,热源侧膨胀阀22保持完全打开状态,调节利用侧膨胀阀37的开度以使利用侧热交换器36出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。
[0112] 在制冷剂回路15中第1旁路通路41被设定为第2状态。在被设定为第2状态的第1旁路通路41中,各三通阀61、62、63、64成为在第2蓄冷运转的说明中所述的状态。
[0113] 在制冷剂回路15中第2旁路通路42被设定为第2状态。在被设定为第2状态的第2旁路通路42中,各三通阀66、66、67、68成为以下状态。第5三通阀65让利用侧管道35与四通换向阀17的第4通口连通,与第4旁路用管道54断开;第6三通阀66让第5旁路用管道55与第6旁路用管道56连通,与第4旁路用管道54断开;第7三通阀67让连接用管道18与第5旁路用管道55连通,与蓄热侧管道30断开。第8三通阀68让第6旁路用管道56与利用侧管道35连通,与蓄热侧管道30断开。
[0114] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17后流入热源侧管道20中。流入热源侧管道20中的制冷剂在通过热源侧热交换器21这段时间内向室外空气放热而冷凝。之后,制冷剂依次通过热源侧膨胀阀22、第3旁路用管道53、第2旁路用管道52、连接用管道18、第5旁路用管道55和第6旁路用管道56,流入利用侧管道35中。流入利用侧管道35的制冷剂在通过利用侧膨胀阀37之际被减压,之后,流入利用侧热交换器36,从室内空气吸热而蒸发。在利用侧热交换器36中被冷却的室内空气供向室内。通过利用侧热交换器36的制冷剂通过四通换向阀17后,被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0115] 〈蓄热制热运转〉
[0116] 参照图7对蓄热制热运转做说明。在蓄热制热运转下,由于制冷剂回路15进行制冷循环而获得热能,而得到的热能的一部分用于对室内制热,剩余部分被储存在蓄热槽91内。在蓄热制热运转下,蓄热介质回路92中的泵93工作,蓄热介质在蓄热槽91和蓄热侧热交换器31之间循环;在蓄热制热房运转下热水供应装置70停止;在蓄热制热运转下室外风扇11和室内风扇12工作。
[0117] 制冷剂回路15进行利用侧热交换器36成为冷凝器(即放热器)、蓄热侧热交换器31成为过冷却器(即放热器)、热源侧热交换器21成为蒸发器的制冷循环。具体而言,在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第2状态,利用侧膨胀阀37保持完全打开状态,调节热源侧膨胀阀22的开度以使热源侧热交换器21出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。
[0118] 在制冷剂回路15中第1旁路通路41被设定为第2状态。在被设定为第2状态的第1旁路通路41中,各三通阀61、62、63、64成为在第2蓄冷运转的说明中所述的状态。
[0119] 在制冷剂回路15中第2旁路通路42被设定为第3状态。在被设定为第3状态的第2旁路通路42中,各三通阀66、66、67、68成为在第1利用制冷运转的说明中所述的状态。
[0120] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17后流入利用侧管道35。流入利用侧管道35的制冷剂在通过利用侧热交换器36这段时间内向室内空气放热而冷凝。在利用侧热交换器36中被加热的室内空气供向室内。已通过利用侧热交换器36的制冷剂通过利用侧膨胀阀37后流入蓄热侧管道30中。之后,制冷剂流入蓄热侧热交换器31的一级流路32中。在蓄热侧热交换器31中在一级流路32中流动的制冷剂向在二级流路33中流动的蓄热介质放热。从蓄热侧热交换器31流出的制冷剂依次通过连接用管道18、第2旁路用管道52和第3旁路用管道53,之后流入热源侧管道20中。流入热源侧管道20中的制冷剂在通过热源侧膨胀阀22之际被减压,之后流入热源侧热交换器21,从室外空气吸热而蒸发。通过热源侧热交换器21的制冷剂在通过四通换向阀17后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0121] 在蓄热制热运转下,蓄热介质回路92中的泵93工作,蓄热介质在蓄热槽91和蓄热侧热交换器31之间循环。由泵93将蓄热槽91内的蓄热介质送往蓄热侧热交换器31的二级流路33,被在该一级流路32中流动的制冷剂加热。在蓄热侧热交换器31中被加热的蓄热介质被返送给蓄热槽91。因此,残存在从利用侧热交换器36流出的制冷剂中的热能储存在蓄热槽91内。
[0122] 〈烧水运转〉
[0123] 对烧水运转做说明。在烧水运转下热水供应空调系统10的运转状况和图2所示的第1蓄冷运转相同。在烧水运转中的热水供应空调系统10中,热水供应装置70利用储存在蓄热槽91内的热能将热水贮存槽71内的水加热。
[0124] 具体而言,蓄热槽91内的蓄热介质所具有的热能在蓄热侧热交换器31中施给制冷剂回路15中的制冷剂。制冷剂回路15中的制冷剂将在蓄热侧热交换器31中获得的热能送往热水供应侧热交换器26,再将该热能施给热水供应用制冷剂回路80中的制冷剂。在热水供应装置70中,热水供应用制冷剂回路80进行制冷循环,热水贮存槽71内的水在加热用热交换器83被加热。
[0125] 〈利用制热运转〉
[0126] 参照图8对利用制热运转做说明。在利用制热运转下仅利用储存在蓄热槽91内的热能对室内制热;在利用制热运转下,蓄热介质回路92中的泵93工作,蓄热介质在蓄热槽91和蓄热侧热交换器31之间循环;在利用制热运转下热水供应装置70停止;在利用制热运转下室外风扇11停止,室内风扇12工作。
[0127] 制冷剂回路15进行利用侧热交换器36成为冷凝器(即放热器)、蓄热侧热交换器31成为蒸发器的制冷循环。具体而言,在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第2状态。调节利用侧膨胀阀37的开度以使蓄热侧热交换器31出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。
[0128] 在制冷剂回路15中第1旁路通路41被设定为第3状态。在被设定为第3状态的第1旁路通路41中,各三通阀61、62、63、64成为在第1利用制冷运转的说明中所述的状态。
[0129] 在制冷剂回路15中第2旁路通路42被设定为第3状态。在被设定为第3状态的第2旁路通路42中,各三通阀66、66、67、68成为在第1利用制冷运转的说明中所述的状态。
[0130] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17后流入利用侧管道35中。之后制冷剂流入利用侧热交换器36向室内空气放热而冷凝。在利用侧热交换器36中被加热的室内空气供向室内。从利用侧热交换器36流出的制冷剂通过利用侧膨胀阀37后流入蓄热侧管道30中。之后,制冷剂流入蓄热侧热交换器31的一级流路32中,从在该二级流路33中流动的蓄热介质吸热而蒸发。从蓄热侧热交换器31流出的制冷剂依次通过连接用管道18、第2旁路用管道52、第1旁路用管道51和四通换向阀17,之后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0131] 如上所述,在利用制热运转下蓄热介质回路92中的泵93工作,蓄热介质在蓄热槽91和蓄热侧热交换器31之间循环。由泵93将蓄热槽91内的蓄热介质送往蓄热侧热交换器31的二级流路33向在该一级流路32中流动的制冷剂放热。已通过蓄热侧热交换器31的二级流路33的蓄热介质被返送给蓄热槽91。
[0132] 〈单纯制热运转〉
[0133] 参照图9对单纯制热运转做说明。在单纯制热运转下仅利用由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的热能对室内制热。在单纯制热运转下热水供应装置70和蓄热装置90停止;在单纯制热运转下室外风扇11和室内风扇12工作。
[0134] 制冷剂回路15进行利用侧热交换器36成为冷凝器(即放热器)、热源侧热交换器21成为蒸发器的制冷循环。具体而言,在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第2状态,利用侧膨胀阀37保持完全打开状态,调节热源侧膨胀阀22的开度以使热源侧热交换器21出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。
[0135] 在制冷剂回路15中第1旁路通路41被设定为第2状态。在被设定为第2状态的第1旁路通路41中,各三通阀61、62、63、64成为在第2蓄冷运转的说明中所述的状态。
[0136] 在制冷剂回路15中第2旁路通路42被设定为第2状态。在被设定为第2状态的第2旁路通路42中,各三通阀66、66、67、68成为在单纯制冷运转的说明中所述的状态。
[0137] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17后流入利用侧管道35中。流入利用侧管道35中的制冷剂在通过利用侧热交换器36这段时间内向室内空气放热而冷凝。在利用侧热交换器36中被加热的室内空气供向室内。已通过利用侧热交换器36的制冷剂依次通过利用侧膨胀阀37、第6旁路用管道56、第5旁路用管道55、连接用管道18、第2旁路用管道52和第3旁路用管道53,流入热源侧管道20中。流入热源侧管道20中的制冷剂在通过热源侧膨胀阀22之际被减压,之后流入热源侧热交换器21从室外空气吸热而蒸发。已通过热源侧热交换器21的制冷剂通过四通换向阀17后,被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0138] 〈制冷季节里的工作情况〉
[0139] 在夏季等制冷季节里,热水供应空调系统10进行第1蓄冷运转、第2蓄冷运转、第1利用制冷运转、第2利用制冷运转和单纯制冷运转。
[0140] 第1蓄冷运转和第2蓄冷运转在电费便宜的深夜里进行。另一方面,第1利用制冷运转、第2利用制冷运转和单纯制冷运转主要在白天进行。
[0141] 在制冷季节的深夜里,热水供应空调系统10一定要进行第1蓄冷运转。如上所述,在第1蓄冷运转中的热水供应空调系统10中,制冷剂回路15进行制冷循环,热水供应装置70对热水贮存槽71内的水进行加热,由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。
[0142] 热水贮存槽71内的水几乎全部成为温度在80~90℃左右的高温水,或者当热水贮存槽71内的高温水的量达到第二天的热水供应需求量时,第1蓄冷运转停止。因此,在热水供应需求量较少、制冷负荷较高的夏季,很多情况下仅靠利用第1蓄冷运转而储存在蓄热槽91内的冷能是不能完全处理白天的制冷负荷的。于是,在该情况下热水供应空调系统10在第1蓄冷运转结束后进行第2蓄冷运转。
[0143] 如上所述,在第2蓄冷运转中的热水供应空调系统10中,因为制冷剂回路15中的制冷剂将从蓄热介质吸收的热释放给室外空气,所以能够将冷能储存在蓄热槽91内,与热水贮存槽71内的高温水的量无关。因此,本实施方式的热水供应空调系统10通过在深夜里进行第1蓄冷运转和第2蓄冷运转而充分地确保储存在蓄热槽91内的冷能的量。
[0144] 第1利用制冷运转和第2利用制冷运转是利用由于进行第1蓄冷运转、第2蓄冷运转而储存在蓄热槽91内的冷能将室内制冷的运转。第1利用制冷运转或第2利用制冷运转下的热水供应空调系统10的功耗比处于仅利用由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的冷能进行制冷的单纯制冷运转中的热水供应空调系统10的功耗少。因此,在电费较高的白天,热水供应空调系统10的功耗减少,热水供应空调系统10的运转费降低。
[0145] 此外,就是在储存在蓄热槽91内的冷能用完以后也有需要对室内制冷的情况。在该情况下热水供应空调系统10进行单纯制冷运转。
[0146] 〈制热季节里的工作情况〉
[0147] 在冬季等制热季节里,热水供应空调系统10进行蓄热制热运转、烧水运转、利用制热运转和单纯制热运转。
[0148] 如上所述,在蓄热制热运转中的热水供应空调系统10中,热能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。烧水运转中、利用制热运转中的热水供应空调系统10,在蓄热制热运转中利用储存在蓄热槽91内的热能进行上述运转。
[0149] 此外,就是在储存在蓄热槽91内的热能用完以后也有需要对室内制热的情况。在该情况下热水供应空调系统10进行单纯制热运转。
[0150] -第1实施方式的效果-
[0151] 本实施方式的热水供应空调系统10选择性地进行第1蓄冷运转和第2蓄冷运转。在第1蓄冷运转中,在制冷剂回路15中进行制冷循环,热水供应装置70利用在热水供应侧热交换器26中从制冷剂释放出来的热对热水贮存槽71内的水进行加热,将在蓄热侧热交换器31中得到的冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。另一方面,在第2蓄冷运转中,在制冷剂回路15中进行制冷循环,在热源侧热交换器21中制冷剂向室外空气放热,在蓄热侧热交换器31中得到的冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。
[0152] 如上所述,当热水贮存槽71内的高温水的量达到需求量时必须停止第1蓄冷运转。但是,本实施方式的热水供应空调系统10在第1蓄冷运转停止以后,也能够通过进行第2蓄冷运转将冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。因此,根据本实施方式,不仅在对热水贮存槽71内的水进行加热之际得到的冷能能够储存在蓄热装置90的蓄热槽91内,制冷剂回路15中的制冷剂向室外空气放热所得到的冷能也能够储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。
[0153] 因此,根据本实施方式,通过在电费便宜的深夜进行第1蓄冷运转和第2蓄冷运转,能够将在白天利用制冷运转所需要的充分量的冷能储存在蓄热槽91内。其结果是,能够充分减少白天将室内制冷所消耗的电量,从而能够充分地减少热水供应空调系统10的运转费。
[0154] (发明的第2实施方式)
[0155] 对本发明的第2实施方式做说明。本实施方式的热水供应空调系统10是通过改变第1实施方式的热水供应空调系统10中蓄热侧热交换器31的结构和设置位置而得到的。这里对本实施方式的热水供应空调系统10与第1实施方式的热水供应空调系统10不同的地方做说明。
[0156] 如图10所示,本实施方式的蓄热侧热交换器31由沿上下方向像蛇爬行一样地弯曲的传热管构成。而且,该蓄热侧热交换器31布置在蓄热装置90的蓄热槽91内呈浸渍在蓄热介质中的状态。水作为蓄热介质储存在本实施方式的蓄热槽91内。
[0157] 本实施方式的蓄热装置90通过让作为蓄热介质贮存在蓄热槽91内的水冻结来将冷能储存起来。也就是说,在蓄热侧热交换器31成为蒸发器的第1蓄冷运转、第2蓄冷运转下,蓄热槽91内的水被在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂冷却,蓄热侧热交换器31周围的水冻结变成。在第1利用制冷运转、第2利用制冷运转下,在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂被蓄热槽91内的冰冷却,结果冰融化。
[0158] (发明的第3实施方式)
[0159] 对本发明的第3实施方式做说明。本实施方式的热水供应空调系统10是通过改变第1实施方式的热水供应空调系统10中热水供应装置70的结构而得到的。这里对本实施方式的热水供应空调系统10与第1实施方式的热水供应空调系统10不同的地方做说明。
[0160] 如图11所示,在本实施方式的热水供应装置70中,省去了热水供应用制冷剂回路80,水回路74与热水供应侧热交换器26的二级流路28连接。因此,从热水贮存槽71流入水回路74的水流入热水供应侧热交换器26的二级流路28中,被在该一级流路27中流动的制冷剂回路15的制冷剂加热。从热水供应侧热交换器26的二级流路28流出的水被返送给热水贮存槽71的顶部。
[0161] (发明的第4实施方式)
[0162] 对本发明的第4实施方式做说明。本实施方式的热水供应空调系统10是通过改变第1实施方式的热水供应空调系统10中制冷剂回路15的结构、蓄热侧热交换器31的结构和设置位置而得到的。这里对本实施方式的热水供应空调系统10与第1实施方式的热水供应空调系统10不同的地方做说明。
[0163] 如图12所示,本实施方式的制冷剂回路15取代旁路用管道51~56和三通阀61~68,包括三根连接用管道46~48和八个电磁阀101~108。而且,在本实施方式的制冷剂回路15中设置有三根利用侧管道35a~35c。三根利用侧管道35a~35c相互并列连接。在本实施方式的制冷剂设置有蓄热侧膨胀阀34。
[0164] 在本实施方式的制冷剂回路15中,压缩机16的喷出侧与四通换向阀17的第1通口连接,吸入侧与四通换向阀17的第2通口连接。这一点与第1实施方式一样。在该制冷剂回路15中,按照从四通换向阀17的第3通口到第4通口的顺序依次布置有第1电磁阀101、热源侧热交换器21、热源侧膨胀阀22、第2电磁阀102、利用侧管道35a~35c和第3电磁阀103。
[0165] 在各利用侧管道35a~35c中按照从它的一端到另一端的顺序依次布置有利用侧热交换器36a~36c和利用侧膨胀阀37a~37c。也就是说,利用侧膨胀阀37a~37c布置在各利用侧管道35a~35c中利用侧热交换器36a~36c的液侧。各利用侧管道35a~35c中利用侧热交换器36a~36c侧的一端与第3电磁阀103连接,利用侧膨胀阀37a~
37c侧的另一端与第2电磁阀102连接。此外,虽然在图12中省略了图示,但在本实施方式的热水供应空调系统10中分别给各利用侧热交换器36a~36c设置了一台室内风扇。各室内风扇将室内空气供向所对应的利用侧热交换器36a~36c。
[0166] 在热水供应侧管道25中按照从它的一端到另一端的顺序依次布置有第4电磁阀104、热水供应侧热交换器26和热水供应侧膨胀阀29。该热水供应侧管道25的靠近第4电磁阀104侧的一端与连接压缩机16和四通换向阀17的第1通口的管道连接,靠近热水供应侧膨胀阀29侧的另一端与连接热源侧膨胀阀22和第2电磁阀102的管道19连接。
[0167] 此外,在本实施方式的制冷剂回路15中,从四通换向阀17的第3通口到热水供应侧管道25与管道19的连接位置的部分构成热源侧管道20。
[0168] 在蓄热侧管道30中按照从它的一端到另一端的顺序依次布置有第5电磁阀105、蓄热侧热交换器31和蓄热侧膨胀阀34。该蓄热侧管道30的靠近第5电磁阀105侧的一端与连接第3电磁阀103和四通换向阀17的第4通口的管道连接,蓄热侧膨胀阀34侧的另一端与连接第2电磁阀102和利用侧管道35a~35c的管道连接。蓄热侧膨胀阀34是变开度电动膨胀阀。
[0169] 本实施方式的蓄热侧热交换器31由沿上下方向像蛇爬行一样地弯曲的传热管构成。而且,该蓄热侧热交换器31布置在蓄热装置90的蓄热槽91内呈浸渍在蓄热介质中的状态。水作为蓄热介质储存在本实施方式的蓄热槽91内。
[0170] 第1连接用管道46的一端连接在热水供应侧管道25的一端和第4电磁阀104之间,另一端连接在连接热源侧膨胀阀22和第2电磁阀102的管道19上。第1连接用管道46与该管道19的连接位置比蓄热侧管道30与该管道19的连接位置更靠近第2电磁阀102。而且在第1连接用管道46上设置有第6电磁阀106。
[0171] 第2连接用管道47的一端连接在蓄热侧管道30的第5电磁阀105和蓄热侧热交换器31之间,另一端连接在连接压缩机16和四通换向阀17的第2通口的管道上。而且,在第2连接用管道47上设置有第7电磁阀107。
[0172] 第3连接用管道48的一端连接在蓄热侧管道30的第5电磁阀105与蓄热侧热交换器31之间,另一端连接在连接热源侧膨胀阀22和第2电磁阀102的管道19上。第3连接用管道48与该管道19的连接位置比第1连接用管道46与该管道19的连接位置更靠近第2电磁阀102。而且在第3连接用管道48上设置有第8电磁阀108。
[0173] -工作情况-
[0174] 对热水供应空调系统10的工作情况做说明。本实施方式的热水供应空调系统10进行后述各种运转。
[0175] 〈第1蓄冷运转〉
[0176] 参照图13对第1蓄冷运转做说明。与第1实施方式一样,在第1蓄冷运转下,热水供应空调系统10进行第1动作。也就是说,热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转,蓄热装置90将由于该热水供应装置70运转而得到的冷能储存在蓄热槽91内。在该第1蓄冷运转下,室外风扇11和各室内风扇停止。
[0177] 制冷剂回路15进行热水供应侧热交换器26成为冷凝器(即放热器)、蓄热侧热交换器31成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态。热水供应侧膨胀阀29保持完全打开状态,热源侧膨胀阀22和各利用侧膨胀阀37a~37c保持完全关闭状态。调节蓄热侧膨胀阀34的开度以使蓄热侧热交换器31出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第2电磁阀102、第3电磁阀103、第4电磁阀104以及第5电磁阀105处于打开状态,第1电磁阀101、第6电磁阀106、第7电磁阀107以及第8电磁阀108处于关闭状态。
[0178] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂流入热水供应侧管道25中。流入热水供应侧管道25中的制冷剂在通过热水供应侧热交换器26的一级流路27这段时间内放热而冷凝,之后流入蓄热侧管道30中。流入蓄热侧管道30中的制冷剂在通过蓄热侧膨胀阀34之际被减压,之后流入蓄热侧热交换器31。在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂从蓄热槽91内的水中吸热而蒸发。从蓄热侧热交换器31流出的制冷剂通过四通换向阀17后,被吸进压缩机16。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0179] 在第1蓄冷运转下,热水供应装置70的热水供应用压缩机81工作,热水供应用制冷剂回路80进行制冷循环。此时,调节热水供应用膨胀阀82的开度以使热水供应侧热交换器26的二级流路28出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。而且,在第1蓄冷运转下,水回路74中的泵75工作,水在热水贮存槽71和加热用热交换器83之间循环。
[0180] 对制冷剂在热水供应用制冷剂回路80中的流动情况做说明。从热水供应用压缩机81喷出的制冷剂在通过加热用热交换器83的一级流路84之际放热而冷凝。从加热用热交换器83流出的制冷剂在通过热水供应用膨胀阀82之际被减压,之后流入热水供应侧热交换器26的二级流路28中。在热水供应侧热交换器26的二级流路28中流动的制冷剂从在该一级流路27中流动的制冷剂吸热而蒸发。之后制冷剂被吸进热水供应用压缩机81。热水供应用压缩机81将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0181] 对水在水回路74中的流动情况做说明。蓄热槽91底部的低温水由泵75送往加热用热交换器83的二级流路85,由在该一级流路84中流动的制冷剂加热,然后,被加热而变成高温的水被返送给热水贮存槽71的顶部。
[0182] 在第1蓄冷运转中,蓄热槽91内的水被在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂冷却,蓄热侧热交换器31周围的水冻结变成冰。结果冷能储存在蓄热槽91内。
[0183] 〈第2蓄冷运转〉
[0184] 参照图14对第2蓄冷运转做说明。与第1实施方式一样,在第2蓄冷运转下,由热水供应空调系统10进行第2动作。也就是说,在热水供应空调系统10中,热水供应装置70停止,进行蓄热装置90将冷能储存在蓄热槽91内的运转。而且,在该第2蓄冷运转下,室外风扇11工作,各室内风扇停止。
[0185] 制冷剂回路15进行热水供应侧热交换器26成为冷凝器(即放热器)、蓄热侧热交换器31成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态。热源侧膨胀阀22保持完全打开状态,热水供应侧膨胀阀29和各利用侧膨胀阀37a~37c保持完全关闭状态。调节蓄热侧膨胀阀34的开度以使蓄热侧热交换器31出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第1电磁阀101、第2电磁阀102、第3电磁阀103、以及第5电磁阀105处于打开状态,第4电磁阀104、第6电磁阀106、第7电磁阀
107以及第8电磁阀108处于关闭状态。
[0186] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17后流入热源侧管道20中。流入热源侧管道20中的制冷剂在通过热源侧热交换器21这段时间内内向室外空气放热而冷凝,之后流入蓄热侧管道30中。流入蓄热侧管道30中的制冷剂在通过蓄热侧膨胀阀34之际被减压,之后流入蓄热侧热交换器31中。在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂从蓄热槽91内的水中吸热而蒸发。从蓄热侧热交换器31流出的制冷剂通过四通换向阀17后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0187] 在第2蓄冷运转下,蓄热装置90进行将冷能储存在蓄热槽91内的运转。该运转与在第1蓄冷运转下蓄热装置90进行的运转相同。
[0188] 〈第3蓄冷运转〉
[0189] 参照图15对第3蓄冷运转做说明。在热水供应空调系统10中,热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转,蓄热装置90将由于该热水供应装置70运转而得到的冷能储存在蓄热槽91内。在该第3蓄冷运转下,室外风扇11工作,各室内风扇停止。
[0190] 制冷剂回路15进行热源侧热交换器21和热水供应侧热交换器26书双方成为冷凝器(即放热器)、蓄热侧热交换器31成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态。热源侧膨胀阀22和热水供应侧膨胀阀29保持完全打开状态,各利用侧膨胀阀37a~37c保持完全关闭状态。调节蓄热侧膨胀阀34的开度以使蓄热侧热交换器31出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第1电磁阀101、第2电磁阀102、第3电磁阀103、第4电磁阀104以及第5电磁阀105处于打开状态,第6电磁阀106、第7电磁阀107以及第8电磁阀108处于关闭状态。
[0191] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂有一部分流入热水供应侧管道25中,剩余部分通过四通换向阀17后流入热源侧管道20中。流入热水供应侧管道25中的制冷剂在通过热水供应侧热交换器26的一级流路27这段时间内内放热而冷凝。另一方面,流入热源侧管道20中的制冷剂在通过热源侧热交换器21这段时间内内向室外空气放热而冷凝。通过了热水供应侧管道25的制冷剂和通过了热源侧管道20的制冷剂合流后流入蓄热侧管道30中。流入蓄热侧管道30中的制冷剂在通过蓄热侧膨胀阀34之际被减压,之后流入蓄热侧热交换器31中。在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂从蓄热槽91内的水中吸热而蒸发。从蓄热侧热交换器31流出的制冷剂通过四通换向阀17后被吸进压缩机16。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0192] 在第3蓄冷运转中热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转。热水供应装置70在第3蓄冷运转中所进行的运转与热水供应装置70在第1蓄冷运转中进行的运转相同。
[0193] 在第3蓄冷运转下,蓄热装置90进行将冷能储存在蓄热槽91内的运转。该运转与蓄热装置90在第1蓄冷运转中进行的运转相同。
[0194] 〈第1利用制冷运转〉
[0195] 参照图16对第1利用制冷运转做说明。与第1实施方式一样,在第1利用制冷运转下仅利用储存在蓄热槽91内的冷能对室内制冷;在第1利用制冷运转下热水供应装置70停止;第1利用制冷运转下室外风扇11停止,各室内风扇工作。
[0196] 在处于第1利用制冷运转中的制冷剂回路15中,压缩机16作为气泵工作,制冷剂在蓄热侧热交换器31和各利用侧热交换器36a~36c之间循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态。蓄热侧膨胀阀34保持完全打开状态,热源侧膨胀阀22和热水供应侧膨胀阀29保持完全关闭状态。调节各利用侧膨胀阀37a~37c的开度以使所对应的利用侧热交换器36a~36c出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第3电磁阀103、第6电磁阀106以及第8电磁阀108处于打开状态,第1电磁阀101、第2电磁阀102、第4电磁阀104、第5电磁阀105以及第7电磁阀107处于关闭状态。
[0197] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂依次通过第1连接用管道46和第3连接用管道48,流入蓄热侧管道30中。之后制冷剂流入蓄热侧热交换器31中,向蓄热槽91内的水放热而冷凝。从蓄热侧热交换器31流出的制冷剂分开流入三根利用侧管道35a~35c中。在各利用侧管道35a~35c中,在制冷剂通过利用侧膨胀阀37a~37c之际被减压,之后流入利用侧热交换器36a~36c中,从室内空气吸热而蒸发。在各利用侧热交换器36a~36c中冷却的室内空气被供向室内。从各利用侧管道35a~35c流出的制冷剂合流后通过四通换向阀17,被吸进压缩机16。作为气泵工作的压缩机16让吸入的制冷剂升压后喷出。
[0198] 在第1利用制冷运转下,蓄热装置90进行将储存在蓄热槽91内的冷能施给制冷剂回路15中的制冷剂的运转。具体而言,在第1利用制冷运转中,在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂被蓄热槽91内的水冷却。在蓄热槽91中,蓄热侧热交换器31周围的冰被制冷剂加热而融化。也就是说,作为水的潜热储存在蓄热槽91内的冷能施给在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂。
[0199] 〈第2利用制冷运转〉
[0200] 参照图17对第2利用制冷运转做说明。与第1实施方式一样,在第2利用制冷运转下,利用储存在蓄热槽91内的冷能和由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的冷能对室内制冷。
[0201] 制冷剂回路15进行热源侧热交换器21成为冷凝器(即放热器)、蓄热侧热交换器31成为过冷却器(即放热器)、各利用侧热交换器36a~36c成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态。热源侧膨胀阀22和蓄热侧膨胀阀34保持完全打开状态,热水供应侧膨胀阀29保持完全关闭状态。调节各利用侧膨胀阀37a~37c的开度以使所对应的利用侧热交换器36a~36c出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第1电磁阀101、第3电磁阀103以及第8电磁阀108处于打开状态,第2电磁阀102、第4电磁阀104、第5电磁阀105、第6电磁阀106以及第7电磁阀107处于关闭状态。
[0202] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17后流入热源侧管道20中。流入热源侧管道20中的制冷剂在通过热源侧热交换器21这段时间内内向室外空气放热而冷凝,之后通过第3连接用管道48流入蓄热侧管道30。之后,制冷剂流入蓄热侧热交换器31,向蓄热槽91内的水放热而成为过冷却状态。从蓄热侧热交换器31流出的制冷剂分开流入三根利用侧管道35a~35c中。在各利用侧管道35a~35c中,制冷剂通过利用侧膨胀阀37a~37c之际被减压,之后流入利用侧热交换器36a~36c,从室内空气吸热而蒸发。在各利用侧热交换器36a~36c中冷却的室内空气被供向室内。通过了各利用侧管道35a~35c的制冷剂合流后,通过四通换向阀17,之后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0203] 在第2利用制冷运转下蓄热装置90进行将储存在蓄热槽91内的冷能施给制冷剂回路15中的制冷剂的运转。该运转与蓄热装置90在第1利用制冷运转中进行的运转相同。
[0204] 〈烧水利用制冷运转〉
[0205] 参照图18对烧水利用制冷运转做说明。在烧水利用制冷运转下,利用储存在蓄热槽91内的冷能和由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的冷能对室内制冷能水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转。
[0206] 制冷剂回路15进行热水供应侧热交换器26成为冷凝器(即放热器)、蓄热侧热交换器31成为过冷却器(即放热器)、各利用侧热交换器36a~36c成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态。热水供应侧膨胀阀29和蓄热侧膨胀阀34保持完全打开状态,热源侧膨胀阀22保持完全关闭状态。调节各利用侧膨胀阀37a~37c以使所对应的利用侧热交换器36a~36c出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第3电磁阀103、第4电磁阀104以及第8电磁阀108处于打开状态,第1电磁阀101、第2电磁阀102、第5电磁阀105、第6电磁阀106以及第7电磁阀107处于关闭状态。
[0207] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂流入热水供应侧管道25中。流入热水供应侧管道25的制冷剂在通过热水供应侧热交换器26的一级流路27这段时间内内放热而冷凝,之后通过第3连接用管道48流入蓄热侧管道30中。之后,制冷剂流入蓄热侧热交换器31,向蓄热槽91内的水放热而冷凝。从蓄热侧热交换器
31流出的制冷剂分开流入三根利用侧管道35a~35c中。在各利用侧管道35a~35c中,制冷剂在通过利用侧膨胀阀37a~37c之际被减压,之后流入利用侧热交换器36a~36c,从室内空气吸热而蒸发。在各利用侧热交换器36a~36c冷却的室内空气被供向室内。通过了各利用侧管道35a~35c的制冷剂合流后通过四通换向阀17,之后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0208] 在烧水利用制冷运转中热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转。热水供应装置70在烧水利用制冷运转中进行的运转与在热水供应装置70在第1蓄冷运转中进行的运转相同。
[0209] 在烧水利用制冷运转下,蓄热装置90进行将储存在蓄热槽91内的冷能施给制冷剂回路15中的制冷剂的运转。该运转与蓄热装置90在第1利用制冷运转中进行的运转相同。
[0210] 〈单纯制冷运转〉
[0211] 参照图19对单纯制冷运转做说明。与第1实施方式一样,在单纯制冷运转下,仅利用由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的冷能对室内制冷。在单纯制冷运转下热水供应装置70和蓄热装置90停止;在单纯制冷运转下室外风扇11和室内风扇12工作。
[0212] 制冷剂回路15进行热源侧热交换器21成为冷凝器(即放热器)、各利用侧热交换器36a~36c成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态。热源侧膨胀阀22保持完全打开状态,热水供应侧膨胀阀29和蓄热侧膨胀阀34保持完全关闭状态。调节各利用侧膨胀阀37a~37c的开度以使所对应的利用侧热交换器36a~36c出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第1电磁阀101、第2电磁阀102、第3电磁阀103以及第7电磁阀107处于打开状态,第4电磁阀104、第5电磁阀105、第6电磁阀106以及第8电磁阀108处于关闭状态。
[0213] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17后流入热源侧管道20中。流入热源侧管道20中的制冷剂在通过热源侧热交换器21这段时间内内向室外空气放热而冷凝,之后分开流入三根利用侧管道35a~35c中。在各利用侧管道35a~35c中,制冷剂在通过利用侧膨胀阀37a~37c之际被减压,之后流入利用侧热交换器36a~36c,从室内空气吸热而蒸发。在各利用侧热交换器36a~36c冷却的室内空气供向室内。通过了各利用侧管道35a~35c的制冷剂合流后通过四通换向阀17,之后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0214] 〈烧水制冷运转〉
[0215] 参照图20对烧水制冷运转做说明。在热水供应空调系统10中,热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转,利用由于该热水供应装置70运转而得到的冷能对室内制冷。在烧水制冷运转中蓄热装置90停止;在烧水制冷运转中,室外风扇11停止,各室内风扇工作。
[0216] 制冷剂回路15进行热水供应侧热交换器26成为冷凝器(即放热器)、各利用侧热交换器36a~36c成为蒸发器的制冷循环。制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第1状态。热水供应侧膨胀阀29保持完全打开状态,热源侧膨胀阀22和蓄热侧膨胀阀34保持完全关闭状态。调节各利用侧膨胀阀37a~37c以使所对应的利用侧热交换器36a~36c出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第2电磁阀102、第3电磁阀103、第4电磁阀104以及第7电磁阀107处于打开状态,第1电磁阀101、第5电磁阀105、第6电磁阀106以及第8电磁阀108处于关闭状态。
[0217] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂流入热水供应侧管道25中。流入热水供应侧管道25中的制冷剂在通过热水供应侧热交换器26的一级流路27这段时间内内放热而冷凝,之后分开流入三根利用侧管道35a~35c中。在各利用侧管道35a~35c中,制冷剂在通过利用侧膨胀阀37a~37c之际被减压,之后流入利用侧热交换器36a~36c中,从室内空气吸热而蒸发。在各利用侧热交换器36a~
36c冷却的室内空气供向室内。通过了各利用侧管道35a~35c的制冷剂合流后通过四通换向阀17,之后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0218] 在烧水制冷运转中热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转。热水供应装置70在烧水制冷运转中进行的运转与热水供应装置70在第1蓄冷运转中进行的运转相同。
[0219] 〈单纯烧水运转〉
[0220] 参照图21对单纯烧水运转做说明。在热水供应空调系统10中,热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转,蓄热装置90停止。在热水供应空调系统10中,室外风扇11工作,各室内风扇停止。
[0221] 制冷剂回路15进行热水供应侧热交换器26成为冷凝器(即放热器)、热源侧热交换器21成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第2状态。热水供应侧膨胀阀29保持完全打开状态。蓄热侧膨胀阀34和各利用侧膨胀阀37a~37c既可以关闭,也可以打开。调节热源侧膨胀阀22以使热源侧热交换器21出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第1电磁阀101、第4电磁阀104以及第7电磁阀107处于打开状态,第2电磁阀102、第3电磁阀103、第5电磁阀105、第6电磁阀106以及第8电磁阀108处于关闭状态。
[0222] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂流入热水供应侧管道25中。流入热水供应侧管道25中的制冷剂在通过热水供应侧热交换器26的一级流路27这段时间内内放热而冷凝。从热水供应侧管道25流出的制冷剂在通过热源侧膨胀阀22之际被减压,之后流入热源侧热交换器21,从室外空气吸热而蒸发。从热源侧热交换器21流出的制冷剂通过四通换向阀17,之后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0223] 在单纯烧水运转中热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转。热水供应装置70在单纯烧水运转中进行的运转与热水供应装置70在第1蓄冷运转中进行的运转相同。
[0224] 〈烧水蓄热运转〉
[0225] 参照图22对烧水蓄热运转做说明。在热水供应空调系统10中,热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转,蓄热装置90进行储存热能的运转。在热水供应空调系统10中,室外风扇11工作,各室内风扇停止。
[0226] 制冷剂回路15进行热水供应侧热交换器26和蓄热侧热交换器31双方成为冷凝器(即放热器)、热源侧热交换器21成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第2状态。热水供应侧膨胀阀29和蓄热侧膨胀阀34保持完全打开状态,利用侧膨胀阀37a~37c保持完全关闭状态。调节热源侧膨胀阀22以使热源侧热交换器21出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第1电磁阀101、第2电磁阀102、第4电磁阀104以及第5电磁阀105处于打开状态,第3电磁阀103、第6电磁阀106、第7电磁阀107以及第8电磁阀108处于关闭状态。
[0227] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂有一部分流入热水供应侧管道25中,剩余部分通过四通换向阀17后流入蓄热侧管道30。流入热水供应侧管道25中的制冷剂在通过热水供应侧热交换器26的一级流路27这段时间内内放热而冷凝。另一方面,流入蓄热侧管道30的制冷剂流入蓄热侧热交换器31,向蓄热槽91内的水放热而冷凝。从热水供应侧管道25流出的制冷剂和从蓄热侧管道30流出的制冷剂合流后,通过热源侧膨胀阀22,此时被减压。之后,制冷剂流入热源侧热交换器21,从室外空气吸热而蒸发。从热源侧热交换器21流出的制冷剂通过四通换向阀17,之后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0228] 在烧水蓄热运转中,热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转。热水供应装置70在烧水蓄热运转中进行的运转与热水供应装置70在第1蓄冷运转中进行的运转相同。
[0229] 在烧水蓄热运转中,蓄热槽91内的水由在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂加热。结果热能不断地储存在蓄热槽91内。
[0230] 〈单纯蓄热运转〉
[0231] 参照图23对单纯蓄热运转做说明。在热水供应空调系统10中,蓄热装置90进行储存热能的运转,热水供应装置70停止。在热水供应空调系统10中,室外风扇11工作,各室内风扇停止。
[0232] 制冷剂回路15进行蓄热侧热交换器31成为冷凝器(即放热器)、热源侧热交换器21成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第2状态。蓄热侧膨胀阀34保持完全打开状态,热水供应侧膨胀阀29和各利用侧膨胀阀37a~37c保持完全关闭状态。调节热源侧膨胀阀22的开度以使热源侧热交换器21出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第1电磁阀101、第2电磁阀102以及第5电磁阀
105处于打开状态,第3电磁阀103、第4电磁阀104、第6电磁阀106、第7电磁阀107以及第8电磁阀108处于关闭状态。
[0233] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17流入蓄热侧管道30中。流入蓄热侧管道30中的制冷剂流入蓄热侧热交换器31,向蓄热槽91内的水放热而冷凝。从蓄热侧管道30流出的制冷剂在通过热源侧膨胀阀22之际被减压,之后流入热源侧热交换器21,从室外空气吸热而蒸发。从热源侧热交换器21流出的制冷剂通过四通换向阀17,之后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0234] 单纯蓄热运转中,蓄热槽91内的水由在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂加热。结果热能不断地储存在蓄热槽91内。
[0235] 〈利用制热运转〉
[0236] 参照图24对利用制热运转做说明。在利用制热运转下,仅利用储存在蓄热槽91内的热能对室内制热。在热水供应空调系统10中热水供应装置70停止;在热水供应空调系统10中,室外风扇11停止,各室内风扇工作。
[0237] 制冷剂回路15进行各利用侧热交换器36a~36c成为冷凝器(即放热器)、蓄热侧热交换器31成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第2状态。热源侧膨胀阀22和热水供应侧膨胀阀29保持完全打开状态。调节各利用侧膨胀阀37a~37c以使所对应的利用侧热交换器36a~36c出口处制冷剂的过冷却度达到规定的目标值。调节蓄热侧膨胀阀34的开度以使蓄热侧热交换器31出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第1电磁阀101、第3电磁阀103以及第7电磁阀107处于打开状态,第2电磁阀102、第4电磁阀104、第5电磁阀105、第6电磁阀106以及第
8电磁阀108处于关闭状态。
[0238] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17后分开流入三根利用侧管道35a~35c中。在各利用侧管道35a~35c中,制冷剂流入利用侧热交换器36a~36c中向室内空气放热而冷凝。在各利用侧热交换器36a~36c中加热的室内空气被供向室内。从各利用侧管道35a~35c流出的制冷剂合流后通过蓄热侧膨胀阀34,此时被减压。减压制冷剂流入蓄热侧热交换器31,从蓄热槽91内的水中吸热而蒸发。从蓄热侧热交换器31流出的制冷剂通过第2连接用管道47被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0239] 在利用制热运转中,在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂从蓄热槽91内的水中吸热。也就是说,储存在蓄热槽91内的热能施给在蓄热侧热交换器31中流动的制冷剂。
[0240] 〈单纯制热运转〉
[0241] 参照图25对单纯制热运转做说明。与第1实施方式一样,在单纯制热运转下,仅利用由于制冷剂回路15进行的制冷循环而得到的热能对室内制热。在热水供应空调系统10中,热水供应装置70和蓄热装置90停止;在热水供应空调系统10中,室外风扇11和各室内风扇工作。
[0242] 制冷剂回路15进行各利用侧热交换器36a~36c成为冷凝器(即放热器)、热源侧热交换器21成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第2状态。热水供应侧膨胀阀29和蓄热侧膨胀阀34保持完全关闭状态。调节各利用侧膨胀阀37a~37c的开度以使所对应的利用侧热交换器36a~36c出口处制冷剂的过冷却度达到规定的目标值;调节热源侧膨胀阀22的开度以使热源侧热交换器21出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第1电磁阀101、第2电磁阀102、第3电磁阀
103以及第7电磁阀107处于打开状态,第4电磁阀104、第5电磁阀105、第6电磁阀106以及第8电磁阀108处于关闭状态。
[0243] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂通过四通换向阀17后,分开流入三根利用侧管道35a~35c中。在各利用侧管道35a~35c中,制冷剂流入利用侧热交换器36a~36c中向室内空气放热而冷凝。在各利用侧热交换器36a~36c中加热的室内空气被供向室内。从各利用侧管道35a~35c流出的制冷剂合流后通过热源侧膨胀阀22,此时被减压。之后,制冷剂流入热源侧热交换器21中从室外空气吸热而蒸发。从热源侧热交换器21流出的制冷剂通过四通换向阀17,之后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0244] 〈烧水制热运转〉
[0245] 参照图26对烧水制热运转做说明。在烧水制热运转下仅利用由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的热能对室内制热。在热水供应空调系统10中,热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转,蓄热装置90停止;在热水供应空调系统10中,室外风扇11和各室内风扇工作。
[0246] 制冷剂回路15进行热水供应侧热交换器26和各利用侧热交换器36a~36c成为冷凝器(即放热器)、热源侧热交换器21成为蒸发器的制冷循环。在制冷剂回路15中,压缩机16工作,四通换向阀17被设定为第2状态。蓄热侧膨胀阀34保持完全关闭状态。调节各利用侧膨胀阀37a~37c以使所对应的利用侧热交换器36a~36c出口处制冷剂的过冷却度达到规定的目标值;调节热水供应侧膨胀阀29以使热水供应侧热交换器26的一级流路27出口处制冷剂的过冷却度达到规定的目标值;调节热源侧膨胀阀22以使热源侧热交换器21出口处制冷剂的过热度达到规定的目标值。第1电磁阀101、第2电磁阀102、第3电磁阀103、第4电磁阀104、以及第7电磁阀107处于打开状态;第5电磁阀105、第
6电磁阀106以及第8电磁阀108处于关闭状态。
[0247] 对制冷剂在制冷剂回路15中的流动情况做说明。从压缩机16喷出的制冷剂有一部分流入热水供应侧管道25中,剩余部分通过四通换向阀17后分开流入三根利用侧管道35a~35c中。流入热水供应侧管道25中的制冷剂在通过热水供应侧热交换器26的一级流路27这段时间内内放热而冷凝。另一方面,流入各利用侧管道35a~35c中的制冷剂流入利用侧热交换器36a~36c中向室内空气放热而冷凝。各利用侧热交换器36a~36cにおいて被加热的室内空气供向室内。从热水供应侧管道25流出的制冷剂和从各利用侧管道35a~35c流出的制冷剂合流后通过热源侧膨胀阀22,此时被减压。已减压的制冷剂流入热源侧热交换器21中从室外空气吸热而蒸发。从热源侧热交换器21流出的制冷剂通过四通换向阀17,之后被吸进压缩机16内。压缩机16将吸进来的制冷剂压缩后喷出。
[0248] 在烧水制热运转中,热水供应装置70进行将热水贮存槽71内的水加热的运转。热水供应装置70在烧水制热运转中进行的运转与热水供应装置70在第1蓄冷运转中进行的运转相同。
[0249] 〈利用除霜运转〉
[0250] 对利用除霜运转做说明。在利用除霜运转下,热水供应空调系统10进行与图14所示的第2蓄冷运转相同的运转。不过,与第2蓄冷运转中不同,在利用除霜运转中室外风扇11停止。该利用除霜运转是一种利用储存在蓄热槽91内的热能使在单纯烧水运转、单纯制热运转以及烧水制热运转中附着在热源侧热交换器21上的霜融化的运转。
[0251] 在制冷剂回路15中,从压缩机16喷出的制冷剂流入热源侧热交换器21中并放热。结果附着在热源侧热交换器21上的霜融化。在热源侧热交换器21中冷凝的制冷剂在通过蓄热侧膨胀阀34之际被减压后,流入蓄热侧热交换器31,从蓄热槽91内的水中吸热而蒸发。从蓄热侧热交换器31流出的制冷剂被吸进压缩机16后被压缩。
[0252] 〈制冷季节里的工作情况〉
[0253] 在夏季等制冷季节里,本实施方式的热水供应空调系统10进行第1蓄冷运转和第2蓄冷运转、第3蓄冷运转、第1利用制冷运转和第2利用制冷运转、烧水利用制冷运转、单纯制冷运转以及烧水制冷运转。
[0254] 第1蓄冷运转、第2蓄冷运转以及第3蓄冷运转在电费便宜的深夜里进行。另一方面,第1利用制冷运转、第2利用制冷运转、烧水利用制冷运转、单纯制冷运转以及烧水制冷运转主要在白天进行。
[0255] 在制冷季节的深夜里,热水供应空调系统10一定进行第1蓄冷运转和第3蓄冷运转中的至少一运转。如上所述,在第1蓄冷运转中和第3蓄冷运转中的热水供应空调系统10中,制冷剂回路15进行制冷循环,热水供应装置70将热水贮存槽71内的水加热,由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的冷能储存在蓄热装置90的蓄热槽91内。第1蓄冷运转在例如预计第二天的热水供应需求较多的情况下进行。另一方面,第3蓄冷运转在例如预计第二天的热水供应需求较少的情况下进行。
[0256] 当热水贮存槽71内的水几乎全部都成为80~90℃左右的高温水时,或者热水贮存槽71内的高温水的量达到了第二天的热水供应需求量时,第1蓄冷运转、第3蓄冷运转停止。因此,在热水供应需求量较少、制冷负荷较高的夏季里,很多情况下仅靠由于第1蓄冷运转、第3蓄冷运转而储存在蓄热槽91内的冷能是无法处理白天的制冷负荷的。于是,在该情况下,热水供应空调系统10在第1蓄冷运转结束后进行第2蓄冷运转。
[0257] 如上所述,在第2蓄冷运转中的热水供应空调系统10中,因为制冷剂回路15中的制冷剂将从蓄热介质吸收的热释放给室外空气,所以能够将冷能储存在蓄热槽91内,与热水贮存槽71内的高温水的量无关。因此,本实施方式的热水供应空调系统10通过在深夜进行这些蓄冷运转而充分确保储存在蓄热槽91内的冷能量。
[0258] 第1利用制冷运转和第2利用制冷运转是一种利用由于第1~第3蓄冷运转而储存在蓄热槽91内的冷能将室内制冷的运转。第1利用制冷运转、第2利用制冷运转下的热水供应空调系统10的功耗比仅利用由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的冷能进行制冷的单纯制冷运转中的热水供应空调系统10的功耗少。因此,在电费较高的白天,热水供应空调系统10的功耗减少,热水供应空调系统10的运转费降低。
[0259] 这里,也存在储存在蓄热槽91内的冷能用完了以后还需要对室内制冷的情况。在该情况下热水供应空调系统10进行单纯制冷运转。
[0260] 在第1~第2利用制冷运转中、单纯制冷运转中也有可能出现热水供应需求比预料的要多,热水贮存槽71内的高温水的量不足的情况。在该情况下热水供应空调系统10进行烧水利用制冷运转、烧水制冷运转。
[0261] 〈制热季节里的工作情况〉
[0262] 在冬季等制热季节里,热水供应空调系统10进行单纯烧水运转、烧水蓄热运转、单纯蓄热运转、利用制热运转、单纯制热运转、烧水制热运转以及利用除霜运转。
[0263] 单纯烧水运转、烧水蓄热运转以及单纯蓄热运转在电费便宜的深夜里进行。另一方面,利用制热运转、单纯制热运转以及烧水制热运转主要在白天进行。
[0264] 在制热季节的深夜里,热水供应空调系统10一定进行单纯烧水运转和烧水蓄热运转中的至少一运转。热水供应空调系统10根据需要进行单纯蓄热运转。也就是说,在深夜里,热水供应空调系统10进行将热水贮存槽71内的水加热的运转和将热能储存在蓄热槽91内的运转。
[0265] 利用制热运转是利用由于烧水蓄热运转、单纯蓄热运转储存在蓄热槽91内的热能对室内制热的运转。利用制热运转下的热水供应空调系统10的功耗比仅利用由于制冷剂回路15进行制冷循环而得到的冷能制热的单纯制热运转中的热水供应空调系统10的功耗少。因此,在电费较高的白天热水供应空调系统10的功耗减少,热水供应空调系统10的运转费降低。
[0266] 这里,也存在储存在蓄热槽91内的热能用完了以后还需要对室内制热的情况。在该情况下热水供应空调系统10进行单纯制热运转。
[0267] 在单纯制热运转中也有可能出现热水供应需求比预料的要多,热水贮存槽71内的高温水的量不足的情况。在该情况下热水供应空调系统10进行烧水制热运转。
[0268] 在进行单纯烧水运转、单纯制热运转和烧水制热运转的过程中有时候霜会附着在起蒸发器的作用的热源侧热交换器21上。此时还会有蓄热槽91内残留有热能的情况。在上述情况下热水供应空调系统10进行利用除霜运转。
[0269] -产业实用性-
[0270] 综上所述,本发明对于包括热水供应装置、蓄热装置和制冷剂回路的热水供应空调系统有用。
[0271] -符号说明-
[0272] 10 热水供应空调系统
[0273] 15 制冷剂回路
[0274] 20 热源侧管道(热源侧通路)
[0275] 21 热源侧热交换器
[0276] 22 热源侧膨胀阀
[0277] 25 热水供应侧管道(热水供应侧通路)
[0278] 26 热水供应侧热交换器
[0279] 29 热水供应侧膨胀阀
[0280] 31 蓄热侧热交换器
[0281] 36 利用侧热交换器
[0282] 41 第1旁路通路(旁路通路)
[0283] 70 热水供应装置
[0284] 71 热水贮存槽
[0285] 90 蓄热装置
[0286] 91 蓄热槽
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