[发明专利]热水供给系统控制装置及热水供给系统控制程序及热水供给系统运转方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵式热水供给系统的运转方法，其使用热交换器对通过热泵的制冷循环而从外部空气获得的热量进行热交换，从而加热水，并将被加热的热水向热水供给设备供给。 

背景技术

图17表示以往的间接加热方式的热泵式热水供给系统。以往的热泵式热水供给系统中，具有如图17（间接加热方式）所示地使制冷剂循环的热泵式制冷循环的热源机20经由水热交换器202（作为冷凝器发挥作用）与水回路21连接。图17示出了水热交换器202被收纳在热源机20的框体内部的例子，但也有在热源机20的框体外部与热源机20连接的情况。水回路21是由通过了水热交换器202的制冷剂加热了的热水或防冻液循环的结构。在水回路21中，通过配管连接有循环泵24、热水存储箱25、散热器或风机盘管单元26、地暖27等。 

作为向热水存储箱25供热的方式，有直接加热方式和图17所示的间接加热方式。 

（1）直接加热方式通过水热交换器202将用于热水供给的热水直接加热。 

（2）间接加热方式通过如下方式进行供热，即，被水热交换器202加热了的热水或防冻液经由设置在热水存储箱25的内部或外部的第二热交换器29与用于热水供给的热水进行热交换。 

（间接加热方式） 

以下，参照图17说明间接加热方式。如图17所示，间接加热方式能够将被水热交换器202加热的热水或防冻液向散热器或风机盘管 单元26、地暖27的辐射制热设备直接供给而用于制热。在间接加热方式的情况下，如图17所示，通过三通阀23切换供热的路径。在热水存储箱25的煮沸运转时，通过三通阀23将水回路21切换到配置有第二热交换器29的路径。路径切换也可以使用多个二通阀进行。通过路径切换使被水热交换器202加热的热水流入第二热交换器29。通过与该流入的热水热交换的热量使热水存储箱25内的水温上升，设置在热水存储箱25内或热水存储箱25的壁面上的箱水温传感器35的测量值达到煮沸温度设定值时，结束煮沸运转。当开始用户的热水供给使用时，从热水存储箱25的上部排出热水。排出的热水与水混合。混合的热水成为由用户通过遥控器等设定的设定温度的热水向用户供给。另一方面，水从热水存储箱25的下部被供给。因此，热水存储箱25的内部始终成为满水状态。 

（直接加热方式） 

在以往的直接加热方式的热泵式热水供给系统的煮沸运转中（例如专利文献1），运转初期以根据从热水存储箱向热源机供给的热水的温度算出的压缩机频率进行运转。而且，在热源机的运转稳定时，算出来自热源机的出水温度和出水温度设定值的偏差、以及该偏差的变化量。而且，通过求出的偏差和偏差的变化量，求出压缩机频率的修正量，以利用求出的修正量修正了当前的运转频率的压缩机频率进行运转。在以往的直接加热方式的热泵式热水供给系统中，执行上述的压缩机频率控制。直接加热方式的情况下，由于箱下部的低温的水始终被供给到热源机，所以能够在水热交换器202中的热交换效率稳定的状态下进行运转。 

现有技术文献 

专利文献1：日本特开2002-243276号公报 

另一方面，间接加热方式的情况下，热水存储箱25内的水温上升速度比在第二热交换器29水回路21中循环的循环热水的水温上升速度慢。热水存储箱25内的水温上升速度依赖第二热交换器29的传热效率，但传热效率根据热水存储箱25内的自然对流的状态而变化，在 煮沸运转开始之后等自然对流没有充分地形成的阶段，传热效率低。因此，从热源机20向在水回路21中循环的循环热水供给的热量超过在第二热交换器29和热水存储箱25内的水之间被热交换的热量，向热源机20返回的循环热水的回流温度逐渐上升。 

向热源机20返回的循环热水的回流温度上升时，流入水热交换器202的循环热水和水热交换器202内的制冷剂的温度差变小，因此，热交换效率降低，由供给热量/消耗电力表示的COP（性能系数：Coefficient Of Performance）降低。在专利文献1的方式中，若出水温度的偏差大，则逐渐提高压缩机频率，因此，在短时间内，热源机的出水温度上升。使热源机的出水温度上升时，回流温度的上升也相应地变快，COP降低。其间，制冷剂和热水的温度差几乎消失，出水温度不能进一步上升，不得不降低压缩机频率，以减少供给热量的方式运转。其结果，热交换效率低的运转状态长时间持续，存在煮沸期间的平均COP变低的课题。