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JP6549296B2 - Combined heat source heat pump system - Google Patents
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Description

この発明は、複合熱源ヒートポンプ装置に係り、特に、空気熱および地中熱を熱源とする複合熱源ヒートポンプ装置に関する。   The present invention relates to a combined heat source heat pump apparatus, and more particularly to a combined heat source heat pump apparatus using air heat and ground heat as heat sources.

近時、太陽の熱を受けて大地に蓄えられた「地中熱」は、年間を通して温度変化が少ないためこの地中熱エネルギーを有効活用できる地中熱ヒートポンプ装置が注目されている。特に、地中熱ヒートポンプ装置は、冬の寒さが厳しい寒冷地でも安定した暖房ができるという特質を有する。   Recently, "ground heat" stored in the ground by the heat of the sun has a small temperature change throughout the year, so a ground heat heat pump device that can effectively use this ground heat energy is attracting attention. In particular, the ground source heat pump system has a characteristic that stable heating can be performed even in a cold region where winter cold conditions are severe.

従来、地中熱源と空気熱源を並列に連結したヒートポンプサイクル装置が知られている(例えば、特許文献1)。
特許文献1に記載されたヒートポンプサイクル装置は、例えば、暖房運転を行う場合には、外気温度に応じて、空気熱源か地中熱源のいずれか一方を選択して採熱効率の高い熱源を利用して放熱端末側の熱媒(循環液)を加熱する。
DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the heat pump cycle apparatus which connected the underground heat source and the air heat source in parallel is known (for example, patent document 1).
For example, when performing a heating operation, the heat pump cycle device described in Patent Document 1 selects either the air heat source or the underground heat source according to the outside air temperature and uses a heat source with high heat collection efficiency. Thus, the heat medium (circulating fluid) on the heat radiation terminal side is heated.

特開2006−125769号公報(段落0008、図1参照)JP, 2006-125769, A (paragraph 0008, refer to Drawing 1)

しかしながら、特許文献1に記載されたヒートポンプサイクル装置では、空気熱源か地中熱源のいずれか一方を熱源とするため、特に、冬季の寒冷地等において外気温が低く暖房負荷が過大になるような場合には暖房出力が不足しがちになることが想定される。   However, in the heat pump cycle device described in Patent Document 1, since either the air heat source or the underground heat source is used as the heat source, the outside air temperature is low particularly in a cold region in winter, and the heating load becomes excessive. In this case, it is assumed that the heating output tends to be short.

また、地中熱ヒートポンプ装置と空気熱ヒートポンプ装置を直列に連結したヒートポンプサイクル装置(例えば、未公開である特願2012−175620)において、暖房運転時に、空気熱ヒートポンプ装置では、施工状況で冷風がショートサーキットしたり、冷媒ガスの抜けや熱交換器にゴミが堆積して冷媒温度が上がらないことで、頻繁に除霜運転に入り暖房能力が低下し効率の良い良好な暖房が得られないと言う課題を有していた。   Moreover, in the heat pump cycle apparatus (for example, Japanese Patent Application No. 2012-175620 which is undisclosed) in which the geothermal heat heat pump apparatus and the air heat heat pump apparatus are connected in series, cool air If the refrigerant temperature frequently does not rise due to short circuiting, refrigerant gas leakage or debris accumulation in the heat exchanger, the defrosting operation is frequently entered and the heating capacity is reduced and efficient heating can not be obtained Had the task to say.

この発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、万一除霜運転が頻繁に行われる場合は、主動力源となるヒートポンプを切り替えることで、良好な暖房を継続して行うようにした複合熱源ヒートポンプ装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such a background, and if a defrosting operation is frequently performed, good heating can be continuously performed by switching a heat pump as a main power source. It is an object of the present invention to provide a combined heat source heat pump system.

前記課題を解決するため、この発明は、放熱端末に循環液を循環させる加熱循環ポンプを有する加熱循環回路と、この加熱循環回路に配設された凝縮器としての第1加熱熱交換器と、前記加熱循環回路に配設された凝縮器としての第2加熱熱交換器と、地中熱を熱源として回路内を循環する冷媒を圧縮する第1圧縮機を備え前記第1加熱熱交換器を介して前記循環液を加熱する第1ヒートポンプ回路と、空気熱を熱源として回路内を循環する冷媒を圧縮する第2圧縮機を備え前記第2加熱熱交換器を介して前記循環液を加熱する第2ヒートポンプ回路と、前記循環液の温度を計測する端末温度センサと、外気温度を計測する外気温センサと、動作を制御する制御装置とを有し、前記第1加熱熱交換器は、前記加熱循環回路における第2加熱熱交換器の上流側に直列に配設され、前記循環液を加熱する暖房運転を行う複合熱源ヒートポンプ装置において、前記制御装置は、前記外気温度が所定の基準温度よりも高い場合には、前記第2ヒートポンプ回路の前記第2圧縮機を主動力源とし前記第1ヒートポンプ回路の前記第1圧縮機を補助動力源として駆動し、前記外気温度が所定の基準温度よりも低い場合には、前記第1ヒートポンプ回路の前記第1圧縮機を主動力源とし前記第2ヒートポンプ回路の前記第2圧縮機を補助動力源として駆動し、加熱された前記循環液の温度が設定された目標温度に到達したら、主動力源より先に補助動力源の圧縮機回転速度を減少させるものであって、前記制御装置は、前記第2ヒートポンプ回路の前記第2圧縮機を主動力源とし前記第1ヒートポンプ回路の前記第1圧縮機を補助動力源として駆動させる前記暖房運転時に、前記第2ヒートポンプ回路の除霜運転の頻度を検出し、検出された前記除霜運転の頻度が予め設定された複数回の所定頻度以上の場合には、前記第1ヒートポンプ回路の前記第1圧縮機を主動力源とし前記第2ヒートポンプ回路の前記第2圧縮機を補助動力源として切り替えて制御するようにしたものである。   In order to solve the above-mentioned subject, this invention is the 1st heating heat exchanger as a heating circulation circuit which has a heating circulation pump which circulates circulating fluid to a heat dissipation terminal, and a condenser arranged in this heating circulation circuit, A second heating heat exchanger as a condenser disposed in the heating circulation circuit, and a first compressor for compressing refrigerant circulating in the circuit by using underground heat as a heat source; A first heat pump circuit for heating the circulating fluid and a second compressor for compressing a refrigerant circulating in the circuit using air heat as a heat source to heat the circulating fluid via the second heating heat exchanger A second heat pump circuit, a terminal temperature sensor for measuring the temperature of the circulating fluid, an outside air temperature sensor for measuring the outside air temperature, and a control device for controlling the operation, wherein the first heating heat exchanger Second heat of heat in the heating circuit In the complex heat source heat pump apparatus disposed in series on the upstream side of the converter and performing a heating operation for heating the circulating fluid, the control device determines that the outside air temperature is higher than a predetermined reference temperature. 2) Drive the second compressor of the heat pump circuit as a main power source and drive the first compressor of the first heat pump circuit as an auxiliary power source, and when the outside air temperature is lower than a predetermined reference temperature, (1) The first compressor of the heat pump circuit is driven by the main power source, and the second compressor of the second heat pump circuit is driven by the auxiliary power source, and the temperature of the heated circulating fluid reaches the set target temperature And reducing the compressor rotational speed of the auxiliary power source earlier than the main power source, wherein the controller uses the second compressor of the second heat pump circuit as the main power source and the first heat pump circuit. In the heating operation of driving the first compressor of the pump circuit as an auxiliary power source, the frequency of the defrosting operation of the second heat pump circuit is detected, and the detected frequency of the defrosting operation is set in advance. In the case where the frequency is equal to or more than the predetermined frequency, the first compressor of the first heat pump circuit is switched to control as the main power source and the second compressor of the second heat pump circuit is switched as the auxiliary power source. It is.

この発明に係る複合熱源ヒートポンプ装置は、除霜運転が頻繁に行われた場合には、除霜運転のいらない地中熱ヒートポンプ装置を主動力源に切り替えて制御するので、暖房能力の低下を抑えて良好な暖房を継続して得ることが出来るものである。   The combined heat source heat pump apparatus according to the present invention controls the ground heat heat pump apparatus that does not require the defrosting operation to be the main power source when the defrosting operation is frequently performed, and therefore suppresses the decrease in the heating capacity. Good heating can be obtained continuously.

本発明の実施形態に係る複合熱源ヒートポンプ装置の主要なユニットを示す外観構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is an external appearance block diagram which shows the main unit of the compound heat source heat pump apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る複合熱源ヒートポンプ装置の全体構成を示す構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the whole structure of the compound heat source heat pump apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る立ち上げ運転制御における低負荷時の基本動作を示すグラフであり、(a)は2台の圧縮機の回転速度の推移を示し、(b)は循環液の温度の推移を示す。It is a graph which shows the basic operation | movement at the time of low load in start-up operation control which concerns on embodiment of this invention, (a) shows transition of the rotational speed of two compressors, (b) is temperature of circulating fluid. Show the transition. 本発明の実施形態に係る立ち上げ運転制御における高負荷時の基本動作を示すグラフであり、(a)は2台の圧縮機の回転速度の推移を示し、(b)は循環液の温度の推移を示す。It is a graph which shows the basic operation | movement at the time of high load in start-up operation control which concerns on embodiment of this invention, (a) shows transition of the rotational speed of two compressors, (b) is temperature of circulating fluid. Show the transition. 本発明の第1の実施例に係る立ち上げ運転制御における動作を示すフローチャート。5 is a flowchart showing an operation in the start-up operation control according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例に係る立ち上げ運転制御における動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement in the starting operation control which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の実施形態に係る通常運転制御における主、補助動力源の切り替え動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the switching operation | movement of the main and auxiliary power source in the normal driving control which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る通常運転制御における動作を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the operation | movement in the normal driving control which concerns on embodiment of this invention.

この発明の実施形態に係る複合熱源ヒートポンプ装置1の構成について適宜図1と図2を参照しながら詳細に説明する。
複合熱源ヒートポンプ装置1は、図1に示すように、放熱端末2に熱媒としての循環液L(例えば、温水)を循環させる加熱熱交換部3と、地中熱を熱源とする地中熱ヒートポンプ装置4と、空気熱を熱源とする空気熱ヒートポンプ装置5と、動作を制御する制御装置6(61,62)と、制御装置6に信号を送るリモコン60と、を備えている。
The configuration of the combined heat source heat pump apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate.
As shown in FIG. 1, the combined heat source heat pump apparatus 1 includes a heating heat exchange unit 3 that circulates a circulating fluid L (for example, warm water) as a heat medium to the heat radiation terminal 2 and underground heat using ground heat as a heat source. The heat pump device 4, an air heat pump device 5 using heat of air as a heat source, a control device 6 (61, 62) for controlling the operation, and a remote control 60 sending a signal to the control device 6 are provided.

複合熱源ヒートポンプ装置1は、図2に示すように、第1ヒートポンプ回路である地中熱ヒートポンプ装置4と、第2ヒートポンプ回路である空気熱ヒートポンプ装置5とを直列に連結したハイブリッド型のヒートポンプ装置であり、暖房装置および冷房装置として機能させることができるが、以下の実施形態においては主として暖房装置として使用している場合の構成要素および動作について説明する。   As shown in FIG. 2, the complex heat source heat pump apparatus 1 is a hybrid type heat pump apparatus in which the heat pump apparatus 4, which is a first heat pump circuit, and the air heat pump apparatus 5, which is a second heat pump circuit, are connected in series. Although it can be made to function as a heating device and a cooling device, in the following embodiments, components and operations when used mainly as a heating device will be described.

放熱端末2(21,22)は、図2に示すように、被空調空間を加熱する床暖房パネルやパネルコンベクタであり、複数を配設することができるが、数量や仕様が特に限定されるものではないため、詳細な説明は省略する。   The heat radiation terminal 2 (21, 22) is a floor heating panel or panel convector for heating the air conditioned space as shown in FIG. 2, and a plurality of heat radiation terminals can be disposed, but the quantity and specifications are particularly limited. Since it is not a thing, detailed explanation is omitted.

加熱熱交換部3は、放熱端末2に循環液Lを循環させる加熱循環回路31と、加熱循環回路31に配設され循環液Lを圧送する加熱循環ポンプ32と、放熱端末2に供給する循環液Lの供給をそれぞれ制御する熱動弁33(33a,33b)と、放熱端末2から流出して戻ってくる循環液Lの温度を計測する端末温度センサ34と、流路の圧力を調整するシスターン35と、を備えている。   The heating heat exchange unit 3 includes a heating circulation circuit 31 for circulating the circulating fluid L to the heat radiation terminal 2, a heating circulation pump 32 disposed in the heating circulation circuit 31 for pumping the circulating fluid L, and a circulation for supplying the heat radiation terminal 2. The thermal valve 33 (33a, 33b) for controlling the supply of the liquid L, the terminal temperature sensor 34 for measuring the temperature of the circulating liquid L flowing out from the heat dissipation terminal 2 and adjusting the pressure in the flow path And a cistern 35.

加熱循環回路31は、地中熱ヒートポンプ装置4の凝縮器としての第1加熱熱交換器41と、空気熱ヒートポンプ装置5の凝縮器としての第2加熱熱交換器51と、を備えている。
第1加熱熱交換器41は、加熱循環回路31における第2加熱熱交換器51の上流側に直列に配設されている。
The heating circulation circuit 31 includes a first heating heat exchanger 41 as a condenser of the geothermal heat pump device 4 and a second heating heat exchanger 51 as a condenser of the air heat heat pump device 5.
The first heating heat exchanger 41 is disposed in series upstream of the second heating heat exchanger 51 in the heating circuit 31.

かかる構成により、冬季の寒冷地等において外気温が低く暖房負荷が過大になるような環境では、第1加熱熱交換器41が加熱した循環液Lをさらに第2加熱熱交換器51で加熱することができるため、放熱端末2を加熱する循環液Lを迅速に目標温度まで到達させることができる。   With this configuration, the circulation fluid L heated by the first heating heat exchanger 41 is further heated by the second heating heat exchanger 51 in an environment where the outside air temperature is low and the heating load is excessive in cold regions in winter, etc. As a result, the circulating fluid L that heats the heat radiation terminal 2 can quickly reach the target temperature.

端末温度センサ34は、加熱循環回路31における第1加熱熱交換器41の上流側に配設され、放熱端末2から流出した循環液Lの温度を検出して快適な暖房が得られるように制御装置6で制御する。   The terminal temperature sensor 34 is disposed on the upstream side of the first heating heat exchanger 41 in the heating circulation circuit 31 and detects the temperature of the circulating fluid L flowing out from the heat radiation terminal 2 so as to obtain comfortable heating. The device 6 controls.

地中熱ヒートポンプ装置4は、第1加熱熱交換器41に高温の冷媒C1(例えば、R410AやR32等のHFC冷媒や、二酸化炭素冷媒)を供給する冷媒循環路42と、第1加熱熱交換器41に冷媒C1を圧縮して送出する第1圧縮機43と、第1圧縮機43で圧縮された冷媒C1の温度を検出する温度センサ42aと、第1加熱熱交換器41から流出された冷媒C1を減圧する第1膨張弁44と、第1膨張弁44によって減圧された低温の冷媒C1の温度を検出する温度センサ42bと、第1膨張弁44によって減圧された低温の冷媒C1を加熱する地中熱源熱交換器45と、地中熱源熱交換器45に熱媒H1(例えば、不凍液)を供給する熱媒循環路46と、熱媒循環路46の熱媒H1を圧送する地中熱循環ポンプ47と、熱媒循環路46に配設された地中熱交換器48と、熱媒循環路46の圧力を調整するシスターン49と、を備えている。   The geothermal heat pump 4 includes a refrigerant circulation path 42 for supplying a high temperature refrigerant C1 (for example, an HFC refrigerant such as R410A or R32, a carbon dioxide refrigerant) to the first heating heat exchanger 41, and a first heating heat exchange The first compressor 43, which compresses the refrigerant C1 to the compressor 41 and sends it out, the temperature sensor 42a, which detects the temperature of the refrigerant C1 compressed by the first compressor 43, and the first heat exchanger 41 The first expansion valve 44 that decompresses the refrigerant C1, the temperature sensor 42b that detects the temperature of the low temperature refrigerant C1 decompressed by the first expansion valve 44, and the low temperature refrigerant C1 decompressed by the first expansion valve 44 are heated Underground heat source heat exchanger 45, a heat medium circulation passage 46 for supplying the heat medium H1 (for example, antifreeze liquid) to the ground heat source heat exchanger 45, and earth for pumping the heat medium H1 of the heat medium circulation passage 46 Heat circulation pump 47 and heat medium circulation path The underground heat exchanger 48 arranged in 6, and a cistern 49 for adjusting the pressure of the heating medium circulation path 46.

かかる構成により、地中熱ヒートポンプ装置4は、地中熱源熱交換器45では、熱媒循環路46を循環する熱媒H1と冷媒循環路42を循環する冷媒C1とが対向して流れて熱交換が行われるため、地中熱交換器48が採熱した地中熱を冷媒C1に伝達する。そして、この冷媒C1を第1圧縮機43により圧縮して第1加熱熱交換器41に供給する。
第1加熱熱交換器41では、第1圧縮機43により圧縮された高温の冷媒C1と加熱循環回路31を通って放熱端末2から戻ってきた低温の循環液Lとが対向して流れて熱交換が行われ、循環液Lを加熱するようになっている。
With this configuration, in the underground heat source heat exchanger 45 in the underground heat pump 4, the heat medium H1 circulating through the heat medium circulation passage 46 and the refrigerant C1 circulating through the refrigerant circulation passage 42 flow oppositely Because the exchange is performed, the underground heat exchanger 48 transfers the underground heat collected to the refrigerant C1. Then, the refrigerant C1 is compressed by the first compressor 43 and supplied to the first heating heat exchanger 41.
In the first heating heat exchanger 41, the high-temperature refrigerant C1 compressed by the first compressor 43 and the low-temperature circulating fluid L returned from the heat radiation terminal 2 through the heating circulation circuit 31 flow opposite to each other to generate heat The exchange is performed to heat the circulating fluid L.

空気熱ヒートポンプ装置5は、第2加熱熱交換器51に高温の冷媒C2(例えば、R410AやR32等のHFC冷媒や、二酸化炭素冷媒)を供給する冷媒循環路52と、第2加熱熱交換器51に冷媒C2を圧縮して送出する第2圧縮機53と、第2圧縮機53で圧縮された冷媒C2の温度を検出する温度センサ52aと、第2加熱熱交換器51から流出された冷媒C2を減圧する第2膨張弁54と、第2膨張弁54によって減圧された低温の冷媒C2の温度を検出する温度センサ52bと、第2膨張弁54によって減圧された低温の冷媒C2を加熱する空気熱源熱交換器55と、外気温を検出する外気温センサ57と、冷媒循環路52における冷媒C2の流れ方向を変えて暖房と冷房を切り替える4方弁58と、を備えている。
空気熱源熱交換器55は、送風ファン56から送風される空気と冷媒C2との熱交換を行って冷媒C2を加熱する。
The air heat heat pump apparatus 5 includes a refrigerant circulation path 52 for supplying a high temperature refrigerant C2 (for example, an HFC refrigerant such as R410A or R32, a carbon dioxide refrigerant) to the second heating heat exchanger 51, and a second heating heat exchanger 51, a second compressor 53 for compressing and sending out the refrigerant C2, a temperature sensor 52a for detecting the temperature of the refrigerant C2 compressed by the second compressor 53, and the refrigerant flowing out of the second heating heat exchanger 51 A second expansion valve 54 for depressurizing C2, a temperature sensor 52b for detecting the temperature of the low temperature refrigerant C2 depressurized by the second expansion valve 54, and a low temperature refrigerant C2 decompressed by the second expansion valve 54 are heated The air heat source heat exchanger 55, an outside air temperature sensor 57 for detecting the outside air temperature, and a four-way valve 58 that switches the flow direction of the refrigerant C2 in the refrigerant circuit 52 to switch heating and cooling.
The air heat source heat exchanger 55 exchanges heat between the air blown by the blower fan 56 and the refrigerant C2 to heat the refrigerant C2.

かかる構成により、空気熱ヒートポンプ装置5は、第2加熱熱交換器51では、第2圧縮機53により圧縮された高温の冷媒C2と加熱循環回路31の上流側に配設された第1加熱熱交換器41から流出してくる循環液Lとが対向して流れて熱交換が行われ、第1加熱熱交換器41で加熱された循環液Lをさらに加熱できるようになっている。   With this configuration, in the second heat transfer heat exchanger 51 of the air heat heat pump apparatus 5, the high temperature refrigerant C 2 compressed by the second compressor 53 and the first heat transfer heat that is disposed upstream of the heating circuit 31. The circulating fluid L flowing out of the exchanger 41 flows oppositely to perform heat exchange, and the circulating fluid L heated by the first heating heat exchanger 41 can be further heated.

制御装置6は、加熱熱交換部3および地中熱ヒートポンプ装置4の動作を制御する地中熱ヒートポンプ制御装置61と、空気熱ヒートポンプ装置5の動作を制御する空気熱ヒートポンプ制御装置62と、を備えている。制御装置6は、外気温センサ57や温度センサ42a,42b等の各温度センサ、およびリモコン60からの信号を受けて、複合熱源ヒートポンプ装置1の動作を制御できるようになっている。   The control device 6 includes a ground heat heat pump control device 61 that controls the operation of the heating heat exchange unit 3 and the ground heat heat pump device 4, and an air heat heat pump control device 62 that controls the operation of the air heat heat pump device 5. Have. The control device 6 can control the operation of the combined heat source heat pump device 1 in response to signals from the outdoor air temperature sensor 57, temperature sensors such as the temperature sensors 42a and 42b, and the remote control 60.

制御装置6は、暖房運転の立ち上げ時には循環液Lの温度がリモコン60等により設定された目標温度に到達するまでは、立ち上げ運転制御(図3と図4参照)を実行し、目標温度に到達した後に通常運転制御(図7参照)に移行する。   The control device 6 executes startup operation control (see FIGS. 3 and 4) until the temperature of the circulating fluid L reaches the target temperature set by the remote control 60 or the like at the start of heating operation, and the target temperature After reaching the normal operation control (see FIG. 7).

<立ち上げ運転制御>
立ち上げ運転制御は、立ち上げ時から通常運転制御(図7参照)に移行するまでの制御動作を広く含み、循環液Lの温度が設定された目標温度に到達するまでは地中熱ヒートポンプ装置4および空気熱ヒートポンプ装置5の両方を駆動して迅速に目標温度に到達できるように制御する。
<Start-up operation control>
Start-up operation control widely includes control operations from start-up to transition to normal operation control (see FIG. 7), and until the temperature of circulating fluid L reaches a set target temperature, the underground heat pump system Both 4 and the air heat pump apparatus 5 are driven to perform control so that the target temperature can be reached quickly.

この時、地中熱ヒートポンプ装置4の第1圧縮機43および空気熱ヒートポンプ装置5の第2圧縮機53の両方を最大回転速度で駆動するのではなく、外気温度に応じて2台の圧縮機(43,53)のうち一方を回転速度を高く設定した主動力源とし、他方を回転速度を低く設定した補助動力源として駆動する。   At this time, instead of driving both the first compressor 43 of the geothermal heat pump device 4 and the second compressor 53 of the air thermal heat pump device 5 at the maximum rotational speed, two compressors according to the outside air temperature One of (43, 53) is driven as a main power source having a high rotational speed, and the other is driven as an auxiliary power source having a low rotational speed.

具体的には、外気温センサ57で検出した外気温度が所定の基準温度(例えば、5度)よりも高い場合には、空気熱ヒートポンプ装置5の方が採熱効率が高いため、第2圧縮機53を主動力源とし第1圧縮機43を補助動力源として駆動する。
一方、外気温度が所定の基準温度(例えば、5度)よりも低い場合には、地中熱ヒートポンプ装置4の方が採熱効率が高いため、第1圧縮機43を主動力源とし第2圧縮機53を補助動力源として駆動する。
Specifically, when the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 57 is higher than a predetermined reference temperature (for example, 5 degrees), the air thermal heat pump device 5 has a higher heat collection efficiency, and thus the second compressor The first compressor 43 is driven as an auxiliary power source with 53 as a main power source.
On the other hand, when the outside air temperature is lower than a predetermined reference temperature (for example, 5 degrees), the ground heat pump 4 has higher heat collection efficiency, so the first compressor 43 is used as a main power source and the second compression is performed. The machine 53 is driven as an auxiliary power source.

この時、主動力源の圧縮機HP1は、例えば最大回転速度(例えば、90rps)で駆動し、補助動力源の圧縮機HP2は、主動力源に対して例えば半分程度の回転速度(例えば、50rps)に低く設定して駆動する。なお、最大回転速度は、ヒートポンプ装置の仕様や圧縮機の性能を考慮して適宜設定し、圧縮機の最大回転速度でもよいし最大回転速度から低く設定してもよい。   At this time, the compressor HP1 of the main power source is driven at, for example, the maximum rotation speed (for example, 90 rps), and the compressor HP2 of the auxiliary power source is, for example, about half the rotation speed (for example, 50 rps) Set low to drive. The maximum rotational speed may be appropriately set in consideration of the specifications of the heat pump apparatus and the performance of the compressor, and may be set to the maximum rotational speed of the compressor or lower than the maximum rotational speed.

続いて、立ち上げ運転制御における基本動作について、図3と図4を参照しながら説明する。図3は、放熱端末2における暖房負荷が低い場合の基本動作を説明するためのグラフであり、(a)は2台の圧縮機HP1、HP2の回転速度の推移を示し、(b)は循環液の温度の推移を示す。図4は、放熱端末2における暖房負荷が高い場合の基本動作を説明するためのグラフであり、(a)は2台の圧縮機HP1、HP2の回転速度の推移を示し、(b)は循環液の温度の推移を示す。   Subsequently, the basic operation in the start-up operation control will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a graph for explaining the basic operation when the heating load at the heat radiation terminal 2 is low, where (a) shows the transition of the rotational speed of the two compressors HP1 and HP2, and (b) shows the circulation. It shows the transition of the temperature of the solution. FIG. 4 is a graph for explaining the basic operation when the heating load in the heat radiation terminal 2 is high, where (a) shows the transition of the rotational speed of the two compressors HP1 and HP2, and (b) shows the circulation. It shows the transition of the temperature of the solution.

なお、暖房負荷は、暖房する対象である被空調空間(不図示)を暖房するために必要な負荷(熱量)であり、放熱端末2の仕様、圧縮機の回転速度、外気温、設定された目標温度等によって定まる。   The heating load is the load (heat quantity) necessary to heat the air-conditioned space (not shown) to be heated, and the specifications of the heat dissipation terminal 2, the rotational speed of the compressor, the outside temperature, and the like are set. It becomes settled by target temperature etc.

[主として低負荷時の基本動作A]
図3に示すように、複合熱源ヒートポンプ装置1は、放熱端末2(図2参照)における暖房負荷が低い場合には、主動力源の圧縮機HP1よりも補助動力源の圧縮機HP2の回転速度を低く設定して立ち上げ運転制御を実行し、目標温度(図3(b)参照)に到達したときに補助動力源の圧縮機HP2を停止して、立ち上げ運転制御から通常運転制御(図7参照)に移行する。
[Mainly basic operation A at low load A]
As shown in FIG. 3, when the heating load at the heat radiation terminal 2 (see FIG. 2) is low, the complex heat source heat pump device 1 has a rotational speed of the compressor HP2 of the auxiliary power source than the compressor HP1 of the main power source. Is set low to execute start-up operation control, and when the target temperature (see FIG. 3 (b)) is reached, the compressor HP2 of the auxiliary power source is stopped to start operation control from normal operation (see FIG. Go to 7).

具体的には、制御装置6は、起動後(t0)、主動力源の圧縮機HP1は90rpsで駆動し(t2〜)、補助動力源の圧縮機HP2は50rpsで駆動する(t1〜)。制御装置6は、時刻t3において、端末温度センサ34(図2参照)により循環液Lの温度が目標温度に到達したことを判定すると、補助動力源の圧縮機HP2を停止し、主動力源の圧縮機HP1は通常運転制御(図7参照)に移行して管理する。   Specifically, after starting (t0), the control device 6 drives the compressor HP1 of the main power source at 90 rps (t2), and drives the compressor HP2 of the auxiliary power source at 50 rps (t1). When controller 6 determines that the temperature of circulating fluid L has reached the target temperature by terminal temperature sensor 34 (see FIG. 2) at time t3, controller 6 stops compressor HP2 of the auxiliary power source, and the main power source The compressor HP1 shifts to normal operation control (see FIG. 7) and manages it.

[主として高負荷時の基本動作B,C]
暖房負荷が高い場合には、制御装置6は、以下の基本動作B,Cを選択または組み合わせて実行する。
基本動作Bは、図4に示すように、所定の立ち上げ時間経過後(t0〜t3、例えば3分経過後)において、所定の経過時間ごと(t3〜t4,t4〜t5、例えば1分間ごと)に、端末温度センサ34(図2参照)によりそれぞれ当該経過時間内における循環液Lの温度の温度上昇率を求め、温度上昇率が所定の閾値(例えば1分間に3度上昇)に満たない場合には、立ち上げ時において低く設定した補助動力源の圧縮機HP2を予め設定した最大回転速度(例えば、90rps)まで増大して駆動する制御動作である。
[Mainly basic operation B, C at high load]
When the heating load is high, the control device 6 executes the following basic operations B and C by selecting or combining them.
The basic operation B is, as shown in FIG. 4, every predetermined elapsed time (t3 to t4, t4 to t5, for example, every one minute) after a predetermined rise time (t0 to t3, for example, 3 minutes). The temperature rise rate of the temperature of the circulating fluid L within the elapsed time is determined by the terminal temperature sensor 34 (see FIG. 2), and the temperature rise rate does not reach a predetermined threshold (for example, 3 In this case, the control operation is to drive the compressor HP2 of the auxiliary power source set low at the time of start up to a preset maximum rotation speed (for example, 90 rps) and drive.

基本動作Cは、所定の目標時間経過後(t0〜t5、例えば10分経過後)に、端末温度センサ34により循環液Lの温度が目標温度(図4(b)参照)に到達したかどうかを判定し、循環液Lの温度が目標温度に到達してない場合には、立ち上げ時において低く設定した補助動力源の圧縮機HP2を予め設定した最大回転速度(例えば、90rps)まで増大して駆動する制御動作である。   The basic operation C is whether or not the temperature of the circulating fluid L has reached the target temperature (see FIG. 4B) by the terminal temperature sensor 34 after the predetermined target time has elapsed (t0 to t5, eg, 10 minutes). If the temperature of the circulating fluid L does not reach the target temperature, the compressor HP2 of the auxiliary power source set low at startup is increased to a preset maximum rotation speed (for example, 90 rps). Control operation.

具体的には、制御装置6は、起動後(t0)、主動力源の圧縮機HP1は90rpsで駆動し(t2〜)、補助動力源の圧縮機HP2は50rpsで駆動する(t1〜)。そして、制御装置6は、所定の目標時間経過後(t0〜t5、例えば10分経過後)に、端末温度センサ34(図2参照)により循環液Lの温度が目標温度(図4(b)参照)に到達したかどうかを判定する。
時刻t5において、循環液Lの温度は目標温度に到達してないが、立ち上げ時に低く設定した補助動力源の圧縮機HP2をすでに時刻t4において最大回転速度(例えば、90rps)まで増大して駆動しているため、時刻t5ではそのまま回転速度を90rpsで維持する。
Specifically, after starting (t0), the control device 6 drives the compressor HP1 of the main power source at 90 rps (t2), and drives the compressor HP2 of the auxiliary power source at 50 rps (t1). Then, after the predetermined target time has elapsed (t0 to t5, for example, 10 minutes), the control device 6 sets the temperature of the circulating fluid L to the target temperature (FIG. 4B) by the terminal temperature sensor 34 (see FIG. 2). Determine if the reference has been reached.
At time t5, the temperature of the circulating fluid L does not reach the target temperature, but the compressor HP2 of the auxiliary power source set low at startup is already increased to the maximum rotation speed (for example, 90 rps) at time t4 to drive At time t5, the rotational speed is maintained at 90 rps.

なお、本実施形態においては、補助動力源の圧縮機HP2を最大回転速度(主動力源の圧縮機HP1と同じ90rps)まで増大したが、これに限定されるものではなく、主動力源の圧縮機HP1よりも低い回転速度としてもよい。   In the present embodiment, the compressor HP2 of the auxiliary power source is increased to the maximum rotation speed (90 rps the same as the compressor HP1 of the main power source), but the invention is not limited thereto. The rotation speed may be lower than the machine HP1.

続いて、本発明の実施形態に係る複合熱源ヒートポンプ装置1の第1の実施例と第2の実施例について図5から図7を参照しながら説明する。
[第1の実施例]
第1の実施例は、立ち上げ運転制御において、基本動作A,B,Cを実行する制御動作である。
第1の実施例に係る制御装置6Aは、図5に示すように、運転開始後(S1)、外気温センサ57が検出した外気温度と予め設定した所定の基準温度(例えば、5度)とを対比して、主動力源の圧縮機HP1と補助動力源の圧縮機HP2を決定する(S2)。その後、基本動作Aを実行して、主動力源の圧縮機HP1は90rpsで駆動し、補助動力源の圧縮機HP2は50rpsで駆動する(S3)。
Subsequently, first and second examples of the combined heat source heat pump device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7.
First Embodiment
The first embodiment is a control operation for executing the basic operations A, B and C in the start-up operation control.
The control device 6A according to the first embodiment, as shown in FIG. 5, after the start of operation (S1), the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 57 and a predetermined reference temperature (for example, 5 degrees) set in advance. To determine the main power source compressor HP1 and the auxiliary power source compressor HP2 (S2). Thereafter, the basic operation A is executed, and the compressor HP1 of the main power source is driven at 90 rps, and the compressor HP2 of the auxiliary power source is driven at 50 rps (S3).

制御装置6Aは、端末温度センサ34が検出した放熱端末2から戻ってくる循環液Lの温度と設定された目標温度とを対比して、循環液Lの温度が目標温度に到達したかどうかを判定する(S4)。このステップS4において、循環液Lの温度が目標温度に到達した場合には(S4のYes)、補助動力源の圧縮機HP2を停止して(S5)、通常運転制御(図7参照)に移行し、通常運転制御のステップS106(図7の7A参照)に飛ぶ。   The control device 6A compares the temperature of the circulating fluid L returned from the heat dissipation terminal 2 detected by the terminal temperature sensor 34 with the set target temperature to determine whether the temperature of the circulating fluid L has reached the target temperature. It judges (S4). In this step S4, when the temperature of the circulating fluid L reaches the target temperature (Yes in S4), the compressor HP2 of the auxiliary power source is stopped (S5), and transition to normal operation control (see FIG. 7) And jump to step S106 (see 7A in FIG. 7) of normal operation control.

ステップS4において、制御装置6Aは、循環液Lの温度が目標温度に到達していない場合には(S4のNo)、基本動作Bを実行し、所定の立ち上げ時間経過後(3分経過後)において、所定の経過時間ごと(1分間ごと)に、1分間ごとの循環液Lの温度の温度上昇率を求め(S6)、温度上昇率が1分間に3度に満たない場合には(S6のYes)、補助動力源の圧縮機HP2を最大回転速度(例えば、90rps)まで増大して駆動し(S7)、通常運転制御(図7参照)に移行する(S8)。   In step S4, when the temperature of the circulating fluid L does not reach the target temperature (No in S4), the control device 6A executes the basic operation B, and after a predetermined start-up time has elapsed (after 3 minutes) ), The temperature increase rate of the temperature of the circulating fluid L every one minute is determined every predetermined elapsed time (every one minute) (S6), and the temperature increase rate is less than 3 degrees in one minute (S6) In S6, the compressor HP2 of the auxiliary power source is increased to the maximum rotation speed (for example, 90 rps) and driven (S7), and the process shifts to normal operation control (see FIG. 7) (S8).

一方、S6において、温度上昇率が1分間に3度以上である場合には(S6のNo)、基本動作Cを実行し、主動力源の圧縮機HP1および補助動力源の圧縮機HP2を駆動してから所定の目標時間(10分)を経過したかどうかを判定し(S9)、所定の目標時間(10分)を経過している場合には(S9のYes)、補助動力源の圧縮機HP2を最大回転速度(例えば、90rps)まで増大して駆動し(S10)、通常運転制御(図7参照)に移行する(S11)。   On the other hand, if the temperature increase rate is 3 degrees or more in one minute in S6 (No in S6), the basic operation C is executed to drive the compressor HP1 of the main power source and the compressor HP2 of the auxiliary power source. Then, it is determined whether or not a predetermined target time (10 minutes) has passed after that (S9), and when the predetermined target time (10 minutes) has passed (Yes in S9), the auxiliary power source is compressed The machine HP2 is driven to increase to the maximum rotation speed (for example, 90 rps) (S10), and shifts to normal operation control (see FIG. 7) (S11).

ステップS9において、所定の目標時間(10分)を経過していない場合には(S9のNo)、ステップS4に戻って循環液Lの温度が目標温度に到達したかどうかを判定する。   In step S9, if the predetermined target time (10 minutes) has not passed (No in S9), the process returns to step S4 to determine whether the temperature of the circulating fluid L has reached the target temperature.

[第2の実施例]
第2の実施例は、立ち上げ運転制御において、基本動作A,Cを実行する制御動作である。第2の実施例において、基本動作A(S1〜S5)は同様であるので、重複する説明は省略する。
第2の実施例に係る制御装置6Bは、図5に示すように、ステップS4において、循環液Lの温度が目標温度に到達していない場合には(S4のNo)、基本動作Cを実行し、主動力源の圧縮機HP1および補助動力源の圧縮機HP2を駆動してから所定の目標時間(10分)を経過したかどうかを判定し(S9)、所定の目標時間(10分)を経過している場合には(S9のYes)、補助動力源の圧縮機HP2を最大回転速度(例えば、90rps)まで増大して駆動し(S10)、通常運転制御(図7参照)に移行する(S11)。
Second Embodiment
The second embodiment is a control operation for executing the basic operations A and C in the start-up operation control. In the second embodiment, since the basic operations A (S1 to S5) are the same, redundant description will be omitted.
The control device 6B according to the second embodiment executes the basic operation C when the temperature of the circulating fluid L has not reached the target temperature in step S4, as shown in FIG. 5 (No in S4). And determines whether a predetermined target time (10 minutes) has passed since the main power source compressor HP1 and the auxiliary power source compressor HP2 were driven (S9), and the predetermined target time (10 minutes) (Yes at S9), drive the compressor HP2 of the auxiliary power source to the maximum rotation speed (for example, 90 rps) and drive it (S10), and shift to normal operation control (see FIG. 7) To do (S11).

ステップS9において、所定の目標時間(10分)を経過していない場合には(S9のNo)、ステップS4に戻って循環液Lの温度が目標温度に到達したかどうかを判定する。   In step S9, if the predetermined target time (10 minutes) has not passed (No in S9), the process returns to step S4 to determine whether the temperature of the circulating fluid L has reached the target temperature.

[除霜制御]
除霜制御動作は、第2膨張弁54を除霜動作前の暖房運転時よりも所定の開度まで拡大、ここでは全開まで拡大すると共に、四方弁58を除霜動作時の状態に切り換えて第2冷媒C2の流れ方向が暖房運転時の第2冷媒C2の流れ方向と逆になるようにし、第2圧縮機53から吐出された高温の第2冷媒C2を、空気熱源熱交換器55に供給して空気熱源熱交換器55に発生した霜を溶かす。空気熱源熱交換器55にて霜との熱交換で温度低下し、空気熱源熱交換器55から流出した第2冷媒C2は、第2膨張弁54で減圧されることなく第2膨張弁54を通過し、第2加熱熱交換器51を流通して、再び第2圧縮機53に戻るものである。この除霜動作時、第2加熱熱交換器51では、第2冷媒C2と循環液Lとの間で熱交換が行われ、循環液Lの熱が第2冷媒C2側に吸熱されて空気熱源熱交換器55の除霜用の熱として利用される。
[Defrosting control]
In the defrosting control operation, the second expansion valve 54 is expanded to a predetermined opening degree than in the heating operation before the defrosting operation, and in this case it is expanded to the full opening, and the four-way valve 58 is switched to the state at the defrosting operation The flow direction of the second refrigerant C2 is opposite to the flow direction of the second refrigerant C2 during heating operation, and the high temperature second refrigerant C2 discharged from the second compressor 53 is transferred to the air heat source heat exchanger 55. The frost is supplied and melted in the air heat source heat exchanger 55. The temperature of the second heat source heat exchanger 55 decreases due to heat exchange with frost, and the second refrigerant C2 that has flowed out of the air heat source heat exchanger 55 is not reduced by the second expansion valve 54 and the second expansion valve 54 is reduced. It passes through, flows through the second heating heat exchanger 51, and returns to the second compressor 53 again. At the time of the defrosting operation, in the second heating heat exchanger 51, heat exchange is performed between the second refrigerant C2 and the circulating fluid L, and the heat of the circulating fluid L is absorbed by the second refrigerant C2 side, and the air heat source It is used as heat for defrosting of the heat exchanger 55.

[通常運転制御]
通常運転制御(S101)では、制御装置6は、図7に示すように、第2ヒートポンプ回路である空気熱ヒートポンプ装置5が主動力源で、第1ヒートポンプ回路である地中熱ヒートポンプ装置4が補助動力源として駆動しているか判定する(S102)。そしてYesでは、空気熱ヒートポンプ装置5の除霜運転の頻度が所定頻度以上(例えば、3時間で5回以上)かを判定し(S103)、Yesの場合は、第1ヒートポンプ回路である地中熱ヒートポンプ装置4を主動力源とし、第2ヒートポンプ回路である空気熱ヒートポンプ装置5を補助動力源とするように切り替える(S104)ものである。
[Normal operation control]
In the normal operation control (S101), as shown in FIG. 7, in the control device 6, the air heat heat pump device 5 which is the second heat pump circuit is the main power source, and the ground heat heat pump device 4 which is the first heat pump circuit. It is determined whether it is driven as an auxiliary power source (S102). And in Yes, it is judged whether the frequency of defrost operation of air heat pump apparatus 5 is more than predetermined frequency (for example, 5 times or more in 3 hours) (S103), and in the case of Yes, the underground which is the 1st heat pump circuit The thermal heat pump device 4 is used as a main power source, and the air heat heat pump device 5 which is a second heat pump circuit is switched as an auxiliary power source (S104).

これによって、空気熱ヒートポンプ装置5の除霜運転が頻繁に行われた場合でも、除霜運転のいらない地中熱ヒートポンプ装置4を主動力源に切り替えて制御するので、暖房能力の低下を抑えて良好な暖房を継続して得ることが出来るものである。   As a result, even when the defrosting operation of the air heat heat pump device 5 is performed frequently, the ground heat heat pump device 4 which does not require the defrosting operation is switched to the main power source and controlled, thereby suppressing a decrease in heating capacity. Good heating can be obtained continuously.

次に主動力源と補助動力源とが切り替えられた後、および前記のS102、S103でNoの場合は、図8の7Bに飛び、端末温度センサ34が検出した放熱端末2から戻ってくる循環液Lの温度と設定された目標温度とを対比して、循環液Lの温度が目標温度に到達したかどうかを判定する(S105)。このステップS105において、循環液Lの温度が目標温度に到達した場合には(S105のYes)、補助動力源の圧縮機HP2の回転速度を一段階下げて(S106)、下限の回転速度Nrps以下になったかどうかを判定する(S107)。   Next, after the main power source and the auxiliary power source are switched, and in the case of No in the above-described S102 and S103, the process jumps to 7B of FIG. 8 and circulates returning from the heat dissipation terminal 2 detected by the terminal temperature sensor 34. It is determined whether the temperature of the circulating fluid L has reached the target temperature by comparing the temperature of the fluid L with the set target temperature (S105). In step S105, when the temperature of the circulating fluid L reaches the target temperature (Yes in S105), the rotational speed of the compressor HP2 of the auxiliary power source is decreased by one step (S106), and the rotational speed Nrps or lower It is determined whether it becomes (S107).

一方、ステップS105において、循環液Lの温度が目標温度に到達していない場合には(S105のNo)、補助動力源の圧縮機HP2が90rpsで駆動しているかどうかを判定して(S115)、補助動力源の圧縮機HP2が90rpsで駆動していないときは(S115のNo)、補助動力源の圧縮機HP2の回転速度を一段階上げて(ステップS116)、ステップS105に戻る。
ステップS115において、補助動力源の圧縮機HP2が90rpsで駆動しているときは(S115のYes)、そのままステップS105に戻る。
On the other hand, if the temperature of the circulating fluid L does not reach the target temperature in step S105 (No in S105), it is determined whether the compressor HP2 of the auxiliary power source is driven at 90 rps (S115) When the compressor HP2 of the auxiliary power source is not driven at 90 rps (No in S115), the rotational speed of the compressor HP2 of the auxiliary power source is increased by one step (Step S116), and the process returns to Step S105.
In step S115, when the compressor HP2 of the auxiliary power source is operating at 90 rps (Yes in S115), the process directly returns to step S105.

ステップS107において、補助動力源の圧縮機HP2の回転速度が下限の回転速度N以下になった場合には(S107のYes)、補助動力源の圧縮機HP2を停止して(S108)、循環液Lの温度が目標温度に到達したかどうかを判定する(S109)。
一方、ステップS107において、補助動力源の圧縮機HP2の回転速度が下限の回転速度Nrps以下になっていない場合には(S107のNo)、ステップS105に戻る。
In step S107, when the rotational speed of the compressor HP2 of the auxiliary power source becomes equal to or lower than the lower limit rotational speed N (Yes in S107), the compressor HP2 of the auxiliary power source is stopped (S108). It is determined whether the temperature of L has reached the target temperature (S109).
On the other hand, when the rotational speed of the compressor HP2 of the auxiliary power source is not less than or equal to the lower limit rotational speed Nrps in step S107 (No in S107), the process returns to step S105.

ステップS109において、循環液Lの温度が目標温度に到達した場合には(S109のYes)、主動力源の圧縮機HP1の回転速度を一段階下げて(S110)、下限の回転速度Nrps以下になったかどうかを判定し(S111)、下限の回転速度N以下になったときに主動力源の圧縮機HP1を停止する(S112)。
一方、ステップS109において、循環液Lの温度が目標温度に到達していない場合には(S109のNo)、主動力源の圧縮機HP1が90rpsで駆動しているかどうかを判定して(S117)、主動力源の圧縮機HP1が90rpsで駆動しているときは(S117のYes)、補助動力源の圧縮機HP2を起動して(S118)、ステップS105に戻る。
ステップS117において、主動力源の圧縮機HP1が90rpsで駆動していないときは(S117のNo)、主動力源の圧縮機HP1の回転速度を一段階上げて(S119)、ステップS109に戻る。
In step S109, when the temperature of the circulating fluid L reaches the target temperature (Yes in S109), the rotational speed of the compressor HP1 of the main power source is decreased by one step (S110), and the rotational speed Nrps is lower than the lower limit. It is determined whether or not it has reached (S111), and the compressor HP1 of the main power source is stopped (S112) when the rotational speed N becomes lower than the lower limit.
On the other hand, if the temperature of the circulating fluid L does not reach the target temperature in step S109 (No in S109), it is determined whether the compressor HP1 of the main power source is driven at 90 rps (S117) When the compressor HP1 of the main power source is operating at 90 rps (Yes in S117), the compressor HP2 of the auxiliary power source is activated (S118), and the process returns to step S105.
In step S117, when the compressor HP1 of the main power source is not driven at 90 rps (No in S117), the rotational speed of the compressor HP1 of the main power source is increased by one step (S119), and the process returns to step S109.

ステップS112において、主動力源の圧縮機HP1を停止した後、循環液Lの温度を監視して、循環液Lの温度が目標温度よりも低下したかどうかを判定し(S113)、循環液Lの温度が目標温度よりも低下した場合には(S113のYes)、主動力源の圧縮機HP1を起動して(S114)、ステップS109に戻る。
循環液Lの温度が目標温度よりも低下していない場合には(S113のNo)、循環液Lの温度を監視してステップS113を繰り返す。
In step S112, after stopping the compressor HP1 of the main power source, the temperature of the circulating fluid L is monitored to determine whether the temperature of the circulating fluid L is lower than the target temperature (S113). If the temperature of the target temperature is lower than the target temperature (Yes in S113), the compressor HP1 of the main power source is activated (S114), and the process returns to step S109.
If the temperature of the circulating fluid L is not lower than the target temperature (No in S113), the temperature of the circulating fluid L is monitored and step S113 is repeated.

1 複合熱源ヒートポンプ装置
2 放熱端末
3 加熱熱交換部
4 地中熱ヒートポンプ装置
5 空気熱ヒートポンプ装置
6、6A、6B 制御装置
31 加熱循環回路
32 加熱循環ポンプ
34 端末温度センサ
41 第1加熱熱交換器
42a、42b 温度センサ
43 第1圧縮機
44 第1膨張弁
45 地中熱源熱交換器
46 熱媒循環路
47 地中熱循環ポンプ
48 地中熱交換器
51 第2加熱熱交換器
52a,52b 温度センサ
53 第2圧縮機
54 第2膨張弁
55 空気熱源熱交換器
57 外気温センサ
61 地中熱ヒートポンプ制御装置
62 空気熱ヒ−トポンプ制御装置
C1、C2 冷媒
H1 熱媒
HP1 主動力源の圧縮機
HP2 補助動力源の圧縮機
L 循環液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 combined heat source heat pump apparatus 2 heat radiation terminal 3 heating heat exchange part 4 underground heat heat pump apparatus 5 air heat heat pump apparatus 6, 6A, 6B control apparatus 31 heating circulation circuit 32 heating circulation pump 34 terminal temperature sensor 41 1st heating heat exchanger 42a, 42b Temperature sensor 43 first compressor 44 first expansion valve 45 underground heat source heat exchanger 46 heat medium circulating passage 47 underground heat circulation pump 48 underground heat exchanger 51 second heating heat exchanger 52a, 52b temperature Sensor 53 Second compressor 54 Second expansion valve 55 Air heat source heat exchanger 57 Outside air temperature sensor 61 Ground heat pump control device 62 Air heat heat pump control device C1, C2 Refrigerant H1 Heat medium HP1 Compressor of main power source HP L Auxiliary power source compressor L Circulating fluid

Claims (1)

放熱端末に循環液を循環させる加熱循環ポンプを有する加熱循環回路と、
この加熱循環回路に配設された凝縮器としての第1加熱熱交換器と、
前記加熱循環回路に配設された凝縮器としての第2加熱熱交換器と、
地中熱を熱源として回路内を循環する冷媒を圧縮する第1圧縮機を備え前記第1加熱熱交換器を介して前記循環液を加熱する第1ヒートポンプ回路と、
空気熱を熱源として回路内を循環する冷媒を圧縮する第2圧縮機を備え前記第2加熱熱交換器を介して前記循環液を加熱する第2ヒートポンプ回路と、
前記循環液の温度を計測する端末温度センサと、
外気温度を計測する外気温センサと、動作を制御する制御装置とを有し、
前記第1加熱熱交換器は、前記加熱循環回路における第2加熱熱交換器の上流側に直列に配設され、
前記循環液を加熱する暖房運転を行う複合熱源ヒートポンプ装置において、
前記制御装置は、前記外気温度が所定の基準温度よりも高い場合には、前記第2ヒートポンプ回路の前記第2圧縮機を主動力源とし前記第1ヒートポンプ回路の前記第1圧縮機を補助動力源として駆動し、前記外気温度が所定の基準温度よりも低い場合には、前記第1ヒートポンプ回路の前記第1圧縮機を主動力源とし前記第2ヒートポンプ回路の前記第2圧縮機を補助動力源として駆動し、加熱された前記循環液の温度が設定された目標温度に到達したら、主動力源より先に補助動力源の圧縮機回転速度を減少させるものであって、
前記制御装置は、前記第2ヒートポンプ回路の前記第2圧縮機を主動力源とし前記第1ヒートポンプ回路の前記第1圧縮機を補助動力源として駆動させる前記暖房運転時に、前記第2ヒートポンプ回路の除霜運転の頻度を検出し、検出された前記除霜運転の頻度が予め設定された複数回の所定頻度以上の場合には、前記第1ヒートポンプ回路の前記第1圧縮機を主動力源とし前記第2ヒートポンプ回路の前記第2圧縮機を補助動力源として切り替えて制御するようにした事を特徴とする複合熱源ヒートポンプ装置。
A heating circulation circuit having a heating circulation pump for circulating the circulating fluid to the heat radiation terminal;
A first heating heat exchanger as a condenser disposed in the heating circuit;
A second heating heat exchanger as a condenser disposed in the heating circulation circuit;
A first heat pump circuit including a first compressor for compressing a refrigerant circulating in the circuit using ground heat as a heat source, and heating the circulating fluid via the first heating heat exchanger;
A second heat pump circuit provided with a second compressor for compressing a refrigerant circulating in the circuit using air heat as a heat source, and heating the circulating fluid via the second heating heat exchanger;
A terminal temperature sensor that measures the temperature of the circulating fluid;
It has an outside air temperature sensor that measures the outside air temperature, and a control device that controls the operation,
The first heating heat exchanger is disposed in series upstream of the second heating heat exchanger in the heating circuit.
In the combined heat source heat pump apparatus performing a heating operation for heating the circulating fluid,
The controller uses the second compressor of the second heat pump circuit as a main power source and the first compressor of the first heat pump circuit as auxiliary power when the outside air temperature is higher than a predetermined reference temperature. Drive as a source, and when the outside air temperature is lower than a predetermined reference temperature, use the first compressor of the first heat pump circuit as a main power source and the second compressor of the second heat pump circuit as auxiliary power When the temperature of the circulating fluid, which is driven as a source and heated, reaches a set target temperature, the compressor rotational speed of the auxiliary power source is decreased prior to the main power source,
The control device drives the second compressor of the second heat pump circuit as a main power source and drives the first compressor of the first heat pump circuit as an auxiliary power source during the heating operation. The frequency of the defrosting operation is detected, and when the detected frequency of the defrosting operation is equal to or more than a predetermined number of times set in advance, the first compressor of the first heat pump circuit is used as a main power source A complex heat source heat pump system characterized in that the second compressor of the second heat pump circuit is switched and controlled as an auxiliary power source.
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