[发明专利]热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及热泵系统，尤其涉及通过将进行水介质的冷却运转或加热运转的多个利用单元连接到具有多个热源侧热交换器的热源单元而构成的、能进行冷却运转及加热运转的同时运转的热泵系统。

背景技术

目前，存在一种专利文献1(日本专利特开2006－343052号公报)中所示的空调装置。该空调装置(热泵系统)是通过将具有室内热交换器(利用侧热交换器)的多个室内机(利用单元)连接到具有压缩机和第一及第二室外热交换器(多个热源侧热交换器)的室外机(热源单元)而构成的。该热泵系统能进行制冷运转(冷却运转)及制热运转(加热运转)的同时运转。更具体而言，在针对每个利用单元设定了冷却运转或加热运转的状态下，该热泵系统能进行根据多个利用单元整体的热负载使多个热源侧热交换器作为制冷剂的蒸发器或制冷剂的散热器起作用，从而与多个利用单元整体的热负载平衡的运转。

发明内容

在上述现有热泵系统中，在进行冷却运转的利用单元和进行加热运转的利用单元并存的情况下，多个利用单元整体的热负载有变小的倾向。因此，对多个热源侧热交换器所要求的热负载变小，需使多个热源侧热交换器的一部分作为制冷剂的散热器起作用，且使其余部分作为制冷剂的蒸发器起作用。而且，为了进行加热运转，需将相当于作为制冷剂的散热器起作用的利用侧热交换器和热源侧热交换器中的制冷剂的饱和温度的冷凝温度维持在规定温度以上。即，在冷却运转和加热运转并存的情况下，需将冷凝温度维持在规定温度以上，并使多个热源侧热交换器的一部分作为制冷剂的散热器起作用，且使其余部分作为制冷剂的蒸发器起作用，以与多个利用单元整体的热负载平衡。

然而，尽管对多个热源侧热交换器所要求的热负载较小，但利用上述多个热源侧热交换器来与多个利用单元整体的热负载平衡的运转仍会增加压缩机的运转容量。因此，存在压缩机的消耗功率较大、运转效率较低这样的问题。另外，当形成低外部气体温度的条件时，作为制冷剂的散热器起作用的热源侧热交换器的散热能力有变大的倾向。因此，存在难以利用多个热源侧热交换器来与多个利用单元整体的热负载平衡这样的问题。特别地，在采用具有以下利用侧热交换器的利用单元的情况下，需将加热运转时的冷凝温度维持在50℃左右以上，在冷却运转时，该利用侧热交换器通过制冷剂与水介质之间的热交换而在制冷剂蒸发的同时对水介质进行冷却，在加热运转时，该利用侧热交换器通过制冷剂与水介质之间的热交换而在制冷剂散热的同时对水介质进行加热。因此，在采用具有进行制冷剂的冷却或加热的利用侧热交换器的利用单元的情况下，在外部气体温度低且冷却运转和加热运转并存的情况下，作为制冷剂的散热器起作用的热源侧热交换器的散热能力增大的倾向变强，运转效率降低的问题进一步显著。

本发明的技术问题在于，在通过将进行水介质的冷却运转或加热运转的多个利用单元连接到具有多个热源侧热交换器的热源单元而构成的、能进行冷却运转及加热运转的同时运转的热泵系统中，即便在外部气体低且冷却运转和加热运转并存的情况下，也能高效地进行运转。

本发明第一技术方案的热泵系统具有热源侧制冷剂回路和控制部。热源侧制冷剂回路是通过将具有利用侧热交换器的多个利用单元连接到具有对热源侧制冷剂进行压缩的热源侧压缩机和多个热源侧热交换器的热源单元而构成的。在针对每个利用单元设定了通过热源侧制冷剂在利用侧热交换器中的蒸发来冷却水介质的冷却运转或通过热源侧制冷剂在利用侧热交换器中的散热来加热水介质的加热运转的状态下，控制部能进行根据多个利用单元整体的热负载使多个热源侧热交换器作为热源侧制冷剂的蒸发器或热源侧制冷剂的散热器起作用，从而与多个利用单元整体的热负载平衡的运转。另外，各利用单元还具有利用侧制冷剂回路，该利用侧制冷剂回路是通过将对利用侧制冷剂进行压缩的利用侧压缩机与通过利用侧制冷剂和水介质之间的热交换来加热水介质的制冷剂－水热交换器连接在一起而构成的。在利用侧制冷剂回路中，在加热运转时，制冷剂－水热交换器作为利用侧制冷剂的散热器起作用，利用侧热交换器作为利用侧制冷剂的蒸发器起作用、且作为热源侧制冷剂的散热器起作用。此外，在外部气体温度处于25℃以下、且冷却运转和加热运转并存的情况下，控制部进行运转，以使作为制冷剂的散热器起作用的热源侧热交换器中的热源侧冷凝温度低于40℃，该热源侧冷凝温度相当于热源侧制冷剂的饱和温度。