[发明专利]热交换装置的控制方法、热交换装置以及水冷式热泵制冷制热装置、水冷式热泵装置

说明书

提供一种能够有效地活用热源中的热能的热交换装置。该热交换装置具备热媒液循环流路(7)，该热媒液循环流路(7)具有在与第二热交换部(5)之间进行热交换的第一热交换部(6)，在热媒液循环流路(7)中循环有一定量的第一热媒液(9)。通过供给管(12)来连结保有第二热媒液(10)的热源(11)与热媒液循环流路(7)，第二热媒液(10)与第一热媒液(9)的温度具有温度差。供给管(12)与所述第一热交换部(6)的入口端(13)所在的一侧连结，并且在该第一热交换部(6)的出口端(16)所在的一侧连结有排出管(19)。经由供给管(12)向入口端(13)所在的一侧供给需要量的第二热媒液(10)，以使得出口端(16)处的第一热媒液(9)的检测温度维持所需设定温度。从排出管(19)排出与所供给的第二热媒液(10)等量的第一热媒液(9)。

技术领域

本发明涉及能够高效地利用地热等热源的热交换装置的控制方法以及热交换装置。另外，涉及使用该热交换装置的水冷式热泵制冷制热装置和水冷式热泵装置。

背景技术

在专利文献1、专利文献2中记载有将地热用作热源的热交换装置的一例。这些热交换装置将在一年内保持为大致一定温度(例如，在福井县为15℃左右)的地热用作热源，如图18所示，专利文献1所涉及的热交换装置a在由有底的圆筒状壳体覆盖将地基挖掘至所需深度而设置的孔部的内壁部而形成的热交换储存槽b中储存有热媒液c。然后，第一管体f与能够在需要散热的热交换区域中散热或者能够在需要吸热的热交换区域中吸热的热交换部d的一方的端部e连结，并且第二管体h与热交换部d的另一方的端部g连结，该第一管体f的端部分j和该第二管体h的端部分k均隔着所需间隔而配置在所述热交换储存槽b内，该第一管体f的下端开口m位于上方，该第二管体h的下端开口p位于下方。另外，通过驱动配设在所述第一管体f或者所述第二管体h的中间所需部位的泵q，所述热交换储存槽b内的热媒液c被送至所述热交换部d，并且所述热媒液c从所述热交换部d返回至所述热交换储存槽b内。

即，形成有使所述热媒液c在热交换储存槽b和热交换部d循环的循环流路r，通过所述泵q的驱动，所述热媒液c在该循环流路r中循环。如图18和图19所示，该循环的方向能够通过使用了三通阀的流路切换装置i来进行切换。

对于地下埋设的所述热交换储存槽b内的热媒液的温度，鉴于其上侧部分s较高且下侧部分t较低，通过所述泵q的驱动，在冬季如图18所示，将位于上方的所述下端开口m作为流入口而将温度较高的热媒液c向所述热交换部d供应，并且使热媒液c从位于下方的所述下端开口p返回至热交换储存槽b内。相反，在夏季如图19所示，将位于下方的所述下端开口p作为流入口而将热交换储存槽b内的、温度较低的热媒液c向所述热交换部d供应，并且将位于上方的所述下端开口m作为流出口而使热媒液c返回至热交换储存槽b内。

而且，在专利文献1中记载了通过所述热交换部d来进行建筑物的制冷制热等。图18～图19示出为了构成水冷式热泵制冷制热装置(以下，也称为制冷制热装置)v而应用了该结构的热交换装置a的情况。

在通过该制冷制热装置v对负载侧进行制热时，如图18所示，在所述热交换储存槽b中经由该壁部w吸收地热而成的所述热媒液c通过所述泵q的所述驱动而被输送至作为热泵y的蒸发部的第一热交换器a1。在该第一热交换器a1中，从输送来的热媒液c朝向通过了膨胀阀b1的低温且低压的热泵热媒散热，由此对该热泵热媒进行加热。在该热泵热媒被压缩机a3压缩而升温之后，在设置于负载侧c1的作为冷凝部的第二热交换器d1中，在该热泵热媒与该负载侧c1的空气之间进行热交换，从而能够向该负载侧c1散热而对该负载侧c1进行制热。

相反，在夏季对所述负载侧c1进行制冷时，如图19所示，该负载侧c1的空气的热量被所述第二热交换器d1的吸热管的热媒吸收，该热媒在被压缩机a3压缩之后，在作为冷凝部的第一热交换器a1中向所述热媒液c散热。吸热后的热媒液c通过所述泵q的压力而被输送至所述热交换储存槽b，在该热交换储存槽b中，经由该壁部w朝向地下散热，之后，返回所述第一热交换器a1。