CN102713451A - 空调供热水复合系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供在制冷循环时的制冷制热循环同时运转时，在负荷侧单元进行全数制冷运转、且供热水负荷（制热负荷）较小的情况下，降低空调用制冷剂系统的输入而提高系统COP的空调供热水复合系统。空调供热水复合系统（A）在制冷运转循环状态下，在负荷侧单元（30）的制热负荷及供热水单元（40）的供热水负荷小于规定的基准值时，使热源单元（10）的目标冷凝温度降低。

Description

空调供热水复合系统

技术领域

本发明涉及搭载热泵循环、能同时提供空调负荷及供热水负荷的空调供热水复合系统。

背景技术

以往，存在这样的空调供热水复合系统，该空调供热水复合系统通过在具有压缩机、制冷制热切换阀、室外热交换器、节流装置、多个室内热交换器及储液器的空调制冷剂系统的冷凝器的一部分上阶梯式（cascade）连接具有压缩机、水热交换器、节流装置及制冷剂－制冷剂热交换器的供热水制冷剂系统而能同时提供制冷负荷、制热负荷及供热水负荷。在这样的空调供热水复合系统中，提出将空调制冷剂系统的排热供给到供热水制冷剂系统来进行高效率的运转的方案（例如，参照专利文献1及专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004－132647号公报（第1页、图1等）

专利文献2:日本特愿平1－91364号公报（第1页、图2等）

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1记载的空调供热水复合系统的运转方法中，在制冷负荷较高、且供热水负荷较小的情况下，在对冷凝温度控制进行与制热空调同样的控制时，会导致热源单元（室外机）侧的压缩机输会过大。于是，系统输入变大，因此，可能发生不能实现高效率的运转的现象，存在系统COP（制冷系数）变差的情况。该情况在未使用供热水设备的空调用制冷剂系统中也同样存在。

作为冷暖切换机型中的制热能力降低方法，有降低在制冷剂回路中流动的制冷剂循环量的方法（降低节流装置的开度的方法）和使制冷剂冷凝温度降低、缩小室内吸入温度和制冷剂冷凝温度的差的方法。在上述制热能力降低方法中，越为低负荷，前者方法越能使压缩机运转频率降低，后者方法由于高压降低而能使室外机输入降低。但是，在冷暖自由机型中，在制冷负荷较高的情况下，认为前者方法情况下的制冷能力会降低，系统COP变差。另外，在后者方法的情况下，与专利文献1记载的空调供热水复合系统同样地系统COP可能变差。

本发明是为了解决上述的课题而做成的，其目的在于提供在制冷循环时的制冷制热同时运转时，在负荷侧单元进行全数制冷运转、且供热水负荷（制热负荷）较小的情况下，降低空调用制冷剂系统的输入而提高系统COP的空调供热水复合系统。

用于解决课题的方案

本发明的空调供热水复合系统具有：至少1台热源单元，其至少搭载有热源侧压缩机及热源侧热交换器；多台负荷侧单元，其与所述热源单元并列地连接，至少搭载有负荷侧热交换器；供热水单元，其与所述热源单元列地并连接，至少搭载有制冷剂－制冷剂热交换器、水热交换器及供热水单元侧压缩机；至少1台中继机，其设于所述热源单元和所述负荷侧单元及所述供热水单元之间，将由所述热源单元生成的热能或冷能传递到所述负荷侧单元及所述供热水单元，其特征在于，在制冷运转循环状态下，在所述负荷侧单元的制热负荷及所述供热水单元的供热水负荷小于规定的基准值时，使所述热源单元的目标冷凝温度降低。

发明效果

采用本发明的空调供热水复合系统，能降低系统输入最占优势的热源侧压缩机输入，因此，即使供热水单元侧压缩机输入增加，作为系统输入也能降低，能提高系统COP。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的空调供热水复合系统的制冷剂回路构成的一例的制冷剂回路图。

图2是表示空调用制冷剂系统侧及供热水用制冷剂系统侧的制冷剂状态的变化的p－h线图。

图3是表示主制冷运转时的空调供热水复合系统所执行的控制处理的流程的一例的流程图。

图4是表示空调用制冷剂系统侧及供热水用制冷剂系统侧的制冷剂状态的变化的p－h线图。

图5是表示主制热运转时的空调供热水复合系统所执行的控制处理的流程的一例的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的实施方式的空调供热水复合系统A的制冷剂回路构成的一例的制冷剂回路图。图2是表示空调用制冷剂系统100侧及供热水用制冷剂系统200侧的制冷剂状态的变化的p－h线图。基于图1及图2说明空调供热水复合系统A的制冷剂回路构成及动作。该空调供热水复合系统A是将空调用制冷剂系统100及供热水用制冷剂系统200的两个冷冻循环（热泵循环）整合为一个而成。另外，包括图1在内，在以下的附图中，存在各构成构件的大小的关系与实际不同的情况。

本实施方式的空调供热水复合系统A设置于大厦、公寓、旅馆等，通过利用使制冷剂（空调用制冷剂、供热水用制冷剂）循环的冷冻循环，能同时供给制冷负荷、制热负荷及供热水负荷。空调供热水复合系统A至少具有热源单元（室外机）10、冷暖分支单元（中继机）20、负荷侧单元（室内机）30和供热水单元40。

［空调用制冷剂系统100］

｛构成｝

空调用制冷剂系统100由热源单元10、负荷侧单元30（负荷侧单元30a、负荷侧单元30b）、冷暖分支单元20和供热水单元40的一部分构成。其中，负荷侧单元30、供热水单元40经由冷暖分支单元20以与热源单元10并列的方式与热源单元10相连接。而且，通过设置于热源单元10和负荷侧单元30、供热水单元40之间的冷暖分支单元20切换空调用制冷剂的流动来发挥负荷侧单元30、供热水单元40的功能。

热源单元10和冷暖分支单元20通过作为制冷剂配管的高压主管1、作为制冷剂配管的低压主管2相连接而联络。冷暖分支单元20和负荷侧单元30a通过作为制冷剂配管的液体支管3a、作为制冷剂配管的气体支管4a相连接而联络。冷暖分支单元20和负荷侧单元30b通过作为制冷剂配管的液体支管3b、作为制冷剂配管的气体支管4b相连接而联络。冷暖分支单元20和供热水单元40通过作为制冷剂配管的液体支管3c、作为制冷剂配管的气体支管4c相连接而联络。

｛热源单元10｝

热源单元10具有经由冷暖分支单元20对负荷侧单元30、供热水单元40供给热能或冷能的功能。在该热源单元10以串联连接方式搭载有压缩机（热源侧压缩机）11、作为流路切换部件的四通阀12、热源侧热交换器13a和储液器15。另外，在热源单元10的热源侧热交换器13a的附近位置设置有用于向热源侧热交换器13a供给空气的风扇等的送风机13b。

压缩机11吸入在低压主管2中流动的空调用制冷剂，将该空调用制冷剂压缩而使其成为高温、高压的状态。压缩机11能将吸入的空调用制冷剂压缩为高压状态即可，并不特别限定类型。例如，能利用往复型、转子型、涡旋型或螺杆型等各种类型来构成压缩机11。该压缩机11由能通过变换器改变转速地进行控制的类型构成即可。

四通阀12能根据所要求的运转模式切换空调用制冷剂的流动。热源侧热交换器13a在制冷循环时作为散热器（冷凝器）发挥功能，热源侧热交换器13a在制热循环时作为蒸发器发挥功能，在从送风机13b供给来的空气与空调用制冷剂之间进行热交换，使空调用制冷剂冷凝液化或蒸发气化。另外，在制冷循环时进行制冷制热混合运转的情况下，冷凝时，需要调整为使制冷剂冷凝至液体和气体二相域的状态。储液器（accumulator）15配置于压缩机11的吸入侧，用于贮存过多的空调用制冷剂。另外，储液器15只要是能贮存过多的空调用制冷剂的容器即可。

另外，热源单元10在热源侧热交换器13a与冷暖分支单元20之间的高压主管1设有仅容许空调用制冷剂向规定的方向（从热源单元10向冷暖分支单元20的方向）流动的止回阀14a，在四通阀12与冷暖分支单元20之间的低压主管2设有仅容许空调用制冷剂向规定的方向（从冷暖分支单元20向热源单元10的方向）流动的止回阀14d。

高压主管1和低压主管2通过将止回阀14a的上游侧与止回阀14d的上游侧连接起来的第1连接配管130和将止回阀14a的下游侧与止回阀14d的下游侧连接起来的第2连接配管131相连接。在第1连接配管130上设有仅容许空调用制冷剂从低压主管2向高压主管1的方向流通的止回阀14c。在第2连接配管131上也设有仅容许空调用制冷剂从低压主管2向高压主管1的方向流通的止回阀14b。

｛负荷侧单元30｝

负荷侧单元30具有接受来自热源单元10的热能或冷能的供给而负责制热负荷或制冷负荷的功能。在负荷侧单元30以串联连接方式搭载有负荷侧节流装置32和负荷侧热交换器（室内热交换器）31。另外，在图1中，例示搭载两台负荷侧单元30的状态，但台数并不特别限定。另外，在负荷侧单元30的负荷侧热交换器31的附近设置用于向负荷侧热交换器31供给空气的风扇等的送风机即可。

负荷侧节流装置32具有作为减压阀、膨胀阀的功能，将空调用制冷剂减压而使其膨胀。该负荷侧节流装置32能改变开度地进行控制，由例如利用电子式膨胀阀的致密的流量控制部件、毛细管等的便宜的制冷剂流量调节部件等构成即可。负荷侧热交换器31在制热循环时作为散热器（冷凝器）发挥功能，在制冷循环时作为蒸发器发挥功能，负荷侧热交换器31在从图示省略的送风机供给的空气和空调用制冷剂之间进行热交换，使空调用制冷剂冷凝液化或蒸发气化。

｛冷暖分支单元20｝

冷暖分支单元20将利用侧单元（负荷侧单元30、供热水单元40）和热源单元10相连接，具有通过择一地开闭电磁阀24a、电磁阀24b、电磁阀24c来决定是将负荷侧热交换器31作为散热器或蒸发器还是将制冷剂－制冷剂热交换器41作为冷水器或供热水机的功能。该冷暖分支单元20至少具有气液分离器21、电磁阀24a、电磁阀24b、电磁阀24c、节流装置22、旁通用节流装置23。

电磁阀24a设置为三方中的一个与低压主管2相连接、三方中的一个与气体支管4a相连接、三方中的一个与气液分离器21相连接。电磁阀24b设置为三方中的一个与低压主管2相连接、三方中的一个与气体支管4b相连接、三方中的一个与气液分离器21相连接。电磁阀24c设置为三方中的一个与低压主管2相连接、三方中的一个与气体支管4c相连接、三方中的一个与气液分离器21相连接。

气液分离器21用于将空调用制冷剂分离为气体制冷剂和液体制冷剂，气液分离器21设于高压主管1中，一方通过制冷剂配管与电磁阀（电磁阀24a、电磁阀24b、电磁阀24c）相连接，另一方与节流装置22相连接。节流装置22设于气液分离器21的液体制冷剂的流动的下游侧，用于将空调用制冷剂减压而使其膨胀。旁通用节流装置23设于在节流装置22的下游侧分支而与低压主管2相连接的制冷剂配管中，用于将空调用制剂减压而使其膨胀。节流装置22及旁通用节流装置23能改变开度地进行控制，由例如利用电子式膨胀阀的致密的流量控制部件、毛细管等的便宜的制冷剂流量调节部件等构成即可。

｛供热水单元40的一部分｝

供热水单元40的一部分具有将来自热源单元10的热能或冷能通过制冷剂－制冷剂热交换器41供给到供热水用制冷剂系统200的功能。供热水单元的一部分由制冷剂－制冷剂热交换器41的空调用制冷剂侧及空调用制冷剂系统侧节流装置45构成，构成空调用制冷剂系统100的一部分。即，空调用制冷剂系统100和供热水用制冷剂系统200通过制冷剂－制冷剂热交换器41相连接。

制冷剂－制冷剂热交换器41于在供热水用制冷剂系统200中循环的供热水用制冷剂和在空调用制冷剂系统100中循环的空调用制冷剂之间进行热交换。空调用制冷剂系统侧节流装置45与负荷侧节流装置（负荷侧节流装置32a、负荷侧节流装置32b）同样地具有作为减压阀、膨胀阀的功能，用于将空调用制冷剂减压而使其膨胀。该空调用制冷剂系统侧节流装置45能改变开度地进行控制，由例如利用电子式膨胀阀的致密的流量控制部件、毛细管等的便宜的制冷剂流量调节部件等构成即可。

如以上所述，空调用制冷剂系统100通过如下方式成立：将压缩机11、四通阀12、负荷侧热交换器31、负荷侧节流装置32及热源侧热交换器13a串联地相连接，将压缩机11、四通阀12、制冷剂－制冷剂热交换器41、空调用制冷剂系统侧节流装置45及热源侧热交换器13a串联地相连接，经由冷暖分支单元20与负荷侧热交换器31和制冷剂－制冷剂热交换器41并列地相连接，从而使空调用制冷剂循环。

｛动作｝

空调供热水复合系统A所执行的运转模式存在有下述模式：在制冷运转循环状态下驱动的全部的负荷侧单元30（负荷侧单元30a、负荷侧单元30b）执行制冷运转的全制冷运转模式、在制热运转循环状态下驱动的全部的负荷侧单元30执行制热运转的全制热运转模式、在制冷运转循环状态的冷暖混合运转时制冷负荷较大的主制冷运转模式及在制热运转循环状态的冷暖混合运转时制热负荷较大的主制热运转模式。另外，在主制冷运转模式及主制热运转模式下，负荷侧单元30a负责制冷负荷，负荷侧单元30b负责制热负荷。

（全制冷运转模式）

低压的气体制冷剂被压缩机11吸入。在压缩机11成为高温、高压的空调用制冷剂从压缩机11排出，经由四通阀12流入热源侧热交换器13a。流入到热源侧热交换器13a的高压气体制冷剂通过与从送风机13b供给来的空气进行热交换而散热，成为高压的液体制冷剂，经由止回阀14a通过高压主管1从热源单元10流出。从热源单元10流出的高压液体制冷剂流入冷暖分支单元20的气液分离器21。

流入到气液分离器21的高压液体制冷剂从气液分离器21流出，经由节流装置22分流到液体支管3a和液体支管3b。分流到液体支管3a和液体支管3b的制冷剂分别流入负荷侧单元30a和负荷侧单元30b。流入到负荷侧单元30a和负荷侧单元30b的制冷剂被负荷侧节流装置32a和负荷侧节流装置32b减压而成为低压的液体和气体的二相制冷剂或低压的液体制冷剂，流入负荷侧热交换器31a和负荷侧热交换器31b。

流入到负荷侧热交换器31a和负荷侧热交换器31b的低压制冷剂在负荷侧热交换器31a和负荷侧热交换器31b分别蒸发，成为低压气体制冷剂，从负荷侧热交换器31a和负荷侧热交换器31b流出。从负荷侧热交换器31a和负荷侧热交换器31b流出的低压气体制冷剂在气体支管4a和气体支管4b中流动，经由电磁阀24a和电磁阀24b后合流，然后通过低压主管2从冷暖分支单元20流出。从冷暖分支单元20流出的低压气体制冷剂流入热源单元10，经由止回阀14d、四通阀12、储液器15再次被压缩机11吸入。

（全制热运转模式）

低压的气体制冷剂被压缩机11吸入。在压缩机11成为高温、高压的空调用制冷剂从压缩机11排出，经由四通阀12、止回阀14b，通过高压主管1从热源单元10流出。从热源单元10流出的高压气体制冷剂流入冷暖分支单元20的气液分离器21。流入到气液分离器21的高压气体制冷剂从气液分离器21流出后分流，经由电磁阀24a和电磁阀24b，在气体支管4a和气体支管4b中流动。

在气体支管4a和气体支管4b中流动的制冷剂分别流入负荷侧单元30a和负荷侧单元30b。流入到负荷侧单元30a和负荷侧单元30b的制冷剂流入负荷侧热交换器31a和负荷侧热交换器31b。流入到负荷侧热交换器31a和负荷侧热交换器31b的高压气体制冷剂在负荷侧热交换器31a和负荷侧热交换器31b分别冷凝（散热），成为高压液体制冷剂，从负荷侧热交换器31a和负荷侧热交换器31b流出。从负荷侧热交换器31a和负荷侧热交换器31b流出的高压液体制冷剂在负荷侧节流装置32a和负荷侧节流装置32b被减压而成为低压的液体和气体的二相制冷剂或低压的液体制冷剂，通过液体支管3a和液体支管3b从负荷侧单元30a和负荷侧单元30b流出。

通过液体支管3a和液体支管3b从负荷侧单元30a和负荷侧单元30b流出的低压制冷剂，在合流后经由旁通用节流装置23，通过低压主管2从冷暖分支单元20流出。从冷暖分支单元20流出的低压制冷剂流入热源单元10，通过止回阀14c流入热源侧热交换器13a。流入到热源侧热交换器13a的低压制冷剂通过与从送风机13b供给来的空气进行热交换而成为低压气体制冷剂，从热源侧热交换器13a流出。从热源侧热交换器13a流出的制冷剂经由四通阀12、储液器15再次被压缩机11吸入。

（全制冷运转模式）

低压的气体制冷剂被压缩机11吸入。在压缩机11成为高温、高压的空调用制冷剂从压缩机11排出，经由四通阀12流入热源侧热交换器13a。流入到热源侧热交换器13a的高压气体制冷剂与从送风机13b供给来的空气进行热交换而散热，成为高压的液体和气体的二相制冷剂，经由止回阀14a通过高压主管1从热源单元10流出。从热源单元10流出的高压二相制冷剂流入冷暖分支单元20的气液分离器21。

流入到气液分离器21的高压二相制冷剂被分离为高压的饱和气体制冷剂和高压的饱和液体制冷剂后流出。从气液分离器21流出的高压的饱和气体制冷剂经由电磁阀24b在气体支管4b中流动而流入负荷侧单元30b。流入到负荷侧单元30b的高压气体制冷剂在负荷侧热交换器31b冷凝而成为高压液体制冷剂。该高压液体制冷剂在负荷侧节流装置32b被减压而成为中间压的液体和气体的二相制冷剂或中间压的液体制冷剂，向液体支管3b流动，作为制冷时所用的制冷剂被再利用。

另一方面，从气液分离器21流出的高压的饱和液体制冷剂，经由节流装置22，与在液体支管3b中流动的制冷剂合流后在液体支管3a中流动而流入负荷侧单元30a。流入到负荷侧单元30a的制冷剂在负荷侧节流装置32a被减压而成为低压的液体和气体的二相制冷剂或低压的液体制冷剂，流入负荷侧热交换器31a。流入到负荷侧热交换器31a的低压制冷剂在负荷侧热交换器31a蒸发，成为低压气体制冷剂，从负荷侧热交换器31a流出。从负荷侧热交换器31a流出的低压气体制冷剂在气体支管4a中流动，经由电磁阀24a后通过低压主管2从冷暖分支单元20流出。

此时，在滞留于液体管路（负荷侧热交换器31b、液体支管3a、气体支管4a、节流装置22、旁通用节流装置23）区间的液体制冷剂量变多时，液体管路的压力上升，与负荷侧单元30b的主侧的压力差变小，因此，流到负荷侧单元30b的制冷剂循环量变少，制热能力降低。因此，在空调供热水复合系统A中，为了使滞留于液体管路的液体逃出，通过适度地打开旁通用节流装置23，能使滞留于液体管路的液体向低压主管2流动，谋求调整液体管路的压力。因此，在低压主管2中，由于混入有从负荷侧单元30a流出的低压的气体制冷剂和从旁通用节流装置23流出的低压的液体制冷剂或低压的气体制冷剂与液体制冷剂的二相制冷剂，而流动有低压的气体制冷剂和液体制冷剂的二相制冷剂。

通过低压主管2从冷暖分支单元20流出的低压的气体制冷剂和液体制冷剂的二相制冷剂流入热源单元10，经由止回阀14d、四通阀12、储液器15再次被压缩机11吸入。

（主制热运转模式）

低压的气体制冷剂被压缩机11吸入。在压缩机11成为高温、高压的空调用制冷剂从压缩机11排出，经由四通阀12、止回阀14b通过高压主管1从热源单元10流出。从热源单元10流出的高压气体制冷剂流入冷暖分支单元20的气液分离器21。流入到气液分离器21的高压气体制冷剂从气液分离器21流出，经由电磁阀24b在气体支管4b中流动。

在气体支管4b中流动的高压气体制冷剂流入负荷侧单元30b。流入到负荷侧单元30b的制冷剂流入负荷侧热交换器31b。流入到负荷侧热交换器31b的高压气体制冷剂在负荷侧热交换器31b冷凝（散热），成为高压液体制冷剂，从负荷侧热交换器31b流出。从负荷侧热交换器31b流出的高压液体制冷剂在负荷侧节流装置32b被减压而成为中间压的液体制冷剂和气体制冷剂的二相制冷剂或中间压的液体制冷剂，通过液体支管3b从负荷侧单元30b流出。

通过液体支管3b从负荷侧单元30b流出的中间压制冷剂向液体支管3a流动而流入负荷侧单元30a。流入到负荷侧单元30a的中间压制冷剂在负荷侧节流装置32a被减压而成为低压的液体制冷剂和气体制冷剂的二相制冷剂或低压的液体制冷剂，流入负荷侧热交换器31a。流入到负荷侧热交换器31a的低压制冷剂在负荷侧热交换器31a蒸发，成为低压气体制冷剂，从负荷侧热交换器31a流出。从负荷侧热交换器31a流出的低压气体制冷剂在气体支管4a中流动，经由电磁阀24a后通过低压主管2从冷暖分支单元20流出。

此时，在滞留于液体管路（负荷侧热交换器31b、液体支管3b、液体支管3a、负荷侧热交换器31a、节流装置22、旁通用节流装置23）区间的液体制冷剂量变多时，液体管路的压力上升，与负荷侧单元30b的主侧的压力差变小，因此，流到负荷侧单元30b的制冷剂循环量变少，制热能力降低。因此，在空调供热水复合系统A中，为了使滞留于液体管路的液体逃出，通过适度地打开旁通用节流装置23，能使滞留于液体管路的液体向低压主管2流动，谋求调整液体管路的压力。因此，在低压主管2中，由于混入有从负荷侧单元30a流出的低压的气体制冷剂和从旁通用节流装置23流出的低压的液体制冷剂或低压的气体制冷剂与液体制冷剂的二相制冷剂，而流动有低压的气体制冷剂和液体制冷剂的二相制冷剂。

通过低压主管2从冷暖分支单元20流出的低压的气体制冷剂和液体制冷剂的二相制冷剂流入热源单元10，通过止回阀14c流入热源侧热交换器13a。流入到热源侧热交换器13a的低压的气体制冷剂和液体制冷剂的二相制冷剂通过与从送风机13b供给来的空气进行热交换，成为低压气体制冷剂，从热源侧热交换器13a流出。从热源侧热交换器13a流出的制冷剂经由四通阀12、储液器15再次被压缩机11吸入。

［供热水用制冷剂系统200］

｛构成｝

供热水用制冷剂系统200由供热水单元40的未构成空调用制冷剂系统100的其余的一部分和通过水热交换器43执行热交换的水回路46的一部分构成。

｛供热水单元40的其余的一部分｝

供热水单元40的其余的一部分具有将通过制冷剂－制冷剂热交换器41接收到的热能或冷能通过水热交换器43供给到水回路46的功能。供热水单元的其余的一部分由供热水单元侧压缩机42、水热交换器43、供热水用制冷剂系统节流装置44及制冷剂－制冷剂热交换器41的供热水用制冷剂侧构成，构成供热水用制冷剂系统的一部分。

即，供热水单元40存在两种制冷剂系统。供热水单元40的空调用制冷剂系统100侧通过连接设置于液体支管3c和气体支管4c之间的空调用制冷剂系统侧节流装置45及制冷剂－制冷剂热交换器41的空调用制冷剂系统侧而构成。供热水单元40的供热水用制冷剂系统200侧通过利用作为制冷剂配管的气体管（气体管5、气体管6）及作为制冷剂配管的液体管（液体管7、液体管8）依次连接供热水单元侧压缩机42、水热交换器43、供热水用制冷剂系统侧节流装置44及制冷剂－制冷剂热交换器41的供热水用制冷剂系统侧而构成。

供热水单元侧压缩机42吸入供热水用制冷剂，将该供热水用制冷剂压缩而使其成为高温、高压的状态。该供热水单元侧压缩机42可以构成为能利用变换器改变转速地进行控制的类型，也可以构成为转速固定的类型。另外，供热水单元侧压缩机42只要是能将吸入的供热水用制冷剂压缩为高压状态的类型即可，并不特别限定类型。例如能利用往复型、转子型、涡旋型或螺杆型等各种类型构成供热水单元侧压缩机42。

水热交换器43于在水回路46中循环的热介质（水、防冻溶液等的流体）和在供热水用制冷剂系统200中循环的供热水用制冷剂之间进行热交换。即，供热水用制冷剂系统200和水回路46通过水热交换器43相连接。供热水用制冷剂系统侧节流装置44具有作为减压阀、膨胀阀的功能，用于将供热水用制冷剂减压而使其膨胀。该供热水用制冷剂系统侧节流装置44能改变开度地进行控制，由例如利用电子式膨胀阀的致密的流量控制部件、毛细管等的便宜的制冷剂流量调节部件等构成即可。如上所述，制冷剂－制冷剂热交换器41于在供热水用制冷剂系统200中循环的供热水用制冷剂和在空调用制冷剂系统100中循环的空调用制冷剂之间进行热交换。

｛动作｝

首先，在供热水单元侧压缩机42成为高温、高压的供热水用制冷剂从供热水单元侧压缩机42排出，在气体管6中流动而流入水热交换器43。在该水热交换器43中，通过使流入的供热水用制冷剂散热而对在水回路46中循环的水进行加热。从水热交换器43流出的供热水用制冷剂在液体管7中流动，用供热水用制冷剂系统侧节流装置44膨胀至空调用制冷剂系统100的制冷剂－制冷剂热交换器41的出口温度以下。膨胀的供热水用制冷剂在液体管8中流动，用制冷剂－制冷剂热交换器41从在空调用制冷剂系统侧中流动的空调用制冷剂受热而蒸发。从制冷剂－制冷剂热交换器41流出的供热水用制冷剂在气体管5中流动而向供热水单元侧压缩机42返回。

｛水回路46的一部分｝

水回路46由图示省略的泵、贮热水箱构成。即，水回路46通过使由水热交换器43加热或冷却的水循环而成立。另外，构成水回路46的水配管由铜管、不锈钢管、钢管、氯乙烯系配管等构成即可。另外，虽作为水回路46进行了说明，但不限于水，也可以使防冻溶液等循环。

顺便说一下，空调供热水复合系统A具有控制部件300。该控制部件300具有包含空调用制冷剂系统100及供热水用制冷剂系统200的整个系统的控制功能，具有热源单元控制部件310、冷暖分支单元控制部件320、负荷侧单元控制部件330（负荷侧单元控制部件330a、负荷侧单元控制部件330b）及供热水单元控制部件340。

关于各控制部件的分配，可以提供与各个单元相对应的控制部件，为各个单元独立地进行控制的自立分散协调控制，也可以使任一个单元具有全控制部件，具有该控制部件的单元使用通信等对其它单元给予控制指令。例如，热源单元10具有热源单元控制部件310、冷暖分支单元控制部件320、负荷侧单元控制部件330，供热水单元40具有供热水单元控制部件340，热源单元10和供热水单元40能分别独立地进行控制。另外，各控制部件能通过无线或有线的通信部件350传递信息。

热源单元控制部件310具有控制空调用制冷剂系统100的制冷剂的压力状态及制冷剂的温度状态的功能。具体而言，热源单元控制部件310具有通过控制压缩机11的运转频率或使热源侧热交换器13a的热交换面积变化或控制送风机13b的风扇转速来切换四通阀12的功能。

冷暖分支单元控制部件320具有控制冷暖分支单元20的节流装置22、旁通用节流装置23的开度、电磁阀（电磁阀24a、电磁阀24b、电磁阀24c）的开闭等的功能。

负荷侧单元控制部件330具有控制负荷侧单元30的制冷运转时的过热度、负荷侧单元30的制热运转时的过冷却度的功能。具体而言，负荷侧单元控制部件330具有使负荷侧热交换器31的热交换面积变化或控制图示省略的送风机的风扇转速或控制负荷侧节流装置32的开度的功能。

供热水单元控制部件340具有综合控制供热水用制冷剂系统200的功能。具体而言，具有控制供热水单元侧压缩机42的运转频率或控制供热水用制冷剂系统节流装置44的开度的功能。

另外，虽未图示，但预先在空调供热水复合系统A中设置用于检测空调用制冷剂的排出压力的传感器、用于检测空调用制冷剂的吸入压力的传感器、用于检测空调用制冷剂的排出温度的传感器、用于检测空调制冷剂的吸引温度的传感器、用于检测流出流入热源侧热交换器13a的空调用制冷剂的温度的传感器、用于检测进入热源单元10的外气温度的传感器、用于检测流出流入负荷侧热交换器31的空调用制冷剂的温度的传感器、用于检测贮存在图示省略的贮热水箱内的水的温度的传感器等即可。将由上述各种传感器检测到的信息（温度信息、压力信息等的测量信息312）输送到控制部件300，利用于各驱动器的控制。

首先，说明主制冷运转模式时的控制处理。

为了将空调用制冷剂系统100的蒸发温度控制为任意地设定的目标值，利用热源单元控制部件310，通过使作为控制指令311的一部分的压缩机11的运转频率变化来进行控制。另外，为了将空调用制冷剂系统100的冷凝温度控制为任意地设定的目标值，利用热源单元控制部件310，通过使作为控制指令311的一部分的热源侧热交换器13a的热交换容量变化来进行控制。另外，控制指令311基于从热源单元10获得的测量信息312决定。

在此，热源单元控制部件310、供热水单元控制部件340以例如彼此独立地进行控制的情况为例进行说明。在主制冷运转模式时，以负荷侧单元30运转的负荷侧单元30都进行制冷运转、且供热水负荷小于规定的基准值的状态的情况下，即，在空调用制冷剂系统100的冷凝侧的负荷小于规定的基准值的情况下，维持冷凝温度的目标值较高的状态，会使压缩机11的输入增加，导致执行不是高效率的运转。

规定的基准值可以是计算例如供热水单元40的入口水温和设定温度的差或出口水温和设定温度的差温而得到的值，基于未图示的供热水用制冷剂系统200的压力传感器和温度传感器计算由冷冻循环上运算而算出的供热水能力和供热水单元40的额定能力的差而得到的值，或者，供热水单元40所具有的运转容量（例如利用各个供热水单元40各自的容量和供热水单元40的运转台数的乘积算出运转中的供热水单元40的运转容量）和制冷运转的负荷侧单元30的运转容量之比，等等，也可以组合它们。

针对该问题，在空调供热水复合系统A中，在空调用制冷剂系统100中，通过使空调用制冷剂系统100侧的目标冷凝温度降低（参照图2的（b）），也能使压缩机11的输入降低。空调用制冷剂系统100侧的目标冷凝温度的降低例如能通过使热源单元10（详细而言热源侧热交换器13a）的热交换容量增加来进行。

另外，关于降低的目标冷凝温度的目标值，例如以全制冷运转时的目标冷凝温度为目标值即可。

另一方面，在空调供热水复合系统A中，在供热水用制冷剂系统200中，由于蒸发能力降低、在回路系统中流动的制冷剂循环量降低，因此通过使供热水单元侧压缩机42的运转频率增加来维持冷凝能力（供热水能力），使供热水单元侧压缩机42的输入增加（参照图2的（a））。

空调用制冷剂系统100的压缩机11的容量多数情况下选择供热水用制冷剂系统200的供热水单元侧压缩机的容量以上。由此，关于压缩机（压缩机11、供热水单元侧压缩机42）的输入，压缩机11的输入占优势的状况较多。因此，在空调供热水复合系统A中，作为系统输入降低，系统COP提高。

作为用于使空调用制冷剂系统100的冷凝温度降低的判断基准，期望为检测到空调用制冷剂系统100的制冷侧的负荷高于冷凝侧的负荷时。例如，在主制冷运转模式时，在负荷侧单元30全进行制冷运转、且冷凝器仅是供热水单元40的情况下，上述条件唯一地满足。另外，在负荷侧单元30作为冷凝器运转（制热运转）的情况下，也可以将检测到负荷侧单元30的吸入温度和设定温度的差较小时作为用于使空调用制冷剂系统100的冷凝温度降低的判断基准。

图3是简易地表示主制冷运转时的空调供热水复合系统A所执行的控制处理的流程的一例的流程图。基于图3，说明空调供热水复合系统A所执行的主制冷运转时的控制处理的流程。另外，关于更详细的控制处理，在图5中说明。

控制部件300用于判断是否为在负荷侧单元30中作为冷凝器发挥功能的负荷侧热交换器31停止中、仅供热水单元40运转中（步骤S101）。在判断为在负荷侧单元30中作为冷凝器发挥功能的负荷侧热交换器31停止中、仅供热水单元40运转中的情况（步骤S101；是）下，控制部件300判断是否为主制冷运转（步骤S102）。在判断为是主制冷运转的情况（步骤S102；是）下，控制部件300获取计算所需要的空调用制冷剂系统100的信息（步骤S103）。另外，在步骤S103，若需要，则计算与规定的基准值对比的参数（判定信息）。

因此，控制部件300通过进行与规定的基准值的对比来判断是否为节能设定（步骤S104）。在判断为节能设定的情况（步骤S104；是）下，控制部件300使空调用制冷剂系统100的目标冷凝温度降低（步骤S105）。

另一方面，在判定为不是在负荷侧单元30中作为冷凝器发挥功能的负荷侧热交换器31停止中、仅供热水单元40运转中的情况（步骤S101；否）下，在判定为不是主制冷运转的情况（步骤S102；否）下，判定为不是节能设定的情况（步骤S104；否）下，控制部件300使目标冷凝温度返回到原始（步骤S106）。构筑成使这样一连串的控制处理每隔任意地设定的时间间隔或在运转台数变化时逐次处理即可。

图5是更详细地表示主制冷运转时的空调供热水复合系统A所执行的控制处理的流程的一例的流程图。基于图5，说明空调供热水复合系统A所执行的主制冷运转时的控制处理的流程。另外，在图5中，表示主制冷运转时的控制处理，该内容也能应用于制热运转时的控制处理。

控制部件300用于判断是否为在负荷侧单元30中作为冷凝器发挥功能的负荷侧热交换器31停止中、仅供热水单元40运转中（步骤S201）。在判断为在负荷侧单元30中作为冷凝器发挥功能的负荷侧热交换器31停止中、仅供热水单元40运转中的情况（步骤S201；是）下，控制部件300获取计算所需的空调用制冷剂系统100的信息（步骤S202）。

然后，控制部件300运算现在的输入（A）（步骤S203）。控制部件300针对现在的输入运算使冷凝温度增加ΔCT的情况下的输入预测值（B）（步骤S204）。控制部件300针对现在的输入（A）运算使冷凝温度降低ΔCT的情况下的输入预测值（C）（步骤S205）。然后，控制部件300对现在的输入（A）和输入预测值（B）进行比较（步骤S206）。在判断为现在的输入（A）大于输入预测值（B）的情况（步骤S206；是）下，控制部件300使目标冷凝温度增加ΔCT（步骤S208）。

另一方面，在判断为现在的输入（A）为输入预测值（B）以下的情况（步骤S206；否）下，控制部件300对现在的输入（A）和输入预测值（C）进行比较（步骤S207）。在判断为现在的输入（A）大于输入预测值（C）的情况（步骤S207；是）下，控制部件300使目标冷凝温度减少ΔCT（步骤S209）。构筑成使这样一连串的控制处理每隔任意地设定的时间间隔或在运转台数变化时逐次处理即可。

接着，说明全制热运转模式或主制热运转模式时的控制处理。

为了将空调用制冷剂系统100的冷凝温度控制为任意地设定的目标值，利用热源单元控制部件310，通过使作为控制指令311的一部分的压缩机11的运转频率变化来进行控制。另外，为了将空调用制冷剂系统100的蒸发温度控制为任意地设定的目标值，利用热源单元控制部件310，通过使作为控制指令311的一部分的热源侧热交换器13a的热交换容量变化来进行控制。另外，控制指令311基于从热源单元10获得的测量信息312决定。

在此，热源单元控制部件310、供热水单元控制部件340例如以彼此独立地进行控制的情况为例进行说明。在全制热运转模式时或主制热运转模式时，在供热水单元运转中、且制热负荷较小、热源单元100的输入占优势的构成的情况（例如空冷式的热源机的情况）下，维持冷凝温度的目标值较高的状态，会使压缩机11的输入增加，导致执行不是高效率的运转。

针对该问题，在空调供热水复合系统A中，在空调用制冷剂系统100中，通过调整空调用制冷剂系统100侧的目标冷凝温度（参照图2的（b）），能使系统输入（压缩机11的输入和供热水单元300侧的压缩机的输入的合计值）降低。空调用制冷剂系统100侧的目标冷凝温度的调整例如通过使热源单元10（详细而言压缩机11）的驱动频率变化来进行。

作为使目标冷凝温度变化的方法，根据对空调供热水复合系统A施加的温度负荷状况设定各种各样的负荷参数。因此，如图5所示，每隔一定间隔的时间，运算空调用制冷剂系统100的输入和供热水用制冷剂系统200的输入后，针对合计得到的值（即系统输入），比较使空调用制冷剂系统100的冷凝温度增减任意地设定的冷凝温度变化量的情况下的系统输入的运算值。而且，若系统输入降低，则使目标冷凝温度增减冷凝温度变化量、进行使系统输入的预测还原的前馈控制。

图4是表示空调用制冷剂系统100侧及供热水用制冷剂系统200侧的制冷剂状态的变化的p－h线图。基于图4，基于本思想说明控制部件300进行的控制的概念。

在图4中，当设供热水单元40的供热水能力为Qc＿b、供热水单元40的蒸发能力为Qe＿b、供热水单元的输入为Wb时，Qc＿b＝Qe＿b＋Wb这样的关系成立。在设系统全输入为Wall、制冷剂系统100的输入为Wa时，在除了变换器损失和油损失的情况下，Wb的输入与供热水单元的供热水能力Qc＿b和供热水单元40的蒸发能力Qe＿b的差相等，因此，Wall＝Wa＋Wb＝Wa＋（Qc＿b－Qe＿b）这样的关系成立。

在此，为了使系统输入Wall降低，在不降低供热水能力的情况（Qc＿b＝恒定的情况）下，若Wall的变化前后的差小于0，则作为系统，供热水能力恒定且系统输入降低。于是，能降低系统COP。

作为用于算出Wall的变化前后所需的参数，是Wa、Qc＿b、Qe＿b等，但例如若为Qc＿b保持恒定的情况，则只要有Wa和Qe＿b的变化前后的信息就能计算。

由于来自制冷剂系统100的排热被制冷剂－制冷剂热交换器41直接接受，因此，Qe＿b根据空调用制冷剂系统100的冷凝能力算出。只要有流入到制冷剂－制冷剂热交换器41的制冷剂循环量Gr和制冷剂－制冷剂热交换器41前后的焓差，冷凝能力就能算出。

只要有空调用制冷剂系统100的冷凝温度、蒸发温度、压缩机排出温度或压缩机吸入温度、膨胀阀45的开度信息，制冷剂循环量Gr就能算出。只要有制冷剂－制冷剂热交换器41的压力、气体管温度、液体管温度，焓差就能算出。

说明能用于空调用制冷剂系统100及供热水用制冷剂系统200的制冷剂。在空调用制冷剂系统100及供热水用制冷剂系统200能用于冷冻循环的制冷剂中，有非共沸混合制冷剂、近共沸混合制冷剂、单一制冷剂等。非共沸混合制冷剂有作为HFC（氢氟碳）制冷剂的R407C（R32／R125／R134a）等。该非共沸混合制冷剂是沸点不同的制冷剂的混合物，因此，具有液相制冷剂和气相制冷剂的组成比率不同的特性。近共沸混合制冷剂有作为HFC制冷剂的R410A（R32／R125）、R404A（R125／R143a／R134a）等。该近共沸混合制冷剂除了具有与非共沸混合制冷剂相同的特性之外，还具有R22的约1．6倍的动作压力的特性。

另外，单一制冷剂有作为HCFC（氢氯氟碳化合物）制冷剂的R22、作为HFC制冷剂的R134a等。该单一制冷剂不是混合物，因此，具有处理容易的特性。除此之外，还可以使用作为自然制冷剂的二氧化碳、丙烷、异丁烷、氨等。另外，R22表示氯二氟甲烷，R32表示二氟甲烷，R125表示氟代甲烷，R134a表示1，1，1，2－四氟甲烷，R143a表示1，1，1－三氟甲烷。因此，使用与空调用制冷剂系统100及供热水用制冷剂系统的用途、目的相应的制冷剂即可。

另外，如上所述，空调用制冷剂系统100和供热水用制冷剂系统200为分别独立的制冷剂回路构成，因此，在各制冷剂回路中循环的制冷剂可以为相同种类，也可以为不同的种类。另外，在使用临界温度较低的制冷剂作为供热水用制冷剂的情况下，进行高温的供热水时，假定水热交换器43的散热过程中的供热水用制冷剂为超临界状态。但是，通常在散热过程的制冷剂为超临界情况下，由于散热器压力、散热器出口温度的变化，COP的变动较大，为了获得较高的COP的运转，要求更高度的控制。另一方面，通常情况下，临界温度较低的制冷剂相对于同一温度的饱和压力较高，相应地，需要增大配管、压缩机的壁厚，因此，导致成本增加。

另外，鉴于贮存于用于抑制军团菌等的繁殖的图示省略的贮热水箱内的水的推荐温度为62℃以上，多认为供热水的目标温度最低为62℃以上。综上，供热水用制冷剂采用具有最低为62℃以上的临界温度的制冷剂。若采用这样的制冷剂作为供热水用制冷剂系统200的供热水用制冷剂，则能以更低成本、更稳定地获得较高的COP。

另外，例示了在空调用制冷剂系统100中将多余制冷剂利用受液器（储液器15）贮存的情况，但不限于此，在冷冻循环中，若利用作为散热器的热交换器贮存，则也可以去掉储液器15。另外，在图1中，例示了负荷侧单元30为2台以上连接的情况，但连接台数不特别限定，例如负荷侧单元30连接1台以上即可。而且，在负荷侧单元30设置多台的情况下，各负荷侧单元30的容量可以全部相同，也可以从大到小不同。

如以上所述，在该实施方式的空调供热水复合系统A中，在制冷循环时的冷暖同时运转时（主制冷运转模式时），在负荷侧单元30进行全数制冷运转、且供热水负荷小于规定的基准值的状态的情况下，能将空调用制冷剂系统100的输入降低而提高系统COP。

附图标记说明

1高压主管、2低压主管、3a液体支管、3b液体支管、3c液体支管、4a气体支管、4b  气体支管、4c  气体支管、5气体管、6气体管、7液体管、8液体管、10热源单元、11压缩机、12四通阀、13a  热源侧热交换器、13b  送风机、14a止回阀、14b止回阀、14c止回阀、14d止回阀、15储液器、20冷暖分支单元、21气液分离器、22节流装置、23旁通用节流装置、24a  电磁阀、24b电磁阀、24c  电磁阀、30负荷侧单元、30a  负荷侧单元、30b  负荷侧单元、31负荷侧热交换器、31a  负荷侧热交换器、31b  负荷侧热交换器、32负荷侧节流装置、32a  负荷侧节流装置、32b  负荷侧节流装置、40供热水单元、41制冷剂－制冷剂热交换器、42供热水单元侧压缩机、43水热交换器、44供热水用制冷剂系统侧节流装置、45空调用制冷剂系统侧节流装置、46水回路、100空调用制冷剂系统、130第1连接配管、131第2连接配管、200供热水用制冷剂系统、300控制部件、310热源单元控制部件、311控制指令、312测量信息、320冷暖分支单元控制部件、330负荷侧单元控制部件、330a负荷侧单元控制部件、330b  负荷侧单元控制部件、340供热水单元控制部件、350通信部件、A空调供热水复合系统。

Claims (4)

1.一种空调供热水复合系统，其具有：

至少1台热源单元，其至少搭载有热源侧压缩机及热源侧热交换器；

多台负荷侧单元，其与所述热源单元并列地相连接，至少搭载有负荷侧热交换器；

供热水单元，其与所述热源单元并列地相连接，至少搭载有制冷剂－制冷剂热交换器、水热交换器及供热水单元侧压缩机；

至少1台中继机，其设于所述热源单元和所述负荷侧单元及所述供热水单元之间，将由所述热源单元生成的热能或冷能传递到所述负荷侧单元及所述供热水单元，其特征在于，

在制冷运转循环状态下，在所述负荷侧单元的制热负荷及所述供热水单元的供热水负荷小于规定的基准值时，使所述热源单元的目标冷凝温度降低。

2.根据权利要求1所述的空调供热水复合系统，其特征在于，

在所述多台负荷侧单元全部进行制冷运转、且所述供热水单元的供热水负荷小于规定的基准值时，使所述热源单元的目标冷凝温度降低。

3.根据权利要求1或2所述的空调供热水复合系统，其特征在于，

通过增加所述热源侧热交换器的热交换量，使所述热源单元的目标冷凝温度降低。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的空调供热水复合系统，其特征在于，

作为所述热源侧压缩机，使用容量为所述供热水单元侧压缩机的容量以上的压缩机，

通过使所述热源单元的目标冷凝温度降低，谋求降低所述热源侧压缩机的输入及增加所述供热水单元侧压缩机的输入。

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