温度センサーはヒートポンプシステムにおいて重要な部品です。システムの「感覚器」として機能し、主要箇所の温度を継続的に監視します。この情報は制御盤（「頭脳」）にフィードバックされ、システムは正確な判断と調整を行います。これにより、効率的で安全かつ快適な運転が実現します。
ヒートポンプの温度センサーの主な機能は次のとおりです。
1. 蒸発器と凝縮器の温度の監視：
- 蒸発器（暖房モードの室内コイル）：冷媒が室内空気から熱を吸収する際の温度を監視します。これにより、以下のことが可能になります。
- 霜の付着を防ぐ:蒸発器の温度が氷点下または氷点下付近まで低下すると、空気中の水分がコイルに凍結し（霜）、熱伝達効率が著しく低下します。低温を検知するセンサーが作動し、霜取りサイクル.
- 効率を最適化:蒸発器の温度が最適な範囲内に維持され、熱源（空気、水、地面）からの熱吸収効率が最大限に高まります。
- 冷媒の状態を評価する:多くの場合、圧力センサーと組み合わせて、適切な冷媒充填量と完全な蒸発を判断するのに役立ちます。
- コンデンサー（暖房モードの屋外コイル）：冷媒が外気へ熱を放出する際の温度を監視します。これにより、以下のことが可能になります。
- 過熱を防ぐ:凝縮温度が安全範囲内に保たれるようにします。凝縮温度が過度に高くなると効率が低下し、コンプレッサーが損傷する可能性があります。
- 熱遮断を最適化:コンデンサーファンの速度を制御して、エネルギー効率と熱除去能力のバランスをとります。
- 冷媒の状態を評価する:システムのパフォーマンスと冷媒充填レベルの評価にも役立ちます。
2. 屋内および屋外の周囲温度の監視：
- 室内温度センサー:達成の核心快適コントロール。
- セットポイント制御:実際の室内温度を直接測定し、ユーザーの設定温度と比較します。制御盤はこのデータに基づいて、ヒートポンプの起動、停止、または出力調整（インバーターモデルの場合）のタイミングを決定します。
- 過熱/過冷却を防ぐ:設定温度からの異常な逸脱を防ぐ安全機構として機能します。
- 屋外周囲温度センサー:システムの動作に重要な屋外の気温を監視します。
- モード切り替え:極寒の天候では、空気熱源ヒートポンプの加熱能力が大幅に低下し、低温が検出されると、補助電気ヒーターまたは、一部のシステムでは運用戦略を変更します。
- 霜取りトリガー/終了:屋外温度は、霜取りの頻度と期間を決定する上で重要な要素です (多くの場合、蒸発器の温度と組み合わせて)。
- パフォーマンスの最適化:システムは、屋外温度に基づいて動作パラメータ（コンプレッサー速度、ファン速度など）を調整し、効率を最適化できます。
3. コンプレッサーの保護と監視：
- コンプレッサー吐出温度センサー:コンプレッサーから排出される高圧・高温の冷媒ガスの温度を直接監視します。これは重要な安全対策:
- 過熱による損傷を防ぐ:吐出温度が過度に高くなると、コンプレッサーの潤滑油や機械部品に深刻な損傷を与える可能性があります。センサーは過熱状態を検知すると、コンプレッサーを直ちに停止するよう指示します。
- システム診断:異常な排出温度は、システムの問題（冷媒充填量の低下、詰まり、過負荷など）を診断するための重要な指標です。
- コンプレッサーシェル温度センサー:コンプレッサー ハウジングの温度を監視し、過熱保護をさらに強化します。
4. 冷媒ライン温度の監視：
- 吸入ライン（戻りガス）温度センサー：コンプレッサーに入る冷媒ガスの温度を監視します。
- 液体スラッギングの防止:吸入温度が低すぎる場合（液冷媒がコンプレッサーに戻る可能性がある）、コンプレッサーが損傷する可能性があります。センサーが保護動作を作動させる場合があります。
- システム効率と診断:吸引ライン温度は、システムの動作（例：過熱制御、冷媒漏れ、不適切な充填）を評価するための重要なパラメータです。
- 液体ライン温度センサー:凝縮器から排出される液体冷媒の温度を監視し、過冷却またはシステム パフォーマンスの評価に役立てるために使用されることもあります。
5. 霜取りサイクルの制御:
- 前述のように、蒸発器温度センサーそして屋外周囲温度センサー除霜サイクルの開始と終了の主な入力です。コントローラは、事前に設定されたロジック（時間ベース、温度時間、温度差など）を使用して、除霜が必要なタイミング（通常は蒸発器の温度が一定時間低すぎる場合）と、除霜が完了するタイミング（蒸発器または凝縮器の温度が設定値まで上昇した場合）を判断します。
6. 補助装置の制御：
- 補助ヒーター制御:いつ室内温度センサー加熱が遅い、または設定点に到達できないことを検出し、屋外温度センサー周囲温度が非常に低いことを示す場合、制御ボードは補助電気ヒーター（加熱要素）を作動させて熱を補充します。
- 水タンク温度（空気対水ヒートポンプの場合）:水を加熱するためのヒートポンプでは、水タンク内の温度センサーが加熱対象を制御する上で中心的な役割を果たします。
要約すると、ヒートポンプにおける温度センサーの役割は次のように分類できます。
- コアコントロール:正確な室温制御と快適調節を可能にします。
- 効率の最適化:さまざまな条件下でシステムが可能な限り効率的に動作し、エネルギーを節約できるようにします。
- 安全保護:重要なコンポーネントの損傷を防止します (コンプレッサーの過熱、液体のスラグ化、システムの過圧/低圧 - 多くの場合、圧力センサーと組み合わせて使用されます)。
- 自動操作:霜取りサイクル、補助ヒーターの有効化/無効化、ファン速度の調整などをインテリジェントに管理します。
- 故障診断:システムの問題 (冷媒の漏れ、詰まり、コンポーネントの故障など) を診断するために技術者に重要な温度データを提供します。
システム全体の主要ポイントに戦略的に配置されたこれらの温度センサーがなければ、ヒートポンプは効率的でインテリジェント、かつ信頼性が高く安全な運転を実現できません。これらは現代のヒートポンプ制御システムに不可欠なコンポーネントです。
投稿日時: 2025年7月2日