JP2005214436A - Heat pump type hot-water supply system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preventing freezing of a hot-water supply system having a plurality of heat pumps. <P>SOLUTION: This hot-water supply system is composed of the plurality of heat pumps, circulation pumps for circulating water in each heat pump, a freezing sensor for predicting freezing of each heat pump, a control part for controlling each circulation pump, a general control part for controlling each control part on the whole, a hot-water storage tank for storing hot water, a heat pump going passage pipe, a heat pump return passage pipe, a tank going passage pipe, and a tank return passage pipe. This system is provided with a bypass change-over valve for switching a hot-water supply circuit in which water flows in the heat pump going passage pipe, the tank going passage pipe, the hot-water storage tank, the tank return passage pipe, and the heat pump return passage pipe from the heat pump in this order and returns into each heat pump and a bypass circuit in which water comes out of the heat pump, flows in the heat pump going passage pipe, and the heat pump return passage pipe in this order, and returns into each heat pump. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ヒートポンプと、温水を貯蔵する貯湯タンクとを有するヒートポンプ式給湯システムの凍結防止に関するものである。   The present invention relates to freeze prevention of a heat pump hot water supply system having a heat pump and a hot water storage tank for storing hot water.

従来からヒートポンプにより水を温めて貯湯タンクに貯湯するヒートポンプ式給湯システムが使用されている。ここで、外部の温度が低下した場合に、ヒートポンプと貯湯タンクとを接続する循環配管が凍結することを防止するために、通常は循環配管にヒーターを設置することが実施されている。   Conventionally, a heat pump type hot water supply system that heats water with a heat pump and stores it in a hot water storage tank has been used. Here, in order to prevent the circulation pipe connecting the heat pump and the hot water storage tank from freezing when the external temperature decreases, it is usually performed to install a heater in the circulation pipe.

これに対して、循環ポンプを運転して水を循環させることにより凍結を防止することが、特開平5−272812号公報(特許文献1)、特許2002―48399号公報(特許文献2)や特許2002―213821号公報(特許文献3)に開示されている。これらの特許文献に開示されているヒートポンプ式給湯システムは、基本構成を図4に示すように、ヒートポンプ1と、ヒートポンプ1の水を循環させる循環ポンプ2と、温水を貯蔵する貯湯タンク4と、ヒートポンプ1から出水するヒートポンプ往路配管5と、ヒートポンプ1へ水を供給するためのヒートポンプ復路配管6と、貯湯タンク4に温水を供給するタンク往路配管10と、貯湯タンク4から出水するタンク復路配管11と、を有している。また、貯湯タンク4に外部から水道水等を供給するための水道管13と、貯湯タンクから給湯口15へと温水を供給するための給湯管14を備えている。なお、ヒートポンプ復路配管6には逆止弁9が、水道管13には水道栓16が、給湯管14には給湯栓17がそれぞれ具備されていて、水の供給量等を調整している。   On the other hand, prevention of freezing by operating a circulation pump to circulate water is disclosed in JP-A-5-272812 (Patent Document 1), Patent 2002-48399 (Patent Document 2) and Patents. It is disclosed in 2002-213821 (patent document 3). As shown in FIG. 4, the heat pump hot water supply system disclosed in these patent documents has a heat pump 1, a circulation pump 2 that circulates water of the heat pump 1, a hot water storage tank 4 that stores hot water, A heat pump outgoing pipe 5 for discharging water from the heat pump 1, a heat pump return pipe 6 for supplying water to the heat pump 1, a tank outgoing pipe 10 for supplying hot water to the hot water storage tank 4, and a tank return pipe 11 for discharging water from the hot water storage tank 4. And have. Further, a water pipe 13 for supplying tap water or the like to the hot water storage tank 4 from the outside and a hot water supply pipe 14 for supplying hot water from the hot water storage tank to the hot water outlet 15 are provided. The heat pump return pipe 6 is provided with a check valve 9, the water pipe 13 is provided with a water tap 16, and the hot water supply pipe 14 is provided with a hot water tap 17.

ここで、ヒートポンプ往路配管5とタンク往路配管10との間、ヒートポンプ復路配管6とタンク復路配管11との間には、バイパス切替弁12が具備されている。通常は、ヒートポンプ1と循環ポンプ2を運転して、ヒートポンプ1→ヒートポンプ往路配管5→バイパス切替弁12→タンク往路配管10→貯湯タンク4→タンク復路配管11→バイパス切替弁12→ヒートポンプ復路配管6→ヒートポンプヒートポンプ1という給湯回路で水を循環させることによって、ヒートポンプ1で温めた水を貯湯タンク4へと供給している。この状態のヒートポンプ式給湯システムでは水が循環しているので、外部の温度が低下しても凍結を起こすこはない。しかし、例えば、貯湯タンク4が満タンとなって、ヒートポンプ1と循環ポンプ2の運転を停止した場合に、温度が低下すると、ヒートポンプ1、ヒートポンプ往路配管5、ヒートポンプ復路配管6で凍結を起こすおそれを生じていた。そこで、温度センサ等により凍結を予知した場合には、循環ポンプ2を運転されるとともに、バイパス切替弁12を切替えることにより、ヒートポンプ1→ヒートポンプ往路配管5→バイパス切替弁12ヒートポンプ復路配管6→ヒートポンプヒートポンプ1というバイパス回路を構成して、このバイパス回路で水を循環させることにより、凍結を防止している。このようなヒートポンプ式給湯システムでは、加熱ヒーター等を設けることなく、凍結を防止することができる。なお、図4には図示していないが、特許文献1〜3に開示されているヒートポンプ式給湯システムには、ヒートポンプ1と貯湯タンク4との間に熱交換器を設けている。
特開平5−272812号公報 特許2002―48399号公報 特許2002―213821号公報
Here, a bypass switching valve 12 is provided between the heat pump forward piping 5 and the tank forward piping 10 and between the heat pump return piping 6 and the tank return piping 11. Normally, the heat pump 1 and the circulation pump 2 are operated, and the heat pump 1 → the heat pump forward piping 5 → the bypass switching valve 12 → the tank outward piping 10 → the hot water tank 4 → the tank return piping 11 → the bypass switching valve 12 → the heat pump return piping 6 → The water warmed by the heat pump 1 is supplied to the hot water storage tank 4 by circulating water through a hot water supply circuit called the heat pump heat pump 1. In the heat pump type hot water supply system in this state, since water is circulated, freezing does not occur even if the external temperature decreases. However, for example, when the hot water storage tank 4 is full and the operation of the heat pump 1 and the circulation pump 2 is stopped, if the temperature decreases, the heat pump 1, the heat pump forward piping 5 and the heat pump return piping 6 may freeze. Was produced. Therefore, when freezing is predicted by a temperature sensor or the like, the circulation pump 2 is operated, and the bypass switching valve 12 is switched, so that the heat pump 1 → the heat pump forward piping 5 → the bypass switching valve 12 the heat pump return piping 6 → the heat pump. Freezing is prevented by configuring a bypass circuit called a heat pump 1 and circulating water in the bypass circuit. In such a heat pump hot water supply system, freezing can be prevented without providing a heater or the like. Although not shown in FIG. 4, the heat pump hot water supply system disclosed in Patent Documents 1 to 3 includes a heat exchanger between the heat pump 1 and the hot water storage tank 4.
JP-A-5-272812 Japanese Patent No. 2002-48399 Japanese Patent No. 2002-213821

最近、大量の温水が使用できるように、貯湯タンクを大型化することがなされている。こらにあわせて、貯湯タンクに対して複数のヒートポンプを並列に接続して、多量の温水を貯湯タンクに供給することも実施されている。このようなヒートポンプ式給湯システムでは、貯湯タンクの貯湯量が極めて少ないときは、すべてのヒートポンプを運転させることにより、短時間で大量の温水を提供する一方、貯湯タンクの貯湯量が一定以上になった場合には、一部のヒートポンプのみを運転されることにより省エネを図っている。   Recently, hot water storage tanks have been increased in size so that a large amount of hot water can be used. In accordance with this, a plurality of heat pumps are connected in parallel to the hot water storage tank to supply a large amount of hot water to the hot water storage tank. In such a heat pump hot water supply system, when the amount of hot water stored in the hot water storage tank is extremely small, a large amount of hot water is provided in a short time by operating all the heat pumps, while the amount of hot water stored in the hot water storage tank exceeds a certain level. In such a case, energy is saved by operating only some of the heat pumps.

ここで、このような複数のヒートポンプを有する給湯システムに対して、特許文献1〜3に開示されている凍結防止方法をそのまま用いた場合には、一部のヒートポンプのみを運転しているときには、運転していないヒートポンプが凍結を起こすおそれがあった。   Here, for the hot water supply system having such a plurality of heat pumps, when the freeze prevention method disclosed in Patent Documents 1 to 3 is used as it is, when only some of the heat pumps are operating, There was a risk that a heat pump that was not operating would freeze.

本発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、複数のヒートポンプを有する給湯システムについて、凍結を防止する方法を提供することである。   This invention is invented in view of the said background art, and is providing the method of preventing freezing about the hot water supply system which has several heat pumps.

上記課題を解決するために、本発明のヒートポンプ式給湯システムは、複数のヒートポンプと、各々の前記ヒートポンプの水を循環させる循環ポンプと、各々の前記ヒートポンプの凍結を予知する凍結センサと、各々の前記循環ポンプを制御する制御部と、各々の前記制御部を全体として制御する総括制御部と、温水を貯蔵する貯湯タンクと、前記ヒートポンプから出水するためのヒートポンプ往路配管と、前記ヒートポンプへ水を供給するためのヒートポンプ復路配管と、前記貯湯タンクに温水を供給するためのタンク往路配管と、前記貯湯タンクから出水するためのタンク復路配管と、を有してなり、前記ヒートポンプから出水して前記ヒートポンプ往路配管、前記タンク往路配管、前記貯湯タンク、前記タンク復路配管、前記ヒートポンプ復路配管の順に通過して各々の前記ヒートポンプヒートポンプに戻る給湯回路と、前記ヒートポンプから出水して前記ヒートポンプ往路配管、前記ヒートポンプ復路配管の順に通過して前記ヒートポンプに戻るバイパス回路と、を切替えるバイパス切替弁を具備してなることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a heat pump hot water supply system of the present invention includes a plurality of heat pumps, a circulation pump that circulates water of each of the heat pumps, a freezing sensor that predicts freezing of each of the heat pumps, A control unit that controls the circulation pump, a general control unit that controls each of the control units as a whole, a hot water storage tank that stores hot water, a heat pump forward piping for discharging water from the heat pump, and water to the heat pump A heat pump return pipe for supplying water, a tank outgoing pipe for supplying hot water to the hot water storage tank, and a tank return pipe for discharging water from the hot water storage tank. Heat pump forward piping, tank forward piping, hot water storage tank, tank return piping, heat pump A bypass for switching between a hot water supply circuit that passes in the order of the return pipe and returns to each of the heat pump heat pumps, and a bypass circuit that discharges water from the heat pump and passes through the heat pump return path and the heat pump return lines in order of the heat pump and returns to the heat pump. It is characterized by comprising a switching valve.

本実施形態のヒートポンプ式給湯システムは、各々の循環ポンプを制御する制御部と、各々の制御部を全体として制御する総括制御部とを有して、バイパス切替弁によって、給湯回路とバイパス回路とを切替えることができるので、複数のヒートポンプを有する給湯システムであっても確実に凍結を防止することができる。   The heat pump hot water supply system of the present embodiment includes a control unit that controls each circulation pump and a general control unit that controls each control unit as a whole, and includes a hot water supply circuit and a bypass circuit by a bypass switching valve. Therefore, freezing can be reliably prevented even in a hot water supply system having a plurality of heat pumps.

本実施形態のヒートポンプ式給湯システムを図1〜3に基づいて説明する。図1に示すように、本実施形態のヒートポンプ式給湯システムは、3台のヒートポンプ1a、1b、1cと、それぞれのヒートポンプに内蔵されている循環ポンプ2a、2b、2cと、それぞれのヒートポンプ1a、1b、1cと循環ポンプ2a、2b、2cの運転を制御する制御部3a、3b、3cとを有している。また、ヒートポンプ1a、1b、1cの内部には、内部温度をセンシングして、一定温度以下になると凍結予知信号を発する凍結センサ(図示せず)を有している。そして、制御部3a、3b、3cと電気的に接続されていて全体として制御する総括制御部18と、これを外部からコントロールするリモコン部19とを備えている。   The heat pump hot water supply system of this embodiment is demonstrated based on FIGS. As shown in FIG. 1, the heat pump hot water supply system of the present embodiment includes three heat pumps 1 a, 1 b, 1 c, circulation pumps 2 a, 2 b, 2 c built in each heat pump, and each heat pump 1 a, 1b and 1c and controllers 3a, 3b and 3c for controlling the operation of the circulation pumps 2a, 2b and 2c. The heat pumps 1a, 1b, and 1c each have a freezing sensor (not shown) that senses the internal temperature and generates a freezing prediction signal when the temperature falls below a certain temperature. A general control unit 18 that is electrically connected to the control units 3a, 3b, and 3c and performs overall control, and a remote control unit 19 that controls the control unit 3 from the outside are provided.

一方、温水を貯蔵する貯湯タンク4と、貯湯タンク4に外部から水道水等を供給するための水道管13と、貯湯タンクから給湯口15へと温水を供給するための給湯管14を備えていて、給湯口15を操作することにより、必要に応じて温水を得ることができる。ここで、水道管13には水道栓16が具備されて、貯湯タンク4から水が逆流しないようになっていて、給湯管14には給湯栓17がそれぞれ具備されて、給湯口15への温水量の供給を調整している。   On the other hand, a hot water storage tank 4 for storing hot water, a water pipe 13 for supplying hot water to the hot water storage tank 4 from the outside, and a hot water supply pipe 14 for supplying hot water from the hot water storage tank to the hot water outlet 15 are provided. By operating the hot water supply port 15, hot water can be obtained as necessary. Here, the water pipe 13 is provided with a water tap 16 so that water does not flow backward from the hot water storage tank 4, and the hot water supply pipe 14 is provided with a hot water tap 17, respectively. The quantity supply is adjusted.

また、貯湯タンク4には、ヒートポンプ1a、1b、1cから温水を供給するためのタンク往路配管10と、ヒートポンプ4へと水(ここでは、水には冷水と温水との両方を含んでいる)を移動するためのタンク復路配管11とが接続されている。そして、タンク往路配管10とタンク復路配管11の先端には、バイパス切替弁12が具備されている。さらに、バイパス切替弁12のヒートポンプ側には、ヒートポンプ側から温水を供給するためのヒートポンプ往路配管5と、ヒートポンプ側に出水するためのヒートポンプ復路配管6とが具備されいてる。そして、ヒートポンプ往路配管5とヒートポンプ1a、1b、1cとは、それぞれヒートポンプ往路分岐管7a、7b、7cによって接続されいて、ヒートポンプ復路配管6とヒートポンプ1a、1b、1cとは、それぞれヒートポンプ復路分岐管8a、8b、8cによって接続されている。また、ヒートポンプ復路分岐管8a、8b、8cには、逆止弁9a、9b、9cが設けられていて、水の逆流を防止している。   In addition, the hot water storage tank 4 has a tank outbound pipe 10 for supplying hot water from the heat pumps 1a, 1b, and 1c, and water to the heat pump 4 (here, the water includes both cold water and hot water). A tank return pipe 11 for moving the pipe is connected. A bypass switching valve 12 is provided at the front ends of the tank forward piping 10 and the tank return piping 11. Furthermore, the heat pump side of the bypass switching valve 12 is provided with a heat pump forward piping 5 for supplying hot water from the heat pump side, and a heat pump return piping 6 for discharging water to the heat pump side. The heat pump forward pipe 5 and the heat pumps 1a, 1b, and 1c are connected by heat pump forward pipes 7a, 7b, and 7c, respectively, and the heat pump return pipe 6 and the heat pumps 1a, 1b, and 1c are respectively connected to the heat pump return pipe. They are connected by 8a, 8b, 8c. The heat pump return branch pipes 8a, 8b, and 8c are provided with check valves 9a, 9b, and 9c to prevent back flow of water.

最初に、外部の温度が適度に高くて凍結のおそれのない状態での本実施形態のヒートポンプ式給湯システムの運転について説明する。まず、給湯口15から温水を大量に使用する等により、貯湯タンク4の水位が一定以下になると、水道栓16を調節して水道管13から水を供給するとともに、ヒートポンプ1a、1b、1cとそれぞれの循環ポンプ2a、2b、2cを運転させて、貯湯タンク4から供給される水を加熱する。このとき、バイパス切替弁12を操作して、図2(a)に示すように、ヒートポンプ往路配管5とタンク往路配管10とを、タンク復路配管11とヒートポンプ復路配管6とをそれぞれ接続する。このようにして、ヒートポンプ1a、1b、1c→ヒートポンプ往路分岐管7a、7b、7c→ヒートポンプ往路配管5→バイパス切替弁12→タンク往路配管10→貯湯タンク4→タンク復路配管11→バイパス切替弁12→ヒートポンプ復路配管6→ヒートポンプ復路分岐管8a、8b、8c→ヒートポンプ1という給湯回路で水を循環させることによって、ヒートポンプ1a、1b、1cで加熱した温水を貯湯タンク4へと供給する。次に、貯湯タンク4内部の水位が一定以上になれば、水道栓16を調節することにより貯湯タンク4に供給する水道水の量を低減するとともに、ヒートポンプ1b、1cと循環ポンプ2b、2cの運転を停止させて、ヒートポンプ1aと循環ポンプ2aのみを運転させるようにさせる。また、さらに貯湯タンク4内部の水位が上昇して満タンになれば、水道水の貯湯タンク4への供給を停止するとともに、ヒートポンプ1aと循環ポンプ2aの運転も停止させる。   First, the operation of the heat pump hot water supply system of the present embodiment in a state where the external temperature is moderately high and there is no risk of freezing will be described. First, when the water level of the hot water storage tank 4 becomes below a certain level by using a large amount of hot water from the hot water supply port 15, the water tap 16 is adjusted to supply water from the water pipe 13, and the heat pumps 1a, 1b, 1c The circulation pumps 2a, 2b, and 2c are operated to heat the water supplied from the hot water storage tank 4. At this time, the bypass switching valve 12 is operated to connect the heat pump forward piping 5 and the tank forward piping 10 to the tank return piping 11 and the heat pump return piping 6 as shown in FIG. In this way, heat pumps 1a, 1b, 1c → heat pump forward branch pipes 7a, 7b, 7c → heat pump forward pipe 5 → bypass switching valve 12 → tank forward piping 10 → hot water storage tank 4 → tank return piping 11 → bypass switching valve 12 → Heat water heated by the heat pumps 1a, 1b, 1c is supplied to the hot water storage tank 4 by circulating water in the hot water supply circuit of the heat pump return pipe 6 → heat pump return branch pipes 8a, 8b, 8c → heat pump 1. Next, when the water level in the hot water storage tank 4 becomes a certain level or more, the amount of tap water supplied to the hot water storage tank 4 is reduced by adjusting the water tap 16, and the heat pumps 1b and 1c and the circulation pumps 2b and 2c are connected. The operation is stopped and only the heat pump 1a and the circulation pump 2a are operated. Further, when the water level inside the hot water storage tank 4 rises and becomes full, the supply of tap water to the hot water storage tank 4 is stopped and the operation of the heat pump 1a and the circulation pump 2a is also stopped.

このように、最初の貯湯タンク4が低水位のときには3台のヒートポンプ1a、1b、1cを同時に運転することにより、大量の温水を短時間で供給することができる。また、貯湯タンク4の水位が一定以上になれば、ヒートポンプと循環ポンプの台数を減じて運転させることにより、省エネを図ることができる。これらの制御は総括制御部18からの制御部3a、3b、3c及びバイパス切替弁12に信号を送ることにより実施される。また、リモコン部19を操作することにより、ヒートポンプと循環ポンプの台数を減じて運転させるときの水位や供給する温水の温度を調整させることもできる。このとき、外部の温度が適度に高いために、運転を停止しているヒートポンプと循環ポンプが凍結することはない。なお、必要に応じて、2台のヒートポンプと循環ポンプを運転させる状態を設定してもよい。   Thus, when the first hot water storage tank 4 is at a low water level, a large amount of hot water can be supplied in a short time by operating the three heat pumps 1a, 1b, and 1c simultaneously. Moreover, if the water level of the hot water storage tank 4 becomes a certain level or more, it is possible to save energy by reducing the number of heat pumps and circulation pumps. These controls are implemented by sending signals from the general control unit 18 to the control units 3a, 3b, 3c and the bypass switching valve 12. Further, by operating the remote control unit 19, it is possible to adjust the water level when operating with the number of heat pumps and circulation pumps reduced, and the temperature of the hot water supplied. At this time, since the external temperature is moderately high, the heat pump and the circulation pump that are stopped are not frozen. In addition, you may set the state which drive | operates two heat pumps and a circulation pump as needed.

次に、外部の温度が低くなり、凍結センサから凍結を予知する信号が発せられたときのヒートポンプ式給湯システムの運転について説明する。ここで、凍結センサは、ヒートポンプ1a、1b、1cのそれぞれの内部に1個ずつ設置されていて、ヒートポンプの温度をセンシングして、一定以下になった場合には、凍結が予知されるとして所定の電気信号を制御部3a、3b、3cを通じて総括制御部18に送る。   Next, the operation of the heat pump hot water supply system when the external temperature becomes low and a signal for predicting freezing is issued from the freezing sensor will be described. Here, one freezing sensor is installed inside each of the heat pumps 1a, 1b, and 1c, and when the temperature of the heat pump is sensed and falls below a certain level, it is predetermined that freezing is predicted. Is sent to the overall control unit 18 through the control units 3a, 3b, and 3c.

このようにして、凍結予知の信号を総括制御部18が受信したときのヒートポンプ式給湯システムの運転操作について図3のフローチャートに基づいて、以下に説明する。まず、凍結予知の信号を受信する(S01)と、運転しているヒートポンプの台数を確認する。ここで、ヒートポンプ1a、1b、1cのすべてが運転していると判断した(S02)場合には、このヒートポンプ式給湯システムは、異常運転をしていることになる。したがって、このときは、所定場所に故障表示を示して(S03)システムを停止させる(S04)。さらに、必要に応じて警報を発するようにしておくことも望ましい。一方、ヒートポンプ1a、1b、1cの一部が運転していると判断した(S05)場合には、貯湯タンク4は低水位で満タンになっていないことになる。したがって、この場合は、バイパス切替弁12によって給湯回路を構成していることを確認して(S06)、ヒートポンプ1a、1b、1cと循環ポンプ2a、2b、2cの中で、凍結予知信号を発したヒートポンプと循環ポンプを運転させる(S07)。このようにして、凍結予知信号が解除すれば(S08)、先に凍結予知の信号を発したヒートポンプと循環ポンプの運転を停止させる(S10)(この後、再度凍結を予知する信号が発せられれば、最初に戻って同じ操作をすることになる。)。   The operation of the heat pump hot water supply system when the general control unit 18 receives the freeze prediction signal will be described below based on the flowchart of FIG. First, when a freeze prediction signal is received (S01), the number of operating heat pumps is confirmed. If it is determined that all of the heat pumps 1a, 1b, and 1c are operating (S02), this heat pump hot water supply system is operating abnormally. Therefore, at this time, a failure display is displayed at a predetermined place (S03), and the system is stopped (S04). It is also desirable to issue an alarm as necessary. On the other hand, when it is determined that some of the heat pumps 1a, 1b, and 1c are operating (S05), the hot water storage tank 4 is not full at a low water level. Therefore, in this case, it is confirmed that the hot water supply circuit is configured by the bypass switching valve 12 (S06), and the freeze prediction signal is generated in the heat pumps 1a, 1b, 1c and the circulation pumps 2a, 2b, 2c. The heat pump and the circulation pump that have been operated are operated (S07). When the freeze prediction signal is released in this way (S08), the operation of the heat pump and circulation pump that previously issued the freeze prediction signal is stopped (S10) (after this, a signal for predicting freezing is issued again). Then go back to the beginning and do the same.)

また、凍結予知信号が解除されなければ(S08)、貯湯タンク4が満タンになるまで(S09)、ヒートポンプと循環ポンプの運転して、貯湯タンク4に温水を供給する。次に、貯湯タンク4が満タンになっ場合には、図2(b)に示すようにバイパス切替弁12を切替える(S12)。つまり、タンク往路配管10とタンク復路配管11との先端を閉鎖した状態にして、ヒートポンプ1a、1b、1c→ヒートポンプ往路分岐管7a、7b、7c→ヒートポンプ往路配管5→バイパス切替弁12ヒートポンプ復路配管6→ヒートポンプ復路分岐管8a、8b、8c→ヒートポンプヒートポンプ1というバイパス回路を構成させる。そして、ヒートポンプ1a、1b、1cと循環ポンプと循環ポンプ2a、2b、2cの中で、凍結予知信号を発したヒートポンプの循環ポンプのみを運転させて(S13)、バイパス回路で水を循環させる。そして、凍結予知信号が解除するまで、この循環ポンプを運転させて、凍結予知信号が解除すれば(S14)、循環ポンプの運転を停止させる(S15)。   If the freezing prediction signal is not canceled (S08), the hot water is supplied to the hot water storage tank 4 by operating the heat pump and the circulation pump until the hot water storage tank 4 is full (S09). Next, when the hot water storage tank 4 is full, the bypass switching valve 12 is switched as shown in FIG. 2B (S12). That is, the front ends of the tank outward piping 10 and the tank return piping 11 are closed, and the heat pumps 1a, 1b, 1c → the heat pump outward branching pipes 7a, 7b, 7c → the heat pump outward piping 5 → the bypass switching valve 12—the heat pump return piping. 6 → Heat pump return path branch pipes 8a, 8b, 8c → Heat pump heat pump 1 is configured as a bypass circuit. Then, among the heat pumps 1a, 1b, 1c, the circulation pump and the circulation pumps 2a, 2b, 2c, only the circulation pump of the heat pump that has issued the freeze prediction signal is operated (S13), and water is circulated by the bypass circuit. The circulating pump is operated until the freezing prediction signal is released. If the freezing prediction signal is released (S14), the operation of the circulating pump is stopped (S15).

また、すべてのヒートポンプが停止している場合には(S11)、貯湯タンク4は満タンになっていることになる。したがって、さらに、貯湯タンク4に温水を供給することはできない。このときは、バイパス回路を構成するように、バイパス切替弁12を切替えて(S12)、ヒートポンプ1a、1b、1cと循環ポンプと循環ポンプ2a、2b、2cの中で、凍結予知信号を発したヒートポンプの循環ポンプのみを運転させて(S13)、バイパス回路で水を循環させる。そして、凍結予知信号が解除するまで、この循環ポンプを運転させて、凍結予知信号が解除すれば(S14)、循環ポンプの運転を停止させる(S15)。(ここで、「ヒートポンプの一部が運転している(S05)」と判断した後、「すべてのヒートポンプが停止していない(S11)」と判断したときには、システムとしては異常な動作となっているので、故障表示(S16)を示してシステムを停止させる(S17)。)
本実施形態のヒートポンプ式給湯システムの凍結防止方法では、以下のような効果が得られる。まず、貯湯タンクが満タンではない場合には、凍結予知信号を発したヒートポンプと循環ポンプを運転させて、温水を貯湯タンクに供給することにより、該当ヒートポンプの凍結を回避するとともに、貯湯タンクに供給する温水の温度を一定保持することができる(このとき、循環ポンプのみを運転させると、供給する温水の温度が低下してしまう。)。また、この後に凍結予知信号が解除すれば、先に凍結予知信号を発したヒートポンプと循環ポンプを停止させることにより、省エネを図ることができる。
When all the heat pumps are stopped (S11), the hot water storage tank 4 is full. Therefore, the hot water cannot be further supplied to the hot water storage tank 4. At this time, the bypass switching valve 12 was switched so as to constitute a bypass circuit (S12), and a freezing prediction signal was issued in the heat pumps 1a, 1b, 1c, the circulation pump, and the circulation pumps 2a, 2b, 2c. Only the circulation pump of the heat pump is operated (S13), and water is circulated in the bypass circuit. The circulating pump is operated until the freezing prediction signal is released. If the freezing prediction signal is released (S14), the operation of the circulating pump is stopped (S15). (Here, after determining that “a part of the heat pump is operating (S05)” and then determining that “all the heat pumps are not stopped (S11)”, the system operates abnormally. Therefore, the failure display (S16) is shown and the system is stopped (S17).
In the freeze prevention method of the heat pump hot water supply system of the present embodiment, the following effects can be obtained. First, if the hot water storage tank is not full, the heat pump and circulation pump that issued the freeze prediction signal are operated to supply hot water to the hot water storage tank, thereby preventing the heat pump from freezing and The temperature of the supplied hot water can be kept constant (at this time, if only the circulation pump is operated, the temperature of the supplied hot water will decrease). Further, if the freeze prediction signal is subsequently released, energy saving can be achieved by stopping the heat pump and the circulation pump that previously issued the freeze prediction signal.

さらに、貯湯タンクが満タンの場合には、バイパス切替弁をバイパス回路側に切替えて、凍結予知信号を発したヒートポンプの循環ポンプのみを運転させる。こうして、貯湯タンクに温水を供給することなく、バイパス回路で水を循環させることで、ヒートポンプの凍結を回避するとともに、省エネ効果を得ることができる。(このとき、ヒートポンプも同時に運転させると、必要としない温水を供給することにより無駄なエネルギーを使用してしまう。)つまり、本実施形態のヒートポンプ式給湯システムは、各々のヒートポンプの凍結を予知する凍結センサと、各々の循環ポンプを制御する制御部と、各々の制御部を全体として制御する総括制御部と、給湯回路とバイパス回路とを切替えるバイパス切替弁とを有してなるので、総括制御部により、各々のヒートポンプと循環ポンプ及び貯湯タンクへの温水の供給量と、を集中的に制御することができる。このために、加熱ヒーターを用いることなく、複数のヒートポンプを有する給湯システムの凍結を効果的に防止することができる。   Further, when the hot water storage tank is full, the bypass switching valve is switched to the bypass circuit side, and only the circulation pump of the heat pump that has issued the freeze prediction signal is operated. Thus, by circulating water in the bypass circuit without supplying hot water to the hot water storage tank, freezing of the heat pump can be avoided and an energy saving effect can be obtained. (At this time, if the heat pump is also operated simultaneously, useless energy is used by supplying unnecessary hot water.) That is, the heat pump hot water supply system of the present embodiment predicts freezing of each heat pump. Since it has a freezing sensor, a control unit that controls each circulation pump, a general control unit that controls each control unit as a whole, and a bypass switching valve that switches between a hot water supply circuit and a bypass circuit, the general control By the unit, the amount of hot water supplied to each heat pump, circulation pump, and hot water storage tank can be intensively controlled. For this reason, freezing of the hot water supply system having a plurality of heat pumps can be effectively prevented without using a heater.

また、凍結センサにより凍結を予知したヒートポンプの循環ポンプを運転することを特徴としているので、凍結が予知されるヒートポンプの凍結を確実に防止することができる。さらに、ヒートポンプの少なくとも1台が運転している場合には、凍結センサにより凍結を予知したヒートポンプを運転させることを特徴としているので、貯湯タンクが満タンではない場合に、凍結予知信号を発したヒートポンプと循環ポンプを運転させて、温水を貯湯タンクに供給することにより、ヒートポンプの凍結を回避するとともに、貯湯タンクに供給する温水の温度を一定保持することができる。   Further, since the circulation pump of the heat pump whose freezing is predicted by the freezing sensor is operated, the freezing of the heat pump whose freezing is predicted can be surely prevented. Furthermore, when at least one of the heat pumps is in operation, it is characterized by operating the heat pump foreseeing freezing by a freezing sensor, so that a freezing prediction signal is issued when the hot water storage tank is not full. By operating the heat pump and the circulation pump to supply hot water to the hot water storage tank, it is possible to avoid freezing of the heat pump and to keep the temperature of the hot water supplied to the hot water storage tank constant.

加えて、ヒートポンプのすべてが運転を停止している場合には、バイパス回路を構成して、前記凍結センサにより凍結を予知したヒートポンプの循環ポンプを運転することを特徴としているので、貯湯タンクが満タンの場合には、凍結予知信号を発したヒートポンプの循環ポンプのみを運転させて、貯湯タンクに温水を供給することなく、バイパス回路で水を循環させることにより、該当ヒートポンプの凍結を回避するとともに、省エネ効果を得ることができる。   In addition, when all of the heat pumps have stopped operating, a bypass circuit is configured to operate the circulation pump of the heat pump in which freezing is predicted by the freeze sensor, so that the hot water storage tank is full. In the case of a tank, only the circulation pump of the heat pump that issued the freeze prediction signal is operated, and water is circulated in the bypass circuit without supplying hot water to the hot water storage tank, thereby preventing the heat pump from freezing. , Energy saving effect can be obtained.

本実施形態のヒートポンプ式給湯システムのブロック図である。It is a block diagram of the heat pump type hot water supply system of this embodiment. 本実施形態のバイパス切替弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the bypass switching valve of this embodiment. 本実施形態のヒートポンプ式給湯システムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the heat pump type hot-water supply system of this embodiment. 従来のヒートポンプ式給湯システムの基本ブロック図である。It is a basic block diagram of a conventional heat pump hot water supply system.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a〜1c ヒートポンプ
2、2a〜2c 循環ポンプ
3、3a〜3c 制御部
4 貯湯タンク
5 ヒートポンプ往路配管
6 ヒートポンプ復路配管
7a〜7c ヒートポンプ往路分岐管
8a〜8c ヒートポンプ復路分岐管
9、9a〜9c 逆止弁
10 タンク往路配管
11 タンク復路配管
12 バイパス切替弁
13 水道管
14 給湯管
15 給湯口
16 水道栓
17 給湯栓
18 総括制御部
19 リモコン部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a-1c Heat pump 2, 2a-2c Circulation pump 3, 3a-3c Control part 4 Hot water storage tank 5 Heat pump outgoing piping 6 Heat pump return piping 7a-7c Heat pump outgoing branch branch 8a-8c Heat pump backward branching tubes 9, 9a-9c Check valve 10 Tank outbound piping 11 Tank return piping 12 Bypass switching valve 13 Water pipe 14 Hot water pipe 15 Hot water outlet 16 Water tap 17 Hot water tap 18 General control section 19 Remote control section

Claims (4)

水を加熱する複数のヒートポンプと、各々の前記ヒートポンプの水を循環させる循環ポンプと、各々の前記ヒートポンプの凍結を予知する凍結センサと、各々の前記循環ポンプを制御する制御部と、各々の前記制御部を全体として制御する総括制御部と、温水を貯蔵する貯湯タンクと、前記ヒートポンプから出水するヒートポンプ往路配管と、前記ヒートポンプへ水を供給するヒートポンプ復路配管と、前記貯湯タンクに温水を供給するタンク往路配管と、前記貯湯タンクから出水するタンク復路配管と、を有してなり、
前記ヒートポンプから前記ヒートポンプ往路配管、前記タンク往路配管、前記貯湯タンク、前記タンク復路配管、前記ヒートポンプ復路配管の順に水が流れて各々の前記ヒートポンプヒートポンプに戻る給湯回路と、前記ヒートポンプから出水して前記ヒートポンプ往路配管、前記ヒートポンプ復路配管の順に水が流れて前記ヒートポンプに戻るバイパス回路と、を切替えるバイパス切替弁を具備してなることを特徴とするヒートポンプ式給湯システム。
A plurality of heat pumps for heating water, a circulation pump for circulating water of each of the heat pumps, a freezing sensor for predicting freezing of each of the heat pumps, a control unit for controlling each of the circulation pumps, A general control unit for controlling the control unit as a whole, a hot water storage tank for storing hot water, a heat pump forward piping for discharging water from the heat pump, a heat pump return piping for supplying water to the heat pump, and supplying hot water to the hot water storage tank A tank outward piping and a tank return piping for discharging water from the hot water storage tank,
A water supply circuit in which water flows from the heat pump in the order of the heat pump forward piping, the tank forward piping, the hot water storage tank, the tank return piping, the heat pump return piping, and returns to each of the heat pump heat pumps. A heat pump hot water supply system comprising a bypass switching valve that switches between a heat pump forward piping and a bypass circuit in which water flows in the order of the heat pump backward piping and returns to the heat pump.
前記凍結センサにより凍結を予知した場合には、当該ヒートポンプの循環ポンプを運転することを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ式給湯システム。   The heat pump hot water supply system according to claim 1, wherein when the freezing is predicted by the freezing sensor, a circulation pump of the heat pump is operated. 前記ヒートポンプの少なくとも1台が運転している場合には、前記凍結センサにより凍結を予知したヒートポンプを運転することを特徴とする請求項2に記載のヒートポンプ式給湯システム。   3. The heat pump hot water supply system according to claim 2, wherein when at least one of the heat pumps is in operation, the heat pump in which freezing is predicted by the freezing sensor is operated. 前記ヒートポンプのすべてが運転を停止している場合には、バイパス回路を構成して、前記凍結センサにより凍結を予知したヒートポンプの循環ポンプを運転することを特徴とする請求項2に記載のヒートポンプ式給湯システム。

3. The heat pump system according to claim 2, wherein when all of the heat pumps are stopped, a bypass circuit is configured to operate a circulation pump of the heat pump in which freezing is predicted by the freezing sensor. Hot water system.

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