JP2009281648A - 暖房システム - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍装置の冷媒が放出する熱と発電装置の排熱とによって、利用側熱交換器が設けられた熱搬送回路の熱媒体を加熱する暖房システムにおいて、暖房システムの運転効率を向上させる。
【解決手段】加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が循環する熱搬送回路（30）に、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体を貯留するための蓄熱タンク（37）を設ける。熱搬送回路（30）は、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体だけを利用側熱交換器（35）へ供給する通常動作と、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体を利用側熱交換器（35）と蓄熱タンク（37）の両方へ供給する蓄熱動作と、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体と蓄熱タンク（37）内の熱媒体の両方を利用側熱交換器（35）へ供給する利用動作とを選択的に行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱手段によって加熱された熱媒体が利用側熱交換器で放出する熱を室内の暖房に利用する暖房システムに関するものである。

従来より、加熱手段によって加熱された熱媒体が利用側熱交換器で放出する熱を室内の暖房に利用する暖房システムが知られている。この種の暖房システムが、例えば特許文献１に開示されている。

具体的に、特許文献１には、この種の暖房システムとして、床暖房を行う床暖房装置が開示されている。この床暖房装置では、床暖房パネルが設けられた二次側回路（熱搬送回路）の温水熱交換器が冷凍装置の冷媒回路に接続されている。温水熱交換器では、冷媒が放熱して、二次側回路を循環する水が加熱される。二次側回路では、温水熱交換器で加熱された温水が床暖房パネルで放熱する。このように、この床暖房装置では、加熱手段となる冷凍装置によって加熱された温水が床暖房パネルで放熱することによって室内の暖房が行われる。なお、この床暖房装置では、床暖房パネルから温水熱交換器へ戻る温水の温度が目標温度になるように、冷凍装置の圧縮機のインバータが制御される。
特開２０００−４６４１７号公報

ところで、従来の暖房システムでは、床暖房パネルから温水熱交換器へ戻る温水の温度に応じて圧縮機の運転容量が制御されていた。温水熱交換器へ戻る温水の温度は、暖房負荷が高いほど低くなる。つまり、従来の暖房システムでは、冷凍装置における冷媒の循環量が、暖房負荷に応じて調節されていた。

ここで、冷凍装置での冷凍サイクルにより得られる温熱量は、冷凍装置における冷媒の循環量によって決まる。一方、冷凍装置における冷媒の循環量が変化すると、それに伴って冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）も変化する。その理由としては、熱交換器を通過する冷媒の流速が変化すると熱交換器の性能が変化することや、圧縮機の回転速度が変化すると圧縮機の効率が変化すること等が挙げられる。

このため、従来の暖房システムのように、暖房能力の調節を冷凍サイクルによって得られる温熱量の変更によって行う場合は、冷凍装置における冷媒の循環量の変動幅が大きくなってしまう。このため、従来の暖房システムでは、冷凍装置での冷媒の循環量を、それほど高い成績係数が得られないような値に設定せざるを得なくなる時間が長くなり、暖房システムの運転効率が低下するおそれがあった。

また、この種の暖房システムでは、熱搬送回路の熱媒体の加熱に、冷凍装置に加えて、さらに発電装置の排熱を利用することが考えられる。しかし、熱搬送回路の熱媒体の加熱に発電装置の排熱を利用する場合であっても、発電装置の出力電力を変化させると、それに伴って発電効率が変化する。このため、それほど高い発電効率が得られないような値に出力電力を設定せざるを得なくなる時間が長くなり、暖房システムの運転効率が低下するおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷凍装置の冷媒が放出する熱と発電装置の排熱とによって、利用側熱交換器が設けられた熱搬送回路の熱媒体を加熱する暖房システムにおいて、暖房システムの運転効率を向上させることにある。

第１の発明は、熱媒体が循環し、循環する熱媒体を加熱する加熱手段（19,85）と、該加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体を放熱させる利用側熱交換器（35）とが設けられた熱搬送回路（30）を備え、上記利用側熱交換器（35）で熱媒体が放出する熱を室内の暖房に利用する暖房システムを対象とする。そして、この暖房システムは、上記加熱手段（19,85）が、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、冷媒が放出する熱によって上記熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する冷凍装置（19）と、電力及び排熱を発生させて、該排熱を利用して該熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する発電装置（85）とを備え、上記熱搬送回路（30）が、上記加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体を貯留するための蓄熱タンク（37）を備え、該加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体だけを上記利用側熱交換器（35）へ供給する通常動作と、該加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体を該利用側熱交換器（35）と該蓄熱タンク（37）の両方へ供給する蓄熱動作と、該加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体と該蓄熱タンク（37）内の熱媒体の両方を該利用側熱交換器（35）へ供給する利用動作とを選択的に行う。

第１の発明では、通常動作と蓄熱動作と利用動作が選択的に行われる。通常動作では、蓄熱タンク（37）を用いることなく、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体だけが、利用側熱交換器（35）へ供給される。蓄熱動作では、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が、利用側熱交換器（35）と蓄熱タンク（37）の両方へ供給される。蓄熱動作では、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体の一部が蓄熱タンク（37）へ供給されるので、利用側熱交換器（35）へ供給される熱媒体の熱量が減少し、その利用側熱交換器（35）における加熱能力が減少する。利用動作では、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体と蓄熱タンク（37）内の熱媒体の両方が、利用側熱交換器（35）へ供給される。利用動作では、蓄熱タンク（37）からも利用側熱交換器（35）へ熱媒体が供給されるので、利用側熱交換器（35）へ供給される熱媒体の熱量が増加し、その利用側熱交換器（35）における加熱能力が増加する。このように、この第１の発明では、利用側熱交換器（35）に供給する熱媒体の熱量を蓄熱タンク（37）によって調節することで、冷凍装置（19）における冷媒の循環量と発電装置（85）の出力電力が一定であっても、利用側熱交換器（35）における加熱能力が調節される。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記通常動作と上記蓄熱動作と上記利用動作の少なくとも１つの動作では、上記冷凍装置（19）及び上記発電装置（85）の両方によって加熱された熱媒体を上記利用側熱交換器（35）へ供給する高能力状態と、該冷凍装置（19）及び該発電装置（85）のうち発電装置（85）のみによって加熱された熱媒体を該利用側熱交換器（35）へ供給する低能力状態とに切り換え可能に構成されている。

第２の発明では、通常動作と蓄熱動作と利用動作の少なくとも１つの動作において、高能力状態と低能力状態とに切り換え可能になっている。高能力状態では、冷凍装置（19）及び発電装置（85）の両方によって熱搬送回路（30）の熱媒体が加熱される。低能力状態では、冷凍装置（19）及び発電装置（85）のうち発電装置（85）のみによって、熱搬送回路（30）の熱媒体が加熱される。高能力状態は、冷凍装置（19）が熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱するので、低能力状態に比べて利用側熱交換器（35）へ供給される熱媒体の熱量が多くなり、利用側熱交換器（35）における加熱能力が高くなる。この第２の発明では、通常動作と蓄熱動作と利用動作の少なくとも１つの動作において、利用側熱交換器（35）における加熱能力が調節される。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記発電装置（85）が、上記熱搬送回路（30）で熱媒体が循環している間は、該熱搬送回路（30）の熱媒体を連続的に加熱する。

第３の発明では、熱搬送回路（30）で熱媒体が循環している間は、発電装置（85）がその排熱によって熱搬送回路（30）の熱媒体を連続的に加熱する。熱搬送回路（30）の熱媒体の加熱には、発電装置（85）の排熱が常に利用される。

第４の発明は、上記第１乃至第３の何れか１つの発明において、上記冷凍装置（19）が、上記発電装置（85）が発生させた電力だけで駆動される。

第４の発明では、冷凍装置（19）が発電装置（85）で発生した電力だけで駆動される。冷凍装置（19）の運転は、発電装置（85）に供給する燃料があれば行うことができる。このため、冷凍装置（19）を電源に接続する必要がない。

第５の発明は、上記第１乃至第４の何れか１つの発明において、上記冷凍装置（19）の圧縮機（22）が、その運転容量が固定に構成され、上記発電装置（85）が、その出力電力が固定に構成されている。

第５の発明では、冷凍装置（19）の圧縮機（22）として、運転容量が固定の圧縮機（22）が用いられている。また、発電装置（85）として、出力電力が固定の発電装置（85）が用いられている。

第６の発明は、上記第１乃至第５の何れか１つの発明において、上記発電装置（85）が、上記冷凍装置（19）が上記熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する位置の下流で、該熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する。

第６の発明では、熱搬送回路（30）において、発電装置（85）が熱媒体を加熱する位置が、冷凍装置（19）が熱媒体を加熱する位置の下流である。熱搬送回路（30）では、冷凍装置（19）によって加熱された熱媒体が発電装置（85）によってさらに加熱されて、利用側熱交換器（35）へ供給される。

第７の発明は、上記第１乃至第５の何れか１つの発明において、上記発電装置（85）が、上記冷凍装置（19）が上記熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する位置に並列の位置で、該熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する。

第７の発明では、熱搬送回路（30）において、発電装置（85）が熱媒体を加熱する位置が、冷凍装置（19）が熱媒体を加熱する位置に並列の位置である。熱搬送回路（30）では、利用側熱交換器（35）で放熱した熱媒体が、冷凍装置（19）が熱媒体を加熱する通路と、発電装置（85）が熱媒体を加熱する通路とに分かれて、それぞれで加熱される。そして、冷凍装置（19）によって加熱された熱媒体と、発電装置（85）によって加熱された熱媒体とが、合流して利用側熱交換器（35）へ供給される。

本発明では、利用側熱交換器（35）に供給する熱媒体の熱量を蓄熱タンク（37）によって調節することができるので、冷凍装置（19）における冷媒の循環量と発電装置（85）の出力電力が一定であっても、利用側熱交換器（35）における加熱能力を調節することが可能である。利用側熱交換器（35）における加熱能力は、冷凍サイクルによって得られる温熱量と発電装置（85）の排熱量が一定でも調節可能である。このため、冷凍装置（19）によって加熱能力を調節する場合に比べて、冷凍装置（19）における冷媒の循環量の変動幅が小さくなるので、冷凍装置（19）における冷媒の循環量を、それほど高い成績係数が得られないような値に設定せざるを得なくなる時間を短縮できる。また、発電装置（85）の出力電力が変化する場合に比べて、発電装置（85）の出力電力をそれほど高い発電効率が得られないような値に設定せざるを得なくなる時間を短縮できる。従って、暖房システム（10）の運転効率を向上させることができる。

また、本発明では、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が蓄熱タンク（37）を経由しない通常動作が行われる。ここで、例えば加熱手段（19,85）から利用側熱交換器（35）へ向かう熱媒体が流通する通路に蓄熱タンク（37）が配置されている場合には、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が一旦蓄熱タンク（37）内に貯められる。このため、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が利用側熱交換器（35）に到達するまでの時間が長くなり、その間に熱媒体が放熱して熱ロスが比較的大きくなってしまう。これに対して、本発明では、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が蓄熱タンク（37）を経由しない通常動作が行われる。通常動作では、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が蓄熱タンク（37）を経由する場合に比べて、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が利用側熱交換器（35）に到達するまでの時間が短くなる。従って、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体の放熱ロスを減少させることができるので、暖房システム（10）の運転効率を向上させることができる。

また、上記第２の発明では、通常動作と蓄熱動作と利用動作の少なくとも１つの動作において、利用側熱交換器（35）における加熱能力が調節可能になっている。このため、必要となる暖房負荷に応じて利用側熱交換器（35）における加熱能力を細かく調節することが可能になる。

また、上記第３の発明では、熱搬送回路（30）の熱媒体の加熱に、発電装置（85）の排熱が常に利用される。このため、冷凍装置（19）では、熱搬送回路（30）の熱媒体の加熱に必要な温熱量が少なくなり、エネルギー消費量を削減させることができる。

また、上記第４の発明では、冷凍装置（19）が発電装置（85）で発生した電力だけで駆動されるので、冷凍装置（19）を電源に接続する必要がない。従って、冷凍装置（19）を電源がないところにも設置することができる。

また、上記第５の発明では、冷凍装置（19）の圧縮機（22）として運転容量が固定の圧縮機（22）が用いられている。このため、圧縮機（22）の運転容量における成績係数が高くなるように冷凍装置（19）を設計することで、常に成績係数が高くなる状態で運転を行うことができる。従って、暖房システム（10）の運転効率を向上させることができる。また、圧縮機（22）の運転容量及び発電装置（85）の出力電力が固定であるため、圧縮機（22）の運転容量及び発電装置（85）の出力電力を制御する構成が不要である。従って、暖房システム（10）の構成を簡素化することができる。

また、上記第６の発明では、熱搬送回路（30）において冷凍装置（19）によって加熱された熱媒体が発電装置（85）によってさらに加熱される。このため、冷凍装置（19）における冷媒の放熱温度を、比較的低い値に設定することができる。従って、冷凍装置（19）の圧縮機（22）の入力を削減させることができ、冷凍装置（19）におけるエネルギー消費量を削減させることができる。

また、上記第７の発明では、熱搬送回路（30）において、利用側熱交換器（35）で放熱した熱媒体が、発電装置（85）が熱媒体を加熱する通路に流れる分だけ、冷凍装置（19）が熱媒体を加熱する通路を流れる熱媒体の流量が少なくなる。このため、冷凍装置（19）では、熱搬送回路（30）の熱媒体の加熱に必要な温熱量が少なくなる。従って、冷凍装置（19）の圧縮機（22）の入力を削減させることができ、冷凍装置（19）におけるエネルギー消費量を削減させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態１は、本発明に係る暖房システム（10）である。この暖房システム（10）は、熱搬送回路（30）に設けられた利用側熱交換器（35）で熱媒体が放出する熱によって室内を暖房するように構成されている。この暖房システム（10）の熱搬送回路（30）には、その熱媒体を加熱する加熱手段（19,85）として、冷凍装置（19）と発電装置（85）とが設けられている。この暖房システム（10）は、例えば寒冷地の一般家庭に設置される。

〈熱搬送回路〉
この暖房システム（10）は、図１に示すように、熱媒体（例えば水）が充填された熱搬送回路（30）を備えている。熱搬送回路（30）には、第１熱源側熱交換器（50）と、第２熱源側熱交換器（51）と、複数の利用側熱交換器（35）とが設けられている。複数の利用側熱交換器（35）は、供給側ヘッダ（33）と戻り側ヘッダ（34）の間において互いに並列に接続されている。熱搬送回路（30）では、第１熱源側熱交換器（50）及び第２熱源側熱交換器（51）と、各利用側熱交換器（35）との間で熱媒体が循環する。

熱搬送回路（30）では、第１熱源側熱交換器（50）の流出側から各利用側熱交換器（35）の流入側に延びる通路が供給通路（31）を構成している。供給通路（31）には第２熱源側熱交換器（51）が配置されている。つまり、第２熱源側熱交換器（51）は第１熱源側熱交換器（50）の下流に配置されている。供給通路（31）では、第２熱源側熱交換器（51）と供給側ヘッダ（33）の間に、開閉自在の第１開閉弁（41）が設けられている。第１開閉弁（41）は発電装置（85）で発生した電力によって駆動される。この点は、後述する他の開閉弁（42〜45）も同じである。

また、熱搬送回路（30）では、各利用側熱交換器（35）の流出側から第１熱源側熱交換器（50）の流入側に延びる通路が戻り通路（32）を構成している。戻り通路（32）では、戻り側ヘッダ（34）と第１熱源側熱交換器（50）との間に、吐出流量が可変のポンプ（36）が設けられている。ポンプ（36）は発電装置（85）で発生した電力によって駆動される。また、戻り通路（32）におけるポンプ（36）の吸入側には、熱搬送回路（30）の圧力を逃がすための膨張タンク（38）が接続されている。また、戻り通路（32）における戻り側ヘッダ（34）とポンプ（36）の間には、各利用側熱交換器（35）で放熱した熱媒体の温度を計測するための出口温度センサ（17）が設けられている。

第１熱源側熱交換器（50）及び第２熱源側熱交換器（51）は共に、第１流路（50a,51a）と第２流路（50b,51b）とを備え、第１流路（50a,51a）を流通する流体と第２流路（50b,51b）を流通する流体とが熱交換を行うように構成されている。第１熱源側熱交換器（50）及び第２熱源側熱交換器（51）は共に、例えばプレート式の熱交換器により構成されている。第１熱源側熱交換器（50）及び第２熱源側熱交換器（51）は共に、第１流路（50a,51a）が熱搬送回路（30）に接続されている。また、各利用側熱交換器（35）は、床面材の裏側に設置される床暖房用のラジエータや、室内空間に設置されるラジエータとして構成されている。

また、本実施形態１の熱搬送回路（30）には、第１熱源側熱交換器（50）及び第２熱源側熱交換器（51）で加熱された熱媒体を貯留するための蓄熱タンク（37）が設けられている。蓄熱タンク（37）は、熱媒体で満杯になっており、上方ほど熱媒体の温度が高くなっている。蓄熱タンク（37）の頂部には、蓄熱タンク（37）に温かい熱媒体を流入させるための流入通路（61）と、蓄熱タンク（37）から温かい熱媒体を流出させるための流出通路（64）とが接続されている。流入通路（61）は、供給通路（31）における第２熱源側熱交換器（51）と第１開閉弁（41）の間から分岐している。流入通路（61）には、開閉自在の第２開閉弁（42）が設けられている。一方、流出通路（64）は、供給通路（31）における第１開閉弁（41）と供給側ヘッダ（33）との間に合流している。流出通路（64）には、開閉自在の第５開閉弁（45）が設けられている。

また、蓄熱タンク（37）の底面には、合流通路（63）が接続されている。合流通路（63）は、蓄熱タンク（37）とは逆側が、第１連通通路（62a）と第２連通通路（62b）とに分岐している。第１連通通路（62a）は、戻り通路（32）におけるポンプ（36）の吸入側に接続されている。第１連通通路（62a）には、開閉自在の第４開閉弁（44）が設けられている。一方、第２連通通路（62b）は、戻り通路（32）におけるポンプ（36）の吐出側に接続されている。第２連通通路（62b）には、開閉自在の第３開閉弁（43）が設けられている。

本実施形態１では、第１から第５開閉弁（41〜45）を制御することによって、熱源側熱交換器（50,51）で加熱された熱媒体だけを各利用側熱交換器（35）へ供給する通常動作と、熱源側熱交換器（50,51）で加熱された熱媒体を各利用側熱交換器（35）と蓄熱タンク（37）の両方へ供給する蓄熱動作と、熱源側熱交換器（50,51）で加熱された熱媒体と蓄熱タンク（37）内の温かい熱媒体の両方を各利用側熱交換器（35）へ供給する利用動作の３種類の動作を選択的に行うことが可能である。さらに、通常動作と蓄熱動作と利用動作の各動作では、冷凍装置（19）及び発電装置（85）の両方を熱源とする高能力状態と、冷凍装置（19）及び発電装置（85）のうち発電装置（85）のみを熱源とする低能力状態とに切り換えることが可能である。発電装置（85）は、熱搬送回路（30）で熱媒体が循環している間は、熱搬送回路（30）の熱媒体を連続的に加熱する。

以下では、高能力状態の利用動作を第１動作、高能力状態の通常動作を第２動作、高能力状態の蓄熱動作を第３動作、低能力状態の利用動作を第４動作、低能力状態の通常動作を第５動作、低能力状態の蓄熱動作を第６動作という。この実施形態では、第１から第６動作の順番に、複数の利用側熱交換器（35）に供給される熱媒体の合計熱量が多くなる。

〈冷凍装置〉
冷凍装置（19）は、冷凍サイクルを行う冷媒回路（21）を備えている。冷媒回路（21）には、例えばフロン系の冷媒が充填されている。冷媒回路（21）には、圧縮機（22）、第１熱源側熱交換器（50）、減圧機構（24）、及び室外熱交換器（25）が順番に接続されている。第１熱源側熱交換器（50）は、第２流路（50b）が冷媒回路（21）に接続されている。冷媒回路（21）における冷凍サイクルでは、第１熱源側熱交換器（50）が凝縮器となって室外熱交換器（25）が蒸発器となる。

圧縮機（22）は、運転容量が固定の圧縮機として構成されている。圧縮機（22）は、電動機が常に一定の回転速度で運転されるものであって、その運転容量が固定になっている。なお、圧縮機（22）として、運転容量が可変の圧縮機を採用することも勿論可能である。また、減圧機構（24）は、開度可変の電子膨張弁として構成されている。また、室外熱交換器（25）は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器として構成されている。室外熱交換器（25）の近傍には、室外熱交換器（25）に空気を送るための室外ファン（26）が設けられている。

本実施形態では、冷凍装置（19）が発電装置（85）で発生した電力だけで駆動される。つまり、圧縮機（22）、減圧機構（24）、及び室外ファン（26）は、何れも発電装置（85）で発生した電力だけで駆動される。

なお、冷凍装置（19）が、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定される超臨界の冷凍サイクルを行うように構成されていてもよい。この場合、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも低い値に設定される通常の冷凍サイクルでは凝縮器となる熱交換器が、放熱器（ガスクーラ）として動作する。冷媒には、例えば二酸化炭素が用いられる。

〈発電装置〉
発電装置（85）は、燃料が供給されて電力と排熱とを発生するように構成された発電部（81）と、発電部（81）を冷却するための冷却回路（82）とを備えている。発電装置（85）は、出力電力が固定に構成されている。つまり、発電装置（85）は出力電力が調節不能になっている。

発電部（81）は、例えば、ガスタービン若しくはガスエンジン等の熱機関を備えたもの、又は燃料電池を備えたものにより構成されている。上記熱機関を備えた発電部（81）では、熱機関が空気及び燃料の供給を受け、燃料の燃焼エネルギーを動力に変換して駆動するように構成されている。この発電部（81）では、発生した電力が出力されると共に、熱機関の燃焼排ガス等の排熱が温熱として出力される。また、燃料電池を備えた発電部（81）では、燃料電池により発電を行い、燃料電池から電力が出力される。この発電部（81）では、燃料電池に供給する水素を燃料の改質により生成する改質部と、燃料電池との少なくとも一方の排熱が温熱として出力される。なお、燃料電池を備えた発電部（81）は、改質部を有さずに水素燃料が直接供給されるものや、燃料として液体炭化水素（例えば、メタノール、エタノール）を用いるものであってもよい。

冷却回路（82）は、熱媒体（例えば水）が循環するように構成されている。冷却回路（82）には、熱媒体を循環させるための冷却用ポンプが設けられている（図示省略）。冷却用ポンプは発電部（81）で発生した電力によって駆動される。冷却回路（82）は、第２熱源側熱交換器（51）の第２流路（51b）に接続されている。冷却回路（82）では、発電部（81）を通過する熱媒体が発電部（81）を冷却する。そして、発電部（81）を冷却する際に発電部（81）の排熱によって加熱された熱媒体が、第２熱源側熱交換器（51）で熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する。

なお、本実施形態１では、上述したように、第２熱源側熱交換器（51）が第１熱源側熱交換器（50）に下流に配置されている。この配置は、冷却回路（82）における発電部（81）の出口の熱媒体の温度が、熱搬送回路（30）における第１熱源側熱交換器（50）の出口の熱媒体の温度に比べてある程度高くなると想定される場合に採用される。

また、本実施形態１では、発電装置（85）が、商用電源が供給されるコンセント（16）と、冷凍装置（19）とに接続されている。発電装置（85）と冷凍装置（19）との間の配線には、第１スイッチ（12）が設けられている。発電装置（85）とコンセント（16）との間の配線には、第２スイッチ（13）が設けられている。この実施形態では、第１スイッチ（12）と第２スイッチ（13）の一方がオンに設定され、他方がオフに設定される。つまり、発電装置（85）で発生した電力の供給先が、コンセント（16）に接続されて電力によって動作する電力需要部（14）と、冷凍装置（19）との間で切り換え可能になっている。電力需要部（14）は、例えば家庭に設置される照明や電化製品である。

〈コントローラの構成〉
本実施形態１の暖房システム（10）には、暖房システム（10）の運転状態を制御するコントローラ（55）が設けられている。コントローラ（55）は制御手段を構成している。

コントローラ（55）は、出口温度センサ（17）の計測値（Ｔｏ）と、コンセント（16）における電力需要とに基づいて、第１〜第６動作の６つの動作から実行する動作を選択し、選択した動作を熱搬送回路（30）に実行させるように構成されている。

なお、コンセント（16）における電力需要は、コントローラ（55）によって推測されたものが用いられる。コントローラ（55）は、コンセント（16）における使用電力を計測する電力計（図示省略）の計測値を用いて、例えば学習制御によって一日の電力需要を推測する（図２参照）。但し、コントローラ（55）は、実行する動作を選択するのに、コンセント（16）における電力需要を用いるのではなく、コンセント（16）における電力負荷を用いるように構成されていてもよい。コンセント（16）における電力負荷は、例えば電力計の計測値から検出される。

コントローラ（55）には、出口温度センサ（17）の計測値（Ｔｏ）と、室内の設定温度（Ｔs）とが入力される。また、コントローラ（55）には、熱搬送回路（30）の動作を選択するための第１〜第４判定値（Ｔ１,Ｔ２,Ｔ３,Ｔ４）が、予め設定されている。

コントローラ（55）は、下記の式１が成立する場合に第１動作を選択する。第１動作は、出口温度センサ（17）の計測値（Ｔｏ）が小さくなる場合、つまり各利用側熱交換器（35）で熱媒体の温度が大きく低下する暖房負荷が高い場合に選択される。コントローラ（55）は、下記の式１が成立する場合に、複数の利用側熱交換器（35）における暖房負荷の合計（以下、「合計暖房負荷」という。）が、冷凍装置（19）による熱搬送回路（30）の加熱能力（以下、「冷凍側加熱能力」という。例えば３ｋＷ）と、発電装置（85）による熱搬送回路（30）の加熱能力（以下、「発電側加熱能力」という。例えば２ｋＷ）との合計よりもある程度高い値であると判断する。コントローラ（55）は、第１動作を選択すると、第１開閉弁（41）、第３開閉弁（43）及び第５開閉弁（45）を開状態に設定し、第２開閉弁（42）及び第４開閉弁（44）を閉状態に設定することによって熱搬送回路（30）に利用動作を実行させ、冷凍装置（19）の運転状態をオン状態に設定することによって高能力状態に設定する。なお、コントローラ（55）は、冷凍装置（19）の運転状態をオン状態に設定する場合は、第１スイッチ（12）をオンに設定して第２スイッチ（13）をオフに設定する。これにより、冷凍装置（19）には、発電装置（85）で発生した電力が供給される。

式１：Ｔｏ−Ｔｓ＜Ｔ１（なお、Ｔ１＜０である。）
また、コントローラ（55）は、下記の式２が成立する場合に、合計暖房負荷が冷凍側加熱能力と発電側加熱能力の合計とほぼ同程度であると判断して、第２動作を選択する。コントローラ（55）は、第２動作を選択すると、第１開閉弁（41）を開状態に設定し、第２開閉弁（42）、第３開閉弁（43）、第４開閉弁（44）及び第５開閉弁（45）を閉状態に設定することによって熱搬送回路（30）に通常動作を実行させ、冷凍装置（19）の運転状態をオン状態に設定することによって高能力状態に設定する。

式２：Ｔ１≦Ｔｏ−Ｔｓ≦Ｔ２（なお、Ｔ２＞０である。）
また、コントローラ（55）は、下記の式３が成立する場合に、合計暖房負荷が冷凍側加熱能力と発電側加熱能力の合計よりもある程度低くく発電側加熱能力よりもある程度高い値であると判断して、第３動作を選択する。コントローラ（55）は、第３動作を選択すると、第１開閉弁（41）、第２開閉弁（42）及び第４開閉弁（44）を開状態に設定し、第３開閉弁（43）及び第５開閉弁（45）を閉状態に設定することによって熱搬送回路（30）に蓄熱動作を実行させ、冷凍装置（19）の運転状態をオン状態に設定することによって高能力状態に設定する。

式３：Ｔ２＜Ｔｏ−Ｔｓ≦Ｔ３（なお、Ｔ３＞Ｔ２である。）
また、コントローラ（55）は、コンセント（16）における電力需要が所定の電力側基準値（例えば１．０ｋＷ）以上であれば、上記式１乃至式３の何れかが成立する場合（つまり、合計暖房負荷が暖房側基準値以上になっている場合）であっても、第４動作を選択する。コントローラ（55）は、第４動作を選択すると、第１開閉弁（41）、第３開閉弁（43）及び第５開閉弁（45）を開状態に設定し、第２開閉弁（42）及び第４開閉弁（44）を閉状態に設定することによって熱搬送回路（30）に利用動作を実行させ、冷凍装置（19）の運転状態をオフ状態に設定することによって低能力状態に設定する。この実施形態では、合計暖房負荷がある程度高くなっても、電力需要部（14）である程度大きな電力が必要となる場合には、冷凍装置（19）の運転を行わずに、発電装置（85）から電力需要部（14）へ電力が供給される。なお、コントローラ（55）は、冷凍装置（19）の運転状態をオフ状態に設定する場合は、第２スイッチ（13）をオンに設定して第１スイッチ（12）をオフに設定する。これにより、発電装置（85）で発生した電力が、電力需要部（14）に供給される。

また、コントローラ（55）は、下記の式４が成立する場合に、合計暖房負荷が発電側加熱能力とほぼ同程度であると判断して、第５動作を選択する。コントローラ（55）は、第５動作を選択すると、第１開閉弁（41）を開状態に設定し、第２開閉弁（42）、第３開閉弁（43）、第４開閉弁（44）及び第５開閉弁（45）を閉状態に設定することによって熱搬送回路（30）に通常動作を実行させ、冷凍装置（19）の運転状態をオフ状態に設定することによって低能力状態に設定する。

式４：Ｔ３＜Ｔｏ−Ｔｓ≦Ｔ４（なお、Ｔ４＞Ｔ３である。）
また、コントローラ（55）は、下記の式５が成立する場合に、合計暖房負荷が発電側加熱能力よりもある程度低い値であると判断して、第６動作を選択する。コントローラ（55）は、第６動作を選択すると、第１開閉弁（41）、第２開閉弁（42）及び第４開閉弁（44）を開状態に設定し、第３開閉弁（43）及び第５開閉弁（45）を閉状態に設定することによって熱搬送回路（30）に蓄熱動作を実行させ、冷凍装置（19）の運転状態をオフ状態に設定することによって低能力状態に設定する。

式５：Ｔ４＜Ｔｏ−Ｔｓ
−運転動作−
本実施形態１の暖房システム（10）の動作について説明する。

まず、冷凍装置（19）の動作について説明する。冷凍装置（19）の冷媒回路（21）では、圧縮機（22）から吐出された冷媒が循環することによって、熱源側熱交換器（50,51）が放熱器として動作して室外熱交換器（25）が蒸発器として動作する冷凍サイクルが行われる。この冷凍サイクルでは、減圧機構（24）の開度が適宜調節される。

具体的に、圧縮機（22）から吐出された冷媒は、第１熱源側熱交換器（50）で熱搬送回路（30）の熱媒体に放熱して凝縮する。第１熱源側熱交換器（50）で凝縮した冷媒は、減圧機構（24）で減圧され、室外熱交換器（25）において室外ファン（26）が送る空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（25）で蒸発した冷媒は、圧縮機（22）に戻って圧縮され、再び吐出される。

続いて、発電装置（85）の動作について説明する。発電装置（85）の発電部（81）では、燃料が供給されて電力及び排熱が発生する。また、冷却回路（82）では、冷却用ポンプの運転が行われて、発電部（81）と第２熱源側熱交換器（51）との間で熱媒体が循環する。冷却回路（82）では、熱媒体が、発電部（81）を通過する際に発電部（81）の排熱によって加熱され、第２熱源側熱交換器（51）を通過する際に熱搬送回路（30）の熱媒体に放熱して冷却される。

続いて、熱搬送回路（30）の動作について説明する。以下では、熱搬送回路（30）の動作を通常動作、蓄熱動作、利用動作の順番に説明する。

〈通常動作〉
通常動作（第２動作、第５動作）では、図３に示すように、第１開閉弁（41）が開状態に設定され、第２開閉弁（42）、第３開閉弁（43）、第４開閉弁（44）及び第５開閉弁（45）が閉状態に設定される。熱搬送回路（30）では、熱源側熱交換器（50,51）で加熱された熱媒体が、供給通路（31）を通じて供給側ヘッダ（33）に流入する。供給側ヘッダ（33）では、熱媒体が各利用側熱交換器（35）に分配される。各利用側熱交換器（35）では、分配された熱媒体が室内へ放熱して冷却される。各利用側熱交換器（35）で放熱した熱媒体は、戻り側ヘッダ（34）で他の利用側熱交換器（35）を放熱した熱媒体と合流し、熱源側熱交換器（50,51）に戻って再び加熱される。

熱搬送回路（30）では、熱源側熱交換器（50,51）と各利用側熱交換器（35）の間で熱媒体が循環することで、冷凍装置（19）及び発電装置（85）からの温熱が熱搬送回路（30）の熱媒体を介して室内に伝達され、室内が暖房される。なお、熱源側熱交換器（50,51）と各利用側熱交換器（35）の間で熱媒体が循環する点は、後述する蓄熱動作及び利用動作でも同じである。

〈蓄熱動作〉
蓄熱動作（第３動作、第６動作）では、図４に示すように、第１開閉弁（41）、第２開閉弁（42）及び第４開閉弁（44）が開状態に設定され、第３開閉弁（43）及び第５開閉弁（45）が閉状態に設定される。ポンプ（36）の吐出流量は、通常動作と同じ値に設定される。以下では、通常動作と異なる点について説明する。

熱搬送回路（30）では、第４開閉弁（44）が開状態になっているので、蓄熱タンク（37）の下層の熱媒体が、第１連通通路（62a）を通じてポンプ（36）に吸入されて、蓄熱タンク（37）から流出する。蓄熱タンク（37）から流出した熱媒体は、各利用側熱交換器（35）を通過した熱媒体と合流して、熱源側熱交換器（50,51）へ送られる。また、熱搬送回路（30）では、第２開閉弁（42）が開状態になっているので、供給通路（31）を流れる熱媒体の一部が、流入通路（61）を通じて蓄熱タンク（37）へ流入する。蓄熱タンク（37）には、第１連通通路（62a）から流出する流量と同じ流量の熱媒体が流入する。蓄熱タンク（37）では、熱源側熱交換器（50,51）で加熱された高温の熱媒体が流入して下層の低温の熱媒体が流出するので、温熱量が増加する。

蓄熱動作では、熱源側熱交換器（50,51）で加熱された熱媒体の一部が蓄熱タンク（37）へ供給されるので、各利用側熱交換器（35）へ供給される温かい熱媒体の流量が通常動作に比べて少なくなる。従って、各利用側熱交換器（35）へ供給される温熱量が通常動作に比べて少なくなるので、各利用側熱交換器（35）における加熱能力が通常動作に比べて低くなる。

〈利用動作〉
利用動作（第１動作、第４動作）では、図５に示すように、第１開閉弁（41）、第３開閉弁（43）及び第５開閉弁（45）が開状態に設定され、第２開閉弁（42）及び第４開閉弁（44）が閉状態に設定される。ポンプ（36）の吐出流量は、通常動作よりも大きな値に設定される。以下では、通常動作と異なる点について説明する。

熱搬送回路（30）では、第５開閉弁（45）が開状態になっているので、蓄熱タンク（37）の上層の温かい熱媒体が、流出通路（64）を通じて流出する。蓄熱タンク（37）から流出した温かい熱媒体は、熱源側熱交換器（50,51）で加熱された熱媒体と合流して、各利用側熱交換器（35）へ供給される。また、熱搬送回路（30）では、第３開閉弁（43）が開状態になっているので、ポンプ（36）から吐出された熱媒体の一部が、第２連通通路（62b）を通じて蓄熱タンク（37）へ供給される。蓄熱タンク（37）には、流出通路（64）から流出する流量と同じ流量の熱媒体が流入する。蓄熱タンク（37）では、上層の高温の熱媒体が流出して放熱後の比較的低温の熱媒体が流入するので、温熱量が減少する。

利用動作では、熱源側熱交換器（50,51）だけでなく蓄熱タンク（37）からも各利用側熱交換器（35）へ温かい熱媒体が供給されるので、各利用側熱交換器（35）へ供給される温かい熱媒体が通常動作に比べて多くなる。従って、各利用側熱交換器（35）へ供給される温熱量が通常動作に比べて多くなるので、各利用側熱交換器（35）における加熱能力が通常動作に比べて高くなる。

−実施形態１の効果−
本実施形態１では、利用側熱交換器（35）に供給する熱媒体の熱量を蓄熱タンク（37）によって調節することができるので、冷凍装置（19）における冷媒の循環量と発電装置（85）の出力電力が一定であっても、利用側熱交換器（35）における加熱能力を調節することが可能である。利用側熱交換器（35）における加熱能力は、冷凍サイクルによって得られる温熱量と発電装置（85）の排熱量が一定でも調節可能である。このため、冷凍装置（19）によって加熱能力を調節する場合に比べて、冷凍装置（19）における冷媒の循環量の変動幅が小さくなるので、冷凍装置（19）における冷媒の循環量を、それほど高い成績係数が得られないような値に設定せざるを得なくなる時間を短縮できる。従って、暖房システム（10）の運転効率を向上させることができる。

また、本実施形態１では、発電装置（85）の出力電力を調節することができないが、発電装置（85）の出力電力を調節することができる場合には、電力需要に応じて発電装置（85）の出力電力を調節する場合に比べて、発電装置（85）の出力電力の変動幅が小さくなるので、発電装置（85）の出力電力をそれほど高い発電効率が得られないような値に設定せざるを得なくなる時間を短縮できる。従って、暖房システム（10）の運転効率を向上させることができる。

また、本実施形態１では、冷凍装置（19）と発電装置（85）からなる加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が蓄熱タンク（37）を経由しない通常動作が行われる。ここで、例えば加熱手段（19,85）から利用側熱交換器（35）へ向かう熱媒体が流通する通路に蓄熱タンク（37）が配置されている場合には、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が一旦蓄熱タンク（37）内に貯められる。このため、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が利用側熱交換器（35）に到達するまでの時間が長くなり、その間に熱媒体が放熱して熱ロスが比較的大きくなってしまう。これに対して、本実施形態１では、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が蓄熱タンク（37）を経由しない通常動作が行われる。通常動作では、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が蓄熱タンク（37）を経由する場合に比べて、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体が利用側熱交換器（35）に到達するまでの時間が短くなる。従って、加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体の放熱ロスを減少させることができるので、暖房システム（10）の運転効率を向上させることができる。

また、本実施形態１では、通常動作と蓄熱動作と利用動作の各動作において、利用側熱交換器（35）における加熱能力が調節可能になっている。このため、必要となる暖房負荷に応じて利用側熱交換器（35）における加熱能力を細かく調節することが可能になる。

また、本実施形態１では、冷凍装置（19）が発電装置（85）で発生した電力だけで駆動されるので、冷凍装置（19）を電源に接続する必要がない。従って、冷凍装置（19）を電源がないところにも設置することができる。

また、本実施形態１では、冷凍装置（19）の圧縮機（22）として運転容量が固定の圧縮機（22）が用いられている。このため、圧縮機（22）の運転容量における成績係数が高くなるように冷凍装置（19）を設計することで、常に成績係数が高くなる状態で運転を行うことができる。従って、暖房システム（10）の運転効率を向上させることができる。また、圧縮機（22）の運転容量及び発電装置（85）の出力電力が固定であるため、圧縮機（22）の運転容量及び発電装置（85）の出力電力を制御する構成が不要である。従って、暖房システム（10）の構成を簡素化することができる。

また、本実施形態１では、熱搬送回路（30）において冷凍装置（19）によって加熱された熱媒体が発電装置（85）によってさらに加熱される。このため、冷凍装置（19）における冷媒の放熱温度を、比較的低い値に設定することができる。従って、冷凍装置（19）の圧縮機（22）の入力を削減させることができ、冷凍装置（19）におけるエネルギー消費量を削減させることができる。

−実施形態１の変形例−
実施形態１の変形例について説明する。この変形例では、熱搬送回路（30）において、図６に示すように、第２熱源側熱交換器（51）が、熱搬送回路（30）において第１熱源側熱交換器（50）に並列の位置に配置されている。

この配置は、冷却回路（82）における発電部（81）の出口の熱媒体の温度が、熱搬送回路（30）での第１熱源側熱交換器（50）の出口の熱媒体の温度と同等になると想定される場合に採用される。この配置は、例えば冷凍装置（19）の冷媒に二酸化炭素が用いられ、さらに発電装置（81）がガスエンジンを備えたものである場合に採用される。

この変形例では、熱搬送回路（30）において、第２熱源側熱交換器（51）に熱媒体が流れる分だけ第１熱源側熱交換器（50）の熱媒体の流量が少なくなる。このため、冷凍装置（19）では、熱搬送回路（30）の熱媒体の加熱に必要な温熱量が少なくなる。従って、冷凍装置（19）の圧縮機（22）の入力を削減させることができ、冷凍装置（19）におけるエネルギー消費量を削減させることができる。

《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態２は、本発明に係る暖房システム（10）を備える暖房給湯システム（11）である。以下では、上記実施形態１と異なる点について説明する。

図７に示すように、実施形態２では、熱搬送回路（30）の水と熱交換を行う熱媒体が循環する室内側回路（100）が、例えばプレート式の熱交換器により構成された利用側熱交換器（35）の第２流路に接続されている。利用側熱交換器（35）の第１流路は、熱搬送回路（30）に接続されている。なお、本実施形態２では、利用側熱交換器（35）の個数が１つである。また、本実施形態２によれば、室内に設置する熱交換器を室内側回路（100）に設けているので、熱搬送回路（30）を室内側に配設する必要がない。従って、冷媒回路（21）と熱搬送回路（30）とを１つの室外ユニットに組み込むことが可能である。

室内側回路（100）には、室内熱交換器（105）が複数設けられている。複数の室内熱交換器（105）は、ヘッダ（103,104）の間において互いに並列に接続されている。室内熱交換器（105）は、床面材の裏側に設置される床暖房用のラジエータや、室内空間に設置されるラジエータとして構成されている。

室内側回路（100）には、戻り側のヘッダ（104）と利用側熱交換器（35）の間に、吐出流量が一定の室内用ポンプ（101）が設けられている。また、室内用ポンプ（101）の吸入側には、室内側回路（100）の圧力を逃がすための膨張タンク（102）が接続されている。

熱搬送回路（30）には、給水用回路（90）が接続されている。給水用回路（90）は、市水を熱搬送回路（30）に供給するための市水側通路（91）と、風呂場の浴槽及びシャワーや台所の蛇口などの利用側へ延びる利用側通路（92）とを備えている。市水側通路（91）の出口端は、合流通路（63）に接続されている。一方、利用側通路（92）の入口端は、流出通路（64）に接続されている。

利用側通路（92）には、混合弁（95）が設けられている。混合弁（95）には、市水側通路（91）から分岐した分岐通路（93）が接続されている。混合弁（95）は、利用側で必要となる水温に応じて、利用側通路（92）を流通する温水と分岐通路（93）から流入する水との流量割合を調節可能に構成されている。

また、市水側通路（91）には、蓄熱タンク（37）へ向かう水の流れのみを許容する逆止弁（98）が設けられている。また、蓄熱タンク（37）の頂部には、蓄熱タンク（37）の圧力を逃がすための逃し通路（97）が接続されている。逃し通路（97）には逃し弁（96）が設けられている。

−運転動作−
本実施形態２の暖房給湯システム（11）において、給水用回路（90）の利用側で温水を利用する場合の動作について説明する。

熱搬送回路（30）が通常動作を行う場合、図８に示すように、蓄熱タンク（37）には市水側通路（91）を通じて低温の水が流入し、蓄熱タンク（37）からは利用側通路（92）を通じて高温の水が流出する。蓄熱タンク（37）では、温水量が減少する。

熱搬送回路（30）が蓄熱動作を行う場合、図９に示すように、蓄熱タンク（37）には、供給通路（31）を流れる温水の一部が、流入通路（61）を通じて流入する。蓄熱タンク（37）からは、利用側通路（92）を通じて高温の水が流出すると共に、合流通路（63）を通じて低温の水が流出する。合流通路（63）には、市水側通路（91）の水が合流する。

熱搬送回路（30）が利用動作を行う場合、図１０に示すように、蓄熱タンク（37）には、合流通路（63）を通じて、ポンプ（36）から吐出された水の一部と、市水側通路（91）から供給される水とが流入する。蓄熱タンク（37）からは、流出通路（64）を通じて高温の水が流出する。蓄熱タンク（37）から流出した高温の水は、供給通路（31）側と利用側通路（92）とに分岐する。

《その他の実施形態》
上記実施形態は、以下の変形例のように構成してもよい。

−第１変形例−
第１変形例では、図１１に示すように、熱搬送回路（30）の戻り通路（32）に、冷却用熱交換器（107,107）が設けられている。冷却用熱交換器（107,107）は、複数設けられ、ヘッダ（108,109）の間において互いに並列に接続されている。各冷却用熱交換器（107）は、室内に設置される室内機に収容されている（図示省略）。各室内機には、冷却用熱交換器（107）へ空気を送る室内ファン（110）が設けられている。

この第１変形例では、各利用側熱交換器（35）で冷却された水が、各冷却用熱交換器（107）において室内ファン（110）が送る空気と熱交換を行ってさらに冷却される。各冷却用熱交換器（107）で加熱された空気は室内へ供給される。熱源側熱交換器（23）に戻る水の温度は、冷却用熱交換器（107）がない場合に比べて低くなる。

なお、この第１変形例の冷媒回路（21）では、冷凍サイクルの高圧圧力が冷媒の臨界圧力よりも高くなる超臨界の冷凍サイクルが行われる。冷媒回路（21）の冷媒には、二酸化炭素が用いられている。

ここで、冷媒回路（21）で超臨界の冷凍サイクルが行われる場合、冷却用熱交換器（107）がなければ、第１熱源側熱交換器（50）に戻る熱媒体の温度は比較的高くなり、第１熱源側熱交換器（50）で放熱した冷媒の温度も、比較的高い温度（例えば４０℃ぐらい）になる。このため、温熱として利用できる冷媒の熱量が少なく、冷媒回路（21）における冷凍サイクルの成績係数がそれほど高い値にならないという問題がある。

これに対し、この第１変形例では、各利用側熱交換器（35）を通過した水の温熱を各冷却用熱交換器（107）で利用することで、第１熱源側熱交換器（50）に戻る熱媒体の温度が低くなり、第１熱源側熱交換器（50）で放熱した冷媒の温度も低い温度（例えば２０℃ぐらい）になる。つまり、温熱として利用できる冷媒の熱量が多くなる。このとき、圧縮機（22）において冷媒の圧縮に要するエネルギーは増大しない。従って、冷却用熱交換器（107）を設けることで、冷媒回路（21）において高い成績係数を得ることが可能となる。

−第２変形例−
第２変形例では、図１２に示すように、熱搬送回路（30）に、主ポンプ（36）と副ポンプ（39）の２つのポンプが設けられている。主ポンプ（36）は戻り通路（32）に配置されている。副ポンプ（39）は第２連通通路（62b）に配置されている。なお、この第２変形例では、第２連通通路（62b）の戻り通路（32）側が、主ポンプ（36）の吸入側に接続されている。

コントローラ（55）は、利用動作のときだけ副ポンプ（39）を運転させる。副ポンプ（39）は、図１２に示すように、利用動作の際に戻り通路（32）を流通する熱媒体の一部を蓄熱タンク（37）の下部へ送り、流出通路（64）を通じて蓄熱タンク（37）の温かい熱媒体を流出させる。なお、利用動作の際の主ポンプ（36）の吐出流量は、上記実施形態と異なり、通常動作の値と同じである。つまり、主ポンプ（36）の吐出流量は常に一定である。このため、主ポンプ（36）には、吐出流量が固定のポンプを用いることができる。

この第２変形例では、利用動作の際に蓄熱タンク（37）の下部へ送られる熱媒体の流量が、副ポンプ（39）の吐出流量によって決定される。蓄熱タンク（37）では、下部へ送られた熱媒体によって各利用側熱交換器（35）へ供給される温かい熱媒体が押し出される。従って、利用動作の際に蓄熱タンク（37）から各利用側熱交換器（35）へ供給される温かい熱媒体の流量は、副ポンプ（39）の吐出流量によって決定されるので、利用動作の際に蓄熱タンク（37）から各利用側熱交換器（35）へ供給される温かい熱媒体の流量を所望の流量に容易に設定することができる。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、加熱手段によって加熱された熱媒体が利用側熱交換器で放出する熱を室内の暖房に利用する暖房システムについて有用である。

本実施形態１に係る暖房システムの概略構成図である。 本実施形態１に係る暖房システムにおける熱搬送回路の動作と暖房負荷及び電力需要との関係を示す図表である。 本実施形態１に係る暖房システムの通常動作中の熱搬送回路の水の流れを示す概略構成図である。 本実施形態１に係る暖房システムの蓄熱動作中の熱搬送回路の水の流れを示す概略構成図である。 本実施形態１に係る暖房システムの利用動作中の熱搬送回路の水の流れを示す概略構成図である。 本実施形態１の変形例に係る暖房システムの概略構成図である。 本実施形態２に係る暖房給湯システムの概略構成図である。 本実施形態２に係る暖房給湯システムの通常動作中の熱搬送回路及び給水用回路の水の流れを示す概略構成図である。 本実施形態２に係る暖房給湯システムの蓄熱動作中の熱搬送回路及び給水用回路の水の流れを示す概略構成図である。 本実施形態２に係る暖房給湯システムの利用動作中の熱搬送回路及び給水用回路の水の流れを示す概略構成図である。 その他の実施形態の第１変形例に係る暖房システムの概略構成図である。 その他の実施形態の第２変形例に係る暖房システムの概略構成図である。

符号の説明

１０ 暖房システム
１９ 冷凍装置
２１ 冷媒回路
３０ 熱搬送回路
３５ 利用側熱交換器
３６ ポンプ
３７ 蓄熱タンク
５０ 第１熱源側熱交換器
５１ 第２熱源側熱交換器
８１ 発電部
８２ 冷却回路
８５ 発電装置

Claims (7)

1. 熱媒体が循環し、循環する熱媒体を加熱する加熱手段（19,85）と、該加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体を放熱させる利用側熱交換器（35）とが設けられた熱搬送回路（30）を備え、
   上記利用側熱交換器（35）で熱媒体が放出する熱を室内の暖房に利用する暖房システムであって、
   上記加熱手段（19,85）は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、冷媒が放出する熱によって上記熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する冷凍装置（19）と、電力及び排熱を発生させて、該排熱を利用して該熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する発電装置（85）とを備え、
   上記熱搬送回路（30）は、上記加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体を貯留するための蓄熱タンク（37）を備え、該加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体だけを上記利用側熱交換器（35）へ供給する通常動作と、該加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体を該利用側熱交換器（35）と該蓄熱タンク（37）の両方へ供給する蓄熱動作と、該加熱手段（19,85）によって加熱された熱媒体と該蓄熱タンク（37）内の熱媒体の両方を該利用側熱交換器（35）へ供給する利用動作とを選択的に行うことを特徴とする暖房システム。
2. 請求項１において、
   上記通常動作と上記蓄熱動作と上記利用動作の少なくとも１つの動作では、上記冷凍装置（19）及び上記発電装置（85）の両方によって上記熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する高能力状態と、該冷凍装置（19）及び該発電装置（85）のうち発電装置（85）のみによって上記熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する低能力状態とに切り換え可能に構成されていることを特徴とする暖房システム。
3. 請求項１又は２において、
   上記発電装置（85）は、上記熱搬送回路（30）で熱媒体が循環している間は、該熱搬送回路（30）の熱媒体を連続的に加熱することを特徴とする暖房システム。
4. 請求項１乃至３の何れか１つにおいて、
   上記冷凍装置（19）は、上記発電装置（85）が発生させた電力だけで駆動されることを特徴とする暖房システム。
5. 請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
   上記冷凍装置（19）の圧縮機（22）は、その運転容量が固定に構成され、
   上記発電装置（85）は、その出力電力が固定に構成されていることを特徴とする暖房システム。
6. 請求項１乃至５の何れか１つにおいて、
   上記発電装置（85）は、上記冷凍装置（19）が上記熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する位置の下流で、該熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱することを特徴とする暖房システム。
7. 請求項１乃至５の何れか１つにおいて、
   上記発電装置（85）は、上記冷凍装置（19）が上記熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱する位置に並列の位置で、該熱搬送回路（30）の熱媒体を加熱することを特徴とする暖房システム。

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