JP2011038764A - Snow melting or cooling system using underground heat/air heat - Google Patents

Snow melting or cooling system using underground heat/air heat Download PDF

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Kazuyoshi Sato
一義 佐藤
Yasunori Izawa
保憲 井澤
Kazutoshi Ito
一敏 伊東
Original Assignee
Mayekawa Mfg Co Ltd
株式会社前川製作所
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable cooling in summer and snow melting in winter via a heat pump of a natural refrigerant effectively using underground heat and also using air heat. <P>SOLUTION: In this snow melting or cooling system using underground heat/air heat, the heat pump 30 operated for snow melting or cooling in winter or summer, respectively is used. At least in winter, by an underground heat exchanger 33 operated as an evaporator and a heating tower provided in the heat exchanger, while underground heat and air heat are collected, high temperature high pressure refrigerant gas is generated via a compressor 31 forming the heat pump, and heat for snow melting is generated by a brine heat exchanger 32 operated as a condenser. In summer, heat of the high temperature high pressure gas formed by the compressor is released by the underground heat exchanger operated as a condenser and the heating tower provided in the heat exchanger, cold for cooling is generated by the brine heat exchanger operated as an evaporator. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、降雪地帯の融雪用に、通常融雪運転、融雪用電力の電源遮断時の融雪運転及び予熱・凍結防止用の運転等の広範囲の運転に対応する地中熱・空気熱利用の融雪システムと、地中熱の採熱と空気熱の採熱とにより温熱を発生させ、地中及び空気中への放熱により冷熱を発生させる、地中熱と空気熱とを併用した自然作動媒体を冷媒に使用するヒートポンプを介しての地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システムとに関する。   The present invention is for snowmelting in a snowy region, and usually uses snowmelt operation using ground heat or air heat, corresponding to a wide range of operations such as snowmelt operation when snowmelt power is cut off, snowmelt operation when power supply to the snowmelt is cut off, and preheating / freezing prevention operation. A natural working medium that combines ground heat and air heat that generates heat by the system, ground heat sampling and air heat sampling, and generates heat by radiating heat to the ground and air. The present invention relates to a snow melting or cooling system using ground heat and air heat through a heat pump used as a refrigerant.
従来より、道路の凍結や積雪を防止するために道路表面近くの地中に融雪発熱体を埋設している。
前記発熱体には、電気ヒータ等が使用されているか、または地上表面近くの路盤上の舗装体(アスファルト層やコンクリート層)に埋設した配管に温水を循環させる方法が融雪ないし凍結防止手段として使用されている。
Conventionally, in order to prevent the road from freezing and snow accumulation, a snow melting heating element is buried in the ground near the road surface.
As the heating element, an electric heater or the like is used, or a method of circulating hot water in a pipe embedded in a pavement (asphalt layer or concrete layer) on the roadbed near the ground surface is used as a means for preventing snow melting or freezing. Has been.
ところで、従来の温水による融雪は、上記したように地表近くに埋設した融雪管に空気を熱源とする温水加熱を目的とするヒートポンプが使用されているが、電源遮断時には融雪が不可能となり何らかの対策が必要とされていた。
また、空気熱を熱源とするため、空気熱の供給源であるヒーティングタワーの伝熱面の着霜が熱効率の低下に繋がりデフロストを必要とするが、このデフロストのためには一時融雪を停止する問題があった。
また、一時的な異常気象による豪雪に対処するためには従来の融雪手段では熱容量に余裕がなく柔軟性に欠ける問題があった。
そして、積雪地帯では、融雪に融雪用の電力契約があるが、該契約に伴う特定時間帯における電力遮断(ピークカット)を余儀なくさせられ、そのため融雪を停止せざるを得ない問題がある。
By the way, as for the conventional snowmelt by hot water, as mentioned above, a heat pump for hot water heating using air as a heat source is used in the snowmelt pipe buried near the ground surface. Was needed.
In addition, because air heat is used as a heat source, frost formation on the heat transfer surface of the heating tower, which is the supply source of air heat, leads to a decrease in thermal efficiency and requires defrost. For this defrost, temporary melting of snow is stopped. There was a problem to do.
In addition, in order to cope with heavy snowfall due to temporary abnormal weather, the conventional snow melting means has a problem that heat capacity is not enough and flexibility is not sufficient.
And in a snowy area, there is a power contract for melting snow in the snow melting, but there is a problem that power melting (peak cut) in a specific time zone accompanying the contract is forced, so that the snow melting must be stopped.
ところで、近年、地球温暖化、オゾン層破壊、省エネルギ等の環境問題が叫ばれており、自然冷媒・自然エネルギの有効利用も求められている。その中で、大地はどこにも存在する安全で自然の材料であり、特別なスペースを必要としない等の特徴を持っており、この地中熱の有効利用並びに大地の蓄熱性の利用も考えられ、地中熱の利用に対する提案もされている。   By the way, in recent years, environmental problems such as global warming, ozone layer destruction, and energy saving have been screamed, and effective use of natural refrigerants and natural energy is also required. Among them, the earth is a safe and natural material that exists everywhere, and does not require any special space. The use of this geothermal heat and the use of the earth's heat storage are also conceivable. There are also proposals for the use of geothermal heat.
例えば、特開平11−159891号公報には「地中熱利用ヒートポンプシステム」として上記提案の一が開示されている。
上記提案によれば、本提案によるヒートポンプシステムは、
排湯発生施設で発生した排湯を貯留する排湯槽、または湯使用施設で使用する湯を貯留する給湯槽とを設け、これらの排湯槽または給湯槽における貯留湯と地中との両方から採熱させながら温熱発生をさせるとともに、
貯留水を加熱して湯使用施設での使用湯を生成する給湯槽を設け、この給湯槽構成における貯留水と地中との両方へ放熱させながら冷熱を発生させる、ヒートポンプにより構成したものである。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-159891 discloses one of the above proposals as a “geothermal heat pump system”.
According to the above proposal, the heat pump system according to the present proposal is
A hot water tank for storing the hot water generated at the hot water generation facility or a hot water tank for storing hot water to be used at the hot water use facility is provided and collected from both the stored hot water and the ground in these hot water tanks or hot water tanks. While generating heat while heating,
A hot water supply tank that heats the stored water and generates hot water in the hot water use facility is provided, and is configured by a heat pump that generates cold while radiating heat to both the stored water and the ground in this hot water tank configuration. .
則ち、温熱の発生には、貯留湯の熱と地中の熱を使用して地熱の低下による採熱低下を防止して安定運転を可能とし、また、冷熱の発生には、給湯槽の貯留水と地中の両方への放熱によりヒートポンプの安定運転を図ったもので、従来の地中熱のみ利用のヒートポンプシステムにおける短時間の継続運転での採熱不良によるヒートポンプ装置の温熱発生量の低下や消費電力の増大を防止するようにしたものである。
なお、本提案に使用されている地中熱の取出し用の熱交換器は、地中深く埋設した二重管式熱交換器で、図面からは熱容量は余り大きく採れない縦型構造のものと考えられる。
In other words, for the generation of warm heat, the heat of the stored hot water and the heat of the ground are used to prevent a decrease in heat collection due to a decrease in geothermal heat, enabling stable operation. The heat pump is designed for stable operation by radiating heat to both the stored water and the ground, and the heat generation amount of the heat pump device due to poor heat collection in a short-time continuous operation in a conventional heat pump system that uses only underground heat. It is intended to prevent a decrease and an increase in power consumption.
In addition, the heat exchanger for extracting ground heat used in this proposal is a double-pipe heat exchanger buried deep underground, and it has a vertical structure that does not allow for a large heat capacity from the drawing. Conceivable.
ところが、地中温度は土壌の種類により異なるが略5〜9mの地下になると年間を通じて略10℃前後の一定温度になり、このレベルの温度は冷房時の外気温度よりも低く、また、暖房時の外気温度より高いので、地中熱の利用の仕方によっては大気を熱源とする従来方式より年間を通じてシステムの成績係数が高く且つ一次エネルギの消費量を減ずることもできる利点もある。   However, the underground temperature varies depending on the type of soil, but when it is about 5-9m underground, it becomes a constant temperature of around 10 ° C throughout the year. This level of temperature is lower than the outside air temperature during cooling. Therefore, there are advantages that the system coefficient of performance is higher throughout the year and that the consumption of primary energy can be reduced depending on how the underground heat is used, compared to the conventional method using the air as the heat source.
特開昭61−95754号公報(特許請求の範囲)JP 61-95754 A (Claims)
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、地中熱の有効利用を図るとともに空気熱を併用した自然冷媒のヒートポンプを介して、夏期は冷房、冬期は融雪を可能とした地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システムとの提供を目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems. Geothermal heat that enables effective cooling of geothermal heat and cooling of air in the summer and melting of snow in the winter through a heat pump of natural refrigerant combined with air heat.・ To provide snow melting or cooling system using air heat.
先ず本発明の参考発明について説明する。
そこで、本発明の参考発明である地中熱・空気熱利用の融雪システムは、
融雪用電力の遮断時にもピークカットの無い低圧電力を使用してポンプ駆動による融雪運転を継続させるべく路盤加熱用の融雪パイプと該融雪パイプに融雪用ブラインを送る地盤加熱用の蓄熱パイプを設けたものである。
則ち、ブラインを加熱すべく採熱器として機能するヒーティングタワーと圧縮機と凝縮器と膨張弁とよりなる空気熱源のヒートポンプと、該ヒートポンプにより加熱形成された温ブラインを流通させて地表の降雪を融解するため路盤上ないし地盤上の地層との間で熱交換をする熱交換用パイプと、該パイプと前記ヒートポンプの間を結合するブライン供給路とよりなる地中熱・空気熱利用の融雪システムにおいて、
前記ヒートポンプの圧縮顕熱熱交換器に結合して第1の温ブラインを流通させ地盤上の地層と熱交換する蓄熱パイプと、前記ヒートポンプの凝縮器に結合して第1の温ブラインより低い温度の第2温ブラインを流通させ路盤上のアスファルト層と熱交換する融雪パイプとを設ける構成としたことを特徴とする。
First, the reference invention of the present invention will be described.
Therefore, the snow melting system using ground heat and air heat, which is the reference invention of the present invention,
A snowmelt pipe for roadbed heating and a heat storage pipe for ground heating that sends snowmelt brine to the snowmelt pipe are provided in order to continue the snowmelt operation by pump drive using low-voltage power without peak cut even when the power for snowmelt is cut off It is a thing.
That is, a heating tower that functions as a heat collector for heating the brine, a compressor, a condenser, and an expansion valve, and an air heat source heat pump, and a hot brine heated and formed by the heat pump are circulated. Use of underground heat and air heat consisting of a heat exchange pipe for exchanging heat with the ground on the roadbed or the ground to melt snowfall, and a brine supply path connecting the pipe and the heat pump. In the snow melting system,
A heat storage pipe that is connected to the compression sensible heat exchanger of the heat pump and distributes the first warm brine to exchange heat with the formation on the ground, and a temperature lower than the first warm brine that is connected to the condenser of the heat pump. The second warm brine is circulated, and an asphalt layer on the roadbed and a snow melting pipe for heat exchange are provided.
本参考発明は上記構成に示すように、融雪に必要なブラインの加熱に空気熱を熱源とする圧縮ヒートポンプを使用し、且つ加熱された温ブラインにより地表近くの路盤上の地層の加熱だけでなく路盤の下部の地盤上の地層の加熱を可能として、異常気象による豪雪等による融雪負荷の変動に対応できる熱容量の蓄熱を可能としたものである。   As shown in the above configuration, the present invention uses a compression heat pump that uses air heat as a heat source for heating the brine necessary for melting snow, and not only heating the formation on the roadbed near the surface by the heated warm brine. It is possible to heat the formation on the ground below the roadbed, and to store heat with a heat capacity that can cope with fluctuations in snowmelt load caused by heavy snow due to abnormal weather.
即ち、上記地表近くの路盤上の地層の加熱には例えば10〜30℃(好ましくは約25℃前後)の温ブラインを使用し直接融雪に関与させ、路盤とその下部の地盤上の地層の加熱には例えば30〜60℃(好ましくは約50℃前後)の温ブラインを使用し負荷の変動に対応できる熱容量を持つ蓄熱に関与させるようにしてある。
そして、前記空気熱源のヒートポンプの圧縮機の吐出側に吐出ガスの顕熱熱交換器を設け、該熱交換器を介して約50℃前後の温ブラインを得て、蓄熱パイプを作動させ、地盤上部の地層との間の蓄熱熱交換を行い、融雪負荷の変動に対応させる構成とし、
ついで、前記吐出ガスを凝縮する凝縮器で約25℃前後の温ブラインを得て、融雪パイプを作動させ、路盤上部の地層の融雪に直接関与させる構成としたものである。
That is, for example, a warm brine of 10 to 30 ° C. (preferably about 25 ° C.) is used to heat the formation on the roadbed near the surface of the ground, and it is directly involved in snow melting to heat the formation on the roadbed and the lower ground. For example, a warm brine of 30 to 60 ° C. (preferably around 50 ° C.) is used to participate in heat storage having a heat capacity that can cope with load fluctuations.
And the sensible heat exchanger of discharge gas is provided in the discharge side of the compressor of the heat pump of the air heat source, the hot brine of about 50 ° C. is obtained through the heat exchanger, the heat storage pipe is operated, and the ground The heat storage heat exchange with the upper stratum is performed to cope with fluctuations in the snowmelt load,
Next, a warm brine of about 25 ° C. is obtained with a condenser that condenses the discharge gas, and the snow melting pipe is operated to directly participate in snow melting in the formation above the roadbed.
また、本発明の参考発明の融雪パイプ及び蓄熱パイプとヒートポンプとの間を結ぶそれぞれのブライン供給路は、切り替えバルブ群を介してヒートポンプより切り離して互いに結合させ路盤地層と地盤地層の間を循環する温ブラインの循環路を形成させ、該循環路を介して融雪用電力の電源遮断時(ピークカット時)の融雪運転及び凍結防止・予熱運転に対し、ピークカットの無い低圧電力でブライン循環ポンプを駆動させ対応させる構成にしたことを特徴とする。   In addition, each brine supply path connecting between the snow melting pipe and the heat storage pipe of the reference invention of the present invention and the heat pump is separated from the heat pump via the switching valve group and coupled to each other, and circulates between the roadbed formation and the ground formation. A circulation path for warm brine is formed, and the brine circulation pump is operated with low-pressure power without peak cut for snow melting operation and freezing prevention / preheating operation when the power for snow melting power is cut off (at peak cut) through this circuit. It is characterized by being configured to be driven and corresponded.
上記構成により、前記ヒートポンプの顕熱熱交換器と蓄熱パイプを結ぶ温ブライン供給路と、前記ヒートポンプの凝縮器と融雪パイプを結ぶ温ブライン供給路は、それぞれ切り替え回路によりヒートポンプより切断分離し、分離した融雪パイプと蓄熱パイプを結合するブライン循環路を形成させ、低圧動力で駆動するブライン循環ポンプを駆動させる構成とし、融雪用電力の電源遮断時に対応するヒートポンプ休転時の融雪を可能とするとともに、凍結防止・予熱運転時にもヒートポンプを休転させ蓄熱により路面の暖めることができるようにしてある。   With the above configuration, the warm brine supply path connecting the sensible heat exchanger of the heat pump and the heat storage pipe, and the warm brine supply path connecting the condenser and the snow melting pipe of the heat pump are cut and separated from the heat pump by the switching circuit, respectively. The brine circulation path that connects the snow melting pipe and the heat storage pipe is formed, and the brine circulation pump that is driven by low-pressure power is driven to enable the snow melting when the heat pump is stopped corresponding to the power interruption of the snow melting power. In addition, the heat pump is rested during freezing prevention / preheating operation so that the road surface can be warmed by heat storage.
また、本参考発明のヒートポンプは、前記ヒーティングタワーをデフロスト用凝縮器(放熱器)として切り替え作動させ、前記凝縮器をデフロストした低温冷媒ガスの蒸発器として切り替え作動させる構成とし、
蓄熱パイプより温ブラインを前記供給路及び切り替えバルブ群を介して前記蒸発器として切り替え作動する凝縮器に導入して、導入した地盤地層の蓄熱により低温冷媒ガスを加熱させ、さらに圧縮機を介して加圧してデフロスト用ホットガスを形成させ、前記ヒーティングタワーで放熱デフロストする構成とした、ことを特徴とする。
Further, the heat pump of the present invention is configured to switch the heating tower as a defrost condenser (heat radiator), and to switch the condenser tower as a defrosted low-temperature refrigerant gas evaporator,
Hot brine is introduced from the heat storage pipe into the condenser that is switched and operated as the evaporator via the supply path and the switching valve group, and the low-temperature refrigerant gas is heated by the heat storage of the introduced ground formation, and further through the compressor. The defrosting hot gas is formed by pressurization, and the heat radiation defrosting is performed by the heating tower.
ところで、空気熱源のヒートポンプを運転して外気より採熱する場合、ヒーティングタワーには上流の膨張弁により低温ガス化された冷媒ガスが通過するため、伝熱面に着霜を生じ熱効率の低下を来す。このため、ときどき運転を停止して前記着霜面のデフロストをする必要があるが、この際、本参考発明により、融雪側に影響を与えないように地盤と路盤の間に蓄熱された熱を蓄熱パイプを介して熱源として使用するようにしたものである。   By the way, when the heat pump of the air heat source is operated to collect heat from the outside air, the refrigerant gas that has been gasified at a low temperature by the upstream expansion valve passes through the heating tower, resulting in frost formation on the heat transfer surface and a decrease in thermal efficiency. Come on. For this reason, it is sometimes necessary to stop the operation and defrost the frosting surface, but at this time, according to the present invention, the heat stored between the ground and the roadbed is prevented so as not to affect the snow melting side. It is designed to be used as a heat source via a heat storage pipe.
即ち、着霜したヒーティングタワーをデフロスト用凝縮器(放熱器)として機能させ、凝縮器を前記ヒーティングタワーにより放熱凝縮した冷媒液を膨張弁を介して蒸発させる蒸発器として機能させたものである。
そして、蒸発器として機能する凝縮器で気化した冷媒ガスは、蓄熱パイプを介して導入された路盤と地盤との間の蓄熱により加熱され、さらに圧縮機により加熱されデフロスト用ホットガスを得るようにしたものである。
That is, the frosted heating tower is made to function as a defrost condenser (heat radiator), and the condenser is made to function as an evaporator for evaporating the refrigerant liquid radiated and condensed by the heating tower through an expansion valve. is there.
Then, the refrigerant gas evaporated by the condenser functioning as an evaporator is heated by heat accumulation between the roadbed and the ground introduced through the heat storage pipe, and further heated by the compressor so as to obtain a defrosting hot gas. It is what.
また、前記本参考発明のヒートポンプは、前記ヒーティングタワーをブライン間接型とし、凝縮器と顕熱熱交換器のブライン回路の切り替えにより作動させる構造とし、
温ブラインを蓄熱パイプにより前記供給路及び切り替えバルブ群を介して蒸発器に導入して、導入した地盤地層の蓄熱により低温冷媒ガスを加熱させ、さらに圧縮機を介して加圧して凝縮器でヒーティングタワーに通ずる温ブラインを形成させ、前記ヒーティングタワーに導入して放熱デフロストする構成としたことを特徴とする。
In addition, the heat pump of the present invention has a structure in which the heating tower is a brine indirect type and is operated by switching a brine circuit between a condenser and a sensible heat exchanger,
Hot brine is introduced into the evaporator via the supply path and the switching valve group by the heat storage pipe, the low-temperature refrigerant gas is heated by the heat storage in the introduced ground formation, and further pressurized through the compressor and heated by the condenser. It is characterized in that a warm brine leading to the heating tower is formed and introduced into the heating tower for heat radiation defrosting.
上記構成により、蒸発器の介在によるブライン間接型の場合は、蒸発器で気化した冷媒ガスは、蓄熱パイプを介して導入された路盤と地盤との間の蓄熱により加熱され、さらに圧縮機により加熱され凝縮器でデフロスト用温ブラインを得るようにしたものである。   With the above configuration, in the case of the brine indirect type with the evaporator interposed, the refrigerant gas vaporized by the evaporator is heated by the heat storage between the roadbed and the ground introduced through the heat storage pipe, and further heated by the compressor. The defrosted warm brine is obtained with a condenser.
また、前記参考発明のヒートポンプは、二次側はブラインを使用した間接型とし、一次側は自然型冷媒使用の自己完結型としたことを特徴とする。   The heat pump of the reference invention is characterized in that the secondary side is an indirect type using brine, and the primary side is a self-contained type using a natural refrigerant.
上記構成は、二次側にブラインを使用した間接型とし、一次側との連携を完全に断つとともに、一次側に環境にやさしい自然作動流体のアンモニア冷媒を使用し、冷媒漏洩等の冷媒事故を最小に抑えるため、自己完結型としてある。   The above configuration is an indirect type using brine on the secondary side, completely cuts off the cooperation with the primary side, and uses an environmentally friendly natural working fluid ammonia refrigerant on the primary side to prevent refrigerant accidents such as refrigerant leakage. Self-contained to keep to a minimum.
次に本発明を説明する。
本発明の、地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システムは、
併設した空気熱交換器であるヒーティングタワーと、地中熱交換器と、圧縮機と、ブライン熱交換器と、膨張弁と蒸発圧力調整弁とよりヒートポンプを形成して、冬期若しくは夏期にはそれぞれ融雪若しくは冷房用としてそれぞれ作動させるヒートポンプを使用するようにした地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システムにおいて、
冬期においては、蒸発器として作動する地中熱交換器と該熱交換器に併設したヒーティングタワーより、地中熱と空気熱とを採熱させながら、ヒートポンプを形成する圧縮機を介して高温高圧冷媒ガスを発生させ、凝縮器として作動するブライン熱交換器で融雪用温熱を発生させる構成としたことを特徴とする。
Next, the present invention will be described.
The snow melting or cooling system using underground heat and air heat of the present invention is
A heat pump is formed by a heating tower, an air heat exchanger, an underground heat exchanger, a compressor, a brine heat exchanger, an expansion valve, and an evaporation pressure control valve. In the snow melting or cooling system using ground heat and air heat, each using a heat pump that operates for snow melting or cooling, respectively.
In the winter season, the ground heat exchanger operating as an evaporator and the heating tower attached to the heat exchanger are used to heat the ground heat and air heat through the compressor that forms the heat pump. The present invention is characterized in that a high-pressure refrigerant gas is generated, and the heat for melting snow is generated by a brine heat exchanger that operates as a condenser.
上記本発明は、地中熱交換器を介して地中熱の有効採熱を図るとともに、不足分をヒーティングタワーによる空気熱の採熱で補い、冬期には融雪を可能とした高成績係数の省エネのヒートポンプシステムを構成したものである。   The above-mentioned present invention achieves effective heat collection of ground heat through a ground heat exchanger, and the shortage is compensated by air heat collection with a heating tower, and a high coefficient of performance that enables snow melting in winter This is an energy-saving heat pump system.
また、上記本発明のヒートポンプにはボイラを付設させ、冬期における暖房及びヒートポンプによる融雪用温熱の供給不可及び大量降雪時の融雪に対応する構成とするのがよい。   The heat pump of the present invention is preferably provided with a boiler so as to cope with heating in winter and supply of heat for melting snow by the heat pump and snow melting during heavy snowfall.
請求項2記載の発明は、本発明のヒートポンプシステムにボイラを付設し、冬期には該ボイラの出力をブライン加熱器を介して、暖房とヒートポンプ駆動用電力遮断時及びデフロスト運転時及び豪雪時に対応して、所用の温熱の供給を可能にしている。   In the invention according to claim 2, a boiler is attached to the heat pump system of the present invention, and in the winter season, the output of the boiler is responded to heating and heat pump drive power interruption, defrost operation, and heavy snow through a brine heater. This makes it possible to supply the necessary heat.
また、上記発明のブライン熱交換器には蓄熱用アイスバンクを併設させ圧縮顕熱熱交換器として結合して、冬期において圧縮顕熱を温蓄熱し、
電源遮断時の融雪運転及び凍結防止・予熱運転、デフロストに対応させる構成とするのがよい。
In addition, the brine heat exchanger of the above invention is combined with an ice bank for heat storage and combined as a compression sensible heat exchanger to store the compressed sensible heat in the winter,
It is preferable to adopt a configuration corresponding to snow melting operation when power is cut off, anti-freezing / preheating operation, and defrosting.
上記構成により、本発明のヒートポンプシステムに蓄熱用アイスバンクを併設させ圧縮顕熱熱交換器として結合させ、冬期には圧縮顕熱を温蓄熱し、電源遮断時の融雪運転及び凍結防止・予熱運転、デフロスト運転に対応して所定の温熱の供給を可能にしている。   With the above configuration, a heat storage ice bank is added to the heat pump system of the present invention and combined as a compression sensible heat exchanger, and in the winter, the compressed sensible heat is stored in a warm state, and snow melting operation and freezing prevention / preheating operation when the power is shut off In response to the defrosting operation, a predetermined temperature can be supplied.
また、本発明である、地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システムは、夏期においては、圧縮機で形成された高温高圧冷媒ガスを、凝縮器として作動する地中熱交換器と該熱交換器に併設したヒーティングタワーより放熱させながら、蒸発器として作動するブライン熱交換器で冷房用冷熱を発生させる構成とする。   In addition, the snow melting or cooling system using geothermal / air heat according to the present invention, in the summer, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas formed by the compressor is converted into a ground heat exchanger that operates as a condenser and the heat. The cooling heat is generated by a brine heat exchanger that operates as an evaporator while radiating heat from a heating tower provided in the exchanger.
上記発明は、夏期においては、圧縮機により形成された高温高圧冷媒ガスを前記地中熱交換器で凝縮させるとともにヒーティングタワーで放熱させて、前記凝縮により地中に蓄熱させる。
一方冬期に融雪用熱交換器として使用したブライン熱交換器を介して冷房用冷熱を発生させるようにしたものである。
In the above-described invention, in the summer, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas formed by the compressor is condensed by the underground heat exchanger and is dissipated by the heating tower, and is stored in the ground by the condensation.
On the other hand, cooling heat is generated through a brine heat exchanger used as a snow melting heat exchanger in winter.
また、上記発明のブライン熱交換器には、蓄熱用アイスバンクを併設させ、冬期にはブライン熱交換器による冷熱供給とアイスバンクによる温蓄熱をし、夏期にはアイスバンクによる冷熱の蓄熱供給して、冷房に使用するとするのがよい。   In addition, the brine heat exchanger of the above invention is provided with a heat storage ice bank, and in the winter, cold heat is supplied by the brine heat exchanger and heat is stored by the ice bank, and in the summer, cold heat is supplied by the ice bank. It is better to use it for cooling.
上記発明は、
蓄熱能力に優れ、負荷の変動による影響を冷凍機に直接与えず、アイスバンクを前記ブライン熱交換器に併設させ、
アイスバンクの水槽内に設けた冷却コイルの外周を夜間に氷結させ、冷却熱を氷の形に変えて蓄熱し昼間のヒートポンプ停止中においても冷房負荷の変動に応じて融解し使用するのがよい。
The above invention
It has excellent heat storage capacity, does not directly affect the refrigerator due to load fluctuations, and has an ice bank attached to the brine heat exchanger.
It is better to freeze the outer periphery of the cooling coil provided in the ice bank water tank at night, change the cooling heat into ice shape and store heat, and melt and use it according to the fluctuation of the cooling load even during the daytime heat pump stop .
また、請求項1、請求項4記載の地中熱交換器に接続する採熱用の蓄熱パイプは、融雪パイプの下層に設けるのがよい。   Moreover, the heat storage pipe for heat collection connected to the underground heat exchanger according to claims 1 and 4 is preferably provided in a lower layer of the snow melting pipe.
上記発明は、地中熱の有効利用を図るべく、融雪パイプ群の下部の同一面に水平に広く配設し夏期は前記融雪パイプ群の配設したアスファルト路盤層を通して太陽熱による輻射熱を回収し採熱ポンプ部に融雪パイプと採熱パイプをブラインが循環することにより蓄熱も出来るようにしてある。   In the above invention, in order to effectively use the underground heat, the snowmelt pipe group is horizontally and widely disposed on the same surface under the snowmelt pipe group, and in summer, the heat generated by the solar heat is collected and collected through the asphalt roadbed layer in which the snowmelt pipe group is disposed. The brine is circulated through the snow melting pipe and the heat collecting pipe in the heat pump section so that heat can be stored.
また、前記請求項1、請求項4記載のヒートポンプは、二次側はブラインを使用した間接型とし、一次側は自然冷媒使用の自己完結型とするのがよい。   In the heat pumps according to claims 1 and 4, the secondary side is preferably an indirect type using brine, and the primary side is preferably a self-contained type using natural refrigerant.
上記発明は、二次側にブラインを使用した間接型とし、一次側との連携を完全に断つとともに、一次側に環境にやさしい自然作動流体のアンモニア冷媒を使用し、冷媒漏洩等の事故を最小に抑える、自己完結型としてある。   The above-mentioned invention is an indirect type using brine on the secondary side, completely cuts off the cooperation with the primary side, and uses an environmentally friendly natural working fluid ammonia refrigerant on the primary side to minimize accidents such as refrigerant leakage As a self-contained type,
また、前記請求項1、請求項4記載のヒートポンプは、前記ヒーティングタワーをブライン間接型とし、ブライン熱交換器(凝縮器)と蒸発器のブライン回路の切り替えにより作動させる構成とし、
温ブラインを融雪パイプと採熱パイプよりブライン回路の切り替えバルブ群を介して蒸発器に導入して、導入した地中の蓄熱により低温冷媒ガスを加熱させ、さらに圧縮機を介して加圧してブライン熱交換器(凝縮器)で温ブラインを形成させ、前記ヒーティングタワーに導入して放熱デフロストする構成とするのがよい。
Moreover, the heat pump according to claim 1 and claim 4 is configured such that the heating tower is a brine indirect type and is operated by switching between a brine heat exchanger (condenser) and a brine circuit of an evaporator,
The warm brine is introduced into the evaporator from the snow melting pipe and the heat collecting pipe via the switching valve group of the brine circuit, the low-temperature refrigerant gas is heated by the stored underground heat, and further pressurized through the compressor to the brine. It is preferable that a warm brine is formed by a heat exchanger (condenser) and introduced into the heating tower for heat radiation defrosting.
上記発明は、前記ヒーティングタワーをブライン間接型とし、ブライン熱交換器(凝縮器)と蒸発器のブライン回路を切り替え作動させることにより、前記ヒーティングタワーに温ブラインを導入し放熱デフロストするため、アンモニア冷媒量を極小化でき、複雑な冷媒配管が不要となるため、漏洩による事故の危険性をさらに低くすることができる。   In the above invention, the heating tower is a brine indirect type, and the brine circuit of the brine heat exchanger (condenser) and the evaporator is switched and operated to introduce a warm brine into the heating tower and perform heat defrosting. Since the amount of ammonia refrigerant can be minimized and complicated refrigerant piping is not required, the risk of accidents due to leakage can be further reduced.
上記参考発明の構成により下記に記載する効果を上げることができる。
a、融雪用電力の電源遮断時(ピークカット時)においても地盤に蓄熱された熱を使用することで、ヒートポンプを運転することなく確実に融雪を行なうことが出来るので、安心して融雪契約を利用できる。
b、路盤の下部に熱を供給することで融雪パイプから路盤下部へ逃げる熱量を大幅に減少させることが出来、温ブラインの熱を有効に利用できる。
c、蓄熱を利用することでヒートポンプ能力以上の熱容量を持つシステムにしてあるので、一時的な異常豪雪にも対処できる。
d、路盤と地盤の間に蓄熱された熱をデフロスト用として利用できるので、融雪パイプ側に支障を与えることなくデフロスト運転を行なうことができ、融雪効率を上げることができる。
e、降雪時以外の凍結防止や予熱期間においては、路盤と地盤の間に蓄熱された熱を利用できるので、ヒートポンプの運転の必要がなく、電力消費を大幅に節減できる。
また、本発明の構成により下記効果を奏する。
f、地中土壌の蓄熱性を利用した地中熱・空気熱併用のアンモニアヒートポンプのユニットの使用により夏期は冷房負荷に対応出来るとともに、冬期に融雪や暖房負荷にブラインによる間接型自己完結型の冷・熱サイクルで対応出来、安全且つ省エネルギのシステムを提供する。
g、融雪パイプの下層に採熱パイプを埋設したため、省スペース化が可能である。
h、空気熱交換器(ヒーティングタワー)のデフロスト時には、氷蓄熱運転サイクルにすることで、アイスバンク内の温水を冷却するとともにブライン熱交換器を断とする運転ラインに切り替えられ、融雪パイプ内のブラインは冷却されることなく融雪環境が維持できる。
k、冬期の融雪運転においては夏期に地中に蓄熱していた熱を採熱するため蒸発温度を高く設定でき高効率の運転が可能となる。
The effects described below can be improved by the configuration of the reference invention.
a. By using the heat stored in the ground even when the power for snow melting power is cut off (peak cut), it is possible to reliably melt snow without operating the heat pump, so use the snow melting contract with confidence. it can.
b. By supplying heat to the lower part of the roadbed, the amount of heat escaping from the snowmelt pipe to the lower part of the roadbed can be greatly reduced, and the heat of the warm brine can be used effectively.
c. Since the system has a heat capacity that exceeds the heat pump capacity by utilizing heat storage, temporary heavy snowfall can be dealt with.
d. Since the heat stored between the roadbed and the ground can be used for defrosting, the defrosting operation can be performed without hindering the snowmelt pipe side, and the snowmelt efficiency can be increased.
e. During freezing prevention and preheating periods other than during snowfall, the heat stored between the roadbed and the ground can be used, so there is no need to operate the heat pump, and power consumption can be greatly reduced.
The configuration of the present invention has the following effects.
f. The use of an ammonia heat pump unit that uses both underground heat and air heat, which uses the heat storage properties of the underground soil, can cope with cooling loads in the summer, and indirect self-contained type using brine for snow melting and heating loads in the winter. Providing a safe and energy-saving system that can handle cold and heat cycles.
g. Since the heat collecting pipe is buried under the snow melting pipe, space saving is possible.
h. When defrosting the air heat exchanger (heating tower), it is possible to switch to an operation line that cools the hot water in the ice bank and disconnects the brine heat exchanger by switching to the ice heat storage operation cycle. This brine can maintain the snow melting environment without being cooled.
k. In the snow melting operation in winter, the heat stored in the ground in the summer is collected, so that the evaporation temperature can be set high and high efficiency operation is possible.
本参考発明の地中熱・空気熱利用の融雪システムの概略の構成を示す系統図である。1 is a system diagram showing a schematic configuration of a snow melting system using ground heat and air heat according to the present invention. 図1のシステム系統図についてヒーティングタワーをブライン間接型にした場合の系統図である。It is a systematic diagram at the time of making a heating tower into a brine indirect type about the system systematic diagram of FIG. 図1の融雪パイプと蓄熱パイプの舗装路における埋設状況の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the embedding condition in the pavement path of the snow melting pipe and heat storage pipe of FIG. 図1の融雪パイプと蓄熱パイプへのブライン配管詳細図で、通常運転時の温ブラインの流れを示す図である。FIG. 2 is a detailed view of brine piping to a snow melting pipe and a heat storage pipe in FIG. 1, showing a flow of warm brine during normal operation. 図1の電源遮断時及び予熱時、凍結防止時における温ブラインの流れを示すブライン配管詳細図である。FIG. 2 is a detailed brine piping diagram illustrating the flow of warm brine when power is shut off, preheated, and freeze-prevented in FIG. 1. 図1のヒーティングタワーのデフロスト運転の際の地盤上の蓄熱を熱源とする冷媒の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the refrigerant | coolant which uses the heat storage on the ground at the time of the defrost operation | movement of the heating tower of FIG. 1 as a heat source. 図6における蓄熱パイプと融雪パイプのブラインの流れを示す配管詳細図である。It is piping detailed drawing which shows the flow of the brine of the thermal storage pipe in FIG. 6, and a snowmelt pipe. 本発明の地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システムの冬期における融雪用温熱発生の実施例の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the Example of the heat generation for snow melting in the winter of the snow melting or cooling system using geothermal heat / air heat of this invention. 図8の夏期における冷房用冷熱発生の実施例の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the Example of the cold heat generation for air_conditioning | cooling in the summer of FIG. 図8、9において、ヒーティングタワーをブライン間接型にした場合のシステム系統図である。8 and 9 are system diagrams when the heating tower is an indirect brine type. 図8の別の実施例を示す図である。It is a figure which shows another Example of FIG. 図9の別の実施例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of FIG. 9. 図8、図9における融雪パイプと採熱パイプの配設状況を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the arrangement | positioning condition of the snow-melting pipe and heat collecting pipe in FIG. 8, FIG.
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図1は本発明の参考発明の地中熱・空気熱利用の融雪システムの概略の構成を示す系統図で、図2は図1のシステム系統図についてヒーティングタワーをブライン間接型にした場合の系統図で、図3は図1の融雪パイプと蓄熱パイプの舗装路における埋設状況の一例を示す断面図で、図4は図1の融雪パイプと蓄熱パイプへのブライン配管詳細図で、通常運転時の温ブラインの流れを示す図である。図5は電源遮断時及び予熱時、凍結防止時における温ブラインの流れを示すブライン配管詳細図である。図6は図1のヒーティングタワーのデフロスト運転の際の地盤上の蓄熱を熱源とする冷媒の流れを示す図で、図7は図6における蓄熱パイプと融雪パイプのブラインの流れを示す配管詳細図である。
図8は本発明の地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システムの冬期における一実施例の系統図で、図9は図8の夏期における冷房用冷熱発生の図である。図10は図8、図9において、ヒーティングタワーをブライン間接型にした場合のシステム系統図で、図11は図8の別の実施例を示す図で、図12は図9の別の実施例を示す図である。図13は図8、図9における融雪パイプと採熱パイプの配設状況を示す模式的断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, as long as there is no specific description, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention. .
FIG. 1 is a system diagram showing a schematic configuration of a snow melting system using ground heat and air heat according to a reference invention of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of the system system diagram of FIG. Fig. 3 is a cross-sectional view showing an example of the embedding condition of the snow melting pipe and heat storage pipe in Fig. 1 on the pavement, and Fig. 4 is a detailed view of brine piping to the snow melting pipe and heat storage pipe in Fig. 1 for normal operation. It is a figure which shows the flow of the warm brine at the time. FIG. 5 is a detailed view of the brine piping showing the flow of the warm brine at the time of power shut-off, preheating, and freezing prevention. 6 is a view showing the flow of refrigerant using heat storage on the ground during the defrost operation of the heating tower of FIG. 1 as a heat source, and FIG. 7 is a piping detail showing the flow of brine in the heat storage pipe and the snow melting pipe in FIG. FIG.
FIG. 8 is a system diagram of an embodiment in the winter of the snow melting or cooling system using ground heat and air heat according to the present invention, and FIG. 9 is a diagram of cooling generation in the summer of FIG. FIG. 10 is a system diagram when the heating tower is a brine indirect type in FIGS. 8 and 9, FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of FIG. 8, and FIG. 12 is another implementation of FIG. It is a figure which shows an example. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the arrangement of the snow melting pipe and the heat collecting pipe in FIGS. 8 and 9.
図1に示すように、本参考発明の地中熱・空気熱利用の融雪システムは、ヒーティングタワー10と圧縮機11と蓄熱用のブラインヒータを形成する顕熱熱交換器12と融雪用のブラインヒータを形成する凝縮器14と膨張弁16とよりなる空気熱源のヒートポンプ20と、蓄熱パイプ13と融雪パイプ15とブライン供給路18とより構成する。   As shown in FIG. 1, the snow melting system using ground heat and air heat according to the present invention includes a heating tower 10, a compressor 11, a sensible heat exchanger 12 that forms a brine heater for heat storage, and a snow melting system. The heat pump 20 is an air heat source including a condenser 14 and an expansion valve 16 that form a brine heater, a heat storage pipe 13, a snow melting pipe 15, and a brine supply path 18.
なお、図1のヒーティングタワー10の蒸発器をブライン間接型とした場合は、図2に示すように蒸発器10aを追加付設し、凝縮器14と顕熱熱交換器12のブライン切り替え回路19d、19eを追加付設する。   In addition, when the evaporator of the heating tower 10 of FIG. 1 is a brine indirect type, an evaporator 10a is additionally provided as shown in FIG. 2, and a brine switching circuit 19d of the condenser 14 and the sensible heat exchanger 12 is provided. 19e are additionally provided.
前記空気熱源のヒートポンプ20は、ヒーティングタワー10により大気中より採熱した空気熱を熱源として冷媒ガスを加熱する。そして加熱された冷媒ガスは圧縮機11により高温高圧の冷媒ガスとして吐出され、吐出ガスの顕熱は顕熱熱交換器12のブラインヒータを介して蓄熱パイプ13に流通させるブラインを約50℃前後に加熱し蓄熱用の熱を付与して、融雪負荷の変動ないし後記する融雪用電力の電源遮断時の融雪運転、ないし予熱、凍結運転に対応させている。
ついで顕熱熱交換器12を経由した吐出ガスは、凝縮器14のブラインヒータを介して融雪パイプ15に流通させるブラインを約25℃前後に加熱し温ブラインとして融雪用の熱を付与をする。
前記凝縮器14で凝縮された冷媒液は膨張弁16を介して冷媒ガスとなりヒーティングタワー10に還流循環する。
The heat pump 20 of the air heat source heats the refrigerant gas using air heat collected from the atmosphere by the heating tower 10 as a heat source. The heated refrigerant gas is discharged as a high-temperature and high-pressure refrigerant gas by the compressor 11, and the sensible heat of the discharged gas passes through the brine that passes through the brine storage heater 13 of the sensible heat exchanger 12 to about 50 ° C. This is applied to the snow melting load or the snow melting operation at the time of power interruption of the snow melting power, the preheating and the freezing operation to be described later.
Next, the discharge gas that has passed through the sensible heat exchanger 12 heats the brine to be circulated to the snow melting pipe 15 through the brine heater of the condenser 14 to about 25 ° C., and gives heat for melting snow as a warm brine.
The refrigerant liquid condensed in the condenser 14 becomes a refrigerant gas through the expansion valve 16 and circulates in the heating tower 10 by reflux.
前記ブライン供給路18は、蓄熱用温ブライン供給路18aと融雪用温ブライン供給路18bと、前記ブライン供給路18a、18bを結ぶ連絡路18cとよりなる。蓄熱用温ブライン供給路18aは、切り替えバルブ17a、17bを介し顕熱熱交換器12のブラインヒータに接続して前記したように約50℃前後の温ブラインを蓄熱パイプ13へ供給する。融雪用温ブライン供給路18bは、切り替えバルブ17c、17dを介し凝縮器14のブラインヒータに接続して前記したように約25℃前後の温ブラインを融雪パイプ15へ供給する。   The brine supply path 18 includes a heat storage warm brine supply path 18a, a snow melting warm brine supply path 18b, and a connecting path 18c connecting the brine supply paths 18a and 18b. The heat storage warm brine supply path 18a is connected to the brine heater of the sensible heat exchanger 12 via the switching valves 17a and 17b, and supplies warm brine of about 50 ° C. to the heat storage pipe 13 as described above. The snow melting warm brine supply path 18b is connected to the brine heater of the condenser 14 via the switching valves 17c and 17d, and supplies warm brine of about 25 ° C. to the snow melting pipe 15 as described above.
図3には、前記融雪パイプ15と蓄熱パイプ13の舗装路における埋設状況の一例を示す断面図を示してある。
図3に示すように、舗装道路は地盤23の上に厚みB(約300〜600mm)の路盤22を設け、路盤22上に厚みA(約100mm)のアスファルト層等の舗装が施工され路面21が形成されているが、本発明の融雪蓄熱システムでは前記路盤22上のアスファルト層等の舗装に融雪パイプ15を埋設し、地盤23上の地層に蓄熱パイプ13を埋設する構成にしてある。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an embedding state of the snow melting pipe 15 and the heat storage pipe 13 in the paved road.
As shown in FIG. 3, the paved road is provided with a roadbed 22 having a thickness B (about 300 to 600 mm) on the ground 23, and a pavement such as an asphalt layer having a thickness A (about 100 mm) is constructed on the roadbed 22. However, in the snow melting heat storage system of the present invention, the snow melting pipe 15 is embedded in the pavement such as the asphalt layer on the roadbed 22 and the heat storage pipe 13 is embedded in the ground layer on the ground 23.
上記構成を持つ融雪蓄熱システムによる融雪運転には、図4に示す通常融雪運転と、図5に示す電源遮断時(融雪用電力契約時)の融雪運転や予熱、凍結防止運転がある。
前記通常融雪運転においては、図4に見るように、圧縮機11よりの高温高圧吐出ガスは、顕熱熱交換器12の蓄熱用のブラインヒータを介して加熱され、約50℃前後の温ブラインとなり蓄熱用温ブライン供給路18a、ブライン循環ポンプ19aを介して蓄熱パイプ13に供給されて地盤23上の地層を加熱する。それとともに、吐出ガスの凝縮熱は、凝縮器14の融雪用のブラインヒータを介して約25℃前後の温ブラインを得るようにして、融雪用温ブライン供給路18b、ブライン循環ポンプ19bを介して融雪パイプ15に供給され、路盤22上のアスファルト層を加熱するようにしてある。
The snow melting operation by the snow melting heat storage system having the above configuration includes the normal snow melting operation shown in FIG. 4 and the snow melting operation, preheating, and freeze prevention operation shown in FIG.
In the normal snow melting operation, as shown in FIG. 4, the high-temperature and high-pressure discharge gas from the compressor 11 is heated through the brine heater for heat storage of the sensible heat exchanger 12, and warm brine of about 50 ° C. It is supplied to the heat storage pipe 13 via the heat storage warm brine supply path 18a and the brine circulation pump 19a to heat the formation on the ground 23. At the same time, the heat of condensation of the discharge gas is obtained through a snow-melting brine supply path 18b and a brine circulation pump 19b so that a warm brine of about 25 ° C. is obtained via a snow-melting brine heater of the condenser 14. The snowmelt pipe 15 is supplied to heat the asphalt layer on the roadbed 22.
次に融雪用電力の電源遮断時(ピークカット時)の融雪運転及び予熱、凍結防止運転は、融雪用電力駆動のヒートポンプ20を休転させてピークカットの無い低圧電力のみで稼働させるもので、この場合はブライン供給路18に設けた切り替えバルブ17a、17b、17c、17dを介して蓄熱パイプ13及び融雪パイプ15をそれぞれヒートポンプ20より切り離し分離を行なうとともに、図5に見るように蓄熱パイプ13と融雪パイプ15とを連絡路18cを介して直列状に接続させ(黒マークは閉、白マークは開として)矢印に示すように循環路を形成させ、地盤23上の地層に蓄熱された熱は前記循環路、低圧電力駆動のブライン循環ポンプ19bを介して蓄熱パイプ13より融雪パイプ15に融雪用の熱ないし予熱用の熱ないし凍結防止熱として供給する構成にしてあり、融雪用電力の遮断によるヒートポンプ20の休転時にも支障なく対応できるようにしてある。   Next, the snow melting operation and preheating and anti-freezing operation when the power for snow melting power is cut off (at the time of peak cut) is to operate the heat pump 20 for driving snow melting by using only low voltage power without peak cut. In this case, the heat storage pipe 13 and the snow melting pipe 15 are separated from the heat pump 20 through the switching valves 17a, 17b, 17c and 17d provided in the brine supply path 18, respectively, and separated from the heat storage pipe 13 as shown in FIG. The snow melting pipe 15 is connected in series via the communication path 18c (the black mark is closed, the white mark is open), and a circulation path is formed as shown by the arrows, and the heat stored in the formation on the ground 23 is Heat for melting snow or heat for preheating from the heat storage pipe 13 to the snow melting pipe 15 through the circulation path and the brine circulation pump 19b driven by low-voltage power. Yes in the configuration supplied as sintering preventing heat are also available cope without hindrance during deactivation rotation of the heat pump 20 by blocking the snow melting power.
ところで、空気熱源のヒートポンプ20においては、外気より空気熱を採熱するヒーティングタワー10の伝熱面の融雪運転時における膨張弁16により気化された低温冷媒ガスによる着霜が起き、使用中に熱効率の低下を来し融雪に支障をもたらす問題があるが、このため時々ヒートポンプ20の運転を停止させて前記伝熱面のデフロストを行なう必要がある。   By the way, in the heat pump 20 of the air heat source, frost formation by the low-temperature refrigerant gas vaporized by the expansion valve 16 during the snow melting operation of the heat transfer surface of the heating tower 10 that collects air heat from outside air occurs during use. Although there is a problem in that the heat efficiency is lowered and the snow melting is hindered, it is sometimes necessary to stop the operation of the heat pump 20 to defrost the heat transfer surface.
本参考発明においては、図6に示すように、着霜したヒーティングタワー10をデフロスト用凝縮器(放熱器)として機能させ、凝縮器14をヒーティングタワー10により凝縮した冷媒液を膨張弁16を介して蒸発させる蒸発器として機能させるようにしたものである。
そして、蒸発器として機能する凝縮器14で気化した冷媒ガスは、蓄熱パイプ13を介して導入された地盤上の地層に蓄熱された熱により加熱され、さらに圧縮機11により加熱されデフロスト用ホットガスを得るようにしたものである。
かくして得られたホットガスは凝縮器として機能するヒーティングタワー10で放熱し伝熱面でのデフロストを行なうようにしてある。
In the present reference invention, as shown in FIG. 6, the frosted heating tower 10 is caused to function as a defrost condenser (heat radiator), and the refrigerant liquid condensed by the heating tower 10 is used as the expansion valve 16. It is made to function as an evaporator which evaporates via.
The refrigerant gas vaporized by the condenser 14 functioning as an evaporator is heated by the heat stored in the ground layer introduced through the heat storage pipe 13 and further heated by the compressor 11 to be defrosted hot gas. It is something to get.
The hot gas thus obtained is radiated by the heating tower 10 functioning as a condenser and defrosted on the heat transfer surface.
前記デフロストの場合は、図7に示すように、融雪用温ブライン供給路18bに接続する融雪パイプ15及び蓄熱用温ブライン供給路18aに接続する蓄熱パイプ13を夫々切り替えバルブ17c、17d、17a、17bを介してヒートポンプ20より切り離し分離するとともに、前記切り離した蓄熱パイプ13を連絡路18c、ブライン循環ポンプ19cを介して融雪ブライン供給路18bに接続し、該供給路を介してヒートポンプ20の蒸発器として機能するようにした凝縮器14に接続する。斯くして、デフロストにより放熱凝縮した冷媒液を膨張弁16でガス状とし、それに前記蓄熱パイプ13よりの地盤上の地層に蓄熱された熱の供給を受け加熱させ、融雪パイプ15による融雪に支障を与えることなくデフロストできるようにしてある。   In the case of the defrost, as shown in FIG. 7, the snow-melting pipe 15 connected to the snow-melting warm brine supply path 18b and the heat storage pipe 13 connected to the heat-storage warm brine supply path 18a are respectively switched by the switching valves 17c, 17d, 17a, The heat storage pipe 13 is separated and separated from the heat pump 20 through 17b, and the separated heat storage pipe 13 is connected to the snow melting brine supply path 18b through the communication path 18c and the brine circulation pump 19c, and the evaporator of the heat pump 20 is connected through the supply path. Is connected to a condenser 14 designed to function as Thus, the refrigerant liquid radiated and condensed by the defrost is turned into gas by the expansion valve 16, and is supplied with the heat stored in the ground on the ground from the heat storage pipe 13 to be heated, thereby preventing snow melting by the snow melting pipe 15. It is possible to defrost without giving.
また、図2に示すヒーティングタワー10を蒸発器10aを介在させたブライン間接型とした場合は、凝縮器14と顕熱熱交換器12のブライン切り替え回路19d、19eに切り替えることにより、凝縮器14で生成された温ブラインをヒーティングタワー10に導入し放熱させ伝熱面でのデフロストを行うようにしている。   In addition, when the heating tower 10 shown in FIG. 2 is a brine indirect type with an evaporator 10a interposed, the condenser 14 and the sensible heat exchanger 12 are switched to the brine switching circuits 19d and 19e so that the condenser The warm brine generated in 14 is introduced into the heating tower 10 to dissipate heat and defrost on the heat transfer surface.
前記デフロストの場合は、融雪パイプ15を切り替えバルブ17c、17dによりヒートポンプ20より切り離し分離するとともに、蒸発器10aのヒーティングタワー側には回路19dを介して蓄熱用温ブライン供給路18aに接続させ、蓄熱パイプ13からの地盤上の地層に蓄熱された熱を導入させ、融雪パイプ15による融雪に支障を与えることなくデフロストができるようにしてある。   In the case of the defrost, the snow melting pipe 15 is separated from the heat pump 20 by the switching valves 17c and 17d and separated from the heat pump 20, and the heating tower side of the evaporator 10a is connected to the hot brine supply path 18a for heat storage via the circuit 19d. Heat stored in the ground layer from the heat storage pipe 13 is introduced so that defrosting can be performed without affecting the snow melting by the snow melting pipe 15.
図8、9は、本発明の地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システムの一実施例を示す図で図8は冬期における融雪用温熱発生の図で、図9は夏期における冷房用冷熱発生の図が示してある。
図に示すように、本発明の地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システムは、地中熱交換器33と該熱交換器に併設した空気熱交換器(ヒーティングタワー)34と圧縮機31とブライン熱交換器32と膨張弁36a、36bと蒸発圧力調整弁(EPR)35とよりなるヒートポンプ30と、
地表のアスファルト層の下部に埋設されて前記ブライン熱交換器32の2次側に配設された融雪パイプ32aと、該融雪パイプ32aの下層の同一領域内に埋設され前記地中熱交換器33の2次側を形成する採熱パイプ33aと、別途設けた暖房用のブライン加熱器41と、該加熱器41を介して暖房用温熱を供給するボイラ40とより構成する。
FIGS. 8 and 9 are diagrams showing an embodiment of a snow melting or cooling system using ground heat and air heat according to the present invention. FIG. 8 is a view of generation of heat for snow melting in winter, and FIG. 9 is a cooling for cooling in summer. A diagram of the occurrence is shown.
As shown in the figure, the snow melting or cooling system using ground heat and air heat according to the present invention includes a ground heat exchanger 33, an air heat exchanger (heating tower) 34 provided in the heat exchanger, and a compressor. 31, a heat pump 30 including a brine heat exchanger 32, expansion valves 36a and 36b, and an evaporation pressure regulating valve (EPR) 35;
A snow melting pipe 32a buried under the asphalt layer on the ground surface and disposed on the secondary side of the brine heat exchanger 32, and a ground heat exchanger 33 buried in the same region below the snow melting pipe 32a. The heat collecting pipe 33a that forms the secondary side of this, the brine heater 41 for heating provided separately, and the boiler 40 that supplies the heating heat through the heater 41 are configured.
また、図8、図9において、ヒーティングタワー34を蒸発器を介在させたブライン間接型とした場合は、図10に示すように蒸発器34aを追加付設し、凝縮器(ブライン熱交換器)32と蒸発器34aのブライン切り替え回路45a、45bとをヒートポンプ30に追加付設する。   8 and 9, when the heating tower 34 is a brine indirect type with an evaporator interposed, an evaporator 34a is additionally provided as shown in FIG. 10, and a condenser (brine heat exchanger) is provided. 32 and brine switching circuits 45a and 45b of the evaporator 34a are additionally provided in the heat pump 30.
そして図8に示す冬期においては、
ヒートポンプ30は、地中熱交換器33と併設した空気熱交換器34とより採熱した地中熱と空気熱を熱源としてアンモニアガスを加熱する。そして加熱されたアンモニアガスは、圧縮機31により高温高圧のアンモニアガスとして吐出され、吐出ガスはストップバルブ37aの開放により形成された融雪回路44aを介してブライン熱交換器32に向け矢印W方向に圧送される。
圧送された高温高圧アンモニアガスは、融雪用のブライン熱交換器32により凝縮され、熱交換された凝縮熱は融雪パイプ32a内を流通するブラインを約20〜35℃前後に加熱し融雪用温熱を地表近くのアスファルト層に付与するようにしてある。
前記融雪用ブライン熱交換器32により凝縮されたアンモニア冷媒液はレシーバ38に受液された後、地中熱交換器33ではEPR35により蒸発圧力の制御のもとに蒸発して地中に蓄熱された地中熱を採熱するとともに、空気熱交換器34では膨張弁36bを介して蒸発して大気中より空気熱を採熱し、該採熱により加熱アンモニアガスを形成し圧縮機31へ還流する。
And in the winter season shown in Figure 8,
The heat pump 30 heats the ammonia gas using the underground heat and air heat collected by the air heat exchanger 34 provided together with the underground heat exchanger 33 as heat sources. The heated ammonia gas is discharged as high-temperature and high-pressure ammonia gas by the compressor 31, and the discharge gas is directed in the direction of arrow W toward the brine heat exchanger 32 through the snow melting circuit 44a formed by opening the stop valve 37a. Pumped.
The pumped high-temperature and high-pressure ammonia gas is condensed by the snow-melting brine heat exchanger 32, and the heat exchanged heats the brine circulating in the snow-melting pipe 32a to about 20 to 35 ° C. It is applied to the asphalt layer near the surface.
After the ammonia refrigerant liquid condensed by the snow melting brine heat exchanger 32 is received by the receiver 38, the underground heat exchanger 33 evaporates by the EPR 35 under the control of the evaporation pressure and is stored in the ground. The air heat exchanger 34 evaporates through the expansion valve 36b to collect air heat from the atmosphere, forms heated ammonia gas by the heat collection, and returns to the compressor 31. .
前記地中に蓄熱された地中熱による土壌温度は、土壌の性質にもよるが地表から−5mで約10℃前後が一般的で、前記採熱パイプの埋設高さにもよるが高い蒸発温度で蒸発できるため、ランニングコストの低減と省エネルギ化を図ることができる。
なお、前記融雪パイプ32aと採熱パイプ33aとの埋設状況の一実施例を図9に示してあるが、採熱パイプの埋設深さは約1〜3mの程度とし地質調査ボーリング結果により決めている。
The soil temperature due to underground heat stored in the ground is generally about 10 ° C at -5m from the ground surface depending on the properties of the soil, and high evaporation depending on the buried height of the heat collecting pipe. Since it can be evaporated at a temperature, the running cost can be reduced and energy can be saved.
In addition, although one Example of the embedding condition of the said snow melting pipe 32a and the heat sampling pipe 33a is shown in FIG. 9, the embedding depth of a heat sampling pipe shall be about 1-3 m, and it decided by the geological survey boring result. Yes.
一方、前記ヒートポンプ30に付設したボイラ40により、暖房用のブライン加熱器41を介して空調機42への温熱を供給する構成としてあるが、豪雪時、融雪用電力の電源遮断時(ピークカット時)、空気熱交換器のデフロスト時においても融雪パイプ32aへ切り替え融雪用として温熱を供給できるようにしてある。   On the other hand, the boiler 40 attached to the heat pump 30 is configured to supply the heat to the air conditioner 42 via the heating brine heater 41. During heavy snowfall, when the power for melting snow is cut off (at the time of peak cut) ) Even when the air heat exchanger is defrosted, it is possible to switch to the snow-melting pipe 32a and supply hot heat for melting snow.
図9には夏期における冷房用冷熱発生の図が示してある。
図に見るように、この場合はストップバルブ37aを閉鎖し冷房回路44bを介して作動媒体であるアンモニア冷媒はヒートポンプ30内を矢印S方向に流動させている。
前記地中熱交換器33及び空気熱交換器34は凝縮器として機能させ、前記空気熱交換器34を介しての大気中への放熱と前記地中熱交換器33を介しての地中への蓄熱をさせ、凝縮アンモニア冷媒液はレシーバ38に受液される。
そして、受液されたアンモニア冷媒液は膨張弁36aを介して前記融雪用のブライン熱交換器32を蒸発器として機能させ、発生した冷熱は空調機42へ送られ冷房用として使用するようにしてある。
この場合は、アンモニア冷媒をヒートポンプ30内を循環させ、空気熱交換器34及び地中熱交換器33を介しての地中及び大気中への放熱により、ブライン熱交換器32より冷熱を得ている。
なお、前記採熱パイプ33aは、地表よりの太陽熱の輻射熱と前記地中熱交換器33を介しての高温アンモニアガスの凝縮熱とを蓄熱する。
FIG. 9 shows a diagram of the generation of cooling air during the summer.
As shown in the figure, in this case, the stop valve 37a is closed, and the ammonia refrigerant as the working medium flows through the heat pump 30 in the arrow S direction via the cooling circuit 44b.
The underground heat exchanger 33 and the air heat exchanger 34 function as a condenser so that heat is released to the atmosphere via the air heat exchanger 34 and to the ground via the underground heat exchanger 33. The condensed ammonia refrigerant liquid is received by the receiver 38.
The received ammonia refrigerant liquid causes the snow melting brine heat exchanger 32 to function as an evaporator via the expansion valve 36a, and the generated cold heat is sent to the air conditioner 42 to be used for cooling. is there.
In this case, ammonia refrigerant is circulated in the heat pump 30, and cold heat is obtained from the brine heat exchanger 32 by heat radiation to the ground and the atmosphere via the air heat exchanger 34 and the underground heat exchanger 33. Yes.
In addition, the said heat collection pipe 33a heat-accumulates the radiant heat of the solar heat from the ground surface, and the heat of condensation of the high temperature ammonia gas via the said underground heat exchanger 33.
図8、9に見るように、2次側にはブラインを使用した間接型として一次側との連携を完全に断つとともに、一次側に環境にやさしい自然作動媒体のアンモニア冷媒を使用し、冷・熱サイクルは自己完結型に構成してあるため、冷媒漏洩等の事故を最小に抑え、他の部位への波及を防止している。   8 and 9, as the indirect type using brine on the secondary side, the cooperation with the primary side is completely cut off, and the environment-friendly natural working medium ammonia refrigerant is used on the primary side. Since the heat cycle is configured as a self-contained type, accidents such as refrigerant leakage are minimized and the spread to other parts is prevented.
また、図8、9におけるヒーティングタワー34を蒸発器34aの介在によるブライン間接型とし、凝縮器(ブライン熱交換器)32と蒸発器34aのブライン切り替え回路45a、45bを切り替え作動させることにより、前記ヒーティングタワー34に温ブラインを導入し放熱させてデフロストするため、アンモニア冷媒量を極小化でき、複雑な冷媒配管が不要となるため、漏洩による事故の危険性をさらに低くすることができる。   Further, the heating tower 34 in FIGS. 8 and 9 is a brine indirect type with the intervention of the evaporator 34a, and the brine switching circuits 45a and 45b of the condenser (brine heat exchanger) 32 and the evaporator 34a are switched and operated. Since warm brine is introduced into the heating tower 34 to dissipate heat and defrost, the amount of ammonia refrigerant can be minimized, and complicated refrigerant piping is not required, so that the risk of accidents due to leakage can be further reduced.
図11、12には本発明の別の実施例が示してあるが、この場合は図に見るように、ブライン熱交換器32にアイスバンク39を併設し前記ブライン熱交換器は融雪専用の熱交換器として使用し、前記アイスバンクは冷房時の氷蓄熱槽と融雪時の圧縮顕熱の温蓄熱槽に使用するとともに、ボイラ40の出力側に設けたブライン加熱器41を介して2次側のブライン使用の間接熱交換の代わりに空調機42の冷暖房には直接熱交換を行なうようにしたものである。
圧縮顕熱の蓄熱は圧縮機31の吐出側にアイスバンク39を設けることにより、アイスバンク内に温水を循環させて、顕熱蓄熱する。
このため、空気熱交換器(ヒーティングタワー)34のデフロスト時には、図12に示す氷蓄熱運転サイクルにすることで、アイスバンク39内の温水を冷却するとともにブライン熱交換器32を断とする運転ラインに切り替えられ、融雪パイプ32a内のブラインは冷却されることなく融雪環境が維持できる。
一方蓄熱能力に優れ、負荷の変動による影響を冷凍機に直接与えず、アイスバンク39の使用により、アイスバンクの水槽内に設けた冷却コイルの外周を夜間氷結させ、冷却熱を氷の形に変えて蓄熱し昼間ヒートポンプ停止時においても冷房負荷に応じて融解し使用するようにしてある。
夏期の氷蓄熱運転時の凝縮熱は、採熱パイプ33aに放熱することで冬期の採熱による地中温度の低下を回復させるとともに凝縮温度を低く設定でき効率的な運転ができる。
さらに、冬期の融雪運転においては夏期に地中に蓄熱していた熱を採熱するため蒸発温度を高く設定でき高効率の運転が可能となる。
上記以外の構成は図8、9と同一であるため、該部位に関する説明は省略する。
FIGS. 11 and 12 show another embodiment of the present invention. In this case, as shown in the figure, an ice bank 39 is provided in the brine heat exchanger 32, and the brine heat exchanger is a heat dedicated to melting snow. Used as an exchanger, the ice bank is used for an ice heat storage tank during cooling and a temperature heat storage tank for compressed sensible heat during snow melting, and a secondary side through a brine heater 41 provided on the output side of the boiler 40 Instead of the indirect heat exchange using brine, the air conditioner 42 is directly heat-exchanged for air-conditioning.
The storage of compressed sensible heat is achieved by providing an ice bank 39 on the discharge side of the compressor 31 and circulating hot water in the ice bank to store sensible heat.
For this reason, when the air heat exchanger (heating tower) 34 is defrosted, the ice heat storage operation cycle shown in FIG. 12 is used to cool the hot water in the ice bank 39 and disconnect the brine heat exchanger 32. It is switched to the line, and the snow melting environment can be maintained without cooling the brine in the snow melting pipe 32a.
On the other hand, it has excellent heat storage capacity and does not directly affect the refrigerator due to load fluctuations. By using the ice bank 39, the outer periphery of the cooling coil provided in the water tank of the ice bank is frozen at night, and the cooling heat is converted into ice. The heat is changed to be stored and melted according to the cooling load even when the heat pump is stopped during the daytime.
Condensation heat during ice storage operation in summer can be efficiently operated by recovering the decrease in underground temperature due to heat collection in winter by dissipating heat to the heat collection pipe 33a and setting the condensation temperature low.
Furthermore, in the snow melting operation in the winter, the heat stored in the ground in the summer is collected, so that the evaporation temperature can be set high and the operation can be performed with high efficiency.
Since the configuration other than the above is the same as that shown in FIGS.
10 ヒーティングタワー
11 圧縮機
12 顕熱熱交換器
13 蓄熱パイプ
14 凝縮器
15 融雪パイプ
16、36a、36b 膨張弁
18 ブライン供給路
20、30 ヒートポンプ
21 路面
22 路盤
23 地盤
31 圧縮機
32 ブライン熱交換器
32a 融雪パイプ
33 地中熱交換器
33a 採熱パイプ
34 空気熱交換器
38 レシーバ
39 アイスバンク
40 ボイラ
41 ブライン加熱器
42 空調機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heating tower 11 Compressor 12 Sensible heat exchanger 13 Heat storage pipe 14 Condenser 15 Snow melting pipe 16, 36a, 36b Expansion valve 18 Brine supply path 20, 30 Heat pump 21 Road surface 22 Subbase 23 Ground 31 Compressor 32 Brine heat exchange Unit 32a Snow melting pipe 33 Ground heat exchanger 33a Heat collection pipe 34 Air heat exchanger 38 Receiver 39 Ice bank 40 Boiler 41 Brine heater 42 Air conditioner

Claims (8)

  1. 併設した空気熱交換器であるヒーティングタワーと地中熱交換器と、圧縮機と、ブライン熱交換器と、膨張弁と蒸発圧力調整弁とよりヒートポンプを形成して、冬期若しくは夏期にはそれぞれ融雪若しくは冷房用としてそれぞれ作動させるヒートポンプを使用するようにした地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システムにおいて、
    少なくとも冬期において、蒸発器として作動する地中熱交換器と該熱交換器に併設したヒーティングタワーより、地中熱と空気熱とを採熱させながら、ヒートポンプを形成する圧縮機を介して高温高圧冷媒ガスを発生させ、凝縮器として作動するブライン熱交換器で融雪用温熱を発生させる構成としたことを特徴とする地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システム。
    A heat pump is formed by the heating tower, underground heat exchanger, compressor, brine heat exchanger, expansion valve, and evaporation pressure control valve, which are the air heat exchangers installed in the winter or summer. In the snow melting or cooling system using geothermal and air heat, which uses heat pumps that operate respectively for melting snow or cooling,
    At least in the winter, the ground heat exchanger that operates as an evaporator and the heating tower that is attached to the heat exchanger are used to heat the ground heat and air heat through the compressor that forms the heat pump. A snow melting or cooling system using geothermal / air heat, characterized in that it generates high-pressure refrigerant gas and generates heat for melting snow with a brine heat exchanger that operates as a condenser.
  2. 前記ヒートポンプにはボイラを併設させ、冬期における暖房及び融雪用温熱の供給不可及び大量降雪時に対応する構成としたことを特徴とする請求項1記載の地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システム。   2. A snow melting or cooling system using geothermal heat and air heat according to claim 1, wherein a boiler is attached to the heat pump so that heating and snow melting heat cannot be supplied in winter and a large amount of snow falls. .
  3. 前記ブライン熱交換器には蓄熱用アイスバンクを併設させ圧縮顕熱熱交換器として結合して、冬期において圧縮顕熱を温蓄熱し、
    電源遮断時の融雪運転及び凍結防止・予熱運転、デフロストに対応させる構成としたことを特徴とする請求項1記載の地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システム。
    The brine heat exchanger is combined with an ice bank for heat storage and combined as a compression sensible heat exchanger to store heat of compressed sensible heat in winter,
    The snow melting or cooling system using geothermal / air heat according to claim 1, wherein the snow melting operation at the time of power-off, freezing prevention / preheating operation, and defrosting are adopted.
  4. 請求項1記載の地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システムにおいて、
    夏期においては、圧縮機で形成された高温高圧冷媒ガスを、凝縮器として作動する地中熱交換器と該熱交換器に併設したヒーティングタワーより放熱させながら、蒸発器として作動するブライン熱交換器で冷房用冷熱を発生させる構成としたことを特徴とする地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システム。
    In the snow melting or cooling system using ground heat and air heat according to claim 1,
    In summer, brine heat exchange that operates as an evaporator while dissipating the high-temperature and high-pressure refrigerant gas formed by the compressor from the underground heat exchanger that operates as a condenser and the heating tower that is attached to the heat exchanger. A snow melting or cooling system using geothermal / air heat, characterized in that it is configured to generate cooling heat with a cooler.
  5. 前記ブライン熱交換器には、蓄熱用アイスバンクを併設させ、夏期にはアイスバンクによる冷熱の蓄熱供給をして冷房に使用することを特徴とする請求項4記載の地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システム。   5. The use of underground heat and air heat according to claim 4, wherein the brine heat exchanger is provided with an ice bank for heat storage, and is used for cooling by supplying cold heat storage by the ice bank in summer. Snow melting or cooling system.
  6. 地中熱交換器に接続する採熱用の蓄熱パイプは、融雪パイプの下層に設けたことを特徴とする請求項1若しくは請求項4記載の地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システム。   5. The snow-melting or cooling system using ground heat and air heat according to claim 1, wherein the heat storage pipe for heat collection connected to the underground heat exchanger is provided in a lower layer of the snow-melting pipe.
  7. 前記ヒートポンプは、二次側はブラインを使用した間接型とし、一次側は自然冷媒使用の自己完結型冷・熱サイクルとしたことを特徴とする請求項1若しくは請求項4記載の地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システム。   5. The geothermal heat / heat cycle according to claim 1, wherein the heat pump is an indirect type using brine on the secondary side and a self-contained cold / heat cycle using a natural refrigerant on the primary side. Snow melting or cooling system using air heat.
  8. 前記ヒートポンプは、前記ヒーティングタワーをブライン間接型とし、ブライン熱交換器(凝縮器)と蒸発器のブライン回路の切り替えにより作動させる構成とし、
    温ブラインを融雪パイプと採熱パイプよりブライン回路の切り替えバルブ群を介して蒸発器に導入して、導入した地中の蓄熱により低温冷媒ガスを加熱させ、さらに圧縮機を介して加圧してブライン熱交換器(凝縮器)で温ブラインを形成させ、前記ヒーティングタワーに導入して放熱デフロストする構成としたことを特徴とする請求項1若しくは請求項4記載の地中熱・空気熱利用の融雪若しくは冷房システム。
    The heat pump is configured such that the heating tower is an indirect brine type, and is operated by switching between a brine heat exchanger (condenser) and an evaporator brine circuit,
    The warm brine is introduced into the evaporator from the snow melting pipe and the heat collecting pipe via the switching valve group of the brine circuit, the low-temperature refrigerant gas is heated by the stored underground heat, and further pressurized through the compressor to the brine. The use of underground heat / air heat utilization according to claim 1 or 4, wherein warm brine is formed by a heat exchanger (condenser) and introduced into the heating tower for heat radiation defrosting. Snow melting or cooling system.
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