JP2012141097A - 熱源システムおよびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱源システム1Aは、電動モータによって駆動されるターボ圧縮機5を備えた電動ヒートポンプ2と、吸収式冷凍機3とを備えている。電動ヒートポンプ2は、蒸発器11から冷熱負荷15に対して冷熱を出力するとともに、凝縮器7から温熱負荷21および吸収式冷凍機3の再生器30に対して温熱を出力する。吸収式冷凍機3は、蒸発器35から冷熱負荷15に対して冷熱を出力する。制御部は、冷熱負荷15に供給する冷熱出力に対応する温熱出力から、温熱負荷21が要求する温熱出力を減じた余剰温熱出力を吸収式冷凍機3の再生器30に供給する。
【選択図】図1
Description
蒸発器111にて冷却された冷水は、冷水ポンプ113によって冷熱負荷115へと供給される。
凝縮器107にて加熱された温水は、温水ポンプ117によって温熱負荷119へと供給される。また、冷熱出力と温熱出力がバランスしない場合には、余剰温熱を冷却塔121にて排熱している。具体的には、温水の一部を三方弁123を介して熱交換器125へと分岐させ、冷却塔121から導かれた冷却水と熱交換させるようになっている。このように温水の一部を分岐させる構成は、図3(b)に示したようなダブルバンドル型(凝縮器107に温水出力用伝熱管107a及び排熱用伝熱管107bが設けられた構成)についても同様である。
一般に、電動ヒートポンプは、所定の電気エネルギーを投入して低温熱源から熱回収して(冷熱を出力して)高温側へと熱を移動させるものであるため、熱回収量(冷熱出力)と温熱出力との間には一定の比率がある。したがって、冷熱負荷が要求する冷熱出力が増大すると、これに対応して温熱出力も増大する。特に、夏期の場合、冷熱負荷が要求する熱量は温熱負荷が要求する熱量に比べて大きくなるので、余剰温熱がさらに増大するという問題がある。
なお、特許文献1に記載のものは、冷熱および温熱を同時に出力するものであるが、余剰温熱の有効利用については何ら言及されていない。
すなわち、本発明にかかる熱源システムは、電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機、該圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器によって凝縮された液冷媒を膨張させる膨張弁、及び、該膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器を備えた蒸気圧縮式の電動ヒートポンプと、温熱が供給されて溶液を加熱濃縮して再生させる再生器、該再生器から導かれた冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器にて凝縮された液冷媒を蒸発させる蒸発器、及び、該蒸発器によって蒸発した冷媒を溶液に吸収させる吸収器を備えた吸収式冷凍機とを備え、前記電動ヒートポンプは、前記蒸発器から外部冷熱負荷に対して冷熱を出力するとともに、前記凝縮器から外部温熱負荷および前記吸収式冷凍機の前記再生器に対して温熱を出力し、前記吸収式冷凍機は、前記蒸発器から前記外部冷熱負荷に対して冷熱を出力し、前記外部冷熱負荷に供給する冷熱出力に対応する温熱出力から、前記外部温熱負荷が要求する温熱出力を減じた余剰温熱出力を前記吸収式冷凍機の前記再生器に供給する制御部を備えていることを特徴とする。
また、余剰温熱出力を、吸収式二種ヒートポンプの再生器および蒸発器へと供給して駆動用熱源として用いることとし、また、この余剰温熱出力によって駆動された吸収式二種ヒートポンプの温熱出力を外部温熱負荷よりも高温とされた高温温熱負荷へ供給することとしたので、熱源システムの効率を向上させることができる。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1を用いて説明する。
図1(a)に示すように、熱源システム1Aは、電動ヒートポンプ2と、吸収式冷凍機3とを備えている。
なお、ヒートポンプ2としては、典型的には、本実施形態のようにターボ圧縮機を用いたターボ冷凍機が挙げられるが、スクリュー式やスクロール式の圧縮機を用いた他の蒸気圧縮式のヒートポンプでもよい。
なお、冷熱負荷15に供給する冷水温度は、冷熱負荷15から予め要求された設定値となるように図示しない制御部によって運転されるようになっている。具体的には、ターボ圧縮機5の回転数、ターボ圧縮機5に設けた容量制御用ガイドベーンの開度等を調整することによって冷水温度調整が行われる。
温熱負荷21に供給する温水温度は、温水負荷21から予め要求された設定値となるように図示しない制御部によって運転されるようになっている。したがって、温水用三方弁20の開度を制御部によって調整することで、温熱負荷21へ供給する温水温度および出力熱量が調整されるようになっている。なお、温水用三方弁20を、2つの二方弁によって構成しても良い。
制御部は、電動ヒートポンプの性能データをその記憶部に格納しており、冷熱出力と温熱出力との関係が各状態において演算できるようになっている。したがって、冷凍負荷15に出力した冷熱出力に対応する温熱出力が演算され、温熱負荷21へ供給する温熱出力との差分である余剰温熱も演算できるようになっている。制御部は、この余剰温熱を吸収式冷凍機2へ供給するように、温水用三方弁20の開度を調整する。
熱源システム全体としてのCOPは、入力熱量がターボ圧縮機5の「0.3」であり、温熱負荷21への温熱出力が「0.5」、冷熱負荷45への冷熱出力が「1.1」(0.7+0.4)なので、5.3((0.5+1.1)/0.3)となる。
次に、本発明の第2実施形態について、図2を用いて説明する。
本実施形態は、第1実施形態の吸収式冷凍機3が吸収式二種ヒートポンプに変更されており、100℃以上の高温水を出力する構成となっている点で第1実施形態と相違する。それ以外の共通する構成については同一符号を付しその説明を省略する。
電動ヒートポンプ2の温熱出力である温水は、温水出力配管19から、温水用三方弁20を介して、温水供給配管25を介して吸収式二種ヒートポンプ4の再生器35へ供給されるともに、蒸発器35へも供給されるようになっている。
熱源システム全体としてのCOPは、入力熱量がターボ圧縮機5の「0.3」であり、温熱負荷21への温熱出力が「0.5」、高温温熱負荷55への温熱出力が「0.25」、冷熱負荷45への冷熱出力が「0.7」なので、4.8((0.5+0.25+0.7)/0.3)となる。
3 吸収式冷凍機
4 吸収式二種ヒートポンプ
5 ターボ圧縮機
7 凝縮器
9 膨張弁
11 蒸発器
15 冷熱負荷(外部冷熱負荷)
21 温熱負荷(外部温熱負荷)
30 再生器
32 凝縮器
35 蒸発器
37 吸収器
55 高温温熱負荷(外部高温温熱負荷)
Claims (4)
- 電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機、該圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器によって凝縮された液冷媒を膨張させる膨張弁、及び、該膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器を備えた蒸気圧縮式の電動ヒートポンプと、
温熱が供給されて溶液を加熱濃縮して再生させる再生器、該再生器から導かれた冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器にて凝縮された液冷媒を蒸発させる蒸発器、及び、該蒸発器によって蒸発した冷媒を溶液に吸収させる吸収器を備えた吸収式冷凍機と、
を備え、
前記電動ヒートポンプは、前記蒸発器から外部冷熱負荷に対して冷熱を出力するとともに、前記凝縮器から外部温熱負荷および前記吸収式冷凍機の前記再生器に対して温熱を出力し、
前記吸収式冷凍機は、前記蒸発器から前記外部冷熱負荷に対して冷熱を出力し、
前記外部冷熱負荷に供給する冷熱出力に対応する温熱出力から、前記外部温熱負荷が要求する温熱出力を減じた余剰温熱出力を前記吸収式冷凍機の前記再生器に供給する制御部を備えていることを特徴とする熱源システム。 - 電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機、該圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器によって凝縮された液冷媒を膨張させる膨張弁、及び、該膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器を備えた蒸気圧縮式の電動ヒートポンプと、
溶液を加熱濃縮して再生させる再生器、該再生器から導かれた冷媒を凝縮させる凝縮器、前記凝縮器にて凝縮された液冷媒を蒸発させる蒸発器、及び、該蒸発器によって蒸発した冷媒を溶液に吸収させて温熱を出力する吸収器を備えた吸収式二種ヒートポンプと、
を備え、
前記電動ヒートポンプは、前記蒸発器から外部冷熱負荷に対して冷熱を出力するとともに、前記凝縮器から外部温熱負荷および前記吸収式冷凍機の前記再生器および前記蒸発器に対して温熱を出力し、
前記吸収式二種ヒートポンプは、前記吸収器から前記外部温熱負荷よりも高温とされた外部高温温熱負荷に対して温熱を出力し、
前記外部冷熱負荷に供給する冷熱出力に対応する温熱出力から、前記外部温熱負荷が要求する温熱出力を減じた余剰温熱出力を前記吸収式二種ヒートポンプの前記再生器および前記吸収器に供給する制御部を備えていることを特徴とする熱源システム。 - 電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機、該圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器によって凝縮された液冷媒を膨張させる膨張弁、及び、該膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器を備えた蒸気圧縮式の電動ヒートポンプと、
温熱が供給されて溶液を加熱濃縮して再生させる再生器、該再生器から導かれた冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器にて凝縮された液冷媒を蒸発させる蒸発器、及び、該蒸発器によって蒸発した冷媒を溶液に吸収させる吸収器を備えた吸収式冷凍機と、
を備えた熱源システムの制御方法であって、
前記電動ヒートポンプは、前記蒸発器から外部冷熱負荷に対して冷熱を出力するとともに、前記凝縮器から外部温熱負荷および前記吸収式冷凍機の前記再生器に対して温熱を出力し、
前記吸収式冷凍機は、前記蒸発器から前記外部冷熱負荷に対して冷熱を出力し、
制御部により、前記外部冷熱負荷に供給する冷熱出力に対応する温熱出力から、前記外部温熱負荷が要求する温熱出力を減じた余剰温熱出力を前記吸収式冷凍機の前記再生器に供給することを特徴とする熱源システムの制御方法。 - 電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機、該圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器によって凝縮された液冷媒を膨張させる膨張弁、及び、該膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器を備えた蒸気圧縮式の電動ヒートポンプと、
溶液を加熱濃縮して再生させる再生器、該再生器から導かれた冷媒を凝縮させる凝縮器、前記凝縮器にて凝縮された液冷媒を蒸発させる蒸発器、及び、該蒸発器によって蒸発した冷媒を溶液に吸収させて温熱を出力する吸収器を備えた吸収式二種ヒートポンプと、
を備えた熱源システムの制御方法であって、
前記電動ヒートポンプは、前記蒸発器から外部冷熱負荷に対して冷熱を出力するとともに、前記凝縮器から外部温熱負荷および前記吸収式冷凍機の前記再生器および前記蒸発器に対して温熱を出力し、
前記吸収式二種ヒートポンプは、前記吸収器から前記外部温熱負荷よりも高温とされた外部高温温熱負荷に対して温熱を出力し、
制御部により、前記外部冷熱負荷に供給する冷熱出力に対応する温熱出力から、前記外部温熱負荷が要求する温熱出力を減じた余剰温熱出力を前記吸収式二種ヒートポンプの前記再生器および前記吸収器に供給することを特徴とする熱源システムの制御方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014190668A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Panasonic Corp | 排熱利用ヒートポンプシステム |
KR101642843B1 (ko) * | 2015-06-18 | 2016-07-26 | 이동건 | 삼중 하이브리드 히트펌프 냉난방 시스템 |
CN109724289A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 浙江理工大学 | 多效再生无霜热泵系统装置及方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57117761A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-22 | Kobe Steel Ltd | Cooling system |
JPH03144263A (ja) * | 1989-10-28 | 1991-06-19 | Hitachi Ltd | 蓄熱型圧縮式冷凍サイクル |
JPH08285401A (ja) * | 1995-04-13 | 1996-11-01 | Pado:Kk | 蒸気圧縮機を用いた冷温水供給装置 |
JP2003075017A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 排熱利用冷凍システム |
JP2004190885A (ja) * | 2002-12-09 | 2004-07-08 | Ebara Corp | 吸収圧縮冷凍装置及び冷凍システム |
JP2004211979A (ja) * | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Ebara Corp | 吸収冷凍システム |
JP2006017350A (ja) * | 2004-06-04 | 2006-01-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍装置 |
JP2010216779A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Hitachi Appliances Inc | 第2種吸収ヒートポンプ |
JP2010255862A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
-
2010
- 2010-12-28 JP JP2010294244A patent/JP5808105B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57117761A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-22 | Kobe Steel Ltd | Cooling system |
JPH03144263A (ja) * | 1989-10-28 | 1991-06-19 | Hitachi Ltd | 蓄熱型圧縮式冷凍サイクル |
JPH08285401A (ja) * | 1995-04-13 | 1996-11-01 | Pado:Kk | 蒸気圧縮機を用いた冷温水供給装置 |
JP2003075017A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 排熱利用冷凍システム |
JP2004190885A (ja) * | 2002-12-09 | 2004-07-08 | Ebara Corp | 吸収圧縮冷凍装置及び冷凍システム |
JP2004211979A (ja) * | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Ebara Corp | 吸収冷凍システム |
JP2006017350A (ja) * | 2004-06-04 | 2006-01-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍装置 |
JP2010216779A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Hitachi Appliances Inc | 第2種吸収ヒートポンプ |
JP2010255862A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014190668A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Panasonic Corp | 排熱利用ヒートポンプシステム |
KR101642843B1 (ko) * | 2015-06-18 | 2016-07-26 | 이동건 | 삼중 하이브리드 히트펌프 냉난방 시스템 |
CN109724289A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 浙江理工大学 | 多效再生无霜热泵系统装置及方法 |
CN109724289B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-04-09 | 浙江理工大学 | 多效再生无霜热泵系统装置及方法 |
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