JP2013257083A - 暖房装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】暖房装置が、タンク30、ヒートポンプ式の第1熱源機10、潜熱回収型の燃焼器の第2熱源機20、暖房端末40、熱媒体の循環流路を形成する管路50、及び制御装置60を具備し、制御装置は、暖房に必要な熱量が第1熱源機及びタンクからの熱媒体で確保可能であると判断した場合、第2熱源機を作動させることなく、第1熱源機及びタンクからの比較的高温の熱媒体だけ、または比較的高温の熱媒体と暖房端末からの戻り熱媒体とが混合された熱媒体が、暖房端末に供給されるように管路を構成し、暖房に必要な熱量が第1熱源機及びタンクからの熱媒体で確保できないと判断した場合、暖房端末からの戻り熱媒体だけが第2熱源機へ流入するように管路を構成するとともに第2熱源機を燃焼作動させる。
【選択図】図1
Description
本実施形態の暖房装置は、主に一般家庭用として使用されるものであり、水を主成分とする熱媒体を加熱する第1熱源機10と第2熱源機20とを具備しており、前記第1熱源機10がヒートポンプユニットであり、また前記第2熱源機20が潜熱回収型のガス燃焼式熱源機であるハイブリッド式の暖房装置である。この暖房装置は、前記二つの熱源機の他に更に、熱媒体を貯えるタンク30と、暖房端末40と、前記タンク30、暖房端末40、第1熱源機10、及び第2熱源機20を接続して熱媒体の循環流路を形成する管路50と、作動を制御する制御装置60とを具備している。本実施形態の暖房装置で用いられる熱媒体は、主成分の水に防腐剤及び凍結防止剤が添加されたものである。但し、熱媒体は、例えば高比熱を有する蓄熱材料をマイクロカプセルなどに封入し、それを水に分散混合させるか、またはスラリー化させて流動可能としたものであってもよい。
この暖房装置は、前述したとおりヒートポンプユニットである第1熱源機10と潜熱回収型のガス燃焼式の第2熱源機20の生み出す熱を利用するハイブリッド式暖房装置である。この暖房装置においては、暖房に必要な熱量を第1熱源機10及びタンク30から供給される熱媒体の熱量で確保できないと判断された場合は第2熱源機20が燃焼作動される。ただし、この場合は、第2熱源機20が加熱する熱媒体は暖房端末40からの比較的低温の戻り熱媒体に限られるように混合弁54が制御される。また、第2熱源機20が燃焼作動している間も第1熱源機10の作動は継続され、その結果、タンク30は、第1熱源機により加熱されて第1熱源機側管路51を循環する熱媒体によって蓄熱される。一方、暖房に必要な熱量を第1熱源機10及びタンク30からの熱媒体で確保できると判断された場合は、第2熱源機20の燃焼作動は停止され、タンク30及び作動している第1熱源機10から流出する比較的高温の熱媒体と暖房端末40からの戻り熱媒体とが目標暖房温度を満足する比率で混合されて、非作動の第2熱源機20を経由して暖房端末40に供給されるように混合弁54によるフィードバック温調制御が行われる。
暖房運転がONにされるとこの制御フローはスタートし、ステップ10で混合弁54によるフィードバック温調制御が行われる。このフィードバック温調制御は、熱媒体の第2熱源機流入温度Ts2が所定の目標温度になるように、第2熱源機側管路52の分岐部52cからタンク底部の第3ポート36へ向かう管路とバイパス管路52eとの間の開度の比率を混合弁54によって調節することにより行われる。
図3の(a)は混合弁54の制御の状態を示しており、フィードバック温調と100%バイパス管路側が交互に繰り返される状態を示している。また、図3の(b)は、第2熱源機20のガスバーナ23の作動状態と、管路の各部の熱媒体の温度、即ち暖房戻り温度Trと、第2熱源機流入温度Ts2と、第2熱源機出口温度Ts3との関係を示している。この図では、暖房戻り温度Trは50°Cで常に一定で、第2熱源機出口温度Ts3は60°Cを確保される。ここで、第2熱源機流入温度Ts2が60°Cであって、暖房に必要な熱量が第1熱源機10及びタンク30から供給される熱媒体の熱量で確保できると判断された場合、フィードバック温調制御が実行され従って第2熱源機のバーナ23は非作動であるが、60°Cの第2熱源機流入温度Ts2によって60°Cの第2熱源機出口温度Ts3が確保される。一方、第2熱源機流入温度Ts2が約50°Cまで低下して、暖房に必要な熱量が第1熱源機10及びタンク30から供給される熱媒体の熱量で確保できないと判断された場合、混合弁54がバイパス管路側へ操作されるとともに第2熱源機20が燃焼作動され、その結果、この場合も第2熱源機出口温度Ts3は60°Cで維持できることがわかる。
12 加熱熱交換器
20 第2熱源機
21 一次熱交換器
22 二次熱交換器
23 ガスバーナ
30 タンク
40 暖房端末
50 管路
51 第1熱源機側管路
52 第2熱源機側管路
52e バイパス管路
54 混合弁
60 制御装置
Claims (2)
- 熱媒体を貯留するタンク(30)と、
前記タンク(30)から流入する熱媒体を加熱するヒートポンプ式の第1熱源機(10)と、
熱媒体を加熱する潜熱回収型の燃焼器である第2熱源機(20)と、
熱媒体の熱を放出する暖房端末(40)と、
前記第1熱源機(10)、前記タンク(30)、前記第2熱源機(20)、及び前記暖房端末(40)を接続して熱媒体の循環流路を形成する管路(50)であって、前記暖房端末(40)に供給される熱媒体が前記第2熱源機(20)を経由するように構成された管路(50)と、
制御装置(60)と、を具備する暖房装置であって、
前記制御装置(60)は、
暖房に必要な熱量が前記第1熱源機(10)及び前記タンク(30)からの熱媒体で確保可能であると判断した場合、前記第2熱源機(20)を作動させることなく、前記第1熱源機(10)及び前記タンク(30)からの比較的高温の熱媒体だけ、または前記比較的高温の熱媒体と前記暖房端末(40)からの比較的低温の戻り熱媒体とが混合された熱媒体が、前記暖房端末(40)に供給されるように前記管路(50)を構成し、
暖房に必要な熱量が前記第1熱源機(10)及び前記タンク(30)からの熱媒体で確保できないと判断した場合、前記暖房端末(40)からの比較的低温の戻り熱媒体だけが前記第2熱源機(20)へ流入するように前記管路(50)を構成するとともに前記第2熱源機(20)を燃焼作動させることを特徴とする暖房装置。 - 該暖房装置の運転中においては、前記第1熱源機(10)が連続的に作動されることを特徴とする、請求項1に記載の暖房装置。
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- 2013-05-29 KR KR20130060825A patent/KR101485373B1/ko active IP Right Grant
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