JP2014109402A - 給湯システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】給湯システムは、貯湯タンクと、給水ラインから取り入れた水を加熱して出湯ラインから貯湯タンクへと送る熱源ユニットと、貯湯タンクから湯利用部へと湯を送り湯利用部で使用しなかった湯を貯湯タンクに戻す湯循環路と制御部とを備える。制御部は、出湯ラインを流れる湯の温度である出湯温度と、前記貯湯タンクの湯の水位であるタンク水位とを監視し、タンク水位が低下状態で且つタンク水温がタンク水温目標値より低い場合には、出湯温度が出湯温度目標値より高くなるように熱源ユニットを高温給湯制御する。
【選択図】図5
Description
図1は、本実施形態に係る給湯システム10の概略構成図である。給湯システム10は、ホテル、病院およびスポーツ施設等の大型施設で利用される給湯設備である。図1に示されるように、給湯システム10は、主として、受水槽20と、熱源ユニット30と、貯湯タンク40と、湯利用部50と、制御部60と、給水ライン12と、出湯ライン14と、湯循環路16と、保温用ライン18とを備える。
受水槽20は、給湯システム10によって使用される水を貯留するための槽である。受水槽20は、上水道等に接続される。受水槽20は、給水ライン12を介して、熱源ユニット30に水を供給する。受水槽20の給水圧力は、40kPa〜500kPaである。
熱源ユニット30は、屋外に設置される。熱源ユニット30は、受水槽20から給水ライン12を介して水の供給を受ける。また、熱源ユニット30は、貯湯タンク40から保温用ライン18を介して湯の供給を受ける。給水ライン12と保温用ライン18は、後述の切替部としての3方弁39(図2参照)の入水側に接続されている。3方弁39の出水側は出湯ライン14に接続されている。熱源ユニット30は、3方弁39により保温用湯戻しラインと給水ラインとを切り換えて水を取り入れる。熱源ユニット30は、取り入れた水を加熱する。熱源ユニット30は、加熱された水である湯を、出湯ライン14を介して貯湯タンク40に送る。
水流路31は、給水ライン12または保温用ライン18から取り入れた水が流れる管である。3方弁39は、給水ライン12と保温用ライン18とを切り替えて熱源ユニット30に水を取り入れる。水流路31は、第1水配管31aと、第2水配管31bと、第3水配管31cとから構成される。第1水配管31aは、3方弁39を介して給水ライン12と保温用ライン18とに接続され、かつ、給水ポンプ32の吸入口に接続される。第2水配管31bは、給水ポンプ32の吐出口に接続され、かつ、第1熱交換器33の水管33aに接続される。第3水配管31cは、第1熱交換器33の水管33aに接続され、かつ、出湯ライン14に接続される。第3水配管31cは、出湯ライン14との接続部の近傍において、第3水配管31cを流れる水の温度を測定するための出湯温度センサ38が取り付けられている。
給水ポンプ32は、容量可変のポンプであり、水流路31を流れる水の量を調節することができる。水流路31を流れる水は、3方弁39を介して給水ライン12または保温用ライン18から供給され、給水ポンプ32および第1熱交換器33を通過して、出湯ライン14に供給される。給水ポンプ32を3方弁39の下流側に設けることにより、3方弁39を介して低水圧の水が流れてきた場合にも、水流路31を流れる水を所定の水圧に調整することができ、熱源ユニット30を種々の水源(水配管)に接続出来る。このため、熱源ユニット30は、開放型タンクにも密閉型のタンクにも接続できる。
第1熱交換器33は、水流路31を流れる水が通過する水管33aと、冷媒循環流路34を流れる冷媒が通過する冷媒管33bとを有する。第1熱交換器33は、例えば、水管33aの外周に冷媒管33bが螺旋状に巻きつけられ、かつ、水管33aの内部に溝が形成されている構成を有するトルネード式の熱交換器である。第1熱交換器33では、水管33aを流れる低温の水と、冷媒管33bを流れる高温高圧の冷媒との間で熱交換が行われる。第1熱交換器33の水管33aを流れる低温の水は、第1熱交換器33の冷媒管33bを流れる高温の冷媒と熱交換が行われて加熱される。これにより、給水ライン12から供給された水は、第1熱交換器33で加熱されて、湯として出湯ライン14に供給される。
冷媒循環流路34は、第1熱交換器33において水と熱交換される冷媒が循環する管である。冷媒循環流路34を循環する冷媒は、例えば、R410A、R32、二酸化炭素である。図2に示されるように、冷媒循環流路34は、圧縮機35の吐出口と第1熱交換器33の冷媒管33bとを連結し、第1熱交換器33の冷媒管33bと膨張弁36とを連結し、膨張弁36と第2熱交換器37とを連結し、第2熱交換器37と圧縮機35の吸入口とを連結する。第1熱交換器33は、冷凍サイクルにおける凝縮器としての機能を有する。第2熱交換器37は、冷凍サイクルにおける蒸発器としての機能を有する。
圧縮機35は、容量可変のインバータ圧縮機である。圧縮機35は、冷媒循環流路34を流れる低圧のガス冷媒を吸入して圧縮する。圧縮機35において圧縮された高温高圧のガス冷媒は、圧縮機35から吐出されて、第1熱交換器33の冷媒管33bに送られる。第1熱交換器33では、第1熱交換器33の冷媒管33bを流れる高温高圧のガス冷媒は、第1熱交換器33の水管33aを流れる低温の水と熱交換する。これにより、第1熱交換器33において、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる。
膨張弁36は、冷媒循環流路34を流れる冷媒の圧力および流量を調節するための電動弁である。第1熱交換器33の冷媒管33bで熱交換された高圧の液冷媒は、膨張弁36を通過することで減圧され、低圧の気液二相状態の冷媒となる。
第2熱交換器37は、例えば、プレートフィンコイル熱交換器である。第2熱交換器37の近傍には、ファン37aが設置されている。ファン37aは、第2熱交換器37に対して外気を送風して、第2熱交換器37において冷媒と熱交換された外気を排出する。第2熱交換器37では、膨張弁36で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒が、ファン37aによって供給される外気との熱交換により蒸発して、低圧のガス冷媒となる。第2熱交換器37を通過した低圧のガス冷媒は、圧縮機35に送られる。
出湯温度センサ38は、水流路31の第3水配管31cと出湯ライン14との接続部の近傍において、第3水配管31cに取り付けられる温度センサである。出湯温度センサ38は、第1熱交換器33において加熱され、第3水配管31cを流れる水の温度を測定する。すなわち、出湯温度センサ38は、熱源ユニット30によって供給される湯の温度を測定する。
貯湯タンク40は、熱源ユニット30から出湯ライン14を介して供給される湯を貯めるための開放型の貯湯タンクである。貯湯タンク40は、例えば、ステンレス製のタンク、および、FRP製のタンクである。貯湯タンク40に貯められた湯は、湯循環路16を介して湯利用部50に供給される。湯循環路16は、図1に示されるように、第1湯配管16aと、第2湯配管16bとから構成される。貯湯タンク40は、内部に貯められた湯を第1湯配管16aに供給し、第1湯配管16aを介して湯利用部50に湯を送る。湯利用部50で利用されなかった湯は、第2湯配管16bを介して貯湯タンク40に戻される。すなわち、貯湯タンク40に貯められた湯の一部は、第1湯配管16aおよび第2湯配管16bを流れて、貯湯タンク40に再び戻される。
保温ヒータ41は、貯湯タンク40に貯められている湯の温度を、湯利用部50において湯として利用可能な温度以上に維持するために、貯湯タンク40の内部に取り付けられるヒータである。貯湯タンク40は、保温ヒータ41を用いて、内部に貯められた湯の保温運転を行う。
水圧センサ42は、貯湯タンク40に貯められている湯の残量を測定するためのセンサである。水圧センサ42は、貯湯タンク40内部の下部に取り付けられ、貯湯タンク40内部の湯による水圧を検出することで、貯湯タンク40に貯められている湯の残量および水位を算出する。水圧センサ42は、例えば、貯湯タンク40に貯められている湯の残量が、予め設定されている目標残湯量未満であるか否かを検出することができる。
フロートスイッチ43は、貯湯タンク40に貯められている湯の水位に応じて上下するフロートを用いて、貯湯タンク40に貯められている湯の残量を補助的に検出する。
貯湯温度センサ44は、湯循環路16の第1湯配管16aと、貯湯タンク40との接続部の近傍において、貯湯タンク40の内部に設置されている温度センサである。貯湯温度センサ44は、貯湯タンク40に貯められている湯の温度(タンク水温)を測定する。
湯利用部50は、台所、シャワーおよびプール等、貯湯タンク40に貯められている湯が利用される場所である。貯湯タンク40の貯湯タンク40に貯められている湯は、給湯ポンプ51によって、湯循環路16の第1湯配管16aを介して、湯利用部50に供給される。湯利用部50では、第1湯配管16aを介して供給された湯の全てが利用されるとは限らない。湯利用部50で利用されなかった湯は、湯循環路16の第2湯配管16bを介して、貯湯タンク40に戻される。
制御部60は、図3に示されるように、給湯システム10の構成要素に接続されている。具体的には、制御部60は、給水ポンプ32、圧縮機35、膨張弁36、ファン37a、出湯温度センサ38、3方弁39、保温ヒータ41、水圧センサ42、フロートスイッチ43、貯湯温度センサ44および給湯ポンプ51に接続されている。制御部60は、例えば、熱源ユニット30内部の電装品ユニット(図示せず)に設置されている。
制御部60は、図3に示されるように、目標値入力部61と、目標値設定部62とを有する。目標値入力部61は、給湯システム10の利用者によって、出湯温度目標値およびタンク水温目標値が入力される。具体的には、制御部60は、リモコン70のディスプレイ71に、出湯温度目標値およびタンク水温目標値を入力するためのユーザインターフェイスを表示する。給湯システム10の利用者は、ディスプレイ71に表示されるユーザインターフェイスを介して、出湯温度目標値およびタンク水温目標値を目標値入力部61に入力する。
制御部60は、貯湯温度センサ44で測定されたタンク水温がタンク水温目標値を下回っていない場合で、且つ水圧センサ42で測定されたタンク水位が目標タンク水位より低い場合(タンク水位が低下状態である場合)は、通常給湯制御を行い、通常給湯運転をする。通常給湯制御では、出湯温度が出湯温度目標値になるように制御する。出湯温度目標値は、タンク水温目標値(例えば、デフォルト60℃またはユーザー設定)プラス4〜6℃、通常プラス5℃程度とする。具体的には例えば、デフォルトで、タンク水温目標値は60℃、出湯温度目標値は65℃と設定できる。通常給湯制御では、制御部60は、タンク水位が非低下状態であると判断した場合には、給湯を停止する。また、制御部60は、通常給湯制御中にタンク水温がタンク水温目標値を下回ったと判断した場合には、後述の高温給湯制御に切り替える。
貯湯タンク40内のタンク水位が非低下状態(タンク水位が目標タンク水位より低くない)であると判定した場合は、給湯は行わない。この場合に、通常は湯量が充分であれば、利用部50で使用されなかった湯が湯循環路16を循環して貯湯タンク40内に戻っても、タンク水温の低下は問題とはなりにくい。しかしながら、室外気温が非常に低い等の理由で、湯循環路における放熱が大きくなり、タンク水温がタンク水温目標値を下回る場合が考えられる。この場合には、タンク水温を上げる保温制御を行い、保温運転を行う。
タンク水位が低下状態である場合で、かつタンク水温が予め設定されたタンク水温目標値より低い場合には、制御部60は、出湯温度が出湯温度目標値より高くなるように熱源ユニット30を高温給湯制御し、高温給湯運転する。特に給湯中は、熱源ユニット30への入水経路を保温用ライン18に切り替えられないため、保温制御によりタンク水温を高くすることはできない。この場合に、高温給湯制御により、タンク水温を高くすることができる。
本実施形態に係る給湯システム10では、制御部60は、タンク水位およびタンク水温を監視して、出湯温度目標値を修正する制御を行う。給水ライン12を介して受水槽20から熱源ユニット30へ給水し、熱源ユニット30で加熱した湯を貯湯タンク40へ給湯中に、出湯温度目標値を高くするように修正する高温給湯制御を行う。これにより、給湯システム10では、タンク水温を速やかにタンク水温目標値以上にすることができる。そして、外気温が低い場合で給湯中においてもタンク水温を速やかにタンク水温目標値以上にすることができる。
本発明の実施形態の具体的構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能である。以下、本発明の実施形態に適用可能な変形例について説明する。
本実施形態に係る給湯システム10では、保温制御において、保温用ライン18を介して、貯湯タンク40内の湯を熱源ユニット30に導入するように配管を切り替えて、貯湯タンク40内の湯を熱源ユニット30で加熱し、貯湯タンク40に戻すが、保温用ライン18を設ける代わりに湯循環路16の第2湯配管16bに再加熱ユニットを設けて、タンク水温を上昇させてもよい。
本実施形態に係る給湯システム10では、熱源ユニット30は、1つの冷媒循環流路34からなる一元冷媒回路を備えているが、2つの冷媒循環流路からなる二元冷媒回路を備えていてもよい。図6は、本変形例に係る熱源ユニット130の概略構成図である。
本実施形態に係る給湯システム10は、図1に示されるように、1つの熱源ユニット30および1つの貯湯タンク40を備えている。しかし、給湯システム10は、複数の熱源ユニット30および複数の貯湯タンク40を備えていてもよい。この場合、複数の熱源ユニット30は、給水ライン12および出湯ライン14と並列に接続され、かつ、複数の貯湯タンク40は、出湯ライン14および湯循環路16と並列に接続される。
本実施形態に係る給湯システム10では、貯湯タンク40は、開放型のタンクであるが、密閉型のタンクでもよい。図7は、本変形例に係る給湯システム110の概略構成図である。図7において、本実施形態に係る給湯システム10と同じ構成要素には、同じ参照符号が用いられている。次に、本実施形態に係る給湯システム10と、本変形例に係る給湯システム110との間の相違点を中心に説明する。
12 給水ライン
14 出湯ライン
16 湯循環路
18 保温用ライン
30 熱源ユニット
40 貯湯タンク
50 湯利用部
60 制御部
61 目標値入力部
62 目標値設定部
図1は、本実施形態に係る給湯システム10の概略構成図である。給湯システム10は、ホテル、病院およびスポーツ施設等の大型施設で利用される給湯設備である。図1に示されるように、給湯システム10は、主として、受水槽20と、熱源ユニット30と、貯湯タンク40と、湯利用部50と、制御部60と、給水ライン12と、出湯ライン14と、湯循環路16と、保温用ライン18とを備える。
受水槽20は、給湯システム10によって使用される水を貯留するための槽である。受水槽20は、上水道等に接続される。受水槽20は、給水ライン12を介して、熱源ユニット30に水を供給する。受水槽20の給水圧力は、40kPa〜500kPaである。
熱源ユニット30は、屋外に設置される。熱源ユニット30は、受水槽20から給水ライン12を介して水の供給を受ける。また、熱源ユニット30は、貯湯タンク40から保温用ライン18を介して湯の供給を受ける。給水ライン12と保温用ライン18は、後述の切替部としての3方弁39(図2参照)の入水側に接続されている。3方弁39の出水側は出湯ライン14に接続されている。熱源ユニット30は、3方弁39により保温用湯戻しラインと給水ラインとを切り換えて水を取り入れる。熱源ユニット30は、取り入れた水を加熱する。熱源ユニット30は、加熱された水である湯を、出湯ライン14を介して貯湯タンク40に送る。
水流路31は、給水ライン12または保温用ライン18から取り入れた水が流れる管である。3方弁39は、給水ライン12と保温用ライン18とを切り替えて熱源ユニット30に水を取り入れる。水流路31は、第1水配管31aと、第2水配管31bと、第3水配管31cとから構成される。第1水配管31aは、3方弁39を介して給水ライン12と保温用ライン18とに接続され、かつ、給水ポンプ32の吸入口に接続される。第2水配管31bは、給水ポンプ32の吐出口に接続され、かつ、第1熱交換器33の水管33aに接続される。第3水配管31cは、第1熱交換器33の水管33aに接続され、かつ、出湯ライン14に接続される。第3水配管31cは、出湯ライン14との接続部の近傍において、第3水配管31cを流れる水の温度を測定するための出湯温度センサ38が取り付けられている。
給水ポンプ32は、容量可変のポンプであり、水流路31を流れる水の量を調節することができる。水流路31を流れる水は、3方弁39を介して給水ライン12または保温用ライン18から供給され、給水ポンプ32および第1熱交換器33を通過して、出湯ライン14に供給される。給水ポンプ32を3方弁39の下流側に設けることにより、3方弁39を介して低水圧の水が流れてきた場合にも、水流路31を流れる水を所定の水圧に調整することができ、熱源ユニット30を種々の水源(水配管)に接続出来る。このため、熱源ユニット30は、開放型タンクにも密閉型のタンクにも接続できる。
第1熱交換器33は、水流路31を流れる水が通過する水管33aと、冷媒循環流路34を流れる冷媒が通過する冷媒管33bとを有する。第1熱交換器33は、例えば、水管33aの外周に冷媒管33bが螺旋状に巻きつけられ、かつ、水管33aの内部に溝が形成されている構成を有するトルネード式の熱交換器である。第1熱交換器33では、水管33aを流れる低温の水と、冷媒管33bを流れる高温高圧の冷媒との間で熱交換が行われる。第1熱交換器33の水管33aを流れる低温の水は、第1熱交換器33の冷媒管33bを流れる高温の冷媒と熱交換が行われて加熱される。これにより、給水ライン12から供給された水は、第1熱交換器33で加熱されて、湯として出湯ライン14に供給される。
冷媒循環流路34は、第1熱交換器33において水と熱交換される冷媒が循環する管である。冷媒循環流路34を循環する冷媒は、例えば、R410A、R32、二酸化炭素である。図2に示されるように、冷媒循環流路34は、圧縮機35の吐出口と第1熱交換器33の冷媒管33bとを連結し、第1熱交換器33の冷媒管33bと膨張弁36とを連結し、膨張弁36と第2熱交換器37とを連結し、第2熱交換器37と圧縮機35の吸入口とを連結する。第1熱交換器33は、冷凍サイクルにおける凝縮器としての機能を有する。第2熱交換器37は、冷凍サイクルにおける蒸発器としての機能を有する。
圧縮機35は、容量可変のインバータ圧縮機である。圧縮機35は、冷媒循環流路34を流れる低圧のガス冷媒を吸入して圧縮する。圧縮機35において圧縮された高温高圧のガス冷媒は、圧縮機35から吐出されて、第1熱交換器33の冷媒管33bに送られる。第1熱交換器33では、第1熱交換器33の冷媒管33bを流れる高温高圧のガス冷媒は、第1熱交換器33の水管33aを流れる低温の水と熱交換する。これにより、第1熱交換器33において、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる。
膨張弁36は、冷媒循環流路34を流れる冷媒の圧力および流量を調節するための電動弁である。第1熱交換器33の冷媒管33bで熱交換された高圧の液冷媒は、膨張弁36を通過することで減圧され、低圧の気液二相状態の冷媒となる。
第2熱交換器37は、例えば、プレートフィンコイル熱交換器である。第2熱交換器37の近傍には、ファン37aが設置されている。ファン37aは、第2熱交換器37に対して外気を送風して、第2熱交換器37において冷媒と熱交換された外気を排出する。第2熱交換器37では、膨張弁36で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒が、ファン37aによって供給される外気との熱交換により蒸発して、低圧のガス冷媒となる。第2熱交換器37を通過した低圧のガス冷媒は、圧縮機35に送られる。
出湯温度センサ38は、水流路31の第3水配管31cと出湯ライン14との接続部の近傍において、第3水配管31cに取り付けられる温度センサである。出湯温度センサ38は、第1熱交換器33において加熱され、第3水配管31cを流れる水の温度を測定する。すなわち、出湯温度センサ38は、熱源ユニット30によって供給される湯の温度を測定する。
貯湯タンク40は、熱源ユニット30から出湯ライン14を介して供給される湯を貯めるための開放型の貯湯タンクである。貯湯タンク40は、例えば、ステンレス製のタンク、および、FRP製のタンクである。貯湯タンク40に貯められた湯は、湯循環路16を介して湯利用部50に供給される。湯循環路16は、図1に示されるように、第1湯配管16aと、第2湯配管16bとから構成される。貯湯タンク40は、内部に貯められた湯を第1湯配管16aに供給し、第1湯配管16aを介して湯利用部50に湯を送る。湯利用部50で利用されなかった湯は、第2湯配管16bを介して貯湯タンク40に戻される。すなわち、貯湯タンク40に貯められた湯の一部は、第1湯配管16aおよび第2湯配管16bを流れて、貯湯タンク40に再び戻される。
保温ヒータ41は、貯湯タンク40に貯められている湯の温度を、湯利用部50において湯として利用可能な温度以上に維持するために、貯湯タンク40の内部に取り付けられるヒータである。貯湯タンク40は、保温ヒータ41を用いて、内部に貯められた湯の保温運転を行う。
水圧センサ42は、貯湯タンク40に貯められている湯の残量を測定するためのセンサである。水圧センサ42は、貯湯タンク40内部の下部に取り付けられ、貯湯タンク40内部の湯による水圧を検出することで、貯湯タンク40に貯められている湯の残量および水位を算出する。水圧センサ42は、例えば、貯湯タンク40に貯められている湯の残量が、予め設定されている目標残湯量未満であるか否かを検出することができる。
フロートスイッチ43は、貯湯タンク40に貯められている湯の水位に応じて上下するフロートを用いて、貯湯タンク40に貯められている湯の残量を補助的に検出する。
貯湯温度センサ44は、湯循環路16の第1湯配管16aと、貯湯タンク40との接続部の近傍において、貯湯タンク40の内部に設置されている温度センサである。貯湯温度センサ44は、貯湯タンク40に貯められている湯の温度(タンク水温)を測定する。
湯利用部50は、台所、シャワーおよびプール等、貯湯タンク40に貯められている湯が利用される場所である。貯湯タンク40の貯湯タンク40に貯められている湯は、給湯ポンプ51によって、湯循環路16の第1湯配管16aを介して、湯利用部50に供給される。湯利用部50では、第1湯配管16aを介して供給された湯の全てが利用されるとは限らない。湯利用部50で利用されなかった湯は、湯循環路16の第2湯配管16bを介して、貯湯タンク40に戻される。
制御部60は、図3に示されるように、給湯システム10の構成要素に接続されている。具体的には、制御部60は、給水ポンプ32、圧縮機35、膨張弁36、ファン37a、出湯温度センサ38、3方弁39、保温ヒータ41、水圧センサ42、フロートスイッチ43、貯湯温度センサ44および給湯ポンプ51に接続されている。制御部60は、例えば、熱源ユニット30内部の電装品ユニット(図示せず)に設置されている。
制御部60は、図3に示されるように、目標値入力部61と、目標値設定部62とを有する。目標値入力部61は、給湯システム10の利用者によって、出湯温度目標値およびタンク水温目標値が入力される。具体的には、制御部60は、リモコン70のディスプレイ71に、出湯温度目標値およびタンク水温目標値を入力するためのユーザインターフェイスを表示する。給湯システム10の利用者は、ディスプレイ71に表示されるユーザインターフェイスを介して、出湯温度目標値およびタンク水温目標値を目標値入力部61に入力する。
制御部60は、貯湯温度センサ44で測定されたタンク水温がタンク水温目標値を下回っていない場合で、且つ水圧センサ42で測定されたタンク水位が目標タンク水位より低い場合(タンク水位が低下状態である場合)は、通常給湯制御を行い、通常給湯運転をする。通常給湯制御では、出湯温度が出湯温度目標値になるように制御する。出湯温度目標値は、タンク水温目標値(例えば、デフォルト60℃またはユーザー設定)プラス4〜6℃、通常プラス5℃程度とする。具体的には例えば、デフォルトで、タンク水温目標値は60℃、出湯温度目標値は65℃と設定できる。通常給湯制御では、制御部60は、タンク水位が非低下状態であると判断した場合には、給湯を停止する。また、制御部60は、通常給湯制御中にタンク水温がタンク水温目標値を下回ったと判断した場合には、後述の高温給湯制御に切り替える。
貯湯タンク40内のタンク水位が非低下状態(タンク水位が目標タンク水位より低くない)であると判定した場合は、給湯は行わない。この場合に、通常は湯量が充分であれば、利用部50で使用されなかった湯が湯循環路16を循環して貯湯タンク40内に戻っても、タンク水温の低下は問題とはなりにくい。しかしながら、室外気温が非常に低い等の理由で、湯循環路における放熱が大きくなり、タンク水温がタンク水温目標値を下回る場合が考えられる。この場合には、タンク水温を上げる保温制御を行い、保温運転を行う。
タンク水位が低下状態である場合で、かつタンク水温が予め設定されたタンク水温目標値より低い場合には、制御部60は、出湯温度が出湯温度目標値より高くなるように熱源ユニット30を高温給湯制御し、高温給湯運転する。特に給湯中は、熱源ユニット30への入水経路を保温用ライン18に切り替えられないため、保温制御によりタンク水温を高くすることはできない。この場合に、高温給湯制御により、タンク水温を高くすることができる。
本実施形態に係る給湯システム10では、制御部60は、タンク水位およびタンク水温を監視して、出湯温度目標値を修正する制御を行う。給水ライン12を介して受水槽20から熱源ユニット30へ給水し、熱源ユニット30で加熱した湯を貯湯タンク40へ給湯中に、出湯温度目標値を高くするように修正する高温給湯制御を行う。これにより、給湯システム10では、タンク水温を速やかにタンク水温目標値以上にすることができる。そして、外気温が低い場合で給湯中においてもタンク水温を速やかにタンク水温目標値以上にすることができる。
本発明の実施形態の具体的構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能である。以下、本発明の実施形態に適用可能な変形例について説明する。
本実施形態に係る給湯システム10では、保温制御において、保温用ライン18を介して、貯湯タンク40内の湯を熱源ユニット30に導入するように配管を切り替えて、貯湯タンク40内の湯を熱源ユニット30で加熱し、貯湯タンク40に戻すが、保温用ライン18を設ける代わりに湯循環路16の第2湯配管16bに再加熱ユニットを設けて、タンク水温を上昇させてもよい。
本実施形態に係る給湯システム10では、熱源ユニット30は、1つの冷媒循環流路34からなる一元冷媒回路を備えているが、2つの冷媒循環流路からなる二元冷媒回路を備えていてもよい。図6は、本変形例に係る熱源ユニット130の概略構成図である。
本実施形態に係る給湯システム10は、図1に示されるように、1つの熱源ユニット30および1つの貯湯タンク40を備えている。しかし、給湯システム10は、複数の熱源ユニット30および複数の貯湯タンク40を備えていてもよい。この場合、複数の熱源ユニット30は、給水ライン12および出湯ライン14と並列に接続され、かつ、複数の貯湯タンク40は、出湯ライン14および湯循環路16と並列に接続される。
本実施形態に係る給湯システム10では、貯湯タンク40は、開放型のタンクであるが、密閉型のタンクでもよい。図7は、本参考例に係る給湯システム110の概略構成図である。図7において、本実施形態に係る給湯システム10と同じ構成要素には、同じ参照符号が用いられている。次に、本実施形態に係る給湯システム10と、本参考例に係る給湯システム110との間の相違点を中心に説明する。
12 給水ライン
14 出湯ライン
16 湯循環路
18 保温用ライン
30 熱源ユニット
40 貯湯タンク
50 湯利用部
60 制御部
61 目標値入力部
62 目標値設定部
Claims (5)
- 貯湯タンク(40)と、
給水ライン(12)から取り入れた水を加熱して出湯ライン(14)から前記貯湯タンクへと送る熱源ユニット(30)と、
前記貯湯タンクから湯利用部(50)へと湯を送り前記湯利用部で使用しなかった湯を前記貯湯タンクに戻す湯循環路(16)と
前記熱源ユニットを制御する制御部(60)と、
を備え、
前記制御部は、
前記出湯ラインを流れる湯の温度である出湯温度と、前記貯湯タンクの湯の水位であるタンク水位とを監視し、
前記タンク水位が低下状態で且つ貯湯タンク内の湯の温度であるタンク水温が前記タンク水温の目標値であるタンク水温目標値より低くない場合には、前記出湯温度が前記出湯温度の目標値である出湯温度目標値になるように、前記熱源ユニットに対して、通常給湯制御を行い、
前記タンク水位が非低下状態で且つ前記タンク水温が前記タンク水温目標値より低い場合には、前記タンク水温を上げる保温制御を行い、
前記タンク水位が低下状態で且つ前記タンク水温が前記タンク水温目標値より低い場合には、前記出湯温度が前記出湯温度目標値よりも高くなるように、前記熱源ユニットに対して、高温給湯制御を行う、
給湯システム(10)。 - 前記貯湯タンク内の湯を前記熱源ユニットへ送るように構成された保温用ライン(18)をさらに備えている、請求項1に記載の給湯システム。
- 前記保温用ラインと前記給水ラインとを切り換えて前記熱源ユニットへ水を取り入れる切替部(39)をさらに備えている、請求項2に記載の給湯システム。
- 前記制御部は、前記保温制御又は前記高温給湯制御中に、前記湯循環温度が前記出湯温度目標値以上になった場合には、前記通常給湯制御に切り替える、請求項1〜3の何れか1項に記載の給湯システム。
- 前記高温給湯制御において、所定時間経過後、前記タンク水温が前記タンク水温目標値より下回っている場合は、さらに出湯温度を高くする、請求項1〜4の何れか1項に記載の給湯システム。
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