JP2014122772A - 蓄熱システム、および蓄熱運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄熱材に蓄熱する蓄熱運転時の消費電力を小さくできる蓄熱システム、および蓄熱運転方法を提供することを課題とする。
【解決手段】冷熱を蓄熱する蓄熱材１１と、蓄熱材１１を収容するとともに冷水Ｗａを貯水する蓄熱槽２１と、冷水Ｗａを冷却する冷凍機２と、冷水Ｗａを蓄熱槽２１と冷凍機２の間で循環させる冷却側ポンプ５１と、蓄熱槽２１に貯水されている冷水Ｗａを冷却して蓄熱材１１に冷熱を蓄熱するために冷凍機２および冷却側ポンプ５１を制御して蓄熱運転を実行するＥＣＵ８０と、を備える蓄熱システムとする。そして、ＥＣＵ８０は、冷凍機２と冷却側ポンプ５１を駆動する蓄熱時間に基づいて、冷凍機２から蓄熱槽２１に流入する冷水Ｗａの水温と冷却側ポンプ５１の出力と蓄熱時間の関係を示すデータを参照し、冷凍機２から蓄熱槽２１に流入する冷水Ｗａの水温と冷却側ポンプ５１の出力を設定して蓄熱運転を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄熱システム、および蓄熱運転方法に関する。

本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献１には、「潜熱蓄熱式冷房システムにおいて、（１）蓄冷時に、ヒートポンプチラーの負荷を制御することによってヒートポンプチラーにおいて冷水が凍結しないようにすると共に、潜熱蓄熱槽にシステムが許容する最大量の冷水を通過させ、（２）放冷時に、ヒートポンプチラーの負荷を制御することによってファンコイルユニット側から潜熱蓄熱槽へ戻る冷水の温度を１２℃〜１５℃の範囲にすると共に、潜熱蓄熱槽への戻り冷水の全量を、その一部をバイパスさせることなく、潜熱蓄熱槽を通過させる」と記載されている（要約参照）。

特開平７−３３２７１４号公報

特許文献１に記載されている潜熱蓄熱式冷房システム（蓄熱システム）は、潜熱蓄熱槽に潜熱蓄熱材を入れることによって潜熱蓄熱槽を小型化している。
しかしながら、特許文献１には、潜熱蓄熱材に蓄熱する運転時（蓄熱運転時）の消費電力を小さくする技術は開示されていない。
そこで、本発明は、蓄熱材に蓄熱する蓄熱運転時の消費電力を小さくできる蓄熱システム、および蓄熱運転方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、冷熱を蓄熱する蓄熱材を収容するとともに冷水を貯水する蓄熱槽と、冷水を冷却する冷凍機と、冷水を蓄熱槽と冷凍機の間で循環させるポンプと、冷凍機およびポンプを制御する制御装置と、を備える蓄熱システムとする。そして制御装置は、冷凍機とポンプを駆動する蓄熱運転を実行する蓄熱時間に基づいて、冷水の水温とポンプの出力と蓄熱時間の関係を示すデータを参照し、冷凍機から蓄熱槽に流入する冷水の水温とポンプの出力を設定して蓄熱運転を実行するという特徴を有する。

本発明によると、蓄熱材に蓄熱する蓄熱運転時の消費電力を小さくできる蓄熱システム、および蓄熱運転方法を提供することができる。

実施例１に係る蓄熱システムの構成図である。 冷却側配管における水温と、冷却側配管における冷水の流量と、蓄熱時間と、の関係を示す冷却水温テーブルの一例である。 蓄熱運転の手順を示すフローチャートである。 実施例２に係る蓄熱システムの構成図である。

以下、適宜図を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。なお、以下の説明で記載する、水温、ポンプ出力、時間などの具体的な数値は一例に過ぎず、水温、ポンプ出力、時間などは、これらの具体的な数値に限定されるものではない。

図１は、実施例１に係る蓄熱システムの構成図である。
図１に示すように、実施例１の蓄熱システム１は、冷水Ｗａ（冷却側冷水Ｗａ１）を冷却する冷凍機２と、蓄熱材１１を内部に収容するとともに冷水Ｗａ（蓄熱用冷水Ｗａ０）を貯水する蓄熱槽２１と、が配管（冷却側配管３）で接続されて構成される。冷凍機２は、例えばヒートポンプ式のものなど冷却側冷水Ｗａ１を冷却できる機能を有するものであれば、その構成は限定されるものではない。

冷却側配管３は、蓄熱槽２１の上部から冷凍機２の入口部２ａまで冷却側冷水Ｗａ１を導水する入側配管３ａと、冷凍機２の出口部２ｂから蓄熱槽２１の下部まで冷却側冷水Ｗａ１を導水する出側配管３ｂと、を含んで構成され、入側配管３ａには、蓄熱用冷水Ｗａ０を冷却側冷水Ｗａ１として蓄熱槽２１から冷凍機２に送水するポンプ（冷却側ポンプ５１）が備わる。冷却側ポンプ５１にはインバータ５１ａが備わり、制御装置（Electronic Control Unit：ＥＣＵ８０）がインバータ５１ａの周波数を変更することによって、冷却側ポンプ５１から冷凍機２に送水される冷却側冷水Ｗａ１の流量、つまり、冷却側配管３を流通する冷却側冷水Ｗａ１の流量が変更可能に構成される。
なお、冷却側ポンプ５１で蓄熱槽２１から冷凍機２に送水された冷却側冷水Ｗａ１は、冷凍機２で冷却された後に出側配管３ｂを流通して蓄熱槽２１に蓄熱用冷水Ｗａ０として流入する構成であり、冷却側ポンプ５１は、冷却側冷水Ｗａ１を蓄熱槽２１と冷凍機２の間で循環させる機能を有する。

蓄熱槽２１に収容される蓄熱材１１は所定の温度「Ｔｍ（℃）」を融点温度とし、融点温度「Ｔｍ（℃）」以下で固化する性質を有する。そして、蓄熱材１１は融点温度「Ｔｍ（℃）」以下に冷却されたときに固化することによって冷熱を蓄熱する。
蓄熱槽２１には、例えば小さなブロックに分割された複数の蓄熱材１１が収容され、蓄熱槽２１に貯水される蓄熱用冷水Ｗａ０を蓄熱材１１の融点温度「Ｔｍ（℃）」程度の水温に保冷するように構成される。

また、蓄熱システム１には、蓄熱槽２１と配管（使用側配管４）を介して接続される冷水コイル５が備わる。使用側配管４は、蓄熱槽２１の下部から冷水コイル５の入口部５ａまで冷水Ｗａ（使用側冷水Ｗａ２）を導水する入側配管４ａと、冷水コイル５の出口部５ｂから蓄熱槽２１の上部まで使用側冷水Ｗａ２を導水する出側配管４ｂと、を含んで構成され、入側配管４ａには、蓄熱用冷水Ｗａ０を使用側冷水Ｗａ２として蓄熱槽２１から冷水コイル５に送水するポンプ（使用側ポンプ５２）が備わる。使用側ポンプ５２にはインバータ５２ａが備わり、ＥＣＵ８０がインバータ５２ａの周波数を変更することによって、使用側ポンプ５２から冷水コイル５まで送水される使用側冷水Ｗａ２の流量、つまり、使用側配管４を流通する使用側冷水Ｗａ２の流量が変更可能に構成される。
なお、冷水コイル５は、蓄熱槽２１から送水される使用側冷水Ｗａ２で周囲の大気９を冷却する冷却装置（熱交換器）であり、その構成は限定されない。

また、冷却側冷水Ｗａ１、使用側冷水Ｗａ２の水温を計測する温度センサが蓄熱システム１の各所に配設されている。蓄熱槽２１と冷凍機２を接続する冷却側配管３には、入側配管３ａに温度センサ７０が配設され、出側配管３ｂに温度センサ７１が配設される。また、蓄熱槽２１と冷水コイル５を接続する使用側配管４には、入側配管４ａに温度センサ７２が配設され、出側配管４ｂに温度センサ７３が配設される。さらに、蓄熱システム１には、冷水コイル５の周囲の大気９の気温を計測する温度センサ７４が備わっている。
各温度センサ７０〜７４が計測した冷却側冷水Ｗａ１、使用側冷水Ｗａ２の水温や大気９の気温は、それぞれ計測信号としてＥＣＵ８０に入力され、ＥＣＵ８０は入力された計測信号に基づいて、冷却側配管３を流通する冷却側冷水Ｗａ１の水温、使用側配管４を流通する使用側冷水Ｗａ２の水温、冷水コイル５の周囲の大気９の気温を取得可能に構成される。なお、ＥＣＵ８０には、データなどを記憶するための記憶部８１が備わっている。

以上のように構成される蓄熱システム１では、冷水コイル５で大気９と熱交換して水温が上昇した使用側冷水Ｗａ２が使用側配管４（出側配管４ｂ）を流通して蓄熱槽２１に流入し蓄熱用冷水Ｗａ０として貯水される。このときに蓄熱材１１が固化していると、蓄熱槽２１に貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０の水温が蓄熱材１１の融点温度「Ｔｍ（℃）」を超えた時点で固化している蓄熱材１１が液状化する。蓄熱材１１は液状化するときに蓄熱槽２１に貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０から溶解熱を吸収（吸熱）するため蓄熱用冷水Ｗａ０は水温が低下し、蓄熱用冷水Ｗａ０は蓄熱材１１の融点温度「Ｔｍ（℃）」程度の水温で保冷される。

蓄熱材１１の全てが液状化した状態になると、蓄熱槽２１に貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０からの吸熱がなくなり蓄熱用冷水Ｗａ０は水温が低下しない。したがって、蓄熱槽２１に貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０の水温が蓄熱材１１の融点温度「Ｔｍ（℃）」より高くなり、蓄熱槽２１に貯水される蓄熱用冷水Ｗａ０の水温が必要な低温に維持されない。

そこで、実施例１の蓄熱システム１は、例えば、冷却側ポンプ５１や冷凍機２に供給される電力（商用電力）の使用料金（電力料金）が安価な時間帯（例えば、夜間の夜間電力料金時間帯）に冷凍機２が運転されて冷却側冷水Ｗａ１が冷却され、冷却された冷却側冷水Ｗａ１が蓄熱用冷水Ｗａ０として蓄熱槽２１に貯水される。このとき、蓄熱槽２１に貯水される蓄熱用冷水Ｗａ０は、蓄熱材１１の融点温度「Ｔｍ（℃）」より低い水温まで冷凍機２で冷却される。そして、蓄熱材１１は蓄熱用冷水Ｗａ０で融点温度「Ｔｍ（℃）」まで冷却されて固化し、蓄熱材１１に冷熱が蓄熱される。

例えば、予め設定された時刻（夜間電力料金時間帯の開始時刻など）になると、ＥＣＵ８０は、冷凍機２で冷却側冷水Ｗａ１を冷却するように蓄熱システム１を運転する。以下、冷凍機２で冷却側冷水Ｗａ１を冷却する運転を蓄熱運転と称する。蓄熱システム１は蓄熱運転で冷却側冷水Ｗａ１を冷却し、冷却した冷却側冷水Ｗａ１を蓄熱用冷水Ｗａ０として蓄熱槽２１に貯水して蓄熱材１１を冷却し、冷熱を蓄熱する。

蓄熱運転を開始するとＥＣＵ８０は、蓄熱システム１を蓄熱運転する時間（蓄熱時間）を決定する。このときＥＣＵ８０は、電力料金が安価な夜間電力料金時間帯の範囲内で蓄熱時間を決定する。例えば、夜間の割引料金が夜１０時から翌朝８時までの１０時間に亘って適用される料金体系（つまり、夜間電力料金時間帯が夜１０時から翌朝８時までの料金体系）の場合、ＥＣＵ８０は蓄熱時間を「１０時間」に決定する。
例えば、蓄熱システム１のユーザ等が、夜間電力料金時間帯を図示しない入力装置（キーボード等）でＥＣＵ８０に予め入力しておけば、ＥＣＵ８０は夜間電力料金時間帯に基づいて蓄熱時間を決定できる。
さらに、ＥＣＵ８０は決定した蓄熱時間に亘る蓄熱運転で、蓄熱槽２１に貯水される蓄熱用冷水Ｗａ０の水温が蓄熱材１１の融点温度「Ｔｍ（℃）」よりも低温になるように、冷却側配管３における冷却側冷水Ｗａ１の流量、すなわち、冷却側ポンプ５１の吐出量（ポンプ出力）を設定する。

図２は、冷却側配管における水温（冷水温度）と、蓄熱時間と、冷却側配管における冷却側冷水Ｗａ１の流量（ポンプ出力）と、の関係を示す冷却水温テーブルの一例である。
例えば、図２に示すように、冷凍機２から蓄熱槽２１に流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温（出側配管３ｂにおける冷却側冷水Ｗａ１の水温）と、冷却側配管３における冷却側冷水Ｗａ１の流量と、蓄熱時間と、の関係が示されるテーブル形式のデータ（冷却水温テーブル８０ａ）がＥＣＵ８０の記憶部８１に記憶されている構成とすればよい。図２に示す冷却水温テーブル８０ａは、縦軸が蓄熱時間、横軸が冷却側冷水Ｗａ１の水温（冷水温度）を示し、蓄熱時間と冷却側冷水Ｗａ１の水温の関係をポンプ出力ごとに示している。

冷凍機２は吐出する冷却側冷水Ｗａ１の水温が高いほど消費電力を削減できるため、蓄熱運転するときに冷凍機２から蓄熱槽２１に蓄熱用冷水Ｗａ０として流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を高くすることによって消費電力を削減できる。しかしながら、蓄熱材１１に冷熱を蓄熱するためには、蓄熱槽２１に流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温が蓄熱材１１の融点温度「Ｔｍ（℃）」よりも低いことが必要となる。つまり、冷凍機２から蓄熱槽２１に流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温が蓄熱材１１の融点温度「Ｔｍ（℃）」よりも低いことが要求される。

図２に示す冷却水温テーブル８０ａは、冷凍機２から蓄熱槽２１に流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を「７（℃）」に設定し、また、冷却側ポンプ５１のポンプ出力「７０％」を選択すれば、「１０時間」の蓄熱運転で蓄熱材１１に冷熱を蓄熱できることを示す。
因みに、冷却水温テーブル８０ａには、冷凍機２から蓄熱槽２１に流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を「５（℃）」に設定し、また、冷却側ポンプ５１のポンプ出力「７０％」を選択すれば約２時間の蓄熱運転で蓄熱材１１に冷熱を蓄熱でき、冷却側ポンプ５１のポンプ出力「９０％」を選択すれば約１時間の蓄熱運転で蓄熱材１１に冷熱を蓄熱できることが示されている。

実施例１において夜間電力料金時間帯が１０時間の場合は「１０時間」の蓄熱運転が可能であるとし、この場合、図１に示す、冷却側ポンプ５１のポンプ出力「７０％」を選択すれば、冷凍機２から蓄熱槽２１に流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を、蓄熱材１１の融点温度（「８（℃）」）よりも低い「７（℃）」に設定することができ、これにより、蓄熱材１１に冷熱を蓄熱できる。
したがってＥＣＵ８０は、夜間電力料金時間帯が１０時間の場合、蓄熱時間を「１０時間」に決定し、冷却水温テーブル８０ａ（データ）を参照して冷凍機２から蓄熱槽２１に流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を、蓄熱材１１の融解温度「８（℃）」よりも低い「７（℃）」に設定し、さらに、冷却水温テーブル８０ａを参照して冷却側ポンプ５１のポンプ出力「７０％」を選択する。

このような冷却水温テーブル８０ａ（図２参照）は、冷凍機２の性能や蓄熱槽２１の容量など、蓄熱システム１の特性に応じて予め設定されていることが好ましい。

また、ＥＣＵ８０は、冷却側ポンプ５１のポンプ出力「７０％」を選択した場合、冷却側ポンプ５１のポンプ出力が「７０％」になるようにインバータ５１ａの周波数を設定する。例えば、交流電源の周波数をインバータ５１ａの周波数としたときにポンプ出力が１００％となる冷却側ポンプ５１であれば、交流電源の周波数の７０％をインバータ５１ａの周波数とすれば冷却側ポンプ５１のポンプ出力が７０％になる。一例として、交流電源の周波数が「５０Ｈｚ」の地域では、インバータ５１ａの周波数を「３５Ｈｚ」に設定すると冷却側ポンプ５１のポンプ出力が７０％になる。

そして、ＥＣＵ８０は蓄熱システム１を蓄熱運転する場合、冷凍機２の出口部２ｂにおける冷却側冷水Ｗａ１の水温が設定した水温（「７（℃）」）になるように冷凍機２を運転し、さらに設定した周波数で冷却側ポンプ５１を運転する。これによって、冷凍機２で「７（℃）」に冷却された冷却側冷水Ｗａ１が蓄熱槽２１に蓄熱用冷水Ｗａ０として下部から流入して蓄熱材１１を冷却する。蓄熱材１１を冷却した蓄熱用冷水Ｗａ０は蓄熱材１１から与えられる熱量によって水温が「７（℃）」よりも高くなる（例えば、「７．５（℃）」程度まで上昇する場合がある）。一方、水温が「７（℃）」の蓄熱用冷水Ｗａ０で冷却された蓄熱材１１は温度が融点温度「８（℃）」よりも低下して固化し、冷熱を潜熱として蓄熱する。
そして、蓄熱材１１を冷却して水温が高くなった蓄熱用冷水Ｗａ０は、入側配管３ａを流通して冷凍機２に冷却側冷水Ｗａ１として送水されて水温が「７（℃）」になるまで冷却される。
このように冷水Ｗａ（冷却側冷水Ｗａ１，蓄熱用冷水Ｗａ０）が冷凍機２と蓄熱槽２１の間で循環し、冷水Ｗａ（蓄熱用冷水Ｗａ０）で蓄熱材１１を冷却する。

なお、ＥＣＵ８０は、出側配管３ｂに配設される温度センサ７１から入力される計測信号で冷凍機２の出口部２ｂにおける冷却側冷水Ｗａ１の水温を監視し、冷凍機２の出口部２ｂにおける冷却側冷水Ｗａ１の水温が設定した水温を維持するように冷凍機２を制御する。

ＥＣＵ８０は決定した蓄熱時間が経過したときに蓄熱運転を停止する。具体的に、ＥＣＵ８０は、蓄熱運転を開始してから１０時間が経過した時点で冷凍機２および冷却側ポンプ５１を停止する。蓄熱槽２１には水温が「７（℃）」から「８（℃）」の間に冷却された蓄熱用冷水Ｗａ０が貯水され、蓄熱材１１は固化した状態が維持される。これによって蓄熱材１１に冷熱が潜熱として蓄熱される。

なお、ＥＣＵ８０は、冷凍機２の入口部２ａの側に配設される温度センサ７０が計測した水温と、冷凍機２の出口部２ｂの側に配設される温度センサ７１が計測した水温と、の温度差が「０（℃）」になったときに、蓄熱材１１が全て固化したと判定して蓄熱運転を停止する構成であってもよい。

そして、例えばユーザの操作やタイマ等による自動始動によって、ＥＣＵ８０が使用側ポンプ５２を駆動すると、蓄熱槽２１に貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０が使用側配管４（入側配管４ａ）を使用側冷水Ｗａ２として流通して冷水コイル５に流入する。冷水コイル５で使用側冷水Ｗａ２は周囲の大気９と熱交換して水温が上昇する（例えば「１５（℃）」程度まで上昇する場合がある）。そして水温が上昇した使用側冷水Ｗａ２は、使用側配管４（出側配管４ｂ）を流通して蓄熱槽２１に蓄熱用冷水Ｗａ０として上部から流入する。なお、水温が上昇した蓄熱用冷水Ｗａ０が上部から蓄熱槽２１に流入する構成によって蓄熱槽２１内における蓄熱用冷水Ｗａ０の対流が抑制され、蓄熱槽２１の下部に貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０の水温の上昇が抑制される。

温度が融点温度「８（℃）」よりも低く維持されて固化した状態の蓄熱材１１は、蓄熱槽２１に流入した、水温が上昇している蓄熱用冷水Ｗａ０と熱交換して液状化し、そのときに蓄熱用冷水Ｗａ０から溶解熱を吸熱する。冷水コイル５で水温が「１５（℃）」程度まで上昇した蓄熱用冷水Ｗａ０は吸熱されて水温が低下する。これによって蓄熱用冷水Ｗａ０の水温は、蓄熱材１１の融点温度「８（℃）」より高めの水温（例えば「１２（℃）」程度）まで低下する。
したがって、蓄熱槽２１に貯水される蓄熱用冷水Ｗａ０の水温が低温に維持され、冷水コイル５に低温（例えば「１２（℃）」程度）の使用側冷水Ｗａ２が供給される。

図３は、蓄熱運転の手順を示すフローチャートである。図３を参照して、ＥＣＵ８０が蓄熱システム１を蓄熱運転する手順を説明する（以下、適宜図１，２参照）。
ＥＣＵ８０は蓄熱運転を開始すると、蓄熱時間を決定し（ステップＳ１）、さらに、決定した蓄熱時間と、蓄熱材１１の融点温度に基づいて冷却水温テーブル８０ａを参照し、冷却側配管３（出側配管３ｂ）における冷却側冷水Ｗａ１の水温とポンプ出力を設定する（ステップＳ２）。また、ＥＣＵ８０は、冷却側ポンプ５１のポンプ出力が、設定したポンプ出力となるようにインバータ５１ａの周波数を設定する（ステップＳ３）。

そして、ＥＣＵ８０は、冷凍機２の出口部２ｂにおける冷却側冷水Ｗａ１の水温が設定した水温（「７（℃）」等）になるように冷凍機２を運転し、さらに、冷却側ポンプ５１を設定した周波数で運転する（ステップＳ４）。
ＥＣＵ８０は、決定した蓄熱時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ５）、決定した蓄熱時間が経過したと判定した場合（ステップＳ５→Ｙｅｓ）、蓄熱運転を終了する（ステップＳ７）。一方、ＥＣＵ８０は、蓄熱時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ５→Ｎｏ）、冷却側配管３の入側配管３ａに配設される温度センサ７０が計測した水温と、冷却側配管３の出側配管３ｂに配設される温度センサ７１が計測した水温と、に基づいて冷凍機２の入口部２ａにおける冷却側冷水Ｗａ１の水温と出口部２ｂにおける冷却側冷水Ｗａ１の水温を比較する（ステップＳ６）。そして、ＥＣＵ８０は、入口部２ａの水温と出口部２ｂの水温が等しいと判定した場合（ステップＳ６→Ｙｅｓ）、つまり入口部２ａの水温と出口部２ｂの水温の温度差が「０（℃）」になったと判定した場合、蓄熱運転を終了する（ステップＳ７）が、入口部２ａの水温と出口部２ｂの水温が等しくないと判定した場合は（ステップＳ６→Ｎｏ）、手順をステップＳ５に戻す。
なお、ＥＣＵ８０はステップＳ６で、入口部２ａの水温と出口部２ｂの水温の温度差が予め設定される所定の閾値より小さくなった場合に、入口部２ａの水温と出口部２ｂの水温の温度差が「０（℃）」になったと判定する。

ＥＣＵ８０は以上のような手順で蓄熱システム１を蓄熱運転する。
このような蓄熱運転によって、実施例１の蓄熱システム１（図１参照）は、任意の時刻に冷凍機２（図１参照）で冷却側冷水Ｗａ１を冷却することができ、蓄熱槽２１（図１参照）に収容されている蓄熱材１１（図１参照）に冷熱を蓄熱できる。例えば、電力料金が安価な夜間電力料金時間帯に冷凍機２で冷却側冷水Ｗａ１を冷却することが可能であり、低コストで冷却側冷水Ｗａ１を冷却でき、さらに、蓄熱材１１に冷熱を蓄熱できる。

また、ＥＣＵ８０は電力料金が安価な夜間電力料金時間帯の全ての時間に亘って蓄熱運転するため、冷凍機２での冷却負荷を小さくできる。つまり、蓄熱運転において蓄熱槽２１（図１参照）に蓄熱用冷水Ｗａ０として流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を高めに設定できる。
前記したように、冷凍機２（図１参照）は吐出する冷却側冷水Ｗａ１の水温が高いほど消費電力を削減できるため、蓄熱槽２１に流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温が高めに設定されることによって蓄熱運転時の消費電力を削減できる。
例えば、図２に一例を示す冷却水温テーブル８０ａの場合、蓄熱槽２１に流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を「５（℃）」に設定すると蓄熱運転する蓄熱時間を２時間とすることができるが冷凍機２での冷却負荷が大きいため消費電力が増える。

実施例１の蓄熱システム１は、ＥＣＵ８０が冷却水温テーブル８０ａに基づいて、蓄熱運転する時間（蓄熱時間）と、蓄熱槽２１に流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温と、冷却側ポンプ５１のポンプ出力と、を設定することによって蓄熱運転時における消費電力を削減することが可能になる。

図４は、実施例２に係る蓄熱システムの構成図である。実施例２に係る蓄熱システム１ａは、実施例１の蓄熱システム１（図１参照）に備わる蓄熱槽２１に替わって、２つの蓄熱槽（第１蓄熱槽２２ａ，第２蓄熱槽２２ｂ）が備わっている。そして、第１蓄熱槽２２ａには第１蓄熱材１２ａが収容され、第２蓄熱槽２２ｂには第２蓄熱材１２ｂが収容される。
なお、図４に示す蓄熱システム１ａにおいては、図１に示す実施例１に係る蓄熱システム１と同じ構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

第１蓄熱槽２２ａと第２蓄熱槽２２ｂは配管（蓄熱槽配管２２０）を介して接続されている。蓄熱槽配管２２０は、第１蓄熱槽２２ａの上部と第２蓄熱槽２２ｂの下部を接続し、第１蓄熱槽２２ａの上部から第２蓄熱槽２２ｂの下部に蓄熱用冷水Ｗａ０が送水されるように構成される。そして、蓄熱槽配管２２０を流通する蓄熱用冷水Ｗａ０の水温を計測する温度センサ７５が備わる。

第２蓄熱槽２２ｂは、冷却側配管３（入側配管３ａ）を介して冷凍機２の入口部２ａと接続され、使用側配管４（出側配管４ｂ）を介して冷水コイル５の出口部５ｂと接続される。また、第１蓄熱槽２２ａは、冷却側配管３（出側配管３ｂ）を介して冷凍機２の出口部２ｂと接続され、使用側配管４（入側配管４ａ）を介して冷水コイル５の入口部５ａと接続される。
なお、入側配管３ａおよび出側配管４ｂは第２蓄熱槽２２ｂの上部に接続され、出側配管３ｂおよび入側配管４ａは第１蓄熱槽２２ａの下部に接続される。
また、冷却側ポンプ５１で第２蓄熱槽２２ｂから冷凍機２に送水された冷却側冷水Ｗａ１は出側配管３ｂを流通して第１蓄熱槽２２ａに流入し、第１蓄熱槽２２ａに蓄熱用冷水Ｗａ０として流入した冷却側冷水Ｗａ１は蓄熱槽配管２２０を流通して第２蓄熱槽２２ｂに流入する構成である。したがって、実施例２の蓄熱システム１ａにおいても冷却側ポンプ５１は、冷却側冷水Ｗａ１を蓄熱槽（第１蓄熱槽２２ａ，第２蓄熱槽２２ｂ）と冷凍機２の間で循環させる機能を有する。

また、第２蓄熱材１２ｂの融点温度「Ｔｍ２（℃）」は、第１蓄熱材１２ａの融点温度「Ｔｍ１（℃）」よりも高く設定される。例えば、第１蓄熱材１２ａの融点温度が「８（℃）」のとき、第２蓄熱材１２ｂの融点温度は「１０（℃）」に設定される。

以上のように構成される蓄熱システム１ａでは、冷水コイル５で大気９と熱交換して水温が上昇した使用側冷水Ｗａ２が第２蓄熱槽２２ｂに蓄熱用冷水Ｗａ０として流入すると、第２蓄熱材１２ｂの温度が蓄熱用冷水Ｗａ０の水温によって上昇する。このときに第２蓄熱材１２ｂが固化していると、第２蓄熱槽２２ｂに流入した蓄熱用冷水Ｗａ０との熱交換で固化している第２蓄熱材１２ｂが液状化する。第２蓄熱材１２ｂは液状化するときに第２蓄熱槽２２ｂに貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０から溶解熱を吸熱するため、蓄熱用冷水Ｗａ０は水温が低下して第２蓄熱材１２ｂの融点温度「Ｔｍ２（℃）」よりやや高めの水温（中温）まで冷却される。
例えば、使用側冷水Ｗａ２の水温が冷水コイル５での熱交換によって「１５（℃）」程度まで上昇し、第２蓄熱材１２ｂの融点温度が「１０（℃）」の場合、第２蓄熱槽２２ｂには「１０（℃）」よりやや高めの水温（中温：「１２（℃）」程度）の蓄熱用冷水Ｗａ０が貯水される。

そして、第２蓄熱槽２２ｂの下部からは、水温が中温まで冷却された蓄熱用冷水Ｗａ０が蓄熱槽配管２２０に流出して第１蓄熱槽２２ａに上部から流入する。第２蓄熱材１２ｂの融点温度「Ｔｍ２（℃）」は第１蓄熱材１２ａの融点温度「Ｔｍ１（℃）」よりも高いため、第１蓄熱槽２２ａに流入する冷水の水温は第１蓄熱材１２ａの融点温度「Ｔｍ１（℃）」よりも高い。したがって、第１蓄熱槽２２ａには、第１蓄熱材１２ａの融点温度「Ｔｍ１（℃）」よりも水温が高い蓄熱用冷水Ｗａ０が流入する。このとき、第１蓄熱材１２ａが固化していると、第１蓄熱槽２２ａに流入した蓄熱用冷水Ｗａ０との熱交換で固化している第１蓄熱材１２ａが液状化する。第１蓄熱材１２ａは液状化するときに第１蓄熱槽２２ａに貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０から溶解熱を吸熱するため、蓄熱用冷水Ｗａ０は、水温が低下して第１蓄熱材１２ａの融点温度「Ｔｍ１（℃）」よりやや高めの水温まで冷却される。

例えば、第１蓄熱材１２ａの融点温度が「８（℃）」で、第２蓄熱槽２２ｂに貯水される蓄熱用冷水Ｗａ０の水温が「１２（℃）」の場合、第１蓄熱槽２２ａには水温が「１２（℃）」の蓄熱用冷水Ｗａ０が流入して融点温度が「８（℃）」の第１蓄熱材１２ａで冷却される。
固化している第１蓄熱材１２ａは液状化するときに蓄熱用冷水Ｗａ０から溶解熱を吸熱し、蓄熱用冷水Ｗａ０は第１蓄熱材１２ａの融点温度「８（℃）」よりやや高めの水温（「９（℃）」程度）まで冷却されて貯水される。

第１蓄熱材１２ａ，第２蓄熱材１２ｂの全てが液状化した状態になると、第１蓄熱槽２２ａおよび第２蓄熱槽２２ｂに貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０からの吸熱がなくなり蓄熱用冷水Ｗａ０は水温が低下しない。したがって、第１蓄熱槽２２ａに貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０の水温が、第１蓄熱材１２ａの融点温度「Ｔｍ１（℃）」より高くなり、蓄熱用冷水Ｗａ０の水温が必要な低温まで冷却されない。

そこで、実施例２の蓄熱システム１ａは、実施例１の蓄熱システム１（図１参照）と同様に、電力料金が安価な時間帯（例えば、夜間電力料金時間帯）に蓄熱運転される。
蓄熱システム１ａが蓄熱運転されると、冷凍機２が運転されて冷却側冷水Ｗａ１が冷却され、冷却された冷却側冷水Ｗａ１が第１蓄熱槽２２ａに蓄熱用冷水Ｗａ０として流入する。このとき、冷凍機２から第１蓄熱槽２２ａに流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温が第１蓄熱材１２ａの融点温度「Ｔｍ１（℃）」よりも低温になるように設定される。第１蓄熱材１２ａの融点温度「Ｔｍ１（℃）」よりも低温の冷却側冷水Ｗａ１が第１蓄熱槽２２ａに流入することによって、第１蓄熱材１２ａは冷却されて固化し、第１蓄熱材１２ａに冷熱が蓄熱される。

例えば、予め設定された時刻（夜間電力料金時間帯の開始時刻など）になると、ＥＣＵ８０は、冷凍機２で冷却側冷水Ｗａ１を冷却するように蓄熱システム１ａを蓄熱運転する。
実施例２のＥＣＵ８０が蓄熱システム１ａを蓄熱運転する手順は、実施例１の蓄熱システム１（図１参照）と同等であり、ＥＣＵ８０は図３に示すフローチャートに示す手順で蓄熱システム１ａを蓄熱運転する。以下、図３に示すフローチャートを参照してＥＣＵ８０が実施例２の蓄熱システム１ａを蓄熱運転する手順を説明する（適宜、図２，４参照）。

ＥＣＵ８０は蓄熱運転を開始すると、蓄熱システム１ａで蓄熱運転する蓄熱時間を決定する（ステップＳ１）。ステップＳ１でＥＣＵ８０は、実施例１と同様に、夜間電力料金時間帯の範囲内で蓄熱時間を決定する。例えば、夜間電力料金時間帯が夜１０時から翌朝８時までの１０時間である場合、ＥＣＵ８０は蓄熱時間を「１０時間」に決定する。

さらに、ＥＣＵ８０は、冷凍機２から第１蓄熱槽２２ａに蓄熱用冷水Ｗａ０として流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を設定する。実施例２で、ＥＣＵ８０は、冷凍機２から第１蓄熱槽２２ａに流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を、第１蓄熱槽２２ａに収容されている第１蓄熱材１２ａの融点温度「Ｔｍ１（℃）」よりも低く設定する。
実施例１と同様に夜間電力料金時間帯が１０時間の場合は「１０時間」の蓄熱運転が可能であるため、冷却側ポンプ５１のポンプ出力「７０％」を選択すれば、冷凍機２から第１蓄熱槽２２ａに流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を、第１蓄熱材１２ａの融点温度（「８（℃）」）よりも低い「７（℃）」に設定することができ第１蓄熱材１２ａに冷熱を蓄熱できる。
したがってＥＣＵ８０は、夜間電力料金時間帯が１０時間の場合、蓄熱時間を「１０時間」に決定し、冷却水温テーブル８０ａ（データ）を参照して冷凍機２から第１蓄熱槽２２ａに流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を、第１蓄熱材１２ａの融解温度「８（℃）」よりも低い「７（℃）」に設定し、さらに、冷却水温テーブル８０ａを参照して冷却側ポンプ５１のポンプ出力「７０％」を選択する。つまり、ＥＣＵ８０は冷却側冷水Ｗａ１の水温とポンプ出力を設定する（ステップＳ２）。また、ＥＣＵ８０は、冷却側ポンプ５１のポンプ出力が設定したポンプ出力となるようにインバータ５１ａの周波数を設定する（ステップＳ３）。

図２に示す冷却水温テーブル８０ａは、冷凍機２から第１蓄熱槽２２ａに流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を「７（℃）」に設定すると、冷却側ポンプ５１のポンプ出力「７０％」を選択すれば、「１０時間」の蓄熱運転で第１蓄熱材１２ａ，第２蓄熱材１２ｂに冷熱を蓄熱できることを示す。
そして、ＥＣＵ８０は、蓄熱時間を「１０時間」に決定して冷却水温テーブル８０ａを参照し、冷却側ポンプ５１のポンプ出力「７０％」を選択して、冷凍機２で冷却側冷水Ｗａ１の水温を「７（℃）」まで冷却するように設定する。

なお、ＥＣＵ８０が参照する冷却水温テーブル８０ａは、便宜上、実施例１のものと同等としたが、実施例２の蓄熱システム１ａに対応する冷却水温テーブル８０ａは、蓄熱システム１ａの特性に基づいて設定されるものであり、実施例１の蓄熱システム１（図１参照）に対応する冷却水温テーブル８０ａとは異なるものとなる。

ＥＣＵ８０は、冷却側ポンプ５１のポンプ出力「７０％」を選択した場合、実施例１と同様に冷却側ポンプ５１のポンプ出力が「７０％」になるようにインバータ５１ａの周波数を設定する。
そして、ＥＣＵ８０は、冷凍機２の出口部２ｂにおける冷却側冷水Ｗａ１の水温が設定した水温（「７（℃）」等）になるように冷凍機２を運転し、さらに設定した周波数で冷却側ポンプ５１を運転する（ステップＳ４）。これによって、冷凍機２で「７（℃）」に冷却された冷却側冷水Ｗａ１が下部から第１蓄熱槽２２ａに蓄熱用冷水Ｗａ０として流入して第１蓄熱材１２ａを冷却する。第１蓄熱材１２ａを冷却した蓄熱用冷水Ｗａ０は第１蓄熱材１２ａから与えられる熱量によって水温が「７（℃）」よりも高くなる（「７．５（℃）」程度まで上昇する）。一方、第１蓄熱材１２ａは、融点温度「８（℃）」よりも低温（「７（℃）」）の蓄熱用冷水Ｗａ０で冷却されて固化する。

そして、第１蓄熱槽２２ａで第１蓄熱材１２ａを冷却して水温が高くなった蓄熱用冷水Ｗａ０は、蓄熱槽配管２２０を流通して第２蓄熱槽２２ｂに流入する。第２蓄熱槽２２ｂに流入する蓄熱用冷水Ｗａ０の水温は、第１蓄熱材１２ａの融点温度「７（℃）」よりも僅かに高い水温（「７．５（℃）」程度）であり第２蓄熱材１２ｂの融点温度「１０（℃）」よりは低い。

したがって、第２蓄熱槽２２ｂに流入した蓄熱用冷水Ｗａ０は第２蓄熱材１２ｂを冷却する。第２蓄熱材１２ｂを冷却した蓄熱用冷水Ｗａ０は第２蓄熱材１２ｂから与えられる熱量によって、流入したときの水温（「７．５（℃）」程度）よりも水温が高くなる。例えば、第２蓄熱材１２ｂの融点温度「１０（℃）」よりも僅かに低い「９．５（℃）」程度になる。
一方、第２蓄熱材１２ｂは、融点温度「１０（℃）」よりも低温（「７．５（℃）」程度）の蓄熱用冷水Ｗａ０で冷却されて固化する。
そして、第２蓄熱槽２２ｂで第２蓄熱材１２ｂを冷却して水温が高くなった蓄熱用冷水Ｗａ０は、入側配管３ａを冷却側冷水Ｗａ１として流通して冷凍機２に送水されて水温が「７（℃）」まで下げられる。
このように、冷水Ｗａ（冷却側冷水Ｗａ１，蓄熱用冷水Ｗａ０）が冷凍機２と第１蓄熱槽２２ａと第２蓄熱槽２２ｂの間で循環し、冷水Ｗａ（蓄熱用冷水Ｗａ０）が第１蓄熱材１２ａおよび第２蓄熱材１２ｂを冷却する。

ＥＣＵ８０は決定した蓄熱時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ５）、蓄熱時間が経過したと判定した場合には（ステップＳ５→Ｙｅｓ）、蓄熱運転を終了する（ステップＳ７）。具体的に、ＥＣＵ８０は、蓄熱運転を開始してから１０時間が経過した時点で冷凍機２および冷却側ポンプ５１を停止する。第１蓄熱槽２２ａには水温が「７（℃）」から「８（℃）」の間（例えば、「７．５（℃）」程度）に冷却された蓄熱用冷水Ｗａ０が貯水され、第１蓄熱材１２ａは固化した状態が維持される。また、第２蓄熱槽２２ｂには水温が「８（℃）」から「１０（℃）」の間（例えば、「９．５（℃）」程度）に冷却された蓄熱用冷水Ｗａ０が貯水される。
また、第１蓄熱材１２ａおよび第２蓄熱材１２ｂは固化した状態が維持される。これによって第１蓄熱材１２ａおよび第２蓄熱材１２ｂに冷熱が蓄熱される。

一方、ＥＣＵ８０は、決定した蓄熱時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ５→Ｎｏ）、冷凍機２の入口部２ａにおける冷却側冷水Ｗａ１の水温と出口部２ｂにおける冷却側冷水Ｗａ１の水温を比較する（ステップＳ６）。そして、ＥＣＵ８０は入口部２ａの水温と出口部２ｂの水温が等しいと判定した場合（ステップＳ６→Ｙｅｓ）、つまり、入口部２ａの水温と出口部２ｂの水温の温度差が「０（℃）」になったと判定した場合、蓄熱運転を終了する（ステップＳ７）が、入口部２ａの水温と出口部２ｂの水温が等しくないと判定した場合は（ステップＳ６→Ｎｏ）、手順をステップＳ５に戻す。

そして、例えばユーザの操作やタイマ等による自動始動によって、ＥＣＵ８０が使用側ポンプ５２を駆動すると、第１蓄熱槽２２ｂに貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０が使用側配管４（入側配管４ａ）を使用側冷水Ｗａ２として流通して冷水コイル５に流入する。冷水コイル５で使用側冷水Ｗａ２は周囲の大気９と熱交換して水温が上昇する（例えば「１５（℃）」程度まで上昇する）。そして、水温が上昇した使用側冷水Ｗａ２は、使用側配管４（出側配管４ｂ）を流通して上部から第２蓄熱槽２２ｂに蓄熱用冷水Ｗａ０として流入する。なお、水温が上昇した使用側冷水Ｗａ２が上部から第２蓄熱槽２２ｂに蓄熱用冷水Ｗａ０として流入する構成によって第２蓄熱槽２２ｂ内における蓄熱用冷水Ｗａ０の対流が抑制され、第２蓄熱槽２２ｂの下部に貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０の水温は低温を維持できる。

第２蓄熱材１２ｂが固化した状態であれば、第２蓄熱材１２ｂは、第２蓄熱槽２２ｂに流入した、水温が上昇している蓄熱用冷水Ｗａ０と熱交換して液状化し、そのときに蓄熱用冷水Ｗａ０から溶解熱を吸収する。冷水コイル５で水温が「１５（℃）」程度まで上昇した蓄熱用冷水Ｗａ０は熱量が吸収されて水温が低下する。蓄熱用冷水Ｗａ０の水温は、第２蓄熱材１２ｂの融点温度「１０（℃）」より高めの水温（例えば「１２（℃）」程度）まで低下する。

そして、第２蓄熱材１２ｂの融点温度「１０（℃）」より高めの水温まで冷却された蓄熱用冷水Ｗａ０は、蓄熱槽配管２２０を流通して上部から第１蓄熱槽２２ａに流入する。なお、水温が上昇した蓄熱用冷水Ｗａ０が上部から第１蓄熱槽２２ａに流入する構成によって第１蓄熱槽２２ａ内における蓄熱用冷水Ｗａ０の対流が抑制され、第１蓄熱槽２２ａの下部に貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０の水温は低温を維持できる。

第１蓄熱材１２ａが固化した状態であれば、第１蓄熱材１２ａは、第１蓄熱槽２２ａに流入した蓄熱用冷水Ｗａ０と熱交換して液状化し、そのときに蓄熱用冷水Ｗａ０から溶解熱を吸収する。第２蓄熱槽２２ｂで水温が「１２（℃）」程度まで低下した蓄熱用冷水Ｗａ０は熱量が吸収されて水温が低下する。蓄熱用冷水Ｗａ０の水温は、例えば、第１蓄熱材１２ａの融点温度「８（℃）」より高めの水温（例えば「９（℃）」程度）まで低下する。
したがって、第１蓄熱槽２２ａに貯水される蓄熱用冷水Ｗａ０の水温が低温に維持され、冷水コイル５に低温（例えば「９（℃）」程度）の使用側冷水Ｗａ２が供給される。

このように、実施例２の蓄熱システム１ａ（図４参照）は、実施例１の蓄熱システム１（図１参照）と同様に、電力料金が安価な夜間電力料金時間帯に冷凍機２を運転して冷却側冷水Ｗａ１を冷却することが可能であり低コストで冷却側冷水Ｗａ１を冷却できる。さらに、第１蓄熱材１２ａおよび第２蓄熱材１２ｂに冷熱を蓄熱できる。

このときＥＣＵ８０は電力料金が安価な夜間電力料金時間帯の全ての時間に亘って蓄熱運転するため、冷凍機２での冷却負荷を小さくできる。つまり、蓄熱運転において第１蓄熱槽２２ａに流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温を高めに設定できる。そして、蓄熱運転時における冷凍機２の消費電力を削減することが可能になる。

また、実施例２の蓄熱システム１ａ（図４参照）は、第１蓄熱材１２ａの融点温度より高い融点温度の第２蓄熱材１２ｂを収容する第２蓄熱槽２２ｂを備える。そして、冷凍機２には、第２蓄熱槽２２ｂに貯水されている蓄熱用冷水Ｗａ０が冷却側冷水Ｗａ１として送水される。
この構成によって、第１蓄熱槽２２ａから冷却側冷水Ｗａ１が送水される場合よりも水温の高い冷却側冷水Ｗａ１が冷凍機２に送水される。
したがって、冷凍機２に流入する冷却側冷水Ｗａ１の水温と冷凍機２が吐出する冷却側冷水Ｗａ１の水温との温度差が大きくなって冷凍機２の効率が向上する。

なお、本発明は前記した実施例に限定されるものではない。例えば、前記した実施例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。

例えば、図４に示す実施例２の蓄熱システム１ａは、２つの蓄熱槽（第１蓄熱槽２２ａ，第２蓄熱槽２２ｂ）を備える構成としたが、３つ以上の蓄熱槽を有する蓄熱システムであってもよい。この場合、各蓄熱槽に融点温度の異なる蓄熱材が収容されていることが好ましく、冷却側ポンプ５１に最も近く配置される蓄熱槽に収容される蓄熱材の融点温度が最も高くなる構成が好ましい。

また、図１に示す、実施例１の蓄熱システム１には冷水コイル５が備わっているが、この構成に限定されるものではない。冷水コイル５に替わって、蓄熱槽２１から供給される使用側冷水Ｗａ２と冷媒が熱交換する熱交換器（図示せず）が備わる構成であってもよい。

また、実施例１，２のＥＣＵ８０（図１参照）は、冷却水温テーブル８０ａ（図２参照）を参照して、冷凍機２（図１参照）から蓄熱槽２１（図１参照）や第１蓄熱槽２２ａ（図４参照）に流入する冷却側冷水Ｗａ１（図１参照）の水温、および冷却側ポンプ５１（図１参照）のポンプ出力を設定する構成としたが、冷却側冷水Ｗａ１の水温、および冷却側ポンプ５１の出力を、所定の関数に基づいて演算して設定する構成であってもよい。

このように、本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。

１，１ａ 蓄熱システム
２ 冷凍機
１１ 蓄熱材
１２ａ 第１蓄熱材
１２ｂ 第２蓄熱材
２１ 蓄熱槽
２２ａ 第１蓄熱槽（蓄熱槽）
２２ｂ 第２蓄熱槽（蓄熱槽）
５１ 冷却側ポンプ（ポンプ）
８０ ＥＣＵ（制御装置）
８０ａ 冷却水温テーブル（データ）
２２０ 蓄熱槽配管

Claims (5)

1. 所定の融点温度まで冷却されたときに固化して冷熱を蓄熱する蓄熱材と、
   前記蓄熱材を収容するとともに冷水を貯水する蓄熱槽と、
   前記冷水を前記融点温度より低い水温まで冷却する冷凍機と、
   前記冷水を前記蓄熱槽と前記冷凍機の間で循環させるポンプと、
   前記蓄熱槽に貯水されている前記冷水を冷却して前記蓄熱材に冷熱を蓄熱するために前記冷凍機および前記ポンプを制御して蓄熱運転を実行する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記冷凍機と前記ポンプを駆動する蓄熱時間に基づいて、前記冷凍機から前記蓄熱槽に流入する前記冷水の水温と前記ポンプの出力と前記蓄熱時間の関係を示すデータを参照し、前記冷凍機から前記蓄熱槽に流入する前記冷水の水温と前記ポンプの出力を設定して前記蓄熱運転を実行することを特徴とする蓄熱システム。
2. 前記制御装置は、前記冷凍機に供給される電力の使用料金が安価な時間帯の範囲内で前記蓄熱時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の蓄熱システム。
3. 前記蓄熱槽は、第１蓄熱材が収納される第１蓄熱槽と、第２蓄熱材が収納される第２蓄熱槽と、が蓄熱槽配管で連結されて構成されて、
   前記第２蓄熱槽に貯水されている前記冷水が前記冷凍機に送水され、前記冷凍機で冷却された前記冷水が前記第１蓄熱槽に送水され、
   前記第１蓄熱材の融点温度が前記第２蓄熱材の融点温度よりも低く、
   前記冷凍機は前記第１蓄熱材の融点温度より低い水温まで前記冷水を冷却することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄熱システム。
4. 所定の融点温度まで冷却されたときに固化して冷熱を蓄熱する蓄熱材と、
   前記蓄熱材を収容するとともに冷水を貯水する蓄熱槽と、
   前記冷水を前記融点温度より低い水温まで冷却する冷凍機と、
   前記冷水を前記蓄熱槽と前記冷凍機の間で循環させるポンプと、
   前記冷凍機および前記ポンプを制御する制御装置と、を備える蓄熱システムで、前記蓄熱槽に貯水されている前記冷水を冷却して前記蓄熱材に冷熱を蓄熱するために前記制御装置が実行し、
   前記冷凍機および前記ポンプを駆動する蓄熱時間を決定するステップと、
   前記冷凍機から前記蓄熱槽に流入する前記冷水の水温と前記ポンプの出力と前記蓄熱時間の関係を示すデータを前記決定した前記蓄熱時間に基づいて参照して、前記冷凍機から前記蓄熱槽に流入する前記冷水の水温および前記ポンプの出力を設定するステップと、を有することを特徴とする蓄熱運転方法。
5. 前記制御装置は、
   前記蓄熱時間を決定するステップで、
   前記冷凍機に供給される電力の使用料金が安価な時間帯の範囲内で当該蓄熱時間を決定することを特徴とする請求項４に記載の蓄熱運転方法。

Images