JP2015081708A - Water supply heating system - Google Patents

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JP2015081708A JP2013219146A JP2013219146A JP2015081708A JP 2015081708 A JP2015081708 A JP 2015081708A JP 2013219146 A JP2013219146 A JP 2013219146A JP 2013219146 A JP2013219146 A JP 2013219146A JP 2015081708 A JP2015081708 A JP 2015081708A
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大沢 智也
Tomoya Osawa
智也 大沢
和之 大谷
Kazuyuki Otani
和之 大谷
立樹 杉浦
Tatsuki Sugiura
立樹 杉浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve easy water level control in a water supply heating system including a plurality of units of heat pumps.SOLUTION: In a water supply tank 3, water is supplied via a plurality of water supply passages 9 at least one part of which are in parallel. A heat pump 4 provided at each water supply passage 9 heats the water supply to the water supply tank 3. A water level detector of the water supply tank 3 detects a plurality of setting water levels which are different gradually in the water supply tank 3. Every time the water level in the water supply tank 3 becomes lower than each setting water level, the number of the heat pumps 4 in which water is passed is increased, and on the other hand, every time the water level in the water supply tank 3 becomes higher than each setting water level continuously for preset time, the number of the heat pumps 4 in which water is passed is decreased.

Description

本発明は、ヒートポンプを用いた給水加温システムに関し、特に複数台のヒートポンプを備えた給水加温システムに関するものである。   The present invention relates to a feed water warming system using a heat pump, and particularly to a feed water warming system including a plurality of heat pumps.

従来、下記特許文献1に開示されるように、ボイラ(24)の給水タンク(23)への給水を、ヒートポンプ(12)を用いて加温できるシステムが知られている。また、下記特許文献2に開示されるように、廃熱回収熱交換器(12)と過冷却器(17)とを備えることで、さらに高効率な給水加温システムも知られている。   Conventionally, as disclosed in Patent Document 1 below, a system capable of heating water supplied to a water supply tank (23) of a boiler (24) using a heat pump (12) is known. Further, as disclosed in Patent Document 2 below, a highly efficient feed water heating system is also known by including a waste heat recovery heat exchanger (12) and a supercooler (17).

この種の給水加温システムにおいて、温水の供給能力を増すために、ヒートポンプを複数台設置したい場合がある。ところが、これら複数台のヒートポンプを同時に発停させるだけでは、複数台同時稼働時と複数台同時停止時との間での流量差が大きくなるため、給水タンク内の水位制御が難しい。   In this type of feed water warming system, there are cases where it is desired to install a plurality of heat pumps in order to increase the hot water supply capacity. However, if the plurality of heat pumps are simultaneously started and stopped, the flow rate difference between the simultaneous operation of the plurality of units and the simultaneous stop of the plurality of units becomes large, so that it is difficult to control the water level in the water supply tank.

特開2010−25431号公報(図2、図3)JP 2010-25431 A (FIGS. 2 and 3) 特許第5263421号公報Japanese Patent No. 5263421

そこで、本発明が解決しようとする課題は、複数台のヒートポンプを備えた給水加温システムにおいて、容易な水位制御を実現することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to realize easy water level control in a feed water warming system including a plurality of heat pumps.

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、少なくとも一部で並列な複数の給水路を介して給水される給水タンクと、前記各給水路に設けられ、前記給水タンクへの給水を加温するヒートポンプと、前記給水タンク内の段階的に異なる複数の設定水位を検出する水位検出器と、この水位検出器の検出信号に基づき、前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を下回るごとに、通水されるヒートポンプの数を増加させる制御器とを備えることを特徴とする給水加温システムである。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is characterized in that a water supply tank supplied with water through a plurality of water supply paths that are at least partially in parallel, and each of the water supply paths is provided. A heat pump for heating the water supply to the water supply tank, a water level detector for detecting a plurality of different set water levels in the water supply tank, and the water supply tank based on the detection signal of the water level detector And a controller for increasing the number of heat pumps to be passed each time the water level inside the water level falls below each of the set water levels.

請求項1に記載の発明によれば、給水タンク内の段階的に異なる複数の設定水位を検知して、給水タンク内の水位が各設定水位を下回るごとに、通水されるヒートポンプの数を増加させる。よって、給水タンク内の水位が下がるほど、給水流量を増加させることができる反面、給水タンク内の水位が比較的上方では、給水流量は比較的少量に抑えられる。このようにして、容易な水位制御を実現することができる。   According to the first aspect of the present invention, a plurality of set water levels that differ in stages in the water supply tank are detected, and the number of heat pumps that pass water is reduced each time the water level in the water supply tank falls below each set water level. increase. Therefore, as the water level in the water supply tank decreases, the water supply flow rate can be increased. However, when the water level in the water supply tank is relatively high, the water supply flow rate is suppressed to a relatively small amount. In this way, easy water level control can be realized.

請求項2に記載の発明は、前記水位検出器の検出信号に基づき、下記(a)〜(c)のいずれかを実行することを特徴とする請求項1に記載の給水加温システムである。
(a)前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を下回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を増加させる一方、前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を設定時間継続して上回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を減少させる。
(b)前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を設定時間継続して下回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を増加させる一方、前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を上回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を減少させる。
(c)前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を設定時間継続して下回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を増加させる一方、前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を設定時間継続して上回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を減少させる。
The invention according to claim 2 is the feed water heating system according to claim 1, wherein any one of the following (a) to (c) is executed based on a detection signal of the water level detector. .
(A) Each time the water level in the water supply tank falls below the set water level, the number of the heat pumps to be passed is increased, while the water level in the water tank continuously exceeds the set water level for a set time. Each time, the number of the heat pumps to be passed is reduced.
(B) Each time the water level in the water supply tank falls below the set water levels for a set time, the number of the heat pumps to be passed is increased, while the water level in the water tank exceeds the set water levels. Each time, the number of the heat pumps to be passed is reduced.
(C) Each time the water level in the water supply tank falls below the set water levels for a set time, the number of the heat pumps to be passed is increased, while the water level in the water tank sets the set water levels. Each time the time is exceeded, the number of the heat pumps to be passed is reduced.

請求項2に記載の発明によれば、給水タンク内の段階的に異なる複数の設定水位を検知して、通水されるヒートポンプの数を順次に増加させたり、逆に順次に減少させたりすることができる。よって、給水タンク内の水位が下がるほど、給水流量を増加させ、給水タンク内の水位が上がるほど、給水流量を減少させることができる。このようにして、容易な水位制御を実現することができる。しかも、このような制御を電極式水位検出器で行う場合でも、給水開始水位と給水停止水位とで電極棒を分けて設置する必要がないので、ヒートポンプの数が多くなった場合でも構成が簡易である。   According to the second aspect of the present invention, a plurality of different set water levels in the water supply tank are detected in stages, and the number of heat pumps to be passed is sequentially increased or conversely decreased. be able to. Therefore, the water supply flow rate can be increased as the water level in the water supply tank decreases, and the water supply flow rate can be decreased as the water level in the water supply tank increases. In this way, easy water level control can be realized. Moreover, even when such control is performed by an electrode-type water level detector, it is not necessary to install separate electrode rods for the water supply start water level and the water supply stop water level, so the configuration is simple even when the number of heat pumps increases. It is.

請求項3に記載の発明は、前記給水タンクには、前記ヒートポンプを介して給水路により給水可能であると共に、前記ヒートポンプを介さずに補給水路により給水可能とされ、前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水は、前記給水タンク内の水位が前記複数の設定水位の内の最も下方の設定水位よりも低い補給水開始水位を下回ると開始する一方、その補給水開始水位よりも高い補給水停止水位を上回ると停止することを特徴とする請求項2に記載の給水加温システムである。   According to a third aspect of the present invention, the water supply tank can be supplied with water through a heat supply channel via the heat pump, and can be supplied with a replenishment water channel without using the heat pump, and the water supply tank can be supplied with the water through the supply water channel. Water supply to the water supply tank starts when the water level in the water supply tank falls below a makeup water start water level lower than the lowest set water level of the plurality of set water levels, while replenishment higher than the makeup water start water level The feed water warming system according to claim 2, wherein the water supply warming system stops when the water stop water level is exceeded.

請求項3に記載の発明によれば、ヒートポンプを介した給水路からの給水だけでは給水タンク内の水位を所望に維持できない場合には、ヒートポンプを介さない補給水路からも給水することで、給水タンク内の水位が下がり過ぎるのを防止することができる。   According to the third aspect of the present invention, when the water level in the water supply tank cannot be maintained as desired only by water supply from the water supply path via the heat pump, water supply is also performed from the supply water path not via the heat pump. It is possible to prevent the water level in the tank from dropping too much.

請求項4に記載の発明は、前記補給水停止水位は、前記複数の設定水位の内の最も上方の設定水位よりも高いことを特徴とする請求項3に記載の給水加温システムである。   The invention according to claim 4 is the feed water heating system according to claim 3, wherein the makeup water stop water level is higher than an uppermost set water level among the plurality of set water levels.

請求項4に記載の発明によれば、補給水停止水位は、給水制御用の複数の設定水位の内の最も上方の設定水位よりも高く設定される。つまり、従来技術(前記特許文献1)と比べて補給水停止水位が比較的高いので、給水タンクへの給水速度を速めることができると共に、給水タンクには比較的多めの水を貯留できる。よって、給水タンク内の貯水量が不足するおそれはなく、最も重要なボイラやその蒸気使用設備の稼働を優先できる。   According to the invention described in claim 4, the makeup water stop water level is set higher than the uppermost set water level among the plurality of set water levels for water supply control. That is, since the makeup water stop water level is relatively high as compared with the prior art (Patent Document 1), the water supply speed to the water supply tank can be increased, and a relatively large amount of water can be stored in the water supply tank. Therefore, there is no possibility that the amount of water stored in the water supply tank will be insufficient, and priority can be given to the operation of the most important boiler and its steam-using equipment.

請求項5に記載の発明は、前記給水タンクには、前記ヒートポンプを介して給水路により給水可能であると共に、前記ヒートポンプを介さずに補給水路により給水可能とされ、前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水は、下記(a)〜(c)のいずれかにより制御されることを特徴とする請求項2に記載の給水加温システムである。
(a)前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水は、前記給水タンク内の水位が前記複数の設定水位の内の最も下方の設定水位よりも低い所定水位を下回ると開始する一方、その所定水位を所定時間継続して上回ると停止する。
(b)前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水は、前記給水タンク内の水位が前記複数の設定水位の内の最も下方の設定水位よりも低い所定水位を所定時間継続して下回ると開始する一方、その所定水位を上回ると停止する。
(c)前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水は、前記給水タンク内の水位が前記複数の設定水位の内の最も下方の設定水位よりも低い所定水位を所定時間継続して下回ると開始する一方、その所定水位を所定時間継続して上回ると停止する。
In the invention according to claim 5, the water supply tank can be supplied with water through the heat pump and through the supply water channel, and can be supplied through the replenishment water channel without using the heat pump. The water supply warming system according to claim 2, wherein water supply to the water supply tank is controlled by any one of the following (a) to (c).
(A) Water supply to the water supply tank via the makeup water channel starts when the water level in the water supply tank falls below a predetermined water level lower than the lowest set water level of the plurality of set water levels, It stops when it exceeds the predetermined water level for a predetermined time.
(B) When water is supplied to the water supply tank via the makeup water channel, the water level in the water supply tank is continuously lower than a predetermined water level lower than a lowermost set water level among the plurality of set water levels for a predetermined time. On the other hand, it stops when it exceeds the predetermined water level.
(C) When supplying water to the water supply tank via the makeup water channel, the water level in the water supply tank continuously falls below a predetermined water level lower than a lowermost set water level among the plurality of set water levels for a predetermined time. On the other hand, it stops when it exceeds the predetermined water level for a predetermined time.

請求項5に記載の発明によれば、ヒートポンプを介した給水路からの給水だけでは給水タンク内の水位を所望に維持できない場合には、ヒートポンプを介さない補給水路からも給水することで、給水タンク内の水位が下がり過ぎるのを防止することができる。しかも、このような制御を電極式水位検出器で行う場合でも、補給水開始水位と補給水停止水位とで電極棒を分けて設置する必要がないので、構成が簡易である。   According to the fifth aspect of the present invention, when the water level in the water supply tank cannot be maintained as desired only by water supply from the water supply channel via the heat pump, the water supply is also performed by supplying water from the supply water channel not via the heat pump. It is possible to prevent the water level in the tank from dropping too much. In addition, even when such control is performed by the electrode-type water level detector, it is not necessary to separately install the electrode rods at the makeup water start water level and the makeup water stop water level, so the configuration is simple.

請求項6に記載の発明は、前記各給水路には、前記ヒートポンプを備えた加温ユニットが設けられ、前記各加温ユニットは、凝縮器より上流側の前記給水路の水と、凝縮器から膨張弁への冷媒とを熱交換する過冷却器と、この過冷却器より上流側の前記給水路の水と、蒸発器を通過後の熱源流体とを熱交換する廃熱回収熱交換器とを備え、前記給水路を介した前記給水タンクへの給水中、前記凝縮器の出口側水温を目標温度に維持するように、前記給水路を介した前記給水タンクへの給水流量を調整することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の給水加温システムである。   According to a sixth aspect of the present invention, each of the water supply channels is provided with a heating unit including the heat pump, and each of the heating units includes water in the water supply channel upstream of the condenser and a condenser. A subcooler for exchanging heat with the refrigerant from the expansion valve to the expansion valve, and a waste heat recovery heat exchanger for exchanging heat between the water in the water supply channel upstream of the subcooler and the heat source fluid after passing through the evaporator And adjusting the water supply flow rate to the water supply tank via the water supply path so as to maintain the outlet water temperature of the condenser at a target temperature during water supply to the water supply tank via the water supply path It is a feed water heating system of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.

請求項6に記載の発明によれば、各加温ユニットでは、給水路を介した給水タンクへの給水は、廃熱回収熱交換器、過冷却器および凝縮器を順に通される一方、ヒートポンプの熱源流体は、蒸発器および廃熱回収熱交換器を順に通される。蒸発器を通過後の熱源流体の廃熱や、凝縮器を通過後の冷媒の熱を用いて、凝縮器への給水を予熱しておくことで、ヒートポンプの効率を向上することができる。また、給水路を介した給水タンクへの給水中、凝縮器の出口側水温を目標温度に維持するように、給水路を介した給水タンクへの給水流量を調整することで、給水源の水温や熱源流体の温度に拘わらず、所望温度の温水を得ることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, in each heating unit, water supplied to the water supply tank via the water supply passage is sequentially passed through the waste heat recovery heat exchanger, the subcooler, and the condenser. The heat source fluid is sequentially passed through an evaporator and a waste heat recovery heat exchanger. The efficiency of the heat pump can be improved by preheating the feed water to the condenser using the waste heat of the heat source fluid after passing through the evaporator and the heat of the refrigerant after passing through the condenser. In addition, the water temperature of the water supply source can be adjusted by adjusting the water supply flow rate to the water supply tank via the water supply channel so that the water temperature on the outlet side of the condenser is maintained at the target temperature during water supply to the water supply tank via the water supply channel. Regardless of the temperature of the heat source fluid, hot water having a desired temperature can be obtained.

さらに、請求項7に記載の発明は、前記各加温ユニットは、前記給水路を介した前記給水タンクへの給水中、前記蒸発器への熱源流体温度が設定温度以上になると、前記ヒートポンプを停止させた状態で、前記給水路を介して前記給水タンクへ給水することを特徴とする請求項6に記載の給水加温システムである。   Furthermore, in the invention according to claim 7, each heating unit causes the heat pump to turn on when the heat source fluid temperature to the evaporator becomes equal to or higher than a set temperature during water supply to the water supply tank via the water supply channel. The water supply warming system according to claim 6, wherein water is supplied to the water supply tank through the water supply channel in a stopped state.

請求項7に記載の発明によれば、各加温ユニットでは、蒸発器への熱源流体温度が設定温度以上になると、ヒートポンプを停止させるので、圧縮機の保護を図ることができる。但し、その場合でも、廃熱回収熱交換器において、給水と熱源流体とを熱交換して、熱源流体からの熱回収を図ることができる。   According to the seventh aspect of the invention, in each heating unit, when the heat source fluid temperature to the evaporator becomes equal to or higher than the set temperature, the heat pump is stopped, so that the compressor can be protected. However, even in that case, heat recovery from the heat source fluid can be achieved by exchanging heat between the water supply and the heat source fluid in the waste heat recovery heat exchanger.

本発明によれば、複数台のヒートポンプを備えた給水加温システムにおいて、容易な水位制御を実現することができる。   According to the present invention, easy water level control can be realized in a feed water warming system including a plurality of heat pumps.

本発明の給水加温システムの一実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows one Example of the feed water heating system of this invention. 図1に示される複数の加温ユニットの内の一つを示す概略図である。It is the schematic which shows one of the some heating units shown by FIG. 図1に示される給水タンクの具体的構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the specific structure of the water supply tank shown by FIG.

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の給水加温システム1の一実施例を示す概略図である。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a feed water warming system 1 of the present invention.

本実施例の給水加温システム1は、ボイラ2の給水タンク3への給水を、ヒートポンプ4を備えた加温ユニット5で加温できるシステムであり、ボイラ2への給水を貯留する給水タンク3と、この給水タンク3への給水を貯留する補給水タンク6と、この補給水タンク6から給水タンク3への給水を加温する複数台の加温ユニット5と、これら加温ユニット5への熱源としての熱源水(たとえば廃温水)を貯留する熱源水タンク7とを備える。   The feed water warming system 1 of the present embodiment is a system that can heat the feed water to the feed water tank 3 of the boiler 2 by a heating unit 5 having a heat pump 4, and the feed water tank 3 that stores the feed water to the boiler 2. A replenishment water tank 6 for storing water supply to the water supply tank 3, a plurality of heating units 5 for heating water supplied from the replenishment water tank 6 to the water supply tank 3, And a heat source water tank 7 for storing heat source water (for example, waste warm water) as a heat source.

ボイラ2は、蒸気ボイラであり、給水タンク3からの給水を加熱して蒸気にする。ボイラ2は、典型的には、蒸気の圧力を所望に維持するように、燃焼量を調整される。また、ボイラ2は、缶体内の水位を所望に維持するように、給水タンク3からボイラ2への給水路またはボイラ2の内部に設けたポンプ8が制御される。ボイラ2からの蒸気は、各種の蒸気使用設備(図示省略)へ送られるが、蒸気使用設備からのドレン(蒸気の凝縮水)を給水タンク3へ戻してもよい。あるいは、蒸気使用設備からのドレンは、熱源水タンク7へ供給してもよい。   The boiler 2 is a steam boiler, and heats the feed water from the feed water tank 3 into steam. The boiler 2 is typically adjusted in combustion quantity so as to maintain the desired steam pressure. Moreover, the pump 8 provided in the inside of the water supply path from the water supply tank 3 to the boiler 2 or the boiler 2 is controlled so that the boiler 2 may maintain the water level in a can body as desired. The steam from the boiler 2 is sent to various steam use facilities (not shown), but drain (condensed water of steam) from the steam use facility may be returned to the water supply tank 3. Alternatively, drain from the steam using facility may be supplied to the heat source water tank 7.

給水タンク3は、補給水タンク6から、加温ユニット5を介して給水路9により給水可能であると共に、加温ユニット5を介さずに補給水路10により給水可能である。補給水タンク6から給水タンク3への給水路9は、少なくとも一部で並列に構成されている。具体的には、補給水タンク6と給水タンク3とは、基本的には並列な複数の給水路9で接続されるが、図示例のように、補給水タンク6側と給水タンク3側との双方または片方において、共通管路に構成されてもよい。   The water supply tank 3 can be supplied with water from the make-up water tank 6 through the water supply channel 9 via the heating unit 5 and can be supplied through the supply water channel 10 without using the heating unit 5. The water supply path 9 from the makeup water tank 6 to the water supply tank 3 is at least partially configured in parallel. Specifically, the make-up water tank 6 and the water supply tank 3 are basically connected by a plurality of water supply passages 9 arranged in parallel, but as shown in the illustrated example, the make-up water tank 6 side and the water supply tank 3 side Both or one of them may be configured as a common conduit.

いずれにしても、並列に配置された各給水路9に、加温ユニット5が設けられる。並列に配置された給水路9の数、言い換えれば加温ユニット5の数は、複数であれば特に問わず、図示例では四つとされているが、二つもしくは三つ、または五つ以上であってもよい。各加温ユニット5の構成は、典型的には互いに同一とされる。   Anyway, the heating unit 5 is provided in each water supply path 9 arrange | positioned in parallel. The number of the water supply channels 9 arranged in parallel, in other words, the number of the heating units 5 is not particularly limited as long as it is plural, and is four in the illustrated example, but is two, three, or five or more. There may be. The configuration of each heating unit 5 is typically the same as each other.

各給水路9を介した給水タンク3への給水の有無、言い換えれば各加温ユニット5の通水の有無は、各給水路9に設けた給水ポンプ11により制御される。一方、補給水路10を介した給水タンク3への給水の有無は、補給水路10に設けた補給水ポンプ12により制御される。なお、図示例では、給水ポンプ11は、加温ユニット5外に設けられているが、場合により加温ユニット5内に設けられてもよい。つまり、加温ユニット5が給水ポンプ11を含む構成であってもよい。   The presence or absence of water supply to the water supply tank 3 via each water supply path 9, in other words, the presence or absence of water flow of each heating unit 5 is controlled by a water supply pump 11 provided in each water supply path 9. On the other hand, whether or not water is supplied to the water supply tank 3 via the makeup water channel 10 is controlled by a makeup water pump 12 provided in the makeup water channel 10. In the illustrated example, the water supply pump 11 is provided outside the heating unit 5, but may be provided inside the heating unit 5 in some cases. That is, the heating unit 5 may include the water supply pump 11.

各給水路9に設けた給水ポンプ11は、本実施例では、インバータにより回転数を制御可能とされる。各給水ポンプ11の回転数を変更することで、各給水路9を介した給水タンク3への給水流量を調整することができる。一方、補給水ポンプ12は、本実施例では、オンオフ制御される。   In this embodiment, the feed pump 11 provided in each feed channel 9 can control the rotation speed by an inverter. By changing the rotation speed of each water supply pump 11, the water supply flow rate to the water supply tank 3 via each water supply path 9 can be adjusted. On the other hand, the makeup water pump 12 is on / off controlled in this embodiment.

補給水タンク6は、給水タンク3への給水を貯留する。補給水タンク6への給水として、本実施例では軟水が用いられる。すなわち、軟水器(図示省略)にて水中の硬度分を除去された軟水は、補給水タンク6に供給され貯留される。補給水タンク6の水位に基づき軟水器からの給水を制御することで、補給水タンク6の水位は所望に維持される。   The makeup water tank 6 stores the water supply to the water supply tank 3. In this embodiment, soft water is used as water supply to the makeup water tank 6. That is, the soft water from which the water hardness is removed by the water softener (not shown) is supplied to the makeup water tank 6 and stored. By controlling the water supply from the water softener based on the water level of the makeup water tank 6, the water level of the makeup water tank 6 is maintained as desired.

図2は、図1に示される複数の加温ユニット5の内の一つを示す概略図である。この図に示すように、加温ユニット5は、ヒートポンプ4を主要部として備える。   FIG. 2 is a schematic diagram showing one of the plurality of heating units 5 shown in FIG. As shown in this figure, the heating unit 5 includes a heat pump 4 as a main part.

ヒートポンプ4は、蒸気圧縮式のヒートポンプであり、圧縮機13、凝縮器14、膨張弁15および蒸発器16が順次環状に接続されて構成される。そして、圧縮機13は、ガス冷媒を圧縮して高温高圧にする。また、凝縮器14は、圧縮機13からのガス冷媒を凝縮液化する。さらに、膨張弁15は、凝縮器14からの液冷媒を通過させることで、冷媒の圧力と温度とを低下させる。そして、蒸発器16は、膨張弁15からの冷媒の蒸発を図る。   The heat pump 4 is a vapor compression heat pump, and is configured by sequentially connecting a compressor 13, a condenser 14, an expansion valve 15, and an evaporator 16 in an annular shape. The compressor 13 compresses the gas refrigerant to a high temperature and a high pressure. The condenser 14 condenses and liquefies the gas refrigerant from the compressor 13. Further, the expansion valve 15 allows the liquid refrigerant from the condenser 14 to pass through, thereby reducing the pressure and temperature of the refrigerant. The evaporator 16 then evaporates the refrigerant from the expansion valve 15.

従って、ヒートポンプ4は、蒸発器16において、冷媒が外部から熱を奪って気化する一方、凝縮器14において、冷媒が外部へ放熱して凝縮することになる。これを利用して、本実施例では、ヒートポンプ4は、蒸発器16において、熱源水から熱をくみ上げ、凝縮器14において、給水路9の水を加温する。   Therefore, in the heat pump 4, in the evaporator 16, the refrigerant takes heat from the outside and vaporizes, while in the condenser 14, the refrigerant dissipates heat to the outside and condenses. Using this, in this embodiment, the heat pump 4 draws heat from the heat source water in the evaporator 16, and heats the water in the water supply passage 9 in the condenser 14.

ヒートポンプ4は、さらに、凝縮器14と膨張弁15との間に、過冷却器17を備えるのが好ましい。過冷却器17は、凝縮器14より上流側の給水路9の水と、凝縮器14から膨張弁15への冷媒との間接熱交換器である。過冷却器17により、凝縮器14への給水で、凝縮器14から膨張弁15への冷媒を過冷却することができると共に、凝縮器14から膨張弁15への冷媒で、凝縮器14への給水を加温することができる。ヒートポンプ4の冷媒は、好適には、凝縮器14において潜熱を放出し、過冷却器17において顕熱を放出する。   It is preferable that the heat pump 4 further includes a supercooler 17 between the condenser 14 and the expansion valve 15. The supercooler 17 is an indirect heat exchanger between the water in the water supply passage 9 upstream from the condenser 14 and the refrigerant from the condenser 14 to the expansion valve 15. The subcooler 17 can supercool the refrigerant from the condenser 14 to the expansion valve 15 by supplying water to the condenser 14, and can supply the refrigerant to the condenser 14 by the refrigerant from the condenser 14 to the expansion valve 15. The water supply can be heated. The refrigerant of the heat pump 4 preferably releases latent heat in the condenser 14 and releases sensible heat in the subcooler 17.

つまり、凝縮器14において、ガス冷媒は凝縮して液冷媒となり、その液冷媒が過冷却器17に供給されて、過冷却器17において、液冷媒はさらに冷却(過冷却)される。冷媒の凝縮用と過冷却用とで熱交換器を分けることで、熱交換器の設計が容易となり、熱交換器を簡易な構造で小型化でき、コスト削減を図ることができる。また、汎用の熱交換器の利用も可能となる。   That is, in the condenser 14, the gas refrigerant is condensed into a liquid refrigerant, and the liquid refrigerant is supplied to the subcooler 17, and the liquid refrigerant is further cooled (supercooled) in the subcooler 17. By separating heat exchangers for refrigerant condensation and supercooling, the heat exchanger can be easily designed, the heat exchanger can be reduced in size with a simple structure, and costs can be reduced. In addition, a general-purpose heat exchanger can be used.

その他、ヒートポンプ4には、圧縮機13の入口側にアキュムレータを設置したり、圧縮機13の出口側に油分離器を設置したり、凝縮器14の出口側(凝縮器14と過冷却器17との間)に受液器を設置したりしてもよい。   In addition, in the heat pump 4, an accumulator is installed on the inlet side of the compressor 13, an oil separator is installed on the outlet side of the compressor 13, or the outlet side of the condenser 14 (the condenser 14 and the subcooler 17 A receiver may be installed between the two).

ところで、ヒートポンプ4は、その出力を変更可能とされてもよい。たとえば、圧縮機13のモータの電源周波数ひいては回転数をインバータで変更することで、ヒートポンプ4の出力を変更することができる。但し、以下においては、ヒートポンプ4は、圧縮機13のモータの電源周波数が一定に維持され、一定出力で運転される例について説明する。   By the way, the heat pump 4 may be capable of changing its output. For example, the output of the heat pump 4 can be changed by changing the power supply frequency of the motor of the compressor 13 and hence the rotational speed with an inverter. However, in the following, an example in which the heat pump 4 is operated at a constant output while the power frequency of the motor of the compressor 13 is maintained constant will be described.

本実施例では、各加温ユニット5は、さらに廃熱回収熱交換器18を備える。この廃熱回収熱交換器18は、過冷却器17より上流側の給水路9の水と、蒸発器16を通過後の熱源水との間接熱交換器である。従って、各加温ユニット5において、給水路9の水は、廃熱回収熱交換器18、過冷却器17および凝縮器14へと順に通される。一方、各加温ユニット5において、熱源水タンク7からの熱源水は、蒸発器16を通された後、廃熱回収熱交換器18に通される。   In the present embodiment, each heating unit 5 further includes a waste heat recovery heat exchanger 18. This waste heat recovery heat exchanger 18 is an indirect heat exchanger between the water in the water supply channel 9 upstream of the subcooler 17 and the heat source water after passing through the evaporator 16. Therefore, in each heating unit 5, the water in the water supply passage 9 is passed through the waste heat recovery heat exchanger 18, the subcooler 17, and the condenser 14 in order. On the other hand, in each heating unit 5, the heat source water from the heat source water tank 7 is passed through the evaporator 16 and then passed to the waste heat recovery heat exchanger 18.

図1に示すように、各加温ユニット5には、熱源水タンク7からの熱源水が熱源供給路19を介して供給可能とされる。この際、熱源水タンク7からの熱源水は、各加温ユニット5に並列に供給可能とされる。   As shown in FIG. 1, heat source water from the heat source water tank 7 can be supplied to each heating unit 5 via a heat source supply path 19. At this time, the heat source water from the heat source water tank 7 can be supplied to each heating unit 5 in parallel.

熱源水タンク7は、ヒートポンプ4の熱源としての熱源水を貯留する。熱源水とは、たとえば廃温水(工場などから排出される温水)である。なお、熱源水タンク7には、熱源水の供給路20が設けられると共に、所定以上の水をあふれさせるオーバーフロー路21が設けられている。   The heat source water tank 7 stores heat source water as a heat source of the heat pump 4. The heat source water is, for example, waste hot water (hot water discharged from a factory or the like). The heat source water tank 7 is provided with a heat source water supply path 20 and an overflow path 21 for overflowing a predetermined amount or more of water.

熱源水タンク7の熱源水は、各熱源供給路19を介して各加温ユニット5へ供給され、各加温ユニット5において、ヒートポンプ4の蒸発器16に通された後、廃熱回収熱交換器18に通される(図2)。各熱源供給路19には、蒸発器16より上流側に熱源供給ポンプ22が設けられており、この熱源供給ポンプ22を作動させることで、熱源水タンク7からの熱源水を、その熱源供給ポンプ22より下流に設けた蒸発器16と廃熱回収熱交換器18とに順に通すことができる。   The heat source water in the heat source water tank 7 is supplied to each heating unit 5 through each heat source supply path 19, and after passing through the evaporator 16 of the heat pump 4 in each heating unit 5, waste heat recovery heat exchange is performed. Is passed through the vessel 18 (FIG. 2). Each heat source supply path 19 is provided with a heat source supply pump 22 on the upstream side of the evaporator 16, and by operating this heat source supply pump 22, the heat source water from the heat source water tank 7 is supplied to the heat source supply pump 22. 22 can be sequentially passed through an evaporator 16 and a waste heat recovery heat exchanger 18 provided downstream of the heat exchanger 22.

蒸発器16を先に通した後に廃熱回収熱交換器18に熱源水を通すことで、廃熱回収熱交換器18を先に通した後に蒸発器16に熱源水を通す場合と比較して、蒸発器16における冷媒の蒸発温度(つまり蒸発圧力)を高めることができ、圧縮機13の圧力比を小さくすることができ、省エネルギーを図ることができる。   By passing the heat source water through the waste heat recovery heat exchanger 18 after passing the evaporator 16 first, compared with the case where the heat source water is passed through the evaporator 16 after passing the waste heat recovery heat exchanger 18 first. Further, the evaporation temperature (that is, the evaporation pressure) of the refrigerant in the evaporator 16 can be increased, the pressure ratio of the compressor 13 can be reduced, and energy saving can be achieved.

なお、図示例では、熱源供給ポンプ22は、加温ユニット5外に設けられているが、場合により加温ユニット5内に設けられてもよい。つまり、加温ユニット5が熱源供給ポンプ22を含む構成であってもよい。   In the illustrated example, the heat source supply pump 22 is provided outside the heating unit 5, but may be provided inside the heating unit 5 in some cases. That is, the heating unit 5 may include the heat source supply pump 22.

図3は、図1に示される給水タンク3の具体的構成を示す概略図である。この図に示すように、給水タンク3には、水位検出器23が設けられる。この水位検出器23は、その構成を特に問わないが、本実施例では電極式水位検出器とされる。この場合、給水タンク3には、長さの異なる複数の電極棒24〜26が、その下端部の高さ位置を互いに異ならせて差し込まれて保持される。本実施例では、各給水ポンプ11制御用の複数本(加温ユニット5の数と対応しており図示例では四本)の給水制御電極棒24の他、補給水ポンプ12制御用の補給水開始電極棒25と補給水停止電極棒26とが、給水タンク3に挿入されている。この際、詳細は後述するが、各給水制御電極棒24は、その下端部の高さ位置を設定間隔(典型的には一定間隔)で低くなるように、給水タンク3に挿入されている。また、補給水停止電極棒26、各給水制御電極棒24、補給水開始電極棒25の順に、下端部の高さ位置を低くして、給水タンク3に挿入されている。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a specific configuration of the water supply tank 3 shown in FIG. As shown in this figure, the water supply tank 3 is provided with a water level detector 23. The configuration of the water level detector 23 is not particularly limited. In the present embodiment, the water level detector 23 is an electrode type water level detector. In this case, a plurality of electrode rods 24 to 26 having different lengths are inserted and held in the water supply tank 3 with their lower end portions having different height positions. In this embodiment, a plurality of water supply control electrode rods 24 for controlling each water supply pump 11 (corresponding to the number of heating units 5 and four in the illustrated example), as well as makeup water for controlling the makeup water pump 12. A start electrode rod 25 and a makeup water stop electrode rod 26 are inserted into the water supply tank 3. At this time, as will be described in detail later, each of the water supply control electrode rods 24 is inserted into the water supply tank 3 so that the height position of the lower end thereof is lowered at a set interval (typically a constant interval). Further, the replenishment water stop electrode rod 26, the respective water supply control electrode rods 24, and the replenishment water start electrode rod 25 are inserted into the water supply tank 3 with the lower end of the height position lowered.

各電極棒24〜26は、その下端部が水に浸かるか否かにより、下端部における水位の有無を検出する。以下において、各給水制御電極棒24が検出する水位を段階的に異なる複数の設定水位H1、補給水開始電極棒25が検出する水位を補給水開始水位H2、補給水停止電極棒26が検出する水位を補給水停止水位H3という。   Each electrode rod 24-26 detects the presence or absence of the water level in a lower end part by whether the lower end part is immersed in water. In the following, the water level detected by each of the water supply control electrode rods 24 is detected in stages, and the water level detected by the makeup water start electrode rod 25 is detected by the makeup water start water level H2 and the makeup water stop electrode rod 26. The water level is referred to as a makeup water stop water level H3.

熱源水タンク7には、図1に示すように、熱源水の有無を確認するために、水位検出器27が設けられる。この水位検出器27は、その構成を特に問わないが、本実施例では電極式水位検出器とされる。この場合、熱源水タンク7には、低水位検出電極棒28が差し込まれており、熱源水の水位が設定を下回っていないかを監視する。   As shown in FIG. 1, the heat source water tank 7 is provided with a water level detector 27 in order to confirm the presence or absence of the heat source water. The configuration of the water level detector 27 is not particularly limited. In the present embodiment, the water level detector 27 is an electrode type water level detector. In this case, the low water level detection electrode rod 28 is inserted into the heat source water tank 7 to monitor whether the water level of the heat source water is lower than the setting.

各加温ユニット5には、図2に示すように、凝縮器14の出口側の給水路9に、出湯温度センサ29が設けられる。出湯温度センサ29は、凝縮器14を通過後の水温を検出する。各加温ユニット5では、出湯温度センサ29の検出温度に基づき、その加温ユニット5への給水ポンプ11が制御される。ここでは、給水ポンプ11は、出湯温度センサ29の検出温度を目標温度に維持するようにインバータ制御される。これにより、各給水路9を介した給水タンク3への給水は、その給水路9に設けた出湯温度センサ29の検出温度を目標温度に維持するように、流量が調整される。   As shown in FIG. 2, each heating unit 5 is provided with a hot water temperature sensor 29 in the water supply passage 9 on the outlet side of the condenser 14. The tapping temperature sensor 29 detects the water temperature after passing through the condenser 14. In each heating unit 5, the water supply pump 11 to the heating unit 5 is controlled based on the temperature detected by the hot water temperature sensor 29. Here, the feed water pump 11 is inverter-controlled so as to maintain the temperature detected by the tapping temperature sensor 29 at the target temperature. Thus, the flow rate of water supplied to the water supply tank 3 via each water supply channel 9 is adjusted so that the temperature detected by the tapping water temperature sensor 29 provided in the water supply channel 9 is maintained at the target temperature.

各加温ユニット5には、蒸発器16の入口側の熱源供給路19に、熱源温度センサ30が設けられる。熱源温度センサ30は、蒸発器16へ供給される熱源水の温度を検出する。但し、熱源温度センサ30は、場合により、熱源水タンク7に設けられてもよいし、熱源水タンク7から各加温ユニット5へ熱源水を供給するために複数の熱源供給路19に分岐する前の熱源水タンク7側の共通管路に設けられてもよい。詳細は後述するが、熱源温度センサ30の検出温度に基づき、ヒートポンプ4(より具体的には圧縮機13)の発停と、前記目標温度の変更が可能とされる。   Each heating unit 5 is provided with a heat source temperature sensor 30 in the heat source supply path 19 on the inlet side of the evaporator 16. The heat source temperature sensor 30 detects the temperature of the heat source water supplied to the evaporator 16. However, the heat source temperature sensor 30 may be provided in the heat source water tank 7 depending on circumstances, and branches to a plurality of heat source supply paths 19 in order to supply heat source water from the heat source water tank 7 to each heating unit 5. You may provide in the common pipe line by the side of the front heat source water tank 7. FIG. Although details will be described later, based on the temperature detected by the heat source temperature sensor 30, the heat pump 4 (more specifically, the compressor 13) can be started and stopped and the target temperature can be changed.

次に、本実施例の給水加温システム1の制御(運転方法)について説明する。以下に説明する一連の制御は、図示しない制御器を用いて自動でなされる。   Next, control (operation method) of the feed water heating system 1 of the present embodiment will be described. A series of control described below is automatically performed using a controller (not shown).

給水タンク3への給水は、給水タンク3に設けた水位検出器23の検出信号に基づき、各給水ポンプ11と補給水ポンプ12とを制御することでなされる。各給水路9を介した給水タンク3への給水制御は、水位検出器23の検出信号に基づき、下記(a)〜(c)のいずれかにより実行される。なお、設定水位H1とは、各給水制御電極棒24の下端部が検出する水位であり、上下に離隔して複数存在する。   Water is supplied to the water supply tank 3 by controlling each of the water supply pumps 11 and the makeup water pump 12 based on a detection signal of a water level detector 23 provided in the water supply tank 3. Water supply control to the water supply tank 3 via each water supply path 9 is performed by any one of the following (a) to (c) based on the detection signal of the water level detector 23. The set water level H1 is a water level detected by the lower end of each water supply control electrode rod 24, and there are a plurality of water levels separated from each other in the vertical direction.

(a)給水タンク3内の水位が各設定水位H1を下回るごとに、通水される加温ユニット5の数を増加させる一方、給水タンク3内の水位が各設定水位H1を設定時間継続して上回るごとに、通水される加温ユニット5の数を減少させる。 (A) Each time the water level in the water supply tank 3 falls below each set water level H1, the number of heating units 5 to be passed is increased, while the water level in the water supply tank 3 continues each set water level H1 for a set time. The number of heating units 5 that are passed through is reduced every time the temperature is exceeded.

(b)給水タンク3内の水位が各設定水位H1を設定時間継続して下回るごとに、通水される加温ユニット5の数を増加させる一方、給水タンク3内の水位が各設定水位H1を上回るごとに、通水される加温ユニット5の数を減少させる。 (B) Each time the water level in the water supply tank 3 falls below each set water level H1 for a set time, the number of heating units 5 to be passed is increased, while the water level in the water supply tank 3 is set to each set water level H1. The number of warming units 5 to be passed is decreased every time the value is exceeded.

(c)給水タンク3内の水位が各設定水位H1を設定時間(第一設定時間)継続して下回るごとに、通水される加温ユニット5の数を増加させる一方、給水タンク3内の水位が各設定水位H1を設定時間(第二設定時間)継続して上回るごとに、通水される加温ユニット5の数を減少させる。なお、第一設定時間と第二設定時間とは、同一でもよいし、異なってもよい。 (C) Every time the water level in the water supply tank 3 falls below each set water level H1 for a set time (first set time), the number of heating units 5 to be passed is increased while the water level in the water tank 3 is increased. Each time the water level continuously exceeds each set water level H1 for a set time (second set time), the number of heating units 5 to be passed is decreased. The first set time and the second set time may be the same or different.

一方、補給水路10を介した給水タンク3への給水は、給水タンク3内の水位が補給水開始水位H2を下回ると開始し、この補給水開始水位H2よりも高い補給水停止水位H3を上回ると停止する。ここで、補給水開始水位H2は、各設定水位H1よりも低く設定(つまり最も下方の設定水位H1よりも低く設定)され、補給水停止水位H3は、各設定水位H1よりも高く設定(つまり最も上方の設定水位H1よりも高く設定)される。   On the other hand, water supply to the water supply tank 3 via the makeup water channel 10 starts when the water level in the water supply tank 3 falls below the makeup water start water level H2, and exceeds the makeup water stop water level H3 higher than the makeup water start water level H2. And stop. Here, the makeup water start water level H2 is set lower than each set water level H1 (that is, set lower than the lowest set water level H1), and the makeup water stop water level H3 is set higher than each set water level H1 (that is, It is set higher than the uppermost set water level H1).

このような構成であるから、たとえば前記(a)の場合を例に説明すると、いま、すべての給水制御電極棒24および補給水停止電極棒26が水位を検知しているとすると、給水タンク3の水位が十分にあるとして、各給水ポンプ11を停止すると共に、補給水ポンプ12も停止している。給水タンク3からボイラ2への給水により、給水タンク3の水位が下がり、最も上方の給水制御電極棒24が水位を検知しなくなると、一台目の給水ポンプ11を作動させる。これにより、一つの給水路9を介して給水タンク3に給水されるが、その給水制御電極棒(最も上方の給水制御電極棒)24が設定時間継続して水位を検知すると、一台目の給水ポンプ11を停止させる。一方、一台目の給水ポンプ11を作動させても、給水タンク3の水位を回復できず、給水タンク3の水位がさらに下がり、上から二番目の給水制御電極棒24が水位を検知しなくなると、二台目の給水ポンプ11を作動させ、上から三番目の給水制御電極棒24が水位を検知しなくなると、三台目の給水ポンプ11を作動させるというように、給水タンク3内の水位が段階的に設定された各設定水位H1を下回るごとに、通水される加温ユニット5の数を増加させていく。そして、最も下方の給水制御電極棒24も水位を検知しなくなり、全ての給水ポンプ11を作動させても水位を回復できず、補給水開始電極棒25が水位を検知しなくなると、補給水ポンプ12も作動させる。これにより、補給水路10を介しても給水タンク3に給水されるが、給水タンク3の水位が回復して、最も下方の給水制御電極棒24が水位を設定時間継続して検知すると、一台の給水ポンプ(ここでは四台目の給水ポンプ)11を停止させ、下から二番目の給水制御電極棒24が水位を設定時間継続して検知すると、もう一台の給水ポンプ(ここでは三台目の給水ポンプ)11を停止させるというように、給水タンク3内の水位が段階的に設定された各設定水位H1を設定時間継続して上回るごとに、通水される加温ユニット5の数を減少させていく。その後、補給水停止電極棒26が水位を検知すると、補給水ポンプ12も停止する。なお、各加温ユニット5について、その加温ユニット5への給水ポンプ11を作動中、その加温ユニット5への熱源供給ポンプ22も作動させる。   Because of such a configuration, for example, the case of (a) will be described as an example. Now, assuming that all of the water supply control electrode rods 24 and the makeup water stop electrode rods 26 detect the water level, the water supply tank 3 As the water level is sufficiently high, the water supply pumps 11 are stopped and the makeup water pump 12 is also stopped. When the water level in the water supply tank 3 drops due to water supply from the water supply tank 3 to the boiler 2 and the uppermost water supply control electrode rod 24 does not detect the water level, the first water supply pump 11 is operated. As a result, water is supplied to the water supply tank 3 through one water supply passage 9, but when the water supply control electrode rod (the uppermost water supply control electrode rod) 24 detects the water level for a set time, the first unit The water supply pump 11 is stopped. On the other hand, even if the first water supply pump 11 is operated, the water level of the water supply tank 3 cannot be recovered, the water level of the water supply tank 3 further decreases, and the water supply control electrode rod 24 second from the top does not detect the water level. Then, when the second water supply pump 11 is operated and the third water supply control electrode rod 24 from the top no longer detects the water level, the third water supply pump 11 is operated so that the water supply pump 11 in the water supply tank 3 is operated. Each time the water level falls below each set water level H1 set in stages, the number of heating units 5 to be passed through is increased. When the lowermost water supply control electrode rod 24 does not detect the water level, the water level cannot be recovered even if all the water supply pumps 11 are operated, and the makeup water start electrode rod 25 does not detect the water level. 12 is also activated. As a result, water is supplied to the water supply tank 3 even through the replenishment water channel 10, but when the water level of the water supply tank 3 recovers and the lowermost water supply control electrode rod 24 detects the water level continuously for a set time, one unit is provided. When the second water supply control electrode rod 24 detects the water level continuously for a set time, the other water pump (here three units) is stopped. The number of heating units 5 to be passed each time the water level in the water supply tank 3 exceeds the set water levels H1 set in stages so as to stop for a set time continuously, such as stopping the water supply pump 11). Will decrease. Thereafter, when the makeup water stop electrode rod 26 detects the water level, the makeup water pump 12 also stops. In addition, about each heating unit 5, the heat source supply pump 22 to the heating unit 5 is also operated while the water supply pump 11 to the heating unit 5 is operating.

前記(b)や(c)についても、給水タンク3内の水位下降時、各給水制御電極棒24が水位を検知しなくなった場合に、設定時間待機するか否か、あるいは、給水タンク3内の水位上昇時、各給水制御電極棒24が水位を検知した場合に、設定時間待機するか否かが異なるだけで、基本的には前記(a)と同様に制御される。   Regarding (b) and (c), whether or not to wait for a set time when each water supply control electrode rod 24 no longer detects the water level when the water level in the water supply tank 3 is lowered, or in the water supply tank 3 When each water supply control electrode rod 24 detects the water level when the water level rises, the control is basically performed in the same manner as in the above (a), except that it waits for a set time.

以上の例では、給水タンク3の水位の低下に伴い、給水ポンプ11を一台目、二台目、三台目…と順次に起動し、給水タンク3の水位の回復に伴い、最後に起動した給水ポンプ11から順次に停止する。たとえば三台の給水ポンプ11の運転中からの水位回復時には、前記三台目、前記二台目、前記一台目と順次に停止させることになる。但し、給水タンク3内の水位の回復に伴い、最初に起動した給水ポンプ11から順次に停止させてもよい。たとえば三台の給水ポンプ11の運転中からの水位回復時には、前記一台目、前記二台目、前記三台目と順次に停止させてもよい。   In the above example, as the water level of the water supply tank 3 decreases, the water supply pump 11 is started in order of the first, second, third, and so on, and finally when the water level of the water supply tank 3 recovers. The water supply pump 11 is stopped sequentially. For example, when the water level recovers from the operation of the three water supply pumps 11, the third unit, the second unit, and the first unit are sequentially stopped. However, as the water level in the water supply tank 3 recovers, the water supply pump 11 that is started first may be stopped sequentially. For example, when the water level recovers from the operation of the three water supply pumps 11, the first, second, and third units may be sequentially stopped.

また、これにも関連するが、上述のような一連の制御において、複数の給水ポンプ11の内、どの給水ポンプ11を優先的に運転するかは、予め設定されており、制御器により自動で選択される。但し、優先的に稼働する給水ポンプ11を、制御器にユーザが手動で設定可能としておいてもよい。いずれの場合も、制御器は、いずれかの加温ユニット5の故障を検知した場合、その加温ユニット5を抜いた状態で制御を継続するのがよい。   In addition, although related to this, in the series of controls as described above, which water pump 11 is to be preferentially operated among the plurality of water pumps 11 is set in advance and is automatically set by the controller. Selected. However, the water supply pump 11 that operates preferentially may be set manually by the user in the controller. In any case, when the controller detects a failure of any of the heating units 5, it is preferable to continue the control with the heating unit 5 removed.

本実施例では、補給水停止水位H3は、複数の設定水位H1の内の最も上方の設定水位H1よりも高く設定される。言い換えれば、補給水停止電極棒26の下端部は、最も上方の給水制御電極棒24の下端部よりも高く配置される。従来技術と比べて補給水停止水位H3が比較的高いので、給水タンク3への給水速度を速めることができると共に、給水タンク3には比較的多めの水を貯留できる。よって、給水タンク3内の貯水量が不足するおそれはなく、最も重要なボイラ2やその蒸気使用設備の稼働を優先できる。また、給水タンク3を空の状態から満水にするまでの時間を短縮することができる。   In the present embodiment, the makeup water stop water level H3 is set higher than the uppermost set water level H1 among the plurality of set water levels H1. In other words, the lower end portion of the makeup water stop electrode rod 26 is disposed higher than the lower end portion of the uppermost water supply control electrode rod 24. Since the makeup water stop water level H3 is relatively high as compared with the prior art, the water supply speed to the water supply tank 3 can be increased, and a relatively large amount of water can be stored in the water supply tank 3. Therefore, there is no fear that the amount of water stored in the water supply tank 3 will be insufficient, and priority can be given to the operation of the most important boiler 2 and its steam-using equipment. Moreover, the time until the water supply tank 3 is filled with water from an empty state can be shortened.

なお、補給水ポンプ12の回転数をインバータにより変更可能としておき、補給水ポンプ12の稼働中、給水タンク3内の水位が回復するに従って、補給水路10を介した給水タンク3への給水流量を徐々に絞るようにしてもよい。たとえば、各給水制御電極棒24による設定水位H1を順に上回るごとに、補給水ポンプ12による流量を段階的に絞っていけばよい。あるいは、給水タンク3内の水位を連続的に検出できる水位検出器を用いて、給水タンク3内の水位上昇に応じて補給水ポンプ12による流量を連続的に絞っていけばよい。   The rotation speed of the makeup water pump 12 can be changed by an inverter, and the water supply flow rate to the water supply tank 3 through the makeup water channel 10 is changed as the water level in the water supply tank 3 recovers while the makeup water pump 12 is in operation. You may make it squeeze gradually. For example, the flow rate by the make-up water pump 12 may be reduced stepwise each time the set water level H1 by each water supply control electrode rod 24 is sequentially exceeded. Alternatively, the flow rate of the makeup water pump 12 may be continuously reduced according to the rise in the water level in the water supply tank 3 using a water level detector that can continuously detect the water level in the water supply tank 3.

各加温ユニット5のヒートポンプ4は、後述するように、所定の場合に作動する。ヒートポンプ4は、その圧縮機13の作動の有無により、運転と停止が切り替えられる。ヒートポンプ4の運転中、圧縮機13は、モータの電源周波数が一定に維持され、一定出力を維持される。   As will be described later, the heat pump 4 of each heating unit 5 operates in a predetermined case. The heat pump 4 is switched between operation and stop depending on whether or not the compressor 13 is activated. During the operation of the heat pump 4, the compressor 13 is maintained at a constant power output frequency and a constant output.

各給水ポンプ11は、作動中、出湯温度センサ29の検出温度を目標温度に維持するように、回転数をインバータ制御される。後述するように、状況に応じて、目標温度は変更される。   During operation, each feedwater pump 11 is inverter-controlled for rotation speed so as to maintain the temperature detected by the tapping temperature sensor 29 at the target temperature. As will be described later, the target temperature is changed according to the situation.

前述したように、本実施例の給水加温システム1では、給水タンク3内の水位に基づき、各給水路9を介した給水タンク3への給水が制御されるが、各給水路9を介した給水タンク3への給水中、それによる通水中の加温ユニット5では、熱源温度センサ30により蒸発器16への熱源流体温度を監視し、その温度が設定温度以上になると、ヒートポンプ4を停止させるのがよい。その場合でも、給水タンク3内の水位に基づく給水条件が満たされる限りは、給水路9を介して給水タンク3へ給水する。   As described above, in the feed water heating system 1 according to the present embodiment, the water supply to the water supply tank 3 via each water supply channel 9 is controlled based on the water level in the water supply tank 3. In the heating unit 5 for supplying water to the supplied water tank 3 and passing water therethrough, the heat source fluid temperature to the evaporator 16 is monitored by the heat source temperature sensor 30, and when the temperature exceeds the set temperature, the heat pump 4 is stopped. It is good to let them. Even in that case, as long as the water supply condition based on the water level in the water supply tank 3 is satisfied, the water is supplied to the water supply tank 3 through the water supply path 9.

より詳細には、本実施例では、次のように制御される。すなわち、各加温ユニット5では、給水路9を介した給水タンク3への給水中、熱源温度センサ30の検出温度が設定温度(たとえば60℃)未満であれば、ヒートポンプ4を作動させた状態で、出湯温度センサ29の検出温度を第一目標温度(たとえば75℃)に維持するように、給水ポンプ11をインバータ制御して、給水路9を介した給水タンク3への給水流量を調整する(第一制御)。なお、ここでは、第一目標温度は、前記設定温度よりも高い温度とされる。   More specifically, in the present embodiment, control is performed as follows. That is, in each heating unit 5, if the detected temperature of the heat source temperature sensor 30 is lower than a set temperature (for example, 60 ° C.) during water supply to the water supply tank 3 via the water supply path 9, the heat pump 4 is operated. Thus, the feed water pump 11 is inverter-controlled to maintain the detected temperature of the tapping temperature sensor 29 at the first target temperature (for example, 75 ° C.), and the feed water flow rate to the feed water tank 3 through the feed water passage 9 is adjusted. (First control). Here, the first target temperature is higher than the set temperature.

このような第一制御中、熱源温度センサ30の検出温度が設定温度(たとえば60℃)以上になると、第二制御に切り替える。第二制御では、ヒートポンプ4を停止させる。その場合でも、給水タンク3内の水位に基づく給水条件が満たされる限りは、給水路9を介して給水タンク3へ給水するが、凝縮器14の出口側水温の制御目標温度を下げるのが好ましい。つまり、出湯温度センサ29の検出温度を第一目標温度よりも低い第二目標温度(たとえば60℃)に維持するように、給水ポンプ11をインバータ制御して、給水路9を介した給水タンク3への給水流量を調整する。なお、ここでは、第二目標温度は、前記設定温度と同一温度とされるが、場合により、前記設定温度よりも低い温度とされてもよい。   During the first control, when the detected temperature of the heat source temperature sensor 30 becomes a set temperature (for example, 60 ° C.) or higher, the control is switched to the second control. In the second control, the heat pump 4 is stopped. Even in this case, as long as the water supply condition based on the water level in the water supply tank 3 is satisfied, water is supplied to the water supply tank 3 through the water supply passage 9, but it is preferable to lower the control target temperature of the outlet side water temperature of the condenser 14. . In other words, the feed water pump 11 is inverter-controlled so that the temperature detected by the hot water temperature sensor 29 is maintained at a second target temperature (for example, 60 ° C.) lower than the first target temperature, and the feed water tank 3 via the feed water passage 9 is controlled. Adjust the water supply flow rate to. Here, the second target temperature is the same temperature as the set temperature, but may be a temperature lower than the set temperature in some cases.

このように、蒸発器16への熱源流体温度が設定温度未満であれば、ヒートポンプ4を作動させた状態で、凝縮器14の出口側水温を第一目標温度に維持するように、給水路9を介した給水タンク3への給水流量を調整することで、給水源の水温や熱源流体の温度に拘わらず、所望温度の温水を得ることができる。一方、蒸発器16への熱源流体温度が設定温度以上になると、ヒートポンプ4を停止させるので、圧縮機13の保護を図ることができる。但し、その場合でも、廃熱回収熱交換器18において、給水と熱源流体とを熱交換して、熱源流体からの熱回収を図ることができる。しかも、凝縮器14の出口側水温の制御目標温度を、第一目標温度よりも低い第二目標温度に切り替えることで、給水路9を介した給水タンク3への給水流量をある程度以上に確保して、熱源流体からの熱回収を有効に図ることができる。   Thus, if the heat source fluid temperature to the evaporator 16 is lower than the set temperature, the water supply path 9 is maintained so that the outlet side water temperature of the condenser 14 is maintained at the first target temperature while the heat pump 4 is operated. Regardless of the water temperature of the water supply source or the temperature of the heat source fluid, hot water having a desired temperature can be obtained by adjusting the flow rate of the water supply to the water supply tank 3 via the. On the other hand, when the heat source fluid temperature to the evaporator 16 becomes equal to or higher than the set temperature, the heat pump 4 is stopped, so that the compressor 13 can be protected. However, even in that case, the waste heat recovery heat exchanger 18 can exchange heat between the water supply and the heat source fluid to recover the heat from the heat source fluid. Moreover, by switching the control target temperature of the outlet side water temperature of the condenser 14 to the second target temperature that is lower than the first target temperature, the water supply flow rate to the water supply tank 3 through the water supply passage 9 is ensured to some extent. Thus, heat recovery from the heat source fluid can be effectively achieved.

各加温ユニット5において、第二制御から第一制御への切替えは、次のように行われる。すなわち、ヒートポンプ4を停止した状態で、出湯温度センサ29の検出温度を第二目標温度に維持するように、給水路9を介した給水タンク3への給水流量を調整中(つまり第二制御中)、熱源温度センサ30の検出温度が設定温度未満を設定時間(たとえば60秒)継続した場合には、第一制御に戻される。つまり、ヒートポンプ4を再起動して、出湯温度センサ29の検出温度を第一目標温度に維持するように、給水路9を介した給水タンク3への給水流量を調整する制御に切り替えればよい。   In each heating unit 5, switching from the second control to the first control is performed as follows. That is, while the heat pump 4 is stopped, the feed water flow rate to the feed water tank 3 through the feed water channel 9 is being adjusted so that the temperature detected by the hot water temperature sensor 29 is maintained at the second target temperature (that is, during the second control). ), When the detected temperature of the heat source temperature sensor 30 continues below the set temperature for a set time (for example, 60 seconds), the process returns to the first control. That is, the heat pump 4 may be restarted and the control may be switched to control for adjusting the feed water flow rate to the feed water tank 3 via the feed water passage 9 so that the temperature detected by the tapping temperature sensor 29 is maintained at the first target temperature.

但し、第二制御から第一制御への切替えは、次のように行ってもよい。すなわち、ヒートポンプ4を停止した状態で、出湯温度センサ29の検出温度を第二目標温度に維持するように、給水路9を介した給水タンク3への給水流量を調整中(つまり第二制御中)、熱源温度センサ30の検出温度が設定温度よりも低い所定温度(たとえば58℃)未満になった場合には、第一制御に戻される。つまり、ヒートポンプ4を再起動して、出湯温度センサ29の検出温度を第一目標温度に維持するように、給水路9を介した給水タンク3への給水流量を調整する制御に切り替えればよい。   However, switching from the second control to the first control may be performed as follows. That is, while the heat pump 4 is stopped, the feed water flow rate to the feed water tank 3 through the feed water channel 9 is being adjusted so that the temperature detected by the hot water temperature sensor 29 is maintained at the second target temperature (that is, during the second control). ) When the temperature detected by the heat source temperature sensor 30 is lower than a predetermined temperature (for example, 58 ° C.) lower than the set temperature, the first control is returned to. That is, the heat pump 4 may be restarted and the control may be switched to control for adjusting the feed water flow rate to the feed water tank 3 via the feed water passage 9 so that the temperature detected by the tapping temperature sensor 29 is maintained at the first target temperature.

いずれにしても、蒸発器16への熱源流体温度が所定に下がると、ヒートポンプ4を停止させた第二制御から、ヒートポンプ4を稼働させた第一制御に戻すことができる。このようにして、蒸発器16への熱源流体温度に応じて、第一制御と第二制御との切り替えが行われる。   In any case, when the temperature of the heat source fluid to the evaporator 16 is lowered to a predetermined level, the second control in which the heat pump 4 is stopped can be returned to the first control in which the heat pump 4 is operated. In this way, switching between the first control and the second control is performed according to the heat source fluid temperature to the evaporator 16.

但し、各加温ユニット5では、給水路9を介した給水タンク3への給水中、熱源温度センサ30の検出温度が前記設定温度よりも高い上限温度(たとえば65℃)以上になると、給水加温システム1の稼働を停止するのがよい。具体的には、ヒートポンプ4を停止すると共に、熱源供給ポンプ22を停止して蒸発器16への熱源流体の供給も停止する。さらに、給水ポンプ11も停止するのがよい。このようにして、蒸発器16への熱源流体温度が過度に上昇した場合には、給水加温システム1の稼働を停止することで、給水加温システム1の保護を図ることができる。なお、ここでは、上限温度は、前記設定温度よりも高いが、前記第一目標温度よりも低い温度とされる。   However, in each heating unit 5, when the temperature detected by the heat source temperature sensor 30 in the water supply to the water supply tank 3 through the water supply passage 9 becomes higher than the upper limit temperature (for example, 65 ° C.) higher than the set temperature, The operation of the temperature system 1 should be stopped. Specifically, the heat pump 4 is stopped, the heat source supply pump 22 is stopped, and the supply of the heat source fluid to the evaporator 16 is also stopped. Furthermore, the water supply pump 11 is also preferably stopped. Thus, when the heat source fluid temperature to the evaporator 16 rises excessively, the operation of the feed water heating system 1 can be stopped to protect the feed water warming system 1. Here, the upper limit temperature is higher than the set temperature but lower than the first target temperature.

その他、各加温ユニット5では、ヒートポンプ4の運転中、熱源水タンク7の水位が下がり、低水位検出電極棒28が水位を検知しなくなると、ヒートポンプ4の運転を停止すると共に、熱源供給ポンプ22を停止して蒸発器16への熱源水の供給を停止するのがよい。これにより、ヒートポンプ4を無駄に運転するのが防止される。また、同様に、各加温ユニット5では、給水路9を介した給水タンク3への給水中、万一、給水路9を通る給水の量が設定を下回ると、ヒートポンプ4の運転を停止すると共に、熱源供給ポンプ22を停止して蒸発器16への熱源水の供給を停止するのがよい。さらに、給水タンク3内の水位が、補給水停止水位H3よりも高い所定の上限水位を上回るか、補給水開始水位H2よりも低い所定の下限水位を下回るかを水位検出器で検知可能としておき、上限水位を上回るか下限水位を下回るかを検知した場合、異常があるとしてその旨報知したり、給水加温システム1の運転を停止したりしてもよい。   In addition, in each heating unit 5, when the water level of the heat source water tank 7 falls during the operation of the heat pump 4 and the low water level detection electrode rod 28 no longer detects the water level, the operation of the heat pump 4 is stopped and the heat source supply pump It is preferable to stop the supply of heat source water to the evaporator 16 by stopping 22. This prevents the heat pump 4 from being wasted. Similarly, each heating unit 5 stops the operation of the heat pump 4 when the amount of water supplied to the water supply tank 3 through the water supply channel 9 is less than the setting value. At the same time, it is preferable to stop the supply of heat source water to the evaporator 16 by stopping the heat source supply pump 22. Further, the water level detector can detect whether the water level in the water supply tank 3 is higher than a predetermined upper limit water level higher than the makeup water stop water level H3 or lower than a predetermined lower limit water level lower than the makeup water start water level H2. When it is detected whether it exceeds the upper limit water level or lower than the lower limit water level, it may be notified that there is an abnormality, or the operation of the feed water heating system 1 may be stopped.

本発明の給水加温システム1は、前記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。特に、給水タンク3内の水位が下がるほど、給水タンク3への給水が実行される給水路9の数(言い換えれば通水される加温ユニット5の数)を増加させ、好ましくはさらに、水位回復時、給水タンク3内の水位が上がるほど、給水タンク3への給水が実行される給水路9の数(言い換えれば通水される加温ユニット5の数)を減少させるのであれば、その他の構成は適宜に変更可能である。   The feed water warming system 1 of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and can be changed as appropriate. In particular, as the water level in the water supply tank 3 decreases, the number of water supply passages 9 in which water supply to the water supply tank 3 is performed (in other words, the number of warming units 5 to be passed through) is increased. If the water level in the water supply tank 3 is increased at the time of recovery, the number of water supply channels 9 in which water supply to the water supply tank 3 is executed (in other words, the number of heating units 5 to be passed through) is reduced. The configuration of can be changed as appropriate.

たとえば、前記実施例では、各給水ポンプ11の発停を制御するのに、それぞれ一本の給水制御電極棒24を用いたが、補給水ポンプ12の制御と同様に、各給水ポンプ11について、給水開始電極棒とそれより上方に配置される給水停止電極棒とのセットを用いてもよい。この際、給水タンク3には、給水停止電極棒と給水開始電極棒とがその下端部を交互に低くするように設けられてもよいし、下端部を順に低くした各給水停止電極棒の下端部が配置される水位域と、下端部を順に低くした各給水開始電極棒の下端部が配置される水位域とを上下に分けるように設けられてもよい。   For example, in the above-described embodiment, one feed water control electrode rod 24 is used to control the start and stop of each feed water pump 11, but, similar to the control of the makeup water pump 12, for each feed water pump 11, A set of a water supply start electrode rod and a water supply stop electrode rod disposed above the water supply start electrode rod may be used. At this time, the water supply tank 3 may be provided with a water supply stop electrode rod and a water supply start electrode rod so that the lower end portions thereof are alternately lowered, or the lower ends of the respective water supply stop electrode rods having lower lower end portions in order. It may be provided so that the water level area where the section is arranged and the water level area where the lower end part of each water supply starting electrode bar whose lower end part is lowered in order are arranged up and down.

逆に、前記実施例では、補給水ポンプ12の発停を制御するのに、補給水開始電極棒25とそれより上方に配置される補給水停止電極棒26とを用いたが、所定水位を検知する一本の補給水制御電極棒を用いて、下記(a)〜(c)のいずれかにより制御してもよい。なお、所定水位とは、補給水制御電極棒の下端部が検出する水位であり、各給水制御電極棒24の下端部が検出する水位よりも下方(言い換えれば複数の設定水位H1の内の最も下方の設定水位H1よりも下方)に配置される。   On the other hand, in the above embodiment, the makeup water start electrode rod 25 and the makeup water stop electrode rod 26 disposed above the same are used to control the start and stop of the makeup water pump 12, but the predetermined water level is set. You may control by either of the following (a)-(c) using the one supplementary water control electrode rod to detect. The predetermined water level is a water level detected by the lower end portion of the makeup water control electrode rod, and is lower than the water level detected by the lower end portion of each water supply control electrode rod 24 (in other words, the highest of the plurality of set water levels H1). It is arrange | positioned below the setting water level H1 below.

(a)補給水路10を介した給水タンク3への給水は、給水タンク3内の水位が所定水位を下回ると開始する一方、その所定水位を所定時間継続して上回ると停止する。 (A) Water supply to the water supply tank 3 via the replenishment water channel 10 starts when the water level in the water supply tank 3 falls below a predetermined water level, and stops when the water level continuously exceeds the predetermined water level for a predetermined time.

(b)補給水路10を介した給水タンク3への給水は、給水タンク3内の水位が所定水位を所定時間継続して下回ると開始する一方、その所定水位を上回ると停止する。 (B) Water supply to the water supply tank 3 via the replenishment water channel 10 starts when the water level in the water supply tank 3 continues below the predetermined water level for a predetermined time, and stops when the water level exceeds the predetermined water level.

(c)補給水路10を介した給水タンク3への給水は、給水タンク3内の水位が所定水位を所定時間(第一所定時間)継続して下回ると開始する一方、その所定水位を所定時間(第二所定時間)継続して上回ると停止する。なお、第一所定時間と第二所定時間とは、同一でもよいし、異なってもよい。 (C) Water supply to the water supply tank 3 through the replenishment water channel 10 starts when the water level in the water supply tank 3 continues below the predetermined water level for a predetermined time (first predetermined time), while the predetermined water level is maintained for a predetermined time. (Second predetermined time) When it exceeds continuously, it stops. The first predetermined time and the second predetermined time may be the same or different.

また、前記実施例において、過冷却器17と廃熱回収熱交換器18の内、一方または双方の設置を省略してもよい。廃熱回収熱交換器18の設置を省略する場合、加温ユニット5は、ヒートポンプ4そのものと捉えることができる。その場合、ヒートポンプ4を停止した状態で廃熱回収熱交換器18における給水の加温ができないのであるから、熱源流体温度によるヒートポンプ4の発停制御は別途必要ではなくなる。よって、給水タンク3内の水位に基づき給水ポンプ11を作動させる場合、それにより通水されるヒートポンプ4を連動して起動させ、給水タンク3内の水位に基づき給水ポンプ11を停止させる場合、それによる通水停止されるヒートポンプ4を連動して停止させればよい。   Moreover, in the said Example, you may abbreviate | omit installation of one or both among the subcooler 17 and the waste heat recovery heat exchanger 18. FIG. When the installation of the waste heat recovery heat exchanger 18 is omitted, the heating unit 5 can be regarded as the heat pump 4 itself. In that case, since the heat supply water in the waste heat recovery heat exchanger 18 cannot be heated with the heat pump 4 stopped, the start / stop control of the heat pump 4 based on the heat source fluid temperature is not necessary. Therefore, when the water supply pump 11 is operated based on the water level in the water supply tank 3, the heat pump 4 that is caused to flow therethrough is started in conjunction, and when the water supply pump 11 is stopped based on the water level in the water supply tank 3, What is necessary is just to stop the heat pump 4 by which water flow is stopped by interlockingly.

また、前記実施例において、出湯温度センサ29や熱源温度センサ30による各種制御を省略してもよい。さらに、前記実施例において、各給水路9を介した給水タンク3への給水は、各給水路9に給水ポンプ11を設置してこれを制御することに代えてまたはこれに加えて、各給水路9に弁を設置してこれを制御することで行ってもよいし、補給水路10を介した給水タンク3への給水は、補給水路10に補給水ポンプ12を設置してこれを制御することに代えてまたはこれに加えて、補給水路10に弁を設置してこれを制御することで行ってもよい。   Moreover, in the said Example, you may abbreviate | omit various control by the tapping temperature sensor 29 and the heat source temperature sensor 30. FIG. Furthermore, in the above-described embodiment, the water supply to the water supply tank 3 through each water supply channel 9 is performed instead of or in addition to controlling the water supply pump 11 installed in each water supply channel 9. The supply of water to the water supply tank 3 via the supply water channel 10 may be performed by installing a supply water pump 12 in the supply water channel 10 and controlling it. Alternatively or in addition, a valve may be installed in the replenishment water channel 10 and controlled.

また、実施例では、各給水路9を介した給水タンク3への給水流量を調整するために、各給水路9に設けた給水ポンプ11をインバータ制御したが、各給水ポンプ11をオンオフ制御しつつ、各給水路9に設けた弁の開度を調整してもよい。つまり、出湯温度センサ29の検出温度などに基づき各給水路9を介した給水の流量を調整可能であれば、その流量調整方法は適宜に変更可能である。   Further, in the embodiment, in order to adjust the water supply flow rate to the water supply tank 3 through each water supply path 9, the water supply pump 11 provided in each water supply path 9 is inverter-controlled, but each water supply pump 11 is controlled to be turned on / off. However, the opening degree of the valve provided in each water supply channel 9 may be adjusted. That is, the flow rate adjustment method can be appropriately changed as long as the flow rate of the water supply through each water supply channel 9 can be adjusted based on the temperature detected by the hot water temperature sensor 29 or the like.

また、前記実施例の場合、給水タンク3は、複数の給水路9により給水可能であると共に、補給水路10により給水可能であれば、各給水路9や補給水路10の具体的構成は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。たとえば、前記実施例において、各給水路9と補給水路10との一端部(補給水タンク6側の端部)と他端部(給水タンク3側の端部)の一方または双方は、共通の管路としてもよい。言い換えれば、補給水路10の一端部は、補給水タンク6に接続するのではなく、各給水路9の補給水タンク6側の共通管路から分岐するように設けてもよいし、補給水路10の他端部は、給水タンク3に接続するのではなく、各給水路9の給水タンク3側の共通管路に合流するように設けてもよい。補給水路10の一端部を、補給水タンク6に接続するのではなく、各給水路9の補給水タンク6側の共通管路から分岐するように設ける場合、その分岐部より下流において、各給水路9に給水ポンプ11を設ける一方、補給水路10に補給水ポンプ12を設ければよいが、分岐部よりも上流側の共通管路にのみポンプを設けて、分岐部より下流の各給水路9や補給水路10に設けた弁の開度を調整することで、各給水路9や補給水路10を通る流量を調整してもよい。   Moreover, in the case of the said Example, as long as the water supply tank 3 can be supplied with water by the some water supply path 9 and can be supplied with the replenishment water path 10, the specific structure of each water supply path 9 and the replenishment water path 10 is the said. Not limited to the configuration of the embodiment, it can be changed as appropriate. For example, in the above-described embodiment, one or both of one end portion (end portion on the supply water tank 6 side) and the other end portion (end portion on the supply water tank 3 side) of each water supply channel 9 and the supply water channel 10 are common. It is good also as a pipe line. In other words, one end of the replenishment water channel 10 is not connected to the replenishment water tank 6, but may be provided so as to branch from a common conduit on the replenishment water tank 6 side of each water supply channel 9. The other end portion of the water supply tank 9 may be connected to the common pipe line on the water supply tank 3 side of each water supply path 9 instead of being connected to the water supply tank 3. When one end of the replenishment water channel 10 is provided not to connect to the replenishment water tank 6 but to branch from the common pipe line on the replenishment water tank 6 side of each water supply channel 9, each water supply is provided downstream from the branch portion. While the water supply pump 11 is provided in the channel 9, the makeup water pump 12 may be provided in the makeup water channel 10. However, a pump is provided only in the common pipe upstream from the branch part, and each water channel downstream from the branch part is provided. 9 and the opening of the valve provided in the supplementary water channel 10 may be adjusted to adjust the flow rate through each of the water supply channels 9 and the supplemental water channel 10.

また、前記実施例では、給水タンク3への給水を貯留するために補給水タンク6を設置したが、場合により補給水タンク6の設置を省略して、給水源から直接に各給水路9および補給水路10に水を通してもよい。   Moreover, in the said Example, although the supplementary water tank 6 was installed in order to store the water supply to the water supply tank 3, installation of the supplementary water tank 6 may be abbreviate | omitted depending on the case, and each water supply channel 9 directly from a water supply source and Water may be passed through the supply water channel 10.

また、前記実施例では、各給水路9および/または補給水路10を介して、補給水タンク6から給水タンク3へ給水可能としたが、これら給水は、軟水器から直接に行ってもよい。たとえば、図1において、各給水路9および補給水路10の基端部をまとめて軟水器に接続し、給水ポンプ11の設置を省略する代わりに各給水路9に設けた電動弁(モータバルブ)の開度を調整し、補給水ポンプ12の設置を省略する代わりに補給水路10に設けた電磁弁の開閉を制御すればよい。   In the above embodiment, the water supply from the replenishment water tank 6 to the water supply tank 3 can be made via the water supply passages 9 and / or the replenishment water passages 10. However, the water supply may be performed directly from the water softener. For example, in FIG. 1, instead of omitting the installation of the water supply pump 11 by connecting the base ends of the water supply passages 9 and the replenishment water passages 10 together to the water softener, motor valves provided in the water supply passages 9 (motor valves). However, instead of omitting the installation of the makeup water pump 12, the opening and closing of the electromagnetic valve provided in the makeup water channel 10 may be controlled.

また、前記実施例では、ボイラ2の給水タンク3への給水を加温ユニット5で加温できるシステムについて説明したが、給水タンク3の貯留水の利用先は、ボイラ2に限らず適宜に変更可能である。   Moreover, although the said Example demonstrated the system which can heat the water supply to the water supply tank 3 of the boiler 2 with the heating unit 5, the utilization place of the stored water of the water supply tank 3 is not restricted to the boiler 2, and changes suitably. Is possible.

また、前記実施例では、各ヒートポンプ4の熱源として熱源水を用いた例について説明したが、各ヒートポンプ4の熱源流体として、熱源水に限らず、空気や排ガスなど各種の流体を用いることができる。   Moreover, although the said Example demonstrated the example using heat source water as a heat source of each heat pump 4, as a heat source fluid of each heat pump 4, not only heat source water but various fluids, such as air and waste gas, can be used. .

また、前記実施例では、各ヒートポンプ4を運転する際、圧縮機13のモータの電源周波数を一定に維持したが、場合により、圧縮機13の吐出圧を所定に維持するように制御してもよい。あるいは、給水タンク3内の水位または蒸発器16への熱源流体温度に基づき、圧縮機13の出力を調整してもよい。   Moreover, in the said Example, when operating each heat pump 4, although the power supply frequency of the motor of the compressor 13 was maintained constant, depending on the case, even if it controls so that the discharge pressure of the compressor 13 may be maintained predetermined. Good. Alternatively, the output of the compressor 13 may be adjusted based on the water level in the water supply tank 3 or the heat source fluid temperature to the evaporator 16.

また、各加温ユニット5のヒートポンプ4は、単段に限らず複数段とすることもできる。ヒートポンプ4を複数段にする場合、隣接する段のヒートポンプ同士は、間接熱交換器を用いて接続されてもよいし、直接熱交換器(中間冷却器)を用いて接続されてもよい。後者の場合、低段ヒートポンプの圧縮機からの冷媒と高段ヒートポンプの膨張弁からの冷媒とを受けて、両冷媒を直接に接触させて熱交換する中間冷却器を備え、この中間冷却器が低段ヒートポンプの凝縮器であると共に高段ヒートポンプの蒸発器とされる。このように、複数段(多段)のヒートポンプには、一元多段のヒートポンプの他、複数元(多元)のヒートポンプ、あるいはそれらの組合せのヒートポンプが含まれる。   Moreover, the heat pump 4 of each heating unit 5 is not limited to a single stage but can be a plurality of stages. When the heat pump 4 has a plurality of stages, adjacent stage heat pumps may be connected using an indirect heat exchanger, or may be connected using a direct heat exchanger (intercooler). In the latter case, an intermediate cooler that receives the refrigerant from the compressor of the low stage heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the high stage heat pump and exchanges heat by directly contacting both refrigerants is provided. It is a low-stage heat pump condenser and a high-stage heat pump evaporator. As described above, the multi-stage (multi-stage) heat pump includes a single-stage multi-stage heat pump, a multi-element (multi-element) heat pump, or a combination thereof.

また、前記実施例では、段階的な設定水位を下回るごとに一台ずつ給水ポンプ11を起動し、段階的な設定水位を上回るごとに一台ずつ給水ポンプ11を停止したが、場合により、複数台ずつ起動または停止を制御してもよい。   Moreover, in the said Example, the water pump 11 was started one by one whenever it fell below the step set water level, and the water pump 11 was stopped one by one whenever it exceeded the step set water level. You may control starting or stopping one by one.

さらに、前記実施例では、各加温ユニット5では、ヒートポンプ4の圧縮機13は、電気モータにより駆動されたが、圧縮機13の駆動源は特に問わない。たとえば、圧縮機13は、電気モータに代えてまたはそれに加えて、蒸気を用いて動力を起こすスチームモータ(蒸気エンジン)に駆動されたり、ガスエンジンにより駆動されたりしてもよい。   Furthermore, in the said Example, although the compressor 13 of the heat pump 4 was driven by the electric motor in each heating unit 5, the drive source of the compressor 13 is not ask | required in particular. For example, the compressor 13 may be driven by a steam motor (steam engine) that generates power using steam instead of or in addition to the electric motor, or may be driven by a gas engine.

1 給水加温システム
2 ボイラ
3 給水タンク
4 ヒートポンプ
5 加温ユニット
6 補給水タンク
7 熱源水タンク
8 ポンプ
9 給水路
10 補給水路
11 給水ポンプ
12 補給水ポンプ
13 圧縮機
14 凝縮器
15 膨張弁
16 蒸発器
17 過冷却器
18 廃熱回収熱交換器
19 熱源供給路
20 熱源水の供給路
21 オーバーフロー路
22 熱源供給ポンプ
23 水位検出器
24 給水制御電極棒
25 補給水開始電極棒
26 補給水停止電極棒
27 水位検出器
28 低水位検出電極棒
29 出湯温度センサ
30 熱源温度センサ
H1 設定水位
H2 補給水開始水位
H3 補給水停止水位
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Supply water heating system 2 Boiler 3 Supply water tank 4 Heat pump 5 Heating unit 6 Supply water tank 7 Heat source water tank 8 Pump 9 Supply water path 10 Supply water path 11 Supply water pump 12 Supply water pump 13 Compressor 14 Condenser 15 Expansion valve 16 Evaporation 17 Supercooler 18 Waste heat recovery heat exchanger 19 Heat source supply path 20 Heat source water supply path 21 Overflow path 22 Heat source supply pump 23 Water level detector 24 Water supply control electrode rod 25 Supply water start electrode rod 26 Supply water stop electrode rod 27 Water level detector 28 Low water level detection electrode rod 29 Hot water temperature sensor 30 Heat source temperature sensor H1 Set water level H2 Makeup water start water level H3 Makeup water stop water level

Claims (7)

少なくとも一部で並列な複数の給水路を介して給水される給水タンクと、
前記各給水路に設けられ、前記給水タンクへの給水を加温するヒートポンプと、
前記給水タンク内の段階的に異なる複数の設定水位を検出する水位検出器と、
この水位検出器の検出信号に基づき、前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を下回るごとに、通水されるヒートポンプの数を増加させる制御器と
を備えることを特徴とする給水加温システム。
A water supply tank that is supplied with water through a plurality of water supply channels that are at least partially parallel;
A heat pump that is provided in each of the water supply passages and heats the water supply to the water supply tank;
A water level detector for detecting a plurality of different set water levels in stages in the water supply tank;
And a controller for increasing the number of heat pumps to be passed each time the water level in the water supply tank falls below each of the set water levels based on the detection signal of the water level detector. .
前記水位検出器の検出信号に基づき、下記(a)〜(c)のいずれかを実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の給水加温システム。
(a)前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を下回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を増加させる一方、前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を設定時間継続して上回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を減少させる。
(b)前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を設定時間継続して下回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を増加させる一方、前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を上回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を減少させる。
(c)前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を設定時間継続して下回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を増加させる一方、前記給水タンク内の水位が前記各設定水位を設定時間継続して上回るごとに、通水される前記ヒートポンプの数を減少させる。
The feed water heating system according to claim 1, wherein one of the following (a) to (c) is executed based on a detection signal of the water level detector.
(A) Each time the water level in the water supply tank falls below the set water level, the number of the heat pumps to be passed is increased, while the water level in the water tank continuously exceeds the set water level for a set time. Each time, the number of the heat pumps to be passed is reduced.
(B) Each time the water level in the water supply tank falls below the set water levels for a set time, the number of the heat pumps to be passed is increased, while the water level in the water tank exceeds the set water levels. Each time, the number of the heat pumps to be passed is reduced.
(C) Each time the water level in the water supply tank falls below the set water levels for a set time, the number of the heat pumps to be passed is increased, while the water level in the water tank sets the set water levels. Each time the time is exceeded, the number of the heat pumps to be passed is reduced.
前記給水タンクには、前記ヒートポンプを介して給水路により給水可能であると共に、前記ヒートポンプを介さずに補給水路により給水可能とされ、
前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水は、前記給水タンク内の水位が前記複数の設定水位の内の最も下方の設定水位よりも低い補給水開始水位を下回ると開始する一方、その補給水開始水位よりも高い補給水停止水位を上回ると停止する
ことを特徴とする請求項2に記載の給水加温システム。
The water supply tank can be supplied with water through the heat pump through the water supply channel, and can be supplied through the replenishment water channel without using the heat pump.
Water supply to the water supply tank via the supply water channel starts when the water level in the water supply tank falls below a supply water start water level lower than the lowest set water level of the plurality of set water levels, while replenishment thereof The supply water heating system according to claim 2, wherein the supply water heating system is stopped when a makeup water stop water level higher than a water start water level is exceeded.
前記補給水停止水位は、前記複数の設定水位の内の最も上方の設定水位よりも高い
ことを特徴とする請求項3に記載の給水加温システム。
The supply water heating system according to claim 3, wherein the makeup water stop water level is higher than an uppermost set water level among the plurality of set water levels.
前記給水タンクには、前記ヒートポンプを介して給水路により給水可能であると共に、前記ヒートポンプを介さずに補給水路により給水可能とされ、
前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水は、下記(a)〜(c)のいずれかにより制御される
ことを特徴とする請求項2に記載の給水加温システム。
(a)前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水は、前記給水タンク内の水位が前記複数の設定水位の内の最も下方の設定水位よりも低い所定水位を下回ると開始する一方、その所定水位を所定時間継続して上回ると停止する。
(b)前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水は、前記給水タンク内の水位が前記複数の設定水位の内の最も下方の設定水位よりも低い所定水位を所定時間継続して下回ると開始する一方、その所定水位を上回ると停止する。
(c)前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水は、前記給水タンク内の水位が前記複数の設定水位の内の最も下方の設定水位よりも低い所定水位を所定時間継続して下回ると開始する一方、その所定水位を所定時間継続して上回ると停止する。
The water supply tank can be supplied with water through the heat pump through the water supply channel, and can be supplied through the replenishment water channel without using the heat pump.
The water supply heating system according to claim 2, wherein water supply to the water supply tank via the makeup water channel is controlled by any one of the following (a) to (c).
(A) Water supply to the water supply tank via the makeup water channel starts when the water level in the water supply tank falls below a predetermined water level lower than the lowest set water level of the plurality of set water levels, It stops when it exceeds the predetermined water level for a predetermined time.
(B) When water is supplied to the water supply tank via the makeup water channel, the water level in the water supply tank is continuously lower than a predetermined water level lower than a lowermost set water level among the plurality of set water levels for a predetermined time. On the other hand, it stops when it exceeds the predetermined water level.
(C) When supplying water to the water supply tank via the makeup water channel, the water level in the water supply tank continuously falls below a predetermined water level lower than a lowermost set water level among the plurality of set water levels for a predetermined time. On the other hand, it stops when it exceeds the predetermined water level for a predetermined time.
前記各給水路には、前記ヒートポンプを備えた加温ユニットが設けられ、
前記各加温ユニットは、
凝縮器より上流側の前記給水路の水と、凝縮器から膨張弁への冷媒とを熱交換する過冷却器と、
この過冷却器より上流側の前記給水路の水と、蒸発器を通過後の熱源流体とを熱交換する廃熱回収熱交換器とを備え、
前記給水路を介した前記給水タンクへの給水中、前記凝縮器の出口側水温を目標温度に維持するように、前記給水路を介した前記給水タンクへの給水流量を調整する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の給水加温システム。
Each water supply path is provided with a heating unit equipped with the heat pump,
Each heating unit is
A supercooler for exchanging heat between the water in the water supply channel upstream of the condenser and the refrigerant from the condenser to the expansion valve;
A waste heat recovery heat exchanger that exchanges heat between the water in the water supply channel upstream of the subcooler and the heat source fluid after passing through the evaporator;
Adjusting the water supply flow rate to the water supply tank via the water supply path so as to maintain the outlet water temperature of the condenser at a target temperature during water supply to the water supply tank via the water supply path. The feed water warming system according to any one of claims 1 to 5.
前記各加温ユニットは、前記給水路を介した前記給水タンクへの給水中、前記蒸発器への熱源流体温度が設定温度以上になると、前記ヒートポンプを停止させた状態で、前記給水路を介して前記給水タンクへ給水する
ことを特徴とする請求項6に記載の給水加温システム。
Each of the heating units is configured to stop the heat pump when the heat source fluid temperature to the evaporator becomes equal to or higher than a set temperature during water supply to the water supply tank via the water supply path, and to stop the heat pump. The water supply warming system according to claim 6, wherein water is supplied to the water supply tank.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017032224A (en) * 2015-08-03 2017-02-09 三浦工業株式会社 Heated water manufacturing system
JP2017146032A (en) * 2016-02-18 2017-08-24 三浦工業株式会社 Feedwater heating system
JP2018105596A (en) * 2016-12-28 2018-07-05 富士電機株式会社 Steam generation system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017032224A (en) * 2015-08-03 2017-02-09 三浦工業株式会社 Heated water manufacturing system
JP2017146032A (en) * 2016-02-18 2017-08-24 三浦工業株式会社 Feedwater heating system
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