JP2015183987A - Hot water supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給湯需要へと熱媒体を供給する給湯システムの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a hot water supply system that supplies a heat medium to hot water supply demand.
従来、給湯需要へと熱媒体を供給する給湯システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。 Conventionally, the technology of the hot water supply system which supplies a heat medium to the hot water supply demand is known. For example, as described in Patent Document 1.
特許文献1には、熱源(ガスバーナ)と、熱源の上方に配置された一次熱交換器と、当該一次熱交換器のさらに上方に配置された二次熱交換器と、を具備する給湯システム(給湯器)が開示されている。外部から供給されてくる熱媒体(水)は、二次熱交換器及び一次熱交換器を順に流通した後、給湯需要(例えば、浴室、台所のカラン等)に供給される。 Patent Document 1 discloses a hot water supply system including a heat source (gas burner), a primary heat exchanger disposed above the heat source, and a secondary heat exchanger disposed further above the primary heat exchanger ( A water heater) is disclosed. The heat medium (water) supplied from the outside flows through the secondary heat exchanger and the primary heat exchanger in order, and then is supplied to hot water supply demand (for example, bathroom, kitchen currant, etc.).
この際、熱源によって温められた空気によって、一次熱交換器は高温に温められている。また、一次熱交換器を通過して温度が低下した空気(排気)の熱によって、二次熱交換器もまた温められている。熱媒体は、まず二次熱交換器で予め温められた後に、一次熱交換器でさらに高温に温められ、給湯需要へと供給される。このように、特許文献1に記載の技術では、一次熱交換器を通過した後の排気中の熱(排熱)を利用して、二次熱交換器において予め水を温めている。これによって、効率良く水を温めることができる。 At this time, the primary heat exchanger is warmed to a high temperature by the air warmed by the heat source. In addition, the secondary heat exchanger is also warmed by the heat of the air (exhaust gas) whose temperature has dropped after passing through the primary heat exchanger. The heat medium is first warmed in advance by the secondary heat exchanger, then warmed to a higher temperature by the primary heat exchanger, and supplied to the hot water supply demand. Thus, in the technique described in Patent Document 1, water is preliminarily warmed in the secondary heat exchanger using heat (exhaust heat) in the exhaust gas after passing through the primary heat exchanger. Thereby, water can be warmed efficiently.
しかしながら、このような給湯システムでは、さらなる高効率化が望まれている。 However, in such a hot water supply system, higher efficiency is desired.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、高効率化を図ることが可能な給湯システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above situation, and a problem to be solved is to provide a hot water supply system capable of achieving high efficiency.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、熱の供給源である第一熱源と、内部を流通する熱媒体に、前記第一熱源からの熱を供給する一次熱交換器と、前記一次熱交換器から供給される熱媒体を流通させる第一管路と、前記第一管路の中途部に設けられ、前記第一管路を流通する熱媒体と第一給湯需要へと供給される熱媒体との間で熱交換可能な第一給湯熱交換器と、前記第一管路から供給されて内部を流通する熱媒体に、前記第一熱源からの熱のうち、前記一次熱交換器において熱媒体に供給されなかった熱を供給する二次熱交換器と、前記二次熱交換器から供給される熱媒体を流通させる第二管路と、前記第二管路の中途部に設けられ、前記第二管路を流通する熱媒体と第二給湯需要へと供給される熱媒体との間で熱交換可能な第二給湯熱交換器と、を具備するものである。 Specifically, in claim 1, a first heat source that is a heat supply source, a primary heat exchanger that supplies heat from the first heat source to a heat medium that circulates inside, and a supply from the primary heat exchanger. Between the first conduit for circulating the heat medium to be circulated, and the heat medium provided in the middle of the first conduit and circulated through the first conduit and the heat medium supplied to the first hot water supply demand Supply heat to the heat medium in the primary heat exchanger out of the heat from the first heat source to the first hot water heat exchanger that can exchange heat with the heat medium that is supplied from the first pipe and circulates inside A secondary heat exchanger that supplies heat that has not been generated, a second pipe that circulates the heat medium supplied from the secondary heat exchanger, and a second pipe that is provided in the middle of the second pipe, A second hot water supply heat exchanger capable of exchanging heat between the heat medium flowing through the pipeline and the heat medium supplied to the second hot water supply demand; It is intended to comprise.
請求項2においては、前記一次熱交換器へと供給する熱媒体を貯溜する蓄熱タンクと、前記第二管路から供給されて内部を流通する熱媒体に、前記第一熱源からの熱のうち、前記一次熱交換器及び前記二次熱交換器において熱媒体に供給されなかった熱を供給する三次熱交換器と、前記三次熱交換器から供給される熱媒体を前記蓄熱タンクへと供給する戻り管路と、をさらに具備するものである。
In
請求項3においては、熱の供給源であり、前記蓄熱タンクに貯溜された熱媒体に熱を供給する複数の第二熱源をさらに具備し、前記蓄熱タンクは、前記複数の第二熱源のそれぞれに対応して複数設けられるものである。 According to a third aspect of the present invention, the heat storage tank further includes a plurality of second heat sources that supply heat to the heat medium stored in the heat storage tank, and the heat storage tank includes the plurality of second heat sources. A plurality of them are provided corresponding to the above.
請求項4においては、前記一次熱交換器から供給される熱媒体の少なくとも一部を、前記第一給湯熱交換器及び前記二次熱交換器を介することなく、前記第二給湯熱交換器へと流通させることが可能なバイパス管路をさらに具備するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, at least a part of the heat medium supplied from the primary heat exchanger is transferred to the second hot water supply heat exchanger without passing through the first hot water supply heat exchanger and the secondary heat exchanger. And a bypass pipe line that can be circulated.
請求項5においては、前記バイパス管路を流通する熱媒体の流量を調節するバイパス流量制御弁と、前記第一給湯熱交換器から前記第一給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第一温度検出手段と、前記第二給湯熱交換器から前記第二給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第二温度検出手段と、前記第一温度検出手段及び前記第二温度検出手段により検出される温度に基づいて前記バイパス流量制御弁の動作を制御する制御装置と、をさらに具備するものである。
In
請求項6においては、前記一次熱交換器へと供給される熱媒体の流量を調節する供給流量制御弁と、前記第一給湯熱交換器から前記第一給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第一温度検出手段と、前記第二給湯熱交換器から前記第二給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第二温度検出手段と、前記第一温度検出手段及び前記第二温度検出手段により検出される温度に基づいて前記供給流量制御弁の動作を制御する制御装置と、をさらに具備するものである。 In Claim 6, the supply flow rate control valve which adjusts the flow volume of the heat medium supplied to the primary heat exchanger, and the heat medium supplied from the first hot water supply heat exchanger to the first hot water supply demand First temperature detection means for detecting temperature, second temperature detection means for detecting the temperature of the heat medium supplied from the second hot water supply heat exchanger to the second hot water supply demand, the first temperature detection means, And a control device that controls the operation of the supply flow rate control valve based on the temperature detected by the second temperature detection means.
請求項7においては、前記バイパス管路を流通する熱媒体の流量を調節するバイパス流量制御弁と、前記一次熱交換器へと供給される熱媒体の流量を調節する供給流量制御弁と、前記第一給湯熱交換器から前記第一給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第一温度検出手段と、前記第二給湯熱交換器から前記第二給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第二温度検出手段と、前記第一温度検出手段及び前記第二温度検出手段により検出される温度に基づいて前記バイパス流量制御弁及び前記供給流量制御弁の動作を制御する制御装置と、をさらに具備するものである。 In claim 7, a bypass flow rate control valve for adjusting a flow rate of the heat medium flowing through the bypass pipe, a supply flow rate control valve for adjusting a flow rate of the heat medium supplied to the primary heat exchanger, First temperature detection means for detecting the temperature of the heat medium supplied from the first hot water supply heat exchanger to the first hot water supply demand, and heat supplied from the second hot water supply heat exchanger to the second hot water supply demand Second temperature detection means for detecting the temperature of the medium, and the operations of the bypass flow rate control valve and the supply flow rate control valve are controlled based on the temperatures detected by the first temperature detection means and the second temperature detection means. And a control device.
請求項8においては、前記第一給湯需要又は前記第二給湯需要は、少なくともデシカント空調機を含むものである。 In claim 8, the first hot water supply demand or the second hot water supply demand includes at least a desiccant air conditioner.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、第一給湯熱交換器において熱を奪われた熱媒体を、一次熱交換器において熱媒体に供給されなかった熱を用いて再度温めることで、高効率化を図ることができる。 In claim 1, the heat medium deprived of heat in the first hot water supply heat exchanger is reheated using heat that has not been supplied to the heat medium in the primary heat exchanger, thereby achieving high efficiency. it can.
請求項2においては、第二給湯熱交換器において熱を奪われた熱媒体を、一次熱交換器及び二次熱交換器において熱媒体に供給されなかった熱を用いて再度温め、蓄熱タンクへと戻すことで、当該蓄熱タンク内の熱媒体の温度を上昇させることができ、ひいては高効率化を図ることができる。
In
請求項3においては、複数の第二熱源に対応して設けられた複数の蓄熱タンクに貯溜された熱媒体を利用することができる。
In
請求項4においては、第一給湯熱交換器において熱を奪われる前の熱媒体を第二給湯熱交換器へと供給することで、第二給湯需要へ多くの熱を供給することが可能となる。 In claim 4, it is possible to supply a large amount of heat to the second hot water supply demand by supplying the heat medium before deprived of heat in the first hot water supply heat exchanger to the second hot water supply heat exchanger. Become.
請求項5においては、第一給湯需要及び第二給湯需要へと供給される熱媒体の温度に応じて、当該第一給湯需要及び第二給湯需要へとそれぞれ供給される熱量を調節することができる。
In
請求項6においては、第一給湯需要及び第二給湯需要へと供給される熱媒体の温度に応じて、当該第一給湯需要及び第二給湯需要へと供給される熱量の総量を調節することができる。 In claim 6, adjusting the total amount of heat supplied to the first hot water supply demand and the second hot water supply demand according to the temperature of the heat medium supplied to the first hot water supply demand and the second hot water supply demand. Can do.
請求項7においては、第一給湯需要及び第二給湯需要へと供給される熱媒体の温度に応じて、当該第一給湯需要及び第二給湯需要へとそれぞれ供給される熱量、及び当該熱量の総量を調節することができる。 In claim 7, according to the temperature of the heat medium supplied to the first hot water supply demand and the second hot water supply demand, the amount of heat supplied to the first hot water supply demand and the second hot water supply demand, respectively, The total amount can be adjusted.
請求項8においては、デシカント空調機へと熱を供給する給湯システムにおいて、高効率化を図ることができる。 In claim 8, high efficiency can be achieved in the hot water supply system for supplying heat to the desiccant air conditioner.
まず、図1及び図2を用いて、本発明に係る給湯システムの実施の一形態に係る給湯システム1について説明する。
なお、以下の説明では、比較的温度の低い水を「水」、比較的温度の高い水を「湯」と記載するが、水と湯は温度の違い以外に実質的な差異はない。
First, the hot water supply system 1 which concerns on one Embodiment of the hot water supply system which concerns on this invention is demonstrated using FIG.1 and FIG.2.
In the following description, water having a relatively low temperature is described as “water”, and water having a relatively high temperature is described as “hot water”. However, there is no substantial difference between water and hot water other than the difference in temperature.
給湯システム1は、需要家の元に設けられ、排熱等を利用して湯を沸かすと共に、給湯需要に応じて湯を供給するためのものである。ここで「需要家」とは、例えば住宅や種々の施設等、給湯需要のある全てのものを意味する。また「給湯需要」とは、例えば浴室等の、熱(温かい湯や不凍液)が使用される種々の設備を意味する。本実施形態においては、給湯需要として、浴室2及びデシカント空調機3を例に挙げて説明する。
The hot water supply system 1 is provided at the customer's site to boil hot water using exhaust heat or the like and supply hot water according to hot water supply demand. Here, the “customer” means all things having a demand for hot water supply such as a house and various facilities. The “demand for hot water supply” means various facilities where heat (hot water or antifreeze) is used, such as a bathroom. In the present embodiment, the
浴室2は、本発明に係る第一給湯需要の実施の一形態である。浴室2は入浴のための部屋である。浴室2にはシャワーや浴槽等が設けられ、当該シャワー等によって湯が使用される。
The
デシカント空調機3は、本発明に係る第二給湯需要の実施の一形態である。デシカント空調機3は、デシカント(吸湿剤)を用いて空気中の水分を除湿する空調機である。デシカント空調機3は、吸湿剤に空気中の水分を吸着させることで、除湿することができる。一方、空気中の水分を吸着した吸湿剤を温めることによって、当該吸湿剤から水分を脱着させることができ、当該吸湿剤を再生する(吸湿剤が再度水分を吸着可能な状態にする)ことができる。本実施形態においては、湯を用いて吸湿剤を温め、再生させる。
The
給湯システム1は、主として太陽熱温水システム10、ヒートポンプ給湯器20、燃料電池システム30、貯湯タンク40、補助熱源システム50、供給流量制御弁70、第一上水管路80、第一給湯管路90、第二上水管路100、第二給湯管路110、第一給湯温度センサ120、第二給湯温度センサ130及び制御装置140を具備する。
The hot water supply system 1 mainly includes a solar
図1に示す太陽熱温水システム10は、本発明に係る第二熱源の実施の一形態である。太陽熱温水システム10は、太陽熱を集熱して蓄えるものである。太陽熱温水システム10は、主として集熱パネル11を具備する。
A solar
集熱パネル11は、太陽光を受けて太陽熱を集熱し、当該熱によって熱媒体の温度を上昇させるものである。集熱パネル11は、広い面で太陽光を受けることができるように、平板状に形成される。集熱パネル11は、日当たりの良い場所(例えば、住宅の屋根の上等)に設置される。集熱パネル11で集熱された太陽熱によって、当該集熱パネル11内を流通する熱媒体(不凍液)の温度が上昇する。当該不凍液は、後述する貯湯タンク40に供給される。
The
ヒートポンプ給湯器20は、本発明に係る第二熱源の実施の一形態である。ヒートポンプ給湯器20は、ヒートポンプによって熱媒体の温度を上昇させるものである。ヒートポンプ給湯器20は、主としてヒートポンプユニット21を具備する。
The heat
ヒートポンプユニット21は、ヒートポンプによって熱を発生させ、内部の熱媒体(不凍液)の温度を上昇させるものである。ヒートポンプユニット21は、温度が上昇した不凍液を後述する貯湯タンク40に供給する。
The
燃料電池システム30は、本発明に係る第二熱源の実施の一形態である。燃料電池システム30は、燃料を用いて発電すると共に、当該発電の際に発生する熱(排熱)によって熱媒体の温度を上昇させるものである。燃料電池システム30は、主として発電ユニット31を具備する。
The
発電ユニット31は、発電ユニット31は、水素等の燃料を用いて電力を取り出す(発電する)ものである。発電ユニット31によって発電された電力は、需要家の元に設けられた種々の電気負荷(電化製品等)に供給される。発電ユニット31が発電する際には、同時に排熱が発生する。発電ユニット31は、発生した排熱によって内部の熱媒体(不凍液)の温度を上昇させ、当該不凍液を後述する貯湯タンク40に供給する。
The
貯湯タンク40は、本発明に係る蓄熱タンクの実施の一形態である。貯湯タンク40は、熱を蓄えるためのものである。貯湯タンク40は、内部に熱媒体(不凍液)を貯溜することが可能な空間を有する箱状に形成される。貯湯タンク40は、集熱パネル11、ヒートポンプユニット21及び発電ユニット31に接続される。貯湯タンク40は、集熱パネル11、ヒートポンプユニット21及び発電ユニット31から供給される温められた不凍液を蓄えることによって、熱を蓄えることができる。
The hot
補助熱源システム50は、供給される熱媒体を必要に応じて温め、当該熱媒体の熱を給湯需要へと供給するものである。補助熱源システム50は、主として筐体51、ガスバーナ52、供給管路53、一次熱交換器54、第一管路55、二次熱交換器56、第二管路57、三次熱交換器58、戻り管路59、第一給湯熱交換器60、第二給湯熱交換器61及びバイパス管路62を具備する。
The auxiliary
筐体51は、補助熱源システム50の各部を収容するものである。筐体51は、内部に空間を有する箱状に形成される。
The
ガスバーナ52は、本発明に係る第一熱源の実施の一形態である。ガスバーナ52は、外部から供給される燃料を燃焼させ、熱を発生させる。ガスバーナ52は、筐体51内の下部に配置される。ガスバーナ52で発生された熱によって、当該ガスバーナ52の周囲の空気が高温になる。当該高温の空気は、上昇しながら、後述する一次熱交換器54、二次熱交換器56及び三次熱交換器58を順に温める。
The
供給管路53は、貯湯タンク40内に貯溜された不凍液を筐体51内(より詳細には、後述する一次熱交換器54)へと供給するものである。供給管路53の一端は貯湯タンク40に接続される。供給管路53の他端は筐体51内まで延びるように設けられ、後述する一次熱交換器54に接続される。供給管路53の中途部には図示しないポンプが設けられる。当該ポンプが駆動されることにより、貯湯タンク40内に貯溜された不凍液が供給管路53を介して一次熱交換器54へと供給される。
The
一次熱交換器54は、内部を流通する不凍液に、ガスバーナ52で発生された熱を供給するものである。一次熱交換器54は、蛇行するように配管を配置することで形成される。一次熱交換器54は、ガスバーナ52の上方に配置される。一次熱交換器54の一端は供給管路53の他端に接続される。一次熱交換器54は、ガスバーナ52で熱せられて上昇してくる高温の空気によって温められ、内部を流通する不凍液に当該熱を供給する。これによって、一次熱交換器54内を流通する不凍液の温度が上昇する。
The
第一管路55は、一次熱交換器54から供給される不凍液を、筐体51の外部を介して再び筐体51内(より詳細には、後述する二次熱交換器56)へと供給するものである。第一管路55の一端は一次熱交換器54の他端に接続される。第一管路55の他端は後述する二次熱交換器56に接続される。第一管路55の中途部は、筐体51の外部に配置される。
The
二次熱交換器56は、内部を流通する不凍液に、ガスバーナ52で発生された熱を供給するものである。二次熱交換器56は、蛇行するように配管を配置することで形成される。二次熱交換器56は、一次熱交換器54の上方に配置される。二次熱交換器56の一端は第一管路55の他端に接続される。二次熱交換器56は、ガスバーナ52で熱せられて上昇してくる高温の空気によって温められ、内部を流通する不凍液に当該熱を供給する。これによって、二次熱交換器56内を流通する不凍液の温度が上昇する。
The
なお、ガスバーナ52で熱せられて上昇してくる空気は、一次熱交換器54を介して二次熱交換器56へと到達する。空気が一次熱交換器54を通過する際に、当該空気の熱の一部は当該一次熱交換器54内の不凍液に供給されている。このため、二次熱交換器56に到達する空気の温度は、一次熱交換器54に到達する空気の温度よりも低くなる。
The air that is heated by the
第二管路57は、二次熱交換器56から供給される不凍液を、筐体51の外部を介して再び筐体51内(より詳細には、後述する三次熱交換器58)へと供給するものである。第二管路57の一端は二次熱交換器56の他端に接続される。第二管路57の他端は後述する三次熱交換器58に接続される。第二管路57の中途部は、筐体51の外部に配置される。
The
三次熱交換器58は、内部を流通する不凍液に、ガスバーナ52で発生された熱を供給するものである。三次熱交換器58は、蛇行するように(不図視)配管を配置することで形成される。三次熱交換器58は、二次熱交換器56の上方に配置される。三次熱交換器58の一端は第二管路57の他端に接続される。三次熱交換器58は、ガスバーナ52で熱せられて上昇してくる高温の空気によって温められ、内部を流通する不凍液に当該熱を供給する。これによって、三次熱交換器58内を流通する不凍液の温度が上昇する。
The
なお、ガスバーナ52で熱せられて上昇してくる空気は、二次熱交換器56を介して三次熱交換器58へと到達する。空気が二次熱交換器56を通過する際に、当該空気の熱の一部は当該二次熱交換器56内の不凍液に供給されている。このため、三次熱交換器58に到達する空気の温度は、二次熱交換器56に到達する空気の温度よりも低くなる。
The air that is heated by the
戻り管路59は、三次熱交換器58から供給される不凍液を貯湯タンク40へと供給する(戻す)ものである。戻り管路59の一端は三次熱交換器58の他端に接続される。戻り管路59の他端は筐体51の外部まで延びるように設けられ、貯湯タンク40に接続される。
The
第一給湯熱交換器60は、第一管路55内を流通する不凍液と、浴室2へと供給される熱媒体(水(湯))との間で熱交換を行うものである。第一給湯熱交換器60は、第一管路55の中途部(筐体51の外部に位置する部分)に設けられる。
The first hot water
第二給湯熱交換器61は、第二管路57内を流通する不凍液と、デシカント空調機3へと供給される熱媒体(水(湯))との間で熱交換を行うものである。第二給湯熱交換器61は、第二管路57の中途部(筐体51の外部に位置する部分)に設けられる。
The second hot water
バイパス管路62は、一次熱交換器54から供給される不凍液を、第一給湯熱交換器60及び二次熱交換器56を介することなく第二給湯熱交換器61へと流通させるためのものである。バイパス管路62の一端は、第一管路55の中途部(第一給湯熱交換器60よりも上流側)に接続される。バイパス管路62の他端は、第二管路57の中途部(第二給湯熱交換器61よりも上流側)に接続される。第一管路55からバイパス管路62へと流入した不凍液は、当該バイパス管路62の他端から第二管路57へと供給される。これによって、当該不凍液は、第一給湯熱交換器60及び二次熱交換器56を介することなく第二給湯熱交換器61へと供給されることになる。バイパス管路62の一端(第一管路55との接続部)には、バイパス流量制御弁62aが設けられる。
The
バイパス流量制御弁62aは、バイパス管路62を流通する不凍液の流量を調節するものである。バイパス流量制御弁62aは、バイパス管路62と第一管路55との接続部に設けられる。バイパス流量制御弁62aは、バイパス管路62の流路の面積を調節することで、当該バイパス管路62を流通する不凍液の流量を調節することができる。これによって、一次熱交換器54から供給される不凍液のうち、第一管路55を介して第一給湯熱交換器60へと供給される不凍液と、バイパス管路62を介して第二給湯熱交換器61へと供給される不凍液と、の割合を調節することができる。
The bypass flow
供給流量制御弁70は、供給管路53を流通する不凍液の流量を調節するものである。供給流量制御弁70は、供給管路53の中途部に設けられる。供給流量制御弁70は、供給管路53の流路の面積を調節することで、当該供給管路53を流通する不凍液の流量を調節することができる。これによって、貯湯タンク40から一次熱交換器54へと供給される不凍液の流量を調節することができる。
The supply flow
第一上水管路80は、第一給湯熱交換器60へと上水(熱媒体)を供給するものである。第一上水管路80の一端は、第一給湯熱交換器60に接続される。
The first
第一給湯管路90は、第一給湯熱交換器60から浴室2へと湯を供給するものである。第一給湯管路90の一端は第一給湯熱交換器60に接続される。第一給湯管路90の他端は浴室2に接続される。
The first hot water
第一給湯熱交換器60は、第一管路55を流通する不凍液の熱を、第一上水管路80から供給される上水に供給(熱交換)する。これによって、当該上水の温度が上昇し、湯が沸かされる。当該湯は、第一給湯管路90を介して浴室2へと供給される。
The first hot water
第二上水管路100は、第二給湯熱交換器61へと上水(熱媒体)を供給するものである。第二上水管路100の一端は、第二給湯熱交換器61に接続される。
The second water
第二給湯管路110は、第二給湯熱交換器61からデシカント空調機3へと湯を供給するものである。第二給湯管路110の一端は第二給湯熱交換器61に接続される。第二給湯管路110の他端はデシカント空調機3に接続される。
The second hot
第二給湯熱交換器61は、第二管路57を流通する不凍液の熱を、第二上水管路100から供給される上水に供給(熱交換)する。これによって、当該上水の温度が上昇し、湯が沸かされる。当該湯は、第二給湯管路110を介してデシカント空調機3へと供給される。
The second hot water
第一給湯温度センサ120は、本発明に係る第一温度検出手段の実施の一形態である。第一給湯温度センサ120は、第一給湯熱交換器60から浴室2へと供給される湯の温度を検出するものである。第一給湯温度センサ120は第一給湯管路90の中途部に設けられる。第一給湯温度センサ120は、第一給湯管路90を流通する湯の温度を検出することにより、浴室2へと供給される湯の温度を検出することができる。
The first hot
第二給湯温度センサ130は、本発明に係る第二温度検出手段の実施の一形態である。第二給湯温度センサ130は、第二給湯熱交換器61からデシカント空調機3へと供給される湯の温度を検出するものである。第二給湯温度センサ130は第二給湯管路110の中途部に設けられる。第二給湯温度センサ130は、第二給湯管路110を流通する湯の温度を検出することにより、デシカント空調機3へと供給される湯の温度を検出することができる。
The second hot
図2に示す制御装置140は、給湯システム1(特に、補助熱源システム50)の動作を制御するものである。制御装置140は、主としてCPU等の演算処理装置、RAMやROM等の記憶装置、I/O等の入出力装置、並びにモニター等の表示装置等により構成される。制御装置140には、給湯システム1の動作を制御するための種々の情報やプログラム等が予め記憶される。
The
制御装置140は浴室2に接続され、当該浴室2において要求される熱量(湯の温度及び量)に関する信号を受信することができる。
制御装置140はデシカント空調機3に接続され、当該デシカント空調機3において要求される熱量(湯の温度及び量)に関する信号を受信することができる。
制御装置140は第一給湯温度センサ120に接続され、浴室2へと供給される湯の温度に関する信号を受信することができる。
制御装置140は第二給湯温度センサ130に接続され、デシカント空調機3へと供給される湯の温度に関する信号を受信することができる。
制御装置140はバイパス流量制御弁62aに接続され、当該バイパス流量制御弁62aの動作(バイパス管路62を流通する不凍液の流量)を制御することができる。
制御装置140は供給流量制御弁70に接続され、当該供給流量制御弁70の動作(供給管路53を流通する不凍液の流量)を制御することができる。
The
The
The
The
The
The
以下では、図1及び図2を用いて、上述の如く構成された給湯システム1の動作の概要について説明する。 Below, the outline | summary of operation | movement of the hot water supply system 1 comprised as mentioned above is demonstrated using FIG.1 and FIG.2.
太陽熱温水システム10、ヒートポンプ給湯器20及び燃料電池システム30によって温められた不凍液は、貯湯タンク40内に貯溜される。当該不凍液は、給湯需要(浴室2及びデシカント空調機3)からの湯の要求に応じて、補助熱源システム50の第一給湯熱交換器60及び第二給湯熱交換器61に供給される。当該第一給湯熱交換器60及び第二給湯熱交換器61において、不凍液の熱が上水へと供給され、温度が上昇した上水(湯)が浴室2及びデシカント空調機3へとそれぞれ供給される。
The antifreeze liquid heated by the solar
この際、貯湯タンク40内の不凍液の温度が低い場合には、補助熱源システム50において当該不凍液が温められる。具体的には、貯湯タンク40から供給された不凍液は、一次熱交換器54において温められた後に第一給湯熱交換器60に供給される。
At this time, if the temperature of the antifreeze liquid in the hot
また、第一給湯熱交換器60を流通した不凍液は、二次熱交換器56において再び温められた後に第二給湯熱交換器61に供給される。この際、必要に応じて、一次熱交換器54において温められた不凍液の一部が、バイパス管路62を介して第二給湯熱交換器61に供給される。
The antifreeze liquid that has passed through the first hot water
このようにして、貯湯タンク40内の不凍液の温度が、給湯需要からの湯の要求に対して十分高温でない場合には、当該補助熱源システム50において不凍液が温められる。当該不凍液を第一給湯熱交換器60及び第二給湯熱交換器61に供給することで、給湯需要に十分な熱(要求に応じた温度及び量の湯)を供給することができる。
In this way, when the temperature of the antifreeze liquid in the hot
さらに、第二給湯熱交換器61を流通した不凍液は、三次熱交換器58において再び温められた後に貯湯タンク40へと戻される。このように、一次熱交換器54及び二次熱交換器56で不凍液に供給されなかった熱(排熱)を、貯湯タンク40へと戻される不凍液に供給することができる。これによって、排熱を利用して貯湯タンク40内の不凍液の温度を上昇させることができ、エネルギー効率の向上を図ることができる。
Further, the antifreeze liquid flowing through the second hot water
以下では、図3及び図4を用いて、従来の一般的な給湯システム(補助熱源システム250)及び本実施形態に係る給湯システム1(補助熱源システム50)による給湯の様子の違いについて、一例を挙げて説明する。 Below, using FIG.3 and FIG.4, it is an example about the difference in the mode of the hot water supply by the conventional general hot water supply system (auxiliary heat source system 250) and the hot water supply system 1 (auxiliary heat source system 50) which concerns on this embodiment. I will give you a description.
まず、図3を用いて、一般的な給湯システム(特に、補助熱源システム250)の構成について簡単に説明する。 First, the configuration of a general hot water supply system (particularly, the auxiliary heat source system 250) will be briefly described with reference to FIG.
補助熱源システム250は、供給熱交換器263、ガスバーナ252、供給管路253、一次熱交換器254及び二次熱交換器256を具備する。
The auxiliary
供給熱交換器263には、図示しない上水管路を介して上水が供給される。供給熱交換器263は、貯湯タンク40に貯溜された不凍液の熱を上水へと供給する。当該上水は、供給管路253を介して二次熱交換器256へと供給される。二次熱交換器256を流通した上水は、当該二次熱交換器256の下方に配置された一次熱交換器254へと供給される。一次熱交換器254及び二次熱交換器256を流通する上水は、一次熱交換器254の下方に配置されたガスバーナ52からの熱(高温の空気)によって温められる。
The
一次熱交換器254を流通した上水(湯)は、浴室2に接続された第一給湯管路290と、デシカント空調機3に接続された第二給湯管路310と、に分岐して供給される。第一給湯管路290を流通する湯には、第一上水管路280を介して上水が混ぜ合わされ、当該湯が浴室2へと供給される。第二給湯管路310を流通する湯には、第二上水管路300を介して上水が混ぜ合わされ、当該湯がデシカント空調機3へと供給される。
The hot water (hot water) that has circulated through the
次に、上述の一般的な給湯システム及び本実施形態に係る給湯システム1を用いて給湯需要(浴室2及びデシカント空調機3)に湯を供給する際の、熱媒体(不凍液や湯等)の温度及び流量の違いについて説明する。なお、以下の説明の前提として、浴室2及びデシカント空調機3に、それぞれ40(℃)の湯を120(L)ずつ供給するものとする。また、貯湯タンク40から補助熱源システム50(補助熱源システム250)へと供給される不凍液(水)の温度は20(℃)、上水の温度は15(℃)、一次熱交換器54(一次熱交換器254)を流通した不凍液(湯)の温度は75(℃)になるものとする。
Next, when supplying hot water to the hot water supply demand (
まず、図3を用いて、一般的な給湯システムを用いて給湯需要に湯を供給する様子について説明する。なお、補助熱源システム250において、ガスバーナ252から一次熱交換器254へと供給される空気の温度は1500(℃)、一次熱交換器254を介して二次熱交換器256へと供給される空気の温度は200(℃)であるものとする。
First, the state of supplying hot water to hot water supply demand using a general hot water supply system will be described with reference to FIG. In the auxiliary
この場合、供給熱交換器263によって20(℃)、100(L)の上水が供給管路253へと供給される。当該上水は、二次熱交換器256及び一次熱交換器254を順に流通することで、75(℃)まで温められる。当該上水(湯)は2つに分岐され、第一給湯管路290及び第二給湯管路310へとそれぞれ50(L)ずつ供給される。
In this case, 20 (° C.) and 100 (L) of clean water is supplied to the
第一給湯管路290へと供給された湯には、第一上水管路280を介して15(℃)、70(L)の上水が混ぜ合わされ、40(℃)、120(L)になった湯が浴室2へと供給される。
また、第二給湯管路310へと供給された湯には、第二上水管路300を介して15(℃)、70(L)の上水が混ぜ合わされ、40(℃)、120(L)になった湯がデシカント空調機3へと供給される。
The hot water supplied to the first hot water
Moreover, the hot water supplied to the second hot
このように、図3に示した給湯システムでは、浴室2及びデシカント空調機3にそれぞれ40(℃)の湯を120(L)ずつ供給する場合、20(℃)、100(L)の上水(供給管路253を介して二次熱交換器256へと供給される上水)が必要となる。
As described above, in the hot water supply system shown in FIG. 3, when 120 (L) hot water of 40 (° C.) is supplied to the
次に、図4を用いて、本実施形態に係る給湯システム1を用いて給湯需要に湯を供給する様子について説明する。なお、補助熱源システム50において、ガスバーナ52から一次熱交換器54へと供給される空気の温度は1500(℃)、一次熱交換器54を介して二次熱交換器56へと供給される空気の温度は200(℃)、二次熱交換器56を介して三次熱交換器58へと供給される空気の温度は80(℃)であるものとする。
Next, a state where hot water is supplied to the hot water supply demand using the hot water supply system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the auxiliary
この場合、20(℃)、100(L)の不凍液が貯湯タンク40から供給管路53へと供給される。当該不凍液は、一次熱交換器54を流通することで75(℃)まで温められる。当該不凍液は、バイパス流量制御弁62aで分岐され、一部(50(L))が第一管路55を介して第一給湯熱交換器60へと供給される。その他の不凍液(30(L))は、バイパス管路62を介して第二管路57へと供給される。
In this case, 20 (° C.) and 100 (L) antifreeze are supplied from the hot
第一給湯熱交換器60では、第一管路55を介して供給された不凍液の熱が、第一上水管路80を介して供給される上水(15(℃)、120(L))へと供給される。このようにして40(℃)まで温められた上水(湯)が浴室2へと供給される。
In the 1st hot water
また、第一給湯熱交換器60を流通して温度が下がった不凍液(15(℃)、50(L))は、二次熱交換器56を流通することで40(℃)まで温められる。当該不凍液には、バイパス管路62を介して供給される不凍液が混ぜ合わされ、53(℃)、80(L)になった不凍液が第二管路57を介して第二給湯熱交換器61へと供給される。
Further, the antifreeze liquid (15 (° C.), 50 (L)) whose temperature has been lowered through the first hot water
第二給湯熱交換器61では、第二管路57を介して供給された不凍液の熱が、第二上水管路100を介して供給される上水(15(℃)、120(L))へと供給される。このようにして40(℃)まで温められた上水(湯)がデシカント空調機3へと供給される。
In the 2nd hot water
また、第二給湯熱交換器61を流通して温度が下がった不凍液(15(℃)、80(L))は、三次熱交換器58を流通することで25(℃)まで温められる。当該不凍液は、戻り管路59を介して貯湯タンク40へと戻される。
Further, the antifreeze liquid (15 (° C.), 80 (L)) whose temperature has been lowered through the second hot water
このように、本実施形態に係る給湯システム1では、浴室2及びデシカント空調機3にそれぞれ40(℃)の湯を120(L)ずつ供給する場合、20(℃)、80(L)の不凍液(供給管路53を介して供給される不凍液)が必要となる。
Thus, in the hot water supply system 1 according to the present embodiment, when supplying 40 (° C.) hot water 120 (L) to the
一般的な給湯システム(図3参照)と本実施形態に係る給湯システム1(図4参照)を比較する。一般的な給湯システムでは20(℃)の水が100(L)必要(供給管路253を介して二次熱交換器256等へと供給される)のに対して、本実施形態に係る給湯システム1では20(℃)の不凍液が80(L)あれば(供給管路53を介して一次熱交換器54等へと供給すれば)足りる。すなわち給湯システム1は、およそ20(%)だけエネルギー効率を向上させることができる。さらに給湯システム1では、貯湯タンク40へと戻される不凍液を三次熱交換器58で温めることができるため、当該貯湯タンク40に蓄えられる熱量を増加させることもできる。これによって、よりエネルギー効率を向上させることができる。
A general hot water supply system (see FIG. 3) and a hot water supply system 1 according to the present embodiment (see FIG. 4) will be compared. In a general hot water supply system, 100 (L) of water at 20 (° C.) is required (supplied to the
以下では、図5及び図6を用いて、上述の如く構成された給湯システム1の制御方法の一例について説明する。 Below, an example of the control method of the hot water supply system 1 comprised as mentioned above is demonstrated using FIG.5 and FIG.6.
図5に示すステップS101において、制御装置140は、浴室2において要求される熱量が0より大きいか否かを判定する。すなわち、制御装置140は、浴室2において熱(湯)が要求されているか否かを判定する。
制御装置140は、浴室2において熱(湯)が要求されていると判定した場合、ステップS102に移行する。
制御装置140は、浴室2において熱(湯)が要求されていないと判定した場合、ステップS104に移行する。
In step S101 shown in FIG. 5, the
When it is determined that heat (hot water) is requested in the
When it is determined that heat (hot water) is not requested in the
ステップS102において、制御装置140は、デシカント空調機3において要求される熱量が0より大きいか否かを判定する。すなわち、制御装置140は、デシカント空調機3において熱(湯)が要求されているか否かを判定する。
制御装置140は、デシカント空調機3において熱(湯)が要求されていると判定した場合、ステップS103に移行する。
制御装置140は、デシカント空調機3において熱(湯)が要求されていないと判定した場合、ステップS106に移行する。
In step S102, the
When it is determined that the
When it is determined that the
ステップS103において、制御装置140は、バイパス割合及び合計流量の調整方法を決定する。
ここで、「バイパス割合」とは、一次熱交換器54から第一管路55へと供給された不凍液に対する、当該第一管路55から分岐してバイパス管路62を流通する不凍液の割合を意味する。
また、「合計流量」とは、貯湯タンク40から供給管路53を介して一次熱交換器54へと供給される不凍液の流量である。
In step S103, the
Here, the “bypass ratio” is the ratio of the antifreeze liquid that branches from the
The “total flow rate” is the flow rate of the antifreeze liquid supplied from the hot
制御装置140は、図6に示す表に従って、前記バイパス割合及び前記合計流量の調整方法を決定する。図6に示す表は、浴室2へと供給される湯の温度(第一給湯温度センサ120によって検出される温度)とデシカント空調機3へと供給される湯の温度(第二給湯温度センサ130によって検出される温度)との関係に応じて、前記バイパス割合及び前記合計流量の調整方法を定めたものである。以下、図6に示す表の内容について説明する。
The
制御装置140は、浴室2及びデシカント空調機3において要求されている熱量から、当該浴室2及びデシカント空調機3へと供給すべき湯の適正な温度(目標温度)を算出する。そして制御装置140は、当該目標温度に対して、実際に浴室2及びデシカント空調機3へと供給されている湯の温度が適正(目標温度とほぼ同じ温度)であるか、高いか、又は低いかを判定する。以下、浴室2へと実際に供給されている湯の温度を「浴室温度」、デシカント空調機3へと実際に供給されている湯の温度を「デシカント温度」とそれぞれ記す。
The
制御装置140は、浴室温度が目標温度より高く、かつデシカント温度が目標温度より高いと判定した場合(図6のP1参照)、前記合計流量を減らすことを決定する。
制御装置140は、浴室温度が目標温度より高く、かつデシカント温度が適正である判定した場合(図6のP2参照)、前記合計流量を減らすと共に前記バイパス割合を増やすことを決定する。
制御装置140は、浴室温度が目標温度より高く、かつデシカント温度が目標温度より低いと判定した場合(図6のP3参照)、前記バイパス割合を増やすことを決定する。
When it is determined that the bathroom temperature is higher than the target temperature and the desiccant temperature is higher than the target temperature (see P1 in FIG. 6), the
When it is determined that the bathroom temperature is higher than the target temperature and the desiccant temperature is appropriate (see P2 in FIG. 6), the
When it is determined that the bathroom temperature is higher than the target temperature and the desiccant temperature is lower than the target temperature (see P3 in FIG. 6), the
制御装置140は、浴室温度が適正であり、かつデシカント温度が目標温度より高いと判定した場合(図6のP4参照)、前記合計流量を減らすと共に前記バイパス割合を減らすことを決定する。
制御装置140は、浴室温度が適正であり、かつデシカント温度が適正であると判定した場合(図6のP5参照)、前記合計流量及び前記バイパス流量を調整しない(現状のまま維持する)ことを決定する。
制御装置140は、浴室温度が適正であり、かつデシカント温度が目標温度より低いと判定した場合(図6のP6参照)、前記合計流量を増やすと共に前記バイパス割合を増やすことを決定する。
When it is determined that the bathroom temperature is appropriate and the desiccant temperature is higher than the target temperature (see P4 in FIG. 6), the
When it is determined that the bathroom temperature is appropriate and the desiccant temperature is appropriate (see P5 in FIG. 6), the
When it is determined that the bathroom temperature is appropriate and the desiccant temperature is lower than the target temperature (see P6 in FIG. 6), the
制御装置140は、浴室温度が目標温度より低く、かつデシカント温度が目標温度より高いと判定した場合(図6のP7参照)、前記バイパス割合を減らすことを決定する。
制御装置140は、浴室温度が目標温度より低く、かつデシカント温度が適正であると判定した場合(図6のP8参照)、前記合計流量を増やすと共に前記バイパス割合を減らすことを決定する。
制御装置140は、浴室温度が目標温度より低く、かつデシカント温度が目標温度より低いと判定した場合(図6のP9参照)、前記合計流量を増やすことを決定する。
When it is determined that the bathroom temperature is lower than the target temperature and the desiccant temperature is higher than the target temperature (see P7 in FIG. 6), the
When it is determined that the bathroom temperature is lower than the target temperature and the desiccant temperature is appropriate (see P8 in FIG. 6), the
When it is determined that the bathroom temperature is lower than the target temperature and the desiccant temperature is lower than the target temperature (see P9 in FIG. 6), the
図6に示した表に従って前記合計流量及び前記バイパス割合を調整することによって、浴室温度及びデシカント温度を目標温度に近づけることができる。 By adjusting the total flow rate and the bypass ratio according to the table shown in FIG. 6, the bathroom temperature and the desiccant temperature can be brought close to the target temperature.
制御装置140は、当該ステップS103の処理を行った後、ステップS107に移行する。
After performing the process of step S103, the
図5に示すステップS101から移行したステップS104において、制御装置140は、前記バイパス割合の調整方法を決定する。具体的には、制御装置140は、前記バイパス割合を100(%)にする、すなわち一次熱交換器54から第一管路55へと供給された不凍液全てをバイパス管路62へと流通させる旨を決定する。
制御装置140は、当該ステップS104の処理を行った後、ステップS105に移行する。
In step S104 transferred from step S101 shown in FIG. 5, the
After performing the process of step S104, the
ステップS105において、制御装置140は、デシカント空調機3において要求される熱量が0より大きいか否かを判定する。すなわち、制御装置140は、デシカント空調機3において熱(湯)が要求されているか否かを判定する。
制御装置140は、デシカント空調機3において熱(湯)が要求されていると判定した場合、ステップS107に移行する。
制御装置140は、デシカント空調機3において熱(湯)が要求されていないと判定した場合、ステップS101に移行する。
In step S105, the
When it is determined that the
When it is determined that the
ステップS102から移行したステップS106において、制御装置140は、前記バイパス割合の調整方法を決定する。具体的には、制御装置140は、前記バイパス割合を0(%)にする、すなわち一次熱交換器54から第一管路55へと供給された不凍液全てを第一給湯熱交換器60へと供給させる(バイパス管路62に不凍液を流通させない)旨を決定する。
制御装置140は、当該ステップS106の処理を行った後、ステップS107に移行する。
In step S106 transferred from step S102, the
After performing the processing of step S106, the
ステップS103、ステップS105又はステップS106から移行したステップS107において、制御装置140は、決定された前記バイパス割合及び前記合計流量の調整方法に従って、実際に当該バイパス割合及び当該合計流量を調整する。
制御装置140は、バイパス流量制御弁62aの動作を制御することによって、前記バイパス割合を調整することができる。また制御装置140は、供給流量制御弁70の動作を制御することによって、前記合計流量を調整することができる。
制御装置140は、当該ステップS107の処理を行った後、ステップS108に移行する。
In step S107 transferred from step S103, step S105, or step S106, the
The
After performing the process of step S107, the
ステップS108において、制御装置140は、浴室2において要求される熱量が変化したか否かを判定する。
制御装置140は、浴室2において要求される熱量が変化したと判定した場合、ステップS101に移行する。
制御装置140は、浴室2において要求される熱量が変化していないと判定した場合、ステップS109に移行する。
In step S108, the
When it is determined that the amount of heat required in the
When the
ステップS109において、制御装置140は、デシカント空調機3において要求される熱量が変化したか否かを判定する。
制御装置140は、デシカント空調機3において要求される熱量が変化したと判定した場合、ステップS101に移行する。
制御装置140は、デシカント空調機3において要求される熱量が変化していないと判定した場合、ステップS107に移行する。
In step S109, the
When determining that the amount of heat required in the
When it is determined that the amount of heat required in the
このように制御装置140は、浴室2及びデシカント空調機3における熱(湯)の要求の有無や(ステップS101及びステップS102)、浴室温度及びデシカント温度等に基づいて、バイパス割合及び合計流量の調整方法を決定する(ステップS103、ステップS104及びステップS106)。そして制御装置140は、決定された調整方法に従ってバイパス割合及び合計流量を調整することによって(ステップS107)、浴室温度及びデシカント温度を目標温度に近づけることができる。
In this way, the
また制御装置140は、浴室2及びデシカント空調機3において要求される熱量が変化した場合には(ステップS108及びステップS109)、再度バイパス割合及び合計流量の調整方法を決定し直す(ステップS103、ステップS104及びステップS106)。これによって、浴室2及びデシカント空調機3において要求される熱量(すなわち、目標温度)が変化した場合であっても、浴室温度及びデシカント温度を当該目標温度に近づけることができる。
Further, when the amount of heat required in the
以上の如く、本実施形態に係る給湯システム1は、
熱の供給源であるガスバーナ52(第一熱源)と、
内部を流通する不凍液(熱媒体)に、ガスバーナ52からの熱を供給する一次熱交換器54と、
一次熱交換器54から供給される不凍液を流通させる第一管路55と、
第一管路55の中途部に設けられ、第一管路55を流通する不凍液と浴室2(第一給湯需要)へと供給される水(熱媒体)との間で熱交換可能な第一給湯熱交換器60と、
第一管路55から供給されて内部を流通する不凍液に、ガスバーナ52からの熱のうち、一次熱交換器54において不凍液に供給されなかった熱を供給する二次熱交換器56と、
二次熱交換器56から供給される不凍液を流通させる第二管路57と、
第二管路57の中途部に設けられ、第二管路57を流通する不凍液とデシカント空調機3(第二給湯需要)へと供給される水(熱媒体)との間で熱交換可能な第二給湯熱交換器61と、
を具備するものである。
このように構成することにより、第一給湯熱交換器60において熱を奪われた不凍液を、一次熱交換器54において不凍液に供給されなかった熱を用いて再度温めることで、高効率化を図ることができる。
As described above, the hot water supply system 1 according to the present embodiment is
A gas burner 52 (first heat source) which is a heat source;
A
A
A first heat exchanger provided in the middle of the
A
A
Heat exchange is possible between the antifreeze flowing through the
It comprises.
By configuring in this way, the antifreeze liquid that has been deprived of heat in the first hot water
また、給湯システム1は、
一次熱交換器54へと供給する不凍液を貯溜する貯湯タンク40(蓄熱タンク)と、
第二管路57から供給されて内部を流通する不凍液に、ガスバーナ52からの熱のうち、一次熱交換器54及び二次熱交換器56において不凍液に供給されなかった熱を供給する三次熱交換器58と、
三次熱交換器58から供給される不凍液を貯湯タンク40へと供給する戻り管路59と、
をさらに具備するものである。
このように構成することにより、第二給湯熱交換器61において熱を奪われた不凍液を、一次熱交換器54及び二次熱交換器56において不凍液に供給されなかった熱を用いて再度温め、貯湯タンク40へと戻すことで、当該貯湯タンク40内の不凍液の温度を上昇させることができ、ひいては高効率化を図ることができる。
The hot water supply system 1
A hot water storage tank 40 (heat storage tank) for storing the antifreeze supplied to the
Tertiary heat exchange for supplying the antifreeze supplied from the
A
Is further provided.
By configuring in this way, the antifreeze liquid that has been deprived of heat in the second hot water
また、給湯システム1は、
一次熱交換器54から供給される不凍液の少なくとも一部を、第一給湯熱交換器60及び二次熱交換器56を介することなく、第二給湯熱交換器61へと流通させることが可能なバイパス管路62をさらに具備するものである。
このように構成することにより、第一給湯熱交換器60において熱を奪われる前の不凍液を第二給湯熱交換器61へと供給することで、デシカント空調機3へ多くの熱を供給することが可能となる。
これによって、浴室2及びデシカント空調機3へと供給される熱量の調整を容易に行うことができる。
The hot water supply system 1
At least a part of the antifreeze supplied from the
By comprising in this way, supplying a lot of heat to the
Thereby, the amount of heat supplied to the
また、給湯システム1は、
バイパス管路62を流通する不凍液の流量を調節するバイパス流量制御弁62aと、
第一給湯熱交換器60から浴室2へと供給される水の温度を検出する第一給湯温度センサ120(第一温度検出手段)と、
第二給湯熱交換器61からデシカント空調機3へと供給される水の温度を検出する第二給湯温度センサ130(第二温度検出手段)と、
第一給湯温度センサ120及び第二給湯温度センサ130により検出される温度に基づいてバイパス流量制御弁62aの動作を制御する制御装置140と、
をさらに具備するものである。
このように構成することにより、浴室2及びデシカント空調機3へと供給される水の温度に応じて、当該浴室2及びデシカント空調機3へとそれぞれ供給される熱量を調節することができる。
The hot water supply system 1
A bypass flow
A first hot water temperature sensor 120 (first temperature detecting means) for detecting the temperature of the water supplied from the first hot
A second hot water supply temperature sensor 130 (second temperature detection means) for detecting the temperature of the water supplied from the second hot water
A
Is further provided.
By comprising in this way, according to the temperature of the water supplied to the
また、給湯システム1は、
一次熱交換器54へと供給される不凍液の流量を調節する供給流量制御弁70と、
第一給湯熱交換器60から浴室2へと供給される水の温度を検出する第一給湯温度センサ120と、
第二給湯熱交換器61からデシカント空調機3へと供給される水の温度を検出する第二給湯温度センサ130と、
第一給湯温度センサ120及び第二給湯温度センサ130により検出される温度に基づいて供給流量制御弁70の動作を制御する制御装置140と、
をさらに具備するものである。
このように構成することにより、浴室2及びデシカント空調機3へと供給される水の温度に応じて、当該浴室2及びデシカント空調機3へと供給される熱量の総量を調節することができる。
The hot water supply system 1
A supply flow
A first hot water
A second hot water
A
Is further provided.
By comprising in this way, according to the temperature of the water supplied to the
また、給湯システム1は、
バイパス管路62を流通する不凍液の流量を調節するバイパス流量制御弁62aと、
一次熱交換器54へと供給される不凍液の流量を調節する供給流量制御弁70と、
第一給湯熱交換器60から浴室2へと供給される水の温度を検出する第一給湯温度センサ120と、
第二給湯熱交換器61からデシカント空調機3へと供給される水の温度を検出する第二給湯温度センサ130と、
第一給湯温度センサ120及び第二給湯温度センサ130により検出される温度に基づいてバイパス流量制御弁62a及び供給流量制御弁70の動作を制御する制御装置140と、
をさらに具備するものである。
このように構成することにより、浴室2及びデシカント空調機3へと供給される水の温度に応じて、当該浴室2及びデシカント空調機3へとそれぞれ供給される熱量、及び当該熱量の総量を調節することができる。
The hot water supply system 1
A bypass flow
A supply flow
A first hot water
A second hot water
A
Is further provided.
By comprising in this way, according to the temperature of the water supplied to the
また、本発明に係る第一給湯需要又は第二給湯需要は、
少なくともデシカント空調機3を含むものである。
このように構成することにより、デシカント空調機3へと熱を供給する給湯システム1において、高効率化を図ることができる。
In addition, the first hot water supply demand or the second hot water supply demand according to the present invention is:
At least the
With such a configuration, high efficiency can be achieved in the hot water supply system 1 that supplies heat to the
なお、本実施形態においては、熱媒体として水(湯)及び不凍液を用いる構成としたが、本発明に係る熱媒体はこれに限るものではなく、任意に選択して使用することが可能である。 In this embodiment, water (hot water) and antifreeze liquid are used as the heat medium. However, the heat medium according to the present invention is not limited to this, and can be arbitrarily selected and used. .
また、図中においては、一次熱交換器54、二次熱交換器56及び三次熱交換器58を簡略化して記載しているが、実際には配管を何重にも蛇行させて形成しても良い。
In the drawing, the
また、本実施形態においては、第一熱源の実施の一形態としてガスバーナ52を例示したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、十分な熱を発生させることが可能であれば、その他の熱源を用いることも可能である。
Moreover, in this embodiment, although the
また、本実施形態においては、第一給湯需要及び第二給湯需要の実施の一形態として浴室2及びデシカント空調機3を例示したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、熱を利用する設備であれば、その他種々の設備(例えば、床暖房設備等)を用いることも可能である。
Moreover, in this embodiment, although the
また、本実施形態においては、第一給湯需要及び第二給湯需要(すなわち、浴室2及びデシカント空調機3)は異なる設備であるものとして説明したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、第一給湯需要及び第二給湯需要は同じ設備(例えば、どちらも浴室2)であっても良い。
In the present embodiment, the first hot water supply demand and the second hot water supply demand (that is, the
また、本実施形態においては、給湯システム1は、第二熱源(太陽熱温水システム10、ヒートポンプ給湯器20及び燃料電池システム30)からの熱によって温められて熱媒体(不凍液)を貯溜する貯湯タンク40を1つ具備する構成としたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、図7に示す給湯システム1のように、複数の貯湯タンク(第一貯湯タンク41、第二貯湯タンク42及び第三貯湯タンク43)を具備する構成とすることも可能である。以下、図7に示した変形例に係る給湯システム1について簡単に説明する。
In the present embodiment, the hot water supply system 1 includes a hot
図7に示した変形例に係る給湯システム1が、上記実施形態に係る給湯システム1(図1等参照)と異なる点は、貯湯タンク40に代えて第一貯湯タンク41、第二貯湯タンク42及び第三貯湯タンク43を具備する点である。
The hot water supply system 1 according to the modification shown in FIG. 7 is different from the hot water supply system 1 according to the above-described embodiment (see FIG. 1 etc.) in that instead of the hot
第一貯湯タンク41は集熱パネル11に接続され、当該集熱パネル11から供給される温められた不凍液を蓄える。第二貯湯タンク42はヒートポンプユニット21に接続され、当該ヒートポンプユニット21から供給される温められた不凍液を蓄える。第三貯湯タンク43は発電ユニット31に接続され、当該発電ユニット31から供給される温められた不凍液を蓄える。
The first hot
第一貯湯タンク41に接続された第一供給管路41a、第二貯湯タンク42に接続された第二供給管路42a及び第三貯湯タンク43に接続された第三供給管路43aは、供給管路切換弁53aを介して供給管路53に接続される。供給管路切換弁53aは、内部の流路を切り換えることで、第一供給管路41a、第二供給管路42a又は第三供給管路43aのいずれか1つと、供給管路53と、を連通することができる。
A
また、第一貯湯タンク41に接続された第一戻り管路41b、第二貯湯タンク42に接続された第二戻り管路42b及び第三貯湯タンク43に接続された第三戻り管路43bは、戻り管路切換弁59aを介して戻り管路59に接続される。戻り管路切換弁59aは、内部の流路を切り換えることで、第一戻り管路41b、第二戻り管路42b又は第三戻り管路43bのいずれか1つと、戻り管路59と、を連通することができる。
In addition, a
このように構成された変形例に係る給湯システム1においては、供給管路切換弁53aを任意に切り換えることで、第一貯湯タンク41、第二貯湯タンク42又は第三貯湯タンク43のうち任意の貯湯タンク内の不凍液を、供給管路53へと供給することができる。例えば、第一貯湯タンク41、第二貯湯タンク42又は第三貯湯タンク43のうち、貯溜された不凍液の温度が最も高い貯湯タンクから不凍液を供給することで、熱を効率良く給湯需要へと供給することができる。
In the hot water supply system 1 according to the modified example configured as described above, any one of the first hot
また、戻り管路切換弁59aを任意に切り換えることで、戻り管路59から供給される不凍液を、第一貯湯タンク41、第二貯湯タンク42又は第三貯湯タンク43のうち任意の貯湯タンクへと戻すことができる。例えば、第一貯湯タンク41、第二貯湯タンク42又は第三貯湯タンク43のうち、貯溜された不凍液の温度が最も低い貯湯タンクに、戻り管路59から供給される不凍液(すなわち、三次熱交換器58で温められた不凍液)を戻すことで、当該貯湯タンク内の不凍液の温度を上昇させることができる。
Further, by arbitrarily switching the return
以上の如く、変形例に係る給湯システム1は、
熱の供給源であり、貯湯タンク(第一貯湯タンク41、第二貯湯タンク42及び第三貯湯タンク43)に貯溜された熱媒体に熱を供給する複数の第二熱源(太陽熱温水システム10、ヒートポンプ給湯器20及び燃料電池システム30)をさらに具備し、
前記貯湯タンクは、
前記複数の第二熱源のそれぞれに対応して複数設けられるものである。
このように構成することにより、複数の第二熱源に対応して設けられた複数の貯湯タンクに貯溜された不凍液を利用することができる。
As described above, the hot water supply system 1 according to the modified example is as follows.
A plurality of second heat sources (solar
The hot water storage tank is
A plurality of second heat sources are provided corresponding to each of the plurality of second heat sources.
By comprising in this way, the antifreeze liquid stored in the some hot water storage tank provided corresponding to the some 2nd heat source can be utilized.
なお、本実施形態及び変形例においては、第二熱源の実施の一形態として太陽熱温水システム10、ヒートポンプ給湯器20及び燃料電池システム30を例示したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、第二熱源は、熱を発生させることができるものであれば良い。
In addition, in this embodiment and the modification, although the solar
1 給湯システム
2 浴室(第一給湯需要)
3 デシカント空調機(第二給湯需要)
10 太陽熱温水システム(第二熱源)
20 ヒートポンプ給湯器(第二熱源)
30 燃料電池システム(第二熱源)
40 貯湯タンク(蓄熱タンク)
52 ガスバーナ(第一熱源)
54 一次熱交換器
55 第一管路
56 二次熱交換器
57 第二管路
58 三次熱交換器
59 戻り管路
60 第一給湯熱交換器
61 第二給湯熱交換器
62 バイパス管路
62a バイパス流量制御弁
70 供給流量制御弁
120 第一給湯温度センサ(第一温度検出手段)
130 第二給湯温度センサ(第二温度検出手段)
140 制御装置
1 Hot
3 Desiccant air conditioner (second hot water supply demand)
10 Solar water heating system (second heat source)
20 Heat pump water heater (second heat source)
30 Fuel cell system (second heat source)
40 Hot water storage tank (heat storage tank)
52 Gas burner (first heat source)
54
130 Second hot water temperature sensor (second temperature detection means)
140 Controller
Claims (8)
内部を流通する熱媒体に、前記第一熱源からの熱を供給する一次熱交換器と、
前記一次熱交換器から供給される熱媒体を流通させる第一管路と、
前記第一管路の中途部に設けられ、前記第一管路を流通する熱媒体と第一給湯需要へと供給される熱媒体との間で熱交換可能な第一給湯熱交換器と、
前記第一管路から供給されて内部を流通する熱媒体に、前記第一熱源からの熱のうち、前記一次熱交換器において熱媒体に供給されなかった熱を供給する二次熱交換器と、
前記二次熱交換器から供給される熱媒体を流通させる第二管路と、
前記第二管路の中途部に設けられ、前記第二管路を流通する熱媒体と第二給湯需要へと供給される熱媒体との間で熱交換可能な第二給湯熱交換器と、
を具備する給湯システム。 A first heat source that is a source of heat;
A primary heat exchanger for supplying heat from the first heat source to a heat medium circulating in the interior;
A first conduit for circulating a heat medium supplied from the primary heat exchanger;
A first hot water supply heat exchanger that is provided in the middle of the first pipe and is capable of exchanging heat between the heat medium flowing through the first pipe and the heat medium supplied to the first hot water supply demand;
A secondary heat exchanger that supplies heat that has been supplied from the first pipe line and circulates in the interior, out of the heat from the first heat source, to the heat medium in the primary heat exchanger; ,
A second conduit for circulating the heat medium supplied from the secondary heat exchanger;
A second hot water supply heat exchanger that is provided in the middle of the second pipe and is capable of exchanging heat between the heat medium flowing through the second pipe and the heat medium supplied to the second hot water supply demand;
A hot water supply system.
前記第二管路から供給されて内部を流通する熱媒体に、前記第一熱源からの熱のうち、前記一次熱交換器及び前記二次熱交換器において熱媒体に供給されなかった熱を供給する三次熱交換器と、
前記三次熱交換器から供給される熱媒体を前記蓄熱タンクへと供給する戻り管路と、
をさらに具備する、
請求項1に記載の給湯システム。 A heat storage tank for storing a heat medium supplied to the primary heat exchanger;
Supply heat from the first heat source that has not been supplied to the heat medium in the primary heat exchanger and the secondary heat exchanger, to the heat medium that is supplied from the second pipe and flows inside. A tertiary heat exchanger,
A return pipe for supplying a heat medium supplied from the tertiary heat exchanger to the heat storage tank;
Further comprising
The hot water supply system according to claim 1.
前記蓄熱タンクは、
前記複数の第二熱源のそれぞれに対応して複数設けられる、
請求項2に記載の給湯システム。 A heat supply source, further comprising a plurality of second heat sources for supplying heat to the heat medium stored in the heat storage tank;
The heat storage tank is
A plurality are provided corresponding to each of the plurality of second heat sources,
The hot water supply system according to claim 2.
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の給湯システム。 At least a part of the heat medium supplied from the primary heat exchanger can be circulated to the second hot water supply heat exchanger without passing through the first hot water supply heat exchanger and the secondary heat exchanger. A further bypass line,
The hot water supply system according to any one of claims 1 to 3.
前記第一給湯熱交換器から前記第一給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第一温度検出手段と、
前記第二給湯熱交換器から前記第二給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第二温度検出手段と、
前記第一温度検出手段及び前記第二温度検出手段により検出される温度に基づいて前記バイパス流量制御弁の動作を制御する制御装置と、
をさらに具備する、
請求項4に記載の給湯システム。 A bypass flow rate control valve for adjusting the flow rate of the heat medium flowing through the bypass line;
First temperature detecting means for detecting the temperature of the heat medium supplied from the first hot water supply heat exchanger to the first hot water supply demand;
Second temperature detection means for detecting the temperature of the heat medium supplied from the second hot water supply heat exchanger to the second hot water supply demand;
A control device for controlling the operation of the bypass flow rate control valve based on the temperature detected by the first temperature detection means and the second temperature detection means;
Further comprising
The hot water supply system according to claim 4.
前記第一給湯熱交換器から前記第一給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第一温度検出手段と、
前記第二給湯熱交換器から前記第二給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第二温度検出手段と、
前記第一温度検出手段及び前記第二温度検出手段により検出される温度に基づいて前記供給流量制御弁の動作を制御する制御装置と、
をさらに具備する、
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の給湯システム。 A supply flow rate control valve for adjusting the flow rate of the heat medium supplied to the primary heat exchanger;
First temperature detecting means for detecting the temperature of the heat medium supplied from the first hot water supply heat exchanger to the first hot water supply demand;
Second temperature detection means for detecting the temperature of the heat medium supplied from the second hot water supply heat exchanger to the second hot water supply demand;
A control device for controlling the operation of the supply flow rate control valve based on the temperature detected by the first temperature detection means and the second temperature detection means;
Further comprising
The hot water supply system according to any one of claims 1 to 4.
前記一次熱交換器へと供給される熱媒体の流量を調節する供給流量制御弁と、
前記第一給湯熱交換器から前記第一給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第一温度検出手段と、
前記第二給湯熱交換器から前記第二給湯需要へと供給される熱媒体の温度を検出する第二温度検出手段と、
前記第一温度検出手段及び前記第二温度検出手段により検出される温度に基づいて前記バイパス流量制御弁及び前記供給流量制御弁の動作を制御する制御装置と、
をさらに具備する、
請求項4に記載の給湯システム。 A bypass flow rate control valve for adjusting the flow rate of the heat medium flowing through the bypass line;
A supply flow rate control valve for adjusting the flow rate of the heat medium supplied to the primary heat exchanger;
First temperature detecting means for detecting the temperature of the heat medium supplied from the first hot water supply heat exchanger to the first hot water supply demand;
Second temperature detection means for detecting the temperature of the heat medium supplied from the second hot water supply heat exchanger to the second hot water supply demand;
A control device for controlling operations of the bypass flow rate control valve and the supply flow rate control valve based on temperatures detected by the first temperature detection unit and the second temperature detection unit;
Further comprising
The hot water supply system according to claim 4.
少なくともデシカント空調機を含む、
請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の給湯システム。 The first hot water demand or the second hot water demand is
Including at least a desiccant air conditioner,
The hot water supply system according to any one of claims 1 to 7.
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