JP2016133225A - Hot water supply system, hot water supply program and hot water supply method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はたとえば、電気を利用するヒートポンプや、燃料ガスの燃焼熱を利用する給湯機など、複数の熱源機を用いる給湯技術に関する。
The present invention relates to a hot water supply technique using a plurality of heat source devices such as a heat pump using electricity and a hot water heater using combustion heat of fuel gas.
電気式のヒートポンプを熱源とするヒートポンプ給湯手段と、燃焼熱を利用した補助給湯手段とを併用して給湯するハイブリッド給湯システムが知られている。 2. Description of the Related Art A hybrid hot water supply system that supplies hot water using both a heat pump hot water supply unit that uses an electric heat pump as a heat source and an auxiliary hot water supply unit that uses combustion heat is known.
このハイブリッド給湯システムでは、温水を貯湯し給湯するための貯湯タンクに第1および第2の温度センサを備えるものが知られている(たとえば、特許文献1)。このシステムでは、温水分布を生じる貯湯タンク内の温水温度を異なる位置で検出することにより、第1の温度センサの検出温度で補助給湯手段の発停制御が行われ、第2の温度センサの検出温度でヒートポンプ給湯手段の発停制御が行われている。
In this hybrid hot water supply system, a hot water storage tank for storing hot water and supplying hot water is provided with first and second temperature sensors (for example, Patent Document 1). In this system, the hot water temperature in the hot water storage tank in which the hot water distribution is generated is detected at different positions, whereby the on / off control of the auxiliary hot water supply means is performed at the detected temperature of the first temperature sensor, and the detection of the second temperature sensor. The start / stop control of the heat pump hot water supply means is performed by the temperature.
このような給湯システムでは、家庭用と業務用で貯湯タンクの容量が異なる。家庭用では、一日の使用量に相当する容量たとえば、350〔リットル〕程度を貯湯する貯湯タンクが使用される。温水加熱には深夜電力を利用するのが一般的である。これに対し、業務用では、給湯需要が膨大であり、不使用時間があるとしても、予め一日の使用量に相当する容量を貯湯する貯湯タンクは大型化することになる。貯湯タンクの大型化は設置面積も大きくなり、実用性に乏しい。給湯需要が増大すれば、ヒートポンプが持つ加熱能力が対応不能となり、温水使用量を充足できないか、設定温度未満の温水供給となるおそれがある。 In such a hot water supply system, the capacity of the hot water storage tank differs between home use and business use. For home use, a hot water storage tank for storing hot water of a capacity corresponding to the daily usage, for example, about 350 [liter] is used. It is common to use late-night power for hot water heating. On the other hand, for business use, even if hot water supply demand is enormous and there is a non-use time, the hot water storage tank that stores hot water in advance corresponding to the daily usage amount will be enlarged. Increasing the size of the hot water storage tank increases the installation area and is not practical. If the demand for hot water supply increases, the heating capacity of the heat pump cannot be accommodated, and there is a possibility that the amount of hot water used cannot be satisfied, or hot water supply below the set temperature may be achieved.
そこで、本発明の第1の目的は、上記課題に鑑み、貯湯タンクの大型化や、給湯需要の変化に影響を受けることなく、効率的な安定給湯を実現することにある。 Accordingly, a first object of the present invention is to realize an efficient and stable hot water supply without being affected by an increase in the size of a hot water storage tank or a change in hot water supply demand in view of the above problems.
また、本発明の第2の目的は、上記課題に鑑み、家庭用および業務用を区別することなく、小型の貯湯タンクで給湯の安定化および高効率化を実現することにある。
A second object of the present invention is to realize stabilization and high efficiency of hot water supply in a small hot water storage tank without distinguishing between home use and business use in view of the above problems.
上記目的を達成するため、本発明の給湯システムの一側面によれば、下層側に第1の水流出口、中層側に第2の水流出口を備え、貯湯水を上層側より給湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下層側温度を検出する第1の温度センサと、前記貯湯タンクの上層側温度を検出する第2の温度センサと、前記下層側温度に基づいて動作を開始し、前記第1の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻す第1の加熱手段と、前記上層側温度に基づいて動作を開始し、前記第2の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻す第2の加熱手段とを備えればよい。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the hot water supply system of the present invention, a hot water storage tank provided with a first water outlet on the lower layer side and a second water outlet on the middle layer side and supplying hot water from the upper layer side, A first temperature sensor for detecting a lower layer side temperature of the hot water storage tank, a second temperature sensor for detecting an upper layer side temperature of the hot water storage tank, and an operation based on the lower layer side temperature, The first heating means that heats the water that flows out from the water outlet of the hot water and returns it to the upper layer side of the hot water storage tank, and the water that starts operation based on the upper layer side temperature and flows out of the second water outlet And a second heating means for returning the water to the upper layer side of the hot water storage tank.
上記給湯システムにおいて、さらに、前記貯湯タンクの中層側温度を検出する第3の温度センサとを備え、前記第2の加熱手段は、前記中層側温度に基づいて動作を停止してもよい。 The hot water supply system may further include a third temperature sensor that detects a middle layer temperature of the hot water storage tank, and the second heating unit may stop operating based on the middle layer temperature.
上記給湯システムにおいて、前記第2の加熱手段は前記第1の加熱手段より加熱能力が高い熱源機であってもよい。 In the hot water supply system, the second heating unit may be a heat source device having a heating capability higher than that of the first heating unit.
上記給湯システムにおいて、前記第1の加熱手段、前記第2の加熱手段のいずれか一方が燃料の燃焼熱を熱源に用いる給湯機であってもよい。 In the hot water supply system, any one of the first heating means and the second heating means may be a hot water heater that uses combustion heat of fuel as a heat source.
上記目的を達成するため、本発明の給湯プログラムの一側面によれば、下層側に第1の水流出口、中層側に第2の水流出口を備え、貯湯水を上層側より給湯する貯湯タンクと、該貯湯タンクの下層側温度を検出する第1の温度センサと、該貯湯タンクの上層側温度を検出する第2の温度センサとを含む給湯システムに搭載されるコンピュータに実行させるための給湯プログラムであって、前記第1の温度センサより前記下層側温度を取り込み、前記第2の温度センサより前記上層側温度を取り込み、前記下層側温度に基づき第1の加熱手段を動作させ、前記第1の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻し、前記上層側温度に基づき第2の加熱手段を動作させ、前記第2の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻す機能を前記コンピュータに実現させる。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the hot water supply program of the present invention, there is provided a hot water storage tank provided with a first water outlet on the lower layer side and a second water outlet on the middle layer side and supplying hot water from the upper layer side. A hot water supply program for causing a computer mounted in a hot water supply system to include a first temperature sensor for detecting a lower temperature of the hot water storage tank and a second temperature sensor for detecting an upper temperature of the hot water storage tank The lower temperature is taken in from the first temperature sensor, the upper temperature is taken in from the second temperature sensor, the first heating means is operated based on the lower temperature, and the first temperature sensor is operated. The water flowing out from the water outlet is heated and returned to the upper layer side of the hot water storage tank, the second heating means is operated based on the upper layer side temperature, and the water flowing out from the second water outlet is heated. Said The ability to return to the upper side of the hot water tank is realized on the computer.
上記目的を達成するため、本発明の給湯方法の一側面によれば、下層側に第1の水流出口、中層側に第2の水流出口を備え、貯湯水を上層側より給湯する貯湯タンクを設置し、前記貯湯タンクの下層側温度を検出し、前記貯湯タンクの上層側温度を検出し、前記下層側温度に基づき第1の加熱手段を動作させ、前記第1の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻し、前記上層側温度に基づき第2の加熱手段を動作させ、前記第2の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻す工程を含んでいる。
In order to achieve the above object, according to one aspect of the hot water supply method of the present invention, there is provided a hot water storage tank provided with a first water outlet on the lower layer side and a second water outlet on the middle layer side to supply hot water from the upper layer side. Installed, detected the lower layer side temperature of the hot water storage tank, detected the upper layer side temperature of the hot water storage tank, operated the first heating means based on the lower layer side temperature, and let it flow out from the first water outlet Water is heated to return to the upper layer side of the hot water storage tank, the second heating means is operated based on the upper layer side temperature, and the water discharged from the second water outlet is heated to upper the upper side of the hot water storage tank The process of returning to is included.
本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。 According to the present invention, any of the following effects can be obtained.
(1) 給湯需要を受け、貯湯タンクの温水温度が低下すれば、貯湯タンクの中層部から取り出された水を即座に加熱し、急増する給湯需要に応じることができる。 (1) If the hot water temperature in the hot water storage tank decreases due to the hot water supply demand, the water taken out from the middle layer of the hot water storage tank can be immediately heated to meet the rapidly increasing hot water supply demand.
(2) 給湯需要が変化しても出湯温度が変動することがなく、安定した出湯温度を実現することができる。 (2) The hot water temperature does not fluctuate even if the hot water supply demand changes, and a stable hot water temperature can be realized.
(3) 貯湯タンクの温水加熱を第1および第2の加熱手段に分担させ、第1および第2の加熱手段で相補的な加熱動作ができるので、給湯需要に応じた加熱動作を実現でき、貯湯タンクの容量を必要最小容量に抑えることができる。このような第1および第2の加熱手段による相補的な加熱動作で貯湯タンクの大容量化を回避することができる。 (3) Since the hot water heating of the hot water storage tank is shared by the first and second heating means, and the complementary heating operation can be performed by the first and second heating means, the heating operation according to the hot water supply demand can be realized, The capacity of the hot water storage tank can be reduced to the required minimum capacity. Such a complementary heating operation by the first and second heating means can avoid an increase in capacity of the hot water storage tank.
(4) 貯湯タンクの温水加熱を第1および第2の加熱手段に分担させているので、第1および第2の加熱手段の各加熱能力を抑制でき、貯湯タンクおよび各加熱手段の小型化を実現でき、給湯システムのコンパクト化を図ることができる。 (4) Since the hot water heating of the hot water storage tank is shared by the first and second heating means, the heating capacity of the first and second heating means can be suppressed, and the hot water storage tank and each heating means can be downsized. This can be realized and the hot water supply system can be made compact.
(5) 第1の加熱手段に加熱効率の高い熱源機、第2の加熱手段に加熱能力の高い熱源機を利用し、効率的な給湯システムを実現できる。
(5) An efficient hot water supply system can be realized by using a heat source device with high heating efficiency as the first heating means and a heat source device with high heating capacity as the second heating means.
<ハイブリッド給湯システム> <Hybrid hot water supply system>
図1は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド給湯システムを示している。図1に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されるものではない。 FIG. 1 shows a hybrid hot water supply system according to an embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 1 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration.
このハイブリッド給湯システム(以下単に「給湯システム」と称する)2には、タンク部4、第1の加熱手段としてヒートポンプ(以下「HP」と称する)6、第2の加熱手段として給湯機8が含まれる。
The hybrid hot-water supply system (hereinafter simply referred to as “hot-water supply system”) 2 includes a
タンク部4は、貯湯タンク(以下、単に「タンク」と称する)10を備え、上水Wの給水を受け、HP6および給湯機8により加熱された温水HWを貯湯するとともに、給湯需要に応じて温水HWを給湯する。
The
HP6はタンク10の下層水を流出させて加熱し、タンク10の上層側に戻す。これに対し、給湯機8はタンク10の中層水を流出させて加熱し、タンク10の上層側に戻す。
HP 6 causes the lower layer water of the
係る構成では、HP6および給湯機8によって加熱された温水HWをタンク10に貯湯し、給湯需要に応じた給湯が行える。たとえば、タンク10の下層側温度に基づき、HP6を動作させ、タンク10の上層側温度に基づき、給湯機8を動作させれば、次のような動作が可能である。
In such a configuration, the hot water HW heated by the HP 6 and the
常時、HP6の加熱能力に応じてタンク10の温水HWで蓄熱する。給湯需要が増大し、温水HWの上層側温度が低下した場合には給湯機8を動作させ、給湯機8による加熱によって温水HWの温度を上昇させ、給湯需要に応じる。つまり、HP6の加熱能力の不足分が給湯機8の加熱能力によって補完される。
At all times, the hot water HW in the
また、給湯需要がないため、タンク10の貯湯水に温度分布を生じ、上層側温度が低下した場合にも給湯機8を動作させ、給湯機8による加熱によって温水HWの温度を上昇させる。これにより、通常時の給湯需要を遙かに凌ぐ急激な給湯需要に対し、即応することができる。この場合も、HP6の加熱能力の不足分が給湯機8の加熱能力によって補完される。
Further, since there is no demand for hot water supply, a temperature distribution is generated in the hot water stored in the
このような給湯機8の補完機能を利用することで、HP6の加熱能力を補うことと相まって、タンク10の貯湯容量を低くできる。換言すれば、タンク10の貯湯容量を低減した場合の給湯需要の増減に対するHP6の加熱能力の不足を給湯機8の加熱能力により緩衝することができる。
By utilizing such a complementary function of the
<タンク10>
<
図2は、タンク10の一例を示している。このタンク10はたとえば、長大な円筒状容器であり、タンク容量はたとえば、90〔リットル〕程度である。この値は一例であり、この値に限定されるものではない。
FIG. 2 shows an example of the
このタンク10には、上層側の最上部に出湯ポート12−1、底部に給水ポート12−2が備えられ、さらに、底部に水流出ポート12−3、中部に水流出ポート12−4、上層側の出湯ポート12−1と並んで温水戻しポート12−5、12−6が備えられる。
This
出湯ポート12−1は、タンク10から温水HWを貯湯水の上層部より出湯させる。この出湯に連動し、タンク10に給水が行われる。給水ポート12−2は給水口の一例であり、この給水ポート12−2からタンク10内に上水Wが給水される。これにより、タンク10には所定量の貯湯水が維持される。
The hot water outlet port 12-1 discharges hot water HW from the
水流出ポート12−3は第1の水流出口の一例であり、この水流出ポート12−3から下層水を流出させ、HP6で加熱する。このHP6で得られる温水HWは温水戻しポート12−5よりタンク10の上層部に戻される。
The water outflow port 12-3 is an example of a first water outflow port, and lower layer water is outflowed from the water outflow port 12-3 and heated by HP6. The warm water HW obtained by the
水流出ポート12−4は第2の流出口の一例であり、この水流出ポート12−4から中層水を流出させ、給湯機8で加熱する。この給湯機8で得られた温水HWは温水戻しポート12−6よりタンク10の上層部に戻される。
The water outflow port 12-4 is an example of a second outflow port, and the middle layer water is outflowed from the water outflow port 12-4 and heated by the
このように、タンク10の上層側から給湯するとともに下層側から給水し、加熱後の温水HWは上層側に戻されるので、貯湯水の温度分布は下層側から上層側に向かって高温となる複数階層の蓄熱領域が構築される。この実施の形態では、9層の蓄熱領域を想定している。破線は仮想した蓄熱領域I、II、III ・・・IXを示している。
In this way, hot water is supplied from the upper layer side of the
そして、このタンク10には、最下層側に第1の邪魔板14−1、最上層側に第2の邪魔板14−2が配置されている。邪魔板14−1は上に凸となる湾曲形状であり、邪魔板14−2は下に凸となる湾曲形状である。したがって、邪魔板14−1は蓄熱領域I側の給水による階層蓄熱の乱れを防止し、邪魔板14−2は出湯、温水戻しによる蓄熱領域IX側の階層蓄熱の乱れを防止する。つまり、邪魔板14−1、14−2は階層蓄熱領域の防護手段であって、これによりタンク10内に安定した蓄熱領域が確保される。
And in this
このタンク10には複数の温度センサとして4組の温度センサ16−1、16−2、16−3、16−4が配置されている。温度センサ16−4は貯湯タンク10の下層側温度を検出する第1の温度センサの一例であり、温度センサ16−1はその上層側温度を検出する第2の温度センサの一例であり、温度センサ16−2はその中層側温度を検出する第3の温度センサの一例である。
In the
温度センサ16−1は、給湯機8の加熱開始温度を計測する。この温度センサ16−1では、HP6や給湯機8からの温水戻しによる温水HWの熱の影響を受けない蓄熱領域VIIIと蓄熱領域IXの境界部温度を計測している。
The temperature sensor 16-1 measures the heating start temperature of the
温度センサ16−2は給湯機8の加熱停止温度を計測する。この例では、水流出ポート12−4が蓄熱領域VIと蓄熱領域VII の境界部に配置されている。この温度センサ16−2では、水流出ポート12−4より上側としてたとえば、蓄熱領域VIと蓄熱領域VII の境界部より上側温度を計測している。
The temperature sensor 16-2 measures the heating stop temperature of the
温度センサ16−3は蓄熱状態の温度計測を行う。この例ではたとえば、蓄熱領域IVと蓄熱領域Vの境界部温度を計測している。 The temperature sensor 16-3 measures the temperature in the heat storage state. In this example, for example, the boundary temperature between the heat storage region IV and the heat storage region V is measured.
温度センサ16−4は、HP6の加熱開始温度を計測する。この例では蓄熱領域III と蓄熱領域IIの境界部温度を計測している。
The temperature sensor 16-4 measures the heating start temperature of the
このタンク10では邪魔板14−1、14−2を備えたことにより、上層部DHの蓄熱領域IXでは給湯機8からの温水戻りによる温水の乱れを考慮し、ある程度の蓄熱量が確保される。下層部DLの蓄熱領域I、IIでは短時間内でHP6の発停が繰り返されない蓄熱状態が確保されている。また、中上層部DMの蓄熱領域VII 、VIIIは短時間内で給湯機8の発停が繰り返されない蓄熱状態が確保される。
Since the
<貯湯システム2の実施例>
<Example of hot
図3は、貯湯システム2の実施例を示している。
FIG. 3 shows an embodiment of the hot
タンク部4は、HP6または給湯機8と共通の筐体を備えてもよいし、別個の筐体を備えてもよい。この筐体には温度センサ16−5が備えられる。この温度センサ16−5は、外気温度を検出する。
The
タンク10の出湯ポート12−1には出湯路18−1が接続され、この出湯路18−1からタンク10の上層水が給湯の需要箇所に給湯される。この需要箇所にはたとえば、給湯栓が備えられ、この給湯栓を開くことにより、出湯が開始される。この出湯路18−1には、タンク10側(上流側)より下流側に向かって加圧逃がし弁20−1、温度センサ16−6、16−7、混合水規制弁20−2が備えられる。この出湯路18−1にはバイパス路18−3が分岐され、給水路18−2側に接続されている。
A hot water outlet 18-1 is connected to the hot water outlet port 12-1 of the
加圧逃がし弁(バキュームブレーカー内蔵)20−1は出湯路18−1を通してタンク10の加圧状態を外気に放出させるほか、加圧破壊弁の機能を果たす。温度センサ16−6は、タンク10からの出湯水の出湯温度を検出する。温度センサ16−7は、バイパス路18−3からの上水Wと温水HWとの混合水の温度を検出する。混合水規制弁20−2は、出湯する混合水の流量を開度によって規制する。
The pressure relief valve (vacuum breaker built-in) 20-1 releases the pressurized state of the
タンク10の給水ポート12−2には給水路18−2が接続され、タンク10からの出湯に応じて上水Wが給水される。この給水路18−2には上水Wの上流側より下流側に向かって温度センサ16−8、減圧弁20−3、給水逆止弁20−4、水量センサ22−1、ミキシング弁20−5およびタンク逆止弁20−6が備えられる。温度センサ16−8は上水Wの給水温度を検出する。減圧弁20−3は上水圧の減圧に用いられる。給水逆止弁20−4は、上水Wの水源側との縁切り手段の一例であり、たとえば断水時、給水上流側が負圧となった場合、貯湯タンク10が急激な負圧にならないように機能する。水量センサ22−1は給湯時の水流、給湯または給水流量を検出する。ミキシング弁20−5は開度に応じてバイパス路18−3側に流す上水量を調整する。このバイパス路18−3側への上水量の調整により混合水温度が所定の出湯温度に調整される。タンク逆止弁20−6はタンク10から上水W側への逆流を阻止する。
A water supply path 18-2 is connected to the water supply port 12-2 of the
水流出ポート12−3および温水戻しポート12−5には第1の循環路としてヒートポンプ循環路(以下、単に「循環路」と称する)24が接続され、HP6が接続されている。この循環路24の往き管24−1側にHPポンプ26−1および温度センサ16−9、その戻り管24−2に温度センサ16−10および加熱水切替弁20−7が備えられる。往き管24−1と戻り管24−2には加熱水切替弁20−7を介してバイパス路24−3が形成されている。タンク10の貯湯水を加熱する際、HPポンプ26−1を駆動し、タンク10の下層水を流出させて循環路24からHP6に循環させる。往き管24−1、戻り管24−2に付された矢印は循環水の循環方向を示している。
A heat pump circulation path (hereinafter simply referred to as “circulation path”) 24 is connected to the water outflow port 12-3 and the hot water return port 12-5 as a first circulation path, and
温度センサ16−9はタンク10から流出した下層水の温度を検出する。温度センサ16−10はHP6で加熱された温水HWの温度を検出する。加熱水切替弁20−7は、タンク10の貯留水の加熱時、戻り管24−2の温水HWを温水戻しポート12−5に流し、タンク10の貯留水の非加熱時、戻り管24−2の温水HWを往き管24−1側に切り替える。
The temperature sensor 16-9 detects the temperature of the lower layer water that has flowed out of the
水流出ポート12−4と温水戻しポート12−6には第2の循環路として給湯機循環路(以下、単に「循環路」と称する)28が接続され、給湯機8が接続されている。この循環路28の往き管28−1側に給湯ポンプ26−2が備えられる。タンク10の貯湯水を加熱する際、給湯ポンプ26−2を駆動し、タンク10の中層水を流出させて給湯機8に循環させる。
A water heater circulation path (hereinafter simply referred to as “circulation path”) 28 is connected to the water outflow port 12-4 and the hot water return port 12-6 as a second circulation path, and the
HP6にはHP回路30、HP熱交換器32および温度センサ16−11が含まれる。HP回路30にはHP6の冷媒としてCO2を循環させる。HP熱交換器32は、HP回路30に循環する冷媒と循環路24の循環水との熱交換を行い、冷媒の熱で循環水を加熱する。温度センサ16−11は、熱交換後の循環水の温度を検出する。HP回路30にはHP熱交換機32のほか、膨張弁、空気熱交換機、圧縮機を含むたとえば、CO2冷媒サイクルが用いられる。空気熱交換機では冷媒に大気からの吸熱を行い、圧縮機では電力により冷媒の圧縮を行う。
The
給湯機8には循環路28の循環水を加熱する熱交換器34が備えられる。熱交換器34は、バーナ36の燃焼熱と循環路28の循環水との熱交換を行い、循環水を加熱する。バーナ36には燃料ガスを燃焼させるバーナを用いればよいが、燃料に灯油などの液体燃料や固体燃料を用いるバーナを用いてもよい。
The
この熱交換器34の入り側には循環路28の往き管28−1、その出側に戻り管28−2が接続されている。給湯ポンプ26−2を動作させることにより、タンク10の中層水を熱交換器34に循環させる。往き管28−1、戻り管28−2に付された矢印は循環水の循環方向を示している。
An outgoing pipe 28-1 of the
往き管28−1側には温度センサ16−12、水量センサ22−2、ミキシング弁20−8が備えられている。温度センサ16−12はタンク10から熱交換器34に入る循環水の温度を検出する。水量センサ22−2は循環水の有無、循環流量を検出する。ミキシング弁20−8は、開度に応じて往き管28−1からバイパス路28−3から戻り管20−2に循環水を循環させる。バイパス路28−3は戻り管28−2を分岐し、ミキシング弁20−8を介して往き管28−1に接続されている。
A temperature sensor 16-12, a water amount sensor 22-2, and a mixing valve 20-8 are provided on the outgoing pipe 28-1 side. The temperature sensor 16-12 detects the temperature of the circulating water that enters the
戻り管28−2側には温度センサ16−13、混合水規制弁20−9および温度センサ16−14が備えられている。温度センサ16−13は熱交換後の循環水の温度を検出する。混合水規制弁20−9は熱交換前後の混合による循環水の流量を開度によって規制する。温度センサ16−14は、熱交換前後の混合水である戻り管28−2側の循環水の温度を検出する。 On the return pipe 28-2 side, a temperature sensor 16-13, a mixed water regulating valve 20-9, and a temperature sensor 16-14 are provided. The temperature sensor 16-13 detects the temperature of the circulating water after heat exchange. The mixed water regulating valve 20-9 regulates the flow rate of circulating water by mixing before and after heat exchange according to the opening degree. The temperature sensor 16-14 detects the temperature of the circulating water on the return pipe 28-2 side, which is mixed water before and after heat exchange.
<ハイブリッド制御部> <Hybrid control unit>
この給湯システム2にはハイブリッド制御部38が備えられる。図4および図5は、このハイブリッド制御部38の一例を示している。
The hot
このハイブリッド制御部38にはタンク制御部38−1、HP制御部38−2、給湯機制御部38−3およびリモコン制御部38−4が備えられる。タンク制御部38−1は、タンク部4に備えられ、各部検出温度に基づき、タンク部4のHPポンプ26−1、給湯ポンプ26−2を含む各機能部を制御する。
The
HP制御部38−2はHP6に備えられ、HP6の機能部を制御する。給湯機制御部38−3は給湯機8に備えられ、各部検出温度に基づき、ミキシング弁20−8を含む各機能部を制御する。リモコン制御部38−4はリモコン装置48に備えられ、タンク制御部38−1、HP制御部38−2および給湯機制御部38−3と連係し、各制御部に対する指示や各制御部からの情報表示などの制御を行う。
The HP control unit 38-2 is provided in the
タンク制御部38−1は図4に示すように、コンピュータによって構成され、プロセッサ40−1、メモリ部42−1、システム通信部44−1および入出力部(I/O)46−1が備えられる。プロセッサ40−1は、メモリ部42−1に格納されたプログラムを実行し、タンク部4の機能制御、情報表示などの情報処理を行う。メモリ部42−1にはプログラムや、情報処理によって得られる制御情報が格納される。このメモリ部42−1にはハードディスクや半導体メモリなどの記録媒体を用いればよく、この記録媒体には不揮発性メモリを用いればよい。このメモリ部42−1にはROM(Read-Only Memory)やRAM(Random-Access Memory)が含まれる。
As shown in FIG. 4, the tank control unit 38-1 is configured by a computer, and includes a processor 40-1, a memory unit 42-1, a system communication unit 44-1, and an input / output unit (I / O) 46-1. It is done. The processor 40-1 executes a program stored in the memory unit 42-1, and performs information processing such as function control of the
システム通信部44−1はプロセッサ40−1の制御により、HP制御部38−2、給湯機制御部38−3およびリモコン制御部38−4と通信ケーブル50により連係され、各部間の制御情報の送受を担当する。通信ケーブル50は単一線で例示しているが実際にはタンク制御部38−1に対し、HP制御部38−2、給湯機制御部38−3およびリモコン制御部38−4の3系統の通信回路を構成している。
The system communication unit 44-1 is linked to the HP control unit 38-2, the water heater control unit 38-3 and the remote control unit 38-4 by the
I/O46−1には複数の温度センサ16−1、16−2・・・、水量センサ22−1から検出信号が取り込まれる。このI/O46−1から制御出力がHPポンプ26−1、給湯ポンプ26−2などの機能部に出力される。 The I / O 46-1 receives detection signals from a plurality of temperature sensors 16-1, 16-2,. A control output is output from this I / O 46-1 to functional units such as the HP pump 26-1 and the hot water supply pump 26-2.
HP制御部38−2は図5に示すように、コンピュータによって構成され、プロセッサ40−2、メモリ部42−2、システム通信部44−2およびI/O46−2が備えられる。プロセッサ40−2は、メモリ部42−2に格納されたプログラムを実行し、HP6の機能制御などの情報処理を行う。メモリ部42−2にはプログラムや、情報処理によって得られる制御情報が格納される。このメモリ部42−2にはハードディスクや半導体メモリなどの記録媒体を用いればよく、この記録媒体には不揮発性メモリを用いればよい。このメモリ部42−2にはROMやRAMが含まれる。
As shown in FIG. 5, the HP control unit 38-2 is configured by a computer, and includes a processor 40-2, a memory unit 42-2, a system communication unit 44-2, and an I / O 46-2. The processor 40-2 executes a program stored in the memory unit 42-2, and performs information processing such as function control of the
システム通信部44−2はプロセッサ40−2の制御により、タンク制御部38−1、給湯機制御部38−3およびリモコン制御部38−4と通信ケーブル50により連係され、各部間の制御情報の送受を担当する。
The system communication unit 44-2 is linked to the tank control unit 38-1, the water heater control unit 38-3, and the remote control unit 38-4 by the
I/O46−2には複数の温度センサ16−11などから検出信号が取り込まれる。このI/O46−2から制御出力がHP6の機能部に出力される。 Detection signals are taken into the I / O 46-2 from a plurality of temperature sensors 16-11 and the like. A control output is output from this I / O 46-2 to the functional unit of HP6.
給湯機制御部38−3はコンピュータによって構成され、プロセッサ40−3、メモリ部42−3、システム通信部44−3およびI/O46−3が備えられる。プロセッサ40−3は、メモリ部42−3に格納されたプログラムを実行し、給湯機8の機能制御などの情報処理を行う。メモリ部42−3にはプログラムや、情報処理によって得られる制御情報が格納される。このメモリ部42−3にはハードディスクや半導体メモリなどの記録媒体を用いればよく、この記録媒体には不揮発性メモリを用いればよい。このメモリ部42−3にはROMやRAMが含まれる。
The water heater control unit 38-3 is configured by a computer, and includes a processor 40-3, a memory unit 42-3, a system communication unit 44-3, and an I / O 46-3. The processor 40-3 executes a program stored in the memory unit 42-3, and performs information processing such as function control of the
システム通信部44−3はプロセッサ40−3の制御により、タンク制御部38−1、HP制御部38−2およびリモコン制御部38−4と通信ケーブル50により連係され、各部間の制御情報の送受を担当する。
The system communication unit 44-3 is linked to the tank control unit 38-1, the HP control unit 38-2, and the remote control unit 38-4 by the
I/O46−3には複数の温度センサ16−12・・・や水量センサ22−2などから検出信号が取り込まれる。このI/O46−3から制御出力が給湯機8の機能部に出力される。
Detection signals are taken into the I / O 46-3 from a plurality of temperature sensors 16-12,. A control output is output from this I / O 46-3 to the functional unit of the
リモコン制御部38−4はコンピュータによって構成され、プロセッサ40−4、メモリ部42−4、システム通信部44−4およびI/O46−4が備えられる。プロセッサ40−4は、メモリ部42−4に格納されたプログラムを実行し、リモコン装置48の機能制御や表示制御などの情報処理を行う。メモリ部42−4にはプログラムや、情報処理によって得られる制御情報が格納される。このメモリ部42−4にはハードディスクや半導体メモリなどの記録媒体を用いればよく、この記録媒体には不揮発性メモリを用いればよい。このメモリ部42−4にはROMやRAMが含まれる。
The remote control unit 38-4 is configured by a computer, and includes a processor 40-4, a memory unit 42-4, a system communication unit 44-4, and an I / O 46-4. The processor 40-4 executes a program stored in the memory unit 42-4 and performs information processing such as function control and display control of the
システム通信部44−4はプロセッサ40−4の制御により、タンク制御部38−1、HP制御部38−2および給湯機制御部38−3と通信ケーブル50により連係され、各部間の制御情報の送受を担当する。
The system communication unit 44-4 is linked to the tank control unit 38-1, the HP control unit 38-2, and the water heater control unit 38-3 by the
I/O46−4には入力スイッチ(SW)52、操作表示部54、LED表示器56などが接続されている。SW52は操作入力部の一例であり、電源投入、設定温度の入力などを行う。操作表示部54には入力情報や、リモコン装置48で受けたタンク部4、HP6または給湯機8から受けた制御情報や警告情報を表示する。この表示はたとえば、画像によって表示される。LED表示器56は緊急時の表示や、駆動中を点灯によって表示するなどの表示機能を果たす。操作表示部54にはたとえば、タッチセンサを用いればよい。
An input switch (SW) 52, an
<処理手順> <Processing procedure>
この給湯システム2の制御には、給湯制御(図6)、HP6の蓄熱制御(図7)、給湯機8の蓄熱制御(図8)が含まれる。
The control of the hot
図6は、給湯制御の処理手順を示している。この処理手順は給湯プログラムにより実行される処理や、給湯方法の一例である。 FIG. 6 shows a processing procedure for hot water supply control. This processing procedure is an example of processing executed by the hot water supply program and a hot water supply method.
給湯時、給水の有無を判定する(S101)。この給水ないし給湯の有無は、水量センサ22−1の検出により行えばよい。この給水は給湯に連動しており、給湯時、タンク10に給水が行われる。この給水がなければ(S101のNO)、給水があるまで待機する。
At the time of hot water supply, the presence or absence of water supply is determined (S101). The presence or absence of this water supply or hot water supply may be performed by detection of the water amount sensor 22-1. This water supply is linked to the hot water supply, and the water is supplied to the
給水があれば(S101のYES)、タンク部4ではフィード・フォワード(FF)制御が実行される(S102)。このFF制御では、温度センサ16−6、16−8の検出温度を参照し、給湯設定温度に応じてミキシング弁20−5の開度比率を調整する。温度センサ16−6はタンク10から出湯される温水HWの出湯温度T6を検出し、温度センサ16−8はタンク10に対する上水Wの給水温度T8を検出する。
If there is water supply (YES in S101), feed forward (FF) control is executed in the tank unit 4 (S102). In this FF control, the detected temperature of the temperature sensors 16-6 and 16-8 is referred to, and the opening ratio of the mixing valve 20-5 is adjusted according to the hot water supply set temperature. The temperature sensor 16-6 detects the hot water temperature T6 of the hot water HW discharged from the
このFF制御の開始の後、ミキシング弁20−5の動作の完了を待機する(S103)。このミキシング弁20−5の動作完了に呼応し、フィード・バック(FB)制御が実行される(S104)。このFB制御では、温度センサ16−7の検出温度を参照し、給湯設定温度に応じてミキシング弁20−5の開度比率を調整する。温度センサ16−7はタンク10から出湯される温水HWと水Wの混合水温度T7を検出する。
After the start of the FF control, the completion of the operation of the mixing valve 20-5 is waited (S103). In response to the completion of the operation of the mixing valve 20-5, feedback (FB) control is executed (S104). In this FB control, the detected temperature of the temperature sensor 16-7 is referred to, and the opening ratio of the mixing valve 20-5 is adjusted according to the hot water supply set temperature. The temperature sensor 16-7 detects a mixed water temperature T7 of hot water HW and water W discharged from the
再び給水の有無を判定する(S105)。給水があれば(S105のYES)、給湯需要に応ずるため、FB制御(S104)の継続と給水の判定を継続して行う。 The presence or absence of water supply is again determined (S105). If there is water supply (YES in S105), the FB control (S104) is continued and the water supply is continuously determined in order to meet the demand for hot water supply.
そして、給水が終了すれば(S105のNO)、給湯終了につき、S101に戻り、S101〜S105の各処理を継続して行う。 And if water supply is complete | finished (NO of S105), it will return to S101 about completion | finish of hot water supply, and will perform each process of S101-S105 continuously.
図7は、HP6の蓄熱制御の処理手順を示している。この処理手順では、HP6の駆動指示を判定する(S201)。駆動指示があれば(S201のYES)、温度センサ16−4の検出温度T4が下限基準温度TM未満か(T4<TM)を判定する(S202)。下限基準温度TMとしてHP6がオーバーヒートする温度から一定温度としてたとえば、−3〔℃〕だけ低い温度であり、TM=45〔℃〕を設定している。
FIG. 7 shows the processing procedure of the heat storage control of HP6. In this processing procedure, an instruction to drive the
T4<TMであれば(S202のYES)、加熱水切替弁20−7をリターン(バイパス路24−3)側に切り替え、HPポンプ26−1の回転数Nfを一定回転数としてたとえば、Nf=2000〔rpm〕に設定し、HP6を起動する(S203)。
If T4 <TM (YES in S202), the heating water switching valve 20-7 is switched to the return (bypass passage 24-3) side, and the rotational speed Nf of the HP pump 26-1 is set to a constant rotational speed. 2000 [rpm] is set, and the
このHP6の起動の後、温度センサ16−10の検出温度T10が一定温度TL以上か(T10≧TL)を判定する(S204)。この例では、HP6がオーバーヒートする温度から一定温度としてたとえば、−5〔℃〕だけ低い温度であり、TL=43〔℃〕を設定している。T10≧TLでなければ(S204のNO)、S201に戻り、S201〜S204の処理を実行する。
After the activation of the
T10≧TLであれば(204のYES)、加熱水切替弁20−7をタンク10側に切り替え(S205)、温度センサ16−10の検出温度T10または温度センサ16−11の検出温度T11が一定温度TH以上か(T10≧THまたはT11≧TH)を判定する(S206)。この場合、出湯路18−1の出湯温度であるシステム給湯設定温度が所定温度としてたとえば、60〔℃〕以下であれば、TH=65〔℃〕に設定し、それ以外の場合には、TH=システム給湯設定温度+5〔℃〕に設定する。この温度判定に用いる温度センサ16−10、16−11のいずれでもよいが、HP6の応答重視からすれば、温度センサ16−11の検出温度T11を使用すればよい。
If T10 ≧ TL (YES in 204), the heating water switching valve 20-7 is switched to the
T10≧THまたはT11≧THであれば(S206のYES)、HPポンプ26−1の回転数を増加する(S207)。また、T10≧THまたはT11≧THでなければ(S206のNO)、HPポンプ26−1の回転数を減少させ、HPポンプ26−1の回転数を最低回転数たとえば、500〔rpm〕に減少させる(S208)。 If T10 ≧ TH or T11 ≧ TH (YES in S206), the rotational speed of the HP pump 26-1 is increased (S207). If T10 ≧ TH or T11 ≧ TH is not satisfied (NO in S206), the rotational speed of the HP pump 26-1 is decreased, and the rotational speed of the HP pump 26-1 is decreased to the minimum rotational speed, for example, 500 [rpm]. (S208).
このHPポンプ26−1の回転数の増減の後、温度センサ16−9の検出温度T9がTM以上か(T9≧TM)を判定する(S209)。この場合、HP6がオーバーヒートする温度より一定温度としてたとえば、−3〔℃〕だけ低い温度であり、TM=45〔℃〕である。
After the increase / decrease in the rotation speed of the HP pump 26-1, it is determined whether the detected temperature T9 of the temperature sensor 16-9 is equal to or higher than TM (T9 ≧ TM) (S209). In this case, the temperature is lower by, for example, −3 ° C. than the temperature at which
T9≧TMでなければ(S209のNO)、HP6の駆動指示があるかを判定する(S210)。HP6の駆動指示があれば(S210のYES)、S206に戻り、S206〜S210の処理を継続する。 If T9 ≧ TM (NO in S209), it is determined whether there is an instruction to drive HP6 (S210). If there is a driving instruction for HP6 (YES in S210), the process returns to S206 and the processes of S206 to S210 are continued.
そして、S201、S210において、HP6の駆動指示がなければ(S201のNO、S210のNO)、S202でT4<TMでなければ(S202のNO)、S209でT9≧TMであれば(S209のYES)、加熱水切替弁20−7をリターン(バイパス路24−3)側に切り替え、HPポンプ26−1を停止し、HP6を停止させ(S211)、S201に戻る。
In S201 and S210, if there is no instruction to drive HP6 (NO in S201, NO in S210), if T4 <TM is not satisfied in S202 (NO in S202), T9 ≧ TM is satisfied in S209 (YES in S209). ), The heating water switching valve 20-7 is switched to the return (bypass path 24-3) side, the HP pump 26-1 is stopped, the
図8は、給湯機8の蓄熱制御の処理手順を示している。この処理手順では、リモコン装置48が動作しているかを判定する(S301)。リモコン装置48が動作していれば(S301のYES)、温度センサ16−1の検出温度T1が比較温度TSとしてたとえば、63〔℃〕未満(T1<TS1)であるか判定する(S302)。
FIG. 8 shows a processing procedure for heat storage control of the
この場合、給湯設定温度がたとえば、60〔℃〕以下であれば、TS1=63〔℃〕に設定し、それ以外は給湯設定温度より一定温度たとえば、+3〔℃〕に設定すればよい。給湯機8は給湯設定温度より所定温度たとえば、10〔℃〕だけ高い温度に加熱し、給湯機8の最大温度は80〔℃〕とする。
In this case, if the hot water supply set temperature is, for example, 60 [° C.] or less, TS1 = 63 [° C.] is set, and otherwise, the hot water set temperature is set to a constant temperature, for example, +3 [° C.]. The
そこで、システム給湯設定温度はたとえば、60〔℃〕以下、65〔℃〕、70〔℃〕、75〔℃〕の温度設定とする。温度センサ16−1の検出温度T1の判定では、システム給湯設定温度が60〔℃〕以下であれば、TS1=63〔℃〕、システム給湯設定温度が65〔℃〕であれば、TS1=68〔℃〕、システム給湯設定温度が70〔℃〕であれば、TS1=73〔℃〕、システム給湯設定温度が75〔℃〕であれば、TS1=78〔℃〕に設定する。 Therefore, the system hot water supply set temperature is set to 60 [° C.] or less, 65 [° C.], 70 [° C.], or 75 [° C.], for example. In the determination of the detected temperature T1 of the temperature sensor 16-1, if the system hot water supply set temperature is 60 [° C.] or less, TS1 = 63 [° C.], and if the system hot water set temperature is 65 [° C.], TS1 = 68. If [C], the system hot water supply set temperature is 70 [C], TS1 = 73 [C], and if the system hot water set temperature is 75 [C], TS1 = 78 [C].
T1<TS1であれば(S302のYES)、タンク10側に給水が発生したかを判定する(S303)。水量センサ22−1の検出流量とミキシング弁20−5の分配比率によりタンク給水の有無を判定することができる。タンク給水が発生していなければ(S303のNO)、給湯ポンプ26−2を給湯機最小燃焼流量たとえば、3〔リットル/分〕を確保する回転数に低減させる(S304)。これにより、給湯機8の動作時間を確保し、また、給湯機8の燃焼量を最小燃焼量に抑えることができる。
If T1 <TS1 (YES in S302), it is determined whether water supply has occurred on the
タンク10側に給水が発生していれば(S303のYES)、給湯ポンプ26−2を設定回転数に制御する(S305)。
If water supply has occurred on the
給湯ポンプ26−2の設定回転数は、水量センサ22−1の検出水量と、ミキシング弁20−5の分配比率によるタンク10への給水量を演算して算出すればよい。この演算値を基準とした流量になるように給湯ポンプ26−2の回転数を制御すればよい。これにより、給湯使用分の流量を確保することができる。
The set number of rotations of the hot water supply pump 26-2 may be calculated by calculating the amount of water supplied to the
S304またはS305の処理の後、温度センサ16−2の検出温度T2が比較温度TS2以上であるか(T2≧TS2)を判定する(S306)。この場合、既述のシステム給湯設定温度THはたとえば、60〔℃〕以下、65〔℃〕、70〔℃〕、75〔℃〕の温度設定とすれば、給湯機8の戻り管28−2からの出湯設定温度は、TH=60〔℃〕以下:70〔℃〕、TH=65〔℃〕:75〔℃〕、TH=70または75〔℃〕:80〔℃〕に設定する。これにより、温度センサ16−2の検出温度T2の判定では、システム給湯設定温度が60〔℃〕以下であれば、TS2=63〔℃〕、システム給湯設定温度が65〔℃〕であれば、TS2=68〔℃〕、システム給湯設定温度が70〔℃〕であれば、TS2=73〔℃〕、システム給湯設定温度が75〔℃〕であれば、TS2=78〔℃〕に設定すればよい。この実施例では、TS1=TS2に設定されている。
After the process of S304 or S305, it is determined whether the detected temperature T2 of the temperature sensor 16-2 is equal to or higher than the comparison temperature TS2 (T2 ≧ TS2) (S306). In this case, if the system hot water set temperature TH described above is set to, for example, 60 [° C.] or less, 65 [° C.], 70 [° C.], or 75 [° C.], the return pipe 28-2 of the
T2≧TS2でなければ(S306のNO)、S303に戻り、S303〜S306の処理を継続する。 If T2 ≧ TS2 (NO in S306), the process returns to S303, and the processes in S303 to S306 are continued.
そして、T2≧TS2であれば(S306のYES)、給湯ポンプ26−2を停止し、S301に戻り、処理を継続する。 If T2 ≧ TS2 (YES in S306), the hot water supply pump 26-2 is stopped, the process returns to S301, and the process is continued.
<給湯制御の動作パターン> <Operation pattern of hot water supply control>
図9のAは、タンク10の貯湯水が高温状態にある場合を示している。HP6による蓄熱制御、給湯機8の蓄熱制御により、タンク10の貯湯水の全部が高温状態に維持された状態である。
FIG. 9A shows a case where the hot water stored in the
図9のBは、給湯の結果、タンク10の貯湯水が給水によって低温化した状態を示している。図9のBにおいて、B1は高温水域、B2は低温水域を示している。この場合、HP6を駆動することにより、下層水をHP6で加熱し、高温水域を拡大させる。
FIG. 9B shows a state in which the hot water stored in the
図9のCは、図9のAに示す高温状態のタンク10が放置された結果、タンク10の温水が低温化した状態を示している。図9のCにおいて、C1は高温水域、C2は中温水域、C3は低温水域である。この場合、HP6および給湯機8を駆動する。下層水がHP6により加熱され、中層水が給湯機8で加熱されることにより、高温水域が拡大される。
FIG. 9C shows a state in which the hot water in the
図9のDは、図9のCの状態から加熱によって、高温水域が拡大した状態を示している。給湯機8はHP6より加熱能力が高く、給湯機8による高温水域が迅速に拡大される。図9のDにおいて、D1は高温水域、D2は中温水域、D3は低温水域である。高温水域D1は温度センサ16−2の検出領域を超えているので、給湯機8の蓄熱制御が停止している。この状態から、HP6の蓄熱制御のみとなる。
FIG. 9D shows a state in which the high-temperature water area is expanded by heating from the state of FIG. 9C. The
図10のAは、図9のAの状態から給湯が行われた状態を示している。この場合、図10のAにおいて、A1は高温水域、A2は低温水域である。温度センサ16−4は低温水域を検出しているが、HP6は動作を停止させた状態である。これにより、HP6による電力損失を抑制することができる。
FIG. 10A shows a state in which hot water is supplied from the state of FIG. 9A. In this case, in A of FIG. 10, A1 is a high temperature water area, and A2 is a low temperature water area. The temperature sensor 16-4 detects a low-temperature water area, but the
図10のBは、図10のAに示す状態から放置されたことにより、タンク10の低温化が進行している状態を示している。図10のBにおいて、B1は高温水域、B2は中温水域、B3は低温水域である。この状態では温度センサ16−2の検出領域に中温水域が到達しているため、給湯機8による蓄熱制御が開始される。つまり、HP6を停止状態とし、給湯機8のみの蓄熱制御を開始する。
FIG. 10B shows a state in which the temperature of the
図10のCは、図10のBに示す状態から給湯機8による蓄熱制御が行われ、タンク10の高温化が進行している状態を示している。図10のCにおいて、C1は高温水域、C2は低温水域である。中温水域(図10のBのB2)が解消され、高温水域C1に拡大している。低温水域C2は給湯機8の守備範囲外であるため、給湯機8の蓄熱制御による加熱が行われない。
C in FIG. 10 shows a state in which the heat storage control by the
<実施例の効果> <Effect of Example>
上記実施例によれば、次の効果が得られる。 According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) 給湯需要により、タンク10の温水温度が低下すれば、タンク10の下層水をHP6に循環させて加熱し、HP6の蓄熱制御によりタンク10の高温範囲を拡大することができる。また、タンク10の中層水を給湯機8に循環させて加熱し、給湯機8の蓄熱制御によりタンク10の高温範囲を拡大させることができる。これにより、給湯および給水によるタンク10の温度低下を解消し、急増する給湯需要に応じることができる。
(1) If the hot water temperature of the
(2) 給湯機8の蓄熱制御により、HP6の加熱能力を補完することができるので、給湯需要が変化しても出湯温度が変動することがなく、安定した出湯温度を実現することができる。
(2) Since the heating capacity of the
(3) タンク10の温水加熱をHP6と給湯機8に分担させることができ、両者を以て相補的な加熱動作ができる。給湯機8では中層水をタンク10から流出させて加熱するので、給湯需要に応じた加熱動作を実現でき、タンク10の容量を必要最小容量に抑えることができ、HP6および給湯機8の相補的な加熱動作でタンク10の大容量化を回避できる。
(3) Warm water heating of the
(4) タンク10の温水加熱をHP6と給湯機8とに加熱分担させるので、HP6および給湯機8の各加熱能力を抑制でき、タンク10、HP6および給湯機8の小型化および小容量化を実現でき、給湯システム2のコンパクト化を図ることができる。
(4) Since the hot water heating of the
(5) 給湯機8はHP6に比較して加熱能力が高く、HP6は給湯機8に対して加熱効率が高いので、これらの特性を相補的に生かして給湯システム2の高効率化を実現できる。
(5) The
(6) 上記実施例では給湯により貯湯タンク10の上層側温度が急激に下降したり、これに対応するHP6の動作により貯湯タンク10の上層側温度が変動すると、上層側温度の下降に対応し、給湯機8を動作させ、貯湯タンク10の上層側温度を上昇させ、これにより安定した給湯温度を実現することができる。この場合、給湯量に対応して貯湯タンク10に給水し、不足熱量をHP6で補填し、HP6の加熱不足分を給湯機8による給湯によって補填することができる。つまり、給湯によって不足した熱量がHP6および給湯機8の協調動作によって補填でき給湯温度の安定化を実現できる。
(6) In the above embodiment, if the upper layer side temperature of the hot
<他の実施例および効果> <Other Examples and Effects>
(1) 給湯機8の循環流量量について: (1) Regarding the circulation flow rate of the water heater 8:
上記実施の形態では、給湯機8の動作期間を検出温度によって制御しているが、検出温度によって動作を開始した後、給湯機8の循環流量を水量センサ22−1の検出水量に応じて動作を終了させる制御としてもよい。
In the above embodiment, the operation period of the
(2) 給湯機8の動作時間について: (2) About the operating time of the water heater 8:
上記実施の形態では、給湯機8の動作期間を検出温度によって制御しているが、検出温度によって動作を開始した後、給湯機8の動作時間をプロセッサ40−1のタイマー機能を利用し、中層水の循環時間に応じて動作を終了させる制御としてもよい。
In the above embodiment, the operation period of the
〔他の実施の形態〕 [Other Embodiments]
a) 上記実施の形態では、単一のHP6と給湯機8を用いたが、複数の給湯機を併用してもよい。給湯機8には燃焼排気の潜熱を回収する高効率給湯機を用いてもよい。
a) In the above embodiment, the
b)上記実施の形態のHP6と給湯機8の熱源機に加え、電熱による熱交換器を併用してもよい。
b) In addition to the
以上の通り、本発明の技術の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
As described above, the most preferred embodiment of the technology of the present invention has been described. The present invention is not limited to the above description. Various modifications and changes can be made by those skilled in the art based on the gist of the invention described in the claims or disclosed in the embodiments for carrying out the invention. It goes without saying that such modifications and changes are included in the scope of the present invention.
本発明は、ヒートポンプなどの熱源機の加熱能力と給湯機などの熱源機の加熱能力の併用により、高効率で安定した給湯能力を持つ給湯システムを実現でき、有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful because it can realize a hot water supply system having a highly efficient and stable hot water supply capability by combining the heating capability of a heat source device such as a heat pump and the heating capability of a heat source device such as a hot water heater.
2 ハイブリッド給湯システム
4 タンク部
6 ヒートポンプ(HP)
8 給湯機
10 貯湯タンク(タンク)
12−1 出湯ポート
12−2 給水ポート
12−3、12−4 水流出ポート
12−5、12−6 温水戻しポート
14−1 第1の邪魔板
14−2 第2の邪魔板
16−1、16−2、16−3、16−4、16−5、16−6、16−7、16−8、16−9、16−10、16−11、16−12、16−13、16−14 温度センサ
18−1 出湯路
18−2 給水路
18−3 バイパス路
20−1 加圧逃がし弁
20−2 混合水規制弁
20−3 減圧弁
20−4 給水逆止弁
20−5 ミキシング弁
20−6 タンク逆止弁
20−7 加熱水切替弁
20−8 ミキシング弁
20−9 混合水規制弁
22−1 水量センサ
24 ヒートポンプ循環路(循環路)
24−1 往き管
24−2 戻り管
24−3 バイパス路
26−1 HPポンプ
28 給湯機循環路(循環路)
28−1 往き管
28−2 戻り管
28−3 バイパス路
30 HP回路
32 HP熱交換器
34 熱交換器
36 バーナ
38 ハイブリッド制御部
38−1 タンク制御部
38−2 HP制御部
38−3 給湯機制御部
38−4 リモコン制御部
40−1、40−2、40−3 プロセッサ
42−1、42−2、42−3 メモリ部
44−1、44−2、44−3 システム通信部
46−1、46−2、46−3 入出力部(I/O)
48 リモコン装置
50 通信ケーブル
52 入力スイッチ(SW)
54 操作表示部
56 LED表示器
2 Hybrid hot
8
12-1 Hot water outlet port 12-2 Water supply port 12-3, 12-4 Water outflow port 12-5, 12-6 Warm water return port 14-1 First baffle plate 14-2 Second baffle plate 16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7, 16-8, 16-9, 16-10, 16-11, 16-12, 16-13, 16- DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Temperature sensor 18-1 Hot water supply path 18-2 Water supply path 18-3 Bypass path 20-1 Pressure relief valve 20-2 Mixed water control valve 20-3 Pressure reducing valve 20-4 Water supply check valve 20-5 Mixing valve 20 -6 Tank check valve 20-7 Heating water switching valve 20-8 Mixing valve 20-9 Mixed water regulating valve 22-1
24-1 Outgoing pipe 24-2 Return pipe 24-3 Bypass path 26-1
28-1 Outward pipe 28-2 Return pipe 28-3
48
54
Claims (6)
前記貯湯タンクの下層側温度を検出する第1の温度センサと、
前記貯湯タンクの上層側温度を検出する第2の温度センサと、
前記下層側温度に基づいて動作を開始し、前記第1の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻す第1の加熱手段と、
前記上層側温度に基づいて動作を開始し、前記第2の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻す第2の加熱手段と、
を備えることを特徴とする給湯システム。 A hot water storage tank provided with a first water outlet on the lower layer side, a second water outlet on the middle layer side, and supplying hot water from the upper layer side;
A first temperature sensor for detecting a lower layer side temperature of the hot water storage tank;
A second temperature sensor for detecting an upper layer side temperature of the hot water storage tank;
A first heating means that starts operation based on the lower layer side temperature, heats the water discharged from the first water outlet, and returns the water to the upper layer side of the hot water storage tank;
A second heating means that starts operation based on the upper layer side temperature, heats the water discharged from the second water outlet and returns the water to the upper layer side of the hot water storage tank;
A hot water supply system comprising:
を備え、前記第2の加熱手段は、前記中層側温度に基づいて動作を停止することを特徴とする請求項1に記載の給湯システム。 Furthermore, a third temperature sensor for detecting the middle layer temperature of the hot water storage tank;
The hot water supply system according to claim 1, wherein the second heating unit stops operating based on the intermediate layer side temperature.
前記第1の温度センサより前記下層側温度を取り込み、
前記第2の温度センサより前記上層側温度を取り込み、
前記下層側温度に基づき第1の加熱手段を動作させ、前記第1の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻し、
前記上層側温度に基づき第2の加熱手段を動作させ、前記第2の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻す、
機能を前記コンピュータに実現させるための給湯プログラム。 A first water flow outlet on the lower layer side, a second water flow outlet on the middle layer side, a hot water storage tank for supplying hot water from the upper layer side, a first temperature sensor for detecting a lower layer side temperature of the hot water storage tank, A hot water supply program for causing a computer mounted on a hot water supply system to include a second temperature sensor for detecting an upper layer side temperature of a hot water storage tank,
Taking in the lower layer side temperature from the first temperature sensor,
The upper layer side temperature is taken in from the second temperature sensor,
Operating the first heating means based on the lower layer side temperature, heating the water flowing out from the first water outlet and returning it to the upper layer side of the hot water storage tank;
Operating the second heating means based on the upper layer side temperature, heating the water flowing out from the second water outlet and returning it to the upper layer side of the hot water storage tank;
A hot water supply program for causing the computer to realize a function.
前記貯湯タンクの下層側温度を検出し、
前記貯湯タンクの上層側温度を検出し、
前記下層側温度に基づき第1の加熱手段を動作させ、前記第1の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻し、
前記上層側温度に基づき第2の加熱手段を動作させ、前記第2の水流出口から流出させた水を加熱して前記貯湯タンクの上層側に戻す、
工程を含むことを特徴とする給湯方法。
A first water outlet on the lower layer side, a second water outlet on the middle layer side, and a hot water storage tank for supplying hot water from the upper layer side,
Detecting the lower temperature of the hot water tank,
Detecting the upper layer side temperature of the hot water storage tank,
Operating the first heating means based on the lower layer side temperature, heating the water flowing out from the first water outlet and returning it to the upper layer side of the hot water storage tank;
Operating the second heating means based on the upper layer side temperature, heating the water flowing out from the second water outlet and returning it to the upper layer side of the hot water storage tank;
The hot water supply method characterized by including a process.
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