JP2018009744A - Exhaust heat recovery system, exhaust heat recovery method and cooling system - Google Patents

Exhaust heat recovery system, exhaust heat recovery method and cooling system Download PDF

Info

Publication number
JP2018009744A
JP2018009744A JP2016139375A JP2016139375A JP2018009744A JP 2018009744 A JP2018009744 A JP 2018009744A JP 2016139375 A JP2016139375 A JP 2016139375A JP 2016139375 A JP2016139375 A JP 2016139375A JP 2018009744 A JP2018009744 A JP 2018009744A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
water
source fluid
heat source
heater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016139375A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6697344B2 (en
Inventor
功一 後藤
Koichi Goto
功一 後藤
和夫 高畑
Kazuo Takahata
和夫 高畑
崇弘 小菅
Takahiro Kosuge
崇弘 小菅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2016139375A priority Critical patent/JP6697344B2/en
Priority to CN201610859620.XA priority patent/CN107620615A/en
Priority to US15/284,916 priority patent/US20170101900A1/en
Publication of JP2018009744A publication Critical patent/JP2018009744A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6697344B2 publication Critical patent/JP6697344B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems
    • Y02B30/625Absorption based systems combined with heat or power generation [CHP], e.g. trigeneration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Landscapes

  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust heat recovery system capable of improving an energy utilization rate of a cooling system, an exhaust heat recovery method and the cooling system.SOLUTION: In one embodiment, an exhaust heat recovery system recovers exhaust heat of an absorption type or adsorption type refrigeration machine including: a cooling section for cooling fluid to be cooled; a heat absorbing section for absorbing heat of first heat source fluid or absorbing heat of second heat source fluid heated by using the heat of the first heat source fluid; and a heat radiating section for radiating heat received from the fluid to be cooled and the heat absorbed by the heat absorbing section. The exhaust heat recovery system includes: a water flow passage that supplies water to the heat radiating section, radiates the heat received from the fluid to be cooled and the heat absorbed by the heat absorbing section to the water in the heat radiating section and conveys the water with a first temperature that has been discharged from the heat radiating section; and a heater for heating the water from the water flow passage by using the first or second heat source fluid and producing the water with a second temperature to be used as hot water.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、排熱回収システム、排熱回収方法、及び冷却システムに関する。   Embodiments described herein relate generally to an exhaust heat recovery system, an exhaust heat recovery method, and a cooling system.

図13は、従来の冷却システムの構成の第1の例を示す模式図である。   FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a first example of a configuration of a conventional cooling system.

図13の冷却システムは、熱源流体加熱器1と、熱源流体ポンプ2と、熱源流体流路3と、冷凍機4と、被冷却流体ポンプ5と、被冷却流体流路6と、冷熱負荷7と、冷却水ポンプ11と、冷却水流路12と、冷却塔13と、ブロワ14と、大気導入部15とを具備している。冷凍機4は、吸熱部4aと、冷却部4bと、放熱部4cとを具備している。本実施形態の冷凍機4は、吸収式または吸着式である。   The cooling system of FIG. 13 includes a heat source fluid heater 1, a heat source fluid pump 2, a heat source fluid flow path 3, a refrigerator 4, a cooled fluid pump 5, a cooled fluid path 6, and a cooling load 7. A cooling water pump 11, a cooling water flow path 12, a cooling tower 13, a blower 14, and an air introduction part 15. The refrigerator 4 includes a heat absorbing part 4a, a cooling part 4b, and a heat radiating part 4c. The refrigerator 4 of this embodiment is an absorption type or an adsorption type.

熱源流体は、熱源流体ポンプ2により熱源流体流路3を介して搬送され、熱源流体加熱器1により加熱される。熱源流体加熱器1の例は、木質チップ等のバイオマス燃料を燃焼させる小型バイオマスボイラであり、熱源流体の例は、気体または液体の水である。この場合、熱源流体加熱器1は、バイオマス燃料を燃焼させて発生させた燃焼排ガスにより液体の水を加熱し、液体の水を気体の水(蒸気)に変化させる。熱源流体加熱器1の別の例は、太陽熱集熱器であり、この場合の熱源流体の例は、熱媒油である。さらに、熱源流体加熱器1の別の例は、工場排熱等を回収する排熱回収器であり、この場合の熱源流体の例は、水である。熱源流体加熱器1から排出された熱源流体は、吸熱部4aに流入し、吸熱部4aを加熱する事で温度低下する。即ち、吸熱部4aは、熱源流体の熱を吸熱する。熱源流体は、熱源流体流路3を介して熱源流体加熱器1と吸熱部4aとの間を循環する。   The heat source fluid is conveyed by the heat source fluid pump 2 through the heat source fluid flow path 3 and heated by the heat source fluid heater 1. An example of the heat source fluid heater 1 is a small biomass boiler that burns biomass fuel such as wood chips, and an example of the heat source fluid is gas or liquid water. In this case, the heat source fluid heater 1 heats liquid water with combustion exhaust gas generated by burning biomass fuel, and changes the liquid water to gaseous water (steam). Another example of the heat source fluid heater 1 is a solar heat collector, and an example of the heat source fluid in this case is a heat transfer oil. Furthermore, another example of the heat source fluid heater 1 is an exhaust heat recovery unit that recovers factory exhaust heat and the like, and an example of the heat source fluid in this case is water. The heat source fluid discharged from the heat source fluid heater 1 flows into the heat absorbing part 4a, and the temperature is lowered by heating the heat absorbing part 4a. That is, the heat absorption part 4a absorbs the heat of the heat source fluid. The heat source fluid circulates between the heat source fluid heater 1 and the heat absorption part 4a via the heat source fluid flow path 3.

冷凍機4は、吸熱部4a、冷却部4b、及び放熱部4cを具備し、冷凍機4内に冷媒を有している。冷媒の例は水やアンモニアである。冷却部4bは、冷媒の気化熱(蒸発潜熱)により被冷却流体を冷却する。被冷却流体の例は水である。吸熱部4aは、熱源流体を用いて冷媒、または冷媒を保持する物質に吸熱させる。吸熱部4aは例えば、冷却部4bからの冷媒を回収した吸収液または吸着剤を熱源流体により加熱して、冷媒を気化させる。放熱部4cは、冷却水を用いて冷媒、または冷媒を保持する物質から放熱させる。放熱部4cは例えば、冷媒を回収中の吸着剤を冷却水により冷却したり、吸収液または吸着剤から気化した冷媒を冷却水により冷却して冷媒を液化(凝縮)させる。こうして、放熱部4cは、被冷却流体から受けた熱と吸熱部4aにより吸熱された熱とを冷却水へと放熱する。冷却部4bは、放熱部4cからの冷媒を用いて被冷却流体を冷却する。   The refrigerator 4 includes a heat absorption part 4 a, a cooling part 4 b, and a heat radiation part 4 c, and has a refrigerant in the refrigerator 4. Examples of the refrigerant are water and ammonia. The cooling unit 4b cools the fluid to be cooled by the heat of vaporization (latent heat of vaporization) of the refrigerant. An example of the fluid to be cooled is water. The heat absorption part 4a uses the heat source fluid to absorb heat from the refrigerant or a substance that holds the refrigerant. For example, the heat absorbing unit 4a heats the absorption liquid or the adsorbent obtained by collecting the refrigerant from the cooling unit 4b with the heat source fluid, thereby vaporizing the refrigerant. The heat dissipating part 4c dissipates heat from the refrigerant or the substance holding the refrigerant using the cooling water. For example, the heat radiating unit 4c cools the adsorbent whose refrigerant is being recovered with cooling water, or cools the refrigerant vaporized from the absorbing liquid or the adsorbent with cooling water to liquefy (condense) the refrigerant. Thus, the heat radiating part 4c radiates the heat received from the fluid to be cooled and the heat absorbed by the heat absorbing part 4a to the cooling water. The cooling unit 4b cools the fluid to be cooled using the refrigerant from the heat radiating unit 4c.

被冷却流体は、被冷却流体ポンプ5により被冷却流体流路6を介して搬送され、冷却部4bにより冷却される。冷却部4bから排出された被冷却流体は、冷熱負荷7に流入し、冷熱負荷7を冷却する事で温度上昇する。冷熱負荷7の例は、ビルディング冷房などの冷却対象施設や、サーバコンピュータなどの冷却対象装置であり、前者の場合の被冷却流体は、冷房空調の冷熱源用冷水に用いる。被冷却流体は、被冷却流体流路6を介して冷却部4bと冷熱負荷7との間を循環する。   The to-be-cooled fluid is conveyed by the to-be-cooled fluid pump 5 via the to-be-cooled fluid flow path 6, and is cooled by the cooling unit 4b. The fluid to be cooled discharged from the cooling unit 4b flows into the cooling load 7 and the temperature rises by cooling the cooling load 7. An example of the cooling load 7 is a facility to be cooled such as a building air conditioner or a device to be cooled such as a server computer. In the former case, the fluid to be cooled is used as the cooling water for the cooling air source of the air conditioning. The fluid to be cooled circulates between the cooling unit 4 b and the cooling load 7 through the fluid flow path 6 to be cooled.

冷却水は、冷却水ポンプ11により冷却水流路12を介して搬送され、放熱部4cを冷却する事で温度上昇する。放熱部4cから排出された冷却水は、冷却塔13内の大気により冷却される。冷却水は、冷却水流路12を介して放熱部4cと冷却塔13との間を循環する。   The cooling water is conveyed through the cooling water flow path 12 by the cooling water pump 11, and the temperature rises by cooling the heat radiation part 4c. The cooling water discharged from the heat radiating part 4 c is cooled by the atmosphere in the cooling tower 13. The cooling water circulates between the heat radiation part 4 c and the cooling tower 13 through the cooling water flow path 12.

ブロワ14は、大気導入部15から導入された大気を冷却塔13に搬送する。この大気は、冷却水が吸収した熱により冷却塔13内で加熱される。よって、熱源流体や被冷却流体の保有熱は、冷却水を介して大気に与えられ、大気により外部へ放出される。   The blower 14 conveys the air introduced from the air introduction unit 15 to the cooling tower 13. This atmosphere is heated in the cooling tower 13 by the heat absorbed by the cooling water. Therefore, the retained heat of the heat source fluid and the fluid to be cooled is given to the atmosphere through the cooling water, and is released to the outside by the atmosphere.

図14は、図13の冷凍機4の動作を説明するための模式図である。   FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the operation of the refrigerator 4 of FIG.

図14に示すように、吸熱部4aは、熱源流体からエンタルピHを吸収し、冷却部4bは、被冷却流体からエンタルピHを吸収する。そして、放熱部4cは、冷却水にエンタルピHを放出する。これらのエンタルピH〜Hの間には、H+H=Hの関係が成り立つ。エンタルピH〜Hの比の例は、H:H:H=1.0:0.6:1.6である。なお、この説明は、図13の冷凍機4だけでなく、図15の冷凍機4にも適用可能である。 As shown in FIG. 14, the heat absorbing unit 4a absorbs the enthalpy H 1 from the heat source fluid, the cooling section 4b absorbs enthalpy H 2 from the cooling fluid. The heat radiating portion 4c emits enthalpy H 3 to the cooling water. A relationship of H 1 + H 2 = H 3 is established between these enthalpies H 1 to H 3 . An example of the ratio of enthalpy H 1 to H 3 is H 1 : H 2 : H 3 = 1.0: 0.6: 1.6. This description can be applied not only to the refrigerator 4 of FIG. 13 but also to the refrigerator 4 of FIG.

図15は、従来の冷却システムの構成の第2の例を示す模式図である。図15では、図13に示す構成要素と同一または類似の構成要素には同一の符号を付し、図13の説明と重複する説明は省略する。   FIG. 15 is a schematic diagram showing a second example of the configuration of a conventional cooling system. In FIG. 15, the same or similar components as those shown in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and the description overlapping with the description of FIG. 13 is omitted.

図15の冷却システムは、図13に示す構成要素に加え、熱源流体加熱器21と、熱源流体ポンプ22と、熱源流体流路23とを具備している。図15の説明では、符号1〜3の構成要素を、第1の熱源流体加熱器1、第1の熱源流体ポンプ2、第1の熱源流体流路3と呼び、符号21〜23の構成要素を、第2の熱源流体加熱器21、第2の熱源流体ポンプ22、第2の熱源流体流路23と呼ぶ。また、第1の熱源流体流路3を介して搬送される熱源流体を第1熱源流体と呼び、第2の熱源流体流路23を介して搬送される熱源流体を第2熱源流体と呼ぶ。   The cooling system of FIG. 15 includes a heat source fluid heater 21, a heat source fluid pump 22, and a heat source fluid flow path 23 in addition to the components shown in FIG. In the description of FIG. 15, the components 1 to 3 are referred to as the first heat source fluid heater 1, the first heat source fluid pump 2, and the first heat source fluid flow path 3, and the components 21 to 23. Are referred to as a second heat source fluid heater 21, a second heat source fluid pump 22, and a second heat source fluid flow path 23. In addition, the heat source fluid conveyed through the first heat source fluid flow path 3 is referred to as a first heat source fluid, and the heat source fluid conveyed through the second heat source fluid flow path 23 is referred to as a second heat source fluid.

第1熱源流体は、第1の熱源流体ポンプ2により第1の熱源流体流路3を介して搬送され、第1の熱源流体加熱器1により加熱される。第1の熱源流体加熱器1から排出された第1熱源流体は、第2の熱源流体加熱器21に流入し、第2の熱源流体加熱器21内の第2熱源流体を加熱する事で温度低下する。第1熱源流体は、第1の熱源流体流路3を介して第1の熱源流体加熱器1と第2の熱源流体加熱器21との間を循環する。   The first heat source fluid is conveyed by the first heat source fluid pump 2 via the first heat source fluid flow path 3 and heated by the first heat source fluid heater 1. The first heat source fluid discharged from the first heat source fluid heater 1 flows into the second heat source fluid heater 21 and heats the second heat source fluid in the second heat source fluid heater 21 to increase the temperature. descend. The first heat source fluid circulates between the first heat source fluid heater 1 and the second heat source fluid heater 21 via the first heat source fluid flow path 3.

第2熱源流体は、第2の熱源流体ポンプ22により第2の熱源流体流路23を介して搬送され、第2の熱源流体加熱器21により加熱される。第2熱源流体の例は、熱媒油や水である。第2の熱源流体加熱器21から排出された第2熱源流体は、吸熱部4aに流入し、吸熱部4aを加熱する事で温度低下する。即ち、吸熱部4aは、第2熱源流体の熱を吸熱する。第2熱源流体は、第2の熱源流体流路23を介して第2の熱源流体加熱器21と吸熱部4aとの間を循環する。   The second heat source fluid is transported by the second heat source fluid pump 22 via the second heat source fluid flow path 23 and heated by the second heat source fluid heater 21. Examples of the second heat source fluid are heat transfer oil and water. The 2nd heat source fluid discharged | emitted from the 2nd heat source fluid heater 21 flows in into the heat absorption part 4a, and temperature falls by heating the heat absorption part 4a. That is, the heat absorption part 4a absorbs the heat of the second heat source fluid. The second heat source fluid circulates between the second heat source fluid heater 21 and the heat absorption part 4a via the second heat source fluid flow path 23.

ここで、図13と図15の冷却システムを比較する。   Here, the cooling systems of FIGS. 13 and 15 will be compared.

図13では、熱源流体に含まれる成分によっては冷凍機4(吸熱部4a)内に析出物が溜まっていくため、冷凍機4を頻繁に分解して清掃する必要があるが、冷凍機4の分解は望ましくない。一方、図15では、冷凍機4ではなく第2の熱源流体加熱器21を分解して清掃する事になるので、冷凍機4を分解する必要はない。   In FIG. 13, depending on the components contained in the heat source fluid, precipitates accumulate in the refrigerator 4 (heat absorption part 4 a), so it is necessary to frequently disassemble and clean the refrigerator 4. Degradation is undesirable. On the other hand, in FIG. 15, since the second heat source fluid heater 21 is disassembled and cleaned instead of the refrigerator 4, it is not necessary to disassemble the refrigerator 4.

図16は、従来の冷却システムを説明するための補足図である。図16は、説明の便宜上、図13及び図15の冷却システムの一部を同じ図面で示している。   FIG. 16 is a supplementary diagram for explaining a conventional cooling system. FIG. 16 shows a part of the cooling system of FIGS. 13 and 15 in the same drawing for convenience of explanation.

図13では、熱源流体が循環しているが、図16のように冷凍機4(吸熱部4a)を通過するだけで循環しなくてもよい。この場合、熱源流体の例は、大地10から湧き出る温泉水であり、冷却システムは熱源流体加熱器1を具備していない。熱源流体が温泉水の場合、図16の冷凍機4内に析出物が溜まりやすく、冷凍機4を頻繁に分解して清掃する必要がある。よって、この例では冷凍機4を分解する事になる。   In FIG. 13, the heat source fluid circulates, but it does not need to circulate only by passing through the refrigerator 4 (heat absorption part 4a) as shown in FIG. In this case, an example of the heat source fluid is hot spring water that springs from the ground 10, and the cooling system does not include the heat source fluid heater 1. When the heat source fluid is hot spring water, precipitates are likely to accumulate in the refrigerator 4 of FIG. 16, and the refrigerator 4 needs to be frequently disassembled and cleaned. Therefore, in this example, the refrigerator 4 is disassembled.

同様に、図15では、第1熱源流体が循環しているが、図16のように第2の熱源流体加熱器21を通過するだけで循環しなくてもよい。この場合、第1熱源流体の例は、大地10から湧き出る温泉水であり、冷却システムは第1の熱源流体加熱器1を具備していない。熱源流体が温泉水の場合、図16の第2の熱源流体加熱器21内に析出物が溜まりやすく、第2の熱源流体加熱器21を頻繁に分解して清掃する必要がある。この際、この例では冷凍機4を分解する必要はない。   Similarly, in FIG. 15, the first heat source fluid circulates, but it does not need to circulate only by passing through the second heat source fluid heater 21 as shown in FIG. In this case, an example of the first heat source fluid is hot spring water that springs from the ground 10, and the cooling system does not include the first heat source fluid heater 1. When the heat source fluid is hot spring water, precipitates are likely to accumulate in the second heat source fluid heater 21 of FIG. 16, and the second heat source fluid heater 21 needs to be frequently disassembled and cleaned. At this time, it is not necessary to disassemble the refrigerator 4 in this example.

図17は、図13の冷凍機4の第1の例を示す模式図である。   FIG. 17 is a schematic diagram showing a first example of the refrigerator 4 of FIG.

図17の冷凍機4は吸収式であり、蒸発器4dと、凝縮器4dと、吸収器4dと、再生器4dとを具備している。 The refrigerator 4 in FIG. 17 is an absorption type and includes an evaporator 4d 1 , a condenser 4d 2 , an absorber 4d 3, and a regenerator 4d 4 .

蒸発器4dは、流路Nから液体の冷媒を供給される。蒸発器4d内の雰囲気は低圧に設定されているため、冷媒は蒸発器4d内で気化(蒸発)する。蒸発器4dは、冷媒の気化熱により被冷却流体流路6からの被冷却流体を冷却し、気体の冷媒を流路Nに排出する。蒸発器4dは、上述の冷却部4bに対応している。 Evaporator 4d 1 is supplied with liquid refrigerant from the flow path N 1. Atmosphere in the evaporator 4d 1 because it is set to the low pressure, refrigerant is vaporized (evaporated) in the evaporator 4d 1. Evaporator 4d 1 is a fluid to be cooled from the cooling fluid channel 6 is cooled by evaporation heat of the refrigerant, and discharges the refrigerant gas into the flow path N 2. The evaporator 4d 1 corresponds to the cooling unit 4b described above.

吸収器4dは、流路Nから気体の冷媒を供給される。吸収器4dは、流路Nからの吸収液に冷媒を吸収させ、冷媒を含有する吸収液を流路Nに排出する。この場合の冷媒と吸収液の組合せの例は、アンモニアと水である。 Absorber 4d 3 is supplied with the gaseous refrigerant from the flow path N 2. The absorber 4d 3 causes the absorption liquid from the flow path N 4 to absorb the refrigerant, and discharges the absorption liquid containing the refrigerant to the flow path N 3 . An example of the combination of the refrigerant and the absorbing liquid in this case is ammonia and water.

再生器4dは、冷媒を含有する吸収液を流路Nから供給される。再生器4dは、吸収液を熱源流体流路3からの熱源流体により加熱する。その結果、吸収液から冷媒が放出され、冷媒が気化する。冷媒を放出した吸収液は流路Nに排出され、気化した冷媒は流路Nに排出される。再生器4dは、上述の吸熱部4aに対応し、熱源流体を用いて冷媒に吸熱させる。 Regenerator 4d 4 is supplied to the absorption liquid containing a refrigerant from the flow path N 3. The regenerator 4d 4 heats the absorbing liquid with the heat source fluid from the heat source fluid flow path 3. As a result, the refrigerant is released from the absorbing liquid, and the refrigerant is vaporized. Absorbing liquid that has released the refrigerant is discharged to the flow path N 4, vaporized refrigerant is discharged to the flow path N 5. The regenerator 4d 4 corresponds to the heat absorption unit 4a described above, and causes the refrigerant to absorb heat using a heat source fluid.

凝縮器4dは、流路Nから気体の冷媒を供給される。凝縮器4dは、冷媒を冷却水流路12からの冷却水により冷却し、冷媒を液化(凝縮)させる。液化した溶媒は、流路Nに排出される。凝縮器4dは、上述の放熱部4cに対応し、冷却水を用いて冷媒から放熱させる。 Condenser 4d 2 is supplied with refrigerant gas from the channel N 5. The condenser 4d 2 cools the refrigerant with the cooling water from the cooling water passage 12, and liquefies (condenses) the refrigerant. Liquefied solvent is discharged to the channel N 1. Condenser 4d 2 corresponds to the heat radiating portion 4c of the above, it is radiated from the refrigerant by using the cooling water.

図18及び図19は、図13の冷凍機4の第2の例を示す模式図である。   18 and 19 are schematic views showing a second example of the refrigerator 4 shown in FIG.

図18及び図19は、同じ冷凍機4の異なる状態を示している。この冷凍機4は吸着式であり、蒸発器4eと、凝縮器4eと、第1熱交換器4eと、第2熱交換器4eと、第1入口弁4eと、第2入口弁4eと、第1出口弁4eと、第2出口弁4eと、冷媒ポンプ4eとを具備している。この冷凍機4は、図18の状態と図19の状態とを交互に繰り返すように動作する。 18 and 19 show different states of the same refrigerator 4. The refrigerator 4 is an adsorption type, and includes an evaporator 4e 1 , a condenser 4e 2 , a first heat exchanger 4e 3 , a second heat exchanger 4e 4 , a first inlet valve 4e 5, and a second An inlet valve 4e 6 , a first outlet valve 4e 7 , a second outlet valve 4e 8, and a refrigerant pump 4e 9 are provided. The refrigerator 4 operates to alternately repeat the state of FIG. 18 and the state of FIG.

図18では、第1入口弁4eと第2出口弁4eが開かれ、第2入口弁4eと第1出口弁4eが閉じられている。また、冷却水流路12上の弁12aは、冷却水を第1熱交換器4e及び凝縮器4eに供給するように設定され、熱源流体流路3上の弁3aは、熱源流体を第2熱交換器4eに供給するように設定されている。 In FIG. 18, the first inlet valve 4e 5 and the second outlet valve 4e 8 are opened, and the second inlet valve 4e 6 and the first outlet valve 4e 7 are closed. Further, the valve 12a on the cooling water flow path 12 is set to supply cooling water to the first heat exchanger 4e 3 and the condenser 4e 2 , and the valve 3a on the heat source fluid flow path 3 supplies the heat source fluid to the first heat exchanger 4e 3 and the condenser 4e 2 . Two heat exchangers 4e 4 are set to be supplied.

図18の蒸発器4eは、冷媒ポンプ4eにより流路Mから液体の冷媒を供給される。この場合の冷媒の例は、水である。蒸発器4e内の雰囲気は低圧に設定されているため、冷媒は蒸発器4e内で気化(蒸発)する。蒸発器4eは、冷媒の気化熱により被冷却流体流路6からの被冷却流体を冷却する。気化した冷媒は第1入口弁4eを介して第1熱交換器4e内に流入し、液体のままの冷媒は貯留部Kに溜まる。貯留部Kに溜まった冷媒は、流路Mから流路Mに再び流入する。蒸発器4eは、上述の冷却部4bに対応している。 Evaporator 4e 1 of FIG. 18 are supplied with refrigerant from the flow path M 1 of the liquid by the coolant pump 4e 9. An example of the refrigerant in this case is water. Since the atmosphere in the evaporator 4e 1 is set to a low pressure, the refrigerant evaporates (evaporates) in the evaporator 4e 1 . The evaporator 4e 1 cools the cooled fluid from the cooled fluid flow path 6 by the heat of vaporization of the refrigerant. Vaporized refrigerant flows into the first heat exchanger 4e 3 through the first inlet valve 4e 5, the refrigerant remains liquid collects in reservoir K 1. Refrigerant accumulated in the reservoir K 1 again flows from the flow path M 2 in the flow path M 1. The evaporator 4e 1 corresponds to the cooling unit 4b described above.

図18の第1熱交換器4eは、第1吸着剤Kを具備しており、第1入口弁4eから気体の冷媒を供給される。第1吸着剤Kは、この冷媒を吸着して、吸着熱を発生する。第1熱交換器4eは、この吸着熱を冷却水流路12からの冷却水により吸収する。この場合の第1熱交換器4eは、上述の放熱部4cに対応し、冷却水を用いて、冷媒を保持する物質(吸着剤)から放熱させる。 The first heat exchanger 4e 3 in FIG. 18 includes the first adsorbent K 3 and is supplied with a gaseous refrigerant from the first inlet valve 4e 5 . The first adsorbent K 3 is to adsorb the refrigerant, generates adsorption heat. The first heat exchanger 4e 3 absorbs this adsorption heat by the cooling water from the cooling water flow path 12. The first heat exchanger 4e 3 in this case corresponds to the above-described heat radiating portion 4c and radiates heat from a substance (adsorbent) holding the refrigerant using cooling water.

図18の第2熱交換器4eは、第2吸着剤Kを具備している。第2吸着剤Kはすでに、前回の図19の状態の際に冷媒を吸着している。よって、第2吸着剤Kが熱源流体流路3からの熱源流体により加熱されると、第2吸着剤Kから冷媒が脱着され、冷媒が気化する。気化した冷媒は、第2出口弁4eを介して凝縮器4e内に流入する。この場合の第2熱交換器4eは、上述の吸熱部4aに対応し、熱源流体を用いて、冷媒を保持する物質(吸着剤)に吸熱させる。 Second heat exchanger 4e 4 of Figure 18 is provided with a second adsorbent K 4. The second adsorbent K 4 has already adsorbed the refrigerant during the state of the previous Figure 19. Therefore, when the second adsorbent K 4 is heated by a heat source fluid from the heat source fluid channel 3, the refrigerant is desorbed from the second adsorbent K 4, the refrigerant is vaporized. Vaporized refrigerant flows into the condenser 4e 2 via the second outlet valve 4e 8. The second heat exchanger 4e 4 in this case corresponds to the heat absorption part 4a described above, and uses a heat source fluid to absorb heat to a substance (adsorbent) that holds the refrigerant.

図18の凝縮器4eは、第2出口弁4eから気体の冷媒を供給される。凝縮器4eは、冷媒を冷却水流路12からの冷却水により冷却し、冷媒を液化(凝縮)させる。液化した溶媒は、貯留部Kに溜まる。貯留部Kに溜まった冷媒は、流路Mから流路Mに再び流入する。凝縮器4eは、上述の放熱部4cに対応し、冷却水を用いて冷媒から放熱させる。 Condenser 4e 2 in FIG. 18 are supplied with refrigerant gas from the second outlet valve 4e 8. The condenser 4e 2 cools the refrigerant with the cooling water from the cooling water passage 12, and liquefies (condenses) the refrigerant. Liquefied solvent, it collects in reservoir K 2. Refrigerant accumulated in the reservoir K 2 again flows from the flow channel M 3 to the channel M 1. The condenser 4e 2 corresponds to the above-described heat radiating portion 4c and radiates heat from the refrigerant using cooling water.

一方、図19では、第1入口弁4eと第2出口弁4eが閉じられ、第2入口弁4eと第1出口弁4eが開かれている。また、冷却水流路12上の弁12aは、冷却水を第2熱交換器4e及び凝縮器4eに供給するように設定され、熱源流体流路3上の弁3aは、熱源流体を第1熱交換器4eに供給するように設定されている。 On the other hand, in FIG. 19, the first inlet valve 4e 5 and the second outlet valve 4e 8 are closed, and the second inlet valve 4e 6 and the first outlet valve 4e 7 are opened. The valve 12a on the cooling water flow path 12 is set so as to supply cooling water to the second heat exchanger 4e 4 and the condenser 4e 2, the valve 3a in the heat source fluid channel 3, the heat source fluid first 1 is set to be supplied to the heat exchanger 4e 3 .

図19の蒸発器4e、凝縮器4e、第1熱交換器4e、第2熱交換器4eの動作はそれぞれ、図18の蒸発器4e、凝縮器4e、第2熱交換器4e、第1熱交換器4eの動作と同様である。即ち、図18と図19では、第1熱交換器4eと第2熱交換器4eの役割が逆転する。その結果、第1および第2吸着剤K、Kは、冷媒の吸着と脱着とを交互に繰り返す事となる。 The operations of the evaporator 4e 1 , the condenser 4e 2 , the first heat exchanger 4e 3 , and the second heat exchanger 4e 4 in FIG. 19 are respectively the evaporator 4e 1 , the condenser 4e 2 , and the second heat exchange in FIG. The operation of the unit 4e 4 and the first heat exchanger 4e 3 is the same. That is, in FIGS. 18 and 19, the roles of the first heat exchanger 4e 3 and the second heat exchanger 4e 4 are reversed. As a result, the first and second adsorbents K 3 and K 4 alternately repeat the adsorption and desorption of the refrigerant.

一般に、吸収式の冷凍機4には、冷却性能が高いという利点や、発生する騒音が小さいという利点がある。一方、吸着式の冷凍機4には、低温の熱源流体を使用しやすいという利点がある。   In general, the absorption refrigerator 4 has an advantage of high cooling performance and an advantage of low noise generated. On the other hand, the adsorption refrigerator 4 has an advantage that a low-temperature heat source fluid can be easily used.

なお、図17〜図19の説明は、熱源流体流路3を熱源流体流路23に置き換えれば、図15の冷凍機4にも適用可能である。   The description of FIGS. 17 to 19 can be applied to the refrigerator 4 of FIG. 15 by replacing the heat source fluid flow path 3 with the heat source fluid flow path 23.

特開2011−89722号公報JP 2011-89722 A 特許第5647879号公報Japanese Patent No. 5664779

図13や図15の冷却システムでは、熱源流体や被冷却流体の熱が冷凍機4にて冷却水に与えられ、冷却水の熱が冷却塔13にて大気に捨てられている。このように、従来の冷却システムでは、冷凍機4の排熱が大気に捨てられる事が多い。理由は、熱源流体や被冷却流体の熱を吸収した冷却水の温度は高くなく、冷却水の熱は低質な熱であるため、冷却水の熱を利用する価値が小さいからである。   In the cooling system of FIGS. 13 and 15, heat of the heat source fluid and the fluid to be cooled is given to the cooling water by the refrigerator 4, and the heat of the cooling water is thrown away to the atmosphere by the cooling tower 13. Thus, in the conventional cooling system, the exhaust heat of the refrigerator 4 is often discarded to the atmosphere. The reason is that the temperature of the cooling water that has absorbed the heat of the heat source fluid and the fluid to be cooled is not high, and the heat of the cooling water is low-quality heat, so that the value of using the heat of the cooling water is small.

温泉熱、太陽熱、小型バイオマスボイラ、工場排熱などを熱源とする冷凍機4では、熱源流体の温度が低いため、冷凍機4の成績係数(COP:coefficient of performance)がさらに小さくなる。COPとは、冷凍機4が製造した冷熱の絶対値E2を、冷凍機4の駆動に用いた熱E1で割ったものである(COP=E2/E1)。一方、冷凍機4の排熱E3は、冷熱の絶対値E2と駆動熱E1との和である(E3=E1+E2)。よって、冷凍機4の排熱E3は、次の式(1)で表される。   In the refrigerator 4 that uses hot spring heat, solar heat, small biomass boiler, factory exhaust heat, or the like as the heat source, the coefficient of performance (COP) of the refrigerator 4 is further reduced because the temperature of the heat source fluid is low. COP is obtained by dividing the absolute value E2 of the cold produced by the refrigerator 4 by the heat E1 used to drive the refrigerator 4 (COP = E2 / E1). On the other hand, the exhaust heat E3 of the refrigerator 4 is the sum of the absolute value E2 of the cold heat and the drive heat E1 (E3 = E1 + E2). Therefore, the exhaust heat E3 of the refrigerator 4 is expressed by the following equation (1).

E3=E2(1/COP+1) ・・・(1)
このように、冷凍機4が冷熱を製造すると、冷熱の絶対値E2よりも大きな排熱E3が発生する。そのため、この低質な排熱E3を捨てずに有効利用する事が望まれる。
E3 = E2 (1 / COP + 1) (1)
Thus, when the refrigerator 4 produces cold energy, exhaust heat E3 larger than the absolute value E2 of the cold energy is generated. For this reason, it is desired to effectively use the low-quality exhaust heat E3 without throwing it away.

そこで、本発明は、冷却システムの排熱を有効利用する事が可能な排熱回収システム、排熱回収方法、及び冷却システムを提供する事を課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an exhaust heat recovery system, an exhaust heat recovery method, and a cooling system that can effectively use the exhaust heat of the cooling system.

一の実施形態によれば、排熱回収システムは、被冷却流体を冷却する冷却部と、第1熱源流体の熱を吸熱する、または、前記第1熱源流体の熱により加熱された第2熱源流体の熱を吸熱する吸熱部と、前記被冷却流体から受けた熱と前記吸熱部により吸熱された熱とを放熱する放熱部と、を具備する吸収式または吸着式の冷凍機の排熱を回収する。前記排熱回収システムは、前記放熱部に水を供給し、前記被冷却流体から受けた熱と前記吸熱部により吸熱された熱とを前記放熱部内で前記水へと放熱し、前記放熱部から排出された第1温度の前記水を搬送する水流路と、前記水流路からの前記水を前記第1または第2熱源流体を用いて加熱して、温水として使用される第2温度の前記水を製造する加熱器とを具備する。   According to one embodiment, the exhaust heat recovery system includes a cooling unit that cools the fluid to be cooled, and a second heat source that absorbs heat of the first heat source fluid or is heated by heat of the first heat source fluid. Exhaust heat of an absorption or adsorption type refrigerator having a heat absorption part that absorbs heat of a fluid, and a heat radiation part that radiates heat received from the fluid to be cooled and heat absorbed by the heat absorption part. to recover. The exhaust heat recovery system supplies water to the heat radiating part, radiates heat received from the cooled fluid and heat absorbed by the heat absorbing part to the water in the heat radiating part, and from the heat radiating part. A water flow path for transporting the discharged water at the first temperature, and the water at the second temperature used as hot water by heating the water from the water flow path using the first or second heat source fluid. And a heater for manufacturing.

第1実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of 1st Embodiment. 第2実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of 2nd Embodiment. 第3実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of 3rd Embodiment. 第4実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of 4th Embodiment. 第5実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of 5th Embodiment. 第6実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of 6th Embodiment. 第7実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of 7th Embodiment. 第8実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of 8th Embodiment. 第9実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of 9th Embodiment. 第9実施形態の変形例の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of the modification of 9th Embodiment. 第10実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of 10th Embodiment. 第10実施形態の変形例の冷却システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling system of the modification of 10th Embodiment. 従来の冷却システムの構成の第1の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st example of a structure of the conventional cooling system. 図13の冷凍機の動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating operation | movement of the refrigerator of FIG. 従来の冷却システムの構成の第2の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd example of a structure of the conventional cooling system. 従来の冷却システムを説明するための補足図である。It is a supplementary figure for demonstrating the conventional cooling system. 図13の冷凍機の第1の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st example of the refrigerator of FIG. 図13の冷凍機の第2の例を示す模式図(1/2)である。It is a schematic diagram (1/2) which shows the 2nd example of the refrigerator of FIG. 図13の冷凍機の第2の例を示す模式図(2/2)である。It is a schematic diagram (2/2) which shows the 2nd example of the refrigerator of FIG. 第1実施形態の冷却システムを説明するための補足図である。It is a supplementary figure for demonstrating the cooling system of 1st Embodiment.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1〜図12及び図20では、図13〜図19に示す構成要素と同一または類似の構成要素には同一の符号を付し、図13〜図19の説明と重複する説明は省略する。   1 to 12 and 20, the same or similar components as those shown in FIGS. 13 to 19 are denoted by the same reference numerals, and the description overlapping with the description of FIGS. 13 to 19 is omitted.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。
(First embodiment)
Drawing 1 is a mimetic diagram showing the composition of the cooling system of a 1st embodiment.

図1の冷却システムは、図13の冷却システムと同様に、熱源流体加熱器1、熱源流体ポンプ2、熱源流体流路3、冷凍機4、被冷却流体ポンプ5、被冷却流体流路6、及び冷熱負荷7を具備している。冷凍機4は、吸熱部4a、冷却部4b、及び放熱部4cを具備している。本実施形態の冷凍機4は、吸収式または吸着式であり、例えば、図17に示す構造または図18及び図19に示す構造を有している。図1の冷却システムはさらに、冷凍機4等の排熱を回収する排熱回収システムを構成する加熱器31と、温水タンク32と、水ポンプ33と、水流路34とを具備している。   The cooling system of FIG. 1 is similar to the cooling system of FIG. 13 in that the heat source fluid heater 1, the heat source fluid pump 2, the heat source fluid flow path 3, the refrigerator 4, the cooled fluid pump 5, the cooled fluid flow path 6, And a cooling load 7 is provided. The refrigerator 4 includes a heat absorption part 4a, a cooling part 4b, and a heat radiation part 4c. The refrigerator 4 of the present embodiment is an absorption type or an adsorption type, and has, for example, the structure shown in FIG. 17 or the structure shown in FIGS. 18 and 19. The cooling system of FIG. 1 further includes a heater 31, a hot water tank 32, a water pump 33, and a water flow path 34 that constitute an exhaust heat recovery system that recovers exhaust heat from the refrigerator 4 and the like.

熱源流体(第1熱源流体)は、熱源流体ポンプ2により熱源流体流路3を介して搬送され、熱源流体加熱器1により加熱される。本実施形態の熱源流体は、熱源流体加熱器1内で加熱される。熱源流体加熱器1の例は、バイオマス燃料を熱源とする小型バイオマスボイラ、太陽熱を熱源とする太陽熱集熱器、工場排熱を熱源とする排熱回収器などである。熱源流体加熱器1から排出された熱源流体は、吸熱部4aに流入し、吸熱部4aを加熱する事で温度低下する。   The heat source fluid (first heat source fluid) is conveyed by the heat source fluid pump 2 via the heat source fluid flow path 3 and heated by the heat source fluid heater 1. The heat source fluid of this embodiment is heated in the heat source fluid heater 1. Examples of the heat source fluid heater 1 are a small biomass boiler that uses biomass fuel as a heat source, a solar heat collector that uses solar heat as a heat source, and a waste heat recovery device that uses factory exhaust heat as a heat source. The heat source fluid discharged from the heat source fluid heater 1 flows into the heat absorbing part 4a, and the temperature is lowered by heating the heat absorbing part 4a.

なお、本実施形態の熱源流体は、図16に示すように、大地10から湧き出る温泉水としてもよい。この場合、図1の冷却システムは、熱源流体加熱器1を具備していなくてもよい。本実施形態の熱源流体は、図13のように循環していてもよいし、図16のように循環していなくてもよい。これは、後述する第2〜第10実施形態でも同様である。   In addition, the heat source fluid of this embodiment is good also as the hot spring water which springs out from the earth 10, as shown in FIG. In this case, the cooling system of FIG. 1 may not include the heat source fluid heater 1. The heat source fluid of this embodiment may be circulated as shown in FIG. 13, or may not be circulated as shown in FIG. The same applies to second to tenth embodiments described later.

冷凍機4は、吸熱部4a、冷却部4b、及び放熱部4cを具備し、冷凍機4内に冷媒を有している。冷媒の例は、冷凍機4が吸収式の場合にはアンモニアであり、冷凍機4が吸着式の場合には水である。冷却部4bは、冷媒の気化熱により被冷却流体を冷却する。被冷却流体の例は水である。冷凍機4が吸収式の場合、吸熱部4aは、冷媒を吸収した吸収液を熱源流体により加熱して、冷媒を気化させ、放熱部4cは、吸収液から気化した冷媒を冷却水により冷却して、冷媒を液化させる。一方、冷凍機4が吸着式の場合、吸熱部4aは、冷媒を吸着している吸着剤を熱源流体により加熱して、冷媒を吸着剤から脱着させ、放熱部4cは、吸着剤を冷却水により冷却して、冷媒を吸着剤に吸着させる。なお、冷却部4bは、放熱部4cからの冷媒を用いて被冷却流体を冷却する。   The refrigerator 4 includes a heat absorption part 4 a, a cooling part 4 b, and a heat radiation part 4 c, and has a refrigerant in the refrigerator 4. An example of the refrigerant is ammonia when the refrigerator 4 is an absorption type, and water when the refrigerator 4 is an adsorption type. The cooling unit 4b cools the fluid to be cooled by the heat of vaporization of the refrigerant. An example of the fluid to be cooled is water. When the refrigerator 4 is an absorption type, the heat absorption part 4a heats the absorption liquid that has absorbed the refrigerant with a heat source fluid to vaporize the refrigerant, and the heat radiation part 4c cools the refrigerant vaporized from the absorption liquid with cooling water. To liquefy the refrigerant. On the other hand, when the refrigerator 4 is an adsorption type, the heat absorption part 4a heats the adsorbent adsorbing the refrigerant by the heat source fluid to desorb the refrigerant from the adsorbent, and the heat radiating part 4c removes the adsorbent from the cooling water. And the refrigerant is adsorbed on the adsorbent. The cooling unit 4b cools the fluid to be cooled using the refrigerant from the heat radiating unit 4c.

被冷却流体は、被冷却流体ポンプ5により被冷却流体流路6を介して搬送され、冷却部4bにより冷却される。冷却部4bから排出された被冷却流体は、冷熱負荷7に流入し、冷熱負荷7を冷却する事で温度上昇する。冷熱負荷7の例は、ビルディング冷房などの冷却対象施設や、サーバコンピュータなどの冷却対象装置である。   The to-be-cooled fluid is conveyed by the to-be-cooled fluid pump 5 via the to-be-cooled fluid flow path 6, and is cooled by the cooling unit 4b. The fluid to be cooled discharged from the cooling unit 4b flows into the cooling load 7 and the temperature rises by cooling the cooling load 7. An example of the cooling load 7 is a facility to be cooled such as a building air conditioner or a device to be cooled such as a server computer.

冷却水は、水ポンプ33により水流路34を介して搬送され、放熱部4cを冷却する事で温度上昇する。放熱部4cから排出されたこの水は、水流路34を介して搬送され、加熱器31に供給される。   Cooling water is conveyed through the water flow path 34 by the water pump 33, and the temperature rises by cooling the heat radiation part 4c. This water discharged from the heat radiating part 4 c is conveyed through the water flow path 34 and supplied to the heater 31.

加熱器31は、熱源流体流路3に設けられている。加熱器31は、水流路34からの水を熱源流体流路3の熱源流体を用いて加熱して、温水として使用される水を製造する。温水は、水流路34を介して搬送され、温水タンク32に貯蔵される。本実施形態の加熱器31は、吸熱部4aの下流を流れる熱源流体を用いて水を加熱する。吸熱部4aから排出された熱源流体は、加熱器31に流入し、加熱器31内の水を加熱する事で温度低下する。熱源流体は、熱源流体流路3を介して熱源流体加熱器1、吸熱部4a、及び加熱器31の間を循環する。   The heater 31 is provided in the heat source fluid flow path 3. The heater 31 heats the water from the water channel 34 using the heat source fluid of the heat source fluid channel 3 to produce water used as hot water. The hot water is conveyed through the water flow path 34 and stored in the hot water tank 32. The heater 31 of the present embodiment heats water using a heat source fluid that flows downstream of the heat absorbing unit 4a. The heat source fluid discharged from the heat absorbing part 4a flows into the heater 31 and the temperature is lowered by heating the water in the heater 31. The heat source fluid circulates between the heat source fluid heater 1, the heat absorption unit 4 a, and the heater 31 via the heat source fluid flow path 3.

本実施形態では、放熱部4cで排出される熱を冷却塔13に与えずに、加熱器31で加熱される前の水に与える。この水の例は、水道水である。また、貯蔵された温水の温度は例えば、一般的に利用可能な温水温度とされる60℃である。この温水は、入浴施設やレストランの食器洗浄などに有効利用される。本実施形態では、外界に捨てられる熱はないので、エネルギ利用率は100%にまで向上する。本実施形態におけるエネルギ利用率とは、熱源流体加熱器1が熱源流体に与える熱エネルギと、冷却システムが利用するエネルギとの比率である。   In the present embodiment, the heat discharged from the heat radiating unit 4 c is supplied to the water before being heated by the heater 31 without being supplied to the cooling tower 13. An example of this water is tap water. Moreover, the temperature of the stored warm water is, for example, 60 ° C., which is a generally available warm water temperature. This hot water is effectively used for washing dishes at bathing facilities and restaurants. In this embodiment, since there is no heat discarded to the outside, the energy utilization rate is improved to 100%. The energy utilization rate in the present embodiment is a ratio between the heat energy given to the heat source fluid by the heat source fluid heater 1 and the energy used by the cooling system.

ここで、水ポンプ33での水の温度を15℃、放熱部4cにより加熱された水の温度を30℃、加熱器31により加熱された水の温度を60℃とする。30℃は第1温度の例であり、60℃は第2温度の例である。また、冷凍機4は吸着式であり、冷凍機4のCOPは典型的な値である0.5であると想定する。   Here, the temperature of the water in the water pump 33 is 15 ° C., the temperature of the water heated by the heat radiation part 4 c is 30 ° C., and the temperature of the water heated by the heater 31 is 60 ° C. 30 ° C. is an example of the first temperature, and 60 ° C. is an example of the second temperature. Further, it is assumed that the refrigerator 4 is an adsorption type and the COP of the refrigerator 4 is 0.5, which is a typical value.

この場合、冷凍機4の駆動熱E2を「2」とすると、冷熱の絶対値E1は「1」となるため、従来の冷却システムにおける冷凍機4の排熱E3は「3」となる。しかしながら、本実施形態では、この熱を温水製造に利用するため、冷凍機4の利用温熱E4は「3」となる。さらに、本実施形態では、この2倍の熱を加熱器31で温水製造に利用するため、加熱器31の駆動熱は「6」となり、加熱器31の利用温熱は「6」となる。その結果、本実施形態では、冷却システムの駆動熱(冷凍機4と加熱器31の駆動熱)E2’が「8」となり、冷却システムの利用温熱(冷凍機4と加熱器31の利用温熱)E4’が「9」となる。よって、冷却システムの利用熱変換率を(E1+E4’)/E2’、冷却システムの排熱率をE3/E2’とすると、本実施形態の利用熱変換率は1.25(=10/8)になり、本実施形態の排熱率は0(=0/8)になる。   In this case, if the driving heat E2 of the refrigerator 4 is “2”, the absolute value E1 of the cooling heat is “1”, so the exhaust heat E3 of the refrigerator 4 in the conventional cooling system is “3”. However, in this embodiment, since this heat is used for hot water production, the use heat E4 of the refrigerator 4 is “3”. Furthermore, in this embodiment, since this twice as much heat is utilized by the heater 31 for hot water production, the driving heat of the heater 31 is “6” and the utilization heat of the heater 31 is “6”. As a result, in the present embodiment, the driving heat of the cooling system (driving heat of the refrigerator 4 and the heater 31) E2 ′ becomes “8”, and the utilization heat of the cooling system (the utilization heat of the refrigerator 4 and the heater 31). E4 ′ becomes “9”. Therefore, if the heat conversion rate of the cooling system is (E1 + E4 ′) / E2 ′ and the exhaust heat rate of the cooling system is E3 / E2 ′, the heat conversion rate of this embodiment is 1.25 (= 10/8). Thus, the exhaust heat rate of the present embodiment is 0 (= 0/8).

図20は、第1実施形態の冷却システムを説明するための補足図である。   FIG. 20 is a supplementary diagram for explaining the cooling system of the first embodiment.

図20の冷却システムは、図1に示す構成要素に加え、冷却水ポンプ11と、冷却水流路12と、冷却塔13と、ブロワ14と、大気導入部15とを具備している。   The cooling system of FIG. 20 includes a cooling water pump 11, a cooling water flow path 12, a cooling tower 13, a blower 14, and an air introduction unit 15 in addition to the components shown in FIG. 1.

図20では、水流路34の水を加熱器31のみで加熱し、放熱部4cでは加熱しない。放熱部4cで排出される熱は、外界に捨てられる。この場合、上記の数値例では、冷却システムの利用熱変換率は0.875(=7/8)になり、冷却システムの排熱率は0.375(=3/8)になる。   In FIG. 20, the water in the water flow path 34 is heated only by the heater 31 and is not heated by the heat radiating unit 4 c. The heat discharged by the heat radiating part 4c is thrown away to the outside world. In this case, in the above numerical example, the utilization heat conversion rate of the cooling system is 0.875 (= 7/8), and the exhaust heat rate of the cooling system is 0.375 (= 3/8).

なお、図13や図15の冷却システムでは、冷却システムの利用熱変換率は0.5(=1/2)になり、冷却システムの排熱率は1.5(=3/2)になる。   In the cooling system of FIGS. 13 and 15, the heat conversion rate of the cooling system is 0.5 (= 1/2), and the exhaust heat rate of the cooling system is 1.5 (= 3/2). .

以上のように、本実施形態の冷却システムは、熱源流体流路3からの熱源流体を用いて第1温度の水を加熱して、温水として使用される第2温度の水を製造する。よって、本実施形態によれば、冷却システムの排熱を有効利用する事が可能となる。   As described above, the cooling system of the present embodiment heats the first temperature water using the heat source fluid from the heat source fluid flow path 3 to produce the second temperature water used as the hot water. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to effectively use the exhaust heat of the cooling system.

本実施形態は、熱源流体加熱器1内の熱源が高温熱源であっても適用可能だが、熱源流体加熱器1内の熱源がバイオマス燃料、太陽熱、工場排熱、温泉熱などの低温熱源の場合に効果的に適用可能である。また、本実施形態は、熱源が何であっても、吸熱部4aの入口での熱源流体の温度が200℃以下である場合に効果的に適用可能である。これは、後述する第2〜第10実施形態でも同様である。理由は、熱源流体加熱器1内の熱源が低温熱源の場合には、冷凍機4のCOPがより低く、本実施形態を適用しない場合のエネルギ利用率が低いからである。本実施形態によれば、熱源流体加熱器1内の熱源が低温熱源の場合のエネルギ利用率を大きく向上させる事ができる。これは、後述する第2〜第10実施形態でも同様である。   This embodiment can be applied even if the heat source in the heat source fluid heater 1 is a high temperature heat source, but the heat source in the heat source fluid heater 1 is a low temperature heat source such as biomass fuel, solar heat, factory exhaust heat, hot spring heat, etc. It can be effectively applied to. Moreover, this embodiment is effectively applicable when the temperature of the heat source fluid at the inlet of the heat absorbing part 4a is 200 ° C. or lower regardless of the heat source. The same applies to second to tenth embodiments described later. The reason is that when the heat source in the heat source fluid heater 1 is a low-temperature heat source, the COP of the refrigerator 4 is lower, and the energy utilization rate when the present embodiment is not applied is low. According to this embodiment, the energy utilization factor when the heat source in the heat source fluid heater 1 is a low-temperature heat source can be greatly improved. The same applies to second to tenth embodiments described later.

また、熱源流体流路3内での熱源流体の最高温度が、200℃以下である場合に効果的に適用可能である。   Further, the present invention can be effectively applied when the maximum temperature of the heat source fluid in the heat source fluid flow path 3 is 200 ° C. or less.

(第2実施形態)
図2は、第2実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。図2では、図1に示す構成要素と同一または類似の構成要素には同一の符号を付し、図1の説明と重複する説明は省略する。これは、後述する第2〜第10実施形態でも同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the cooling system of the second embodiment. In FIG. 2, the same or similar components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description overlapping with the description of FIG. 1 is omitted. The same applies to second to tenth embodiments described later.

第1実施形態の加熱器31は、図1に示すように、吸熱部4aの下流を流れる熱源流体を用いて水を加熱する。一方、第2実施形態の加熱器31は、図2に示すように、吸熱部4aの上流を流れる熱源流体を用いて水を加熱する。   As shown in FIG. 1, the heater 31 of the first embodiment heats water using a heat source fluid that flows downstream of the heat absorbing unit 4 a. On the other hand, the heater 31 of 2nd Embodiment heats water using the heat source fluid which flows upstream of the heat absorption part 4a, as shown in FIG.

本実施形態では、加熱器31の入口における熱源流体の温度が、吸熱部4aの入口における熱源流体の温度より高い。よって、本実施形態によれば、水をより高温まで加熱しやすくなる。一方、第1実施形態によれば、高温の温水を製造する事が可能となる。   In the present embodiment, the temperature of the heat source fluid at the inlet of the heater 31 is higher than the temperature of the heat source fluid at the inlet of the heat absorbing unit 4a. Therefore, according to this embodiment, it becomes easy to heat water to higher temperature. On the other hand, according to the first embodiment, high-temperature hot water can be produced.

(第3実施形態)
図3は、第3実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the cooling system of the third embodiment.

第1及び第2実施形態の吸熱部4aと加熱器31は、図1及び図2に示すように、熱源流体の流れに対して直列に配置されている。一方、第3実施形態の吸熱部4aと加熱器31は、図3に示すように、熱源流体の流れに対して並列に配置されている。   The heat absorption part 4a and the heater 31 of 1st and 2nd embodiment are arrange | positioned in series with respect to the flow of a heat source fluid, as shown in FIG.1 and FIG.2. On the other hand, the heat absorption part 4a and the heater 31 of 3rd Embodiment are arrange | positioned in parallel with respect to the flow of a heat source fluid, as shown in FIG.

図3の熱源流体流路3は、吸熱部4aが設けられた第1分岐流路35と、加熱器31が設けられた第2分岐流路36とに分岐している。第1及び第2分岐流路35、36は、第1地点Pで1本の流路Lから分岐しており、第2地点Pで1本の流路Lに合流している。 The heat source fluid flow path 3 of FIG. 3 is branched into a first branch flow path 35 provided with the heat absorption part 4a and a second branch flow path 36 provided with the heater 31. First and second branch passages 35 and 36 is branched from one flow path L at a first point P 1, which meet at a second point P 2 on one channel L.

本実施形態では、加熱器31の入口における熱源流体の温度が、吸熱部4aの入口における熱源流体の温度と等しい。よって、本実施形態によれば、吸熱部4aと水の両方をできるだけ高温に加熱しやすくなる。   In the present embodiment, the temperature of the heat source fluid at the inlet of the heater 31 is equal to the temperature of the heat source fluid at the inlet of the heat absorbing unit 4a. Therefore, according to this embodiment, it becomes easy to heat both the heat absorption part 4a and water as high temperature as possible.

(第4実施形態)
図4は、第4実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the cooling system of the fourth embodiment.

図4では、温水タンク32が熱利用先37に置き換えられており、水流路34が循環水流路38に置き換えられている。   In FIG. 4, the hot water tank 32 is replaced with a heat utilization destination 37, and the water flow path 34 is replaced with a circulating water flow path 38.

本実施形態の水は、水ポンプ33により循環水流路38を介して搬送され、放熱部4cにより加熱される。放熱部4cから排出された水は、循環水流路38を介して搬送され、加熱器31に供給される。加熱器31は、熱源流体流路3からの熱源流体を用いてこの水を加熱して、温水として使用される水を製造する。温水は、循環水流路38を介して搬送され、熱利用先37に供給される。   The water of this embodiment is conveyed by the water pump 33 via the circulating water flow path 38, and is heated by the heat radiating part 4c. The water discharged from the heat radiating unit 4 c is conveyed via the circulating water flow path 38 and supplied to the heater 31. The heater 31 heats this water using the heat source fluid from the heat source fluid flow path 3 to produce water used as hot water. The hot water is conveyed via the circulating water flow path 38 and supplied to the heat utilization destination 37.

熱利用先37の例は、床暖房である。熱利用先37に供給された水は、熱利用先37で熱源として使用される事で温度低下する。熱利用先37から排出された水は、循環水流路38を介して搬送され、放熱部4cに再び供給される。このように、本実施形態の水は、循環水流路38を介して放熱部4c、加熱器31、及び熱利用先37の間を循環する。   An example of the heat utilization destination 37 is floor heating. The temperature of the water supplied to the heat utilization destination 37 is lowered by being used as a heat source in the heat utilization destination 37. The water discharged from the heat utilization destination 37 is conveyed through the circulating water flow path 38 and is supplied again to the heat radiating unit 4c. Thus, the water of this embodiment circulates between the heat radiating part 4 c, the heater 31, and the heat utilization destination 37 via the circulating water flow path 38.

温水を入浴施設やレストランの食器洗浄に用いる場合には、温水は使い捨てとなる。一方、温水を床暖房に用いる場合には、温水は繰り返し使う事ができる。よって、本実施形態では、水を循環水流路38により循環させる事で、限られた量の水を繰り返し使用する事が可能となる。なお、熱利用先37は、床暖房以外の設備でもよい。   When hot water is used for washing dishes in a bathing facility or restaurant, the hot water is disposable. On the other hand, when using warm water for floor heating, warm water can be used repeatedly. Therefore, in this embodiment, it is possible to repeatedly use a limited amount of water by circulating water through the circulating water flow path 38. The heat utilization destination 37 may be equipment other than floor heating.

床暖房は一般に、冬に利用される。よって、熱利用先37が床暖房の場合、冷凍機4の用途は、ビルディング冷房などの設備の冷房よりは、サーバコンピュータなどの装置の冷却である可能性が高いと考えられる。一般に、前者は夏に利用されるのに対し、後者は季節を問わず利用されるからである。   Underfloor heating is generally used in winter. Therefore, when the heat utilization destination 37 is floor heating, it is considered that the use of the refrigerator 4 is more likely to cool a device such as a server computer than to cool a facility such as a building cooling. In general, the former is used in summer, while the latter is used regardless of the season.

(第5実施形態)
図5は、第5実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the cooling system of the fifth embodiment.

図5の熱源流体流路3は、吸熱部4aが設けられた第1流路をバイパスする第1バイパス流路44と、加熱器31が設けられた第2流路をバイパスする第2バイパス流路48とを具備している。図5の熱源流体流路3には、複数個の弁41〜43、45〜47が設けられている。   The heat source fluid flow path 3 in FIG. 5 includes a first bypass flow path 44 that bypasses the first flow path provided with the heat absorbing portion 4a and a second bypass flow that bypasses the second flow path provided with the heater 31. Path 48. A plurality of valves 41 to 43, 45 to 47 are provided in the heat source fluid flow path 3 of FIG.

第1バイパス流路44は、第1地点Pで流路Lから分岐し、第3地点Pで流路Lに合流している。第1地点Pと第3地点Pとの間の流路Lが、上記の第1流路である。弁41は、第1地点Pと吸熱部4aとの間の第1流路に設けられている。弁42は、吸熱部4aと第3地点Pとの間の第1流路に設けられている。弁43は、第1バイパス流路44に設けられている。 The first bypass flow path 44, the first point P 1 is branched from the flow path L, which meet at a third point P 3 to the flow path L. Flow path L between the first point P 1 and the third point P 3 is a first flow path of the. The valve 41 is provided in the first flow path between the first point P 1 and the heat absorbing portion 4a. The valve 42 is provided in the first flow path between the heat absorbing portion 4a and the third point P 3. The valve 43 is provided in the first bypass flow path 44.

第2バイパス流路48は、第4地点Pで流路Lから分岐し、第2地点Pで流路Lに合流している。第4地点Pと第2地点Pとの間の流路Lが、上記の第2流路である。弁45は、第4地点Pと加熱器31との間の第2流路に設けられている。弁46は、加熱器31と第2地点Pとの間の第2流路に設けられている。弁47は、第2バイパス流路48に設けられている。 The second bypass passage 48 is branched from the flow path L in the fourth point P 4, it is joined with the second point P 2 to the flow path L. Flow path L between the fourth point P 4 and the second point P 2 is a second flow path of the. The valve 45 is provided in the second flow path between the fourth point P 4 and the heater 31. The valve 46 is provided in the second flow path between the heater 31 and the second point P 2. The valve 47 is provided in the second bypass channel 48.

本実施形態では、冷熱製造と温水製造の両方を実施する際には、弁41、42、45、46を開き、弁43、47を閉じる。この場合、水は放熱部4c及び加熱器31で加熱され、高温の温水になる。   In this embodiment, when both cold heat manufacture and hot water manufacture are implemented, the valves 41, 42, 45, and 46 are opened, and the valves 43 and 47 are closed. In this case, water is heated by the heat radiating part 4c and the heater 31, and becomes hot hot water.

また、冷熱製造のみを重視する運転を実施する際には、弁41、42、47を開き、弁43、45、46を閉じる。この場合、水は放熱部4cのみで加熱され、低温の温水になる。   Further, when carrying out an operation that places importance on cold production only, the valves 41, 42, 47 are opened, and the valves 43, 45, 46 are closed. In this case, water is heated only by the heat radiating part 4c and becomes low-temperature hot water.

また、温水製造のみを実施する際には、弁43、45、46を開き、弁41、42、47を閉じる。この場合、水は加熱器31のみで加熱される。よって、この状況下で高温の温水を温度を下げないまま製造する場合には、温水の製造量が少なくなる。   When only hot water production is performed, the valves 43, 45, and 46 are opened, and the valves 41, 42, and 47 are closed. In this case, water is heated only by the heater 31. Therefore, in the case where high-temperature hot water is produced without lowering the temperature in this situation, the production amount of hot water is reduced.

以上のように、本実施形態によれば、第1及び第2バイパス流路44、48を用いる事で、冷熱製造及び温水製造に関する3種類の運転を選択する事が可能となる。なお、本実施形態では、冷却システムに第1及び第2バイパス流路44、48の一方のみを設ける事で、2種類の運転を選択できるようにしてもよい。   As described above, according to the present embodiment, by using the first and second bypass flow paths 44 and 48, it is possible to select three types of operations related to cold production and hot water production. In the present embodiment, only one of the first and second bypass flow paths 44 and 48 may be provided in the cooling system so that two types of operations can be selected.

(第6実施形態)
図6は、第6実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。
(Sixth embodiment)
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the cooling system of the sixth embodiment.

図6の冷却システムは、図3に示す構成要素に加え、複数個の弁51〜54を具備している。弁51は、第1地点Pと吸熱部4aとの間の第1分岐流路35に設けられている。弁52は、吸熱部4aと第2地点Pとの間の第1分岐流路35に設けられている。弁53は、第1地点Pと加熱器31との間の第2分岐流路36に設けられている。弁54は、加熱器31と第2地点Pとの間の第2分岐流路36に設けられている。 The cooling system of FIG. 6 includes a plurality of valves 51 to 54 in addition to the components shown in FIG. The valve 51 is provided in the first branch flow path 35 between the first point P 1 and the heat absorbing portion 4a. The valve 52 is provided in the first branch flow channel 35 between the heat absorbing portion 4a and the second point P 2. The valve 53 is provided in the second branch flow path 36 between the first point P 1 and the heater 31. The valve 54 is provided in the second branch flow path 36 between the heater 31 and the second point P 2.

本実施形態では、冷熱製造と温水製造の両方を実施する際には、弁51〜54を開く。この場合、水は放熱部4c及び加熱器31で加熱され、高温の温水になる。   In the present embodiment, the valves 51 to 54 are opened when both the cold heat production and the hot water production are performed. In this case, water is heated by the heat radiating part 4c and the heater 31, and becomes hot hot water.

また、冷熱製造のみを重視する運転を実施する際には、弁51、52を開き、弁53、54を閉じる。この場合、水は放熱部4cのみで加熱され、低温の温水になる。   Further, when performing an operation that places importance on only the cold production, the valves 51 and 52 are opened, and the valves 53 and 54 are closed. In this case, water is heated only by the heat radiating part 4c and becomes low-temperature hot water.

また、温水製造のみを実施する際には、弁53、54を開き、弁51、52を閉じる。この場合、水は加熱器31のみで加熱される。よって、この状況下で高温の温水を温度を下げないまま製造する場合には、温水の製造量が少なくなる。   Moreover, when only warm water manufacture is implemented, the valves 53 and 54 are opened and the valves 51 and 52 are closed. In this case, water is heated only by the heater 31. Therefore, in the case where high-temperature hot water is produced without lowering the temperature in this situation, the production amount of hot water is reduced.

以上のように、本実施形態によれば、第1及び第2分岐流路37、38を用いる事で、冷熱製造及び温水製造に関する3種類の運転を選択する事が可能となる。なお、本実施形態では、冷却システムに弁51、52のペアと弁53、54のペアの一方のみを設ける事で、2種類の運転を選択できるようにしてもよい。   As described above, according to the present embodiment, by using the first and second branch flow paths 37 and 38, it is possible to select three types of operations related to cold production and hot water production. In the present embodiment, two types of operation may be selected by providing only one of the pair of valves 51 and 52 and the pair of valves 53 and 54 in the cooling system.

(第7実施形態)
図7は、第7実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。
(Seventh embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the cooling system of the seventh embodiment.

図7の冷却システムは、図1に示す構成要素に加え、熱源流体加熱器21と、熱源流体ポンプ22と、熱源流体流路23とを具備している。図7の説明では、図15の説明と同様に、符号1〜3の構成要素を、第1の熱源流体加熱器1、第1の熱源流体ポンプ2、第1の熱源流体流路3と呼び、符号21〜23の構成要素を、第2の熱源流体加熱器21、第2の熱源流体ポンプ22、第2の熱源流体流路23と呼ぶ。また、第1の熱源流体流路3を介して搬送される熱源流体を第1熱源流体と呼び、第2の熱源流体流路23を介して搬送される熱源流体を第2熱源流体と呼ぶ。   The cooling system of FIG. 7 includes a heat source fluid heater 21, a heat source fluid pump 22, and a heat source fluid flow path 23 in addition to the components shown in FIG. In the description of FIG. 7, like the description of FIG. 15, the components 1 to 3 are referred to as a first heat source fluid heater 1, a first heat source fluid pump 2, and a first heat source fluid flow path 3. The components 21 to 23 are referred to as a second heat source fluid heater 21, a second heat source fluid pump 22, and a second heat source fluid flow path 23. In addition, the heat source fluid conveyed through the first heat source fluid flow path 3 is referred to as a first heat source fluid, and the heat source fluid conveyed through the second heat source fluid flow path 23 is referred to as a second heat source fluid.

第1熱源流体は、第1の熱源流体ポンプ2により第1の熱源流体流路3を介して搬送され、第1の熱源流体加熱器1により加熱される。第1の熱源流体加熱器1から排出された第1熱源流体は、第2の熱源流体加熱器21に流入し、第2の熱源流体加熱器21内の第2熱源流体を加熱する事で温度低下する。   The first heat source fluid is conveyed by the first heat source fluid pump 2 via the first heat source fluid flow path 3 and heated by the first heat source fluid heater 1. The first heat source fluid discharged from the first heat source fluid heater 1 flows into the second heat source fluid heater 21 and heats the second heat source fluid in the second heat source fluid heater 21 to increase the temperature. descend.

第2熱源流体は、第2の熱源流体ポンプ22により第2の熱源流体流路23を介して搬送され、第2の熱源流体加熱器21により加熱される。第2の熱源流体加熱器21から排出された第2熱源流体は、吸熱部4aに流入し、吸熱部4aを加熱する事で温度低下する。   The second heat source fluid is transported by the second heat source fluid pump 22 via the second heat source fluid flow path 23 and heated by the second heat source fluid heater 21. The 2nd heat source fluid discharged | emitted from the 2nd heat source fluid heater 21 flows in into the heat absorption part 4a, and temperature falls by heating the heat absorption part 4a.

冷凍機4は、吸熱部4a、冷却部4b、及び放熱部4cを具備し、冷凍機4内に冷媒を有している。冷却部4bは、冷媒の気化熱により被冷却流体を冷却する。冷凍機4が吸収式の場合、吸熱部4aは、冷媒を吸収した吸収液を第2熱源流体により加熱して、冷媒を気化させ、放熱部4cは、吸収液から気化した冷媒を冷却水により冷却して、冷媒を液化させる。一方、冷凍機4が吸着式の場合、吸熱部4aは、冷媒を吸着している吸着剤を第2熱源流体により加熱して、冷媒を吸着剤から脱着させ、放熱部4cは、吸着剤を冷却水により冷却して、冷媒を吸着剤に吸着させる。なお、冷却部4bは、放熱部4cからの冷媒を用いて被冷却流体を冷却する。   The refrigerator 4 includes a heat absorption part 4 a, a cooling part 4 b, and a heat radiation part 4 c, and has a refrigerant in the refrigerator 4. The cooling unit 4b cools the fluid to be cooled by the heat of vaporization of the refrigerant. When the refrigerator 4 is an absorption type, the heat absorption unit 4a heats the absorption liquid that has absorbed the refrigerant with the second heat source fluid to vaporize the refrigerant, and the heat dissipation unit 4c uses the cooling water to convert the refrigerant vaporized from the absorption liquid with cooling water. Cool to liquefy the refrigerant. On the other hand, when the refrigerator 4 is an adsorption type, the heat absorption part 4a heats the adsorbent adsorbing the refrigerant with the second heat source fluid to desorb the refrigerant from the adsorbent, and the heat dissipation part 4c removes the adsorbent. Cooling with cooling water causes the adsorbent to adsorb the refrigerant. The cooling unit 4b cools the fluid to be cooled using the refrigerant from the heat radiating unit 4c.

被冷却流体は、被冷却流体ポンプ5により被冷却流体流路6を介して搬送され、冷却部4bにより冷却される。冷却部4bから排出された被冷却流体は、冷熱負荷7に流入し、冷熱負荷7を冷却する事で温度上昇する。   The to-be-cooled fluid is conveyed by the to-be-cooled fluid pump 5 via the to-be-cooled fluid flow path 6, and is cooled by the cooling unit 4b. The fluid to be cooled discharged from the cooling unit 4b flows into the cooling load 7 and the temperature rises by cooling the cooling load 7.

冷却水は、水ポンプ33により水流路34を介して搬送され、放熱部4cを冷却する事で温度上昇する。放熱部4cから排出されたこの水は、水流路34を介して搬送され、加熱器31に供給される。   Cooling water is conveyed through the water flow path 34 by the water pump 33, and the temperature rises by cooling the heat radiation part 4c. This water discharged from the heat radiating part 4 c is conveyed through the water flow path 34 and supplied to the heater 31.

本実施形態では、加熱器31は、第2の熱源流体流路23に設けられている。加熱器31は、水流路34からの水を第2熱源流体を用いて加熱して、温水として使用される水を製造する。温水は、水流路34を介して搬送され、温水タンク32に貯蔵される。本実施形態の加熱器31は、吸熱部4aの下流を流れる第2熱源流体を用いて水を加熱する。吸熱部4aから排出された第2熱源流体は、加熱器31に流入し、加熱器31内の水を加熱する事で温度低下する。第2熱源流体は、第2の熱源流体流路23を介して第2の熱源流体加熱器21、吸熱部4a、及び加熱器31の間を循環する。   In the present embodiment, the heater 31 is provided in the second heat source fluid flow path 23. The heater 31 heats the water from the water flow path 34 using the second heat source fluid to produce water used as hot water. The hot water is conveyed through the water flow path 34 and stored in the hot water tank 32. The heater 31 of this embodiment heats water using the 2nd heat-source fluid which flows downstream of the heat absorption part 4a. The 2nd heat source fluid discharged | emitted from the heat absorption part 4a flows in into the heater 31, and temperature falls by heating the water in the heater 31. FIG. The second heat source fluid circulates between the second heat source fluid heater 21, the heat absorption unit 4 a, and the heater 31 via the second heat source fluid flow path 23.

ここで、図1と図7の冷却システムを比較する。   Here, the cooling systems of FIGS. 1 and 7 will be compared.

図1では、熱源流体に含まれる成分によっては冷凍機4(吸熱部4a)や加熱器31内に析出物が溜まっていくため、冷凍機4や加熱器31を頻繁に分解して清掃する必要があるが、冷凍機4や加熱器31の分解は望ましくない。さらには、入浴施設やレストランの食器洗浄に利用される水流路34を分解する事も望ましくない。一方、図7では、冷凍機4や加熱器31ではなく第2の熱源流体加熱器21を分解して清掃する事になるので、冷凍機4、加熱器31、及び水流路34を分解する必要はない。   In FIG. 1, depending on the components contained in the heat source fluid, precipitates accumulate in the refrigerator 4 (heat absorption part 4a) and the heater 31, so the refrigerator 4 and the heater 31 need to be frequently disassembled and cleaned. However, disassembly of the refrigerator 4 and the heater 31 is not desirable. Furthermore, it is not desirable to disassemble the water flow path 34 used for washing dishes in a bathing facility or restaurant. On the other hand, in FIG. 7, since the second heat source fluid heater 21 is disassembled and cleaned instead of the refrigerator 4 and the heater 31, it is necessary to disassemble the refrigerator 4, the heater 31, and the water flow path 34. There is no.

以上のように、本実施形態の冷却システムは、第2熱源流体を用いて第1温度の水を加熱して、温水として使用される第2温度の水を製造する。よって、本実施形態によれば、冷却システムの排熱を有効利用する事が可能となる。   As described above, the cooling system of the present embodiment heats the first temperature water using the second heat source fluid to produce the second temperature water used as the hot water. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to effectively use the exhaust heat of the cooling system.

なお、本実施形態の熱源流体加熱器21、熱源流体ポンプ22、熱源流体流路23、及び加熱器31は、第2〜第6実施形態のいずれかに適用してもよい。これは、後述する第8〜第10実施形態の熱源流体加熱器21、熱源流体ポンプ22、熱源流体流路23、及び加熱器31についても同様である。   In addition, you may apply the heat source fluid heater 21, the heat source fluid pump 22, the heat source fluid flow path 23, and the heater 31 of this embodiment to either of the 2nd-6th embodiment. The same applies to the heat source fluid heater 21, the heat source fluid pump 22, the heat source fluid flow path 23, and the heater 31 of the eighth to tenth embodiments described later.

また、本実施形態の第2熱源流体は、第1熱源流体の熱により他の熱源流体を介さずに加熱されているが、第1熱源流体の熱により1種類以上の第3熱源流体を介して加熱されてもよい。即ち、本実施形態の第2熱源流体は、第1熱源流体の熱により直接的に加熱されてもよいし、第1熱源流体の熱により間接的に加熱されてもよい。これは、後述する第8〜第10実施形態でも同様である。   In addition, the second heat source fluid of the present embodiment is heated by the heat of the first heat source fluid without passing through another heat source fluid, but the heat of the first heat source fluid passes through one or more types of third heat source fluids. May be heated. That is, the second heat source fluid of this embodiment may be directly heated by the heat of the first heat source fluid or indirectly heated by the heat of the first heat source fluid. The same applies to the eighth to tenth embodiments described later.

また、本実施形態の第1熱源流体は、バイオマス燃料等の低温熱源の熱により他の熱源流体を介さずに加熱されているが、低温熱源の熱により1種類以上の第4熱源流体を介して加熱されてもよい。即ち、本実施形態の第1熱源流体は、低温熱源の熱により直接的に加熱されてもよいし、低温熱源の熱により間接的に加熱されてもよい。これは、後述する第8〜第10実施形態でも同様である。   Moreover, although the 1st heat source fluid of this embodiment is heated without passing through another heat source fluid with the heat of low-temperature heat sources, such as biomass fuel, it passes through one or more types of 4th heat source fluids with the heat of a low-temperature heat source. May be heated. That is, the first heat source fluid of this embodiment may be directly heated by the heat of the low-temperature heat source or indirectly heated by the heat of the low-temperature heat source. The same applies to the eighth to tenth embodiments described later.

(第8実施形態)
図8は、第8実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。図8では、図7に示す構成要素と同一または類似の構成要素には同一の符号を付し、図7の説明と重複する説明は省略する。これは、後述する第9及び第10実施形態でも同様である。
(Eighth embodiment)
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the cooling system of the eighth embodiment. In FIG. 8, the same or similar components as those shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and the description overlapping with the description of FIG. 7 is omitted. The same applies to the ninth and tenth embodiments described later.

本実施形態では、加熱器31は、第1の熱源流体流路3に設けられている。加熱器31は、水流路34からの水を第1熱源流体を用いて加熱して、温水として使用される水を製造する。温水は、水流路34を介して搬送され、温水タンク32に貯蔵される。本実施形態の加熱器31は、第2の熱源流体加熱器21の下流を流れる第1熱源流体を用いて水を加熱する。第2の熱源流体加熱器21から排出された第1熱源流体は、加熱器31に流入し、加熱器31内の水を加熱する事で温度低下する。第1熱源流体は、第1の熱源流体流路3を介して第1の熱源流体加熱器1、第2の熱源流体加熱器21、及び加熱器31の間を循環する。   In the present embodiment, the heater 31 is provided in the first heat source fluid flow path 3. The heater 31 heats the water from the water flow path 34 using the first heat source fluid to produce water used as hot water. The hot water is conveyed through the water flow path 34 and stored in the hot water tank 32. The heater 31 of the present embodiment heats water using the first heat source fluid that flows downstream of the second heat source fluid heater 21. The first heat source fluid discharged from the second heat source fluid heater 21 flows into the heater 31, and the temperature is lowered by heating the water in the heater 31. The first heat source fluid circulates between the first heat source fluid heater 1, the second heat source fluid heater 21, and the heater 31 via the first heat source fluid flow path 3.

第8実施形態の加熱器31の入口における第1熱源流体の温度は、第7実施形態の加熱器31の入口における第2熱源流体の温度より高い場合が多い。よって、第8実施形態によれば、水をより高温まで加熱しやすくなる。一方、第7実施形態によれば、より多くの割合の熱エネルギを冷却部4bによる冷熱製造に利用する事が可能となる。   The temperature of the first heat source fluid at the inlet of the heater 31 of the eighth embodiment is often higher than the temperature of the second heat source fluid at the inlet of the heater 31 of the seventh embodiment. Therefore, according to the eighth embodiment, water can be easily heated to a higher temperature. On the other hand, according to the seventh embodiment, it is possible to use a larger proportion of the thermal energy for cold production by the cooling unit 4b.

(第9実施形態)
図9は、第9実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。
(Ninth embodiment)
FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the cooling system of the ninth embodiment.

第8実施形態の加熱器31は、図8に示すように、第2の熱源流体加熱器21の下流を流れる第1熱源流体を用いて水を加熱する。一方、第9実施形態の加熱器31は、図9に示すように、第2の熱源流体加熱器21の上流を流れる第1熱源流体を用いて水を加熱する。   As shown in FIG. 8, the heater 31 of the eighth embodiment heats water using the first heat source fluid that flows downstream of the second heat source fluid heater 21. On the other hand, the heater 31 of 9th Embodiment heats water using the 1st heat source fluid which flows upstream of the 2nd heat source fluid heater 21, as shown in FIG.

本実施形態では、加熱器31の入口における第1熱源流体の温度が、第2の熱源流体加熱器21の入口における第1熱源流体の温度より高い。よって、本実施形態によれば、水をより高温まで加熱しやすくなる。一方、第8実施形態によれば、より多くの割合の熱エネルギを冷却部4bによる冷熱製造に利用する事が可能となる。   In the present embodiment, the temperature of the first heat source fluid at the inlet of the heater 31 is higher than the temperature of the first heat source fluid at the inlet of the second heat source fluid heater 21. Therefore, according to this embodiment, it becomes easy to heat water to higher temperature. On the other hand, according to the eighth embodiment, it is possible to use a larger proportion of the thermal energy for cold production by the cooling unit 4b.

図10は、第9実施形態の変形例の冷却システムの構成を示す模式図である。   FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of a cooling system according to a modified example of the ninth embodiment.

第7実施形態の加熱器31は、図7に示すように、吸熱部4aの下流を流れる第2熱源流体を用いて水を加熱する。一方、本変形例の加熱器31は、図10に示すように、吸熱部4aの上流を流れる第2熱源流体を用いて水を加熱する。   As shown in FIG. 7, the heater 31 of the seventh embodiment heats water using a second heat source fluid that flows downstream of the heat absorbing unit 4 a. On the other hand, the heater 31 of this modification heats water using the 2nd heat-source fluid which flows upstream of the heat absorption part 4a, as shown in FIG.

本変形例では、加熱器31の入口における第2熱源流体の温度が、吸熱部4aの入口における第2熱源流体の温度より高い。よって、本変形例によれば、水をより高温まで加熱しやすくなる。一方、第7実施形態によれば、より多くの割合の熱エネルギを冷却部4bによる冷熱製造に利用する事が可能となる。   In this modification, the temperature of the second heat source fluid at the inlet of the heater 31 is higher than the temperature of the second heat source fluid at the inlet of the heat absorbing unit 4a. Therefore, according to this modification, it becomes easy to heat water to a higher temperature. On the other hand, according to the seventh embodiment, it is possible to use a larger proportion of the thermal energy for cold production by the cooling unit 4b.

(第10実施形態)
図11は、第10実施形態の冷却システムの構成を示す模式図である。
(10th Embodiment)
FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of the cooling system of the tenth embodiment.

図11の冷却システムは、加熱器31の代わりに、第1及び第2加熱器31a、31bを具備している。第1加熱器31aは、第1の熱源流体流路3に設けられている。第2加熱器31bは、第2の熱源流体流路23に設けられている。第1及び第2加熱器31a、31bは、第1温度の水を加熱して、温水として使用される第2温度の水を製造する。   The cooling system of FIG. 11 includes first and second heaters 31 a and 31 b instead of the heater 31. The first heater 31 a is provided in the first heat source fluid flow path 3. The second heater 31 b is provided in the second heat source fluid flow path 23. The 1st and 2nd heaters 31a and 31b heat the water of 1st temperature, and manufacture the water of the 2nd temperature used as warm water.

第1熱源流体は、第1の熱源流体ポンプ2により第1の熱源流体流路3を介して搬送され、第1の熱源流体加熱器1により加熱される。第1の熱源流体加熱器1から排出された第1熱源流体は、第2の熱源流体加熱器21に流入し、第2の熱源流体加熱器21内の第2熱源流体を加熱する事で温度低下する。   The first heat source fluid is conveyed by the first heat source fluid pump 2 via the first heat source fluid flow path 3 and heated by the first heat source fluid heater 1. The first heat source fluid discharged from the first heat source fluid heater 1 flows into the second heat source fluid heater 21 and heats the second heat source fluid in the second heat source fluid heater 21 to increase the temperature. descend.

第2熱源流体は、第2の熱源流体ポンプ22により第2の熱源流体流路23を介して搬送され、第2の熱源流体加熱器21により加熱される。第2の熱源流体加熱器21から排出された第2熱源流体は、吸熱部4aに流入し、吸熱部4aを加熱する事で温度低下する。   The second heat source fluid is transported by the second heat source fluid pump 22 via the second heat source fluid flow path 23 and heated by the second heat source fluid heater 21. The 2nd heat source fluid discharged | emitted from the 2nd heat source fluid heater 21 flows in into the heat absorption part 4a, and temperature falls by heating the heat absorption part 4a.

冷凍機4は、吸熱部4a、冷却部4b、及び放熱部4cを具備し、冷凍機4内に冷媒を有している。冷却部4bは、冷媒の気化熱により被冷却流体を冷却する。冷凍機4が吸収式の場合、吸熱部4aは、冷媒を吸収した吸収液を第2熱源流体により加熱して、冷媒を気化させ、放熱部4cは、吸収液から気化した冷媒を冷却水により冷却して、冷媒を液化させる。一方、冷凍機4が吸着式の場合、吸熱部4aは、冷媒を吸着している吸着剤を第2熱源流体により加熱して、冷媒を吸着剤から脱着させ、放熱部4cは、吸着剤を冷却水により冷却して、冷媒を吸着剤に吸着させる。なお、冷却部4bは、放熱部4cからの冷媒を用いて被冷却流体を冷却する。   The refrigerator 4 includes a heat absorption part 4 a, a cooling part 4 b, and a heat radiation part 4 c, and has a refrigerant in the refrigerator 4. The cooling unit 4b cools the fluid to be cooled by the heat of vaporization of the refrigerant. When the refrigerator 4 is an absorption type, the heat absorption unit 4a heats the absorption liquid that has absorbed the refrigerant with the second heat source fluid to vaporize the refrigerant, and the heat dissipation unit 4c uses the cooling water to convert the refrigerant vaporized from the absorption liquid with cooling water. Cool to liquefy the refrigerant. On the other hand, when the refrigerator 4 is an adsorption type, the heat absorption part 4a heats the adsorbent adsorbing the refrigerant by the second heat source fluid to desorb the refrigerant from the adsorbent, and the heat radiating part 4c removes the adsorbent. Cooling with cooling water causes the adsorbent to adsorb the refrigerant. The cooling unit 4b cools the fluid to be cooled using the refrigerant from the heat radiating unit 4c.

被冷却流体は、被冷却流体ポンプ5により被冷却流体流路6を介して搬送され、冷却部4bにより冷却される。冷却部4bから排出された被冷却流体は、冷熱負荷7に流入し、冷熱負荷7を冷却する事で温度上昇する。   The to-be-cooled fluid is conveyed by the to-be-cooled fluid pump 5 via the to-be-cooled fluid flow path 6, and is cooled by the cooling unit 4b. The fluid to be cooled discharged from the cooling unit 4b flows into the cooling load 7 and the temperature rises by cooling the cooling load 7.

冷却水は、水ポンプ33により水流路34を介して搬送され、放熱部4cを冷却する事で温度上昇する。放熱部4cから排出されたこの水は、水流路34を介して搬送され、第2加熱器31bに供給される。放熱部4cの入口における水の温度は、例えば15℃である。放熱部4cの出口における水の温度は、例えば30℃である。30℃は、第1温度の例である。   Cooling water is conveyed through the water flow path 34 by the water pump 33, and the temperature rises by cooling the heat radiation part 4c. This water discharged from the heat radiating part 4c is conveyed through the water flow path 34 and supplied to the second heater 31b. The temperature of the water at the entrance of the heat radiating part 4c is, for example, 15 ° C. The temperature of water at the outlet of the heat radiating part 4c is, for example, 30 ° C. 30 ° C. is an example of the first temperature.

第2加熱器31bは、水流路34からの水を第2熱源流体を用いて加熱する。第2加熱器31bにより加熱された水は、水流路34を介して搬送され、第1加熱器31aに供給される。第1加熱器31aは、第2加熱器31bの下流を流れる水を第1熱源流体を用いて加熱して、温水として使用される水を製造する。この温水の温度は、例えば60℃である。60℃は、第2温度の例である。温水は、水流路34を介して搬送され、温水タンク32に貯蔵される。   The second heater 31b heats water from the water flow path 34 using the second heat source fluid. The water heated by the second heater 31b is conveyed through the water flow path 34 and supplied to the first heater 31a. The 1st heater 31a heats the water which flows downstream of the 2nd heater 31b using the 1st heat source fluid, and manufactures the water used as warm water. The temperature of this hot water is 60 ° C., for example. 60 ° C. is an example of the second temperature. The hot water is conveyed through the water flow path 34 and stored in the hot water tank 32.

本実施形態の第1加熱器31aは、第2の熱源流体加熱器21の下流を流れる第1熱源流体を用いて水を加熱する。第2の熱源流体加熱器21から排出された第1熱源流体は、第1加熱器31aに流入し、第1加熱器31a内の水を加熱する事で温度低下する。第1熱源流体は、第1の熱源流体流路3を介して第1の熱源流体加熱器1、第2の熱源流体加熱器21、及び第1加熱器31aの間を循環する。   The first heater 31a of the present embodiment heats water using the first heat source fluid that flows downstream of the second heat source fluid heater 21. The 1st heat source fluid discharged | emitted from the 2nd heat source fluid heater 21 flows in into the 1st heater 31a, and temperature falls by heating the water in the 1st heater 31a. The first heat source fluid circulates between the first heat source fluid heater 1, the second heat source fluid heater 21, and the first heater 31a via the first heat source fluid flow path 3.

また、本実施形態の第2加熱器31bは、吸熱部4aの下流を流れる第2熱源流体を用いて水を加熱する。吸熱部4aから排出された第2熱源流体は、第2加熱器31bに流入し、第2加熱器31b内の水を加熱する事で温度低下する。第2熱源流体は、第2の熱源流体流路23を介して第2の熱源流体加熱器21、吸熱部4a、及び第2加熱器31bの間を循環する。   Moreover, the 2nd heater 31b of this embodiment heats water using the 2nd heat-source fluid which flows downstream of the heat absorption part 4a. The second heat source fluid discharged from the heat absorption part 4a flows into the second heater 31b, and the temperature is lowered by heating the water in the second heater 31b. The second heat source fluid circulates between the second heat source fluid heater 21, the heat absorption unit 4a, and the second heater 31b via the second heat source fluid flow path 23.

本実施形態では、第1加熱器31aが、第2加熱器31bにより加熱され、第2加熱器31bから流出する水を加熱する構成だが、第2加熱器31bが、第1加熱器31aにより加熱され、第1加熱器31aから流出する水を加熱する流れ順番の構成にしてもよい。第1加熱器31aの出口における第1熱源流体の温度が、第2加熱器31bの入口における第2熱源流体の温度より低い場合には、第1加熱器31aを第2加熱器31bの下流に配置する事が望ましい。また、本実施形態では、第1及び第2加熱器31a、31bが水の流れに対して直列に配置されているが、第1及び第2加熱器31a、31bが水の流れに対して並列に配置されていてもよい。   In the present embodiment, the first heater 31a is heated by the second heater 31b and heats the water flowing out of the second heater 31b. However, the second heater 31b is heated by the first heater 31a. In addition, the configuration may be such that the water flowing out of the first heater 31a is heated. When the temperature of the first heat source fluid at the outlet of the first heater 31a is lower than the temperature of the second heat source fluid at the inlet of the second heater 31b, the first heater 31a is placed downstream of the second heater 31b. It is desirable to arrange. Moreover, in this embodiment, although the 1st and 2nd heater 31a, 31b is arrange | positioned in series with respect to the flow of water, the 1st and 2nd heater 31a, 31b is parallel to the flow of water. May be arranged.

図12は、第10実施形態の変形例の冷却システムの構成を示す模式図である。   FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a configuration of a cooling system according to a modification of the tenth embodiment.

第10実施形態の第1加熱器31aは、図11に示すように、第2の熱源流体加熱器21の下流を流れる第1熱源流体を用いて水を加熱する。一方、本変形例の第1加熱器31aは、図12に示すように、第2の熱源流体加熱器21の上流を流れる第1熱源流体を用いて水を加熱する。   As shown in FIG. 11, the first heater 31 a of the tenth embodiment heats water using the first heat source fluid that flows downstream of the second heat source fluid heater 21. On the other hand, the 1st heater 31a of this modification heats water using the 1st heat source fluid which flows upstream of the 2nd heat source fluid heater 21, as shown in FIG.

また、第10実施形態の第2加熱器31bは、図11に示すように、吸熱部4aの下流を流れる第2熱源流体を用いて水を加熱する。一方、本変形例の第1加熱器31aは、図12に示すように、吸熱部4aの上流を流れる第2熱源流体を用いて水を加熱する。   Moreover, the 2nd heater 31b of 10th Embodiment heats water using the 2nd heat-source fluid which flows downstream of the heat absorption part 4a, as shown in FIG. On the other hand, the 1st heater 31a of this modification heats water using the 2nd heat-source fluid which flows upstream of the heat absorption part 4a, as shown in FIG.

このように、第1加熱器31aは、第2の熱源流体加熱器21の下流に配置してもよいし、第2の熱源流体加熱器21の上流に配置してもよい。同様に、第2加熱器31bは、吸熱部4aの下流に配置してもよいし、吸熱部4aの上流に配置してもよい。また、第1及び第2加熱器31a、31bの一方を図11のように配置し、第1及び第2加熱器31a、31bの他方を図12のように配置してもよい。   Thus, the 1st heater 31a may be arrange | positioned downstream of the 2nd heat source fluid heater 21, and may be arrange | positioned upstream of the 2nd heat source fluid heater 21. FIG. Similarly, the 2nd heater 31b may be arrange | positioned downstream of the heat absorption part 4a, and may be arrange | positioned upstream of the heat absorption part 4a. Further, one of the first and second heaters 31a and 31b may be arranged as shown in FIG. 11, and the other of the first and second heaters 31a and 31b may be arranged as shown in FIG.

本変形例では、第1加熱器31aが第2加熱器31bの下流を流れる水を加熱しているが、第2加熱器31bが第1加熱器31aの下流を流れる水を加熱してもよい。また、本変形例では、第1及び第2加熱器31a、31bが水の流れに対して直列に配置されているが、第1及び第2加熱器31a、31bが水の流れに対して並列に配置されていてもよい。   In the present modification, the first heater 31a heats the water flowing downstream of the second heater 31b, but the second heater 31b may heat the water flowing downstream of the first heater 31a. . Moreover, in this modification, although the 1st and 2nd heater 31a, 31b is arrange | positioned in series with respect to the flow of water, the 1st and 2nd heater 31a, 31b is parallel to the flow of water. May be arranged.

以上のように、本実施形態の冷却システムは、加熱器31の代わりに、第1及び第2加熱器31a、31bを具備している。このような構成を採用する場合には、冷却システム内の熱交換器の個数は増加するが、加熱流体と被加熱流体の温度差を小さく設計できる。具体的には、第1熱源流体と第2熱源流体との温度差を小さく設計できる。よって、本実施形態によれば、水をより高温まで加熱しやすくなる。   As described above, the cooling system of the present embodiment includes the first and second heaters 31 a and 31 b instead of the heater 31. When such a configuration is adopted, the number of heat exchangers in the cooling system increases, but the temperature difference between the heated fluid and the heated fluid can be designed small. Specifically, the temperature difference between the first heat source fluid and the second heat source fluid can be designed to be small. Therefore, according to this embodiment, it becomes easy to heat water to higher temperature.

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定する事を意図したものではない。本明細書で説明した新規なシステム及び方法は、その他の様々な形態で実施する事ができる。また、本明細書で説明したシステム及び方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行う事ができる。添付の特許請求の範囲及びこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。   Although several embodiments have been described above, these embodiments are presented only as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. The novel systems and methods described herein can be implemented in various other forms. In addition, various omissions, substitutions, and changes can be made to the system and method embodiments described in the present specification without departing from the scope of the invention. The appended claims and their equivalents are intended to include such forms and modifications as fall within the scope and spirit of the invention.

1:熱源流体加熱器、2:熱源流体ポンプ、3:熱源流体流路、3a:弁、
4:冷凍機、4a:吸熱部、4b:冷却部、4c:放熱部、
4d:蒸発器、4d:凝縮器、4d:吸収器、4d:再生器、
4e:蒸発器、4e:凝縮器、4e:第1熱交換器、4e:第2熱交換器、
4e:第1入口弁、4e:第2入口弁、
4e:第1出口弁、4e:第2出口弁、4e:冷媒ポンプ、
5:被冷却流体ポンプ、6:被冷却流体流路、7:冷熱負荷、10:大地、
11:冷却水ポンプ、12:冷却水流路、12a:弁、13:冷却塔、
14:ブロワ、15:大気導入部、
21:熱源流体加熱器、22:熱源流体ポンプ、23:熱源流体流路、
31:加熱器、31a:第1加熱器、31b:第2加熱器、32:温水タンク、
33:水ポンプ、34:水流路、35:第1分岐流路、36:第2分岐流路、
37:熱利用先、38:循環水流路、
41、42、43:弁、44:第1バイパス流路、
45、46、47:弁、48:第2バイパス流路、
51、52、53、54:弁
1: heat source fluid heater, 2: heat source fluid pump, 3: heat source fluid flow path, 3a: valve,
4: refrigerator, 4a: heat absorption part, 4b: cooling part, 4c: heat radiation part,
4d 1 : evaporator, 4d 2 : condenser, 4d 3 : absorber, 4d 4 : regenerator,
4e 1 : evaporator, 4e 2 : condenser, 4e 3 : first heat exchanger, 4e 4 : second heat exchanger,
4e 5 : 1st inlet valve, 4e 6 : 2nd inlet valve,
4e 7 : 1st outlet valve, 4e 8 : 2nd outlet valve, 4e 9 : Refrigerant pump,
5: Cooled fluid pump, 6: Cooled fluid flow path, 7: Cooling load, 10: Earth,
11: Cooling water pump, 12: Cooling water flow path, 12a: Valve, 13: Cooling tower,
14: Blower, 15: Air introduction part,
21: Heat source fluid heater, 22: Heat source fluid pump, 23: Heat source fluid flow path,
31: heater, 31a: first heater, 31b: second heater, 32: hot water tank,
33: Water pump, 34: Water flow path, 35: First branch flow path, 36: Second branch flow path,
37: heat utilization destination, 38: circulating water flow path,
41, 42, 43: valve, 44: first bypass flow path,
45, 46, 47: valve, 48: second bypass flow path,
51, 52, 53, 54: Valve

Claims (15)

被冷却流体を冷却する冷却部と、
第1熱源流体の熱を吸熱する、または、前記第1熱源流体の熱により加熱された第2熱源流体の熱を吸熱する吸熱部と、
前記被冷却流体から受けた熱と前記吸熱部により吸熱された熱とを放熱する放熱部と、
を具備する吸収式または吸着式の冷凍機の排熱を回収する排熱回収システムであって、
前記放熱部に水を供給し、前記被冷却流体から受けた熱と前記吸熱部により吸熱された熱とを前記放熱部内で前記水へと放熱し、前記放熱部から排出された第1温度の前記水を搬送する水流路と、
前記水流路からの前記水を前記第1または第2熱源流体を用いて加熱して、温水として使用される第2温度の前記水を製造する加熱器と、
を具備する事を特徴とする排熱回収システム。
A cooling unit for cooling the fluid to be cooled;
An endothermic part that absorbs the heat of the first heat source fluid or absorbs the heat of the second heat source fluid heated by the heat of the first heat source fluid;
A heat dissipating part for dissipating heat received from the fluid to be cooled and heat absorbed by the heat absorbing part;
An exhaust heat recovery system for recovering the exhaust heat of an absorption or adsorption refrigeration machine comprising:
Water is supplied to the heat radiating portion, and the heat received from the cooled fluid and the heat absorbed by the heat absorbing portion are radiated to the water in the heat radiating portion, and the first temperature discharged from the heat radiating portion. A water flow path for carrying the water;
A heater that heats the water from the water flow path using the first or second heat source fluid to produce the water at a second temperature used as hot water;
An exhaust heat recovery system characterized by comprising:
前記加熱器は、前記吸熱部の下流の前記第1または第2熱源流体を用いて前記水を加熱する事を特徴とする、請求項1に記載の排熱回収システム。   The exhaust heat recovery system according to claim 1, wherein the heater heats the water using the first or second heat source fluid downstream of the heat absorption unit. 前記加熱器は、前記吸熱部の上流の前記第1または第2熱源流体を用いて前記水を加熱する事を特徴とする、請求項1に記載の排熱回収システム。   The exhaust heat recovery system according to claim 1, wherein the heater heats the water using the first or second heat source fluid upstream of the heat absorption unit. 前記第1または第2熱源流体の流路は、前記吸熱部が設けられた第1分岐流路と、前記加熱器が設けられた第2分岐流路とに分岐している事を特徴とする、請求項1に記載の排熱回収システム。   The flow path of the first or second heat source fluid is branched into a first branch flow path provided with the heat absorption part and a second branch flow path provided with the heater. The exhaust heat recovery system according to claim 1. 前記第1分岐流路に設けられた第1弁、及び前記第2分岐流路に設けられた第2弁の少なくともいずれかを具備する事を特徴とする、請求項4に記載の排熱回収システム。   The exhaust heat recovery according to claim 4, comprising at least one of a first valve provided in the first branch flow path and a second valve provided in the second branch flow path. system. 前記第1または第2熱源流体の流路は、前記吸熱部が設けられた第1流路をバイパスする第1バイパス流路、及び前記加熱器が設けられた第2流路をバイパスする第2バイパス流路の少なくともいずれかを具備する事を特徴とする、請求項1に記載の排熱回収システム。   The flow path of the first or second heat source fluid includes a first bypass flow path that bypasses the first flow path provided with the heat absorption part, and a second bypass that bypasses the second flow path provided with the heater. The exhaust heat recovery system according to claim 1, further comprising at least one of bypass channels. 前記冷凍機は、前記第1熱源流体の熱により前記第2熱源流体を加熱する熱源流体加熱器を具備する冷却システムに設けられており、
前記加熱器は、前記熱源流体加熱器の下流の前記第1熱源流体を用いて前記水を加熱する事を特徴とする、請求項1に記載の排熱回収システム。
The refrigerator is provided in a cooling system including a heat source fluid heater that heats the second heat source fluid by heat of the first heat source fluid,
The exhaust heat recovery system according to claim 1, wherein the heater heats the water using the first heat source fluid downstream of the heat source fluid heater.
前記冷凍機は、前記第1熱源流体の熱により前記第2熱源流体を加熱する熱源流体加熱器を具備する冷却システムに設けられており、
前記加熱器は、前記熱源流体加熱器の上流の前記第1熱源流体を用いて前記水を加熱する事を特徴とする、請求項1に記載の排熱回収システム。
The refrigerator is provided in a cooling system including a heat source fluid heater that heats the second heat source fluid by heat of the first heat source fluid,
The exhaust heat recovery system according to claim 1, wherein the heater heats the water using the first heat source fluid upstream of the heat source fluid heater.
前記水流路は、前記加熱器と前記放熱部との間で前記水を循環させる事を特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載の排熱回収システム。   The exhaust heat recovery system according to any one of claims 1 to 8, wherein the water channel circulates the water between the heater and the heat radiating unit. 前記加熱器として、前記第1熱源流体の熱により前記水を加熱する第1加熱器と、前記第2熱源流体の熱により前記水を加熱する第2加熱器とを具備する事を特徴とする、請求項1から9のいずれか1項に記載の排熱回収システム。   The heater includes a first heater that heats the water by the heat of the first heat source fluid, and a second heater that heats the water by the heat of the second heat source fluid. The exhaust heat recovery system according to any one of claims 1 to 9. 前記第1及び第2加熱器の一方は、前記第1及び第2加熱器の他方により加熱され、前記第1及び第2加熱器の前記他方から流出する前記水を加熱する事を特徴とする、請求項10に記載の排熱回収システム。   One of the first and second heaters is heated by the other of the first and second heaters to heat the water flowing out of the other of the first and second heaters. The exhaust heat recovery system according to claim 10. 前記第1または第2熱源流体の最高温度は、200℃以下である事を特徴とする、請求項1から11のいずれか1項に記載の排熱回収システム。   The exhaust heat recovery system according to any one of claims 1 to 11, wherein a maximum temperature of the first or second heat source fluid is 200 ° C or less. 前記第1熱源流体は、温泉水、または、非化石燃料の熱源から熱を獲得する熱源流体加熱器内で加熱された流体である事を特徴とする、請求項1から12のいずれか1項に記載の排熱回収システム。   13. The fluid according to claim 1, wherein the first heat source fluid is a hot water or a fluid heated in a heat source fluid heater that acquires heat from a heat source of non-fossil fuel. The exhaust heat recovery system described in 1. 被冷却流体を冷却する冷却部と、
第1熱源流体の熱を吸熱する、または、前記第1熱源流体の熱により加熱された第2熱源流体の熱を吸熱する吸熱部と、
前記被冷却流体から受けた熱と前記吸熱部により吸熱された熱とを放熱する放熱部と、
を具備する吸収式または吸着式の冷凍機の排熱を回収する排熱回収方法であって、
前記放熱部に水を供給し、
前記被冷却流体から受けた熱と前記吸熱部により吸熱された熱とを前記放熱部内で前記水へと放熱し、
前記放熱部から排出された第1温度の前記水を加熱器に搬送し、
前記放熱部から搬送された前記水を前記第1または第2熱源流体を用いて前記加熱器により加熱して、温水として使用される第2温度の水を製造する、
事を具備する事を特徴とする排熱回収方法。
A cooling unit for cooling the fluid to be cooled;
An endothermic part that absorbs the heat of the first heat source fluid or absorbs the heat of the second heat source fluid heated by the heat of the first heat source fluid;
A heat dissipating part for dissipating heat received from the fluid to be cooled and heat absorbed by the heat absorbing part;
An exhaust heat recovery method for recovering the exhaust heat of an absorption or adsorption refrigeration machine comprising:
Supplying water to the heat dissipating part,
The heat received from the fluid to be cooled and the heat absorbed by the heat absorbing part are radiated to the water in the heat radiating part,
Conveying the water at the first temperature discharged from the heat radiating section to a heater,
Heating the water conveyed from the heat radiating unit by the heater using the first or second heat source fluid to produce water at a second temperature used as hot water;
An exhaust heat recovery method characterized by comprising:
被冷却流体を冷却する冷却部、
第1熱源流体の熱を吸熱する、または、前記第1熱源流体の熱により加熱された第2熱源流体の熱を吸熱する吸熱部、及び
前記被冷却流体から受けた熱と前記吸熱部により吸熱された熱とを放熱する放熱部、
を具備する吸収式または吸着式の冷凍機と、
前記放熱部に水を供給し、前記被冷却流体から受けた熱と前記吸熱部により吸熱された熱とを前記放熱部内で前記水へと放熱し、前記放熱部から排出された第1温度の前記水を搬送する水流路と、
前記水流路からの前記水を前記第1または第2熱源流体を用いて加熱して、温水として使用される第2温度の前記水を製造する加熱器と、
を具備する事を特徴とする冷却システム。
A cooling unit for cooling the fluid to be cooled;
An endothermic part that absorbs the heat of the first heat source fluid, or an endothermic part that absorbs the heat of the second heat source fluid heated by the heat of the first heat source fluid; and an endothermic part that absorbs heat from the fluid to be cooled and the endothermic part Heat radiating part that dissipates the generated heat,
An absorption-type or adsorption-type refrigerator comprising:
Water is supplied to the heat radiating portion, and the heat received from the cooled fluid and the heat absorbed by the heat absorbing portion are radiated to the water in the heat radiating portion, and the first temperature discharged from the heat radiating portion. A water flow path for carrying the water;
A heater that heats the water from the water flow path using the first or second heat source fluid to produce the water at a second temperature used as hot water;
The cooling system characterized by comprising.
JP2016139375A 2015-10-09 2016-07-14 Exhaust heat recovery system, exhaust heat recovery method, and cooling system Active JP6697344B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016139375A JP6697344B2 (en) 2016-07-14 2016-07-14 Exhaust heat recovery system, exhaust heat recovery method, and cooling system
CN201610859620.XA CN107620615A (en) 2016-07-14 2016-09-28 Whrs
US15/284,916 US20170101900A1 (en) 2015-10-09 2016-10-04 Exhaust heat collecting system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016139375A JP6697344B2 (en) 2016-07-14 2016-07-14 Exhaust heat recovery system, exhaust heat recovery method, and cooling system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018009744A true JP2018009744A (en) 2018-01-18
JP6697344B2 JP6697344B2 (en) 2020-05-20

Family

ID=60995051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016139375A Active JP6697344B2 (en) 2015-10-09 2016-07-14 Exhaust heat recovery system, exhaust heat recovery method, and cooling system

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6697344B2 (en)
CN (1) CN107620615A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022198305A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 Stephane Gauthier Heating system using heat extracted from a computer processing unit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109447391B (en) * 2018-01-09 2021-12-03 上海大学 Optimal operation control method for electricity selling of combined cooling heating and power system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2394202A1 (en) * 1999-12-17 2001-06-21 The Ohio State University Heat engine
DE102010056516A1 (en) * 2010-12-29 2012-07-05 Frank Eckert Organic rankline cycle evaporator system for biomass firings, cools flue gas prior to entry into heat exchanger, and mixing a portion of cooled flue gases
EP2538040B1 (en) * 2011-06-22 2016-10-05 Orcan Energy AG Combined heat and power device and associated method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022198305A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 Stephane Gauthier Heating system using heat extracted from a computer processing unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP6697344B2 (en) 2020-05-20
CN107620615A (en) 2018-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101819241B1 (en) Rankine cycle integrated with absorption chiller
JP6028799B2 (en) Carbon dioxide supply device
JP5757796B2 (en) Solar thermal air conditioning system
CN103987237B (en) A kind of based on solid absorption driving and the electronic-device radiator of heat pipe intensified heat transfer
EP2949997A1 (en) Method and arrangement for transferring heat from flue gas into fluid
JP2011089722A (en) Method and device for refrigeration/air conditioning
Ebrahimi et al. Design and evaluation of combined cooling, heating and power using micro gas turbine, adsorption chiller and a thermal damping tank in micro scale
CN104236160A (en) Hybrid system combining cooling device and absorption heat pump
JP6697344B2 (en) Exhaust heat recovery system, exhaust heat recovery method, and cooling system
US20170101900A1 (en) Exhaust heat collecting system
KR100827570B1 (en) Heatpump for waste heat recycle of adsorption type refrigerator
KR102492708B1 (en) Hybrid Cooling System integrated Heat Pump and Thermal Driven Adsorption Chiller
KR102165443B1 (en) Absoption chiller
JP5261111B2 (en) Absorption refrigerator
JP2000130877A (en) Air conditioning equipment
JP5583435B2 (en) Refrigeration and air conditioning method and apparatus
KR101888553B1 (en) Hybrid cooling and heating system using solar heat with thermochemical heat storage tank and a method of cooling and heating using the same
JP2003343939A (en) Absorption refrigerating machine
TWM466172U (en) Exhaust heat recovery b air conditioning circulating system and its air compressor exhaust heat recovery unit
JP4407479B2 (en) Water heater
TWI792637B (en) Cold water circulation system with heat recovery
Rona Solar Air-conditioning systems
JP2004198087A (en) Absorption refrigerating device, and absorption refrigerating system
JP2022079429A (en) Method and facility
JP3851136B2 (en) Absorption refrigerator

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20171130

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20171201

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191217

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200327

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200424

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6697344

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150