JP2019158173A - Heat pump type steam generation system - Google Patents

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Abstract

To provide a heat pump type steam generation system capable of supplying a heat source even in a case where a heat pump is in a starting standby state.SOLUTION: A heat pump type steam generation system that uses a heat pump 20 to recover heat from the heat source hot water to refrigerant, transmits the recovered heat from the refrigerant to water to be heated to generate steam, and supplies the generated steam to a heat utilization facility 100, comprises: a water supply unit that supplies supply water to a heat source hot water tank 40; a heater 41 that adjusts the supply water in the heat source hot water tank 40 to a predetermined temperature to make the heat source hot water; an evaporator supply line L3 that supplies the heat source hot water to an evaporator 21 of the heat pump 20 to heat the refrigerant; and a heat source hot water external supply line L9 that can supply the heat source hot water to the heat utilization facility 100.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ヒートポンプの起動待機中においても、熱源を供給することができるヒートポンプ式蒸気生成システムに関する。   The present invention relates to a heat pump type steam generation system capable of supplying a heat source even while the heat pump is on standby.

蒸気生成装置の一つとして、ヒートポンプ装置を利用したヒートポンプ式蒸気生成装置がある。ヒートポンプ式蒸気生成装置は、工場排水や使用済冷却水等の排温水(温水)から排熱を回収して蒸気を生成するものである。すなわち、ヒートポンプ式蒸気生成装置は、ヒートポンプ装置の蒸発器を排熱回収器として機能させ、ここで排温水から排熱を冷媒に回収し、回収した熱を利用して凝縮器で被加熱水を加熱して蒸気を生成するため、ボイラ設備等を利用して蒸気を発生させる燃焼系蒸気生成装置に比べてランニングコストやCOの排出量を低減できるメリットがある。 As one of the steam generators, there is a heat pump steam generator using a heat pump device. The heat pump type steam generator recovers waste heat from waste water (hot water) such as factory waste water or used cooling water to generate steam. In other words, the heat pump type steam generator causes the evaporator of the heat pump device to function as an exhaust heat recovery unit, where exhaust heat is recovered from the exhaust hot water into a refrigerant, and the recovered water is used to collect the heated water with a condenser. Since steam is generated by heating, there is an advantage that the running cost and CO 2 emission amount can be reduced as compared with a combustion system steam generator that generates steam using boiler equipment or the like.

例えば特許文献1には、ヒートポンプ式蒸気生成装置において、熱源となる温水を熱源水タンク(温水タンク)に貯留しておき、この温水タンクから排熱回収器に供給する構成が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which hot water serving as a heat source is stored in a heat source water tank (hot water tank) and supplied from the hot water tank to an exhaust heat recovery device in a heat pump steam generator.

特開2013−210118号公報JP2013-210118A

ところで、従来のヒートポンプ式蒸気生成システムでは、ヒートポンプの性能上、ヒートポンプを起動してから蒸気生成までの待機時間が長い。一方、熱利用設備の種類によっては、ヒートポンプの起動から直ぐに蒸気に代わる熱源を必要とする場合がある。   By the way, in the conventional heat pump type | formula steam generation system, the standby | waiting time after starting a heat pump until steam generation | occurrence | production is long on the performance of a heat pump. On the other hand, depending on the type of heat utilization equipment, a heat source may be required instead of steam immediately after the heat pump is activated.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ヒートポンプの起動待機中においても、熱源を供給することができるヒートポンプ式蒸気生成システムを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the heat pump type | formula steam generation system which can supply a heat source even during the start waiting of a heat pump.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるヒートポンプ式蒸気生成システムは、ヒートポンプを用いて熱源温水から冷媒に熱を回収し、回収した熱を前記冷媒から被加熱水に伝達して蒸気を生成し、生成した蒸気を熱利用設備に供給するヒートポンプ式蒸気生成システムであって、供給水を熱源温水タンクに供給する給水部と、前記熱源温水タンク内の前記供給水を所定温度に調節して前記熱源温水とする温度調節部と、前記熱源温水を前記ヒートポンプの蒸発器に供給して冷媒を加熱する蒸発器供給ラインと、前記熱源温水を前記熱利用設備に供給可能とする熱源温水外部供給ラインと、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a heat pump steam generation system according to the present invention recovers heat from a heat source hot water to a refrigerant using a heat pump, and converts the recovered heat from the refrigerant to heated water. A heat pump steam generation system that generates steam by transmitting and supplies the generated steam to a heat utilization facility, wherein a water supply unit that supplies supply water to a heat source hot water tank, and the supply water in the heat source hot water tank A temperature control unit that adjusts to a predetermined temperature to obtain the heat source hot water, an evaporator supply line that heats the refrigerant by supplying the heat source hot water to the evaporator of the heat pump, and the heat source hot water can be supplied to the heat utilization equipment And a heat source hot water external supply line.

また、本発明にかかるヒートポンプ式蒸気生成システムは、上記の発明において、前記熱利用設備側からの要求に基づいて前記熱源温水を前記熱源温水外部供給ラインを通じて前記熱利用設備に供給することを特徴とする。   In the heat pump steam generation system according to the present invention, the heat source hot water is supplied to the heat utilization facility through the heat source warm water external supply line based on a request from the heat utilization facility side. And

また、本発明にかかるヒートポンプ式蒸気生成システムは、上記の発明において、前記熱源温水を前記被加熱水として前記ヒートポンプの凝縮器に供給可能な被加熱水供給ラインをさらに備えることを特徴とする。   The heat pump steam generation system according to the present invention is characterized in that, in the above invention, a heated water supply line capable of supplying the heat source hot water as the heated water to a condenser of the heat pump is further provided.

また、本発明にかかるヒートポンプ式蒸気生成システムは、上記の発明において、生成した蒸気のうちの少なくとも一部を前記熱源温水タンクに供給可能とすることを特徴とする。   The heat pump steam generation system according to the present invention is characterized in that, in the above invention, at least a part of the generated steam can be supplied to the heat source hot water tank.

また、本発明にかかるヒートポンプ式蒸気生成システムは、上記の発明において、前記ヒートポンプの出力を制御するヒートポンプ出力制御部をさらに備え、前記ヒートポンプ出力制御部は、前記熱源温水タンクへの単位時間当たりの給水量が所定値以上となった場合に、前記ヒートポンプの出力を通常運転時よりも増大させることを特徴とする。   The heat pump steam generation system according to the present invention further includes a heat pump output control unit for controlling the output of the heat pump in the above invention, and the heat pump output control unit per unit time to the heat source hot water tank. When the amount of water supply becomes equal to or greater than a predetermined value, the output of the heat pump is increased more than during normal operation.

また、本発明にかかるヒートポンプ式蒸気生成システムは、上記の発明において、前記蒸発器から排出された熱源温水の少なくとも一部を前記熱源温水タンクに戻すことを可能とする熱源温水戻しラインを備えたことを特徴とする。   The heat pump steam generation system according to the present invention further includes a heat source warm water return line that enables at least a part of the heat source warm water discharged from the evaporator to be returned to the heat source warm water tank. It is characterized by that.

また、本発明にかかるヒートポンプ式蒸気生成システムは、上記の発明において、前記熱源温水タンク内の水位を検出する水位センサと、前記熱源温水タンク内の温度を検出する温度センサと、前記給水部から供給される供給水の供給量を制御する水位制御部と、前記温度センサが検出した温度が前記所定温度となるように前記温度調節部を制御する温度制御部と、を備え、前記水位制御部は、前記温度センサが検出した温度が所定の範囲内の場合には前記水位センサが検出した水位が所定水位となるように前記供給水の供給量制御を行い、前記温度センサが検出した温度が前記所定の範囲外の場合には前記供給水の供給量を前記温度センサが検出した温度に基づいた固定値とすることを特徴とする。   Moreover, the heat pump steam generation system according to the present invention is the above invention, wherein a water level sensor that detects a water level in the heat source hot water tank, a temperature sensor that detects a temperature in the heat source hot water tank, and the water supply unit A water level control unit that controls a supply amount of supplied water, and a temperature control unit that controls the temperature adjustment unit so that the temperature detected by the temperature sensor becomes the predetermined temperature, the water level control unit When the temperature detected by the temperature sensor is within a predetermined range, the supply amount of the supplied water is controlled so that the water level detected by the water level sensor becomes a predetermined water level, and the temperature detected by the temperature sensor is When it is outside the predetermined range, the supply amount of the supply water is set to a fixed value based on the temperature detected by the temperature sensor.

本発明によれば、熱源温水を蒸気利用設備に供給することができるため、熱利用設備は、ヒートポンプの起動待機中においても、迅速に熱源を得ることができる。   According to the present invention, since the heat source hot water can be supplied to the steam utilization facility, the heat utilization facility can quickly obtain the heat source even while the heat pump is on standby.

図1は、本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式蒸気生成システムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a heat pump steam generation system according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示した水位制御部による水位制御処理手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a water level control processing procedure by the water level control unit shown in FIG. 図3は、水位レベルに対する給水量の関係の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the water supply level and the water supply level. 図4は、図1に示した温度制御部による温度制御処理手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a temperature control processing procedure by the temperature control unit shown in FIG. 図5は、熱源温水温度に対するヒートポンプ出力の関係の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the relationship of the heat pump output to the heat source hot water temperature. 図6は、図1に示した熱源温水外部供給制御部による熱源温水外部供給制御処理手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a heat source hot water external supply control processing procedure by the heat source hot water external supply control unit shown in FIG.

以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<全体構成>
図1は、本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式蒸気生成システム10の構成を示す図である。ヒートポンプ式蒸気生成システム10は、熱源温水から熱を回収し、回収した熱を利用して水蒸気を生成するシステムであり、生成した水蒸気は洗浄施設などの外部の熱利用設備100に送られる。
<Overall configuration>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a heat pump steam generation system 10 according to an embodiment of the present invention. The heat pump steam generation system 10 is a system that recovers heat from heat source hot water and generates steam using the recovered heat, and the generated steam is sent to an external heat utilization facility 100 such as a cleaning facility.

図1に示すように、ヒートポンプ式蒸気生成システム10は、蒸気生成のための熱源として供給するヒートポンプ20、蒸気生成時に用いる気液分離器30、熱源温水を貯留する熱源温水タンク40、制御部60を有する。熱源温水タンク40に貯留される熱源温水は、蒸発器供給ラインL3を介したヒートポンプ20の熱源、被加熱水供給ラインL4を介した蒸気生成のための被加熱水、及び熱源温水外部供給ラインL9を介した熱利用設備100の熱源として供給される。制御部60は、ヒートポンプ20の運転制御、熱源温水の水位制御、熱源温水の温度制御などを行う。   As shown in FIG. 1, a heat pump steam generation system 10 includes a heat pump 20 that is supplied as a heat source for generating steam, a gas-liquid separator 30 that is used when generating steam, a heat source hot water tank 40 that stores heat source hot water, and a control unit 60. Have The heat source hot water stored in the heat source hot water tank 40 is a heat source of the heat pump 20 via the evaporator supply line L3, heated water for generating steam via the heated water supply line L4, and a heat source hot water external supply line L9. As a heat source of the heat utilization equipment 100 via The control unit 60 performs operation control of the heat pump 20, water level control of the heat source hot water, temperature control of the heat source hot water, and the like.

ヒートポンプ20は、熱源温水から熱を回収して冷媒を加熱する蒸発器21と、蒸発器21で加熱された冷媒を圧縮する圧縮機22と、圧縮機22で圧縮された冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮器23と、凝縮器23から出力された冷媒を膨張させる絞り膨張器24とを順に冷媒配管で環状に接続し、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置である。   The heat pump 20 recovers heat from the heat source hot water and heats the refrigerant, the compressor 22 that compresses the refrigerant heated by the evaporator 21, and dissipates the refrigerant compressed by the compressor 22 to condense. This is a refrigeration cycle apparatus in which a condenser 23 and a throttle expander 24 that expands the refrigerant output from the condenser 23 are connected in an annular manner through a refrigerant pipe in order to circulate the refrigerant.

圧縮機22で圧縮されて高温高圧となった冷媒は、凝縮器23において被加熱水供給ラインL4及び被加熱水供給ポンプP2から供給され、気液分離器30を介した循環ラインL5で循環する被加熱水と熱交換して冷却され凝縮する。凝縮器23から出力された冷媒は電子膨張弁である絞り膨張器24で絞り膨張され、蒸発器21において、蒸発器供給ラインL3及び熱源温水供給ポンプP1を介して供給される熱源温水から吸熱して蒸発し、再び圧縮機22へと戻る。   The refrigerant which has been compressed by the compressor 22 and becomes high temperature and high pressure is supplied from the heated water supply line L4 and the heated water supply pump P2 in the condenser 23 and circulates in the circulation line L5 via the gas-liquid separator 30. It is cooled and condensed by exchanging heat with the water to be heated. The refrigerant output from the condenser 23 is throttled and expanded by a throttle expander 24, which is an electronic expansion valve, and absorbs heat from the heat source hot water supplied via the evaporator supply line L3 and the heat source hot water supply pump P1 in the evaporator 21. Then, it evaporates and returns to the compressor 22 again.

気液分離器30は、鉛直方向に沿った円筒状容器で構成され、下部壁に接続された循環ラインL5に接続された被加熱水供給ラインL4から被加熱水が給水補給されることで容器内部に水を貯留する。被加熱水供給ラインL4の被加熱水は、熱源温水タンク40の熱源温水である。なお、被加熱水は、熱源温水ではなく、図示しない水道管や水タンク等の給水源の水であってもよい。   The gas-liquid separator 30 is composed of a cylindrical container along the vertical direction, and is supplied with heated water from a heated water supply line L4 connected to a circulation line L5 connected to the lower wall. Stores water inside. The heated water in the heated water supply line L4 is the heat source hot water in the heat source hot water tank 40. The heated water may be water from a water supply source such as a water pipe or a water tank (not shown) instead of the heat source hot water.

気液分離器30の上端壁には、生成した水蒸気を外部の熱利用設備100側へと送り出す蒸気送出ラインL6が接続されている。凝縮器23を出た水と水蒸気とが混在した二相流は、凝縮器23の出口側の循環ラインL5から気液分離器30内に導入され、ここで水が分離された後の水蒸気が蒸気送出ラインL6へと送り出される。   Connected to the upper end wall of the gas-liquid separator 30 is a steam delivery line L6 for delivering the generated water vapor to the external heat utilization equipment 100 side. The two-phase flow in which water and water vapor exiting the condenser 23 are mixed is introduced into the gas-liquid separator 30 from the circulation line L5 on the outlet side of the condenser 23, and the water vapor after the water is separated here. It is sent out to the steam delivery line L6.

蒸気送出ラインL6に送り出された蒸気は、蒸気圧縮機P3によって圧縮されて昇圧される。昇圧された蒸気は、蒸気送出ラインL7を介して熱利用設備100側に送出されるとともに、リリーフ弁V2によって余剰蒸気が余剰蒸気ラインL8を介して熱源温水タンク40に供給される。なお、蒸気送出ラインL7から供給される蒸気は、例えば120℃である。   The steam delivered to the steam delivery line L6 is compressed and pressurized by the steam compressor P3. The pressurized steam is sent to the heat utilization equipment 100 side via the steam delivery line L7, and surplus steam is supplied to the heat source hot water tank 40 via the surplus steam line L8 by the relief valve V2. In addition, the vapor | steam supplied from the vapor | steam delivery line L7 is 120 degreeC, for example.

熱源温水タンク40には、給水部である、給水ラインL1及び給水弁V1を介して、市水などの供給水(軟水)が供給される。熱源温水タンク40内には、熱源温水を加熱する温度調節部として機能するヒーター41、熱源温水タンク40内の温度(熱源温水温度)を検出する温度センサ52、熱源温水の水位を検出する水位センサ50が配置される。熱源温水タンク40から排出された熱源温水は、それぞれ上記した蒸発器供給ラインL3を介して蒸発器21へ、被加熱水供給ラインL4を介して凝縮器23へ、熱源温水外部供給ラインL9を介して熱利用設備100に、直接供給される。なお、熱源温水の熱利用設備100への供給は、熱利用設備100側からの要求(外部供給指令)があった場合に行われる。   Supply water (soft water) such as city water is supplied to the heat source hot water tank 40 via a water supply line L1 and a water supply valve V1, which are water supply units. In the heat source hot water tank 40, a heater 41 that functions as a temperature adjusting unit that heats the heat source hot water, a temperature sensor 52 that detects the temperature (heat source hot water temperature) in the heat source hot water tank 40, and a water level sensor that detects the water level of the heat source hot water. 50 is arranged. The heat source hot water discharged from the heat source hot water tank 40 is supplied to the evaporator 21 via the evaporator supply line L3, to the condenser 23 via the heated water supply line L4, and via the heat source hot water external supply line L9. And directly supplied to the heat utilization facility 100. The supply of the heat source hot water to the heat utilization facility 100 is performed when there is a request (external supply command) from the heat utilization facility 100 side.

蒸発器21に供給され吸熱された熱源温水は、熱源温水戻しラインL13を介して熱源温水タンク40に戻される。なお、蒸発器21に供給され吸熱された熱源温水は、熱源温水タンク40に戻さず、外部に排水してもよい。また、上記のように、余剰蒸気ラインL8を介して余剰蒸気が熱源温水タンク40に供給される。   The heat source hot water supplied to the evaporator 21 and having absorbed heat is returned to the heat source hot water tank 40 via the heat source warm water return line L13. The heat source hot water supplied to and absorbed by the evaporator 21 may be discharged outside without returning to the heat source hot water tank 40. Further, as described above, surplus steam is supplied to the heat source hot water tank 40 via the surplus steam line L8.

熱源温水タンク40の上部には、オーバーフロー排出ラインL2が接続されている。オーバーフロー排出ラインL2は、熱源温水タンク40のオーバーフローを防止するための排出ラインであり、熱源温水タンク40内の熱源温水の水位が所定以上に上昇した際に上昇分の熱源温水を外部に排出するものである。   An overflow discharge line L2 is connected to the upper part of the heat source hot water tank 40. The overflow discharge line L2 is a discharge line for preventing the heat source hot water tank 40 from overflowing. When the water level of the heat source hot water in the heat source hot water tank 40 rises to a predetermined level or higher, the heated heat source hot water is discharged to the outside. Is.

熱源温水外部供給ラインL9上には、外部供給ポンプP4が配置され、熱源温水外部供給ラインL9は、給水切替弁V3に接続される。熱利用設備100は、洗浄槽101を有し、蒸気送出ラインL7を介して供給される蒸気が制御弁V100を介して洗浄槽101に供給される。洗浄槽101には、熱水が、給水ラインL100上の制御弁V101、給水切替弁V3、ラインL102を介して供給される。洗浄槽101に供給された供給水は、供給される蒸気によって加熱され、例えば40℃〜60℃に加熱され、洗浄水として機能する。洗浄槽101内には温度センサ102が配置され、この温度センサ102が検出した温度をもとに制御弁V100の開口を制御し、洗浄槽101に供給される蒸気量を調整する。洗浄槽101がトレイなどの洗浄を行っている場合、給水切替弁V3は、給水ラインL100とラインL102とを接続し、洗浄槽101に供給水を供給する。   An external supply pump P4 is disposed on the heat source hot water external supply line L9, and the heat source hot water external supply line L9 is connected to the water supply switching valve V3. The heat utilization facility 100 includes a cleaning tank 101, and steam supplied via the steam delivery line L7 is supplied to the cleaning tank 101 via the control valve V100. Hot water is supplied to the washing tank 101 via a control valve V101, a water supply switching valve V3, and a line L102 on the water supply line L100. The supply water supplied to the cleaning tank 101 is heated by the supplied steam, for example, heated to 40 ° C. to 60 ° C., and functions as cleaning water. A temperature sensor 102 is disposed in the cleaning tank 101, and the opening of the control valve V100 is controlled based on the temperature detected by the temperature sensor 102 to adjust the amount of steam supplied to the cleaning tank 101. When the cleaning tank 101 is cleaning the tray or the like, the water supply switching valve V3 connects the water supply line L100 and the line L102 and supplies the supply water to the cleaning tank 101.

洗浄槽101の洗浄水が40℃程度の場合、レジオネラ菌などの繁殖の可能性があるため、定期的に洗浄水を殺菌する必要がある。この殺菌の際、熱利用設備100側からヒートポンプ式蒸気生成システム10に外部供給指令が発せられ、給水切替弁V3は、熱源温水外部供給ラインL9とラインL102とを接続し、洗浄槽101に80℃の熱源温水を供給する。洗浄槽101は、80℃の熱源温水によって洗浄槽101を殺菌処理する。   When the washing water in the washing tank 101 is about 40 ° C., there is a possibility of breeding Legionella bacteria, so it is necessary to sterilize the washing water periodically. At the time of this sterilization, an external supply command is issued from the heat utilization equipment 100 side to the heat pump steam generation system 10, and the water supply switching valve V 3 connects the heat source hot water external supply line L 9 and the line L 102 to the cleaning tank 101. Supply hot water at ℃. The washing tank 101 sterilizes the washing tank 101 with 80 ° C. heat source hot water.

制御部60には、ヒートポンプ20、ヒーター41、水位センサ50、温度センサ52、給水弁V1、給水切替弁V3、熱源温水供給ポンプP1、被加熱水供給ポンプP2、外部供給ポンプP4が接続される。制御部60は、水位制御部61、温度制御部62、熱源温水外部供給制御部63、及びヒートポンプ出力制御部64を有する。   The control unit 60 is connected to the heat pump 20, the heater 41, the water level sensor 50, the temperature sensor 52, the water supply valve V1, the water supply switching valve V3, the heat source hot water supply pump P1, the heated water supply pump P2, and the external supply pump P4. . The control unit 60 includes a water level control unit 61, a temperature control unit 62, a heat source hot water external supply control unit 63, and a heat pump output control unit 64.

水位制御部61は、水位センサ50が検出した水位をもとに給水弁V1の開口を制御し、熱源温水タンク40への給水量を制御する。温度制御部62は、温度センサ52が検出する温度をもとに、ヒーター41への通電量を制御して熱源温水への加熱量を制御するとともに、給水弁V1の開口を制御し、熱源温水タンク40への給水量を制御して熱源温水の冷却を制御する。温度制御部62は、熱源温水を所定温度、例えば80℃に制御する。なお、供給水の温度は、80℃未満である。   The water level control unit 61 controls the opening of the water supply valve V1 based on the water level detected by the water level sensor 50, and controls the amount of water supplied to the heat source hot water tank 40. Based on the temperature detected by the temperature sensor 52, the temperature control unit 62 controls the amount of current supplied to the heater 41 to control the amount of heating to the heat source hot water, and also controls the opening of the water supply valve V <b> 1. The amount of water supplied to the tank 40 is controlled to control the cooling of the heat source hot water. The temperature control unit 62 controls the heat source hot water to a predetermined temperature, for example, 80 ° C. In addition, the temperature of feed water is less than 80 degreeC.

熱源温水外部供給制御部63は、熱利用設備100側から外部供給指令があると、給水切替弁V3を、熱源温水外部供給ラインL9とラインL102との接続に切り替え、洗浄槽101に80℃の熱源温水を供給するとともに、熱源温水タンク40内の熱源温水を元の貯留状態に復旧させる制御を行う。   When there is an external supply command from the heat utilization equipment 100 side, the heat source hot water external supply control unit 63 switches the water supply switching valve V3 to the connection between the heat source hot water external supply line L9 and the line L102, and the cleaning bath 101 has a temperature of 80 ° C. While supplying heat source warm water, control which restores the heat source warm water in the heat source warm water tank 40 to the original storage state is performed.

ヒートポンプ出力制御部64は、例えば通常運転時、圧縮行程中の冷媒が所定の過熱度以上になるように圧縮機22の駆動回転数及び絞り膨張器24の開度を調整する過熱度制御で運転される。この過熱度制御は、例えば圧縮機22の吸入側、吐出側の一方若しくは両方に設けられた図示しない圧力センサ及び温度センサの検出値(吸入圧及び吸入温度、吐出圧及び吐出温度)に基づき実行される。なお、ヒートポンプ出力制御部64は、後述するように、熱源温水タンク40内の熱源温水温度に応じた出力制御を行う。   For example, during normal operation, the heat pump output control unit 64 is operated with superheat control that adjusts the drive rotation speed of the compressor 22 and the opening of the expansion expander 24 so that the refrigerant in the compression stroke has a predetermined superheat value or more. Is done. This superheat degree control is executed based on detection values (suction pressure and suction temperature, discharge pressure and discharge temperature) of a pressure sensor and a temperature sensor (not shown) provided on one or both of the suction side and the discharge side of the compressor 22, for example. Is done. In addition, the heat pump output control part 64 performs output control according to the heat source warm water temperature in the heat source warm water tank 40 so that it may mention later.

なお、水位制御は、熱源温水外部供給制御部63内の水位制御、温度制御部62内の水位制御、水位制御部61内の水位制御の順で優先した水位制御がなされる。   The water level control is performed with priority given in the order of the water level control in the heat source hot water external supply control unit 63, the water level control in the temperature control unit 62, and the water level control in the water level control unit 61.

<水位制御処理>
次に、図2に示したフローチャートを参照して水位制御部61による水位制御処理手順について説明する。図2に示すように、まず、水位制御部61は、給水初期設定として1.5L/minの供給量を設定する(ステップS101)。その後、温度制御部62あるいは熱源温水外部供給制御部63による優先数位設定が有るか否かを判定する(ステップS102)。優先水位設定が有る場合(ステップS102,Yes)には、その優先水位制御を行い(ステップS103)、ステップS106に移行する。
<Water level control treatment>
Next, the water level control processing procedure by the water level control unit 61 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 2, first, the water level control unit 61 sets a supply amount of 1.5 L / min as a water supply initial setting (step S101). Thereafter, it is determined whether or not there is a priority order setting by the temperature control unit 62 or the heat source hot water external supply control unit 63 (step S102). If there is a priority water level setting (step S102, Yes), the priority water level control is performed (step S103), and the process proceeds to step S106.

一方、優先水位設定が無い場合(ステップS102,No)には、水位センサ50から熱源温水の現在の水位レベルを取得する(ステップS104)。その後、図3に示した水位レベルに対する給水量の関係をもとに、取得した水位レベルに対する給水量に設定する制御を行い(ステップS105)、ステップS106に移行する。   On the other hand, when there is no priority water level setting (step S102, No), the current water level of the heat source hot water is acquired from the water level sensor 50 (step S104). Thereafter, based on the relationship between the water supply level and the water supply level shown in FIG. 3, control is performed to set the water supply to the acquired water level (step S105), and the process proceeds to step S106.

ステップS106では、水位制御処理の終了指示があったか否かを判定し、終了指示がない場合(ステップS106,No)には、ステップS102に移行して上述した処理を続行し、終了指示があった場合(ステップS106,Yes)には、本処理を終了する。   In step S106, it is determined whether or not there is an instruction to end the water level control process. If there is no instruction to end (No in step S106), the process proceeds to step S102 to continue the above-described process, and there is an instruction to end. In the case (step S106, Yes), this process is terminated.

図3に示した水位レベルに対する給水量の関係では、水位レベルが20%から90%の間、給水量を2.5L/minとし、水位レベルが90%から95%の間、水位レベルの増大に応じて給水量を0に設定し、水位レベルが95%から100%の間では、供給量を0に設定している。図3に示した水位レベルに対する給水量の関係では、水位レベルが90%まで比較的大きな給水量とし、適切な水位レベルを90%から95%の間としている。このような水位制御を行うことによって、水位レベルを迅速に90%から95%の間に保つことができる。   In the relationship of the water supply level to the water level shown in FIG. 3, the water level is increased between 20% and 90%, the water supply is 2.5 L / min, and the water level is increased between 90% and 95%. Accordingly, the water supply amount is set to 0, and the supply amount is set to 0 when the water level is between 95% and 100%. In the relationship between the water level and the water level shown in FIG. 3, the water level is relatively large up to 90%, and the appropriate water level is between 90% and 95%. By performing such water level control, the water level can be quickly maintained between 90% and 95%.

なお、水位レベルが20%以下になった場合には、ヒートポンプ20を緊急停止させる異常処理を行う。   In addition, when the water level becomes 20% or less, an abnormal process for urgently stopping the heat pump 20 is performed.

<温度制御処理>
次に、図4に示したフローチャートを参照して温度制御部62による温度制御処理手順について説明する。図4に示すように、まず、温度制御部62は、初期温度設定として熱源温水温度を80℃に設定する(ステップS201)。その後、温度制御部62は、温度センサ52が検出した温度(熱源温水温度)が80℃以下であるか否かを判定する(ステップS202)。
<Temperature control process>
Next, the temperature control processing procedure by the temperature control unit 62 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 4, first, the temperature control unit 62 sets the heat source hot water temperature to 80 ° C. as the initial temperature setting (step S201). Thereafter, the temperature control unit 62 determines whether or not the temperature (heat source hot water temperature) detected by the temperature sensor 52 is 80 ° C. or less (step S202).

熱源温水温度が80℃以下の場合(ステップS202,Yes)には、ヒーター41への通電をONにし(ステップS203)、ステップS205に移行する。一方、熱源温水温度が80℃以下でない場合(ステップS202,No)には、ヒーター41への通電をOFFにし(ステップS204)、ステップS205に移行する。   When the heat source hot water temperature is 80 ° C. or lower (step S202, Yes), the energization to the heater 41 is turned on (step S203), and the process proceeds to step S205. On the other hand, when the heat source hot water temperature is not 80 ° C. or lower (No at Step S202), the power supply to the heater 41 is turned off (Step S204), and the process proceeds to Step S205.

ステップS205では、さらに熱源温水温度が88℃以上であるか否かを判定する。熱源温水温度が88℃以上である場合(ステップS205,Yes)には、給水設定を4L/minに設定し(ステップS206)、給水量を大きくして熱源温水温度の冷却を行って、ステップS207に移行する。すなわち、単位時間あたりのヒーター41の加熱容量に比して給水の冷却容量が大きくなるようにする。一方、熱源温水温度が88℃以上でない場合(ステップS205,No)には、そのままステップS207に移行する。   In step S205, it is further determined whether or not the heat source hot water temperature is 88 ° C. or higher. When the heat source hot water temperature is 88 ° C. or higher (step S205, Yes), the water supply setting is set to 4 L / min (step S206), the water supply amount is increased to cool the heat source hot water temperature, and step S207 is performed. Migrate to That is, the cooling capacity of the feed water is made larger than the heating capacity of the heater 41 per unit time. On the other hand, if the heat source hot water temperature is not 88 ° C. or higher (step S205, No), the process proceeds to step S207 as it is.

ステップS207では、さらに熱源温水温度が78℃未満であるか否かを判定する。熱源温水温度が78℃未満である場合(ステップS207,Yes)には、給水を停止し(ステップS208)、ステップS209に移行する。一方、熱源温水温度が78℃未満でない場合(ステップS207,No)には、そのままステップS209に移行する。   In step S207, it is further determined whether or not the heat source hot water temperature is less than 78 ° C. When the heat source hot water temperature is lower than 78 ° C. (step S207, Yes), water supply is stopped (step S208), and the process proceeds to step S209. On the other hand, if the heat source hot water temperature is not less than 78 ° C. (No at Step S207), the process proceeds to Step S209 as it is.

ステップS209では、さらに熱源温水温度が78℃以上かつ80℃未満であるか否かを判定する。熱源温水温度が78℃以上かつ80℃未満である場合(ステップS209,Yes)には、水位制御部61による給水量設定を行わせ(ステップS210)、さらに、図5に示した熱源温水温度に対するヒートポンプ出力の関係をもとに、ヒートポンプ出力制御部64に対してヒートポンプ出力制御を行わせ(ステップS211)、ステップS212に移行する。   In step S209, it is further determined whether the heat source hot water temperature is 78 ° C. or higher and lower than 80 ° C. When the heat source hot water temperature is 78 ° C. or higher and lower than 80 ° C. (step S209, Yes), the water supply amount is set by the water level control unit 61 (step S210), and the heat source hot water temperature shown in FIG. Based on the relationship of the heat pump output, the heat pump output control unit 64 performs heat pump output control (step S211), and the process proceeds to step S212.

一方、熱源温水温度が78℃以上かつ80℃未満でない場合(ステップS209,No)には、図5に示した熱源温水温度に対するヒートポンプ出力の関係をもとに、ヒートポンプ出力制御部64に対してヒートポンプ出力制御を行わせ(ステップS211)、ステップS212に移行する。   On the other hand, when the heat source hot water temperature is not higher than 78 ° C. and lower than 80 ° C. (No in step S209), the heat pump output control unit 64 is controlled based on the relationship of the heat pump output to the heat source hot water temperature shown in FIG. Heat pump output control is performed (step S211), and the process proceeds to step S212.

ステップS212では、温度制御処理の終了指示があったか否かを判定し、終了指示がない場合(ステップS212,No)には、ステップS202に移行して上述した処理を続行し、終了指示があった場合(ステップS212,Yes)には、本処理を終了する。   In step S212, it is determined whether or not there has been an instruction to end the temperature control process. If there is no instruction to end (No in step S212), the process proceeds to step S202 to continue the above-described process, and there is an instruction to end. In the case (step S212, Yes), this process is terminated.

なお、水位制御部61は、温度センサ52が検出した温度が所定の範囲内(78℃以上80℃未満:ステップS209,Yes)の場合には水位センサ50が検出した水位が所定水位となるように供給水の供給量制御を行い、温度センサ52が検出した温度が所定の範囲外(88℃以上(ステップS205,Yes),78℃未満(ステップS207,Yes))の場合には供給水の供給量を温度センサ52が検出した温度に基づいた固定値(4L/min(ステップS206),給水停止;供給量0(ステップS208))とするようにしている。   In addition, the water level control unit 61 causes the water level detected by the water level sensor 50 to be the predetermined water level when the temperature detected by the temperature sensor 52 is within a predetermined range (78 ° C. or higher and lower than 80 ° C .: Step S209, Yes). If the temperature detected by the temperature sensor 52 is outside the predetermined range (88 ° C. or higher (step S205, Yes), less than 78 ° C. (step S207, Yes)), the supply water is controlled. The supply amount is set to a fixed value (4 L / min (step S206), water supply stop; supply amount 0 (step S208)) based on the temperature detected by the temperature sensor 52.

図5に示した熱源温水温度に対するヒートポンプ出力の関係では、熱源温水温度が81℃まで、ヒートポンプ出力を100%に設定し、熱源温水温度が81℃から86℃の間、熱源温水温度の上昇とともに、ヒートポンプ出力を小さくし、熱源温水温度が86℃では、ヒートポンプ出力を50%に設定している。さらに、熱源温水温度が86℃以上では、ヒートポンプ出力を50%一定に設定している。このようなヒートポンプ出力制御を行うことによって、熱源温水温度が80℃以上で、常に出力される余剰蒸気による熱源温水の温度上昇を抑えることができる。   In the relationship of the heat pump output to the heat source warm water temperature shown in FIG. 5, the heat source warm water temperature is set to 100%, the heat source warm water temperature is set to 100%, and the heat source warm water temperature is between 81 ° C. and 86 ° C. When the heat pump output is reduced and the heat source hot water temperature is 86 ° C., the heat pump output is set to 50%. Furthermore, when the heat source hot water temperature is 86 ° C. or higher, the heat pump output is set to be 50% constant. By performing such heat pump output control, it is possible to suppress the temperature rise of the heat source hot water due to the surplus steam that is always output when the heat source hot water temperature is 80 ° C. or higher.

<熱源温水外部供給制御処理>
次に、図6に示したフローチャートを参照して熱源温水外部供給制御部63による熱源温水外部供給制御処理手順について説明する。図6に示すように、熱源温水外部供給制御部63は、まず、熱利用設備100側から外部供給指令があったか否かを判定する(ステップS301)。外部供給指令がない場合(ステップS301,No)には、本処理を終了する。
<Heat source hot water external supply control processing>
Next, the heat source hot water external supply control processing procedure by the heat source hot water external supply control unit 63 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 6, the heat source hot water external supply control unit 63 first determines whether or not there is an external supply command from the heat utilization facility 100 side (step S301). If there is no external supply command (No in step S301), the process is terminated.

一方、外部供給指令があった場合(ステップS301,Yes)には、熱源温水温度が78%以上であるか否かを判定する(ステップS302)。熱源温水温度が78℃以上でない場合(ステップS302,No)には、ステップS302の判定処理を繰り返し、熱源温水温度が78℃以上である場合(ステップS302,Yes)には、外部供給ポンプP4を運転させ(ステップS303)、給水切替弁V3を熱源温水側に切り替えて(ステップS304)、熱源温水の熱利用設備100側への供給を開始する。   On the other hand, when there is an external supply command (step S301, Yes), it is determined whether or not the heat source hot water temperature is 78% or more (step S302). If the heat source hot water temperature is not 78 ° C. or higher (step S302, No), the determination process in step S302 is repeated. If the heat source hot water temperature is 78 ° C. or higher (step S302, Yes), the external supply pump P4 is It is operated (step S303), the water supply switching valve V3 is switched to the heat source hot water side (step S304), and the supply of the heat source hot water to the heat utilization equipment 100 side is started.

その後、水位レベルが30%以下であるか否かを判定する(ステップS305)。水位レベルが30%以下である場合(ステップS305,Yes)のみ、外部供給ポンプP4の供給量を減水させ(ステップS306)、熱源温水の供給量を減らしてステップS307に移行する。   Thereafter, it is determined whether the water level is 30% or less (step S305). Only when the water level is 30% or less (step S305, Yes), the supply amount of the external supply pump P4 is decreased (step S306), the supply amount of the heat source hot water is decreased, and the process proceeds to step S307.

ステップS307では、水位レベルが40%以上であるか否かを判定する。水位レベルが40%以上である場合(ステップS307,Yes)のみ、外部供給ポンプP4の運転を通常運転に戻し(ステップS308)、ステップS309に移行する。   In step S307, it is determined whether the water level is 40% or more. Only when the water level is 40% or more (step S307, Yes), the operation of the external supply pump P4 is returned to the normal operation (step S308), and the process proceeds to step S309.

その後、熱源温水外部供給制御部63は、熱源温水の供給開始から外部供給時間が経過したか否かを判定する(ステップS309)。外部供給時間が経過していない場合(ステップS309,No)には、ステップS305に移行して上述した処理を繰り返す。一方、外部供給時間が経過した場合(ステップS309,Yes)には、給水切替弁V3を給水側に切り替え(ステップS310)、さらに外部供給ポンプP4を停止し(ステップS311)、熱源温水の熱利用設備100に対する供給を終了する。   Thereafter, the heat source hot water external supply control unit 63 determines whether or not the external supply time has elapsed from the start of supply of the heat source hot water (step S309). If the external supply time has not elapsed (step S309, No), the process proceeds to step S305 and the above-described processing is repeated. On the other hand, when the external supply time has elapsed (step S309, Yes), the water supply switching valve V3 is switched to the water supply side (step S310), the external supply pump P4 is further stopped (step S311), and the heat source hot water is used. Supply to the facility 100 is terminated.

その後、熱源温水外部供給制御部63は、少なくなった熱源温水の復旧処理を行う。まず、熱源温水外部供給制御部63は、ヒートポンプ出力を100%に設定し(ステップS312)、さらに給水設定を3.5L/minに増加させ(ステップS313)、熱源温水タンク40の水位復旧を図るとともに、余剰蒸気を大量に供給することにより、給水量の増大に伴う温度下降を防止する。すなわち、多量の余剰蒸気によってヒーター41の加熱量をアシストする。この制御は熱利用設備100に対する熱源温水の供給を終了した時に限らず、熱源温水タンク40への単位時間あたりの給水量が所定値以上となった場合、たとえば給水に必要な熱容量がヒーター41で加熱可能な熱容量を上回った場合などに適宜適用することが可能である。   Thereafter, the heat source hot water external supply control unit 63 performs a recovery process for the reduced heat source hot water. First, the heat source hot water external supply control unit 63 sets the heat pump output to 100% (step S312), further increases the water supply setting to 3.5 L / min (step S313), and restores the water level of the heat source hot water tank 40. At the same time, by supplying a large amount of surplus steam, a temperature drop accompanying an increase in the amount of water supply is prevented. That is, the heating amount of the heater 41 is assisted by a large amount of surplus steam. This control is not limited to when the supply of the heat source hot water to the heat utilization equipment 100 is terminated, but when the amount of water supply per unit time to the heat source hot water tank 40 exceeds a predetermined value, for example, the heat capacity necessary for water supply is provided by the heater 41. It can be applied as appropriate when the heat capacity exceeds the heat capacity.

その後、熱源温水温度が78%以下であるか否かを判定する(ステップS314)。熱源温水温度が78%以下である場合(ステップS314,Yes)のみ、給水設定を1.5L/minにして(ステップS315)給水量を抑え、ステップ316に移行する。   Thereafter, it is determined whether or not the heat source hot water temperature is 78% or less (step S314). Only when the heat source hot water temperature is 78% or less (step S314, Yes), the water supply setting is set to 1.5 L / min (step S315), the water supply amount is suppressed, and the process proceeds to step 316.

ステップS316では、熱源温水温度が80℃以上であるか否かを判定する。熱源温水温度が80℃以上である場合(ステップS316,Yes)のみ、給水設定を3.5L/minにして(ステップS317)給水量を増大し、ステップS318に移行する。   In step S316, it is determined whether the heat source hot water temperature is 80 ° C. or higher. Only when the heat source hot water temperature is 80 ° C. or higher (step S316, Yes), the water supply setting is set to 3.5 L / min (step S317), the water supply amount is increased, and the process proceeds to step S318.

ステップS318では、水位レベルが90%以上であるか否かを判定する。水位レベルが90%以上でない場合(ステップS318,No)には、ステップS314に移行して上述した処理を繰り返す。一方、水位レベルが90%以上である場合(ステップS318,Yes)には、熱源温水が復旧したため、水位制御部61による通常の供給量設定を行わせ(ステップS319)、ヒートポンプ出力設定を通常制御に移行させ(ステップS320)、本処理を終了する。   In step S318, it is determined whether the water level is 90% or higher. When the water level is not 90% or more (step S318, No), the process proceeds to step S314 and the above-described processing is repeated. On the other hand, when the water level is 90% or more (step S318, Yes), the heat source hot water has been restored, so that the normal supply amount is set by the water level controller 61 (step S319), and the heat pump output setting is normally controlled. (Step S320), and this process is terminated.

本実施の形態では、ヒートポンプ20を起動させた場合、熱利用設備100に対して蒸気が供給されない場合であっても、80℃の熱源温水を供給することができるため、熱利用設備100の運転を迅速に再開することができる。   In the present embodiment, when the heat pump 20 is activated, even when steam is not supplied to the heat utilization facility 100, the heat source hot water at 80 ° C. can be supplied, so that the operation of the heat utilization facility 100 is performed. Can be resumed quickly.

また、本実施の形態では、熱源温水が軟水器などを通した水道水などの供給水(軟水)であり、不純物が少ないため、洗浄設備などの熱利用設備100に好適なものとなる。   Moreover, in this Embodiment, since heat source warm water is supply water (soft water), such as a tap water which passed the water softener, and there are few impurities, it becomes suitable for the heat utilization equipment 100, such as a washing | cleaning equipment.

さらに、余剰蒸気を熱源温水タンク40に供給しているため、省エネルギー効果が得られるとともに、ヒーター41などの加熱手段の加熱容量を抑えることができる。   Furthermore, since the surplus steam is supplied to the heat source hot water tank 40, an energy saving effect can be obtained and the heating capacity of the heating means such as the heater 41 can be suppressed.

また、蒸発器21に供給された熱源温水は、吸熱後、熱源温水タンク40に戻されるので、省エネルギー効果を得ることができる。   Moreover, since the heat source hot water supplied to the evaporator 21 is returned to the heat source hot water tank 40 after absorbing heat, an energy saving effect can be obtained.

なお、熱源温水の加熱は、ヒーター41に限らず、他の加熱手段を用いてもよい。例えば、熱交換器を介して工場排水などの廃熱排水の熱量で加熱してもよく、蒸気ドレン水など不純物の少ない温水であれば、供給水とは別の給水ラインで直接熱源温水タンク40に加えるようにしてもよい。また、本実施の形態では加熱しての熱源温水の温度調節のみを記載したが、給水の温度が高い場合などは、供給水とは別の給水ラインで供給水よりも低温の水道水などを供給して、熱源温水の温度を適切な範囲まで下げるようにしてもよい。   The heating of the heat source hot water is not limited to the heater 41, and other heating means may be used. For example, it may be heated with the heat quantity of waste heat wastewater such as factory wastewater through a heat exchanger, and if it is warm water with few impurities such as steam drain water, the heat source hot water tank 40 is directly connected to the water supply line different from the supply water. You may make it add to. In this embodiment, only the temperature adjustment of the heat source hot water by heating is described. However, when the temperature of the feed water is high, tap water having a temperature lower than that of the feed water is used in a feed water line different from the feed water. It may be supplied to lower the temperature of the heat source hot water to an appropriate range.

また、本実施の形態では熱源温水タンク40から排出された熱源温水を、それぞれ蒸発器21、凝縮器23および熱利用設備100に互いを経由することなく直接供給しているが、これらの熱機器とは独立した熱交換機器を間に介することを妨げるものではない。例えば、熱利用設備100から要求される熱源の温度が熱源温水の温度よりも高い場合は、熱源温水タンク40から排出された熱源温水を、別の熱交換器や加熱機器でさらに加熱昇温してさらに高温の温水や蒸気とした上で熱利用設備100に送るようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, the heat source hot water discharged from the heat source hot water tank 40 is directly supplied to the evaporator 21, the condenser 23, and the heat utilization facility 100 without passing through each other. It does not preclude interposing an independent heat exchange device in between. For example, when the temperature of the heat source required from the heat utilization facility 100 is higher than the temperature of the heat source hot water, the temperature of the heat source hot water discharged from the heat source hot water tank 40 is further heated by another heat exchanger or heating device. Then, it may be sent to the heat utilization facility 100 after being made into hot water or steam.

また、上記の実施の形態で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置及び構成要素の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。   In addition, each configuration illustrated in the above embodiment is functionally schematic and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. That is, the form of distribution / integration of each device and component is not limited to the one shown in the figure, and all or a part thereof is functionally / physically distributed / integrated in arbitrary units according to various usage conditions. Can be configured.

10 ヒートポンプ式蒸気生成システム
20 ヒートポンプ
21 蒸発器
22 圧縮機
23 凝縮器
24 絞り膨張器
30 気液分離器
40 熱源温水タンク
41 ヒーター(温度調節部)
50 水位センサ
52,102 温度センサ
60 制御部
61 水位制御部
62 温度制御部
63 熱源温水外部供給制御部
64 ヒートポンプ出力制御部
100 熱利用設備
101 洗浄槽
L1,L100 給水ライン
L102 ライン
L13 熱源温水戻しライン
L2 オーバーフロー排出ライン
L3 蒸発器供給ライン
L4 被加熱水供給ライン
L5 循環ライン
L6,L7 蒸気送出ライン
L8 余剰蒸気ライン
L9 熱源温水外部供給ライン
P1 熱源温水供給ポンプ
P2 被加熱水供給ポンプ
P3 蒸気圧縮機
P4 外部供給ポンプ
V1 給水弁
V100,V101 制御弁
V2 リリーフ弁
V3 給水切替弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat pump type steam generation system 20 Heat pump 21 Evaporator 22 Compressor 23 Condenser 24 Restriction expander 30 Gas-liquid separator 40 Heat source hot water tank 41 Heater (temperature control part)
50 Water Level Sensor 52,102 Temperature Sensor 60 Control Unit 61 Water Level Control Unit 62 Temperature Control Unit 63 Heat Source Hot Water External Supply Control Unit 64 Heat Pump Output Control Unit 100 Heat Utilization Equipment 101 Washing Tank L1, L100 Water Supply Line L102 Line L13 Heat Source Hot Water Return Line L2 Overflow discharge line L3 Evaporator supply line L4 Heated water supply line L5 Circulation line L6, L7 Steam delivery line L8 Surplus steam line L9 Heat source hot water external supply line P1 Heat source hot water supply pump P2 Heated water supply pump P3 Steam compressor P4 External supply pump V1 Water supply valve V100, V101 Control valve V2 Relief valve V3 Water supply switching valve

Claims (7)

ヒートポンプを用いて熱源温水から冷媒に熱を回収し、回収した熱を前記冷媒から被加熱水に伝達して蒸気を生成し、生成した蒸気を熱利用設備に供給するヒートポンプ式蒸気生成システムであって、
供給水を熱源温水タンクに供給する給水部と、
前記熱源温水タンク内の前記供給水を所定温度に調節して前記熱源温水とする温度調節部と、
前記熱源温水を前記ヒートポンプの蒸発器に供給して冷媒を加熱する蒸発器供給ラインと、
前記熱源温水を前記熱利用設備に供給可能とする熱源温水外部供給ラインと、
を備えることを特徴とするヒートポンプ式蒸気生成システム。
This is a heat pump steam generation system that recovers heat from heat source hot water to a refrigerant using a heat pump, transmits the collected heat to the water to be heated from the refrigerant, generates steam, and supplies the generated steam to a heat utilization facility. And
A water supply unit for supplying supply water to the heat source hot water tank;
A temperature adjusting unit that adjusts the supply water in the heat source hot water tank to a predetermined temperature to form the heat source hot water;
An evaporator supply line for heating the refrigerant by supplying the heat source hot water to the evaporator of the heat pump;
A heat source hot water external supply line capable of supplying the heat source hot water to the heat utilization facility;
A heat pump type steam generation system comprising:
前記熱利用設備側からの要求に基づいて前記熱源温水を前記熱源温水外部供給ラインを通じて前記熱利用設備に供給することを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ式蒸気生成システム。   The heat pump steam generation system according to claim 1, wherein the heat source hot water is supplied to the heat utilization facility through the heat source warm water external supply line based on a request from the heat utilization facility side. 前記熱源温水を前記被加熱水として前記ヒートポンプの凝縮器に供給可能な被加熱水供給ラインをさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のヒートポンプ式蒸気生成システム。   The heat pump type steam generation system according to claim 1 or 2, further comprising a heated water supply line capable of supplying the heat source hot water as the heated water to a condenser of the heat pump. 生成した蒸気のうちの少なくとも一部を前記熱源温水タンクに供給可能とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のヒートポンプ式蒸気生成システム。   The heat pump steam generation system according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a part of the generated steam can be supplied to the heat source hot water tank. 前記ヒートポンプの出力を制御するヒートポンプ出力制御部をさらに備え、前記ヒートポンプ出力制御部は、前記熱源温水タンクへの単位時間当たりの給水量が所定値以上となった場合に、前記ヒートポンプの出力を通常運転時よりも増大させることを特徴とする請求項4に記載のヒートポンプ式蒸気生成システム。   The heat pump output control unit further controls the output of the heat pump, and the heat pump output control unit normally outputs the output of the heat pump when the amount of water supplied to the heat source hot water tank per unit time becomes equal to or greater than a predetermined value. The heat pump steam generation system according to claim 4, wherein the heat pump steam generation system is increased from that during operation. 前記蒸発器から排出された熱源温水の少なくとも一部を前記熱源温水タンクに戻すことを可能とする熱源温水戻しラインを備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のヒートポンプ式蒸気生成システム。   The heat source warm water return line which makes it possible to return at least a part of the heat source warm water discharged from the evaporator to the heat source warm water tank is provided. Heat pump steam generation system. 前記熱源温水タンク内の水位を検出する水位センサと、
前記熱源温水タンク内の温度を検出する温度センサと、
前記給水部から供給される供給水の供給量を制御する水位制御部と、
前記温度センサが検出した温度が前記所定温度となるように前記温度調節部を制御する温度制御部と、
を備え、
前記水位制御部は、前記温度センサが検出した温度が所定の範囲内の場合には前記水位センサが検出した水位が所定水位となるように前記供給水の供給量制御を行い、前記温度センサが検出した温度が前記所定の範囲外の場合には前記供給水の供給量を前記温度センサが検出した温度に基づいた固定値とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載のヒートポンプ式蒸気生成システム。
A water level sensor for detecting the water level in the heat source hot water tank;
A temperature sensor for detecting the temperature in the heat source hot water tank;
A water level control unit for controlling the amount of supply water supplied from the water supply unit;
A temperature control unit that controls the temperature adjusting unit so that the temperature detected by the temperature sensor becomes the predetermined temperature;
With
When the temperature detected by the temperature sensor is within a predetermined range, the water level control unit controls the supply amount of the supplied water so that the water level detected by the water level sensor becomes a predetermined water level, and the temperature sensor The supply amount of the supply water is set to a fixed value based on the temperature detected by the temperature sensor when the detected temperature is outside the predetermined range. The heat pump steam generation system described.
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