JP3415327B2 - 蓄熱システム - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、氷蓄熱槽と冷水蓄熱槽
の両方を備えた蓄熱システムに関する。
の両方を備えた蓄熱システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】氷蓄熱槽内の水を取水して過冷却器に送
り、該過冷却器で冷却した水をスラリー状態で氷蓄熱槽
内に落下させて蓄熱を行う氷蓄熱槽は公知である。かよ
うな氷蓄熱槽においては、過冷却器内での水の凍結や閉
塞といった問題を回避するために、過冷却器に送る前の
水を予熱することが行われる。そして、この予熱によっ
て熱を奪われた冷水を冷水蓄熱槽に溜め、その冷熱を二
次側の冷媒の冷却などに活用している。
り、該過冷却器で冷却した水をスラリー状態で氷蓄熱槽
内に落下させて蓄熱を行う氷蓄熱槽は公知である。かよ
うな氷蓄熱槽においては、過冷却器内での水の凍結や閉
塞といった問題を回避するために、過冷却器に送る前の
水を予熱することが行われる。そして、この予熱によっ
て熱を奪われた冷水を冷水蓄熱槽に溜め、その冷熱を二
次側の冷媒の冷却などに活用している。
【０００３】図３に、氷蓄熱槽５０と冷水蓄熱槽５１の
両方を備えた従来の蓄熱システムの概要を示す。氷蓄熱
槽５０内の水を、槽底部のフィルタ５３を介してポンプ
５４で汲み上げて過冷却器５５に送り、この過冷却器５
５で−２〜−３℃程度まで冷却した過冷却状態の水を、
氷蓄熱槽５０の上部に設置された解除パイプ５６に吐き
出す。この解除パイプ５６内において過冷却状態の水が
スラリー状態となって氷蓄熱槽５０内に落下する。氷蓄
熱槽５０内に落下したスラリー状の水は密度差によって
氷と水に分離し、水は再びポンプ５４で汲み上げられて
過冷却器５５に送られる。こうして氷蓄熱槽５０内の水
の温度が０℃付近まで低下すると氷生成が始まり、以
後、氷蓄熱槽５０内の水の温度が０℃に維持される。過
冷却器５５には、冷凍機ユニット５７からのブラインが
循環供給されている。
両方を備えた従来の蓄熱システムの概要を示す。氷蓄熱
槽５０内の水を、槽底部のフィルタ５３を介してポンプ
５４で汲み上げて過冷却器５５に送り、この過冷却器５
５で−２〜−３℃程度まで冷却した過冷却状態の水を、
氷蓄熱槽５０の上部に設置された解除パイプ５６に吐き
出す。この解除パイプ５６内において過冷却状態の水が
スラリー状態となって氷蓄熱槽５０内に落下する。氷蓄
熱槽５０内に落下したスラリー状の水は密度差によって
氷と水に分離し、水は再びポンプ５４で汲み上げられて
過冷却器５５に送られる。こうして氷蓄熱槽５０内の水
の温度が０℃付近まで低下すると氷生成が始まり、以
後、氷蓄熱槽５０内の水の温度が０℃に維持される。過
冷却器５５には、冷凍機ユニット５７からのブラインが
循環供給されている。
【０００４】かような従来の蓄熱システムにおいて、過
冷却器５５に送る前の水を予熱するにあたっては、氷蓄
熱槽５０の底部から汲み上げた水をポンプ５４の上流側
に設けた分岐回路６０から熱交換器６１に循環供給し、
一方で、冷水蓄熱槽５１内の高温側、即ち槽上部の水を
回路６２から熱交換器６１に循環供給し、両者の間で熱
交換を行わせる。氷蓄熱槽５０の底部から汲み上げられ
て分岐回路６０から熱交換器６１に供給される水の温度
はほぼ０℃である。一方、回路６２から熱交換器６１に
供給される冷水蓄熱槽５１内の高温側の水の温度は、一
般には冷房などの熱源として利用されたことによって約
１１〜１３℃程度になっている。
冷却器５５に送る前の水を予熱するにあたっては、氷蓄
熱槽５０の底部から汲み上げた水をポンプ５４の上流側
に設けた分岐回路６０から熱交換器６１に循環供給し、
一方で、冷水蓄熱槽５１内の高温側、即ち槽上部の水を
回路６２から熱交換器６１に循環供給し、両者の間で熱
交換を行わせる。氷蓄熱槽５０の底部から汲み上げられ
て分岐回路６０から熱交換器６１に供給される水の温度
はほぼ０℃である。一方、回路６２から熱交換器６１に
供給される冷水蓄熱槽５１内の高温側の水の温度は、一
般には冷房などの熱源として利用されたことによって約
１１〜１３℃程度になっている。
【０００５】熱交換の結果、分岐回路６０から熱交換器
６１に供給された水は昇温し、その後、分岐回路６３か
ら戻されて再び過冷却器５５に送る前の水に合流する。
こうして過冷却器５５に送る前の水を約０．５℃に昇温
させることによって、過冷却器５５内での水の凍結や閉
塞といった問題を回避している。
６１に供給された水は昇温し、その後、分岐回路６３か
ら戻されて再び過冷却器５５に送る前の水に合流する。
こうして過冷却器５５に送る前の水を約０．５℃に昇温
させることによって、過冷却器５５内での水の凍結や閉
塞といった問題を回避している。
【０００６】一方、回路６２から熱交換器６１に供給さ
れた水は熱交換によって約４℃の冷水となり、回路６４
から冷水蓄熱槽５１内の低温側、即ち槽下部に戻され
る。その結果、冷水蓄熱槽５１には冷熱が蓄えられる。
れた水は熱交換によって約４℃の冷水となり、回路６４
から冷水蓄熱槽５１内の低温側、即ち槽下部に戻され
る。その結果、冷水蓄熱槽５１には冷熱が蓄えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は氷
蓄熱槽５０の底部から汲み上げた水と冷水蓄熱槽５１内
の高温側の水を熱交換器６１を用いて熱交換させること
によって、過冷却器５５に送る前の水を予熱している。
ところが、従来のシステムでは熱交換器のアプローチを
考えると冷水蓄熱槽５１にはせいぜい４℃程度の冷水し
か蓄熱できず、容積当たりの蓄熱量が少ない。そのため
冷水蓄熱槽５１の容積が小さい場合などは、十分な予熱
量を確保できない。もしも、冷水蓄熱槽５１の冷水の温
度を４℃よりも更に低くできれば容積当たりの蓄熱量は
増加する。そうすれば、日中負荷の蓄熱依存率を高める
ことができ、また、日中に他の冷凍機などの熱源機に依
存する比率を低減できる。
蓄熱槽５０の底部から汲み上げた水と冷水蓄熱槽５１内
の高温側の水を熱交換器６１を用いて熱交換させること
によって、過冷却器５５に送る前の水を予熱している。
ところが、従来のシステムでは熱交換器のアプローチを
考えると冷水蓄熱槽５１にはせいぜい４℃程度の冷水し
か蓄熱できず、容積当たりの蓄熱量が少ない。そのため
冷水蓄熱槽５１の容積が小さい場合などは、十分な予熱
量を確保できない。もしも、冷水蓄熱槽５１の冷水の温
度を４℃よりも更に低くできれば容積当たりの蓄熱量は
増加する。そうすれば、日中負荷の蓄熱依存率を高める
ことができ、また、日中に他の冷凍機などの熱源機に依
存する比率を低減できる。
【０００８】また、従来のシステムは冷水蓄熱槽５１の
蓄熱量が少ないために、予熱を多く行うことができず、
氷蓄熱槽５０における氷蓄熱量を抑えざるを得ないとい
った課題も抱えている。
蓄熱量が少ないために、予熱を多く行うことができず、
氷蓄熱槽５０における氷蓄熱量を抑えざるを得ないとい
った課題も抱えている。
【０００９】本発明の目的は、以上のような氷蓄熱槽と
冷水蓄熱槽の両方を備えた蓄熱システムにおいて、冷水
蓄熱槽の蓄熱量を増加させる手段を提供することにあ
る。
冷水蓄熱槽の両方を備えた蓄熱システムにおいて、冷水
蓄熱槽の蓄熱量を増加させる手段を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、氷蓄熱
槽内の水を取水して過冷却器に送り、該過冷却器で冷却
した水をスラリー状態で氷蓄熱槽内に落下させて蓄熱を
行う氷蓄熱槽と、熱交換器に循環供給される水を蓄える
冷水蓄熱槽とを備えた蓄熱システムであって、氷蓄熱槽
内から取水された水に冷水蓄熱槽内の上部から取水した
水を混合させる供給回路と、該混合された水を過冷却器
よりも前で分離して冷水蓄熱槽内の下部に戻す戻り回路
を設けた蓄熱システムが提供される。
槽内の水を取水して過冷却器に送り、該過冷却器で冷却
した水をスラリー状態で氷蓄熱槽内に落下させて蓄熱を
行う氷蓄熱槽と、熱交換器に循環供給される水を蓄える
冷水蓄熱槽とを備えた蓄熱システムであって、氷蓄熱槽
内から取水された水に冷水蓄熱槽内の上部から取水した
水を混合させる供給回路と、該混合された水を過冷却器
よりも前で分離して冷水蓄熱槽内の下部に戻す戻り回路
を設けた蓄熱システムが提供される。
【００１１】この蓄熱システムにおいて、二次側の冷媒
を冷却する熱交換器に、氷蓄熱槽内の水と冷水蓄熱槽内
の水の両方を循環供給できるように構成することができ
る。また、過冷却器のブラインと二次側の冷媒とを熱交
換させる熱交換器を設けるようにしても良い。
を冷却する熱交換器に、氷蓄熱槽内の水と冷水蓄熱槽内
の水の両方を循環供給できるように構成することができ
る。また、過冷却器のブラインと二次側の冷媒とを熱交
換させる熱交換器を設けるようにしても良い。
【００１２】
【作用】本発明の蓄熱システムでは、過冷却器で冷却さ
れる前の水を予熱するに際して、従来のような熱交換器
を用いた間接方式とせず、冷水蓄熱槽の高温側、即ち冷
水蓄熱槽の槽上部から取水した水を供給回路を介して供
給し、氷蓄熱槽内から取水された水と冷水蓄熱槽の高温
側から取水した水を直接混合して昇温させる。冷水蓄熱
槽から取水した水を供給回路を介して供給する場合、例
えば混合後の水の温度が０．５℃程度になるように、そ
の供給流量を調整する。こうして約０．５℃程度に予熱
した水を過冷却器に供給することによって、過冷却器内
での水の凍結や閉塞といった問題を解消する。
れる前の水を予熱するに際して、従来のような熱交換器
を用いた間接方式とせず、冷水蓄熱槽の高温側、即ち冷
水蓄熱槽の槽上部から取水した水を供給回路を介して供
給し、氷蓄熱槽内から取水された水と冷水蓄熱槽の高温
側から取水した水を直接混合して昇温させる。冷水蓄熱
槽から取水した水を供給回路を介して供給する場合、例
えば混合後の水の温度が０．５℃程度になるように、そ
の供給流量を調整する。こうして約０．５℃程度に予熱
した水を過冷却器に供給することによって、過冷却器内
での水の凍結や閉塞といった問題を解消する。
【００１３】一方、冷水蓄熱槽から取水したことによ
り、その取水量に相当する冷水蓄熱槽の水量が減少す
る。そこで、混合された後の水を取水量に比例させて分
離し、戻り回路を介して冷水蓄熱槽内の低温側、即ち冷
水蓄熱槽の槽下部に戻す。この分離された水は約０．５
℃の冷水であるから、その結果、冷水蓄熱槽には約０．
５℃の冷水が溜められ、従来に比べて蓄熱量を増加させ
ることが可能となる。
り、その取水量に相当する冷水蓄熱槽の水量が減少す
る。そこで、混合された後の水を取水量に比例させて分
離し、戻り回路を介して冷水蓄熱槽内の低温側、即ち冷
水蓄熱槽の槽下部に戻す。この分離された水は約０．５
℃の冷水であるから、その結果、冷水蓄熱槽には約０．
５℃の冷水が溜められ、従来に比べて蓄熱量を増加させ
ることが可能となる。
【００１４】本発明の蓄熱システムにおいて放熱を行う
場合は、冷水蓄熱槽の低温側より約０．５℃の冷水を取
水し、二次側の冷媒を冷却する熱交換器にその冷水を供
給する。そして、熱交換器で放熱して約１１〜１３℃と
なった水を冷水蓄熱槽の高温側へ戻す。以上により、冷
水蓄熱槽を０．５℃から約１１〜１３℃の大温度差で運
転できるようになる。
場合は、冷水蓄熱槽の低温側より約０．５℃の冷水を取
水し、二次側の冷媒を冷却する熱交換器にその冷水を供
給する。そして、熱交換器で放熱して約１１〜１３℃と
なった水を冷水蓄熱槽の高温側へ戻す。以上により、冷
水蓄熱槽を０．５℃から約１１〜１３℃の大温度差で運
転できるようになる。
【００１５】なお、二次側の冷媒を冷却する熱交換器に
は、冷水蓄熱槽内の水の他、氷蓄熱槽内の水も一緒に循
環供給できるように構成すれば、二次側の冷媒により多
くの冷熱を放出できるようになる。また、過冷却器のブ
ラインと二次側の冷媒とを熱交換させることによって、
例えば日中のピーク負荷などにも対応できるようにな
る。
は、冷水蓄熱槽内の水の他、氷蓄熱槽内の水も一緒に循
環供給できるように構成すれば、二次側の冷媒により多
くの冷熱を放出できるようになる。また、過冷却器のブ
ラインと二次側の冷媒とを熱交換させることによって、
例えば日中のピーク負荷などにも対応できるようにな
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１、２
は、何れも本発明の実施例にかかる蓄熱システムの概要
を示すフロー図である。図１は蓄熱運転時の水の流れを
示し、図２は放熱運転時の水の流れを示す。
は、何れも本発明の実施例にかかる蓄熱システムの概要
を示すフロー図である。図１は蓄熱運転時の水の流れを
示し、図２は放熱運転時の水の流れを示す。
【００１７】氷蓄熱槽１内の水は、槽底部のフィルタ２
を介してポンプ３で汲み上げられ、弁４を通過して過冷
却器５に送られる。過冷却器５には、冷凍機ユニット６
で氷点下（例えば約−６℃）に冷却されたブラインがポ
ンプ７の稼働で、弁８を通過して循環供給される。ま
た、冷却塔９で冷却された冷却水がポンプ１０の稼働に
よって冷凍機ユニット６に循環供給されて熱交換が行わ
れている。
を介してポンプ３で汲み上げられ、弁４を通過して過冷
却器５に送られる。過冷却器５には、冷凍機ユニット６
で氷点下（例えば約−６℃）に冷却されたブラインがポ
ンプ７の稼働で、弁８を通過して循環供給される。ま
た、冷却塔９で冷却された冷却水がポンプ１０の稼働に
よって冷凍機ユニット６に循環供給されて熱交換が行わ
れている。
【００１８】過冷却器５で冷却した過冷却状態の水は、
氷蓄熱槽１の上部に設置された解除パイプ１１に吐き出
され、スラリー状態となっって氷蓄熱槽１内に落下す
る。氷蓄熱槽１内に落下したスラリー状の水は密度差に
よって氷と水に分離し、水は再びポンプ３で汲み上げら
れ、弁４を通過して過冷却器５に送られる。こうして氷
蓄熱槽１内の水の温度が０℃付近まで低下すると氷生成
が始まり、以後、氷蓄熱槽１内の水の温度が０℃に維持
される。氷蓄熱槽１内に生成される氷は雪を水に浸した
ような性状を有する。
氷蓄熱槽１の上部に設置された解除パイプ１１に吐き出
され、スラリー状態となっって氷蓄熱槽１内に落下す
る。氷蓄熱槽１内に落下したスラリー状の水は密度差に
よって氷と水に分離し、水は再びポンプ３で汲み上げら
れ、弁４を通過して過冷却器５に送られる。こうして氷
蓄熱槽１内の水の温度が０℃付近まで低下すると氷生成
が始まり、以後、氷蓄熱槽１内の水の温度が０℃に維持
される。氷蓄熱槽１内に生成される氷は雪を水に浸した
ような性状を有する。
【００１９】一方、冷水蓄熱槽１５にも水が充填されて
いる。この冷水蓄熱槽１５内の水は、低温側、即ち冷水
蓄熱槽１５の下部から冷水として取水され、ポンプ１６
の稼働によって熱交換器１７に供給されて、二次側の冷
媒を冷却する。また、熱交換器１７で冷熱を放出した水
は、弁１８を通過して、冷水蓄熱槽１５内の高温側、即
ち冷水蓄熱槽１５の上部に戻される。
いる。この冷水蓄熱槽１５内の水は、低温側、即ち冷水
蓄熱槽１５の下部から冷水として取水され、ポンプ１６
の稼働によって熱交換器１７に供給されて、二次側の冷
媒を冷却する。また、熱交換器１７で冷熱を放出した水
は、弁１８を通過して、冷水蓄熱槽１５内の高温側、即
ち冷水蓄熱槽１５の上部に戻される。
【００２０】以上のような氷蓄熱槽１と冷水蓄熱槽１５
を備えた蓄熱システムにおいて、この実施例では、氷蓄
熱槽１内から取水された水に冷水蓄熱槽１５内の高温側
から取水した水を混合させる供給回路２０と、その混合
された水を再び分離して冷水蓄熱槽１５内の低温側に戻
す戻り回路２１を設けている。供給回路２０の一端は弁
１８と冷水蓄熱槽１５内の高温側との間に開口し、他端
は氷蓄熱槽１底部のフィルタ２とポンプ３との間に開口
する。この供給回路２０には冷水蓄熱槽１５内の水を取
水するためのポンプ２２と弁２３が設けてある。一方、
戻り回路２１の一端はポンプ３と弁４との間に開口し、
他端は冷水蓄熱槽１５内の低温側とポンプ１６との間に
開口する。戻り回路２１には弁２４が設けてある。
を備えた蓄熱システムにおいて、この実施例では、氷蓄
熱槽１内から取水された水に冷水蓄熱槽１５内の高温側
から取水した水を混合させる供給回路２０と、その混合
された水を再び分離して冷水蓄熱槽１５内の低温側に戻
す戻り回路２１を設けている。供給回路２０の一端は弁
１８と冷水蓄熱槽１５内の高温側との間に開口し、他端
は氷蓄熱槽１底部のフィルタ２とポンプ３との間に開口
する。この供給回路２０には冷水蓄熱槽１５内の水を取
水するためのポンプ２２と弁２３が設けてある。一方、
戻り回路２１の一端はポンプ３と弁４との間に開口し、
他端は冷水蓄熱槽１５内の低温側とポンプ１６との間に
開口する。戻り回路２１には弁２４が設けてある。
【００２１】その他、この実施例の蓄熱システムは、氷
蓄熱槽１底部からポンプ３で汲み上げた水を、二次側の
冷媒を冷却する熱交換器１７に供給するための供給回路
３０と、熱交換器１７で冷熱を放出した水を弁３１を通
過した後、氷蓄熱槽１の上部に戻す戻り回路３２を備え
ている。また、この実施例の蓄熱システムは、過冷却器
５のブラインと二次側の冷媒とを直接熱交換させる熱交
換器４０も備え、この熱交換器４０には、弁４２を通過
した過冷却器５のブラインが供給回路４１から供給さ
れ、熱交換器４０で冷熱を放出したブラインは戻り回路
４３から冷凍機ユニット６に戻されて再び冷却される。
蓄熱槽１底部からポンプ３で汲み上げた水を、二次側の
冷媒を冷却する熱交換器１７に供給するための供給回路
３０と、熱交換器１７で冷熱を放出した水を弁３１を通
過した後、氷蓄熱槽１の上部に戻す戻り回路３２を備え
ている。また、この実施例の蓄熱システムは、過冷却器
５のブラインと二次側の冷媒とを直接熱交換させる熱交
換器４０も備え、この熱交換器４０には、弁４２を通過
した過冷却器５のブラインが供給回路４１から供給さ
れ、熱交換器４０で冷熱を放出したブラインは戻り回路
４３から冷凍機ユニット６に戻されて再び冷却される。
【００２２】次に、以上のように構成された実施例の蓄
熱システムの作用を、蓄熱運転と放熱運転に分けて説明
する。
熱システムの作用を、蓄熱運転と放熱運転に分けて説明
する。
【００２３】［蓄熱運転］蓄熱運転時は、弁８を開け、
弁４２を閉じ、冷凍機ユニット６で氷点下（例えば約−
６℃）に冷却したブラインをポンプ７の稼働で過冷却器
５に送る。また、弁４を開け、氷蓄熱槽１底部よりポン
プ３で汲み上げた水を過冷却器５に送り、過冷却器５で
冷却した過冷却状態の水を、解除パイプ１１に吐き出
し、スラリー状態にして氷蓄熱槽１内に落下させる。こ
うして、氷蓄熱槽１内に氷を生成させて蓄熱する。
弁４２を閉じ、冷凍機ユニット６で氷点下（例えば約−
６℃）に冷却したブラインをポンプ７の稼働で過冷却器
５に送る。また、弁４を開け、氷蓄熱槽１底部よりポン
プ３で汲み上げた水を過冷却器５に送り、過冷却器５で
冷却した過冷却状態の水を、解除パイプ１１に吐き出
し、スラリー状態にして氷蓄熱槽１内に落下させる。こ
うして、氷蓄熱槽１内に氷を生成させて蓄熱する。
【００２４】一方、過冷却器５内での水の凍結や閉塞を
防ぐべく予熱するに際しては、弁２３を開け、冷水蓄熱
槽１５の高温側、即ち冷水蓄熱槽１５の槽上部から取水
し、ポンプ２２の稼働によって供給回路２０を介して供
給した水を、氷蓄熱槽１内から取水された水に混合させ
る。冷水蓄熱槽１５の高温側から取水される水は、冷房
などの熱源として利用されたことによって約１１〜１３
℃の水温を有している。冷水蓄熱槽１５から取水した水
の供給流量は、例えば混合後の水の温度が０．５℃程度
になるように、弁２３で調整する。こうして約０．５℃
程度に予熱した水を過冷却器５に供給すれば、過冷却器
５内での水の凍結や閉塞といった問題を解消できる。
防ぐべく予熱するに際しては、弁２３を開け、冷水蓄熱
槽１５の高温側、即ち冷水蓄熱槽１５の槽上部から取水
し、ポンプ２２の稼働によって供給回路２０を介して供
給した水を、氷蓄熱槽１内から取水された水に混合させ
る。冷水蓄熱槽１５の高温側から取水される水は、冷房
などの熱源として利用されたことによって約１１〜１３
℃の水温を有している。冷水蓄熱槽１５から取水した水
の供給流量は、例えば混合後の水の温度が０．５℃程度
になるように、弁２３で調整する。こうして約０．５℃
程度に予熱した水を過冷却器５に供給すれば、過冷却器
５内での水の凍結や閉塞といった問題を解消できる。
【００２５】このように冷水蓄熱槽１５からポンプ２２
で取水し、供給回路２０を介して水を供給したことによ
り、その取水量に相当する冷水蓄熱槽の水量が減少す
る。そこで、混合した後の水を取水量に比例させて分離
し、弁２４を開けて戻り回路２１を介して冷水蓄熱槽１
５内の低温側、即ち冷水蓄熱槽１５の槽下部に戻す。混
合した後の水を取水量に比例させて分離するには、例え
ば、冷水蓄熱槽の水位の低下を検知して弁４で過冷却器
５への流量を制御することにより行うことができる。こ
の分離した水は約０．５℃の冷水であるから、その結
果、冷水蓄熱槽１５には約０．５℃の冷水が底部から順
次溜められ、やがて、冷水蓄熱槽１５内全体が約０．５
℃の冷水で満たされる。このように、実施例の蓄熱シス
テムによれば、冷水蓄熱槽１５内に蓄熱する際の冷水の
温度を従来に比べて約４℃近くも下げることができ、蓄
熱量を増加させることが可能となる。
で取水し、供給回路２０を介して水を供給したことによ
り、その取水量に相当する冷水蓄熱槽の水量が減少す
る。そこで、混合した後の水を取水量に比例させて分離
し、弁２４を開けて戻り回路２１を介して冷水蓄熱槽１
５内の低温側、即ち冷水蓄熱槽１５の槽下部に戻す。混
合した後の水を取水量に比例させて分離するには、例え
ば、冷水蓄熱槽の水位の低下を検知して弁４で過冷却器
５への流量を制御することにより行うことができる。こ
の分離した水は約０．５℃の冷水であるから、その結
果、冷水蓄熱槽１５には約０．５℃の冷水が底部から順
次溜められ、やがて、冷水蓄熱槽１５内全体が約０．５
℃の冷水で満たされる。このように、実施例の蓄熱シス
テムによれば、冷水蓄熱槽１５内に蓄熱する際の冷水の
温度を従来に比べて約４℃近くも下げることができ、蓄
熱量を増加させることが可能となる。
【００２６】以上のように、蓄熱運転時は氷蓄熱槽１内
には氷を生成させて蓄熱し、冷水蓄熱槽１５には約０．
５℃の冷水を底部から順次溜めて蓄熱する。
には氷を生成させて蓄熱し、冷水蓄熱槽１５には約０．
５℃の冷水を底部から順次溜めて蓄熱する。
【００２７】［放熱運転］放熱運転時は、供給回路２０
の弁２３を閉じ、戻り回路２１の弁２４も閉じる。そし
て、ポンプ１６で冷水蓄熱槽１５の低温側、即ち冷水蓄
熱槽１５の槽下部から取水した０．５℃の冷水を熱交換
器１７に供給する。また、弁１８を開け、熱交換器１７
で二次側の冷媒を冷却して約１１〜１３℃となった水を
冷水蓄熱槽１５の高温側、即ち冷水蓄熱槽１５の槽上部
へと戻す。以上により、冷水蓄熱槽１５を０．５℃から
約１１〜１３℃の大温度差で運転できるようになる。
の弁２３を閉じ、戻り回路２１の弁２４も閉じる。そし
て、ポンプ１６で冷水蓄熱槽１５の低温側、即ち冷水蓄
熱槽１５の槽下部から取水した０．５℃の冷水を熱交換
器１７に供給する。また、弁１８を開け、熱交換器１７
で二次側の冷媒を冷却して約１１〜１３℃となった水を
冷水蓄熱槽１５の高温側、即ち冷水蓄熱槽１５の槽上部
へと戻す。以上により、冷水蓄熱槽１５を０．５℃から
約１１〜１３℃の大温度差で運転できるようになる。
【００２８】また、実施例の蓄熱システムによれば、熱
交換器１７に氷蓄熱槽１内の水も一緒に循環供給するこ
とができる。熱交換器１７に氷蓄熱槽１内の水を供給す
る場合は、弁４を閉じ、弁３１を開ける。そして、氷蓄
熱槽１底部からポンプ３で汲み上げた水を、供給回路３
０から熱交換器１７に供給し、熱交換器１７で冷熱を放
出した水は戻り回路３２から氷蓄熱槽１の上部に戻す。
このように熱交換器１７に冷水蓄熱槽１５の水と氷蓄熱
槽１内の水を一緒に循環供給すれば、二次側の冷媒によ
り多くの冷熱を放出できる。
交換器１７に氷蓄熱槽１内の水も一緒に循環供給するこ
とができる。熱交換器１７に氷蓄熱槽１内の水を供給す
る場合は、弁４を閉じ、弁３１を開ける。そして、氷蓄
熱槽１底部からポンプ３で汲み上げた水を、供給回路３
０から熱交換器１７に供給し、熱交換器１７で冷熱を放
出した水は戻り回路３２から氷蓄熱槽１の上部に戻す。
このように熱交換器１７に冷水蓄熱槽１５の水と氷蓄熱
槽１内の水を一緒に循環供給すれば、二次側の冷媒によ
り多くの冷熱を放出できる。
【００２９】また、実施例の蓄熱システムによれば、過
冷却器５のブラインと二次側の冷媒とを直接熱交換させ
ることもできる。この場合は、弁８を閉じ、弁４２を開
ける。そして、冷凍機ユニット６で氷点下（例えば約−
６℃）に冷却されたブラインを、供給回路４１から熱交
換器４０に供給し、熱交換器４０で冷熱を放出したブラ
インは戻り回路４３から冷凍機ユニット６に戻して再び
冷却する。このように過冷却器５のブラインと二次側の
冷媒とを熱交換させることによって、例えば日中のピー
ク負荷などにも対応できるようになる。
冷却器５のブラインと二次側の冷媒とを直接熱交換させ
ることもできる。この場合は、弁８を閉じ、弁４２を開
ける。そして、冷凍機ユニット６で氷点下（例えば約−
６℃）に冷却されたブラインを、供給回路４１から熱交
換器４０に供給し、熱交換器４０で冷熱を放出したブラ
インは戻り回路４３から冷凍機ユニット６に戻して再び
冷却する。このように過冷却器５のブラインと二次側の
冷媒とを熱交換させることによって、例えば日中のピー
ク負荷などにも対応できるようになる。
【００３０】
【発明の効果】従来の氷蓄熱槽と冷水蓄熱槽の両方を備
えた蓄熱システムでは、冷水蓄熱槽の水の温度をせいぜ
い４℃程度までしか下げることができず、利用温度差は
最大とれても８℃程度であるのに対し、本発明の蓄熱シ
ステムは、冷水蓄熱槽の水の温度を約０．５℃まで下げ
ることができ、最大で１２℃程度の温度差がとれるよう
になる。従って、本発明の蓄熱システムによれば、従来
に比べて蓄熱量を約１．５倍に増大できる。これにより
日中負荷のピークカット率を上げることができ、熱源機
容量の低減およびランニングコストを大幅に低減させる
ことができる。
えた蓄熱システムでは、冷水蓄熱槽の水の温度をせいぜ
い４℃程度までしか下げることができず、利用温度差は
最大とれても８℃程度であるのに対し、本発明の蓄熱シ
ステムは、冷水蓄熱槽の水の温度を約０．５℃まで下げ
ることができ、最大で１２℃程度の温度差がとれるよう
になる。従って、本発明の蓄熱システムによれば、従来
に比べて蓄熱量を約１．５倍に増大できる。これにより
日中負荷のピークカット率を上げることができ、熱源機
容量の低減およびランニングコストを大幅に低減させる
ことができる。
【図１】本発明の実施例にかかる蓄熱システムの概要を
示すフロー図であって、蓄熱運転時の水の流れを示して
いる。
示すフロー図であって、蓄熱運転時の水の流れを示して
いる。
【図２】本発明の実施例にかかる蓄熱システムの概要を
示すフロー図であって、放熱運転時の水の流れを示して
いる。
示すフロー図であって、放熱運転時の水の流れを示して
いる。
【図３】従来の蓄熱システムの概要を示すフロー図であ
る。
る。
１ 氷蓄熱槽
５ 過冷却器
１５ 冷水蓄熱槽
２０ 供給回路
２１ 戻り回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 長谷川 文教
千葉県松戸市常盤平柳町６−４ ミナミ
ハイツ303
(72)発明者 神白 雅治
埼玉県浦和市文蔵５−９−９
(56)参考文献 特開 平４−344040（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−347066（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−175734（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F24F 5/00 102
F28D 20/00
Claims (3)
- 【請求項１】 氷蓄熱槽内の水を取水して過冷却器に送
り、該過冷却器で冷却した水をスラリー状態で氷蓄熱槽
内に落下させて蓄熱を行う氷蓄熱槽と、熱交換器に循環
供給される水を蓄える冷水蓄熱槽とを備えた蓄熱システ
ムであって、氷蓄熱槽内から取水された水に冷水蓄熱槽
内の上部から取水した水を混合させる供給回路と、該混
合された水を過冷却器よりも前で分離して冷水蓄熱槽内
の下部に戻す戻り回路を設けた蓄熱システム。 - 【請求項２】 二次側の冷媒を冷却する熱交換器に、氷
蓄熱槽内の水と冷水蓄熱槽内の水の両方を循環供給でき
るように構成した請求項１に記載の蓄熱システム。 - 【請求項３】 過冷却器のブラインと二次側の冷媒とを
熱交換させる熱交換器を設けた請求項１または２に記載
の蓄熱システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11369695A JP3415327B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 蓄熱システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11369695A JP3415327B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 蓄熱システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08285335A JPH08285335A (ja) | 1996-11-01 |
| JP3415327B2 true JP3415327B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=14618868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11369695A Expired - Fee Related JP3415327B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 蓄熱システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3415327B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4518544B2 (ja) * | 2004-04-20 | 2010-08-04 | 三建設備工業株式会社 | 水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置 |
| US7824725B2 (en) | 2007-03-30 | 2010-11-02 | The Coca-Cola Company | Methods for extending the shelf life of partially solidified flowable compositions |
| JP5281673B2 (ja) * | 2011-05-25 | 2013-09-04 | 株式会社大気社 | 氷蓄熱設備 |
| JP6363672B2 (ja) * | 2016-09-28 | 2018-07-25 | 新菱冷熱工業株式会社 | 蓄熱槽及び蓄熱槽を用いた空気調和システム |
| CN109556438B (zh) * | 2018-10-31 | 2019-09-20 | 清华大学 | 高温蓄热系统 |
-
1995
- 1995-04-13 JP JP11369695A patent/JP3415327B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08285335A (ja) | 1996-11-01 |
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