JP4004168B2 - 熱源設備 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱用流路を通流する被加熱流体を加熱する流体加熱器の複数が、被加熱流体を端末負荷に循環流動させる循環流路の復路部分に対して前記加熱用流路の入口側を接続し、かつ、前記循環流路の往路部分に対して前記加熱用流路の出口側を接続する状態で、前記循環流路に並列接続され、
前記複数の流体加熱器のそれぞれについて、前記循環流路からの被加熱流体の通流を断続する断続手段が設けられ、
前記断続手段の断続制御により被加熱流体が通流する流体加熱器の個数を変更しながら、前記複数の流体加熱器のうちで加熱作動する個数を熱負荷が大きいほど多くする加熱運転を実行する運転制御手段が設けられた熱源設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
上記のような熱源設備は、断続手段の断続制御により被加熱流体が通流する流体加熱器の個数を変更しながら、前記複数の流体加熱器のうちで加熱作動する個数を熱負荷が大きいほど多くする加熱運転を実行して、循環流路を通して循環流動する被加熱流体の温度をシステム設定温度に維持しながら、常時、システム設定温度の被加熱流体を端末負荷で使用可能なものである。
そして、従来、循環流路を循環流動する被加熱流体の温度を検出するサーミスタを設け、そのサーミスタによる検出温度が設定温度以下である凍結防止措置の必要を判別すると、複数の流体加熱器のすべてに被加熱流体を通流させるなどの凍結防止運転を実行するようにしているものが知られている。
したがって、従来のものでは、加熱運転が実行されている場合には、循環流路を循環流動する被加熱流体がシステム設定温度に維持されるために、通常、サーミスタによる検出温度が設定温度以下まで低下するがことなく、凍結防止措置の必要が判別されず、凍結防止運転も実行されていなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、加熱運転が実行されている場合でも、被加熱流体が通流されていない非通流状態である流体加熱器では、被加熱流体が流体加熱器内で滞留して、その被加熱流体の温度が低下して凍結することがあるにもかかわらず、従来のものでは、加熱運転を実行しているときには、凍結防止措置の必要が判別されず、凍結防止運転が実行されないので、依然として被加熱流体が凍結する虞があった。
【0004】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、凍結防止措置の必要を確実に判別して、被加熱流体の凍結を確実に防止することができる熱源設備を提供する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項1に記載の発明によれば、運転制御手段が、複数の流体加熱器それぞれにおける加熱用流路内の被加熱流体の温度を検出する温度検出手段の検出情報に基づいて、複数の流体加熱器のうちで被加熱流体の非通流状態である流体加熱器に対する凍結防止措置の必要を判別すると、凍結防止運転を実行するように構成されている。
したがって、複数の流体加熱器のうちで被加熱流体の非通流状態である流体加熱器内に滞留している被加熱流体の温度低下を温度検出手段で検出することができるので、凍結防止措置の必要を確実に判別することができ、その判別によって凍結防止運転を的確に実行することができ、被加熱流体の凍結を確実に防止することができる。
【0006】
又、請求項1に記載の発明によれば、運転制御手段が、凍結防止運転として、被加熱流体を通流する流体加熱器を、凍結防止措置を要する流体加熱器に変更する流体加熱器変更制御を実行するように構成されている。
つまり、凍結防止措置を要する流体加熱器にて被加熱流体を加熱作動して被加熱流体の凍結を防止するのでは、複数の流体加熱器のうちで加熱作動する個数を増加させることになり、熱負荷に応じた加熱運転を実行できなくなる虞があるが、凍結防止措置を要する流体加熱器に被加熱流体を通流させて被加熱流体の凍結を防止するので、複数の流体加熱器のうちで加熱作動する個数を変更することなく、的確に加熱運転を実行しながら、被加熱流体の凍結を防止することができる。
【0007】
請求項2に記載の発明によれば、運転制御手段が、凍結防止運転としての流体加熱器変更制御を、複数の流体加熱器のすべてに対する凍結防止措置の必要がなくなるまで、設定時間ごとに繰り返し行うように構成されている。
したがって、凍結防止措置を要する流体加熱器が多数ある場合でも、そのすべてに対する凍結防止措置の必要がなくなるまで、設定時間ごとに繰り返し流体加熱器変更制御が実行されるので、複数の流体加熱器のすべてにおいて被加熱流体の凍結を確実に防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる熱源設備を図面に基づいて説明する。
この熱源設備は、マンションの屋上などに設置されて、システム設定温度の被加熱流体としての湯水を循環流動させて、マンション内の各住戸に湯水を供給することができるヒーツシステムで、図1に示すように、加熱用流路1を通流する湯水を加熱する流体加熱器としての複数の湯沸器2と、複数の湯沸器2により加熱された湯水を端末負荷Mに循環流動させる循環流路3と、複数の湯沸器2に燃料ガスを供給するガス供給路4と、運転を管理する運転制御手段としての制御装置5とから構成されている。なお、この実施形態では、被加熱流体を湯水としているが、これに限られるものではなく、その他の熱媒体でもよい。また、システム設定温度については、予め設定されている温度でもよく、あるいは、人為操作により設定された温度でもよい。
【0009】
前記循環流路3は、端末負荷Mからの湯水を複数の湯沸器2に供給する復路部分3aと、複数の湯沸器2により加熱された湯水を端末負荷Mに供給する往路部分3bとから構成されている。そして、複数の湯沸器2のそれぞれの加熱用流路1の入口側1aを循環流路3の復路部分3aに接続し、かつ、複数の湯沸器2のそれぞれの加熱用流路1の出口側1bを循環流路3の往路部分3bに接続する状態で、複数の湯沸器2が循環流路3に並列接続されている。
また、前記循環流路3の復路部分3aには、湯水を循環流動させるための循環ポンプ6と逆止弁7とからなるポンプユニット8がひとつ設けられ、このポンプユニット8の送り作用により湯水を複数の湯沸器2、循環流路3の往路部分3b、端末負荷M、および、循環流路3の復路部分3aの順に、循環流路3を通して湯水を循環流動させるようにしている。
【0010】
そして、循環流路3の復路部分3aにおける湯沸器2の接続箇所よりも上手側には、複数の湯沸器2に給水する給水路9が接続され、この給水路9に設けられた逆止弁10、膨張タンク11、手動バルブ12、圧力スイッチ13を通して水道圧により供給される水と循環流路3を循環流動する湯水とが混合された後、その混合湯水が複数の湯沸器2に供給されるようにしている。
また、前記端末負荷Mとして複数の給湯栓14が設けられ、各給湯栓14での給湯量を均一にするために無負荷時においても所定のバイパス流量の湯水を循環流動させる定流量弁15が複数の給湯栓14のすべてに対応して設けられている。
【0011】
前記複数の湯沸器2について説明すると、このヒーツシステムでは、3台の湯沸器2を有する親ユニット16と、4台の湯沸器2を有する子ユニット17とが備えられ、最大4つの子ユニット17が接続可能に構成されている。つまり、このヒーツシステムは、各ユニット16,17どうしが接続可能になるように、各ユニット16,17のガス供給路4、循環流路3の復路部分3a、および、循環流路3の復路部分3bどうしが接続可能に構成されている。なお、図示はしないが、最後に接続される子ユニット17におけるガス供給路4、循環流路3の復路部分3a、および、循環流路3の復路部分3bの接続しない側の端部には締切栓が設けられている。
そして、親ユニット16には、複数の湯沸器2およびポンプユニット8の作動を制御するシステムコントローラ18、および、複数の湯沸器2にて加熱された湯水の温度を検出する往きサーミスタ19が備えられている。
【0012】
前記複数の湯沸器2はすべて同様の構成であり、その構成について説明すると、図2に示すように、システムコントローラ18と通信可能で、湯沸器2の運転を制御する湯沸器用コントローラ37が設けられている。
そして、燃焼室20内に設けられている水加熱用の熱交換器21、この熱交換器21を加熱する加熱量が調整自在なガス燃焼式のバーナ22などから構成され、このバーナ22の上流側から燃焼用空気を通風するとともに、その通風量を変更調整自在なファン23も設けられている。
【0013】
その入口側を循環流路3の復路部分3aに接続しかつその出口側を循環流路3の往路部分3bに接続している加熱用流路1に熱交換器21が備えられ、熱交換器21を迂回する状態で加熱用流路1を接続するバイパス路24が設けられている。そして、そのバイパス路24を開閉するバイパス弁25が設けられ、バイパス弁25が開状態で熱交換器21側からの湯水とバイパス路24からの湯水を混合して加熱用流路1の出口側1bから循環流路3に供給するようにしている。
【0014】
前記加熱用流路1には、上流側から順に、加熱用流路1の入口側1aから供給される湯水の温度を検出する入口側サーミスタ26、湯水の通流量を検出する通流量センサ27、熱交換器21、熱交換器21内の湯水の温度を検出する熱交サーミスタ28、循環流路3からの湯水の通流を断続しかつ湯水の通流量を調整可能な能力調整用の断続手段としての水比例バルブ29、加熱用流路の出口側に供給する湯水の温度を検出する出口側サーミスタ30が設けられている。
そして、バイパス路24が、通流量センサ27と熱交換器21との間の加熱用流路1と、熱交サーミスタ28と水比例バルブ29との間の加熱用流路1とを接続するように設けられている。
【0015】
バーナ22に対する燃料供給路31には、上流側から順に、燃料供給を断続する電磁操作式のセイフティ弁32、燃料供給量(バーナ22の燃焼量)を変更調節自在な電磁操作式のガス比例弁33、燃焼させるバーナ22の本数を切換える電磁操作式の切換電磁弁34が備えられ、バーナ22の近くには、バーナ22に対する点火動作を実行するイグナイタ35と、バーナ22が着火されているか否かを検出するフレームロッド36とがそれぞれ備えられている。
【0016】
また、図3に示すように、システムコントローラ18は、往きサーミスタ19で検出される湯水の温度がシステム設定温度にすべく、湯水が通流する湯沸器2の個数を変更しながら、複数の湯沸器2のうちで加熱作動する個数を熱負荷が大きいほど多くする加熱運転を実行し、各湯沸器2の湯沸器用コントローラ37に制御指令を送信する。
そして、各湯沸器2の湯沸器用コントローラ37は、システムコントローラ18からの制御指令に基づいて、水比例バルブ28の開閉状態、バーナ22の燃焼量、および、バイパス弁25の開閉状態を調整操作するように構成されている。したがって、制御装置5が、システムコントローラ18と各湯沸器2の湯沸器用コントローラ37から構成されている。
【0017】
つまり、前記制御装置5は、湯水を設定適正量ずつ分岐流動させるための湯水を通流する湯沸器2の通流個数を演算する通流台数演算処理、前記通流個数以下でかつ加熱能力以内の能力で給湯用設定温度に加熱可能な加熱作動個数を演算する燃焼台数演算処理、循環流路3の往路部分3bにおける湯水の温度がシステム設定温度になるように加熱作動している湯沸器2から循環流路3に供給すべく給湯用設定温度を演算する給湯設定温度演算処理、演算にて求められた通流台数、燃焼台数、給湯設定温度に基づいて、複数の湯沸器2の運転状態を制御する湯沸器運転制御処理のそれぞれの処理を実行して、循環流路3で循環流動する湯水の温度をシステム設定温度に維持するようにしている。
【0018】
前記通流台数演算処理は、システムコントローラ18が、各湯沸器2の湯沸器用コントローラ37との通信により、各湯沸器2の通流量センサ27の検出流量を合計して循環流路3の復路部分3aから湯沸器2に流動する湯水の総量である全通流量Qを求め、その求められた全通流量Qに基づいて、下記〔数1〕により、湯水を通流する湯沸器2の通流個数である通流台数QKを演算する。
【0019】
また、湯水を通流する湯沸器2のバイパス弁25の開閉状態は、開状態または閉状態のいずれかで、湯水を通流するすべての湯沸器2のバイパス弁25が同じ状態に制御され、バイパス弁25が閉状態のときには流量小モードが選択され、バイパス開状態のときには流量大モードが選択される。
【0020】
そして、このバイパス弁25の開閉状態の切換えは、システム設定温度Tsから給水路9からの水と循環流路3を循環流動する湯水とが混合された後の湯水の温度であるシステム混合温度Tkを引いた切換温度(システム設定温度Ts−システム混合温度Tk)に基づいて行われ、例えば、その切換温度が55℃以上になれば、バイパス弁25を開状態から閉状態にして流量小モードが選択され、前記切換温度が45℃以下になれば、バイパス弁25を閉状態から開状態にして流量大モードが選択される。
つまり、システム設定温度Tsに対して、システム混合温度Tkが設定値以上低いときにはバイパス弁25を閉状態にし、システム混合温度Tkが設定値以上高いときにはバイパス弁25を開状態にする。
【0021】
そして、システム設定温度Tsに対して、システム混合温度Tkが設定値以上低いときの方が高いときよりも、通流台数QKを多い個数として求めるように、下記〔数1〕において、バイパス弁25が開状態のときには流量大モードにて通流台数QKを演算し、バイパス弁25が閉状態のときには流量小モードにて通流台数QKを演算する。
【0022】
【数1】
【0023】
なお、INTは、数値を、演算した数値よりも0に近い整数にした値を求めるものである。また、〔数1〕における5(リットル/min)や10(リットル/min)などの数値については、使用する湯沸器2などにより変更され、この数値に限られるものではない。
ただし、通流台数QK<3台の場合には、通流台数QK=3台とし、循環流路3に接続されている湯沸器2の台数SD、故障している湯沸器2の台数KDに基づいて、通流台数QK>接続台数SD−故障台数KDの場合には、通流台数QK=接続台数SD−故障台数KDとする。
【0024】
前記燃焼台数演算処理は、システムコントローラ18が、各湯沸器2の湯沸器用コントローラ37との通信により、システム設定温度Ts、全通流量Q、および、給水路9からの水と循環流路3を循環流動する湯水とが混合された後の湯水の温度であるシステム混合温度Tkに基づいて、下記〔数2〕により、湯水が通流されている複数の湯沸器2のうちで加熱作動する加熱作動個数である燃焼台数NKを演算する。
ちなみに、この実施形態では、システム混合温度Tkを、システムコントローラ18にて湯水を通流させる湯沸器2のすべての入口側サーミスタ26の検出温度の平均温度として求めるようにしているが、湯水を通流させる湯沸器2のいずれかひとつの入口側サーミスタ26の検出温度でもよい。
【0025】
【数2】
【0026】
なお、〔数2〕における160(kcal/min)や200(kcal/min)などの数値は使用する湯沸器2などによって変更され、この数値に限られるものではない。
ただし、(システム設定温度Ts−システム混合温度Tk)×全通流量Q≦20(kcal/min)または往きサーミスタ19の検出温度Ti≧システム設定温度Ts+5℃の場合には、燃焼台数NK=0とする。
【0027】
前記給湯設定温度演算処理は、システムコントローラ18が、各湯沸器2の湯沸器用コントローラ37との通信により、システム設定温度Ts、全通流量Q、システム混合温度Tk、加熱作動している湯沸器2の通流量センサ27の合計である燃焼通流量Qnに基づいて、下記〔数3〕により、加熱作動している湯沸器2から循環流路3に供給すべく給湯用設定温度Thを演算する。
【0028】
【数3】
【0029】
ただし、システム設定温度Ts≦給湯設定温度Th≦80℃とする。
【0030】
ちなみに、上記〔数3〕は、給湯設定温度Th、全通流量Q、システム混合温度Tk、燃焼通流量Qnに基づいて、システム設定温度Tsを演算するための下記〔数4〕を変形して求められる。
【0031】
【数4】
【0032】
また、湯水が通流している湯沸器2のそれぞれの通流量が同じとして、給湯設定温度Thは、システム設定温度Ts、通流台数QK、システム混合温度Tk、燃焼台数NKに基づいて、湯水が通流している湯沸器2のそれぞれの通流量が同じであるとして、下記〔数5〕により演算にて求められる。
【0033】
【数5】
【0034】
前記湯沸器運転制御処理は、システムコントローラ18が、演算にて求められた通流台数QK、燃焼台数NK、給湯設定温度Thに基づいて、循環流路3の往路部分3bにおける湯水の温度がシステム設定温度Tsになるように、各湯沸器2の運転状態を制御すべく、各湯沸器用コントローラ37に制御指令を送信する。そして、各湯沸器用コントローラ37が、システムコントローラ18からの制御指令に基づいて、水比例バルブ28の開閉状態、バーナ22の燃焼量、および、バイパス弁25の開閉状態を調整操作する。
【0035】
具体的に説明すると、複数の湯沸器2には優先順位が設定されており、演算にて求められた通流台数QKになるように湯水を通流させる湯沸器2が優先順位に基づいて選択され、湯水を通流させる通流状態に選択された湯沸器2においては、水比例バルブ29を全開にして、その湯沸器2に湯水を通流させる。また、湯水を通流しない非通流状態に選択された湯沸器2では、水比例バルブ29を閉状態にして、その湯沸器2に湯水を通流させないようにする。
また、湯水を通流させる湯沸器2のすべてについて、そのバイパス弁25の開閉状態は、上述したように、システム設定温度Tsからシステム混合温度Tkを引いた切換温度(システム設定温度Ts−システム混合温度Tk)に基づいて行われ、すべてのバイパス弁25が同じ状態に調整される。
【0036】
そして、演算にて求められた燃焼台数NKになるように加熱作動する湯沸器2が優先順位に基づいて選択され、加熱作動する湯沸器2に選択された湯沸器2においては、ファン23による通風作動を開始し、かつ、セイフティ弁32を開弁させ切換電磁弁34を適宜切換えガス比例弁33を点火用ガス量になるように開弁調整するとともに、イグナイタ35によってバーナ22の点火動作を行い、フレームロッド36によってバーナ22の着火を確認する。
【0037】
その後、加熱作動する湯沸器2に選択された湯沸器2においては、加熱作動する湯沸器2から循環流路3に供給する湯水の温度を給湯設定温度Thにすべく、バーナ22の加熱量が調整される。
つまり、入口側サーミスタ26、通流量センサ27のそれぞれの検出情報、および、給湯用設定温度Thの情報に基づいて、バイパス弁25の開状態または閉状態のそれぞれにおいて出口側サーミスタ30の検出温度を給湯用設定温度Thにするために必要なガス量になるようにガス比例弁33および切換電磁弁34を調整するとともに、ファン23の通風量が調整ガス量に対して適正燃焼状態になるようにファン23の通風量を調整するフィードフォワード制御を実行し、さらに、出口側サーミスタ30の検出温度が給湯用設定温度になるようにガス比例弁33の開度を微調整するフィードバック制御を実行する。また、湯沸器2が能力を越えたときには、水比例バルブ29を絞ることによって、加熱作動する湯沸器2から循環流路3に供給する湯水の温度を調整する。
このようにして、給湯用設定温度Thの湯水が加熱作動している湯沸器2から循環流路2に供給され、給湯栓14にてシステム混合温度Tsの湯水を常時使用することができる。
【0038】
また、詳述はしないが、ヒーツシステムの作動時間が設定時間経過するごとに、最高位の湯沸器2を最低位に、残りの湯沸器2の優先順位をひとつずつ繰り上げるようにして、複数の湯沸器2の優先順位を変更し、各湯沸器2の運転時間が均一になるようにし、各湯沸器2における故障の発生を防止するようにしている。
【0039】
このようにして、全通流量Qに基づいて湯水を通流させる湯沸器2の通流台数QKを演算し、その湯水を通流させる湯沸器2のうちで加熱作動する湯沸器2の燃焼台数NKを演算し、さらに、加熱作動している湯沸器2から循環流路3に供給する給湯用設定温度Thを演算し、そして、演算にて的確に求められた通流台数QK、燃焼台数NK、および、給湯用設定温度Thになるように各湯沸器2が制御されるので、循環流路3の往路部分3bにおける湯水の温度がシステム設定温度Tsに確実に維持される。
【0040】
また、制御装置5は、複数の湯沸器2のそれぞれにおける加熱用流路1内の湯水の温度を検出する温度検出手段Kとしての入口側サーミスタ26、熱交サーミスタ28、および、出口側サーミスタ30の検出情報に基づいて、複数の湯沸器2のうちで湯水の非通流状態である湯沸器2に対する凍結防止措置の必要を判別すると、凍結防止運転を実行するように構成されている。
具体的に説明すると、複数の湯沸器2のうちで湯水の非通流状態である湯沸器2の入口側サーミスタ26、熱交サーミスタ28、および、出口側サーミスタ30のいずれかの検出温度が設定温度以下である凍結防止措置の必要が判別されると、湯水を通流する湯沸器2を凍結防止措置を要する湯沸器2に変更する流体加熱器変更制御を実行する
【0041】
つまり、湯水が通流されていない非通流状態である湯沸器2では、その湯沸器2の加熱用流路1内に湯水が滞留して、外気温などの低下に伴って、滞留している湯水が凍結する虞があるが、非通流状態である湯沸器2の入口側サーミスタ26、熱交サーミスタ28、および、出口側サーミスタ30にて、滞留している湯水の温度低下を検出することができ、その検出情報に基づいて凍結防止措置の必要が判別されると、湯水の凍結を防止すべく、凍結防止運転を実行する。
【0042】
前記凍結防止運転について説明すると、非通流状態にある湯沸器2のうちで、凍結防止措置の必要が判別された湯沸器2の水比例バルブ29を閉状態から開状態に切換えるとともに、通流状態にある湯沸器2の水比例バルブ29を開状態から閉状態に切換えるようにして、湯水を通流する湯沸器2を凍結防止措置を要する湯沸器2に変更する流体加熱器変更制御処理を実行するようにしている。
【0043】
また、上述のような流体加熱器変更制御処理は、複数の湯沸器2のすべてに対する凍結防止措置の必要がなくなるまで、設定時間ごとに繰り返し行うようにしている。
つまり、複数の湯沸器2のうちで湯水の非通流状態である湯沸器2の入口側サーミスタ26、熱交サーミスタ28、および、出口側サーミスタ30のすべての検出温度が設定温度を越えるまで、湯水を通流する湯沸器2を、入口側サーミスタ26、熱交サーミスタ28、および、出口側サーミスタ30のいずれかの検出温度が設定温度以下である凍結防止措置を要する湯沸器2に変更される。
【0044】
このようにして、被加熱流体としての湯水が凍結する虞のある場合には、その凍結防止措置を要する湯沸器2を確実に判別することができるので、凍結防止措置の必要を確実に判別することができ、その判別によって凍結防止運転を的確に実行することができ、被加熱流体の凍結を確実に防止することができる。
さらに、凍結防止運転を複数の湯沸器のすべてに対する凍結防止措置の必要がなくなるまで、設定時間ごとに繰り返し行われるので、複数の湯沸器2のすべてにおいて湯水の凍結を確実に防止することができる。
【0045】
上述の制御動作の概略について、図4のフローチャートに基づいて説明する。まず、通流台数演算処理、燃焼台数演算処理、給湯設定温度演算処理を順に実行する。
つまり、システムコントローラ18が、各湯沸器2の湯沸器用コントローラ37との通信により、各湯沸器2の通流量センサ27の検出流量を合計して循環流路3の復路部分3aから湯沸器2に流動する湯水の総量である全通流量Qを求め、その求められた全通流量Qに基づいて、上記〔数1〕により、湯水を通流する湯沸器2の通流個数である通流台数QKを演算する。
【0046】
そして、システムコントローラ18が、各湯沸器2の湯沸器用コントローラ37との通信により、システム設定温度Ts、全通流量Q、および、給水路9からの水と循環流路3を循環流動する湯水とが混合された後の湯水の温度であるシステム混合温度Tkに基づいて、上記〔数2〕により、湯水が通流されている複数の湯沸器2のうちで加熱作動する個数である燃焼台数NKを演算する。
さらに、システムコントローラ18が、各湯沸器2の湯沸器用コントローラ37との通信により、システム設定温度Ts、全通流量Q、システム混合温度Tk、加熱作動している湯沸器の通流量センサ27の合計である燃焼通流量Qnに基づいて、上記〔数3〕により、加熱作動している湯沸器2から循環流路3に供給すべく給湯用設定温度Thを演算する。
【0047】
そして、複数の湯沸器2のうちで凍結防止措置を要する湯沸器2があるか否かが判別される。
つまり、複数の湯沸器2のうちで湯水の非通流状態である湯沸器2の入口側サーミスタ26、熱交サーミスタ28、および、出口側サーミスタ30のいずれかの検出温度が設定温度以下である凍結防止措置が必要であるか否かが判別される。
【0048】
このようにして、凍結防止措置の必要が判別されると、ヒーツシステムの運転が開始されてから設定時間が経過したり、前回凍結防止運転を実行してから設定時間経過している流体加熱器変更制御処理を実行するタイミングであるか否かが判別され、流体加熱器変更制御処理を実行するタイミングであると、湯水を通流する湯沸器2を凍結防止措置を要する湯沸器2に変更する流体加熱器変更制御処理を実行して凍結防止運転を行う。
つまり、非通流状態にある湯沸器2のうちで、凍結防止措置の必要が判別された湯沸器2の水比例バルブ29を閉状態から開状態に切換えるとともに、通流状態にある湯沸器2の水比例バルブ29を開状態から閉状態に切換える。
【0049】
また、凍結防止措置の必要が判別されなければ、湯沸器運転制御処理を実行する。
つまり、演算にて求められた通流台数QKになるように湯水を通流させる湯沸器2が優先順位に基づいて選択され、湯水を通流させる通流状態に選択された湯沸器2においては、水比例バルブ29を全開にして、その湯沸器2に湯水を通流させる。また、湯水を通流しない非通流状態に選択された湯沸器2では、水比例バルブ29を閉状態にして、その湯沸器2に湯水を通流させないようにする。
【0050】
そして、演算にて求められた燃焼台数NKになるように加熱作動する湯沸器2が選択され、その加熱作動する湯沸器2に選択された湯沸器2においては、ファン23による通風作動を開始し、かつ、セイフティ弁32を開弁させ切換電磁弁34を適宜切換えガス比例弁33を点火用ガス量になるように開弁調整するとともに、イグナイタ35によってバーナ22の点火動作を行い、フレームロッド36によってバーナ22の着火を確認する。
【0051】
その後、加熱作動している湯沸器2から循環流路3に供給される湯水の温度を給湯用設定温度Thにすべく、入口側サーミスタ26、通流量センサ27のそれぞれの検出情報、および、給湯用設定温度Thの情報に基づいて、バイパス弁25の開状態または閉状態のそれぞれにおいて出口側サーミスタ30の検出温度を給湯用設定温度Thにするために必要なガス量になるようにガス比例弁33および切換電磁弁34を調整するとともに、ファン23の通風量が調整ガス量に対して適正燃焼状態になるようにファン23の通風量を調整するフィードフォワード制御を実行し、さらに、出口側サーミスタ30の検出温度が給湯用設定温度になるようにガス比例弁33の開度を微調整するフィードバック制御を実行する。
【0052】
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、ポンプユニット8がひとつだけ設けられ、各湯沸器2の水比例バルブ29により循環流路3から被加熱流体としての湯水の通流を断続するようにしているが、図5に示すように、親ユニット16および子ユニット17のユニット16,17ごとにポンプユニット8a,8bが設けられ、ポンプユニット8a,8bの作動状態を切換えることにより湯水を通流させるユニット16,17を変更するものでは、凍結防止運転として、湯水を通流する湯沸器2を凍結防止措置を要する湯沸器2に変更するとともに、湯水を通流するユニット16,17を凍結防止措置を要するユニットに変更すべく、ポンプユニット8a,8bの作動状態を切換えて、ポンプユニット8a,8b内に滞留する湯水の凍結を防止するようにしてもよい。なお、図5において、上記実施形態と同符号を記すことにより、その説明は省略する。
【0053】
(2)上記実施形態では、流体加熱器変更制御を複数の流体加熱器のすべてに対する凍結防止措置の必要がなくなるまで、設定時間ごとに繰り返し行うようにしているが、必ずしも設定時間ごとに繰り返し行う必要はなく、1回だけ行うようにしてもよい。
また、凍結防止措置の必要の判別は、凍結防止措置の必要の判別を指示するスイッチなどを設け、そのスイッチ操作に伴って凍結防止措置の判別を実行するようにしてもよい。
【0054】
(3)上記実施形態では、加熱運転として、通流台数演算処理、燃焼台数演算処理、給湯設定温度演算処理、湯沸器運転制御処理のそれぞれの処理を実行するようにしているが、これらの制御処理に限られるものではない。
つまり、例えば、通流台数演算処理、燃焼台数演算処理、給湯設定温度演算処理、湯沸器運転制御処理のそれぞれの処理を実行するとともに、往きサーミスタ19の検出温度Tiとシステム設定温度Tsとの偏差に基づいて、往きサーミスタ19の検出温度Tiがシステム設定温度Tsになるように、湯水を通流させる湯沸器2の個数を変更しながら、複数の湯沸器2のうちで加熱作動する個数を変更してもよく、あるいは、往きサーミスタ19の検出温度Tiとシステム設定温度Tsとの偏差に基づいて、往きサーミスタ19の検出温度Tiがシステム設定温度Tsになるように、湯水を通流する湯沸器2の個数を変更しながら、複数の湯沸器2のうちで加熱作動する個数を変更してもよい。
【0055】
(4)上記実施形態では、システム混合温度Tsおよび湯水の全通流量Qを演算にて求めているが、システム混合温度を検出するサーミスタと循環流路3を循環流動する湯水の全通流量を検出するセンサとの両者またはいずれか一方を循環流路3と給水路9との接続箇所よりも下流側の循環流路3に設けてもよい。
【0056】
(5)上記実施形態では、各湯沸器2の入口側サーミスタ26、熱交サーミスタ28、および、出口側サーミスタ30を温度検出手段として利用しているが、凍結防止措置の必要を判別する専用のサーミスタを湯水の温度低下を生じ易い箇所などに設けてもよい。
また、上記実施形態では、入口側サーミスタ26、熱交サーミスタ28、および、出口側サーミスタ30のいずれかの検出温度が設定温度以下であると凍結防止措置の必要と判別しているが、入口側サーミスタ26、熱交サーミスタ28、および、出口側サーミスタ30のすべての検出温度が設定温度以下であると凍結防止措置の必要と判別するようにしてもよく、凍結防止措置の必要を判別する際の温度検出手段としてのサーミスタの数は、任意でよい。
【0057】
(6)上記実施形態では、端末負荷Mとして複数の給湯栓14が設けられているが、給湯栓14に限られるものではなく、例えば、床暖房装置などでもよい。
【0058】
(7)上記実施形態では、加熱用流路1に、湯水を加熱することなく通流するバイパス路24が接続されているが、このバイパス路24を設けずに、加熱用流路1の湯水の全量をバーナ22にて加熱するようにしてもよい。
また、湯水を通流する湯沸器2のすべてについて、そのバイパス弁25の開閉状態を同じ状態に調整操作するように構成されているが、必ずしも同じ状態にする必要はなく、湯水を通流する湯沸器2のバイパス弁25の開閉状態をそれぞれ各別に調整操作するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱源設備の概略構成図
【図2】流体加熱器の概略構成図
【図3】制御ブロック図
【図4】制御動作を示すフローチャート
【図5】別実施形態を示す熱源設備の概略構成図
【符号の説明】
1 加熱用流路
2 流体加熱器
3 循環流路
5 運転制御手段
29 断続手段
K 温度検出手段
M 端末負荷
Claims (2)
- 加熱用流路を通流する被加熱流体を加熱する流体加熱器の複数が、被加熱流体を端末負荷に循環流動させる循環流路の復路部分に対して前記加熱用流路の入口側を接続し、かつ、前記循環流路の往路部分に対して前記加熱用流路の出口側を接続する状態で、前記循環流路に並列接続され、
前記複数の流体加熱器のそれぞれについて、前記循環流路からの被加熱流体の通流を断続する断続手段が設けられ、
前記断続手段の断続制御により被加熱流体が通流する流体加熱器の個数を変更しながら、前記複数の流体加熱器のうちで加熱作動する個数を熱負荷が大きいほど多くする加熱運転を実行する運転制御手段が設けられた熱源設備であって、
前記運転制御手段が、前記複数の流体加熱器のそれぞれにおける加熱用流路内の被加熱流体の温度を検出する温度検出手段の検出情報に基づいて、複数の流体加熱器のうちで被加熱流体の非通流状態である流体加熱器に対する凍結防止措置の必要を判別すると、凍結防止運転を実行するように構成され、
前記運転制御手段が、前記凍結防止運転として、被加熱流体を通流する流体加熱器を、前記凍結防止措置を要する流体加熱器に変更する流体加熱器変更制御を実行するように構成されている熱源設備。 - 前記運転制御手段が、前記凍結防止運転としての流体加熱器変更制御を、前記複数の流体加熱器のすべてに対する凍結防止措置の必要がなくなるまで、設定時間ごとに繰り返し行うように構成されている請求項1に記載の熱源設備。
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