JP4450263B2 - Thermal storage air conditioning system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱体を用いて室内の暖房や冷房を行なう蓄熱空調システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の蓄熱空調システムは、特開平10−54573号公報に記載されたものが知られている。
【0003】
以下、その蓄熱空調システムについて図22を参照しながら説明する。
【0004】
図に示すように、コンクリート105に断熱材104が敷かれ、前記断熱材104の上部には、電気ヒータ107が内部に設置された蓄熱材106、および前記蓄熱材106の上部に設置された温度センサー108が埋設された玉砂利コンクリート102が敷かれ、前記玉砂利コンクリート102にはワイヤーメッシュ103が敷設され、最上部には床仕上げ材101が敷かれた構造となっている。前記電気ヒータ107にはゲート回路111を介して電力源110が接続されており、この電力源110から各電気ヒータ107へ電力が供給される。蓄熱制御装置109は前記温度センサー108に接続されており、前記温度センサー108からの出力信号を受信し、この信号に基づいて前記蓄熱材106の温度を測定できるようになっている。この蓄熱制御装置109は、ある所定の時刻に前記蓄熱材106の温度を検知し、その蓄熱材温度に基づいて電気ヒータ107への深夜電力時間帯における電力供給開始時刻を決定し、深夜電力終了時刻まで前記電気ヒータ107に電力を供給し、前記蓄熱材106への蓄熱を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の蓄熱空調システムでは、蓄熱量を蓄熱時間のみによって制御するため蓄熱量の制御範囲、とくに最低蓄熱量の制御に限界があるという課題があり、蓄熱量の制御範囲を拡大するとともに、過剰な蓄熱エネルギーの投入によるエネルギーの浪費を防止し、省エネルギー化を図ることが要求されている。
【0006】
また、床上の居住空間は、方位、用途などにより必要空調負荷が異なるため、蓄熱体へ空調対象空間に見合った蓄熱量を蓄熱するとともに、快適性の高い居住空間を実現することが要求されている。
【0007】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、蓄熱量の制御範囲を拡大でき、過剰なエネルギー投入を防止し、また、空調対象空間に見合った蓄熱量を蓄熱体へ蓄熱することでき、快適性の高い空調を行なうことのできる蓄熱空調システムをを提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の蓄熱空調システムは上記目的を達成するために、熱媒体の蓄熱体流入流出温度差を測定するようにし、前記蓄熱体流入流出温度差が所定の温度以下となった場合、前記熱媒体の蓄熱体への流通を停止させるものである。
【0011】
そして、本発明によれば、蓄熱体への過剰な蓄熱エネルギー投入を防止することができる蓄熱空調システムが得られる。また、蓄熱量を容易に制御することができ、蓄熱量の制御範囲の広い蓄熱空調システムが得られる。
【0012】
また、他の手段は、室内温度と外気温度が所定の温度域の場合、熱媒体の蓄熱体流入流出温度差が所定の温度差以下となっても、前記熱媒体の蓄熱体への流通を停止させないようにしたものである。
【0013】
そして、本発明によれば、室内温度と外気温度から空調負荷が大きいと判断できる場合には、蓄熱を継続させることにより、空調負荷に見合った蓄熱量を蓄熱できる蓄熱空調システムが得られる。
【0014】
また、他の手段は、熱媒体流路を複数系統に分岐させて蓄熱体へ蓄熱させるようにしたものである。
【0015】
そして、本発明によれば、蓄熱体全体に効率よく蓄熱することができ、快適性も高い空調を行なうことのできる蓄熱空調システムが得られる。
【0016】
また、他の手段は、分岐手段により分岐された流路それぞれに流路の開閉を行なう流路開閉手段を設け、分岐されたそれぞれの流路の結合手段より上流側に、それぞれの流路の内部を流れる熱媒体の温度を測定する温度測定手段を設け、蓄熱体への流入温度と、分岐したそれぞれの流路における前記結合手段前の熱媒体との温度差が所定の温度以下の場合、前記温度差が所定の温度以下となった流路に設けられた前記開閉手段を閉状態とするようにしたものである。
【0017】
そして、本発明によれば、飽和状態と判断される蓄熱系統への過剰な蓄熱エネルギーの投入を防止でき、飽和状態と判断される系統の流路を閉状態とし、飽和状態に至っていない他の蓄熱系統へ蓄熱エネルギーを投入することにより、効率よく蓄熱体への蓄熱を行なうことができる蓄熱空調システムが得られる。
【0018】
また、他の手段は、室内温度と外気温度が所定の温度域の場合、熱媒体の蓄熱体流入温度と、複数系統に分岐された流路における結合手段前の熱媒体温度との温度差が所定の温度以下となっても、所定の温度以下となった流路に設けられた開閉手段を閉状態とせず、熱媒体の蓄熱体への流通を停止させないようにしたものである。
【0019】
そして、本発明によれば、室内温度と外気温度から空調負荷が大きいと判断できる場合には、蓄熱を継続させることにより、空調負荷に見合った蓄熱量を蓄熱できる蓄熱空調システムが得られる。
【0020】
また、他の手段は、複数の系統に分岐した流路を建物の方位に従って、蓄熱体内部に埋設したものである。
【0021】
そして、本発明によれば、それぞれの方位の蓄熱体に、それぞれの方位の空調負荷に応じて、それぞれの蓄熱体への蓄熱量制御することができる蓄熱空調システムが得られる。
【0022】
また、他の手段は、複数の系統に分岐した流路を床上の居住空間に対応させて、蓄熱体内部に埋設したものである。
【0023】
そして、本発明によれば、それぞれの系統の蓄熱体に対応した居住空間の空調負荷に応じて、それぞれの系統の蓄熱体への蓄熱量を制御することができる蓄熱空調システムが得られる。
【0024】
また、他の手段は、複数系統に分岐した流路を埋設した各系統毎の蓄熱体を断熱材により仕切ったものである。
【0025】
そして、本発明によれば、それぞれの系統の蓄熱体に異なる熱量を蓄熱した際、隣接する他の系統の蓄熱体へ熱が移動することを抑制し、それぞれの蓄熱体に蓄熱された熱が、それぞれの蓄熱体に対応する空調空間の空調に反映される蓄熱空調システムが得られる。
【0026】
また、他の手段は、複数系統に分岐した流路に応じて断熱材により仕切られた蓄熱体への熱媒体の流入温度と前記蓄熱体からの流出温度を測定するようにしたものである。
【0027】
そして、本発明によれば、断熱材により複数に仕切られた蓄熱体のそれぞれの蓄熱状態を把握することにより、効率のよい蓄熱を行なうことができ、過剰な蓄熱エネルギーの投入を防止できる蓄熱空調システムが得られる。
【0028】
また、他の手段は、複数系統に分岐された流路を埋設した複数系統の蓄熱体に対応した室内温度と外気温度を測定し、それぞれの温度変化を記憶し、記憶された前記温度変化から前記複数系統の蓄熱体に対応した室内の空調負荷を予測し、前記複数系統の蓄熱体への目標蓄熱量を算出し蓄熱するようにしたものである。
【0029】
そして、本発明によれば、複数系統に分岐された流路を埋設した複数系統の蓄熱体に対応した室内の空調負荷に見合った蓄熱量を前記複数系統の蓄熱体へ蓄熱することのできる蓄熱空調システムが得られる。
【0030】
また、他の手段は、日時を管理する日時管理手段を備え、日時情報に基づいて目標蓄熱量を算出し蓄熱体への蓄熱を行うようにしたものである。
【0031】
そして、本発明によれば日時情報から、その時期の空調負荷に見合った蓄熱量を蓄熱体へ蓄熱することのできる蓄熱空調システムが得られる。
【0032】
また、他の手段は、情報サービス提供手段を利用して翌日の気象情報を取り込み、翌日の最高気温、最低気温、天候から翌日の空調負荷を予測し、前記空調負荷に見合った熱量を蓄熱するようにしたものである。
【0033】
そして、本発明によれば、翌日の空調負荷に見合った熱量を蓄熱体へ蓄熱することのできる蓄熱空調システムが得られる。
【0034】
また、他の手段は、目標蓄熱量に基づき決定された蓄熱運転条件を居住者が任意に設定変更でき、また運転状態を居住者が確認できるようにしたものである。
【0035】
そして、本発明によれば、居住者の志向に合った蓄熱運転が行うことにより快適性の高い空調が実現でき、運転状態を確認できるため、熱源機の停止忘れなどを防止できる蓄熱空調システムが得られる。
【0036】
また、他の手段は、通信手段を備えた情報処理端末機と前記情報処理端末機と熱源機を接続し、前記情報処理端末機は前記通信手段により翌日の気象情報を取り込み、翌日の最高気温、最低気温、天候から翌日の空調負荷を予測し、その空調負荷に見合った熱量を蓄熱するようにすると同時に、情報処理端末機上で熱源機の運転状況、運転条件設定変更をできるようにしたものである。
【0037】
そして、本発明によれば、翌日の空調負荷に見合った熱量を蓄熱体へ蓄熱することのでき、専用の制御機器を用いることなく、情報処理端末機で熱源機の運転管理を行うことのできる蓄熱空調システムが得られる。
【0039】
【発明の実施の形態】
本発明は、熱源機と、搬送手段に接続された流路を内部に埋設した蓄熱体と、前記熱源機により温熱、あるいは冷熱を与えられた熱媒体を所定の時間帯中に前記流路に流通させることにより、目標とする蓄熱量を前記蓄熱体に蓄熱あるいは蓄冷させ、所定の時間帯経過後に前記蓄熱体から放熱あるいは吸熱させることにより室内を空調する蓄熱空調システムの、前記蓄熱体内部に蓄熱体温度を検出するための第一の温度測定手段と外気温度を測定するための第二の温度測定手段とを備え、前記蓄熱体に目標蓄熱量を蓄熱するための前記熱媒体の温度と、前記熱媒体を流通させる蓄熱時間とを前記第一および第二の温度検出手段により検出された前記蓄熱体温度と前記外気温度に基づいて決定する蓄熱条件決定手段と前記蓄熱条件決定手段に従って前記熱源機を制御する熱源機制御手段と、現在時刻と運転時間を確認する時刻処理手段を備え、前記蓄熱体に流入する熱媒体の流入温度を測定する第三の温度測定手段と、前記蓄熱体から流出する前記熱媒体の流出温度を測定する第四の温度測定手段と、前記第三および第四の温度測定手段により測定された前記熱媒体の流入出温度差が所定の温度差以下であるかないかを判定する第一の温度差判定手段を備えたものであり、前記第一の温度差判定手段の判定が所定の温度差以下である場合、前記蓄熱体の蓄熱状態は飽和状態であると判断し、蓄熱時間内であっても熱源機および搬送手段を停止させ、前記熱媒体の流通を停止し、前記蓄熱体への蓄熱を終了するという作用を有する。また、前記蓄熱条件決定手段は、前記熱媒体温度と蓄熱時間を変化させることにより得られる蓄熱量制御範囲の広い蓄熱条件の中から、目標蓄熱量を所定の時間帯内で蓄熱するために適した前記熱媒体温度と蓄熱時間とを決定し、前記熱源機制御手段は、前記蓄熱条件決定手段により決定された温度の熱媒体が得られるように熱源機の運転を制御し、前記蓄熱条件決定手段により決定された時間継続して前記熱媒体を蓄熱体へ流通させることにより、目標蓄熱量を蓄熱するという作用を有する。
【0040】
また、室内温度を測定する第五の温度測定手段を備え、前記室内温度と第二の温度測定手段により検出された外気温度が所定の温度域であるかないかを判定する第二の温度差判定手段を備えたものであり、前記第二の温度差判定手段の判定が所定の温度域である場合は、熱媒体の流入流出温度差が所定の温度差以下になった場合でも、熱源機および搬送手段を停止させずに、前記熱媒体を継続して流通させ蓄熱を行なうという作用を有する。
【0041】
また、第三の温度測定手段より下流側に設けた分岐手段により流路を複数系統に分岐し、第四の温度測定手段の上流側に設けた結合手段により複数系統の流路を結合させ、蓄熱体内部に複数系統の流路を形成したものであり、蓄熱体全域に効率よく蓄熱を行なうことができ、快適性の高い空調を行なうことができる。
【0042】
また、分岐手段により分岐された複数系統の流路それぞれに流路の開閉を行なう複数の流路開閉手段と、結合手段より上流側にそれぞれの流路の内部を流れる熱媒体の温度を測定する複数の第六の温度測定手段を設け、第三の温度測定手段により測定された流入温度と前記第六の温度測定手段により測定された複数系統の流路のそれぞれの前記熱媒体の温度との温度差が所定の温度差以下であるかないかを判定する第三の温度差判定手段と、前記複数の流路開閉手段のそれぞれの開閉を制御する流路開閉制御手段と前記流路開閉手段の開閉状態を記憶する開閉状態記憶手段を備えたものであり、前記第三の温度差判定手段の判定が所定の温度差以下である場合、蓄熱時間内であっても前記第三の温度差判定手段の判定が所定の温度差以下である流路に設けた前記流路開閉手段を閉状態とし、前記第三の温度差判定手段の判定が所定の温度差以下である流路への前記熱媒体の流通を停止するとともに、すべての前記流路開閉手段が閉状態になった場合は、蓄熱時間内であっても熱源機および搬送手段を停止させ、前記熱媒体の流通を停止し、前記蓄熱体への蓄熱を終了するという作用を有する。
【0043】
また、室内温度と外気温度が所定の温度域の場合は、第三の温度差判定手段の判定が所定の温度差以下の場合でも、前記第三の温度差判定手段の判定が所定の温度差以下である流路に設けた流路開閉手段を閉状態としないものであり、前記第三の温度差判定手段の判定が所定の温度差以下である流路へ熱媒体を継続して流通させ蓄熱を行なうという作用を有する。
【0044】
また、蓄熱体を建物の床下に配置し、蓄熱体の上方に位置する床面から放熱あるいは吸熱させることにより室内を空調するようにし、分岐手段により分岐させた複数系統の流路は、前記建物の方位に従って前記蓄熱体内部に埋設したものであり、方位によって異なる空調負荷に応じた蓄熱条件で、それぞれの方位に配置された系統の蓄熱体へ蓄熱することができる。
【0045】
また、分岐手段により分岐させた複数系統の流路を、床上の居住空間に対応させて蓄熱体内部に埋設したものであり、前記複数系統の流路を埋設した前記蓄熱体の床上に対応した居住空間の用途によって異なる空調負荷に応じた蓄熱条件で、それぞれの居住空間の下に配置された蓄熱体へ蓄熱することができる。
【0046】
また、分岐手段により分岐させた複数系統の流路を埋設した蓄熱体を断熱材により前記複数系統の流路に従って複数の区画に仕切ったものであり、異なる蓄熱量を蓄熱した隣接する蓄熱体間の熱の移動を抑制することができる。
【0047】
また、第三の温度測定手段を断熱材により仕切られた複数の区画の蓄熱体への流入部の流路にそれぞれ配置し、第六の温度測定手段を前記断熱材により仕切られた複数の区画の蓄熱体の流出部の流路にそれぞれ配置したものであり、前記断熱材で仕切られた複数の区画の蓄熱体における前記熱媒体の流入温度、および、流出温度から、前記複数の区画毎の蓄熱体の蓄熱状態を把握することにより、効率のよい蓄熱を行なうことができ、過剰な蓄熱エネルギーの投入を防止できる。
【0048】
また、室内温度を測定する第五の温度測定手段を、分岐手段により分岐された複数系統の流路のそれぞれの蓄熱体の上方に位置する室内温度を測定するように複数個備え、前記複数個の第五の温度測定手段毎の温度変化と、第二の温度測定手段により測定された外気温度の変化を記憶する記憶手段と、前記記憶手段により記憶した複数の室内温度変化と外気温度変化から当日の各室内空調負荷を算出する空調負荷算出手段と、前日と当日の任意の同時刻の外気温度の差から前記空調負荷算出手段により算出された各室内空調負荷を修正し、翌日の各室内空調負荷を予測する空調負荷予測手段と前記空調負荷予測手段により予測された各室内の空調負荷に基づいて、複数系統の蓄熱体への目標蓄熱量を算出する第一の目標蓄熱量算出手段を備えたものであり、蓄熱条件決定手段は、熱媒体温度と蓄熱時間を変化させることにより得られる蓄熱量制御範囲の広い蓄熱条件の中から、前記第一の目標蓄熱量算出手段により算出された複数系統の蓄熱体への目標蓄熱量を所定の時間帯内で蓄熱するために適した前記熱媒体温度、蓄熱時間を決定し、熱源機制御手段は、前記蓄熱条件決定手段により決定された温度の熱媒体が得られるように熱源機の運転を制御し、前記蓄熱条件決定手段により決定された時間継続して前記熱媒体を複数系統の蓄熱体へ流通させることにより、前記複数系統の蓄熱体の目標蓄熱量を蓄熱するという作用を有する。
【0049】
また、日時を管理する日時管理手段を備え、前記日時管理手段からの日時情報に基づいて目標蓄熱量を算出する第二の目標蓄熱量演算手段とを備えたものであり、蓄熱条件決定手段は、熱媒体温度と蓄熱時間を変化させることにより得られる蓄熱量制御範囲の広い蓄熱条件の中から、前記第二の目標蓄熱量演算手段により算出された蓄熱体の目標蓄熱量を所定の時間帯内で蓄熱するために適した前記熱媒体温度、蓄熱時間を決定し、熱源機制御手段は、前記蓄熱条件決定手段により決定された温度の熱媒体が得られるように熱源機の運転を制御し、前記蓄熱条件決定手段により決定された時間継続して前記熱媒体を前記蓄熱体へ流通させることにより、前記蓄熱体の目標蓄熱量を蓄熱するという作用を有する。
【0050】
また、情報サービス提供手段を利用して翌日の気象情報を取り込む気象情報収集手段と、前記情報サービス提供手段からの翌日の気象情報に基づいて目標蓄熱量を算出する第三の目標蓄熱量演算手段とを備えたものであり、前記第三の目標蓄熱量算出手段は翌日の最高気温、最低気温、天候から翌日の空調負荷を予測し、その空調負荷に見合った蓄熱量を目標蓄熱量として算出し、蓄熱条件決定手段は、熱媒体温度と蓄熱時間を変化させることにより得られる蓄熱量制御範囲の広い蓄熱条件の中から、前記第三の目標蓄熱量演算手段により算出された前記蓄熱体の目標蓄熱量を所定の時間帯内で蓄熱するために適した前記熱媒体温度、蓄熱時間を決定し、熱源機制御手段は、前記蓄熱条件決定手段により決定された温度の熱媒体が得られるように熱源機の運転を制御し、前記蓄熱条件決定手段により決定された時間継続して前記熱媒体を蓄熱体へ流通させることにより、前記蓄熱体の目標蓄熱量を蓄熱するという作用を有する。
【0051】
また、目標蓄熱量に基づき決定された蓄熱運転条件を居住者に知らせるための運転条件表示手段と居住者が蓄熱運転条件を任意に設定できる蓄熱運転設定手段と熱源機の運転状態を表示するための運転状態表示手段を備えたものであり、前記運転条件表示手段に表示されている前記蓄熱運転条件決定手段により決定された熱源機の運転条件が、居住者の志向に適していない場合は、前記蓄熱運転設定手段により居住者が任意の運転条件に設定変更でき、熱源機制御手段は蓄熱条件決定手段により決定された運転条件と前記蓄熱運転設定手段により設定された運転条件が異なる場合は、前記蓄熱運転設定手段により設定された運転条件に基づいて熱源機の運転を制御し、また、運転状態表示手段により熱源機の運転状態を表示させることにより、居住者が任意に熱源機を運転させた場合の熱源機の停止忘れを防止するという作用を有する。
【0052】
また、通信手段を備えた情報処理端末機と前記情報処理端末機と熱源機を接続し、前記情報処理端末機は前記通信手段により翌日の気象情報を取り込み、前記気象情報基づいて目標蓄熱量を算出する第四の目標蓄熱量演算とを備えたものであり、前記第四の目標蓄熱量算出手段は翌日の最高気温、最低気温、天候から翌日の空調負荷を予測し、その空調負荷に見合った蓄熱量を目標蓄熱量として算出し、蓄熱条件決定手段は、熱媒体温度と蓄熱時間を変化させることにより得られる蓄熱量制御範囲の広い蓄熱条件の中から、前記第四の目標蓄熱量演算手段により算出された蓄熱体の目標蓄熱量を所定の時間帯内で蓄熱するために適した前記熱媒体温度、蓄熱時間を決定し、熱源機制御手段は、前記蓄熱条件決定手段により決定された温度の熱媒体が得られるように熱源機の運転を制御し、前記蓄熱条件決定手段により決定された時間継続して前記熱媒体を蓄熱体へ流通させると同時に、情報処理端末機に、前記目標蓄熱量に基づき決定された蓄熱運転条件表示機能と居住者が前記蓄熱運転条件を任意に設定できる蓄熱運転設定機能と前記熱源機の運転状態を表示するための運転状態表示機能を搭載し、前記情報処理端末機操作により前記熱源機の運転を制御できるという作用を有する。
【0053】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【0054】
【実施例】
(参考例1)
以下、参考例1について、図1および図2を参照しながら説明する。図1は本実施例に用いる蓄熱空調システムの概略図であり、図2はその制御フローチャート図である。
【0055】
図1において、住宅1の床下は、蓄熱材としてのコンクリート105が周囲を断熱材104に囲われており、コンクリート105の上部には床仕上げ材101が設置されており、コンクリート105にはポリブテンパイプ2が埋設されており、ポリブテンパイプ2は、熱源機としてのヒートポンプチラー3と搬送手段としてのポンプ4と接続されている。コンクリート105の内部には、コンクリート105の温度を検出するための第一の温度センサー5が埋設されており、屋外には外気温度を測定するための第二の温度測定手段としての第二の温度センサー6が設置されており、それぞれ第一のマイコン7に接続されている。また、第一のマイコン7は、目標蓄熱量に応じてコンクリート105内部に埋設されたポリブテンパイプ2に通水する冷温水温度と冷温水を通水させる時間を決定する蓄熱条件決定手段であり、また、第二のマイコン8は第一のマイコン7により決定された蓄熱条件に従って、ヒートポンプチラー3の運転を制御する熱源機制御手段であり、第三のマイコン9は時刻を把握する時間処理手段である。
【0056】
上記の構成において、ヒートポンプチラー3は電気料金が割安となる深夜電力時間帯である深夜23:00〜翌朝7:00の間に運転され、ヒートポンプ3で熱を供給された冷温水がポンプ4により循環され、コンクリート105に蓄熱され、前記時間帯の終了時刻7:00以降に床仕上げ材101の表面より室内に放熱され空調を行う。
【0057】
たとえば夏季において、深夜電力時間帯23:00〜7:00までの8時間に、コンクリート105内に冷熱を蓄熱する場合、深夜電力時間帯開始時刻である23:00以前の任意の時刻I0、たとえば22:50にコンクリート105内部の温度TC、および、外気温度Tairを検出し、その温度に基づいて、蓄熱運転パターンを決定し、蓄熱運転をおこなう。つまり、第一の温度センサー5により検出されたコンクリート105の内部温度がT1、第二の温度センサー6により検出された外気温度がT‘airであり、目標蓄熱量が24kWであるとする。コンクリート内部温度T1、外気温度T‘airにおけるヒートポンプチラー3の冷房運転性能を表1に示す。なお、表1において、平均冷水温度C1<C2<C3<C4の関係は、C1<C2<C3<C4である。目標蓄熱量24kWを8時間で満足させる運転パターンとして、予め、表2に示す様なデータテーブルが与えられている。前記第一のマイコン7は、第一の選択基準として、最も消費電力が低くなる運転パターンを選択するように設定されている。また、第二の選択基準としては、低温の冷水を短時間通水する場合、上流側に位置する蓄熱体部分のみが低温になり、下流側の蓄熱体との温度差が大きくなり、蓄熱体内部の温度分布が床表面にも影響し、居住者に不快感を与えるため、高めの温度の冷水を長時間かけて通水し、大きな温度分布が発生しないような運転パターンを選択するとともに、床表面での結露が発生する恐れのある温度以下に、床表面温度が低下しないような冷水通水温度の運転パターンを選択するように設定が与えられている。従って、前記第一のマイコン7は、まず、前記データテーブルの26の運転パターンの中から第一の選択基準によって、最も消費電力が低い運転パターンであるパターン20、23、26を選択し、次に、第二の選択基準により、大きな温度分布が生じにくく、床表面結露が発生しない冷水温度と通水時間のパターン20を選択する。第一のマイコン7は選択した運転パターンを第二のマイコン8に発信し、第二のマイコン8は受信した運転パターンに従って、ヒートポンプチラー3の運転を行い、第三のマイコン9による時刻が、運転パターンで決定した所定時間運転を行い終了時刻(I=Iend)なったら、ヒートポンプチラー3の運転を停止する。
【0058】
【表1】
【0059】
【表2】
【0060】
また、冬季の深夜電力時間帯にコンクリート105内に温熱を蓄熱する場合も同様であり、深夜電力時間帯開始時刻である23:00前の任意の時刻I0、たとえば22:50に第一の温度センサー5により検出されたコンクリート105の内部温度TCを検出し、TC=T2であり、第二の温度センサー6により検出された外気温度Tair=T“air、目標蓄熱量が30kWであるとする。
【0061】
コンクリート内部温度T2、外気温度T“airにおけるヒートポンプチラー3の暖房運転性能を表3に示す。なお、表3において、平均温水温度H1、H2、H3、H4の関係は、H1>H2>H3>H4である。目標蓄熱量30kWを8時間で満足させる運転パターンとして、予め、表4に示す様なデータテーブルが与えられている。前記第一のマイコン5は、第一の選択基準は前記データテーブルの30の運転パターンの中から第一の選択基準によって、最も消費電力が低い運転パターンであるパターン30を選択する。この場合、第一の選択基準により選択された運転パターンが1パターンであるため、第二の選択基準による運転パターンの選択は行わない。第一のマイコン7は選択した運転パターンを第二のマイコン8に発信し、第二のマイコン8は受信した運転パターンに従って、ヒートポンプチラー3の運転を行い、第三のマイコン9による時刻が、運転パターンで決定した所定時間運転を行い終了時刻(I=Iend)なったら、運転を停止する。
【0062】
【表3】
【0063】
【表4】
【0064】
このように、冷房、暖房の両運転において、蓄熱、および蓄冷時の冷温水の通水温度と通水時間を変化させることにより得られる蓄熱量可変領域の広い蓄熱運転パターンの中から、目標蓄熱量を蓄熱でき、省エネルギー性に優れた運転パターンを選択することができ、かつ、快適性の高い蓄熱空調システムの運転を行うことができる。
【0065】
なお、本参考例では、蓄熱体としてコンクリートを用いているが、床下の土間にレンガや砂利等を敷き詰めて蓄熱体としても同様の効果が得られ、さらには、水槽内に水、C16パラフィン、Na2SO4・10H2O/NaCl/NH4Cl、BuNCH3CO2・32H2O、Na2CO3・10H2O、Ca(NO3)2・4H2O、などの蓄熱材を封入したものを用いてもよい。
【0066】
また、蓄熱体を床下に配置しているが、床下に限らず、天井、壁、屋外に配置してもよい。
【0067】
また、流路としてポリブテンパイプを用いたが、架橋ポリエチレンパイプ、などその他の冷温水を通水可能なパイプを用いてもその作用効果に差異を生じない。
【0068】
また、熱媒体として冷温水を用いたが、塩化カルシウム水溶液、エチレングリコール水溶液、プロピレングリコール水溶液などのブラインを用いてもその作用効果に差異を生じない。
【0069】
また、蓄熱運転パターンの選択基準として、消費電力量、および温度分布を用いたが、他の選択基準として、ヒートポンプチラーが深夜電力利用の給湯器の熱源を兼ねている場合、給湯運転を優先させるために蓄熱運転を最小時間で終了させるような選択基準をあたえても良い。
【0070】
また、目標蓄熱量に対する運転パターンをデータテーブルとしてマイコンに記憶させ、最適な運転パターンを選択させているが、目標蓄熱量に対する最適運転パターンを、検知した蓄熱体温度から演算処理によって決定してもよい。
【0071】
また、温度測定手段として温度センサーを用いているが、温度センサーとしてはサーミスター、熱電対などが挙げられる。
【0072】
また、熱源機としてヒートポンプチラー、搬送手段としてポンプ、熱媒体として冷温水を用いたが、熱源機としてヒートポンプチラーを用い、ヒートポンプチラーとファンコイルユニットを接続し、ファンコイルユニットで熱交換された冷温風を熱媒体として用い、スパイラルダクトなどをコンクリートに埋設して用いても同様の効果が得られる。
【0073】
(実施例1)
次に本発明の実施例1について、図3、および図4を参照しながら説明する。
【0074】
図3は本実施例に用いる蓄熱空調システムの概略図であり、図4はその制御フローチャート図である。
【0075】
なお、参考例1と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0076】
コンクリート105に流入する冷温水の温度(=Tin)を検出するための第三の温度センサー10が、ポリブテンパイプ2のコンクリート105の流入部に設置され、コンクリート105から流出する冷温水の温度(=Tout)を検出するための第四の温度センサー11が、ポリブテンパイプ2のコンクリート105からの流出部に設置されており、第三の温度センサー10と第四の温度センサー11は流入流出温度差を算出し、その温度差が所定の範囲であるかないかを判定する第一の温度差判定手段としての第四のマイコン12に接続されており、第四のマイコン12はヒートポンプチラー3の運転を制御する第二のマイコン8に接続されている。
【0077】
上記構成において、冷房、および暖房のいずれかの蓄熱運転時、任意の間隔、たとえば10分間隔で第三の温度センサー10と第四の温度センサー11は検知した温度を電気信号として出力し、出力された信号は第四のマイコン12に受信される。第四のマイコン12は、受信した冷温水の流入温度Tinと流出温度Toutとの温度差ΔT3を演算し、その温度差ΔT3がT3K以下であった場合、コンクリート105の蓄熱量は飽和状態であり、これ以上冷温水を通水しても蓄熱量が極めて小さいと判断し、蓄熱運転時間内であっても蓄熱運転を終了する判定を行い、運転停止の信号を第二のマイコン8へ発信し、第二のマイコン8は第四のマイコン12からの信号に従いヒートポンプチラー3の運転を停止させる。
【0078】
このように、冷温水の流入流出温度差からコンクリート105の蓄熱状態を判断し、蓄熱量が目標蓄熱量に達していると判断される場合には、蓄熱運転時間内であっても蓄熱運転を終了させることにより、省エネルギー性に優れた蓄熱運転を行うことができる。
【0079】
なお、蓄熱状態が目標蓄熱量に達しているか否かの判断基準温度差ΔT3がT3K以下と設定したが、このT3の設定値は、使用する温度センサーの精度、設計システムに適した値を設定し、また、冷房、暖房運転時それぞれ独立した値を与えてもよい。
【0080】
(実施例2)
次に本発明の実施例2について、図5、および図6を参照しながら説明する。
【0081】
図5は本実施例に用いる蓄熱空調システムの概略図であり、図5はその制御フローチャート図である。
【0082】
なお、参考例1、および実施例1と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0083】
住宅1の屋内に代表室内温度Troomを測定する第五の温度センサー13が設置されており、第五の温度センサー13と第二の温度センサー6は室内温度と室外温度との温度差から室内空調負荷の状態を判断する第二の温度差判定手段としての第五のマイコン14に接続されており、第五のマイコン14は第二のマイコン8に接続されている。
【0084】
上記構成において、冷房、および暖房のいずれかの蓄熱運転時、第四のマイコン12で演算された冷温水流入流出温度差ΔT3がT3以下である場合、第五のマイコン14は、第二の温度センサー6と第五の温度センサー13からの信号を受信し、室内外温度差ΔT4を算出し、ΔT4がT4K以上の温度範囲であるか否かを判断し、ΔT4がT4K以上である場合は、室内空調負荷が大きく、蓄熱運転時間帯における放熱量も大きく、またコンクリート105周囲を覆った断熱材104を通じての外気への放熱ロスも大きいと判断し、冷温水流入流出温度差ΔT3がT3以下であっても、ヒートポンプチラー3の運転を継続させるように第二のマイコン8へ強制運転信号を発信する。第二のマイコン8は、第五のマイコン14からの信号に従い、ヒートポンプチラー3の運転を継続させる。
【0085】
このように、室内外温度差から室内空調負荷を判断して、空調負荷が大きいと判断される場合は、蓄熱運転を強制的に継続させ快適な室内環境を実現する蓄熱運転を行うことができる。
【0086】
なお、室内空調負荷の大きさを判断する判断基準温度差としてΔT4がT4K以上と設定したが、このT4の設定値は、使用する温度センサーの精度、設計システム、地域、建物の立地条件などから判断される適した値を設定し、また、冷房、暖房運転時それぞれ独立した値を与えてもよい。
【0087】
(実施例3)
次に本発明の実施例3について、図7を参照しながら説明する。
【0088】
図7は本実施例に用いる蓄熱空調システムの概略図である。
【0089】
なお、参考例1、実施例1および2と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0090】
ポリブテンパイプ2はコンクリート105の流入部で分岐手段としての分岐ヘッダー15により4系統に分岐され、コンクリート105内部にそれぞれの区画ごとに埋設され、分岐されたポリブテンパイプ2はコンクリート105からの流出部で結合手段としての結合ヘッダー16により1パイプに結合されている。
【0091】
上記構造において、ヒートポンプチラー3からポンプ4により搬送された冷温水はコンクリート105に流入する際、分岐ヘッダー15により4系統に分岐された状態でコンクリート105内に流入し、コンクリート105内部に一様に埋設されたポリブテンパイプ内部を流れ、コンクリート105に蓄熱を行い流出し、結合ヘッダー16により1パイプとなり、ヒートポンプチラー3へ戻ることになる。
【0092】
このように、ポリブテンパイプ2をコンクリート105内に一様に埋設することにより、コンクリート105内を冷温水が一様に流れるため、コンクリート105の内部温度分布が一様な状態を得ることができる。
【0093】
なお、本実施例では分岐ヘッダーにより4系統に分岐したが、建物の規模、ヒートポンプチラー、ポンプの仕様にあわせた系統数に分岐することにより、同様の作用効果が得られる。
【0094】
(実施例4)
次に本発明の実施例4について、図8、および図9を参照しながら説明する。
【0095】
図8は本実施例に用いる蓄熱空調システムの概略図であり、図9はその制御フローチャート図である。
【0096】
なお、参考例1、実施例1、2および3と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0097】
コンクリート105へ流入する冷温水の流入温度を検知するための第三の温度センサー10を分岐ヘッダー15より上流側のポリブテンパイプ2に設け、分岐ヘッダー15により4系統に分岐された各ポリブテンパイプ2a〜dのコンクリート105流入直前部分に電磁弁17a〜dを設け、4分岐された各ポリブテンパイプ2a〜dのコンクリート105流出直後部分に各ポリブテンパイプ2a〜dを流れる冷温水の流出温度を検知するための第六の温度センサー18a〜dを設け、第六の温度センサー18a〜dと第三の温度センサー10は第三の温度差判定手段としての第六のマイコン19に接続され、電磁弁17a〜dと接続された各電磁弁17a〜dの開閉状態を制御する流路開閉制御手段としての第七のマイコン20と第六のマイコン19が接続されている。第七のマイコン20は電磁弁17a〜dの開閉状態を記憶する第八のマイコン21と接続されており、第八のマイコン21はヒートポンプチラー3の運転を制御する第二のマイコン8とも接続されている。
【0098】
上記構成において、冷房、および暖房のいずれかの蓄熱運転時、10分間隔で第三の温度センサー10と第六の温度センサー18a〜dは検知した温度を電気信号として出力し、出力された信号は第六のマイコン19に受信される。第六のマイコン19は、受信した各ポリブテンパイプ2a〜dにおける冷温水の流入温度と流出温度との温度差ΔT5a〜dを演算し、その温度差ΔT5a〜dのいずれかがT5K以下であった場合、T5K以下である系統のポリブテンパイプが埋設された区画のコンクリート105の蓄熱量は飽和状態であり、これ以上冷温水を通水しても蓄熱量が極めて小さいと判断し、T5K以下である系統のポリブテンパイプに設けられた電磁弁17を閉状態とし、蓄熱運転時間内であっても冷温水の通水を停止させる判定を行い、電磁弁閉弁動作の信号を第七のマイコン20へ発信し、第七のマイコン20は第六のマイコン19からの信号に従い所定の電磁弁17を閉弁状態とする。各電磁弁17a〜dの開閉状態は第八のマイコン21が記憶しており、すべての系統の電磁弁17a〜dが閉弁状態となる場合には、第八のマイコン21は第二のマイコン8へヒートポンプチラー3の停止信号を発信し、蓄熱運転を停止させる。
【0099】
このように、すべての系統における冷温水の流入流出温度差ΔT5a〜dから各区画のコンクリート105の蓄熱状態を判断し、蓄熱量が目標蓄熱量に達していると判断される区画のコンクリート105に埋設された系統のポリブテンパイプへの冷温水の通水を、各系統のポリブテンパイプ2a〜dに設けられた電磁弁17a、17b、17cを閉弁状態とし、蓄熱運転時間内であっても任意の区画のコンクリート105への蓄熱運転を終了させることにより、目標蓄熱量に達している区画のコンクリート105への過剰なエネルギー投入を防止し、目標蓄熱量まで達していない蓄熱エネルギーを必要としている区画へのコンクリート105へのエネルギー投入量を増大させる省エネルギー性に優れた蓄熱運転を行うことができる。
【0100】
(実施例5)
次に本発明の実施例5について、図10、および図11を参照しながら説明する。
【0101】
図10は本実施例に用いる蓄熱空調システムの概略図であり、図11はその制御フローチャート図である。
【0102】
なお、参考例1、実施例1、2、3および4と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0103】
住宅1の屋外に外気温度を測定するための第二の温度センサー6が設置されており、屋内には代表室内温度を測定する第五の温度センサー13が設置されており、第二の温度センサー6と第五の温度センサー13は第五のマイコン14に接続されており、第五のマイコン14は第七のマイコン20に接続されている。
【0104】
上記構成において、冷房、および暖房のいずれかの蓄熱運転時、第六のマイコン19で演算された各系統のポリブテンパイプ2a〜dの流入流出温度差ΔT5a〜dのいずれか、あるいはすべてがT5以下である場合、第五のマイコン14は、第二の温度センサー6と第五の温度センサー13からの信号を受信し、室内外温度差ΔT4を算出し、ΔT4がT4K以上の温度範囲であるか否かを判断し、ΔT4がT4K以上である場合は、室内空調負荷が大きく、蓄熱運転時間帯における放熱量も大きく、またコンクリート105周囲を覆った断熱材104を通じての外気への放熱ロスも大きいと判断し、冷温水流入流出温度差ΔT5がT5以下であっても、T5以下以下の温度差ΔT5が検知されたポリブテンパイプに設けられた電磁弁17の開弁状態を維持させるように第七のマイコン20へ強制開弁動作信号を発信する。第七のマイコン20は第五のマイコン14からの信号に従い、電磁弁17の開弁状態を維持させる。
【0105】
このように、室内外温度差から室内空調負荷を判断して、空調負荷が大きいと判断される場合は、蓄熱運転を強制的に継続させ快適な室内環境を実現する蓄熱運転を行うことができる。
【0106】
(実施例6)
次に本発明の実施例6について、図12を参照しながら説明する。
【0107】
図12は本実施例に用いる蓄熱空調システムの概略図である。
【0108】
なお、参考例1、実施例1、2、3、4および5と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0109】
分岐ヘッダー15により4系統に分割されたポリブテンパイプ2a〜dをコンクリート105内部に東西南北に区画分けが出来るように、つまり、2aが北区画、2bが西区画、2cが東区画、2dが南区画となるように埋設されている。
【0110】
上記構成において、床上の室内空調負荷は住宅の方位により異なり、蓄熱終了時点でコンクリート105内部の温度分布が一様な状態であっても、室内空調負荷が異なるため、方位によって放熱量に差異が生じ、放熱終了時にはコンクリート105内部の蓄熱量は方位によって異なっている。その状態から蓄熱運転を開始した場合、放熱量が小さい方位の区画のコンクリート105から順に目標蓄熱量に到達するため、効率良くコンクリート105への蓄熱運転を行うことができる。また、各方位ごとに空調負荷が異なるため、予め各方位の区画のコンクリート105それぞれに、各方位の空調負荷に応じた目標蓄熱量を与えることにより、すなわち、各区画のコンクリート105の目標蓄熱量を変化させることにより、各方位の空調負荷に応じた効率の良い蓄熱運転を行うことが出来る。
【0111】
たとえば、夏季の冷熱蓄熱の場合、空調負荷は南区画>西区画>東区画>北区画であったとすると、まず北区画のコンクリート105の蓄熱量が目標蓄熱量に達し、北区画のコンクリート105に埋設された2a系統の流入流出温度差ΔT5aがT5以下となり、電磁弁17aが閉弁状態となる。その後、空調負荷の小さい順に、東区画の系統であるポリブテンパイプ2cに設けられた電磁弁17c、西区画の系統であるポリブテンパイプ2bに設けられた電磁弁17bの順に閉弁状態となり、南区画のコンクリート105が目標蓄熱量に達した時点で蓄熱運転が終了される。
【0112】
また、冬季の温熱蓄熱の場合も同様であり、空調負荷が北区画>東区画>西区画>南区画であったとすると、南区画、西区画、東区画、北区画の順にコンクリート105は目標蓄熱量に達し、電磁弁17d、17b、17cの順に閉弁状態となり、北区画のコンクリート105が目標蓄熱量に達した時点で蓄熱運転が終了される。
【0113】
このように、方位に従ってコンクリート105内部にポリブテンパイプ2a〜dを埋設し、室内の空調負荷に応じた効率の良い蓄熱運転を行うことにより省エネルギー性、快適性に優れた蓄熱運転を行うことが出来る。
【0114】
(実施例7)
次に本発明の実施例7について、図13を参照しながら説明する。図13は本実施例に用いる蓄熱空調システムの住宅の概略と住宅1の部屋割りを示した図である。
【0115】
なお、参考例1、実施例1、2、3、4、5および6と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。分岐ヘッダー15により4系統に分割されたポリブテンパイプ2a〜dを住宅1の部屋割りに合わせて、つまり、2aが部屋22a、2bが部屋22b、2cが部屋22c、2dが部屋22dの床下コンクリート105に配置されるように埋設したものである。
【0116】
上記構成において、各部屋22a〜dの空調負荷は部屋の方位や用途により異なり、蓄熱終了時点でコンクリート105内部の温度分布が一様な状態であっても、各部屋の空調負荷が異なるため、各区画によって放熱量に差異が生じ、放熱終了時にはコンクリート105内部の蓄熱量は部屋割りよって異なっている。その状態から蓄熱運転を開始した場合、放熱量が小さい部屋の床下区画のコンクリート105から順に目標蓄熱量に到達するため、効率良くコンクリート105への蓄熱運転を行うことができる。また、各部屋ごとに空調負荷が異なるため、予め各部屋の床下区画のコンクリート105それぞれに、各部屋の空調負荷に応じた目標蓄熱量を与えることにより、すなわち、各部屋の床下区画のコンクリート105の目標蓄熱量を変化させることにより、各部屋の空調負荷に応じた効率の良い蓄熱運転を行うことが出来る。
【0117】
たとえば、夏季の冷熱蓄熱の場合、空調負荷が部屋22d>22c>22a>22bであるとすると、まず部屋22bの床下区画のコンクリート105の蓄熱量が目標蓄熱量に達し、部屋22bの床下区画のコンクリート105に埋設された2b系統の流入流出温度差ΔT5bがT5以下となり、電磁弁17bが閉弁状態となる。その後、空調負荷の小さい順に、部屋22aの系統であるポリブテンパイプ2aに設けられた電磁弁17a、部屋22cの床下区画の系統であるポリブテンパイプ2cに設けられた電磁弁17cの順に閉弁状態となり、部屋22dの床下区画のコンクリート105が目標蓄熱量に達した時点で蓄熱運転が終了される。
【0118】
また、冬季の温熱蓄熱の場合も同様であり、空調負荷が部屋22d>部屋22c>部屋22b>部屋22aであったとすると、部屋22a〜dの床下区画の順にコンクリート105は目標蓄熱量に達し、電磁弁17a、17b、17cの順に閉弁状態となり、部屋22dの床下区画のコンクリート105が目標蓄熱量に達した時点で蓄熱運転が終了される。
【0119】
このように、住宅1の部屋割りに従ってコンクリート105内部にポリブテンパイプ2a〜dを埋設し、各部屋22a〜dそれぞれの部屋の空調負荷に応じた効率の良い蓄熱運転を行うことにより省エネルギー性、快適性に優れた蓄熱運転を行うことが出来る。
【0120】
(実施例8)
次に本発明の実施例8について、図14を参照しながら説明する。
【0121】
図14は本実施例に用いる蓄熱空調システムの概略と住宅1の部屋割りを示した図である。
【0122】
なお、参考例1、実施例1、2、3、4、5、6および7と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0123】
分岐ヘッダー15により4系統に分割されたポリブテンパイプ2a〜dを住宅1の部屋割り部屋22a〜dに合わせて、床下コンクリート105に配置されるように埋設し、コンクリート105も住宅1の部屋割り部屋22a〜dに合わせて断熱材104により105a〜dの4区画に仕切ったものである。
【0124】
上記構成において、それぞれの区画のコンクリート105a〜dにはそれぞれの区画の床上の部屋の空調負荷に応じた熱量が蓄熱され、それぞれのコンクリート区画の温度が異なっている場合、各コンクリート区画が断熱材104によって仕切られてるため、各コンクリート区画間での熱の移動は抑制されるため、床上の部屋の空調負荷に応じて蓄熱された各コンクリート区画の熱は、確実にその床上の部屋の空調に反映されることになる。
【0125】
このように、住宅1の部屋割りに合わせて、ポリブテンパイプ2を分岐して埋設し、床下のコンクリート105を断熱材104により仕切ることにより、床上の部屋の空調負荷に合わせた熱量を、床上の部屋の空調に確実に反映させることができる省エネルギー性、快適性に優れた蓄熱運転を行うことができる。
【0126】
なお、本実施例ではポリブテンパイプを住宅1の部屋割りに合わせて埋設し、床下コンクリート105も同様に住宅1の部屋割りに合わせて仕切ったが、住宅1の方位に合わせてポリブテンパイプ2を埋設し、コンクリート105を住宅1の方位に合わせて仕切っても同様の作用を得ることができる。
【0127】
また、分岐させるポリブテンパイプ2の系統数と断熱材104によって仕切るコンクリート105の区画数を4系統、4区画としているが、住宅1に部屋数に応じた系統数、区画数とすることが望ましい。
【0128】
(実施例9)
次に本発明の実施例9について、図15を参照しながら説明する。
【0129】
図15は本実施例に用いる蓄熱空調システムの概略と住宅1の部屋割りを示した図である。
【0130】
なお、参考例1、実施例1、2、3、4、5、6、7および8と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0131】
分岐ヘッダー15により4系統に分割されたポリブテンパイプ2a〜dを住宅1の部屋割り部屋22a〜dに合わせて、床下コンクリート105に配置されるように埋設し、コンクリート105も住宅1の部屋割り部屋22a〜dに合わせて断熱材104により105a〜dの4区画に仕切り、各区画のコンクリート105a〜dに流入した直後のポリブテンパイプ2a〜dに冷温水温度を検知するための第三の温度センサー10a〜dを設け、各コンクリート区画105a〜dから流出する直前の冷温水温度を検出する第六の温度センサー18a〜dが、各コンクリート区画のポリブテンパイプ2a〜dの流出直前部分に設けられており、第三の温度センサー10a〜dと第六の温度センサー18a〜dは第六のマイコン19に接続され、第六のマイコン19は第七のマイコン20に接続されている。
【0132】
上記構成において、冷房、および暖房のいずれかの蓄熱運転時、10分間隔で第三の温度センサー10a〜dと第六の温度センサー18a〜dは検知した温度を電気信号として出力し、出力された信号は第六のマイコン19に受信される。第六のマイコン19は、受信した各ポリブテンパイプ2a〜dにおける冷温水の流入温度と流出温度との温度差ΔT5a〜dを演算し、その温度差ΔT5a〜dのいずれかがT5K以下であった場合、T5K以下である系統のポリブテンパイプが埋設された区画のコンクリート105a〜dの蓄熱量は飽和状態であり、これ以上冷温水を通水しても蓄熱量が極めて小さいと判断し、T5K以下である系統のポリブテンパイプに設けられた電磁弁17を閉状態とし、蓄熱運転時間内であっても冷温水の通水を停止させる判定を行い、電磁弁閉弁動作の信号を第七のマイコン20へ発信し、第七のマイコン20は第六のマイコン19からの信号に従い所定の電磁弁17を閉弁状態とする。すべての系統の温度差ΔT5a〜dがT5K以下となった場合は、第六のマイコン19は第七のマイコン20へすべての電磁弁17a〜dを閉弁動作とするように信号を発信し、第七のマイコン20によりすべての電磁弁17a〜dを閉弁状態とするとともに、第二のマイコン8へヒートポンプチラー3の停止信号を発信し、蓄熱運転を停止させる。
【0133】
このように、断熱材104により仕切られた区画のコンクリート105a〜dの冷温水の流入流出温度を検知することにより、各区画のコンクリートの蓄熱状態を把握でき、各区画のコンクリートの蓄熱状態に応じた蓄熱運転を行うことができる。
【0134】
(実施例10)
次に本発明の実施例10について、図16、および図17を参照しながら説明する。
【0135】
図16は本実施例に用いる蓄熱空調システムの概略と住宅1の部屋割りを示した図であり、図17はそのフローチャート図である。
【0136】
なお、参考例1、実施例1、2、3、4、5、6、7、8および9と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0137】
分岐ヘッダー15により4系統に分割されたポリブテンパイプ2a〜dを住宅1の部屋割り部屋22a〜dに合わせて、床下コンクリート105に配置されるように埋設し、コンクリート105も住宅1の部屋割り部屋22a〜dに合わせて断熱材104により105a〜dの4区画に仕切り、各区画のコンクリート105a〜dに流入した直後のポリブテンパイプ2a〜dに冷温水温度を検知するための第三の温度センサー10a〜dを設け、各コンクリート区画105a〜dから流出する直前の冷温水温度を検出する第六の温度センサー18a〜dが、各コンクリート区画のポリブテンパイプ2a〜dの流出直前部分に設けられており、第三の温度センサー10a〜dと第六の温度センサー18a〜dは第六のマイコン19に接続され、第六のマイコン19は第七のマイコン20に接続されており、外気温度を検知する第二の温度センサー6を屋外に設置し、住宅1の室温を検知する第五の温度センサー13を各部屋22a〜dの温度を検知するように第五の温度センサー13a〜dを各部屋に設置し、第二の温度センサー6と第五の温度センサー13a〜dは各室温および外気温度の変化を記憶する記憶手段としての第九のマイコン23に接続され、第九のマイコン23は当日の各部屋22a〜dの空調負荷を算出する空調負荷算出手段としての第十のマイコン24、及び、翌日の空調負荷を予測する空調負荷予測手段としての第十一のマイコン25と接続されており、第十一のマイコン25は各コンクリート区画105a〜dへの目標蓄熱量を算出する第一の目標蓄熱量算出手段としての第十二のマイコン26と接続されており、第十二のマイコン26は目標蓄熱量に応じて最適なヒートポンプチラー3の運転条件を決定する第一のマイコン7に接続されている。
【0138】
上記構成において、各部屋に設置された第五の温度センサー13a〜dは一定間隔、たとえば10分間隔で各部屋22a〜dの室温Trooma〜dを検知し、第九のマイコン23へ送信する。第二の温度センサー6も第五の温度センサー13a〜dと同時刻に同間隔の10分間隔で外気温度Tairを検知し、第九のマイコン23へ送信し、第九のマイコン23は受信した各部屋の室温、外気温度を記憶する。深夜電力時間帯開始時刻である23:00以前の所定の時刻I0、たとえば22:50に、第九のマイコン23は前日の22:50から現在までの各部屋22a〜dの温度変化と外気温度変化を第十のマイコン24へ送信し、第十のマイコン24は、受信した各部屋22a〜dの温度変化と外気温度変化から、各部屋22a〜dの空調負荷Qa〜dを算出し、第十一のマイコン25へ送信する。第十一のマイコン25は、第九のマイコン23から現在の外気温度Tairと前日の同時刻のT"'airを受信し、TairとT"'airの差に基づいて、空調負荷Qa〜dを補正し、翌日の空調負荷Q’a〜dを算出し、第十二のマイコン26へ送信する。第十二のマイコン26は受信したQ’a〜dに基づいて、各部屋22a〜dの床下のコンクリート区画105a〜dに対する目標蓄熱量Wa〜dを決定する。第十二のマイコン26は決定した各コンクリート区画105a〜dに対する目標蓄熱量Wa〜dを第一のマイコン7へ送信し、第一のマイコン7は受信した目標蓄熱量Wa〜dに基づいて、最適なヒートポンプチラー3の蓄熱運転条件を決定する。
【0139】
このように、前日の各部屋22a〜dの温度変化と外気温度変化と現在時刻と前日の同時刻との外気温度差から各コンクリート区画105a〜dの目標蓄熱量Wa〜dを決定し、その目標蓄熱量に基づいて蓄熱運転を行うことにより、過剰な蓄熱エネルギーの投入を防止し、省エネルギー性に優れた蓄熱運転を行うことができる。
【0140】
(実施例11)
次に本発明の実施例11について、図18を参照しながら説明する。
【0141】
図18は本実施例12に用いる蓄熱空調システムの概略と住宅1の部屋割りを示した図である。
【0142】
なお、参考例1、実施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、および10と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0143】
分岐ヘッダー15により4系統に分割されたポリブテンパイプ2a〜dを住宅1の部屋割り部屋22a〜dに合わせて、床下コンクリート105に配置されるように埋設し、コンクリート105も住宅1の部屋割り部屋22a〜dに合わせて断熱材104により105a〜dの4区画に仕切り、各区画のコンクリート105a〜dに流入した直後のポリブテンパイプ2a〜dに冷温水温度を検知するための第三の温度センサー10a〜dを設け、各コンクリート区画105a〜dから流出する直前の冷温水温度を検出する第六の温度センサー18a〜dが、各コンクリート区画のポリブテンパイプ2a〜dの流出直前部分に設けられており、第三の温度センサー10a〜dと第六の温度センサー18a〜dは第六のマイコン19に接続され、第六のマイコン19は第七のマイコン20に接続されており、日時を管理する日時管理手段としての第十三のマイコンはコンクリート105への目標蓄熱量を算出する第二の目標蓄熱量演算手段としての第十四のマイコン28と接続されており、第十四のマイコン28は目標蓄熱量に応じて最適なヒートポンプチラー3の運転条件を決定する第一のマイコン7に接続されている。
【0144】
上記構成において、深夜電力時間帯開始時刻である23:00以前の所定の時刻I0、たとえば22:50に、第十三のマイコン27は現在の日時情報を第十四のマイコンに送信する。第十四のマイコン28には、予め各部屋22a〜dの方位、用途が与えられており、各部屋22a〜dの床下に位置するコンクリート区画105a〜dに埋設されているポリブテンパイプ2a〜dの配置が与えられている。第十四のマイコン28は、受信した日時情報から各部屋22a〜dの方位、用途などから翌日の各部屋の空調負荷Q‘a〜dを予測し、その予測した空調負荷Q‘a〜dに基づいて各コンクリート区画105a〜dに対する目標蓄熱量Wa〜dを決定する。第十四のマイコン27は決定した各コンクリート区画105a〜dに対する目標蓄熱量Wa〜dを第一のマイコン7へ送信し、第一のマイコン7は受信した目標蓄熱量Wa〜dに基づいて、最適なヒートポンプチラー3の蓄熱運転条件を決定する。
【0145】
このように、日時情報と各部屋22a〜dの方位、用途などから各コンクリート区画105a〜dの目標蓄熱量Wa〜dを決定し、その目標蓄熱量に基づいて蓄熱運転を行うことにより、翌日の空調負荷に見合った蓄熱エネルギーを投入可能な省エネルギー性に優れた蓄熱運転を行うことができる。
【0146】
(実施例12)
次に本発明の実施例12について、図19を参照しながら説明する。
【0147】
図19は本実施例13に用いる蓄熱空調システムの概略と住宅1の部屋割りを示した図である。
【0148】
なお、参考例1、実施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、および11と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0149】
分岐ヘッダー15により4系統に分割されたポリブテンパイプ2a〜dを住宅1の部屋割り部屋22a〜dに合わせて、床下コンクリート105に配置されるように埋設し、コンクリート105も住宅1の部屋割り部屋22a〜dに合わせて断熱材104により105a〜dの4区画に仕切り、各区画のコンクリート105a〜dに流入した直後のポリブテンパイプ2a〜dに冷温水温度を検知するための第三の温度センサー10a〜dを設け、各コンクリート区画105a〜dから流出する直前の冷温水温度を検出する第六の温度センサー18a〜dが、各コンクリート区画のポリブテンパイプ2a〜dの流出直前部分に設けられており、第三の温度センサー10a〜dと第六の温度センサー18a〜dは第六のマイコン19に接続され、第六のマイコン19は第七のマイコン20に接続されており、情報サービス提供手段としてインターネットを利用して翌日の気象情報を取り込む気象情報収集手段としての第十五のマイコン29はコンクリート105への目標蓄熱量を算出する第三の目標蓄熱量演算手段としての第十六のマイコン30と接続されており、第十六のマイコン30は目標蓄熱量に応じて最適なヒートポンプチラー3の運転条件を決定する第一のマイコン7に接続されている。
【0150】
上記構成において、深夜電力時間帯開始時刻である23:00以前の所定の時刻I0、たとえば22:50に、第十五のマイコン29はインターネットを利用して翌日の翌日の気象情報を受信する。第十六のマイコン30には予め各部屋22a〜dの方位、用途が与えられており、各部屋22a〜dの床下に位置するコンクリート区画105a〜dに埋設されているポリブテンパイプ2a〜dの配置が与えられている。第十六のマイコン30は受信した翌日の気象情報、たとえば最高気温、最低気温、天候などの情報と各部屋22a〜dの方位、用途などから翌日の各部屋の空調負荷Q‘a〜dを予測し、その予測した空調負荷Q‘a〜dに基づいて各コンクリート区画105a〜dに対する目標蓄熱量Wa〜dを決定する。第十六のマイコン30は決定した各コンクリート区画105a〜dに対する目標蓄熱量Wa〜dを第一のマイコン7へ送信し、第一のマイコン7は受信した目標蓄熱量Wa〜dに基づいて、最適なヒートポンプチラー3の蓄熱運転条件を決定する。
【0151】
このように、翌日の気象情報と各部屋22a〜dの方位、用途などから各コンクリート区画105a〜dの目標蓄熱量Wa〜dを決定し、その目標蓄熱量に基づいて蓄熱運転を行うことにより、翌日の空調負荷に見合った蓄熱エネルギーを投入可能な省エネルギー性に優れた蓄熱運転を行うことができる。
【0152】
なお、本実施例では情報サービス提供手段としてインターネットを用いたが、電話気象情報サービス、テレビおよびラジオによる天気予報など、翌日気象情報を入手可能な情報サービス提供手段であれば同様の作用効果を得られる。
【0153】
(実施例13)
次に本発明の実施例13について、図20を参照しながら説明する。
【0154】
図20は本実施例14に用いる蓄熱空調システムの概略図である。
【0155】
なお、参考例1、実施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、および12と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0156】
ヒートポンプチラー3の蓄熱運転条件を居住者に知らせるための運転条件表示手段としての第一のディスプレイ31は、最適な蓄熱運転条件を決定する第一のマイコン7と居住者が蓄熱運転条件を任意に設定できる蓄熱運転設定手段としてのコントロールユニット32と接続されており、コントロールユニット32、および、ヒートポンプチラー3の運転状態を表示するための運転状態表示手段としての第二のディスプレイ33はヒートポンプチラー3の運転を制御する第二のマイコン8と接続されている。
【0157】
上記構成において、第一のディスプレイ31には目標蓄熱量、蓄熱運転時間、消費電力等を表示させる。コントロールユニット32は、ヒートポンプチラー3の「運転」および「停止」、目標蓄熱量を「標準」として、標準よりも蓄熱量を増大させる運転条件として「パワフル」、標準よりも蓄熱量を減少させる運転条件として「ひかえめ」の三段階を居住者が任意に設定でき、また、蓄熱運転時間の増減を任意に設定できるものである。第二のディスプレイ33には、ヒートポンプチラー3の「運転」および「停止」、第一のマイコン7により決定された運転条件で運転を行なっている場合の「自動」、居住者が任意に設定した運転時間条件で蓄熱運転を行ない、深夜電力時間帯を超過して運転している場合の「消し忘れ」、などの表示を行なう。
【0158】
深夜電力時間帯開始時刻である23:00以前の所定の時刻I0、たとえば22:50に、第一のマイコン7は第一のディスプレイ31に「自動」、「標準」、「目標蓄熱量」「決定した蓄熱運転時間」および「消費電力」の表示を行なう。居住者は第一のディスプレイ31に表示された蓄熱運転条件を変更したい場合は、コントロールユニット32により、好みの運転条件を設定する。第一のディスプレイ31は「自動」の表示を消灯させ、コントロールユニット32により設定された蓄熱運転条件を再表示する。第二のマイコン8は、第一のディスプレイ31に表示された蓄熱運転条件に従ってヒートポンプチラー3の運転を制御する。また、ヒートポンプチラー3を居住者が任意に運転させ、深夜電力時間帯を過ぎても運転が継続されている場合、第二のディスプレイ33は「消し忘れ」の表示を行ない居住者にヒートポンプチラー3の蓄熱運転の停止忘れを知らせる。
【0159】
このように、コンクリート105への蓄熱量を居住者の好みの合わせて制御することにより、居住者への快適性の高い蓄熱運転を行なうことができる。
【0160】
なお、本実施例では第一のディスプレイ31、コントロールユニット32、第二のディスプレイ33を独立させた機器をしたが、それぞれの機能を1つのユニットとしても同様の作用効果が得られる。
【0161】
(実施例14)
次に本発明の実施例14について、図21を参照しながら説明する。
【0162】
図21は本実施例15に用いる蓄熱空調システムの概略図である。
【0163】
なお、参考例1、実施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12および13と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【0164】
通信手段としての電話回線34に接続され翌日の気象情報を取り込む情報処理端末機としてのパソコン35は第十六のマイコン30、第一のマイコン7および第二のマイコン8と接続されている。
【0165】
上記構成において、パソコン35は目標蓄熱量、蓄熱運転時間、消費電力、ヒートポンプチラー3の「運転」および「停止」、第一のマイコン7により決定された運転条件で運転を行なっている場合の「自動」、居住者が任意に設定した運転時間条件で蓄熱運転を行ない、深夜電力時間帯を超過して運転している場合の「消し忘れ」等を表示可能な機能、および、ヒートポンプチラー3の「運転」および「停止」、目標蓄熱量を「標準」として、標準よりも蓄熱量を増大させる運転条件として「パワフル」、標準よりも蓄熱量を減少させる運転条件として「ひかえめ」の三段階を居住者が任意に設定でき、また、蓄熱運転時間の増減を任意に設定できる機能を有する。
【0166】
深夜電力時間帯開始時刻である23:00以前の所定の時刻I0、たとえば22:50に、パソコン35は電話回線34からインターネットを利用して翌日の気象情報を入手する。入手された翌日の気象情報は第十六のマイコン30へ転送される。第十六のマイコン30は受信した翌日の気象情報、たとえば最高気温、最低気温、天候から翌日の各部屋の空調負荷Q‘を予測し、その予測した空調負荷Q‘に基づいてコンクリート105への目標蓄熱量Wを決定する。第十六のマイコン30は決定した目標蓄熱量Wを第一のマイコン7へ送信し、第一のマイコン7は受信した目標蓄熱量Wに基づいて、最適なヒートポンプチラー3の蓄熱運転条件を決定する。第一のマイコン7は決定した蓄熱運転条件をパソコン35に送信し、パソコン35は画面上に「自動」、「標準」、「目標蓄熱量」「決定した蓄熱運転時間」および「消費電力」の表示を行なう。居住者はパソコン35の画面に表示された蓄熱運転条件を変更したい場合は、パソコン35より好みの運転条件を設定する。パソコン35は「自動」の表示を消灯させ、設定された蓄熱運転条件を再表示する。第二のマイコン8は、パソコン35に表示された蓄熱運転条件に従ってヒートポンプチラー3の運転を制御する。また、ヒートポンプチラー3を居住者が任意に運転させ、深夜電力時間帯を過ぎても運転が継続されている場合、パソコン35は「消し忘れ」の表示を行ない居住者にヒートポンプチラー3の蓄熱運転の停止忘れを知らせる。
【0167】
このように、パソコン35で入手した翌日の気象情報から目標蓄熱量Wを決定し、その目標蓄熱量に基づいて蓄熱運転を行うことにより、翌日の空調負荷に見合った蓄熱エネルギーを投入可能な省エネルギー性に優れた蓄熱運転を行うことができ、また、コンクリート105への蓄熱量をパソコン35を用いて居住者の好みに合わせて制御することにより、居住者への快適性の高い蓄熱運転を行なうことができ、他の目的に使用するパソコン35に蓄熱空調システムの管理手段としての機能を持たせることにより蓄熱空調システム専用のコントロールユニットを不要とすることができる。
【0168】
なお、本実施例では通信手段としてパソコンに電話回線を接続させたが、パソコンに無線機の機能を持たせ無線通信としても同様の作用効果が得られる。
【0169】
また、情報処理端末機としてパソコンを用いたが、通信手段を有する家庭用ゲーム機、など外部から気象情報を入手でき、蓄熱空調システムの運転設定を変更可能な設定機能を有する、あるいは設定手段を接続可能なものであれば同様の作用効果が得られる。
【0171】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、コンクリートへの過剰な蓄熱エネルギーの投入を防止できる蓄熱空調システムを提供できる。また、目標蓄熱量に対して最低消費電力で蓄熱運転が可能な省エネルギー性に優れ、かつ、温度分布の少ない快適性の高い蓄熱運転を行うことができる蓄熱空調システムを提供できる。
【0172】
また、空調負荷に応じた蓄熱運転を行うことのできる蓄熱空調システムを提供できる。
【0173】
また、コンクリート内部に一様な温度分布を得ることのできる蓄熱空調システムを提供できる。
【0174】
また、目標蓄熱量に達している区画のコンクリートへの過剰なエネルギー投入を防止し、目標蓄熱量まで達していない蓄熱エネルギーを必要としている区画のコンクリートへのエネルギー投入量を増大させることのできる蓄熱空調システムを提供できる。
【0175】
また、方位に従ってコンクリート内部に分岐させたポリブテンパイプを埋設し、方位によって異なる空調負荷に応じて蓄熱運転を行うことができる蓄熱空調システムを提供できる。
【0176】
また、住宅の部屋割りに従ってコンクリート内部にポリブテンパイプを埋設し、各部屋それぞれの空調負荷に応じた効率の良い蓄熱運転を行うことができる蓄熱空調システムを提供できる。
【0177】
また、床下のコンクリートを断熱材により数区画に仕切り、床上の空調負荷に合わせた各区画によって異なる熱量の各区画間の移動を抑制でき、床上空間の空調に確実に反映させることができる蓄熱空調システムを提供できる。
【0178】
また、各区画のコンクリートの蓄熱状態を把握でき、各区画のコンクリートの蓄熱状態に応じた蓄熱運転を行うことができる蓄熱空調システムを提供できる。
【0179】
また、前日の室内温度変化と外気温度変化と現在時刻と前日の同時刻との外気温度差から目標蓄熱決定し、その目標蓄熱量に基づいて蓄熱運転を行うことにより、過剰な蓄熱エネルギーの投入を防止できる蓄熱空調システムを提供できる。
【0180】
また、日時情報と各部屋の方位、用途などから目標蓄熱量を決定し、その目標蓄熱量に基づいて蓄熱運転を行うことにより、過剰な蓄熱エネルギーの投入を防止できる蓄熱空調システムを提供できる。
【0181】
また、翌日の気象情報と各部屋の方位、用途などから目標蓄熱量を決定し、翌日の空調負荷に見合った蓄熱エネルギーを投入可能な蓄熱空調システムを提供できる。
【0182】
また、蓄熱量を居住者の好みに合わせて制御することにより、居住者への快適性の高い蓄熱運転を行なうことができる蓄熱空調システムを提供できる。
【0183】
また、翌日の気象情報と各部屋の方位、用途などから目標蓄熱量を決定し、翌日の空調負荷に見合った蓄熱エネルギーを投入可能であり、パソコンを用いて蓄熱量を居住者の好みに合わせて制御することにより、居住者への快適性が高い蓄熱運転ができ、専用コントローラーを不要とする蓄熱空調システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の蓄熱空調システムの概略図
【図2】同蓄熱空調システムの制御制御フローチャート
【図3】本発明の実施例2の蓄熱空調システムの概略図
【図4】同蓄熱空調システムの制御フローチャート
【図5】本発明の実施例3の蓄熱空調システムの概略図
【図6】同蓄熱空調システムの制御フローチャート
【図7】本発明の実施例4の蓄熱空調システムの概略図
【図8】本発明の実施例5の蓄熱空調システムの概略図
【図9】同蓄熱空調システムの制御制御フローチャート
【図10】本発明の実施例6の蓄熱空調システムの概略図
【図11】同蓄熱空調システムの制御制御フローチャート
【図12】本発明の実施例7の蓄熱空調システムの概略図
【図13】本発明の実施例8の蓄熱空調システムの概略図
【図14】本発明の実施例9の蓄熱空調システムの概略図
【図15】本発明の実施例10の蓄熱空調システムの概略図
【図16】本発明の実施例11の蓄熱空調システムの概略図
【図17】同蓄熱空調システムの制御制御フローチャート
【図18】本発明の実施例12の蓄熱空調システムの概略図
【図19】本発明の実施例13の蓄熱空調システムの概略図
【図20】本発明の実施例14の蓄熱空調システムの概略図
【図21】本発明の実施例15の蓄熱空調システムの概略図
【図22】従来の蓄熱空調システムの概略図
【符号の説明】
1 住宅
2 ポリブテンパイプ
2a〜d ポリブテンパイプ
3 ヒートポンプチラー
4 ポンプ
5 第一の温度センサー
6 第二の温度センサー
7 第一のマイコン
8 第二のマイコン
9 第三のマイコン
10 第三の温度センサー
11 第四の温度センサー
12 第四のマイコン
13 第五の温度センサー
14 第五のマイコン
15 分岐ヘッダー
16 結合ヘッダー
17a〜d 電磁弁
18a〜d 第六の温度センサー
19 第六のマイコン
20 第七のマイコン
21 第八のマイコン
22a〜d 部屋
23 第九のマイコン
24 第十のマイコン
25 第十一のマイコン
26 第十二のマイコン
27 第十三のマイコン
28 第十四のマイコン
29 第十五のマイコン
30 第十六のマイコン
31 第一のディスプレイ
32 コントロールユニット
33 第二のディスプレイ
34 電話回線
35 パソコン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat storage air-conditioning system that heats and cools a room using a heat storage body.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this kind of heat storage air-conditioning system is known as described in JP-A-10-54573.
[0003]
Hereinafter, the heat storage air conditioning system will be described with reference to FIG.
[0004]
As shown in the figure, a
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional heat storage air-conditioning system, there is a problem that the control range of the heat storage amount, particularly the control of the minimum heat storage amount is limited because the heat storage amount is controlled only by the heat storage time, and the control range of the heat storage amount is expanded. Therefore, there is a demand for energy saving by preventing energy waste due to excessive heat storage energy input.
[0006]
In addition, because the required air conditioning load varies depending on the direction and application, the living space on the floor is required to store a heat storage amount corresponding to the air conditioning target space in the heat storage body and realize a comfortable living space. Yes.
[0007]
The present invention solves such a conventional problem, can expand the control range of the heat storage amount, prevents excessive energy input, and stores the heat storage amount suitable for the air-conditioning target space in the heat storage body. An object of the present invention is to provide a heat storage air conditioning system that can perform air conditioning with high comfort.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the heat storage air conditioning system of the present inventionThe temperature difference between the heat storage body inflow and outflow of the heat medium is measured, and when the temperature difference between the heat storage body inflow and outflow is equal to or lower than a predetermined temperature, the circulation of the heat medium to the heat storage body is stopped.
[0011]
And according to this invention, the thermal storage air conditioning system which can prevent the excessive thermal storage energy injection | throwing-in to a thermal storage body is obtained.Moreover, the heat storage amount can be easily controlled, and a heat storage air conditioning system having a wide control range of the heat storage amount can be obtained.
[0012]
In addition, when the indoor temperature and the outside air temperature are in a predetermined temperature range, the other means is configured to distribute the heat medium to the heat storage body even if the heat storage medium inflow / outflow temperature difference of the heat medium is equal to or less than the predetermined temperature difference. It is designed not to stop.
[0013]
And according to this invention, when it can be judged that air-conditioning load is large from indoor temperature and external temperature, the thermal storage air-conditioning system which can store the thermal storage amount corresponding to air-conditioning load is obtained by continuing heat storage.
[0014]
Another means is to divide the heat medium flow path into a plurality of systems to store heat in the heat storage body.
[0015]
And according to this invention, the thermal storage air conditioning system which can be efficiently stored in the whole thermal storage body, and can perform air conditioning with high comfort is obtained.
[0016]
Further, the other means is provided with channel opening / closing means for opening and closing each of the channels branched by the branching means, and upstream of the coupling means of each of the branched channels, When a temperature measuring means for measuring the temperature of the heat medium flowing inside is provided, and the temperature difference between the inflow temperature to the heat storage body and the heat medium before the coupling means in each branched flow path is equal to or lower than a predetermined temperature, The opening / closing means provided in the flow path where the temperature difference is equal to or lower than a predetermined temperature is closed.
[0017]
And according to the present invention, it is possible to prevent excessive heat storage energy from being input to the heat storage system determined to be in a saturated state, close the flow path of the system determined to be in a saturated state, and have not reached saturation. By supplying heat storage energy to the heat storage system, a heat storage air conditioning system capable of efficiently storing heat to the heat storage body is obtained.
[0018]
The other means is that when the room temperature and the outside air temperature are in a predetermined temperature range, the temperature difference between the heat storage body inflow temperature of the heat medium and the heat medium temperature before the connecting means in the flow path branched into a plurality of systems. Even when the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the opening / closing means provided in the flow path that is equal to or lower than the predetermined temperature is not closed, and the flow of the heat medium to the heat storage body is not stopped.
[0019]
And according to this invention, when it can be judged that air-conditioning load is large from indoor temperature and external temperature, the thermal storage air-conditioning system which can store the thermal storage amount corresponding to air-conditioning load is obtained by continuing heat storage.
[0020]
Another means is that a flow path branched into a plurality of systems is embedded in the heat accumulator according to the direction of the building.
[0021]
And according to this invention, the thermal storage air-conditioning system which can control the thermal storage amount to each thermal storage body according to the air conditioning load of each orientation is obtained for the thermal storage body of each direction.
[0022]
Another means is that a flow path branched into a plurality of systems is embedded in the heat storage body so as to correspond to the living space on the floor.
[0023]
And according to this invention, the thermal storage air conditioning system which can control the heat storage amount to the thermal storage body of each system | strain according to the air conditioning load of the living space corresponding to the thermal storage body of each system | strain is obtained.
[0024]
Another means is that a heat storage body for each system in which flow paths branched into a plurality of systems are embedded is partitioned by a heat insulating material.
[0025]
And according to this invention, when storing the calorie | heat amount different in the heat storage body of each system | strain, it suppresses that a heat | fever transfers to the heat storage body of another adjacent system | strain, and the heat | fever stored by each heat storage body is stored. The heat storage air conditioning system reflected in the air conditioning of the air-conditioned space corresponding to each heat storage body is obtained.
[0026]
Another means measures the inflow temperature of the heat medium into the heat storage body partitioned by the heat insulating material and the outflow temperature from the heat storage body according to the flow paths branched into a plurality of systems.
[0027]
And according to this invention, heat storage air-conditioning which can perform efficient heat storage and can prevent the input of excess heat storage energy by grasping | ascertaining each heat storage state of the heat storage body divided into plurality by the heat insulating material A system is obtained.
[0028]
Further, the other means measures the room temperature and the outside air temperature corresponding to the heat storage bodies of the plurality of systems in which the flow paths branched into the plurality of systems are embedded, stores each temperature change, and stores the temperature change from the stored temperature change An indoor air conditioning load corresponding to the plurality of heat storage bodies is predicted, and a target heat storage amount to the plurality of heat storage bodies is calculated and stored.
[0029]
And according to this invention, the heat storage which can heat-store the heat storage amount suitable for the indoor air-conditioning load corresponding to the thermal storage body of the several system | strain which embedded the flow path branched into the multiple system | strain to the said multiple system thermal storage body An air conditioning system is obtained.
[0030]
The other means includes date and time management means for managing the date and time, calculates a target heat storage amount based on the date and time information, and stores heat in the heat storage body.
[0031]
And according to this invention, the heat storage air-conditioning system which can heat-store the heat storage amount suitable for the air-conditioning load of the time to a heat storage body from date information is obtained.
[0032]
The other means uses the information service providing means to capture the next day's weather information, predict the next day's air conditioning load from the next day's maximum temperature, minimum temperature, and weather, and store the amount of heat corresponding to the air conditioning load. It is what I did.
[0033]
And according to this invention, the thermal storage air conditioning system which can be stored in the thermal storage body the calorie | heat amount corresponding to the air conditioning load of the next day is obtained.
[0034]
Further, the other means allows the resident to arbitrarily change the setting of the heat storage operation condition determined based on the target heat storage amount, and allows the resident to check the operation state.
[0035]
And according to this invention, since the heat storage operation suitable for a resident's intention can be performed, air conditioning with high comfort can be realized, and the operation state can be confirmed. can get.
[0036]
Further, the other means connects the information processing terminal provided with the communication means, the information processing terminal and the heat source machine, the information processing terminal takes in the weather information of the next day by the communication means, the highest temperature of the next day The air conditioning load of the next day is predicted from the minimum temperature and weather, and the heat amount corresponding to the air conditioning load is stored, and at the same time, the operating status of the heat source unit and the operating condition setting can be changed on the information processing terminal Is.
[0037]
And according to this invention, the heat | fever amount corresponding to the air-conditioning load on the next day can be heat-stored in a thermal storage body, and the operation management of a heat source machine can be performed with an information processing terminal, without using a dedicated control apparatus. A heat storage air conditioning system is obtained.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention provides a heat source device, a heat storage body in which a flow channel connected to a conveying means is embedded, and a heat medium to which heat or cold is given by the heat source device in the flow channel during a predetermined time period. The heat storage air conditioning system that heats or cools the target heat storage amount in the heat storage body and distributes or absorbs heat from the heat storage body after a predetermined period of time has passed through the heat storage body. A first temperature measuring means for detecting the heat storage body temperature and a second temperature measuring means for measuring the outside air temperature, the temperature of the heat medium for storing the target heat storage amount in the heat storage body; A heat storage condition determining means for determining a heat storage time for circulating the heat medium based on the heat storage body temperature detected by the first and second temperature detecting means and the outside air temperature, and the heat storage condition determining means. A heat source unit control unit for controlling the heat source apparatus Te, with the time processing means for confirming the current time and the operating time, theThird temperature measuring means for measuring the inflow temperature of the heat medium flowing into the heat storage body, fourth temperature measuring means for measuring the outflow temperature of the heat medium flowing out from the heat storage body, and the third and fourth The first temperature difference determination means includes first temperature difference determination means for determining whether the temperature difference between the inflow and outflow of the heat medium measured by the temperature measurement means is less than or equal to a predetermined temperature difference. When the determination of the means is not more than a predetermined temperature difference, it is determined that the heat storage state of the heat storage body is saturated, the heat source machine and the transport means are stopped even within the heat storage time, and the heat medium is circulated. It has the effect | action which stops and complete | finishes the thermal storage to the said thermal storage body.Further, the heat storage condition determining means is suitable for storing the target heat storage amount within a predetermined time zone from heat storage conditions having a wide heat storage amount control range obtained by changing the heat medium temperature and the heat storage time. The heat source temperature and the heat storage time are determined, and the heat source unit control means controls the operation of the heat source unit so as to obtain the heat medium having the temperature determined by the heat storage condition determination unit, and determines the heat storage condition. It has the effect | action of accumulating the target heat storage amount by distribute | circulating the said heat medium to a thermal storage body continuously for the time determined by the means.
[0040]
A second temperature difference determination unit for determining whether or not the indoor temperature and the outside air temperature detected by the second temperature measurement unit are within a predetermined temperature range. And the second temperature difference determination means is within a predetermined temperature range, and even when the inflow / outflow temperature difference of the heat medium is equal to or lower than the predetermined temperature difference, Without stopping the conveying means, the heat medium is continuously circulated to store heat.
[0041]
Further, the branching means provided downstream from the third temperature measuring means branches the flow paths into a plurality of systems, and the connecting means provided on the upstream side of the fourth temperature measuring means is connected to the plurality of systems of flow paths, A plurality of channels are formed inside the heat storage body, heat can be efficiently stored throughout the heat storage body, and air conditioning with high comfort can be performed.
[0042]
In addition, a plurality of flow path opening / closing means for opening / closing the flow paths for each of a plurality of flow paths branched by the branching means, and the temperature of the heat medium flowing inside each flow path upstream of the coupling means are measured. A plurality of sixth temperature measuring means are provided, and the inflow temperature measured by the third temperature measuring means and the temperature of the heating medium of each of the plurality of channels measured by the sixth temperature measuring means A third temperature difference determining means for determining whether the temperature difference is equal to or less than a predetermined temperature difference, a flow path opening / closing control means for controlling opening / closing of each of the plurality of flow path opening / closing means, and the flow path opening / closing means. Open / close state storage means for storing the open / close state is provided, and when the determination by the third temperature difference determination means is not more than a predetermined temperature difference, the third temperature difference determination is performed even during the heat storage time. The determination of the means is less than a predetermined temperature difference The flow path opening / closing means provided in the flow path is closed, and the flow of the heat medium to the flow path where the determination of the third temperature difference determination means is a predetermined temperature difference or less is stopped, and all the above When the flow path opening / closing means is in the closed state, the heat source device and the conveying means are stopped even within the heat storage time, the circulation of the heat medium is stopped, and the heat storage to the heat storage body is terminated. Have.
[0043]
Further, when the room temperature and the outside air temperature are in a predetermined temperature range, even if the determination by the third temperature difference determination unit is not more than the predetermined temperature difference, the determination by the third temperature difference determination unit is a predetermined temperature difference. The flow path opening / closing means provided in the flow path is not closed, and the heat medium is continuously circulated through the flow path whose determination by the third temperature difference determination means is a predetermined temperature difference or less. Has the effect of storing heat.
[0044]
Further, the heat storage body is arranged under the floor of the building, and the room is air-conditioned by dissipating or absorbing heat from the floor surface located above the heat storage body. The heat accumulator is embedded in the heat accumulator, and can be stored in the heat accumulators of the systems arranged in the respective directions under the heat accumulating condition according to the air conditioning load which varies depending on the azimuth.
[0045]
Further, a plurality of flow paths branched by the branching means are embedded in the heat storage body corresponding to the living space on the floor, and correspond to the floor of the heat storage body in which the plurality of flow paths are embedded. Under the heat storage condition according to the air conditioning load that varies depending on the use of the living space, heat can be stored in the heat storage bodies arranged under each living space.
[0046]
Further, a heat storage body in which a plurality of flow paths branched by a branching unit are embedded is divided into a plurality of sections according to the plurality of flow paths by a heat insulating material, and between adjacent heat storage bodies that store different amounts of heat storage The movement of heat can be suppressed.
[0047]
Further, the third temperature measuring means is respectively disposed in the flow path of the inflow portion to the heat storage body of the plurality of sections partitioned by the heat insulating material, and the sixth temperature measuring means is divided by the heat insulating material. Each of the plurality of compartments from the inflow temperature and the outflow temperature of the heat medium in the plurality of compartments partitioned by the heat insulating material. By grasping the heat storage state of the heat storage body, efficient heat storage can be performed, and excessive heat storage energy can be prevented from being input.
[0048]
A plurality of fifth temperature measuring means for measuring the room temperature so as to measure the room temperature located above each of the heat storage bodies of the plurality of flow paths branched by the branching means; A storage means for storing a temperature change for each of the fifth temperature measurement means, a change in the outside air temperature measured by the second temperature measurement means, and a plurality of indoor temperature changes and outside air temperature changes stored by the storage means. Air conditioning load calculating means for calculating each indoor air conditioning load on the current day, and correcting each indoor air conditioning load calculated by the air conditioning load calculating means based on the difference between the outside air temperatures at the same time on the previous day and the same day, An air conditioning load predicting means for predicting an air conditioning load and a first target heat storage amount calculating means for calculating a target heat storage amount for a plurality of heat storage bodies based on the air conditioning load in each room predicted by the air conditioning load prediction means. Preparation The heat storage condition determining means is a plurality of systems calculated by the first target heat storage amount calculating means from among heat storage conditions having a wide heat storage amount control range obtained by changing the heat medium temperature and the heat storage time. The heat medium temperature and the heat storage time suitable for storing the target heat storage amount of the heat storage body within a predetermined time zone are determined, and the heat source controller control means heats the temperature determined by the heat storage condition determination means. The operation of the heat source unit is controlled so that a medium is obtained, and the heat medium is continuously distributed to the plurality of heat storage bodies for the time determined by the heat storage condition determining means, thereby the target of the plurality of heat storage bodies It has the effect of storing heat storage.
[0049]
Further, the apparatus includes a date management unit that manages date and time, a second target heat storage amount calculation unit that calculates a target heat storage amount based on date information from the date management unit, and a heat storage condition determination unit. The target heat storage amount of the heat storage body calculated by the second target heat storage amount calculation means from a heat storage condition having a wide heat storage amount control range obtained by changing the heat medium temperature and the heat storage time is a predetermined time zone. The heat source temperature and the heat storage time suitable for storing heat in the heat source are determined, and the heat source unit control means controls the operation of the heat source unit so as to obtain the heat medium having the temperature determined by the heat storage condition determination unit. The heat storage medium has the effect of storing the target heat storage amount of the heat storage body by continuously circulating the heat medium to the heat storage body for the time determined by the heat storage condition determination means.
[0050]
Further, weather information collecting means for capturing the next day's weather information using the information service providing means, and third target heat storage amount calculating means for calculating the target heat storage amount based on the next day's weather information from the information service providing means The third target heat storage amount calculation means predicts the next day's air conditioning load from the next day's maximum temperature, minimum temperature, and weather, and calculates the heat storage amount corresponding to the air conditioning load as the target heat storage amount. Then, the heat storage condition determination means is a heat storage condition having a wide heat storage amount control range obtained by changing the heat medium temperature and the heat storage time. The heat medium temperature and the heat storage time suitable for storing the target heat storage amount within a predetermined time zone are determined, and the heat source machine control means can obtain the heat medium having the temperature determined by the heat storage condition determination means. To control the operation of the heat source apparatus, by flowing continuously for time determined the heat medium to the regenerator by the heat storage condition determining means has the effect that the heat storage target heat storage amount of the heat storage body.
[0051]
Moreover, in order to display the operation condition display means for notifying the resident of the heat storage operation condition determined based on the target heat storage amount, the heat storage operation setting means by which the resident can arbitrarily set the heat storage operation condition, and the operation state of the heat source machine If the operation condition of the heat source machine determined by the heat storage operation condition determination means displayed on the operation condition display means is not suitable for the resident's orientation, If the resident can change the setting to arbitrary operating conditions by the heat storage operation setting means, and the heat source machine control means is different from the operation conditions determined by the heat storage condition determination means and the operation conditions set by the heat storage operation setting means, By controlling the operation of the heat source unit based on the operation conditions set by the heat storage operation setting unit, and by displaying the operation state of the heat source unit by the operation state display unit It has the effect of preventing stop forgetting of the heat source machine if the resident was arbitrarily operating the heat source apparatus.
[0052]
In addition, the information processing terminal provided with communication means, the information processing terminal and the heat source machine are connected, the information processing terminal takes in the weather information of the next day by the communication means, and the target heat storage amount is calculated based on the weather information. A fourth target heat storage amount calculation to calculate, and the fourth target heat storage amount calculation means predicts the next day's air conditioning load from the next day's maximum temperature, minimum temperature, and weather, and matches the air conditioning load. The heat storage condition determination means calculates the fourth target heat storage amount calculation from the heat storage conditions having a wide heat storage amount control range obtained by changing the heat medium temperature and the heat storage time. The heat medium temperature and the heat storage time suitable for storing the target heat storage amount of the heat storage body calculated by the means within a predetermined time zone are determined, and the heat source machine control means is determined by the heat storage condition determination means Temperature heat The operation of the heat source device is controlled so that a body is obtained, and the heat medium is continuously distributed to the heat storage body for the time determined by the heat storage condition determining means, and at the same time, the information storage terminal is set to the target heat storage amount. The information processing terminal is equipped with a heat storage operation condition display function determined based on the above, a heat storage operation setting function by which a resident can arbitrarily set the heat storage operation condition, and an operation state display function for displaying the operation state of the heat source unit. The operation of the heat source machine can be controlled by machine operation.
[0053]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0054]
【Example】
(referenceExample 1)
Less than,
[0055]
In FIG. 1, under the floor of the
[0056]
In the above configuration, the
[0057]
For example, in the summer, when cold energy is stored in the concrete 105 for 8 hours from midnight power hours 23:00 to 7:00, any time I before 23:00, which is the midnight power time zone start time.0For example, the temperature T inside the concrete 105 at 22:50CAnd outside air temperature TairIs detected, a heat storage operation pattern is determined based on the temperature, and the heat storage operation is performed. That is, the internal temperature of the concrete 105 detected by the
[0058]
[Table 1]
[0059]
[Table 2]
[0060]
The same applies to the case where heat is stored in the concrete 105 during the midnight power hours in winter, and any time I before 23:00, which is the start time of the midnight power hours.0For example, the internal temperature T of the concrete 105 detected by the
[0061]
Concrete internal temperature T2, Outside temperature T "airTable 3 shows the heating operation performance of the
[0062]
[Table 3]
[0063]
[Table 4]
[0064]
Thus, in both the cooling and heating operations, the target heat storage is selected from the wide heat storage operation pattern of the heat storage variable range obtained by changing the water storage temperature and the water flow time of the cold / hot water during cold storage. The amount of heat can be stored, an operation pattern excellent in energy saving can be selected, and a highly comfortable heat storage air conditioning system can be operated.
[0065]
BookreferenceIn the example, concrete is used as the heat storage body, but the same effect can be obtained as a heat storage body by laying bricks, gravel, etc. between the soil under the floor.16Paraffin, Na2SO4・ 10H2O / NaCl / NH4Cl, BuNCH3CO2・ 32H2O, Na2CO3・ 10H2O, Ca (NO3)2・ 4H2A material in which a heat storage material such as O is enclosed may be used.
[0066]
Moreover, although the thermal storage body is arrange | positioned under a floor, you may arrange | position not only under a floor but a ceiling, a wall, and the outdoors.
[0067]
Moreover, although the polybutene pipe was used as a flow path, even if it uses other pipes, such as a cross-linked polyethylene pipe, which can pass cold / hot water, the effect does not produce a difference.
[0068]
Moreover, although cold / warm water is used as the heat medium, there is no difference in the effect even if brine such as calcium chloride aqueous solution, ethylene glycol aqueous solution, propylene glycol aqueous solution is used.
[0069]
In addition, power consumption and temperature distribution were used as selection criteria for the heat storage operation pattern. However, as another selection criterion, when the heat pump chiller also serves as a heat source for a hot water heater that uses midnight power, priority is given to hot water supply operation. Therefore, a selection criterion for ending the heat storage operation in a minimum time may be provided.
[0070]
In addition, the operation pattern for the target heat storage amount is stored in the microcomputer as a data table, and the optimum operation pattern is selected, but the optimum operation pattern for the target heat storage amount can be determined by calculation processing from the detected heat storage body temperature. Good.
[0071]
Moreover, although the temperature sensor is used as a temperature measurement means, a thermistor, a thermocouple, etc. are mentioned as a temperature sensor.
[0072]
In addition, a heat pump chiller was used as the heat source device, a pump was used as the conveying means, and cold / hot water was used as the heat medium. However, a heat pump chiller was used as the heat source device, and the heat pump chiller and the fan coil unit were connected, The same effect can be obtained by using wind as a heat medium and embedding a spiral duct or the like in concrete.
[0073]
(Example1)
Next, an embodiment of the present invention1Will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.
[0074]
FIG. 3 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system used in this embodiment, and FIG. 4 is a control flowchart thereof.
[0075]
In addition,referenceThe same parts as those in Example 1 are denoted by the same reference numerals and have the same operational effects, and detailed description thereof is omitted.
[0076]
Temperature of cold / hot water flowing into the concrete 105 (= Tin) Is installed at the inflow portion of the concrete 105 of the
[0077]
In the above configuration, during the heat storage operation of either cooling or heating, the
[0078]
As described above, when the heat storage state of the concrete 105 is determined from the difference between the inflow and outflow temperatures of the cold / hot water, and it is determined that the heat storage amount has reached the target heat storage amount, the heat storage operation is performed even within the heat storage operation time. By terminating the heat storage operation, it is possible to perform a heat storage operation excellent in energy saving.
[0079]
Note that the reference temperature difference ΔT for determining whether or not the heat storage state has reached the target heat storage amountThreeIs TThreeIt was set as K or less, but this TThreeIs set to a value suitable for the accuracy and design system of the temperature sensor to be used, and may be given independent values during cooling and heating operations.
[0080]
(Example2)
Next, an embodiment of the present invention2Will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.
[0081]
FIG. 5 is a schematic view of a heat storage air conditioning system used in this embodiment, and FIG. 5 is a control flowchart thereof.
[0082]
In addition,
[0083]
Typical indoor temperature T inside the house 1roomA
[0084]
In the above configuration, during the heat storage operation of either cooling or heating, the cold water inflow / outflow temperature difference ΔT calculated by the
[0085]
As described above, when the indoor air conditioning load is determined from the indoor / outdoor temperature difference and it is determined that the air conditioning load is large, the heat storage operation for forcibly continuing the heat storage operation and realizing a comfortable indoor environment can be performed. .
[0086]
It should be noted that ΔT is used as a judgment reference temperature difference for judging the magnitude of the indoor air conditioning load.FourIs TFourIt was set as K or more, but this TFourAs the set value, an appropriate value determined from the accuracy of the temperature sensor to be used, the design system, the region, the location conditions of the building, and the like may be set, and independent values may be given during cooling and heating operations.
[0087]
(Example3)
Next, an embodiment of the present invention3Will be described with reference to FIG.
[0088]
FIG. 7 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system used in this embodiment.
[0089]
In addition,
[0090]
The
[0091]
In the above structure, when the hot / cold water conveyed by the
[0092]
In this way, by burying the
[0093]
In this embodiment, the four branches are branched by the branch header. However, the same effect can be obtained by branching to the number of systems according to the building scale, heat pump chiller, and pump specifications.
[0094]
(Example4)
Next, an embodiment of the present invention4Will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
[0095]
FIG. 8 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system used in this embodiment, and FIG. 9 is a control flowchart thereof.
[0096]
In addition,
[0097]
A
[0098]
In the above configuration, during the heat storage operation of either cooling or heating, the
[0099]
Thus, the temperature difference ΔT of cold / hot water in all systemsFiveThe heat storage state of the concrete 105 in each section is determined from a to d, and the flow of cold / hot water to the polybutene pipe of the system embedded in the
[0100]
(Example5)
Next, an embodiment of the present invention5Will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
[0101]
FIG. 10 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system used in this embodiment, and FIG. 11 is a control flowchart thereof.
[0102]
In addition,
[0103]
A
[0104]
In the above-described configuration, the inflow / outflow temperature difference ΔT of the
[0105]
As described above, when the indoor air conditioning load is determined from the indoor / outdoor temperature difference and it is determined that the air conditioning load is large, the heat storage operation for forcibly continuing the heat storage operation and realizing a comfortable indoor environment can be performed. .
[0106]
(Example6)
Next, an embodiment of the present invention6Will be described with reference to FIG.
[0107]
FIG. 12 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system used in this embodiment.
[0108]
In addition,
[0109]
The
[0110]
In the above configuration, the indoor air conditioning load on the floor varies depending on the orientation of the house, and even if the temperature distribution inside the concrete 105 is uniform at the end of heat storage, the indoor air conditioning load varies, so there is a difference in the amount of heat radiation depending on the orientation. At the end of heat dissipation, the amount of heat stored inside the concrete 105 varies depending on the direction. When the heat storage operation is started from that state, the target heat storage amount is reached in order from the concrete 105 in the section in which the heat release amount is small, so that the heat storage operation to the concrete 105 can be performed efficiently. In addition, since the air conditioning load is different for each direction, a target heat storage amount corresponding to the air conditioning load in each direction is given in advance to each of the concrete 105 in each direction, that is, the target heat storage amount of the concrete 105 in each direction. By changing, efficient heat storage operation according to the air conditioning load in each direction can be performed.
[0111]
For example, in the case of cold heat storage in summer, assuming that the air conditioning load is south section> west section> east section> north section, first, the heat storage amount of
[0112]
Similarly, in the case of thermal storage in winter, if the air conditioning load is north section> east section> west section> south section,
[0113]
In this way, by embedding the
[0114]
(Example7)
Next, an embodiment of the present invention7Will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram showing an outline of a house of the heat storage air-conditioning system used in this embodiment and the room layout of the
[0115]
In addition,
[0116]
In the above configuration, the air conditioning load of each
[0117]
For example, in the case of cold heat storage in summer, assuming that the air conditioning load is
[0118]
Similarly, in the case of thermal storage in winter, if the air conditioning load is
[0119]
As described above, the
[0120]
(Example8)
Next, an embodiment of the present invention8Will be described with reference to FIG.
[0121]
FIG. 14 is a diagram showing an outline of the heat storage air-conditioning system used in the present embodiment and the room allocation of the
[0122]
In addition,
[0123]
The
[0124]
In the above configuration, the amount of heat corresponding to the air conditioning load of the room on the floor of each compartment is stored in the concrete 105a to d of each compartment, and when the temperature of each concrete compartment is different, each concrete compartment is a heat insulating material. Since it is partitioned by 104, the movement of heat between each concrete section is suppressed, so that the heat of each concrete section stored according to the air conditioning load of the room on the floor is surely transferred to the air conditioning of the room on the floor. Will be reflected.
[0125]
In this way, the
[0126]
In this embodiment, the polybutene pipe is embedded in accordance with the room allocation of the
[0127]
Moreover, although the number of lines of the
[0128]
(Example9)
Next, an embodiment of the present invention9Will be described with reference to FIG.
[0129]
FIG. 15 is a diagram showing an outline of the heat storage air-conditioning system used in this embodiment and the room allocation of the
[0130]
In addition,
[0131]
The
[0132]
In the above configuration, during the heat storage operation of either cooling or heating, the
[0133]
Thus, by detecting the inflow / outflow temperature of the cold / hot water of the concrete 105a-d in the section partitioned by the
[0134]
(Example10)
Next, an embodiment of the present invention10Will be described with reference to FIGS. 16 and 17.
[0135]
FIG. 16 is a diagram showing an outline of the heat storage air conditioning system used in this embodiment and the room allocation of the
[0136]
In addition,
[0137]
The
[0138]
In the above-described configuration, the fifth temperature sensors 13a to 13d installed in each room have the room temperature T of each
[0139]
Thus, the target heat storage amount Wa-d of each concrete section 105a-d is determined from the temperature change of each
[0140]
(Example11)
Next, an embodiment of the present invention11Will be described with reference to FIG.
[0141]
FIG. 18 is a diagram showing an outline of the heat storage air conditioning system used in the twelfth embodiment and the room allocation of the
[0142]
In addition,
[0143]
The
[0144]
In the above configuration, a predetermined time I before 23:00, which is the start time of the midnight power time zone0For example, at 22:50, the
[0145]
In this way, by determining the target heat storage amount Wa-d of each concrete section 105a-d from the date and time information, the orientation of each
[0146]
(Example12)
Next, an embodiment of the present invention12Will be described with reference to FIG.
[0147]
FIG. 19 is a diagram showing an outline of a heat storage air-conditioning system used in the thirteenth embodiment and room allocation of the
[0148]
In addition,
[0149]
The
[0150]
In the above configuration, a predetermined time I before 23:00, which is the start time of the midnight power time zone0For example, at 22:50, the
[0151]
In this way, by determining the target heat storage amount Wa-d of each concrete section 105a-d from the weather information of the next day, the direction of each
[0152]
In the present embodiment, the Internet is used as the information service providing means, but the same effect can be obtained as long as the information service providing means is capable of obtaining the next day weather information, such as telephone weather information service, weather forecast by TV and radio. It is done.
[0153]
(Example13)
Next, an embodiment of the present invention13Will be described with reference to FIG.
[0154]
FIG. 20 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system used in the fourteenth embodiment.
[0155]
In addition,
[0156]
The
[0157]
In the above configuration, the
[0158]
Predetermined time I before 23:00, which is the start time of midnight power hours0For example, at 22:50, the
[0159]
In this way, by controlling the amount of heat stored in the concrete 105 in accordance with the resident's preference, it is possible to perform a heat storage operation with high comfort for the resident.
[0160]
In the present embodiment, the
[0161]
(Example14)
Next, an embodiment of the present invention14Will be described with reference to FIG.
[0162]
FIG. 21 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system used in the fifteenth embodiment.
[0163]
In addition,
[0164]
A
[0165]
In the above configuration, the
[0166]
Predetermined time I before 23:00, which is the start time of midnight power hours0For example, at 22:50, the
[0167]
In this way, by determining the target heat storage amount W from the weather information of the next day obtained by the
[0168]
In this embodiment, the telephone line is connected to the personal computer as the communication means. However, the same function and effect can be obtained by providing the personal computer with the function of a wireless device.
[0169]
In addition, although a personal computer is used as an information processing terminal, weather information can be obtained from the outside, such as a home game machine having communication means, and a setting function that can change the operation setting of the heat storage air conditioning system or a setting means Similar effects can be obtained as long as they can be connected.
[0171]
【The invention's effect】
As is clear from the above examples, according to the present invention,It is possible to provide a heat storage air conditioning system that can prevent excessive heat storage energy from being input to concrete.Further, it is possible to provide a heat storage air-conditioning system that is excellent in energy saving that enables heat storage operation with the minimum power consumption with respect to the target heat storage amount, and that can perform heat storage operation with low temperature distribution and high comfort.
[0172]
Moreover, the thermal storage air conditioning system which can perform the thermal storage operation according to the air-conditioning load can be provided.
[0173]
Moreover, the thermal storage air conditioning system which can obtain uniform temperature distribution inside concrete can be provided.
[0174]
In addition, heat storage that can prevent excessive energy input to concrete in the section that has reached the target heat storage amount and increase the amount of energy input to the concrete in the section that requires heat storage energy that has not reached the target heat storage amount An air conditioning system can be provided.
[0175]
Moreover, the thermal storage air conditioning system which can embed the polybutene pipe branched in the concrete according to the direction and can perform a thermal storage operation according to the air conditioning load which changes with directions can be provided.
[0176]
Moreover, the thermal storage air-conditioning system which can embed a polybutene pipe in concrete according to the room allocation of a house, and can perform the efficient thermal storage operation according to the air-conditioning load of each room can be provided.
[0177]
In addition, heat storage air-conditioning that can partition concrete under the floor into several sections with heat insulating material and suppress movement between each section with different calorific values depending on each section according to the air conditioning load on the floor, and can be reliably reflected in the air conditioning of the floor space Can provide a system.
[0178]
Moreover, the thermal storage air-conditioning system which can grasp | ascertain the thermal storage state of the concrete of each division and can perform the thermal storage operation according to the thermal storage state of the concrete of each division can be provided.
[0179]
Also, by determining the target heat storage from the indoor temperature change on the previous day, the outside air temperature change, and the outside air temperature difference between the current time and the same time on the previous day, and performing the heat storage operation based on the target heat storage amount, excess heat storage energy is input. Can be provided.
[0180]
Moreover, the heat storage air-conditioning system which can prevent the input of excess heat storage energy can be provided by determining the target heat storage amount from the date and time information, the direction of each room, the use, etc., and performing the heat storage operation based on the target heat storage amount.
[0181]
In addition, it is possible to provide a heat storage air-conditioning system that can determine the target heat storage amount from the weather information of the next day, the direction of each room, the use, and the like, and can input the heat storage energy corresponding to the air conditioning load of the next day.
[0182]
Moreover, the thermal storage air conditioning system which can perform the thermal storage driving | operation with high comfort to a resident | resident can be provided by controlling the amount of thermal storage according to a resident's liking.
[0183]
In addition, the target heat storage amount can be determined from the weather information of the next day, the direction and use of each room, etc., and heat storage energy suitable for the air conditioning load of the next day can be input, and the heat storage amount is matched to the residents' preferences using a personal computer. This makes it possible to provide a heat storage air conditioning system that can perform a heat storage operation with high comfort for residents and that does not require a dedicated controller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control flowchart of the heat storage air conditioning system.
FIG. 3 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a control flowchart of the heat storage air conditioning system.
FIG. 5 is a schematic view of a heat storage air conditioning system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a control flowchart of the heat storage air conditioning system.
FIG. 7 is a schematic view of a heat storage air conditioning system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a control flowchart of the heat storage air conditioning system.
FIG. 10 is a schematic view of a heat storage air-conditioning system according to
FIG. 11 is a control flowchart of the heat storage air conditioning system.
FIG. 12 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic diagram of a heat storage air-conditioning system according to
FIG. 15 is a schematic diagram of a heat storage air-conditioning system according to
FIG. 16 is a schematic view of a heat storage air conditioning system according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a control control flowchart of the heat storage air conditioning system.
FIG. 18 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system according to a twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a schematic view of a heat storage air conditioning system according to Example 13 of the present invention.
FIG. 20 is a schematic diagram of a heat storage air conditioning system according to a fourteenth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a schematic view of a heat storage air-conditioning system according to
FIG. 22 is a schematic diagram of a conventional heat storage air conditioning system.
[Explanation of symbols]
1 Housing
2 Polybutene pipe
2a-d Polybutene pipe
3 Heat pump chiller
4 Pump
5 First temperature sensor
6 Second temperature sensor
7 First microcomputer
8 Second microcomputer
9 Third microcomputer
10 Third temperature sensor
11 Fourth temperature sensor
12 Fourth microcomputer
13 Fifth temperature sensor
14 Fifth microcomputer
15 Branch header
16 Join header
17a-d Solenoid valve
18a-d Sixth temperature sensor
19 Sixth microcomputer
20 Seventh microcomputer
21 Eighth microcomputer
22a-d room
23 Ninth microcomputer
24 Tenth microcomputer
25 Eleventh microcomputer
26 Twelfth microcomputer
27 13th Microcomputer
28 Fourteenth microcomputer
29 Fifteenth microcomputer
30 16th microcomputer
31 First display
32 Control unit
33 Second display
34 Telephone line
35 PC
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