JP5703746B2 - Water supply system - Google Patents
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Description
本発明は、ボイラ装置へ補給水を補給する給水システムに関する。 The present invention relates to a water supply system for supplying make-up water to a boiler device.
従来、給水タンクへ補給する補給水をヒートポンプにより加温する蒸気発生システムが知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, a steam generation system that heats makeup water to be replenished to a water supply tank by a heat pump is known (see Patent Document 1).
特許文献1に記載の蒸気発生システムでは、蒸気ボイラの負荷率が高くなり、給水タンク内に貯留された補給水の水位が所定水位を下回ると、給水タンクへの補給水の給水を開始すると共に、この補給水をヒートポンプにより加温する。また、特許文献1に記載の蒸気発生システムでは、蒸気ボイラの負荷率が低くなり、水位が所定水位を上回ると、給水タンクへの補給水の給水を停止すると共に、ヒートポンプによる加温を停止する。 In the steam generation system described in Patent Document 1, when the load factor of the steam boiler becomes high and the level of makeup water stored in the feed water tank falls below a predetermined water level, supply of makeup water to the feed water tank is started. The replenishing water is heated with a heat pump. Further, in the steam generation system described in Patent Document 1, when the load factor of the steam boiler becomes low and the water level exceeds a predetermined water level, the supply of makeup water to the water supply tank is stopped and the heating by the heat pump is stopped. .
上述した蒸気発生システムでは、給水タンクに給水される補給水の流量が一定である。このため、ヒートポンプにおいて、凝縮器の熱交換量が下がると、ヒートポンプの負荷率は低下する。この負荷率が一定以下になると、ヒートポンプのCOP(エネルギー消費効率)は急激に低下する。 In the steam generation system described above, the flow rate of makeup water supplied to the water supply tank is constant. For this reason, in the heat pump, when the heat exchange amount of the condenser decreases, the load factor of the heat pump decreases. When this load factor becomes a certain value or less, the COP (energy consumption efficiency) of the heat pump rapidly decreases.
従って、本発明は、ヒートポンプの熱エネルギーを有効に利用することができる給水システムを提供することにある。 Therefore, this invention is providing the water supply system which can utilize the thermal energy of a heat pump effectively.
本発明は、補給水を貯留する給水タンクと、前記給水タンクに補給水を補給する補給水ラインと、前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、前記補給水ラインを介して補給水を前記給水タンクに向けて流通させる補給水流通手段と、冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプと、前記補給水ラインを流通する補給水と前記ヒートポンプを流通する冷媒とを熱交換する熱交換器と、前記給水タンクの水位を目標水位とするため、前記目標水位よりも低い第1の水位と前記目標水位よりも高い第2の水位との間において、前記ヒートポンプの負荷率が許容最大負荷率と許容最小負荷率との間に保たれるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記給水タンクの水位が前記目標水位から減少した場合には、前記ヒートポンプの負荷率が増加するように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御し、また、前記給水タンクの水位が前記目標水位から増加した場合には、前記ヒートポンプの負荷率が減少するように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する給水システムに関する。
また、本発明は、補給水を貯留する給水タンクと、前記給水タンクに補給水を補給する補給水ラインと、前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、前記補給水ラインを介して補給水を前記給水タンクに向けて流通させる補給水流通手段と、冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプと、前記補給水ラインを流通する補給水と前記ヒートポンプを流通する冷媒とを熱交換する熱交換器と、前記給水タンクの水位を目標水位とするため、前記目標水位よりも低い第1の水位と前記目標水位よりも高い第2の水位との間において、前記ヒートポンプの負荷率が許容最大負荷率と許容最小負荷率との間に保たれるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記給水タンクの水位が前記目標水位よりも高く且つ前記第2の水位よりも低い第3の水位を下回る場合には、補給水を前記給水タンクに向けて流通させるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御すると共に、前記熱交換器に補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を開始し、また、前記給水タンクの水位が前記第2の水位を上回る場合には、前記熱交換器に補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を停止させた後に、補給水を前記給水タンクに向けて流通させないように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する給水システムに関する。
The present invention includes a water supply tank for storing make-up water, a make-up water line for supplying make-up water to the water supply tank, a water supply line for making up make-up water from the water supply tank toward the boiler device, and the make-up water line. Supply water circulation means for circulating makeup water to the feed water tank, a heat pump for recovering waste heat via the refrigerant, makeup water flowing through the makeup water line, and refrigerant circulating through the heat pump. In order to set the water level of the heat exchanger to be exchanged and the water level of the water supply tank as the target water level, the load factor of the heat pump between the first water level lower than the target water level and the second water level higher than the target water level Control means for controlling the flow rate of make-up water in the make-up water flow means so that is maintained between the allowable maximum load factor and the allowable minimum load factor ,
When the water level of the water supply tank decreases from the target water level, the control means controls the flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so that the load factor of the heat pump increases, and the water supply The present invention relates to a water supply system that controls the flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so that the load factor of the heat pump decreases when the water level of a tank increases from the target water level .
The present invention also provides a water supply tank for storing make-up water, a make-up water line for supplying make-up water to the water supply tank, a water supply line for making up make-up water from the water supply tank toward the boiler device, and the make-up water Supply water distribution means for distributing makeup water through the line toward the water supply tank, a heat pump for recovering waste heat through the refrigerant, makeup water flowing through the makeup water line, and a refrigerant circulating through the heat pump Between the first water level lower than the target water level and the second water level higher than the target water level so that the water level of the heat exchanger and the water level of the water supply tank are the target water level. Control means for controlling the flow rate of make-up water in the make-up water flow means so that the load factor is maintained between the allowable maximum load rate and the allowable minimum load rate, and the control means includes the When the water level of the water tank is higher than the target water level and lower than the third water level lower than the second water level, replenishment in the make-up water circulation means is made to circulate make-up water toward the water supply tank. While controlling the flow rate of water and starting the operation of the heat pump in a state where makeup water is flowing through the heat exchanger, and when the water level of the water supply tank is higher than the second water level, Control the flow rate of the makeup water in the makeup water circulation means so that the makeup water is not circulated toward the water supply tank after the operation of the heat pump is stopped while the makeup water is circulating in the heat exchanger. It relates to a water supply system.
また、本発明は、補給水を貯留する給水タンクと、前記給水タンクに補給水を補給する補給水ラインと、前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、前記補給水ラインを介して補給水を前記給水タンクに向けて流通させる補給水流通手段と、内部を流通する冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプであって、前記ヒートポンプの内部を流通する冷媒と前記補給水ラインを流通する補給水とを熱交換するヒートポンプと、前記給水タンクの水位を目標水位とするため、前記目標水位よりも低い第1の水位と前記目標水位よりも高い第2の水位との間において、前記ヒートポンプの負荷率が許容最大負荷率と許容最小負荷率との間に保たれるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記給水タンクの水位が前記目標水位から減少した場合には、前記ヒートポンプの負荷率が増加するように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御し、また、前記給水タンクの水位が前記目標水位から増加した場合には、前記ヒートポンプの負荷率が減少するように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する給水システムに関する。The present invention also provides a water supply tank for storing make-up water, a make-up water line for supplying make-up water to the water supply tank, a water supply line for making up make-up water from the water supply tank toward the boiler device, and the make-up water A replenishment water distribution means for distributing replenishment water to the water supply tank via a line; and a heat pump for recovering waste heat via a refrigerant flowing inside, wherein the refrigerant and the replenishment flow through the heat pump. A heat pump that exchanges heat with makeup water that circulates in the water line, and a first water level that is lower than the target water level and a second water level that is higher than the target water level in order to set the water level of the water supply tank as the target water level. Control means for controlling the flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so that the load factor of the heat pump is maintained between the allowable maximum load factor and the allowable minimum load factor. And when the water level of the water supply tank decreases from the target water level, the control means controls the flow rate of the makeup water in the makeup water circulation means so that the load factor of the heat pump increases. The present invention relates to a water supply system that controls the flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so that the load factor of the heat pump decreases when the water level of the water supply tank increases from the target water level.
また、本発明は、補給水を貯留する給水タンクと、前記給水タンクに補給水を補給する補給水ラインと、前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、前記補給水ラインを介して補給水を前記給水タンクに向けて流通させる補給水流通手段と、内部を流通する冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプであって、前記ヒートポンプの内部を流通する冷媒と前記補給水ラインを流通する補給水とを熱交換するヒートポンプと、前記給水タンクの水位を目標水位とするため、前記目標水位よりも低い第1の水位と前記目標水位よりも高い第2の水位との間において、前記ヒートポンプの負荷率が許容最大負荷率と許容最小負荷率との間に保たれるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記給水タンクの水位が前記目標水位よりも高く且つ前記第2の水位よりも低い第3の水位を下回る場合には、補給水を前記給水タンクに向けて流通させるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御すると共に、前記補給水ラインに補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を開始し、また、前記給水タンクの水位が前記第2の水位を上回る場合には、前記補給水ラインに補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を停止させた後に、補給水を前記給水タンクに向けて流通させないように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する給水システムに関する。The present invention also provides a water supply tank for storing make-up water, a make-up water line for supplying make-up water to the water supply tank, a water supply line for making up make-up water from the water supply tank toward the boiler device, and the make-up water A replenishment water distribution means for distributing replenishment water to the water supply tank via a line; and a heat pump for recovering waste heat via a refrigerant flowing inside, wherein the refrigerant and the replenishment flow through the heat pump. A heat pump that exchanges heat with makeup water that circulates in the water line, and a first water level that is lower than the target water level and a second water level that is higher than the target water level in order to set the water level of the water supply tank as the target water level. Control means for controlling the flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so that the load factor of the heat pump is maintained between the allowable maximum load factor and the allowable minimum load factor. And when the water level of the water supply tank is lower than a third water level that is higher than the target water level and lower than the second water level, the control means distributes make-up water toward the water supply tank. And controlling the flow rate of the makeup water in the makeup water circulation means, starting the operation of the heat pump with the makeup water flowing through the makeup water line, and the water level of the feed water tank When the water level exceeds 2, the supply of the makeup water is performed so that the makeup water is not circulated toward the water supply tank after the operation of the heat pump is stopped while the makeup water is circulating in the makeup water line. The present invention relates to a water supply system for controlling a circulation amount of makeup water in the means.
また、前記給水システムの前記制御手段は、前記給水タンクの水位が前記第1の水位を下回る場合には、前記給水タンクの水位が前記目標水位よりも低く且つ前記第1の水位よりも高い第4の水位に達するまでの間、補給水が前記給水タンクに向けて最大流通量で流通するように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御することが好ましい。 Further, the control means of the water supply system is configured such that when the water level of the water supply tank is lower than the first water level, the water level of the water supply tank is lower than the target water level and higher than the first water level. It is preferable to control the flow rate of the makeup water in the makeup water circulation means so that the makeup water flows in the maximum circulation amount toward the water supply tank until the water level reaches 4.
本発明によれば、ヒートポンプの熱エネルギーを有効に利用することができる給水システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the water supply system which can utilize the thermal energy of a heat pump effectively can be provided.
以下、本発明の給水システムをボイラシステムに適用した実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態のボイラシステム100を示す概略構成図である。図1に示すように、本実施形態のボイラシステム100は、軟水化装置110と、脱酸素装置120と、給水タンク130と、蒸気ボイラ140と、熱交換器150と、ヒートポンプ160と、を備える。また、本実施形態のボイラシステム100は、流量計170と、補給水流通手段としての補給水バルブ171と、温度計172及び173と、水位計174と、制御手段としての制御部180と、を備える。更に、本実施形態のボイラシステム100は、補給水ラインL110と、給水ラインL120と、冷媒循環ラインL130と、を備える。
Hereinafter, an embodiment in which a water supply system of the present invention is applied to a boiler system will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a
なお、「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。また、本実施形態では、補給水ラインL110及び給水ラインL120を流通する水を総称して「補給水W1」という。 The “line” is a general term for a line capable of fluid flow such as a flow path, a path, and a pipeline. Moreover, in this embodiment, the water which distribute | circulates the supplementary water line L110 and the water supply line L120 is named generically, and the "supplementary water W1" is called.
軟水化装置110は、原水タンク(不図示)から供給される原水の硬度分を除去して、軟化水を生成する装置である。
The
脱酸素装置120は、軟水化装置110で生成された補給水W1(軟化水)に含まれる溶存酸素を除去する装置である。
The
給水タンク130は、補給水W1を貯留するタンクである。給水タンク130には、補給水ラインL110が接続されている。補給水W1は、補給水ラインL110を介して給水タンク130に補給される。また、給水タンク130は、給水ラインL120を介して蒸気ボイラ140と接続されている。給水タンク130に貯留された補給水W1は、蒸気ボイラ140に設けられた給水ポンプ(不図示)により給水ラインL120を介して蒸気ボイラ140に供給される。
The
給水タンク130には、水位計174が設けられている。水位計174は、給水タンク130に貯留されている補給水W1の水位を計測する装置である。水位計174は、制御部180と電気的に接続されている。水位計174は、計測した補給水W1の水位に関する情報(信号)を制御部180に送信する。なお、後述するように、給水タンク130に貯留される補給水W1の水位は、HH、H、Hd、M、Ld、L、LLの7段階に区分される。
A
補給水ラインL110は、給水タンク130に補給水W1を供給するラインである。補給水ラインL110は、給水タンク130において、補給水W1の流入側に接続される。補給水ラインL110の一部は、熱交換器150(後述)の内部における水流路L1を構成する。
The makeup water line L110 is a line that supplies the makeup water W1 to the
補給水ラインL110の計測点J1には、流量計170が設けられている。計測点J1は、脱酸素装置120と補給水バルブ171との間に位置している。流量計170は、補給水ラインL110を流通する補給水W1の流量を計測する装置である。流量計170は、制御部180と電気的に接続されている。流量計170は、計測点J1で計測した補給水W1の流量FL1に関する情報(信号)を制御部180に送信する。
A
補給水ラインL110には、補給水バルブ171が設けられている。補給水バルブ171は、脱酸素装置120と熱交換器150との間に設けられている。補給水バルブ171は、補給水ラインL110を流通する補給水W1の流量を制御するバルブである。補給水バルブ171は、制御部180と電気的に接続されている。補給水バルブ171の弁開度は、制御部180から送信されるバルブ運転信号により調節される。補給水バルブ171の弁開度は、開状態(弁開度100%)から閉状態(弁開度0%)までの間で無段階に調節することができる。
A
補給水ラインL110の計測点J2には、温度計172が設けられている。計測点J2は、補給水バルブ171と熱交換器150との間に位置している。計測点J2は、熱交換器150の近傍に位置することが好ましい。温度計172は、熱交換器150を通過する前の補給水W1の温度TS1(熱交換器150の入口温度)を計測する装置である。温度計172は、制御部180と電気的に接続されている。温度計172は、計測点J2で計測した補給水W1の温度TS1に関する情報(信号)を制御部180に送信する。
A
補給水ラインL110の計測点J3には、温度計173が設けられている。計測点J3は、熱交換器150と給水タンク130との間に位置している。計測点J3は、熱交換器150の近傍に位置することが好ましい。温度計173は、熱交換器150を通過した後の補給水W1の温度TS2(熱交換器150出口温度)を計測する装置である。温度計173は、制御部180と電気的に接続されている。温度計173は、計測点J3で計測した補給水W1の温度TS2に関する情報(信号)を制御部180に送信する。
A
蒸気ボイラ140は、給水ラインL120を介して補給された補給水W1を加熱して蒸気を生成するボイラであり、貫流ボイラからなる。蒸気ボイラ140で生成された蒸気は、この蒸気を動力源又は熱源とする蒸気使用設備(不図示)に供給される。蒸気ボイラ140は、給水ラインL120と接続する給水ポンプ(不図示)を備える。
The
給水ラインL120は、給水タンク130から蒸気ボイラ140に向けて補給水W1を供給するラインである。
The water supply line L120 is a line that supplies makeup water W1 from the
熱交換器150は、補給水ラインL110を流通する補給水W1と、ヒートポンプ160と接続された冷媒循環ラインL130(後述)を流通する冷媒W2と、を熱交換する装置である。熱交換器150の内部には、補給水ラインL110の一部を構成する水流路L1と、冷媒循環ラインL130に接続された冷媒流路L2とが、互いに混ざることがないように近接して配置されている。
The
ヒートポンプ160の運転時において、補給水ラインL110を流通する補給水W1は、熱交換器150の水流路L1を通過したときに、熱交換器150の冷媒流路L2を流通する冷媒W2の放熱により加温される。加温された補給水W1は、補給水ラインL110を介して給水タンク130に供給される。一方、冷媒循環ラインL130を流通する冷媒W2は、熱交換器150を通過したときに、熱交換器150の水流路を流通する補給水W1に放熱することにより冷却される。冷却された冷媒W2は、冷媒循環ラインL130を介してヒートポンプ160の凝縮器(後述)に供給される。
During operation of the
冷媒循環ラインL130は、熱交換器150の冷媒流路L2と、ヒートポンプ160の凝縮器と熱交換する冷媒流路(不図示)とを環状に接続するラインである。
The refrigerant circulation line L130 is a line that annularly connects the refrigerant flow path L2 of the
ヒートポンプ160は、内部冷媒(不図示)を介して、外部の熱源(不図示の空調機や食品機械等の各種の冷却器)で発生した熱(廃熱)を回収する装置である。ヒートポンプ160は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器(いずれも不図示)を備える。圧縮機は、気体の内部冷媒を圧縮し、高温・高圧にして凝縮器に送り出す。凝縮器は、内部冷媒の熱を冷媒W2に放出して、内部冷媒を冷却(液化)する。冷媒W2は、内部冷媒の放熱により温水となる。膨張弁は、内部冷媒の圧力を下げて、内部冷媒の温度を低下させる。蒸発器は、内部冷媒を熱源水W3により加温して蒸発(気化)させる。熱源水W3は、内部冷媒への放熱により冷水となる。
The
ヒートポンプ160の蒸発器には、熱源水供給ラインL140と、熱源水戻しラインL150とが接続されている。熱源水供給ラインL140は、熱源からの熱源水W3が流通するラインである。熱源水戻しラインL150は、熱源に戻る熱源水W3が流通するラインである。
A heat source water supply line L140 and a heat source water return line L150 are connected to the evaporator of the
なお、ヒートポンプ160の蒸発器に供給される熱源としては、熱源水W3とする水熱源式であれば、特定の構成に限定されない。熱源水W3は、ヒートポンプ160の熱源となる水である。熱源水W3としては、工業用水、井戸水、水道水だけでなく、ヒートポンプ160の蒸発器に対して腐食、スケール付着等による寿命や効率の低下を発生させない水質であれば、種々の装置の排水を用いることができる。また、ヒートポンプ160は、熱源を空気熱源とする空気熱源式のものであってもよく、特定の方式に限定されない。
The heat source supplied to the evaporator of the
ヒートポンプ160は、制御部180と電気的に接続されている。ヒートポンプ160の運転は、制御部180から送信されるHP運転信号により制御される。ヒートポンプ160は、HP運転信号が「ON」になると運転を開始する。また、ヒートポンプ160は、運転信号が「OFF」になると運転を停止する。
The
制御部180は、ボイラシステム100において、給水タンク130へ供給する補給水W1の流量及びヒートポンプ160の動作を制御する制御装置である。制御部180は、各種の演算処理を実行する中央処理装置と、取得した水位に関する情報、補給水流量制御プログラム、補給水温度制御プログラム等を記憶する記憶部と、時間を計測するタイマー部と、制御部180と接続された各機器との間で通信を行なう入出力部とを備える(いずれも不図示)。図1に示す破線は、制御部180と各計測装置及び制御対象装置との電気的な接続の経路を示す。
The
制御部180は、給水タンク130の水位を目標水位M(後述)とするため、水位Lと水位Hとの間において、ヒートポンプ160の負荷率αが許容最大負荷率αmaxと許容最小負荷率αminとの間に保たれるように補給水バルブ171を制御する。以下、この制御を適宜に「補給水流量制御」という。
Since the
上述したヒートポンプ160の負荷率αは、以下の式(1)により算出することができる。
負荷率α(%)=Q1/Q0・・・式(1)
ただし、Q1:熱交換器150の熱交換量、Q0:ヒートポンプ160の加温能力である。
The load factor α of the
Load factor α (%) = Q1 / Q0 (1)
However, Q1: heat exchange amount of the
熱交換器150の熱交換量Q1は、以下の式(2)により算出することができる。
Q1=ρCV(TS2−TS1)・・・式(2)
ただし、ρ:補給水W1の密度、C:補給水W1の比熱、V:補給水W1の流量、TS1:熱交換器150の入口温度、TS2:熱交換器150の出口温度である。
The heat exchange amount Q1 of the
Q1 = ρCV (TS2−TS1) (2)
Where ρ: density of make-up water W1, C: specific heat of make-up water W1, V: flow rate of make-up water W1, TS1: inlet temperature of
ここで、補給水W1の密度ρ及び比熱Cは、温度により異なる物性値である。入口温度TS1は、温度計172により計測され、出口温度TS2は、温度計173により計測される。流量V(FL1)は、流量計170により計測される。
Here, the density ρ and the specific heat C of the makeup water W1 are different physical property values depending on the temperature. The inlet temperature TS1 is measured by the
従って、制御部180は、補給水バルブ171の弁開度を調節して、熱交換器150に流通する補給水W1の流量Vを変化させることにより、ヒートポンプ160の負荷率αを制御することができる。
Therefore, the
また、制御部180は、補給水バルブ171を介して補給水W1の流通を制御すると共に、ヒートポンプ160により補給水W1の水温を制御する。以下、この制御を適宜に「補給水水温制御」という。
The
次に、制御部180による補給水流通制御について説明する。図2は、制御部180が補給水流通制御を行なう場合の動作タイミングを示すタイムチャートである。
Next, makeup water flow control by the
本実施形態では、図2に示すように、給水タンク130に貯留される補給水W1の水位を、水位の高い方から順に、HH、H、Hd、M、Ld、L、LLの7段階に区分している。給水タンク130における補給水W1の水位は、水位計174により計測され、制御部180に送信される。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the water level of the makeup water W1 stored in the
図2において、水位Mは、給水タンク130に貯留される補給水W1の目標水位である。水位Lは、目標水位Mよりも低い第1の水位である。水位Hは、目標水位Mよりも高い第2の水位である。水位Hdは、目標水位Mよりも高く且つ水位Hよりも低い第3の水位である。水位Ldは、水位Mよりも低く且つ水位Lよりも高い第4の水位である。
In FIG. 2, the water level M is the target water level of the makeup water W <b> 1 stored in the
水位LL及び水位HHは、いずれも警戒水位である。水位LLは、水位Lよりも低い水位である。また、水位HHは、水位Hよりも高い水位である。制御部180は、給水タンク130の水位が水位HHに達した場合には、警報を発する。また、制御部180は、給水タンク130の水位が水位LLに達した場合には、警報を発すると共に、ボイラシステム100を緊急停止させる。
The water level LL and the water level HH are both alert water levels. The water level LL is a water level lower than the water level L. The water level HH is higher than the water level H. The
制御部180は、所定の時間間隔で、水位計174から補給水W1の水位Wに関する情報を取得し、内部の記憶部に記憶する。制御部180は、補給水W1の水位Wに関する情報を取得する度に、前回取得した水位Wに関する情報を更新する。また、制御部180は、前回取得した水位Wと、今回取得した水位Wとを比較することにより、給水タンク130の水位が増加したか又は減少したかを判定する。
The
制御部180は、補給水流量制御において、給水タンク130の水位が目標水位Mとなるように、水位Lと水位Hとの間において、補給水バルブ171の弁開度をDh%〜Dl%の範囲で調節する。Dh%は、ヒートポンプ160の負荷率αが許容最大負荷率αmax(100%)となる弁開度である。
In the makeup water flow rate control, the
また、Dl%は、ヒートポンプ160の負荷率αが許容最小負荷率αmin(例えば、55%)となる弁開度である。ヒートポンプ160の負荷率αが許容最小負荷率αmin以下になると、ヒートポンプ160のCOPが急激に低下する。D%は、ヒートポンプ160の負荷率αが許容最大負荷率αmax(100%)〜許容最小負荷率αmin(55%)のほぼ中間となる弁開度である。
Dl% is a valve opening at which the load factor α of the
なお、本実施形態では、許容最大負荷率αmax(100%)、許容最小負荷率αmin(55%)として説明するが、これらの負荷率は一例であり、これに限定されない。 In the present embodiment, the maximum allowable load factor αmax (100%) and the minimum allowable load factor αmin (55%) will be described. However, these load factors are merely examples, and the present invention is not limited thereto.
制御部180は、給水タンク130の水位が水位Hdから水位Ldまでの間は、補給水バルブ171に弁開度Dl%〜Dh%のバルブ運転信号を送信する。
The
また、制御部180は、給水タンク130の水位が目標水位Mから減少した場合には、補給水バルブ171に弁開度Dh%〜Dl%の範囲で現在の弁開度より大きいバルブ運転信号を送信する。これにより、ヒートポンプ160の負荷率αが増加すると共に、給水タンク130の水位は、目標水位Mに近づく。
In addition, when the water level of the
また、制御部180は、給水タンク130の水位が目標水位Mから増加した場合には、補給水バルブ171に弁開度Dh%〜Dl%の範囲で現在の弁開度より小さいバルブ運転信号を送信する。これにより、ヒートポンプ160の負荷率αが減少すると共に、給水タンク130の水位は、目標水位Mに近づく。
In addition, when the water level of the
このように、制御部180は、給水タンク130の水位を目標水位Mとするため、水位Lと水位Hとの間において、ヒートポンプ160の負荷率αが許容最大負荷率αmax(100%)〜許容最小負荷率αmin(55%)までの範囲に保たれるように、補給水バルブ171の弁開度をDh%〜Dl%の範囲で調節する。
Thus, since the
また、制御部180は、蒸気ボイラ140の負荷率が高くなり、給水タンク130の水位が水位Lを下回る場合には、給水タンク130の水位が水位Ldに達するまでの間、補給水W1が給水タンク130に向けて最大流通量で流通するように、補給水バルブ171の弁開度を100%とする。このように、給水タンク130の水位が水位Lから減少した場合には、補給水バルブ171の弁開度を100%とすることにより、ヒートポンプ160の負荷率αを100%とすることができる。
Further, when the load factor of the
なお、補給水バルブ171の弁開度を100%とした場合には、給水タンク130に供給される補給水W1の流量が増えるため、補給水W1の温度はやや低くなる。しかし、給水タンク130に弁開度100%で補給水W1を供給することにより、補給水W1の水位が警戒水位(水位LL)まで減少して、ボイラシステム100が緊急停止する可能性を少なくすることができる。
When the opening degree of the
一方、制御部180は、蒸気ボイラ140の負荷率が低くなり、給水タンク130の水位が水位Hを上回る場合には、水位Hd未満となるまで、補給水バルブ171の弁開度を0%とする。このように、給水タンク130の水位が水位Hを上回る場合には、補給水バルブ171の弁開度を0%とすることにより、ヒートポンプ160の負荷率αを0%とすることができる。
On the other hand, when the load factor of the
なお、上述した各水位の判定においては、水位計174で計測された計測値と、水位の設定値(例えば、目標水位M)とが一致するか否かを判定するようにしてもよいし、水位の設定値にプラスマイナス数%程度の許容範囲を設けておき、計測値がこの許容範囲に入るか否かを判定するようにしてもよい。
In the determination of each water level described above, it may be determined whether or not the measurement value measured by the
次に、図3に示すフローチャートに従って、上述した補給水W1の流量を制御する場合の処理手順について説明する。図3に示すフローチャートの制御は、記憶部(不図示)に記憶された補給水流通制御プログラムに基づいて、制御部180により実行される。また、図3に示すフローチャートの制御は、ボイラシステム100の運転中において、所定の時間間隔で周期的に実行される。
Next, a processing procedure in the case of controlling the flow rate of the makeup water W1 described above will be described according to the flowchart shown in FIG. The control of the flowchart shown in FIG. 3 is executed by the
ステップST101において、制御部180は、水位計174から給水タンク130に貯留されている補給水W1の水位Wを取得する。
In step ST101, the
ステップST102において、制御部180は、水位Wが水位L〜水位Hの範囲か否かを判定する。このステップST102において、制御部180により、水位Wが水位L〜水位Hの範囲である(YES)と判定された場合には、処理はステップST103へ移行する。また、制御部180により、水位Wが水位L〜水位Hの範囲でない(NO)と判定された場合には、処理はステップST104へ移行する。
In step ST102, the
ステップST103において、制御部180は、図2に示すように、水位Wに応じて、補給水バルブ171に弁開度Dh%〜Dl%のバルブ運転信号を送信する。例えば、制御部180は、水位Wが目標水位Mである場合、水位Hdから減少した場合、又は水位Wが水位Ldから増加した場合には、補給水バルブ171に弁開度D%のバルブ運転信号を送信する。また、制御部180は、水位Wが目標水位Mから増加した場合には、補給水バルブ171に弁開度Dl%のバルブ運転信号を送信する。また、制御部180は、水位Wが目標水位Mから減少した場合には、補給水バルブ171に弁開度Dh%のバルブ運転信号を送信する。なお、本実施形態では、制御部180による弁開度の制御を分かり易くするために、弁開度Dh%、D%、Dl%を用いて説明した。これに限らず、水位Wに応じて、弁開度がDh%〜Dl%の範囲で線形的に制御される構成としてもよい。ステップST103の処理を実行した後、制御部180は、本フローチャートの処理を終了する。
In step ST103, as shown in FIG. 2, the
一方、図3に示すステップST104において、制御部180は、水位Wが水位Lを下回るか否かを判定する。このステップST104において、制御部180により、水位Wが水位Lを下回る(YES)と判定された場合には、処理はステップST105へ移行する。また、制御部180により、水位Wが水位Lを下回っていない(NO)と判定された場合には、処理はステップST106へ移行する。
On the other hand, in step ST <b> 104 shown in FIG. 3, the
ステップST105において、制御部180は、補給水バルブ171に弁開度100%のバルブ運転信号を送信する。ステップST105の処理を実行した後、制御部180は、本フローチャートの処理を終了する。
In step ST105, the
一方、ステップST106において、制御部180は、水位Wが水位Hを上回る(水位Hの場合を含む)か否かを判定する。このステップST106において、制御部180により、水位Wが水位Hを上回る(YES)と判定された場合には、処理はステップST107へ移行する。また、制御部180により、水位Wが水位Hを上回っていない(NO)と判定された場合には、処理はステップST108へ移行する。
On the other hand, in step ST106, the
ステップST107において、制御部180は、補給水バルブ171に弁開度0%のバルブ運転信号を送信する。ステップST107の処理を実行した後、制御部180は、本フローチャートの処理を終了する。
In step ST107, the
また、ステップST108において、制御部180は、水位Wが水位LL又は水位HHに達したか否か(水位Wが水位LLを下回る又は水位Wが水位HHを上回る)を判定する。このステップST108において、制御部180により、水位Wが水位LL又は水位HHに達したと(YES)と判定された場合には、処理はステップST109へ移行する。また、制御部180により、水位Wが水位LL又は水位HHに達していない(NO)と判定された場合には、本フローチャートの処理を終了する。
In step ST108,
ステップST109において、制御部180は、警報を発する。このとき、制御部180は、水位Wが水位LLに達している場合には、警報を発すると共に、ボイラシステム100を緊急停止させる(緊急停止処理)。ステップST109の処理を実行した後、制御部180は、本フローチャートの処理を終了する。
In step ST109, the
次に、制御部180による補給水水温制御について説明する。図4は、制御部180が補給水水温制御を行なう場合の動作タイミングを示すタイムチャートである。
Next, the makeup water temperature control by the
本実施形態において、制御部180は、給水タンク130の水位が水位Hdより減少したときに、給水タンク130へ補給水W1の補給を開始する。そして、制御部180は、補給水ラインL110に補給水W1が流通している間に、ヒートポンプ160の運転を開始する。これにより、給水タンク130に供給される補給水W1を、ヒートポンプ160により加温することができる。
In the present embodiment, the
なお、給水タンク130の水位が水位Hを上回る場合には、補給水バルブ171の弁開度が0%となる可能性がある。そのため、制御部180は、給水タンク130の水位が水位Hを上回る場合には、ヒートポンプ160の運転を停止する。また、給水タンク130の水位が水位Lから減少した場合には、水位が水位LLに達して、緊急停止する可能性がある。そのため、制御部180は、給水タンク130の水位が水位Lから減少した場合には、ヒートポンプ160の運転を停止する。
When the water level of the
図4において、バルブ運転信号「ON」は、補給水バルブ171に弁開度Dh%〜Dl%のバルブ運転信号を送信した場合を示している。なお、バルブ運転信号「ON」には、補給水バルブ171に弁開度100%のバルブ運転信号を送信した場合が含まれていてもよい。また、バルブ運転信号「OFF」は、補給水バルブ171に弁開度0%のバルブ運転信号を送信した場合を示している。
In FIG. 4, the valve operation signal “ON” indicates a case where a valve operation signal having a valve opening degree Dh% to Dl% is transmitted to the
制御部180は、バルブ運転信号を「ON」としてから時間T1が経過した時点でHP運転信号を「ON」とする。時間T1は、補給水バルブ171を開状態としてから、熱交換器150の水流路L1に補給水W1が流通するのに要する時間である。時間T1は、例えば、熱交換器150の水流路L1に実際に補給水W1が流通させて時間を計測するか、或いは、配管の口径や長さ、単位時間当たりの流量等に基づいてシミュレーションを実施することにより取得することができる。
The
このように、先にバルブ運転信号を「ON」にしてから時間T1が経過した時点でHP運転信号を「ON」にすることにより、熱交換器150に補給水W1が流通している状態でヒートポンプ160の運転を開始することができる。この場合、熱交換器150を流通する補給水W1は、ヒートポンプ160により加温される。
As described above, when the time T1 elapses after the valve operation signal is turned “ON” first, the HP operation signal is turned “ON”, so that the makeup water W1 is flowing through the
一方、制御部180は、給水タンク130の水位が水位Hから増加した場合には、HP運転信号を「OFF」にする。これによりヒートポンプ160において、圧縮機等の動作が停止する。ヒートポンプ160は、運転信号をOFFにしても、圧縮機を停止させるまでに一定の時間が必要となる。この間は、実質的にヒートポンプ160の運転が継続する。
On the other hand, when the water level of the
このため、制御部180は、HP運転信号を「OFF」にしてから時間T2が経過した時点でバルブ運転信号を「OFF」にする。時間T2は、圧縮機を停止するのに要する時間である。時間T2は、実際に圧縮機を停止するのに要する時間を計測することにより取得することができる。
For this reason, the
このように、先にHP運転信号を「OFF」にしてから時間T2が経過した時点でバルブ運転信号を「OFF」にすることにより、熱交換器150に補給水W1が流通している状態でヒートポンプ160の運転を停止させることができる。
As described above, when the time T2 elapses after the HP operation signal is turned “OFF” first, the valve operation signal is turned “OFF”, so that the makeup water W1 is flowing through the
上述したように、制御部180は、ボイラシステム100の運転中において、補給水W1の流通を制御すると同時に、ヒートポンプ160により補給水W1の水温を制御して、給水タンク130に供給される補給水W1を間欠的に加温する。
As described above, the
次に、図5に示すフローチャートに従って、補給水W1の流通及び水温を制御する場合の処理手順について説明する。図5に示すフローチャートの制御は、記憶部(不図示)に記憶された補給水温度制御プログラムに基づいて、制御部180により実行される。また、図5に示すフローチャートの制御は、ボイラシステム100の運転中において、所定の時間間隔で周期的に実行される。
Next, according to the flowchart shown in FIG. 5, the processing procedure in the case of controlling the flow of the makeup water W1 and the water temperature will be described. The control of the flowchart shown in FIG. 5 is executed by the
ステップST201において、制御部180は、水位計174から給水タンク130における補給水W1の水位Wを取得する。
In step ST201, the
ステップST202において、制御部180は、水位Wが水位Hdを下回るか否かを判定する。このステップST202において、制御部180により、水位Wが水位Hdを下回る(YES)と判定された場合には、処理はステップST203へ移行する。また、制御部180により、水位Wが水位Hdを下回っていない(NO)と判定された場合には、処理はステップST208へ移行する。
In step ST202, the
ステップST203において、制御部180は、バルブ運転信号を「ON」にする。
ステップST204において、制御部180は、タイマー部を起動して時間の計測を開始する。
In step ST203, the
In step ST204,
ステップST205において、制御部180は、時間T1が経過したか否かを判定する。このステップST205において、制御部180により、時間T1が経過した(YES)と判定された場合には、処理はステップST206へ移行する。また、制御部180により、時間T1が経過していない(NO)と判定された場合には、処理はステップST205へ移行する。
In step ST205,
ステップST206において、制御部180は、HP運転信号を「ON」にする。
ステップST207において、制御部180は、タイマー部で計測した時間をリセットして、本フローチャートの処理を終了する。
In step ST206, the
In step ST207, the
一方、ステップST208において、制御部180は、水位Wが水位Hを上回るか否かを判定する。このステップST208において、制御部180により、水位Wが水位Hを上回る(YES)と判定された場合には、処理はステップST209へ移行する。また、制御部180により、水位Wが水位Hを上回っていない(NO)と判定された場合には、本フローチャートの処理を終了する。
On the other hand, in step ST208, the
ステップST209において、制御部180は、HP運転信号を「OFF」にする。
ステップST210において、制御部180は、タイマー部を起動して時間の計測を開始する。
In step ST209, the
In step ST210,
ステップST211において、制御部180は、時間T2が経過したか否かを判定する。このステップST211において、制御部180により、時間T2が経過した(YES)と判定された場合には、処理はステップST212へ移行する。また、制御部180により、時間T2が経過していない(NO)と判定された場合には、処理はステップST211へ移行する。
In step ST211, the
ステップST212において、制御部180は、バルブ運転信号を「OFF」にする。続くステップST207において、制御部180は、タイマー部で計測した時間をリセットして、本フローチャートの処理を終了する。
In step ST212, the
上述した本実施形態のボイラシステム100によれば、例えば、以下のような効果を奏する。
According to the
本実施形態のボイラシステム100は、給水タンク130の水位を目標水位Mとするため、水位Lと水位Hとの間において、ヒートポンプ160の負荷率αが許容最大負荷率αmaxと許容最小負荷率αminとの間に保たれるように補給水バルブ171を制御する制御部180を備える。
In the
そのため、ヒートポンプ160において、凝縮器の熱交換量が下がった場合でも、制御部180により、給水タンク130に補給される補給水W1が水位L〜水位Hの範囲で調節され、ヒートポンプ160の負荷率αは、許容最大負荷率αmaxと許容最小負荷率αminとの間に保たれる。このため、ヒートポンプ160の負荷率αが一定以下になり、ヒートポンプ160のCOP(エネルギー消費効率)が急激に低下することを極力回避することができる。従って、本実施形態のボイラシステム100によれば、ヒートポンプ160の熱エネルギーを有効に利用することができる。
Therefore, in
また、特許文献1に記載の蒸気発生システムのように、給水タンクの水位(二段階)に応じてヒートポンプの運転を開始又は停止する場合では、蒸気ボイラの負荷率が高くなると、ヒートポンプの運転の開始、停止を頻繁に繰り返すことになる。このため、ヒートポンプ160の稼働率を上げることが難しい。
Moreover, in the case of starting or stopping the operation of the heat pump according to the water level (two stages) of the water supply tank as in the steam generation system described in Patent Document 1, when the load factor of the steam boiler increases, the operation of the heat pump Start and stop will be repeated frequently. For this reason, it is difficult to increase the operating rate of the
しかしながら、本実施形態のボイラシステム100では、水位H〜水位Lの間でヒートポンプ160の負荷率αが許容最大負荷率αmax(100%)〜許容最小負荷率αmin(55%)となるように運転される。このため、蒸気ボイラ140の負荷率が高い場合であっても、ヒートポンプ160を効率良く運転出来るだけでなく、ヒートポンプ160の稼働率を上げることができる。更に、給水タンク130に貯留された補給水W1の温度低下を極力抑えることができる。
However, in the
また、制御部180は、給水タンク130の水位が目標水位Mから減少した場合には、ヒートポンプ160の負荷率αを増加させると共に給水タンク130の水位が目標水位Mとなるように、補給水バルブ171に弁開度Dh%〜Dl%の範囲で現在の弁開度より大きいバルブ運転信号を送信する。一方、制御部180は、給水タンク130の水位が目標水位Mから増加した場合には、ヒートポンプ160の負荷率αを減少させると共に給水タンク130の水位が目標水位Mとなるように、補給水バルブ171に弁開度Dh%〜Dl%の範囲で現在の弁開度より小さいバルブ運転信号を送信する。
Further, when the water level of the
これによれば、蒸気ボイラ140の負荷率が変化した場合でも、制御部180により、補給水バルブ171の弁開度がDh%〜Dl%の範囲で調節されるので、給水タンク130の水位を目標水位Mとなるように制御することができる。
According to this, even when the load factor of the
また、制御部180は、給水タンク130の水位が水位Hdを下回る場合には、補給水バルブ171を開状態とし、その後、時間T1が経過した時点でヒートポンプ160の運転を開始する。
そのため、熱交換器150に補給水W1が流通している状態でヒートポンプ160の運転を開始することができる。
Further, when the water level of the
Therefore, the operation of the
また、制御部180は、給水タンク130の水位が水位Hdよりも高い水位Hを上回る場合には、ヒートポンプ160の運転を停止し、その後、時間T2が経過した時点で補給水バルブ171を閉状態とする。
そのため、熱交換器150に補給水W1が流通している状態でヒートポンプ160の運転を停止することができる。
Further, when the water level in the
Therefore, the operation of the
これによれば、熱交換器150への補給水W1の給水が無い状態でヒートポンプ160が運転されることがない。このため、冷媒配管の内部で冷媒の温度が急激に上昇することによりヒートポンプ160が異常停止するのをより確実に防止することができる。従って、本実施形態のボイラシステム100では、蒸気ボイラ140へ供給される補給水W1をヒートポンプ160により間欠的に加温する場合に、ヒートポンプ160をより安全に運転することができる。
According to this, the
また、本実施形態のボイラシステム100では、補給水バルブ171のバルブ運転信号を「ON」にした後、並びにヒートポンプ160のHP運転信号を「OFF」した後に、タイマー部により時間T1又はT2を計測している。
そのため、熱交換器150に補給水W1が流通している状態でヒートポンプ160の運転を開始又は停止する制御を簡易に実施することができる。
Further, in the
Therefore, the control for starting or stopping the operation of the
また、制御部180は、蒸気ボイラ140の負荷率が高くなり、給水タンク130の水位が水位Lを下回る場合には、給水タンク130の水位が水位Ldに達するまでの間、補給水W1が給水タンク130に向けて最大流通量で流通するように、補給水バルブ171の弁開度を制御する。
Further, when the load factor of the
これによれば、給水タンク130における補給水W1の温度はやや低くなる。しかし、補給水W1の水位が警戒水位(水位LL)まで減少して、ボイラシステム100が緊急停止する可能性を少なくすることができる。
According to this, the temperature of the makeup water W1 in the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention can be implemented with a various form, without being limited to embodiment mentioned above.
本実施形態では、補給水バルブ171のバルブ運転信号を「ON」にした後、時間T1が経過した時点でヒートポンプ160のHP運転信号を「ON」している(図5:ステップST203〜ST206参照)。他の実施形態として、例えば、補給水バルブ171のバルブ運転信号を「ON」した後、補給水バルブ171の開信号を検知した時点でヒートポンプ160のHP運転信号を「ON」してもよい。
In this embodiment, after the valve operation signal of the
また、補給水バルブ171のバルブ運転信号を「ON」した後、流量計170(図1参照)で計測した補給水W1の流量が規定流量に達した時点でヒートポンプ160のHP運転信号を「ON」してもよい。
Further, after the valve operation signal of the
また、本実施形態では、ヒートポンプ160のHP運転信号を「OFF」した後、時間T2が経過した時点で補給水バルブ171のバルブ運転信号を「OFF」している。他の実施形態として、例えば、熱交換器150における補給水W1の温度に基づいて補給水バルブ171のバルブ運転信号を「OFF」してもよい。
Further, in the present embodiment, after the HP operation signal of the
すなわち、ヒートポンプ160のHP運転信号を「OFF」した後、温度計173により熱交換器150を通過した補給水W1の温度TS2を取得し、温度計172により熱交換器150を通過する前の補給水W1の温度TS1を取得する。そして、TS2≧TS1+tの条件を満たした時点で補給水バルブ171のバルブ運転信号を「OFF」してもよい。
That is, after the HP operation signal of the
また、本実施形態では、補給水バルブ171の弁開度を、開状態(弁開度100%)から閉状態(弁開度0%)までの間で無段階に調節する例について説明したが、これに限らず、弁開度を段階的に調整するようにしてもよい。例えば、弁開度を100%、Dh%、D%、Dl%、0%の5段階で調整するようにしてもよい。更には、これらを組み合わせてもよい。例えば、ヒートポンプ160の負荷率が90%〜70%までの範囲では弁開度を無段階で調節し、それ以外の範囲では弁開度を段階的に調整するようにしてもよい。
Moreover, although this embodiment demonstrated the example which adjusts the valve opening degree of the
なお、本実施形態の制御と、上述した他の実施形態における制御とは、適宜に組み合わせが可能である。 In addition, the control of this embodiment and the control in other embodiment mentioned above can be combined suitably.
例えば、補給水バルブ171のバルブ運転信号を「ON」した後、流量計170で計測した補給水W1の流量が規定流量に達した時点でヒートポンプ160のHP運転信号を「ON」する制御と、ヒートポンプ160のHP運転信号を「OFF」した後、時間T2が経過した時点で補給水バルブ171のバルブ運転信号を「OFF」する制御とを組み合わせてもよい。
For example, after turning on the valve operation signal of the make-up
また、補給水バルブ171のバルブ運転信号を「ON」した後、補給水バルブ171の開信号を検知した時点でヒートポンプ160のHP運転信号を「ON」する制御と、ヒートポンプ160のHP運転信号を「OFF」した後、熱交換器150における補給水W1の温度に基づいて補給水バルブ171のバルブ運転信号を「OFF」する制御とを組み合わせてもよい。
Further, after the valve operation signal of the
本実施形態では、ボイラ装置として、蒸気ボイラ140を用いた例について説明した。しかし、これに限らず、例えば温水ボイラを用いることもできる。
In this embodiment, the example using the
本実施形態では、ヒートポンプ160の内部冷媒(不図示)と熱交換した冷媒W2により補給水W1を加温する構成について説明した。しかし、これに限らず、ヒートポンプ160の内部冷媒と補給水W1とを直接に熱交換する構成としてもよい。
In the present embodiment, the configuration in which the makeup water W1 is heated by the refrigerant W2 that exchanges heat with the internal refrigerant (not shown) of the
100 ボイラシステム
130 給水タンク
140 蒸気ボイラ
150 熱交換器
160 ヒートポンプ
180 制御部(制御手段)
171 補給水バルブ(補給水流通制御手段)
L110 補給水ライン
L120 給水ライン
L130 冷媒循環ライン
W1 補給水
W2 冷媒
DESCRIPTION OF
171 Supply water valve (Supply water flow control means)
L110 Makeup water line L120 Supply water line L130 Refrigerant circulation line W1 Makeup water W2 Refrigerant
Claims (5)
前記給水タンクに補給水を補給する補給水ラインと、
前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、
前記補給水ラインを介して補給水を前記給水タンクに向けて流通させる補給水流通手段と、
冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプと、
前記補給水ラインを流通する補給水と前記ヒートポンプを流通する冷媒とを熱交換する熱交換器と、
前記給水タンクの水位を目標水位とするため、前記目標水位よりも低い第1の水位と前記目標水位よりも高い第2の水位との間において、前記ヒートポンプの負荷率が許容最大負荷率と許容最小負荷率との間に保たれるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記給水タンクの水位が前記目標水位から減少した場合には、前記ヒートポンプの負荷率が増加するように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御し、また、前記給水タンクの水位が前記目標水位から増加した場合には、前記ヒートポンプの負荷率が減少するように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する給水システム。 A water supply tank for storing makeup water;
A makeup water line for replenishing makeup water to the water tank;
A water supply line for supplying make-up water from the water supply tank toward the boiler device;
Makeup water distribution means for distributing makeup water to the water supply tank via the makeup water line;
A heat pump that recovers waste heat via a refrigerant;
A heat exchanger for exchanging heat between makeup water flowing through the makeup water line and refrigerant circulating through the heat pump;
In order to set the water level of the water supply tank as a target water level, the load factor of the heat pump is set to an allowable maximum load factor and an allowable value between a first water level lower than the target water level and a second water level higher than the target water level. Control means for controlling the flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so as to be kept between the minimum load factor,
Equipped with a,
When the water level of the water supply tank decreases from the target water level, the control means controls the flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so that the load factor of the heat pump increases, and the water supply A water supply system that controls a flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so that a load factor of the heat pump decreases when the water level of the tank increases from the target water level .
前記給水タンクに補給水を補給する補給水ラインと、
前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、
前記補給水ラインを介して補給水を前記給水タンクに向けて流通させる補給水流通手段と、
冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプと、
前記補給水ラインを流通する補給水と前記ヒートポンプを流通する冷媒とを熱交換する熱交換器と、
前記給水タンクの水位を目標水位とするため、前記目標水位よりも低い第1の水位と前記目標水位よりも高い第2の水位との間において、前記ヒートポンプの負荷率が許容最大負荷率と許容最小負荷率との間に保たれるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記給水タンクの水位が前記目標水位よりも高く且つ前記第2の水位よりも低い第3の水位を下回る場合には、補給水を前記給水タンクに向けて流通させるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御すると共に、前記熱交換器に補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を開始し、また、前記給水タンクの水位が前記第2の水位を上回る場合には、前記熱交換器に補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を停止させた後に、補給水を前記給水タンクに向けて流通させないように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する給水システム。 A water supply tank for storing makeup water;
A makeup water line for replenishing makeup water to the water tank;
A water supply line for supplying make-up water from the water supply tank toward the boiler device;
Makeup water distribution means for distributing makeup water to the water supply tank via the makeup water line;
A heat pump that recovers waste heat via a refrigerant;
A heat exchanger for exchanging heat between makeup water flowing through the makeup water line and refrigerant circulating through the heat pump;
In order to set the water level of the water supply tank as a target water level, the load factor of the heat pump is set to an allowable maximum load factor and an allowable value between a first water level lower than the target water level and a second water level higher than the target water level. Control means for controlling the flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so as to be kept between the minimum load factor,
Equipped with a,
When the water level of the water supply tank is lower than a third water level that is higher than the target water level and lower than the second water level, the control means is configured to circulate makeup water toward the water supply tank. The flow rate of makeup water in the makeup water circulation means is controlled, the operation of the heat pump is started in a state where makeup water is circulated through the heat exchanger, and the water level of the water supply tank is the second water level. When the supply water exceeds the replenishment water in the replenishment water circulation means so that the replenishment water is not circulated toward the water supply tank after the operation of the heat pump is stopped while the replenishment water is flowing through the heat exchanger. A water supply system that controls the flow of water.
前記給水タンクに補給水を補給する補給水ラインと、
前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、
前記補給水ラインを介して補給水を前記給水タンクに向けて流通させる補給水流通手段と、
内部を流通する冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプであって、前記ヒートポンプの内部を流通する冷媒と前記補給水ラインを流通する補給水とを熱交換するヒートポンプと、
前記給水タンクの水位を目標水位とするため、前記目標水位よりも低い第1の水位と前記目標水位よりも高い第2の水位との間において、前記ヒートポンプの負荷率が許容最大負荷率と許容最小負荷率との間に保たれるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記給水タンクの水位が前記目標水位から減少した場合には、前記ヒートポンプの負荷率が増加するように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御し、また、前記給水タンクの水位が前記目標水位から増加した場合には、前記ヒートポンプの負荷率が減少するように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する給水システム。 A water supply tank for storing makeup water;
A makeup water line for replenishing makeup water to the water tank;
A water supply line for supplying make-up water from the water supply tank toward the boiler device;
Makeup water distribution means for distributing makeup water to the water supply tank via the makeup water line;
A heat pump that recovers waste heat through a refrigerant that circulates inside, a heat pump that exchanges heat between the refrigerant that circulates inside the heat pump and makeup water that circulates the makeup water line;
In order to set the water level of the water supply tank as a target water level, the load factor of the heat pump is set to an allowable maximum load factor and an allowable value between a first water level lower than the target water level and a second water level higher than the target water level. Control means for controlling the flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so as to be kept between the minimum load factor,
Equipped with a,
When the water level of the water supply tank decreases from the target water level, the control means controls the flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so that the load factor of the heat pump increases, and the water supply A water supply system that controls a flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so that a load factor of the heat pump decreases when the water level of the tank increases from the target water level .
前記給水タンクに補給水を補給する補給水ラインと、
前記給水タンクからボイラ装置に向けて補給水を補給する給水ラインと、
前記補給水ラインを介して補給水を前記給水タンクに向けて流通させる補給水流通手段と、
内部を流通する冷媒を介して廃熱を回収するヒートポンプであって、前記ヒートポンプの内部を流通する冷媒と前記補給水ラインを流通する補給水とを熱交換するヒートポンプと、
前記給水タンクの水位を目標水位とするため、前記目標水位よりも低い第1の水位と前記目標水位よりも高い第2の水位との間において、前記ヒートポンプの負荷率が許容最大負荷率と許容最小負荷率との間に保たれるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記給水タンクの水位が前記目標水位よりも高く且つ前記第2の水位よりも低い第3の水位を下回る場合には、補給水を前記給水タンクに向けて流通させるように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御すると共に、前記補給水ラインに補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を開始し、また、前記給水タンクの水位が前記第2の水位を上回る場合には、前記補給水ラインに補給水が流通している状態で前記ヒートポンプの運転を停止させた後に、補給水を前記給水タンクに向けて流通させないように前記補給水流通手段における補給水の流通量を制御する給水システム。 A water supply tank for storing makeup water;
A makeup water line for replenishing makeup water to the water tank;
A water supply line for supplying make-up water from the water supply tank toward the boiler device;
Makeup water distribution means for distributing makeup water to the water supply tank via the makeup water line;
A heat pump that recovers waste heat through a refrigerant that circulates inside, a heat pump that exchanges heat between the refrigerant that circulates inside the heat pump and makeup water that circulates the makeup water line;
In order to set the water level of the water supply tank as a target water level, the load factor of the heat pump is set to an allowable maximum load factor and an allowable value between a first water level lower than the target water level and a second water level higher than the target water level. Control means for controlling the flow rate of makeup water in the makeup water circulation means so as to be kept between the minimum load factor,
Equipped with a,
When the water level of the water supply tank is lower than a third water level that is higher than the target water level and lower than the second water level, the control means is configured to circulate makeup water toward the water supply tank. The flow rate of makeup water in the makeup water circulation means is controlled, the operation of the heat pump is started in a state where makeup water is circulating in the makeup water line, and the water level of the water supply tank is the second water level. In the state where the makeup water is circulating in the makeup water line, the operation of the heat pump is stopped, and then the supplementary water in the makeup water circulation means is prevented from circulating the makeup water toward the water supply tank. A water supply system that controls the flow of water.
When the water level of the water supply tank is lower than the first water level, the control means until the water level of the water supply tank reaches a fourth water level lower than the target water level and higher than the first water level. water supply system according to any one of claims 1-4 in which between, makeup water is to control the flow rate of makeup water in the makeup water flowing means so as to flow at a maximum flow amount toward the water tank.
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