JP5730028B2 - 熱源システム - Google Patents

Description

本発明は、電動ヒートポンプと吸収式冷凍機もしくは吸収式ヒートポンプ、又は、電動ヒートポンプと吸着式冷凍機もしくは吸着式ヒートポンプを用いた熱源システムに関するものである。

例えば６０〜７０℃とされた低温排熱から排熱回収を行う場合、熱交換器等による温熱回収では、せいぜい５０〜６０℃の低温温熱しか得ることができない。また、ヒートポンプによって低温排熱から熱回収すれば８０〜９０℃の高温温熱を得ることができるが、この方法では冷熱を取り出すことができない。
温熱を駆動用熱源として冷熱を取り出す方法として、吸収式冷凍機または吸着式冷凍機を用いることが考えられる。しかし、５０〜６０℃程度の低温排熱では十分な冷熱を取り出すことができない。

下記の特許文献１には、圧縮式ヒートポンプによって得られた温熱を熱源水として吸収式ヒートポンプの蒸発器にて熱回収する構成が開示されている。
下記の特許文献２には、低段側を圧縮式冷凍機を用いた冷凍サイクルとし、高段側を吸収式ヒートポンプを用いたヒートポンプサイクルとして、冷却と加熱を同時に行う方法が開示されている。

特開昭６２−１９０３６４号公報 特開昭６０−０２００６５号公報

しかし、特許文献１では、圧縮式ヒートポンプによって得られた温熱を吸収式ヒートポンプにて利用することが開示されているが、吸収式ヒートポンプの駆動用熱源（再生器に供給する熱）は外部から導かれる蒸気・燃料等の高温の熱エネルギーとされている（特許文献１の３頁左上欄２〜３行）。これでは、駆動用熱源のためにガスや油等の燃焼熱を必要とするので、エネルギー効率の向上の妨げになる。
また、特許文献２には、圧縮式冷凍機と吸収式ヒートポンプとの組合せについて記載されているものの、具体的な構成については一切開示されていない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、５０〜６０℃とされた低温排熱からの供給熱より熱回収して効率良く冷熱および／または温熱を出力できる熱源システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の熱源システムは以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる熱源システムは、電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機、該圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器によって凝縮された液冷媒を膨張させる膨張弁、及び、該膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器を備えた蒸気圧縮式の電動ヒートポンプと、温熱が供給されて溶液を加熱濃縮して再生させる再生器、該再生器から導かれた冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器にて凝縮された液冷媒を蒸発させる蒸発器、及び、該蒸発器によって蒸発した冷媒を溶液に吸収させる吸収器を備えた吸収式冷凍機とを備え、前記電動ヒートポンプは、前記蒸発器にて５０〜６０℃の低温排熱からの供給熱より熱回収するとともに、前記凝縮器から８０〜９０℃の温熱を出力し、前記吸収式冷凍機は、前記再生器にて前記電動ヒートポンプの前記凝縮器から出力された８０〜９０℃の温熱を得るとともに、前記蒸発器から冷熱を出力することを特徴とする。

本発明の熱源システムは、５０〜６０℃とされた低温排熱からの供給熱より熱回収して、電動ヒートポンプの凝縮器から温熱を出力するとともに、吸収式冷凍機の蒸発器から冷熱（例えば７℃程度）を出力する。
本発明では、電動ヒートポンプから得られる８０〜９０℃の温熱を吸収式冷凍機の再生器に供給することとして、電動ヒートポンプから得られる温熱を吸収式冷凍機の駆動用熱源として用いることとした。これにより、吸収式冷凍機を駆動するためにガスや油等の燃焼熱を必要とすることがない。したがって、効率良く冷熱および温熱を得ることができる。

さらに、本発明の熱源システムでは、前記吸収式冷凍機は、前記凝縮器が６０〜７０℃の温熱を出力するとともに、前記蒸発器が５０〜６０℃以下の前記低温排熱からの供給熱より熱回収するように構成された吸収式一種ヒートポンプに切替可能とされていることを特徴とする。

吸収式冷凍機を吸収式一種ヒートポンプとしても利用できるようにした。これにより、冷熱および温熱を需要に応じて切り替えることができる。

また、本発明の熱源システムは、電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機、該圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器によって凝縮された液冷媒を膨張させる膨張弁、及び、該膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器を備えた蒸気圧縮式の電動ヒートポンプと、温熱が供給されて溶液を加熱濃縮して再生させる再生器、該再生器から導かれた冷媒を凝縮させて温熱を出力する凝縮器、該凝縮器にて凝縮された液冷媒を蒸発させる蒸発器、及び、該蒸発器によって蒸発した冷媒を溶液に吸収させる吸収器を備えた吸収式一種ヒートポンプとを備え、前記電動ヒートポンプは、前記蒸発器にて５０〜６０℃の低温排熱からの供給熱より熱回収するとともに、前記凝縮器から８０〜９０℃程度の温熱を出力し、前記吸収式一種ヒートポンプは、前記再生器にて前記電動ヒートポンプの前記凝縮器から出力された８０〜９０℃の温熱を得るとともに、前記蒸発器にて５０〜６０℃の前記低温排熱からの供給熱より熱回収し、前記凝縮器から６０〜７０℃の温熱を出力することを特徴とする。

本発明の熱源システムは、５０〜６０℃とされた低温排熱から電動ヒートポンプの蒸発器および吸収式一種ヒートポンプの蒸発器で熱回収して、吸収式一種ヒートポンプの凝縮器から６０〜７０℃の温熱（中温熱）を出力する。
本発明では、電動ヒートポンプから得られる８０〜９０℃の温熱を再生器に供給することとして、電動ヒートポンプから得られる温熱を吸収式一種ヒートポンプの駆動用熱源として用いることとした。これにより、吸収式一種ヒートポンプを駆動するためにガスや油等の燃焼熱を必要とすることがない。したがって、効率良く温熱（中温熱）を得ることができる。

また、本発明の参考例としての熱源システムは、電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機、該圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器によって凝縮された液冷媒を膨張させる膨張弁、及び、該膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器を備えた蒸気圧縮式の電動ヒートポンプと、溶液を加熱濃縮して再生させる再生器、該再生器から導かれた冷媒を凝縮させる凝縮器、前記凝縮器にて凝縮された液冷媒を蒸発させる蒸発器、及び、該蒸発器によって蒸発した冷媒を溶液に吸収させて温熱を出力する吸収器を備えた吸収式二種ヒートポンプとを備え、前記電動ヒートポンプは、前記蒸発器にて５０〜６０℃の低温排熱からの供給熱より熱回収するとともに、前記凝縮器から８０〜９０℃の温熱を出力し、前記吸収式二種ヒートポンプは、前記再生器および前記蒸発器にて前記電動ヒートポンプの前記凝縮器から出力された８０〜９０℃程度の温熱を得るとともに、前記吸収器から１００℃以上の温熱を出力することを特徴とする。

本発明の参考例としての熱源システムは、５０〜６０℃程度とされた低温排熱から電動ヒートポンプの蒸発器で熱回収して、吸収式二種ヒートポンプの吸収器から例えば１３０℃とされた１００℃以上の温熱（高温熱）を出力する。
本発明の参考例では、電動ヒートポンプから得られる温熱を再生器および蒸発器に供給することとして、電動ヒートポンプから得られる温熱を吸収式二種ヒートポンプの駆動用熱源として用いることとした。これにより、吸収式二種ヒートポンプを駆動するためにガスや油等の燃焼熱を必要とすることがない。したがって、効率良く温熱（高温熱）を得ることができる。

さらに、本発明の熱源システムは、前記吸収式冷凍機に代えて吸着式冷凍機とされ、又は、前記吸収式一種ヒートポンプもしくは前記吸収式二種ヒートポンプに代えて吸着式ヒートポンプとされていることを特徴とする。

このように、吸収式に代えて、シリカゲル等を用いた吸着式としても良い。

５０〜６０℃の低温熱源からの供給熱より熱回収した電動ヒートポンプから得られる８０〜９０℃の温熱を吸収式冷凍機の再生器に供給して駆動用熱源として用いることで、吸収式冷凍機を駆動するためにガスや油等の燃焼熱を必要とせず、高効率に冷熱および／または温熱を得ることができる。

本発明の熱源システムにかかる第１参考実施形態を示し、（ａ）概略構成図、（ｂ）は熱収支を示す図である。 本発明の熱源システムにかかる第１実施形態を示し、（ａ）概略構成図、（ｂ）は熱収支を示す図である。 本発明の熱源システムにかかる第２参考実施形態を示し、（ａ）概略構成図、（ｂ）は熱収支を示す図である。 本発明の熱源システムにかかる第２実施形態の概略構成図である。 図４の熱源システムにて低温温水のみを供給する場合を示した概略構成図である。 図４の熱源システムにて低温温水および中温温水を供給する場合を示した概略構成図である。 図４の熱源システムにて低温温水、高温温水および冷水を供給する場合を示した概略構成図である。 図４の熱源システムにて低温温水、中温温水および高温温水を供給する場合を示した概略構成図である。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１参考実施形態］
以下、本発明の第１参考実施形態について、図１を用いて説明する。
図１（ａ）に示すように、熱源システム１Ａは、電動ヒートポンプ２と、吸収式冷凍機３とを備えている。

電動ヒートポンプ２は、ターボ冷凍機とされている。ターボ冷凍機は、図示しないが、電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮するターボ圧縮機５と、ターボ圧縮機５によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器７と、凝縮された液冷媒を膨張させる膨張弁９と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器１１とを備えている。
なお、ヒートポンプ２としては、典型的には、本実施形態のようにターボ圧縮機を用いたターボ冷凍機が挙げられるが、スクリュー式やスクロール式の圧縮機を用いた他の蒸気圧縮式のヒートポンプでもよい。

ターボ圧縮機５は、一定速で回転する固定速であっても良いし、インバータ駆動による周波数可変とされた可変速であっても良い。

蒸発器１１は、低温水配管１３によって、６０〜７０℃以下の低温排熱と熱交換する熱回収用熱交換器１５と熱的に接続されている。低温水配管１３内には熱媒としての低温水が流通し、低温水ポンプ１７によって熱回収用熱交換器１５と蒸発器１１との間で循環するようになっている。蒸発器１１には熱回収用熱交換器１５から得た例えば５０℃の低温水が流入し、蒸発器１１内で冷媒から蒸発潜熱を奪い例えば４５℃まで冷却された低温水が熱回収用熱交換器１５に返送されるようになっている。このように、蒸発器１１は、熱回収用熱交換器１５から熱回収するようになっている。

凝縮器７は、温熱出力配管１９によって、温熱負荷（高温）２１と熱的に接続されている。高温水出力配管１９内には熱媒としての高温水が流通し、高温水ポンプ２３によって凝縮器７と温熱負荷（高温）２１との間で循環するようになっている。凝縮器７からは温熱負荷（高温）２１に向けて例えば９０℃の高温水が出力されるようになっており、温熱負荷（高温）２１にて例えば８５℃まで温度低下した高温水が凝縮器７に返送されるようになっている。このように、凝縮器７は、８０〜９０℃とされた高温水を出力するようになっている。

高温水出力配管１９には、吸収式冷凍機３へ高温水を供給する高温水供給配管２５が接続されている。この高温水供給配管２５によって高温水の一部が分岐され、吸収式冷凍機３の再生器３０へと導かれ、再生器３０を通過した後に高温水出力配管１９へと返送されるようになっている。

吸収式冷凍機３は、温熱が供給されて溶液を加熱濃縮して再生させる再生器３０と、再生器３０から導かれた冷媒を凝縮させる凝縮器３２と、凝縮器３２にて凝縮された液冷媒を蒸発させる蒸発器３５と、蒸発器３５によって蒸発した冷媒を溶液に吸収させる吸収器３７とを備えている。

再生器３０には、上述したように、高温水供給配管２５を介して例えば９０℃とされた高温水が供給されるようになっている。すなわち、電動ヒートポンプ２が出力した高温水を吸収式冷凍機３の駆動用熱源としている。

凝縮器３２は、冷却水によって冷却されるようになっている。冷却水は、冷却水ポンプ３９によって、冷却塔４１、吸収器３７、凝縮器３２との間を循環するようになっている。凝縮器３２を通過して冷却塔４１に流入する前の冷却水温度は例えば３７．５℃とされており、冷却塔４１によって例えば３２℃まで冷却された冷却水が吸収器３７へと流入するようになっている。

蒸発器３５は、冷水配管４３によって、冷熱負荷４５と熱的に接続されている。冷水配管４３内には熱媒としての冷水が流通し、冷水ポンプ４７によって蒸発器３５と冷熱負荷４５との間で循環するようになっている。蒸発器３５からは冷熱負荷４５に向けて例えば７℃の冷水が出力されるようになっており、冷熱負荷４５にて例えば１２℃まで温度上昇した冷水が蒸発器３５に返送されるようになっている。このように、吸収式冷凍機３の蒸発器３５は、例えば７℃とされた冷水を出力するようになっている。

このように、上記構成の熱源システム１Ａは、５０〜６０℃の低温排熱から電動ヒートポンプ２によって熱回収し、８０〜９０℃の高温水を温熱負荷（高温）２１に供給するとともに、電動ヒートポンプ２によって出力された８０〜９０℃の高温水を駆動用熱源として動作する吸収式冷凍機３から冷水を出力するものである。

図１（ｂ）には、本実施形態の熱源システム１Ａの熱収支が示されている。同図に示されているように、低温排熱の６０〜７０℃の熱量を「１」とすると、低温水配管１３から導かれる低温水との熱交換による熱損失によって熱回収用熱交換器１５にて５０℃まで低下する。５０℃まで低下した「１」の熱量は、電動ヒートポンプ２によって熱回収され、ターボ圧縮機５の動力の入力熱量を「０．２」とすると、電動ヒートポンプ２は熱量「１．２」の９０℃の温熱を出力する。この電動ヒートポンプ２の温熱出力のうちの半分である熱量「０．６」を温熱負荷（高温）２１へ供給し、残りの半分の熱量「０．６」を吸収式冷凍機３の駆動用熱源として使用する。そして、吸収式冷凍機３のＣＯＰを０．８とすると、熱量「０．５」の７℃の冷熱を冷熱負荷４５へ供給することができる。一方、冷却塔４１では熱量「１．１」が排熱される。
熱源システム全体としてのＣＯＰは、入力熱量がターボ圧縮機５の「０．２」であり、温熱負荷（高温）２１への温熱出力が「０．６」、冷熱負荷４５への冷熱出力が「０．５」なので、５．５（（０．６＋０．５）／０．２）となる。

以上の通り、本実施形態にかかる熱源システム１Ａによれば、５０〜６０℃とされた低温排熱からの供給熱より熱回収して、電動ヒートポンプ２の凝縮器７から温熱を出力するとともに、吸収式冷凍機３の蒸発器３５から冷熱（例えば７℃）を、ＣＯＰ５．５という高効率にて出力することができる。
また、電動ヒートポンプ２から得られる８０〜９０℃の高温水を吸収式冷凍機３の再生器３０に供給することとして、電動ヒートポンプ２から得られる高温水を吸収式冷凍機３の駆動用熱源として用いることとしたので、吸収式冷凍機３を駆動するためにガスや油等の燃焼熱を必要とすることがない。したがって、効率良く冷熱および温熱を得ることができる。

［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態について、図２を用いて説明する。
本実施形態は、第１参考実施形態の吸収式冷凍機３が吸収式一種ヒートポンプに変更されており、冷熱出力をせずに中温水を出力する構成となっている点で第１参考実施形態と相違する。それ以外の共通する構成については同一符号を付しその説明を省略する。
図２（ａ）に示されているように、熱源システム１Ｂは、第１参考実施形態と同様に低温排熱から排熱回収して８０〜９０℃の高温水を出力する電動ヒートポンプ２と、吸収式一種ヒートポンプ４とを備えている。

電動ヒートポンプ２の温熱出力である高温水は、高温水出力配管１９を介して、その全量が吸収式一種ヒートポンプ４の再生器３５へと供給されるようになっている。このように高温水の全てが吸収式一種ヒートポンプ４へ供給されるようになっているので、本実施形態の熱源システム１Ｂは高温水を外部の温熱負荷に供給する構成とはなっていない。

吸収式一種ヒートポンプ４の蒸発器３５には、熱回収用熱交換器１５にて熱交換した５０℃程度の低温水が供給されるようになっている。このように、蒸発器３５にて低温排熱から熱回収するようになっている。

吸収器３７および凝縮器３２と温熱負荷（中温）５３とは、中温水配管５１によって熱的に接続されている。すなわち、中温水ポンプ５２によって、吸収器３７および凝縮器３２を通り加熱された中温水が温熱負荷（中温）５３へと供給されるようになっている。温熱負荷（中温）５３へは例えば６０〜７０℃の中温水が供給され、例えば５５℃まで温度低下した中温水が吸収器３７へと返送されるようになっている。

このように、本実施形態の熱源システム１Ｂは、５０〜６０℃の低温排熱からの供給熱より電動ヒートポンプ２によって熱回収し、８０〜９０℃の高温水を駆動用熱源として吸収式一種ヒートポンプ４に供給し、吸収式一種ヒートポンプ４が例えば６０℃とされた中温水を温熱負荷（中温）５３へ供給するものである。

図２（ｂ）には、本実施形態の熱源システム１Ｂの熱収支が示されている。同図に示されているように、低温排熱から熱量「２」を得て、熱回収用熱交換器１５によって熱交換した後の５０℃の低温水を電動ヒートポンプ２及び吸収式一種ヒートポンプ４にそれぞれ熱量「１」ずつ供給する。電動式ヒートポンプ２は熱量「１．２」の９０℃の高温水を駆動用熱源として吸収式一種ヒートポンプ４へ供給する。吸収式一種ヒートポンプ４は、電動ヒートポンプ２から得た熱量「１．２」と、低温排熱から熱回収した熱量「１」とによって、熱量「２．２」の６０℃の中温水を温熱負荷（中温）５３に出力する。

このように、本実施形態によれば、５０℃程度とされた低温排熱からの供給熱より電動ヒートポンプ２の蒸発器１１および吸収式一種ヒートポンプ４の蒸発器３５で熱回収して、吸収式一種ヒートポンプ４の凝縮器３２から６０℃程度の温熱（中温熱）を出力する。
また、電動ヒートポンプ２から得られる９０℃程度の温熱を再生器３０に供給することとして、電動ヒートポンプ２から得られる温熱を吸収式一種ヒートポンプ４の駆動用熱源として用いることとしたので、吸収式一種ヒートポンプ４を駆動するためにガスや油等の燃焼熱を必要とすることがない。したがって、効率良く温熱（中温熱）を得ることができる。

［第２参考実施形態］
次に、本発明の第２参考実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態は、第１参考実施形態の吸収式冷凍機３が吸収式二種ヒートポンプに変更されており、冷熱出力をせずに１００℃以上の高温水を出力する構成となっている点で第１参考実施形態と相違する。それ以外の共通する構成については同一符号を付しその説明を省略する。
また、本実施形態は、第１実施形態の吸収式一種ヒートポンプ４を吸収式二種ヒートポンプに変更した点が相違する。第１実施形態よりも更に高温の温水を出力できることが本実施形態の特徴となっている。

図３（ａ）に示されているように、熱源システム１Ｃは、第１参考実施形態と同様に低温排熱から排熱回収して８０〜９０℃の高温水を出力する電動ヒートポンプ２と、吸収式二種ヒートポンプ６とを備えている。
電動ヒートポンプ２の温熱出力である高温水は、高温水出力配管１９から、高温水供給配管２５を介して吸収式二種ヒートポンプ６の再生器３５へ供給されるともに、蒸発器３５へも供給されるようになっている。このように高温水の全てが吸収式二種ヒートポンプ６へ供給されるようになっているので、本実施形態の熱源システム１Ｃは高温水を外部の温熱負荷に供給する構成とはなっていない。

吸収式二種ヒートポンプ６の凝縮器３２は、冷却水によって冷却されるようになっている。冷却水は、冷却水ポンプ３９によって、冷却塔４１と凝縮器３２との間を循環するようになっている。凝縮器３２を通過して冷却塔４１に流入する前の冷却水温度は例えば３７．５℃とされており、冷却塔４１によって例えば３２℃まで冷却された冷却水が凝縮器３２へと返送されるようになっている。

吸収器３７と温熱負荷（高温）５５とは、高温水配管５７によって熱的に接続されている。すなわち、高温水ポンプ５９によって、吸収器３７を通り加熱された高温水が温熱負荷（高温）５５へと供給されるようになっている。温熱負荷（高温）５５へは例えば１３０℃程度とされた１００℃以上の高温水が供給され、例えば１２０℃まで温度低下した高温水が吸収器３７へと返送されるようになっている。

このように、本実施形態の熱源システム１Ｃは、５０〜６０℃の低温排熱からの供給熱より電動ヒートポンプ２によって熱回収し、８０〜９０℃の高温水を駆動用熱源として吸収式二種ヒートポンプ６に供給し、吸収式二種ヒートポンプ６が例えば１３０℃とされた高温水を温熱負荷（高温）５５へ供給するものである。

図３（ｂ）には、本実施形態の熱源システム１Ｃの熱収支が示されている。同図に示されているように、低温排熱から熱量「１」を得て、熱回収用熱交換器１５によって熱交換した後の５０℃の低温水を電動ヒートポンプ２に供給する。電動式ヒートポンプ２は熱量「１．２」の９０℃の高温水を駆動用熱源として吸収式二種ヒートポンプ６へ供給する。吸収式二種ヒートポンプ６は、電動ヒートポンプ２から得た熱量「１．２」によって、熱量「０．６」の１３０℃の高温水を温熱負荷（高温）５５に出力する。

このように、本実施形態によれば、５０〜６０℃とされた低温排熱から電動ヒートポンプ２の蒸発器１１で熱回収して、吸収式二種ヒートポンプ６の吸収器３７から例えば１３０℃とされた１００℃以上の温熱（高温水）を出力する。
また、電動ヒートポンプ２から得られる９０℃の高温水を再生器３０および蒸発器３５に供給することとして、電動ヒートポンプ２から得られる温熱を吸収式二種ヒートポンプ６の駆動用熱源として用いることとした。これにより、吸収式二種ヒートポンプ６を駆動するためにガスや油等の燃焼熱を必要とすることがない。したがって、効率良く温熱（高温熱）を得ることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図４〜図８を用いて説明する。
本実施形態は、第１参考実施形態の吸収式冷凍機３を、第１実施形態の吸収式一種ヒートポンプ４へ切り替え可能としている。したがって、第１参考実施形態および第１実施形態と共通する構成については同一符号を付しその説明を省略する。

本実施形態の熱源システム１Ｄは、第１参考実施形態と同様に、電動ヒートポンプ２と、吸収式冷凍機３とを備えている。また、吸収式冷凍機３は、以下に説明するように各種三方弁によって熱媒の流路を変更することで、第１実施形態で示した吸収式一種ヒートポンプとして動作させることができるようになっている。

図４に示されているように、低温水配管１３から低温用三方弁６０ａ，６０ｂを介して低温水分岐管６１へと分岐し、温熱負荷（低温）６２に低温水が供給されるようになっている。
また、低温水配管１３には、熱回収用三方弁６４ａ，６４ｂが設けられており、これら三方弁６４ａ，６４ｂによって、吸収式冷凍機３が一種ヒートポンプとして作動したときに熱回収できるようになっている。
高温水出力配管１９には、高温水供給用三方弁６６ａ，６６ｂが設けられており、温熱負荷（高温）２１と再生器３０へ向かう高温水の流量を分配するようになっている。
吸収式冷凍機３の蒸発器３５に接続された冷水配管４３には、冷水用三方弁６８ａ，６８ｂが設けられており、冷凍機として動作するときは冷水を蒸発器１１から冷熱負荷４５へと供給し、一種ヒートポンプとして動作するときは低温排熱から熱回収するように低温水が熱回収用熱交換器１５から蒸発器３５へと導かれるようになっている。
温熱負荷（中温）５３と吸収器３７との間には、中温水用三方弁７０が設けられており、吸収式冷凍機３が冷凍機として動作するときは冷却塔４１から導かれた冷却水を吸収器３７へと導くようにし、一種ヒートポンプとして動作するときは吸収器３７と温熱負荷（中温）５３と接続するようになっている。
凝縮器３２と冷却塔４１との間には、冷却水用三方弁７２が設けられており、吸収式冷凍機３が冷凍機として動作するときには凝縮器３２と冷却塔４１とを接続し、一種ヒートポンプとして動作するときは凝縮器と温熱負荷（中温）５３とを接続するようになっている。
なお、上述した各三方弁は、２つの二方弁で代用することとしてもよい。

本実施形態の熱源システム１Ｄは、以下に説明するように、５０℃程度の低温水、６０℃程度の中温水、９０℃程度の高温水、７℃程度の冷水を出力できるようになっている。

５０℃程度の低温水のみを利用する場合には、図５にて太線で示したように、低温用三方弁６０ａ，６０ｂを切り替えて、低温排熱から回収した全量の低温水を温熱負荷（低温）６２へと供給するようにする。

５０℃程度の低温水と９０℃程度の高温水を利用する場合には、図６にて太線で示したように、低温用三方弁６０ａ，６０ｂの弁開度を調整して、低温排熱から回収した一部の低温水を温熱負荷（低温）６２へと供給するとともに、残部の低温水を電動ヒートポンプ２の蒸発器１１へと供給する。高温水は、温熱負荷（高温）２１にて、電動ヒートポンプ２の凝縮器７から得られる。

５０℃程度の低温水と９０℃程度の高温水と冷水を利用する場合、すなわち第１実施形態のように使用する場合には、図７にて太線で示したように、低温用三方弁６０ａ，６０ｂの弁開度を調整して、低温排熱から回収した一部の低温水を温熱負荷（低温）６２へと供給するとともに、残部の低温水を電動ヒートポンプ２の蒸発器１１へと供給する。高温水は、温熱負荷（高温）２１にて、電動ヒートポンプ２の凝縮器７から得られる。また、電動ヒートポンプ２からの９０℃程度の高温水は、高温水供給用三方弁６６ａ，６６ｂの開度を調整することによって、吸収式冷凍機２の再生器３０へと供給される。
冷水用三方弁６８ａ，６８ｂは、冷熱負荷４５へと冷水を供給するように、蒸発器３５と冷熱負荷４５とを接続する。
また、中温水用三方弁７０と冷却水用三方弁７２は、冷却水が、凝縮器３２、冷却塔４１および吸収器３７を循環するように弁方向が決定される。

５０℃程度の低温水と９０℃程度の高温水と６０℃程度の中温水を利用する場合、すなわち第２実施形態のように使用する場合には、図８にて太線で示したように、低温用三方弁６０ａ，６０ｂの弁開度を調整して、低温排熱から回収した一部の低温水を温熱負荷（低温）６２へと供給するとともに、残部の低温水を電動ヒートポンプ２の蒸発器１１へと供給する。高温水は、温熱負荷（高温）２１にて、電動ヒートポンプ２の凝縮器７から得られる。また、電動ヒートポンプ２からの９０℃程度の高温水は、高温水供給用三方弁６６ａ，６６ｂの開度を調整することによって、吸収式冷凍機２の再生器３０へと供給される。
熱回収用三方弁６４ａ，６４ｂは、低温排熱から一種ヒートポンプの蒸発器３５が熱回収するように弁開度が調整される。そして、蒸発器３５へと低温水が導かれるように、冷水用三方弁６８ａ，６８ｂは、熱回収用熱交換器１５と蒸発器３５とが接続されるように弁方向が決定される。
また、中温水用三方弁７０と冷却水用三方弁７２は、凝縮器３２にて加熱された中温水が、温熱負荷（中温）５３、吸収器３７を通り循環するように弁方向が決定される。

以上の通り、本実施形態によれば、吸収式冷凍機２を吸収式一種ヒートポンプとしても利用できるようにしたので、冷熱および温熱（中温水および高温水）を需要に応じて切り替えることができる。
また、低温排熱から回収した低温水を温熱負荷（低温）６２にて利用することもできる。

なお、上述した各実施形態では、吸収式冷凍機または吸収式ヒートポンプとして説明したが、吸収式に代えて、シリカゲル等を用いた吸着式冷凍機または吸着式ヒートポンプを用いることもできる。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 熱源システム
２ 電動ヒートポンプ
３ 吸収式冷凍機
４ 吸収式一種ヒートポンプ
５ ターボ圧縮機
６ 吸収式二種ヒートポンプ
７ 凝縮器
９ 膨張弁
１１ 蒸発器
３０ 再生器
３２ 凝縮器
３５ 蒸発器
３７ 吸収器

Claims (3)

1. 電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機、該圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器によって凝縮された液冷媒を膨張させる膨張弁、及び、該膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器を備えた蒸気圧縮式の電動ヒートポンプと、
   温熱が供給されて溶液を加熱濃縮して再生させる再生器、該再生器から導かれた冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器にて凝縮された液冷媒を蒸発させる蒸発器、及び、該蒸発器によって蒸発した冷媒を溶液に吸収させる吸収器を備えた吸収式冷凍機と、
   を備え、
   前記電動ヒートポンプは、前記蒸発器にて５０〜６０℃の低温排熱からの供給熱より熱回収するとともに、前記凝縮器から８０〜９０℃の温熱を出力し、
   前記吸収式冷凍機は、前記再生器にて前記電動ヒートポンプの前記凝縮器から出力された８０〜９０℃の温熱を得るとともに、前記蒸発器から冷熱を出力し、
   さらに、前記吸収式冷凍機は、前記凝縮器が６０〜７０℃の温熱を出力するとともに、前記蒸発器が５０〜６０℃の前記低温排熱からの供給熱より熱回収するように構成された吸収式一種ヒートポンプに切替可能とされていることを特徴とする熱源システム。
2. 電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機、該圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器によって凝縮された液冷媒を膨張させる膨張弁、及び、該膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器を備えた蒸気圧縮式の電動ヒートポンプと、
   温熱が供給されて溶液を加熱濃縮して再生させる再生器、該再生器から導かれた冷媒を凝縮させて温熱を出力する凝縮器、該凝縮器にて凝縮された液冷媒を蒸発させる蒸発器、及び、該蒸発器によって蒸発した冷媒を溶液に吸収させる吸収器を備えた吸収式一種ヒートポンプと、
   を備え、
   前記電動ヒートポンプは、前記蒸発器にて５０〜６０℃の低温排熱からの供給熱より熱回収するとともに、前記凝縮器から８０〜９０℃の温熱を出力し、
   前記吸収式一種ヒートポンプは、前記再生器にて前記電動ヒートポンプの前記凝縮器から出力された８０〜９０℃の温熱を得るとともに、前記蒸発器にて５０〜６０℃の前記低温排熱からの供給熱より熱回収し、前記凝縮器から６０〜７０℃の温熱を出力することを特徴とする熱源システム。
3. 前記吸収式冷凍機に代えて吸着式冷凍機とされ、又は、前記吸収式一種ヒートポンプに代えて吸着式ヒートポンプとされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱源システム。

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