JP5864350B2 - 給湯暖房システム - Google Patents
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Description
また給湯システムにおいて、高いエネルギー効率による省エネルギーを目的に、給水(冷水)をヒートポンプ装置(電気ヒートポンプ)で加熱して貯湯タンクに蓄えておき、給湯の需要が発生した場合に貯湯タンク内の温水を給湯し、貯湯タンク内の温水が尽きた際には上記の燃焼熱源機を補助熱源として用いることで湯切れ分を補う給湯システムが考案されている。また暖房システムにおいても、暖房循環熱媒をまずヒートポンプ装置で加熱して加熱の不足分を上記の燃焼熱源機で補ったり、暖房循環熱媒を燃焼熱源機にて適切な加熱を継続した後でヒートポンプ装置による加熱に切替えたりすることで、燃焼熱源機のみで加熱するよりもエネルギー効率を向上させることができる暖房システムが考案されている。
これらを組み合わせた給湯暖房システムにて、エネルギー効率が高く、二酸化炭素排出量の低減に貢献できる給湯暖房システムが望まれている。
しかし、エネルギー効率のみを重視してヒートポンプ装置のみで給湯暖房システムを構成すると、暖房に必要とされる能力や温度レベルが不足したり、条件によってはヒートポンプ装置の一次エネルギー効率が燃焼熱源機のエネルギー効率よりも下回ったりする場合もある。またヒートポンプ装置(電気ヒートポンプ)を運転する際は、電気料金が安い深夜電力を利用することが好ましく、ヒートポンプ装置による熱を貯湯タンク内の温水として蓄熱しておくことが好ましい。従って、貯湯タンク(貯湯装置)とヒートポンプ装置と燃焼熱源機とを組み合わせた給湯暖房システムとすることが好ましい。
なお、熱電併給装置にて発電を必要とするタイミングと給湯または暖房のタイミングが一致するとは限らないので、熱電併給装置にて発生した排熱は、貯湯タンク内の温水として蓄熱しておくことが好ましい。従ってこの場合は、貯湯タンク(貯湯装置)と熱電併給装置と燃焼熱源機とを組み合わせた給湯暖房システムとすることが好ましい。
ところが、各装置の製造元が異なる場合は、各装置の動作の指令等を行うためのメッセージ(制御状態を指示するコマンドや運転状態を表すコマンド等)が異なり、異なる製造元の装置を組み合わせて連動運転をさせることができない。
また特許文献1に記載された従来技術では、暖房装置と給湯装置との間のメッセージが異なる場合を想定していないので、仮に異なる製造元の装置を組み合わせて構成した場合では、各装置の間でのメッセージの送受信を適切に行うことができず、適切な連動運転をさせることができないと思われる。また特許文献1に記載された従来技術では、同一の製造元の暖房装置と給湯装置を利用していると思われるため、暖房装置と給湯装置の選択余地が少ない。
まず、本発明の第1の発明は、暖房循環熱媒の熱を放熱して室内を暖房する暖房放熱体と、暖房循環熱媒を加熱するヒートポンプ装置、または発電手段を有して発電の際に発生した排熱にて加熱した併用装置循環熱媒の熱で暖房循環熱媒を加熱する第1の熱電供給装置、または発電手段を有して発電の際に発生した排熱にて暖房循環熱媒を加熱する第2の熱電供給装置、のいずれかの装置である併用装置と、給水配管からの給水及び給湯暖房熱交換器にて加熱された温水を蓄えることが可能な貯湯タンクと、給水配管からの給水及び前記貯湯タンク内から取り出した温水を暖房循環熱媒の熱で加熱することが可能な前記給湯暖房熱交換器と、を有する貯湯装置と、前記暖房循環熱媒を加熱することが可能であるとともに、前記貯湯タンクからの温水及び前記給水配管からの給水を加熱した給湯温水を吐出することが可能な燃焼熱源機と、を有する給湯暖房システムである。
暖房循環熱媒の経路を構成する暖房用配管は、暖房循環熱媒が前記燃焼熱源機と前記暖房放熱体と前記給湯暖房熱交換器と前記併用装置とを経由して循環するように環状に形成されており、前記給水配管から供給された給水を加熱した給湯温水を前記燃焼熱源機から吐出する経路を構成する給湯用配管は、前記貯湯タンクに接続された給水配管と、前記貯湯タンクから前記燃焼熱源機に接続された温水配管と、前記給水配管から分岐して前記貯湯タンクをバイパスした後に前記温水配管と合流するように接続されたバイパス配管と、にて形成されている。
また、前記暖房用配管における任意の位置には、暖房循環熱媒を循環させる第1の循環ポンプが設けられており、前記暖房用配管における任意の位置または併用装置循環熱媒の経路を構成する併用装置配管における任意の位置には、暖房循環熱媒または併用装置循環熱媒を循環させる第2の循環ポンプが設けられており、前記バイパス配管は、前記給水配管からの給水を前記貯湯タンクをバイパスさせて前記燃焼熱源機に供給するバイパス経路と、前記貯湯タンク内から取り出された温水を前記給湯暖房熱交換器を用いて加熱して前記貯湯タンク内に戻す加熱循環経路と、を兼用しており、前記バイパス配管における任意の位置には、前記加熱循環経路内の温水を循環させる給湯循環ポンプが設けられている。
また、前記燃焼熱源機には、少なくとも前記第1の循環ポンプを制御する燃焼制御手段が設けられており、前記併用装置には、少なくとも前記第2の循環ポンプを制御する併用装置制御手段が設けられており、前記貯湯装置には、少なくとも前記給湯循環ポンプを制御する貯湯制御手段が設けられている。
更に、システム制御装置を備え、前記システム制御装置は、第1の通信線を介して前記併用装置制御手段と接続され、第2の通信線を介して前記燃焼制御手段に接続され、第3の通信線を介して前記貯湯制御手段と接続されており、前記併用装置制御手段から前記貯湯制御手段あてのメッセージを受信すると、前記貯湯制御手段あてに翻訳したメッセージを前記貯湯制御手段に送信し、前記貯湯制御手段から前記併用装置制御手段あてのメッセージを受信すると、前記併用装置制御手段あてに翻訳したメッセージを前記併用装置制御手段に送信し、前記燃焼制御手段から前記貯湯制御手段あてのメッセージを受信すると、前記貯湯制御手段あてに翻訳したメッセージを前記貯湯制御手段に送信し、前記貯湯制御手段から前記燃焼制御手段あてのメッセージを受信すると、前記燃焼制御手段あてに翻訳したメッセージを前記燃焼制御手段に送信し、前記併用装置制御手段から前記燃焼制御手段あてのメッセージを受信すると、前記燃焼制御手段あてに翻訳したメッセージを前記燃焼制御手段に送信し、前記燃焼制御手段から前記併用装置制御手段あてのメッセージを受信すると、前記併用装置制御手段あてに翻訳したメッセージを前記併用装置制御手段に送信する。
これにより、各装置の製造元が異なる場合であっても、3つの装置を適切に連動運転させることが可能であり、より効率の良い給湯や暖房を行うことができる。
第2の発明によれば、組み合わせる併用装置の能力を最大限に活用しながら、3つの装置を適切に連動運転させることが可能であり、より効率の良い給湯や暖房を行うことができる。
これにより、組み合わせる併用装置の能力を最大限に活用しながら、3つの装置を適切に連動運転させることが可能であり、より効率の良い給湯や暖房を行うことができる。
また、各装置の製造元が異なる場合であっても、各装置のそれぞれを改造する必要がなく、システム制御装置にてそれぞれの装置を適切に制御することができる。
なお第1、第4の実施の形態では、併用装置としてヒートポンプ装置10Aを用いており、第2、第3、第5、第6の実施の形態では、併用装置として熱電併給装置10B、10C(コジェネレーション装置)を用いている。
また第1〜第3の実施の形態では、システム制御装置81と貯湯制御手段51が別体であり、第4〜第6の実施の形態では、システム制御装置81Aが貯湯制御手段を兼用している。
まず図1を用いて、給湯暖房システム1Aの第1の実施の形態の構成について説明する。
第1の実施の形態の給湯暖房システム1Aは、ヒートポンプ装置10A(併用装置に相当)、燃焼熱源機20、暖房放熱体30(床暖房装置等の暖房機器)、運転状態設定手段40、貯湯装置50、システム制御装置81等と、各種の配管や弁やポンプ等にて構成されている。
第1の実施の形態では、併用装置としてヒートポンプ装置10Aを用い、システム制御装置81と貯湯制御手段51とが別体で構成されている。
なお、図1、図3〜図7に示すように、全ての実施の形態において、給湯温水を供給する経路を構成する給湯用配管HKと、暖房放熱体に暖房循環熱媒を供給する経路を構成する暖房用配管HDと、は別々の配管に分離されている。
ヒートポンプ熱交換器13Aは、第2放熱後配管H31bから入力された暖房循環熱媒を、ヒートポンプ循環熱媒配管HA内を循環するヒートポンプ循環熱媒(例えばCO2やR410A(代替フロン冷媒))を用いて加熱し、加熱した暖房循環熱媒を、燃焼熱源機20に向けて第2加熱後配管H12に出力する。
また電気ヒートポンプ12Aは、ヒートポンプ循環熱媒を加熱することとヒートポンプ循環熱媒の流量を調節することが可能である。
以上の構成にて燃焼熱源機20は、第2加熱後配管H12から入力された暖房循環熱媒を加熱して第1加熱後配管H23から出力し、温水配管K3から入力された温水を加熱して給湯配管K4から給湯温水を吐出する。
例えば運転状態設定手段40が暖房運転の運転状態を指定可能に構成されている場合、運転状態設定手段40は、利用者が暖房放熱体30の運転のONとOFFを設定する暖房運転起動手段、暖房温度を数値で設定する暖房温度設定手段または設定温度を能力段階(弱・中・強や1・2・3・4・5等)で選択する暖房能力設定手段の少なくとも一方、家庭の分電盤によって供給可能な最大電流の入力手段、設定状態や運転状態等を表示する表示手段、CPU等の制御手段を備え、部屋Rの壁等に設けられている。
また、例えば運転状態設定手段40が給湯運転の運転状態を指定可能に構成されている場合、運転状態設定手段40は、給湯運転のONとOFFを設定する給湯運転起動手段、給湯温度を数値で設定する給湯温度設定手段、湯張指示及び湯張温度を設定する湯張設定手段、給湯設定状態等を表示する表示手段、CPU等の制御手段を備え、部屋Rまたは部屋Rとは別の場所(キッチン等)に設けられている。
また、例えば運転状態設定手段40が暖房運転の運転状態と給湯運転の運転状態との双方の運転状態を指定可能に構成されている場合、上記の暖房運転の運転状態を指定可能な運転状態設定手段と、上記の給湯運転の運転状態を指定可能な運転状態設定手段と、を一体化させた運転状態設定手段が、部屋Rまたは部屋Rとは別の場所(キッチン等)に設けられている。
また運転状態設定手段40は、第4の通信線T4を介して燃焼制御手段21と互いに通信可能となるように接続されている。
また貯湯制御手段51は、少なくとも給湯循環ポンプPKを制御し、貯湯タンク52内の温水を貯湯タンク52の低温層である下部からバイパス配管K2に流出させ、バイパス配管K2内の温水を給湯暖房熱交換器N1にて加熱して、加熱した温水を貯湯タンク52の高温層である上部から貯湯タンク52内に戻す。これにより、貯湯タンク52内の温水を蓄えながら加熱することができる。なお、給湯循環ポンプPKを制御して貯湯タンク52内の温水を加熱できる場合は、併用装置あるいは燃焼熱源機によって暖房運転が行われている場合である。
また、貯湯タンク52における少なくとも上部と下部の2個所には、蓄えている温水の温度、あるいは貯湯タンク52の表面の温度を検出可能な温度検出手段(図示省略)が設けられている。
また、貯湯制御手段51は、貯湯タンク52内に蓄えられている温水の上限温度(または貯湯タンク52の表面の上限温度)の値を設定可能な上限温度設定手段を有している。例えば上限温度設定手段は、切り替えスイッチにて構成されている。また、運転状態設定手段40と貯湯制御手段51を兼用した運転状態設定手段を構成し、給湯温度設定手段と上限温度設定手段を兼用するように構成してもよい。
なお、貯湯タンク52に蓄える温水(または貯湯タンク表面)の上限温度(蓄熱上限温度)は、併用装置の種類によって異なる。例えば、ヒートポンプ装置では約45[℃]または約60[℃]が蓄熱上限温度であるものが実用化されており、ガスエンジン式熱電併給装置では約75[℃]が蓄熱上限温度であるものが実用化されており、固体高分子型燃料電池式熱電併給装置では約60[℃]が蓄熱上限温度であるものが実用化されており、固体酸化物型燃料電池式熱電併給装置では約70[℃]が蓄熱上限温度であるものが実用化されている。
なお、第1の循環ポンプP1、第2の循環ポンプP2は、暖房用配管HDにおける任意の位置に設けられていればよい。
なお、バイパス配管K2は、給水配管K1から供給された給水を貯湯タンク52をバイパスさせて燃焼熱源機20に供給するバイパス経路と、貯湯タンク52の下部の低温層から取り出された貯湯タンク52内の温水を暖房循環熱媒及び給湯暖房熱交換器N1を用いて加熱して貯湯タンク52の上部の高温層である貯湯タンク52内に戻す加熱循環経路と、を兼用している。
給水配管K1から供給される給水は比較的温度が低いので、貯湯タンク52の下方の低温層に導かれる。また温水配管K3は、比較的温度が高い貯湯タンク52の上方の高温層から温水を取り出す。
システム制御装置81は、ヒートポンプ制御手段11Aと燃焼制御手段21と貯湯制御手段51との間の互いの通信を中継するとともに、それぞれが互いのメッセージを認識できるように翻訳する。
ヒートポンプ装置10A、燃焼熱源機20、貯湯装置50、を効率良く運転するためには、それぞれをばらばらに運転するのでなく、連動させて運転する必要がある。そして連動運転させるためには、互いにメッセージを送受信させる必要がある。
ヒートポンプ装置10A、燃焼熱源機20、貯湯装置50、のそれぞれが同一の製造元による装置であればメッセージの翻訳は特に必要ない場合が多い。しかし、同一の製造元のヒートポンプ装置10A、燃焼熱源機20、貯湯装置50、を選定する場合、選定の余地が少なく、より効率の良い給湯暖房システムを構成することを阻害する。より効率の良い給湯暖房システムを構成するために、例えばA社のヒートポンプ装置、B社の燃焼熱源機、C社の貯湯装置、という具合に異なる製造元の装置を選定した場合、互いのメッセージを認識させることができない可能性がある。これらの装置では、一般的には製造元が独自のメッセージを用いており、共通の規格に基づいた通信を行っていないためである。
ヒートポンプ制御手段11Aは第1の通信線T1を介してシステム制御装置81と通信可能に接続されており、燃焼制御手段21は第2の通信線T2を介してシステム制御装置81と接続されており、貯湯制御手段51は第3の通信線T3を介してシステム制御装置81と接続されている。
システム制御装置81は、通信の中継と翻訳を行うCPU82と、連動運転プログラムP(R)と学習運転プログラムP(G)と各種の翻訳プログラムP(T―>H)〜P(N−>H)等が記憶された記憶手段83と、コネクタ81a〜81cとを有している。コネクタ81aには第1の通信線T1の先端に設けられたコネクタT1Aが嵌合され、コネクタ81bには第2の通信線T2の先端に設けられたコネクタT2Aが嵌合され、コネクタ81cには第3の通信線T3の先端に設けられたコネクタT3Aが嵌合される。
例えば翻訳プログラムP(T−>H)は、貯湯制御手段51からヒートポンプ制御手段11Aあてのメッセージを翻訳するプログラムであり、翻訳プログラムP(H−>N)はヒートポンプ制御手段11Aから燃焼制御手段21あてのメッセージを翻訳するプログラムであり、翻訳プログラムP(N−>T)は燃焼制御手段21から貯湯制御手段51あてのメッセージを翻訳するプログラムである。
またシステム制御装置81は、燃焼制御手段21から貯湯制御手段51あてのメッセージを受信すると、記憶手段83の翻訳プログラムP(N−>T)に基づいて翻訳したメッセージを貯湯制御手段51に送信する。またシステム制御装置81は、貯湯制御手段51から燃焼制御手段21あてのメッセージを受信すると、記憶手段83の翻訳プログラムP(T−>N)に基づいて翻訳したメッセージを燃焼制御手段21に送信する。
またシステム制御装置81は、ヒートポンプ制御手段11Aから燃焼制御手段21あてのメッセージを受信すると、記憶手段83の翻訳プログラムP(H−>N)に基づいて翻訳したメッセージを燃焼制御手段21に送信する。またシステム制御装置81は、燃焼制御手段21からヒートポンプ制御手段11Aあてのメッセージを受信すると、記憶手段83の翻訳プログラムP(N−>H)に基づいて翻訳したメッセージをヒートポンプ制御手段11Aに送信する。
また、システム制御装置81には、給湯暖房システム1Aが設けられた家庭の電力の消費状態を示す電力消費情報、及び給湯の利用状態を示す給湯利用情報、及び暖房運転の利用状態を示す暖房利用情報が入力されるように構成されている。例えば電力消費情報には、時刻や曜日等に関連付けた電力消費量等が記録されており、給湯利用情報には、時刻や曜日等に関連付けた給湯温度や給湯量等が記録されており、暖房利用情報には、時刻や曜日等に関連付けた暖房運転の履歴等が記録されている。
そしてシステム制御装置81は、過去の所定期間における電力消費情報及び給湯利用情報及び暖房利用情報と、学習運転プログラムP(G)と、に基づいた学習運転を行い、ヒートポンプ装置10A及び燃焼熱源機20及び貯湯装置50を連動させて運転する。例えば、前記学習運転では、暖房運転及び給湯運転の頻度が高い時間帯に運転する場合において、最も省エネルギーとなるような運転を選定して実行する。
そして入力情報を受信した燃焼制御手段21、ヒートポンプ制御手段11A、貯湯制御手段51は、受信した入力情報に基づいて、暖房熱動弁V1、第1の循環ポンプP1、燃焼加熱手段22、電気ヒートポンプ12A、第2の循環ポンプP2、給湯循環ポンプPK等を(連動させて)制御する。
そして入力情報を受信した燃焼制御手段21、ヒートポンプ制御手段11A、貯湯制御手段51は、受信した入力情報に基づいて、暖房熱動弁V1、第1の循環ポンプP1、燃焼加熱手段22、電気ヒートポンプ12A、第2の循環ポンプP2、給湯循環ポンプPK等を(連動させて)制御する。
次に図3を用いて、第2の実施の形態の給湯暖房システム1Bについて説明する。
図3に示す給湯暖房システム1Bは、図1に示す第1の実施の形態の給湯暖房システム1Aに対して、ヒートポンプ装置10Aが、熱電併給装置10B(コジェネレーション装置)に変更されている点が異なり、他は同じである。
以下、相違点について主に説明する。
排熱回収熱交換器13Bには、併用装置配管HBが接続され、第2放熱後配管H31bと第2加熱後配管H12が接続されている。
併用装置配管HB内では第2の循環ポンプP2にて併用装置循環熱媒が循環している。
以上の構成により、併用装置制御手段11Bが熱電併給ユニット12B及び第2の循環ポンプP2を制御(少なくとも第2の循環ポンプP2を制御)して、熱電併給ユニット12Bの発電の際に発生した熱にて加熱された併用装置循環熱媒が、排熱回収熱交換器13Bを介して暖房循環熱媒を加熱する。なお、第2の循環ポンプP2は、併用装置配管HBにおける任意の位置に設けられている。
そして併用装置制御手段11Bは、第1の通信線T1を介してシステム制御装置81に接続されている。なお、システム制御装置81によるメッセージの翻訳と中継については、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
次に図4を用いて、第3の実施の形態の給湯暖房システム1Cについて説明する。
図4に示す給湯暖房システム1Cは、図1に示す第1の実施の形態の給湯暖房システム1Aに対して、ヒートポンプ装置10Aが、熱電併給装置10C(コジェネレーション装置)に変更されている点が異なり、他は同じである。
また、第3の実施の形態の熱電併給装置1Cは、第2の実施の形態の熱電併給装置1Bに対して、排熱回収熱交換器13Bが省略されており、熱電併給ユニット12Cにて暖房循環熱媒を加熱する点が異なる。
以下、相違点について主に説明する。
熱電併給ユニット12Cには、第2放熱後配管H31bと第2加熱後配管H12が接続されている。
以上の構成により、併用装置制御手段11Cが熱電併給ユニット12C及び第2の循環ポンプP2を制御(少なくとも第2の循環ポンプP2を制御)して、熱電併給ユニット12Cの発電の際に発生した熱にて暖房循環熱媒を加熱する。なお、第2の循環ポンプP2は、暖房用配管HDにおける任意の位置に設けられている。
そして併用装置制御手段11Cは、第1の通信線T1を介してシステム制御装置81に接続されている。なお、システム制御装置81によるメッセージの翻訳と中継については、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
次に図5を用いて、第4の実施の形態の給湯暖房システム1Dについて説明する。
図5に示す給湯暖房システム1Dは、図1に示す第1の実施の形態の給湯暖房システム1Aに対して、システム制御装置81と貯湯制御手段51とを兼用させたシステム制御装置81Aを用いており、第3の通信線T3を省略している点が異なり、他は同じである。
以下、相違点について主に説明する。
次に図6を用いて、第5の実施の形態の給湯暖房システム1Eについて説明する。
図6に示す給湯暖房システム1Eは、図3に示す第2の実施の形態の給湯暖房システム1Bに対して、システム制御装置81と貯湯制御手段51とを兼用させたシステム制御装置81Aを用いており、第3の通信線T3を省略している点が異なり、他は同じである。
以下、相違点について主に説明する。
次に図7を用いて、第6の実施の形態の給湯暖房システム1Fについて説明する。
図7に示す給湯暖房システム1Fは、図4に示す第3の実施の形態の給湯暖房システム1Cに対して、システム制御装置81と貯湯制御手段51とを兼用させたシステム制御装置81Aを用いており、第3の通信線T3を省略している点が異なり、他は同じである。
以下、相違点について主に説明する。
これに対して本願の第1〜第6の実施の形態にて説明した給湯暖房システム1A〜1Fでは、暖房に利用(暖房放熱体30にて放熱)した後の暖房循環熱媒を、併用装置に流入させる前に、給湯暖房熱交換器N1に流入させて放熱させる構成を有している。そして、給湯暖房熱交換器N1にて熱交換によって加熱された温水(給水)を、給湯負荷の発生時に給湯温水として利用するために、貯湯タンク52に戻す構成を有している。
このため、暖房循環熱媒の温度を、より低くした後で、併用装置(ヒートポンプ装置10A、熱電併給装置10B、10C)に入力することが可能であるとともに、給湯負荷の発生の有無にかかわらず、併用装置の高効率暖房運転の実現が可能であり、同時に、貯湯タンク52への温水の貯湯を適切に行うことができる。
また本実施の形態の説明では、暖房放熱体30が床暖房の例を説明したが、暖房放熱体30は床暖房に限定されるものではない。
また本実施の形態の説明では、暖房循環熱媒が温水の例を説明したが、暖房循環熱媒は温水に限定されるものではない。
また、運転状態設定手段40の処理、燃焼制御手段21の処理、ヒートポンプ制御手段11A(または併用装置制御手段11B、11C)の処理は、本実施の形態にて説明した処理に限定されるものではなく、種々の変更、追加、削除が可能である。
また、以上(≧)、以下(≦)、より大きい(>)、未満(<)等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
また本実施の形態の説明では、燃焼熱源機20を制御する燃焼制御手段21、ヒートポンプ装置10Aを制御するヒートポンプ制御手段11A(または併用装置制御手段11B、11C)、貯湯装置50を制御する貯湯制御手段51、の各制御手段を備えた例を説明したが、1つの制御手段にて燃焼熱源機20とヒートポンプ装置10A(または熱電併給装置10B、10C)と貯湯装置50とを制御するように構成してもよい。
また給湯暖房熱交換器N1において、暖房循環熱媒と給湯温水を、同方向に並行に流すよりも、対向する方向に流すほうがより好ましい。
10A ヒートポンプ装置(併用装置)
11A ヒートポンプ制御手段(併用装置制御手段)
12A 電気ヒートポンプ
13A ヒートポンプ熱交換器
10B、10C 熱電併給装置(併用装置)
11B、11C 併用装置制御手段
12B、12C 熱電併給ユニット
13B 排熱回収熱交換器
20 燃焼熱源機
21 燃焼制御手段
22 燃焼加熱手段
23a、23b 熱交換器
30 暖房放熱体
40 運転状態設定手段
50 貯湯装置
51 貯湯制御手段
52 貯湯タンク
81、81A システム制御装置
H12 第2加熱後配管
H23 第1加熱後配管
H31a 第1放熱後配管
H31b 第2放熱後配管
HA ヒートポンプ循環熱媒配管
HB 併用装置配管
HD 暖房用配管
HK 給湯用配管
K1 給水配管
K2 バイパス配管
K3 温水配管
K4 給湯配管
N1 給湯暖房熱交換器
P1 第1の循環ポンプ
P2 第2の循環ポンプ
PK 給湯循環ポンプ
T1 第1の通信線
T2 第2の通信線
T3 第3の通信線
T4 第4の通信線
V1 暖房熱動弁
Claims (7)
- 暖房循環熱媒の熱を放熱して室内を暖房する暖房放熱体と、
暖房循環熱媒を加熱するヒートポンプ装置、または発電手段を有して発電の際に発生した排熱にて加熱した併用装置循環熱媒の熱で暖房循環熱媒を加熱する第1の熱電供給装置、または発電手段を有して発電の際に発生した排熱にて暖房循環熱媒を加熱する第2の熱電供給装置、のいずれかの装置である併用装置と、
給水配管からの給水及び給湯暖房熱交換器にて加熱された温水を蓄えることが可能な貯湯タンクと、給水配管からの給水及び前記貯湯タンク内から取り出した温水を暖房循環熱媒の熱で加熱することが可能な前記給湯暖房熱交換器と、を有する貯湯装置と、
前記暖房循環熱媒を加熱することが可能であるとともに、前記貯湯タンクからの温水及び前記給水配管からの給水を加熱した給湯温水を吐出することが可能な燃焼熱源機と、を有する給湯暖房システムにおいて、
暖房循環熱媒の経路を構成する暖房用配管は、暖房循環熱媒が前記燃焼熱源機と前記暖房放熱体と前記給湯暖房熱交換器と前記併用装置とを経由して循環するように環状に形成されており、
前記給水配管から供給された給水を加熱した給湯温水を前記燃焼熱源機から吐出する経路を構成する給湯用配管は、前記貯湯タンクに接続された給水配管と、前記貯湯タンクから前記燃焼熱源機に接続された温水配管と、前記給水配管から分岐して前記貯湯タンクをバイパスした後に前記温水配管と合流するように接続されたバイパス配管と、にて形成されており、
前記暖房用配管における任意の位置には、暖房循環熱媒を循環させる第1の循環ポンプが設けられており、
前記暖房用配管における任意の位置または併用装置循環熱媒の経路を構成する併用装置配管における任意の位置には、暖房循環熱媒または併用装置循環熱媒を循環させる第2の循環ポンプが設けられており、
前記バイパス配管は、前記給水配管からの給水を前記貯湯タンクをバイパスさせて前記燃焼熱源機に供給するバイパス経路と、前記貯湯タンク内から取り出された温水を前記給湯暖房熱交換器を用いて加熱して前記貯湯タンク内に戻す加熱循環経路と、を兼用しており、
前記バイパス配管における任意の位置には、前記加熱循環経路内の温水を循環させる給湯循環ポンプが設けられており、
前記燃焼熱源機には、少なくとも前記第1の循環ポンプを制御する燃焼制御手段が設けられており、
前記併用装置には、少なくとも前記第2の循環ポンプを制御する併用装置制御手段が設けられており、
前記貯湯装置には、少なくとも前記給湯循環ポンプを制御する貯湯制御手段が設けられており、
更に、システム制御装置を備え、
前記システム制御装置は、
第1の通信線を介して前記併用装置制御手段と接続され、第2の通信線を介して前記燃焼制御手段に接続され、第3の通信線を介して前記貯湯制御手段と接続されており、
前記併用装置制御手段から前記貯湯制御手段あてのメッセージを受信すると、前記貯湯制御手段あてに翻訳したメッセージを前記貯湯制御手段に送信し、前記貯湯制御手段から前記併用装置制御手段あてのメッセージを受信すると、前記併用装置制御手段あてに翻訳したメッセージを前記併用装置制御手段に送信し、
前記燃焼制御手段から前記貯湯制御手段あてのメッセージを受信すると、前記貯湯制御手段あてに翻訳したメッセージを前記貯湯制御手段に送信し、前記貯湯制御手段から前記燃焼制御手段あてのメッセージを受信すると、前記燃焼制御手段あてに翻訳したメッセージを前記燃焼制御手段に送信し、
前記併用装置制御手段から前記燃焼制御手段あてのメッセージを受信すると、前記燃焼制御手段あてに翻訳したメッセージを前記燃焼制御手段に送信し、前記燃焼制御手段から前記併用装置制御手段あてのメッセージを受信すると、前記併用装置制御手段あてに翻訳したメッセージを前記併用装置制御手段に送信する、
給湯暖房システム。 - 請求項1に記載の給湯暖房システムであって、
前記貯湯タンクには、当該貯湯タンク内の温水の温度、あるいは当該貯湯タンク表面の温度を検出可能な温度検出手段が設けられており、
前記貯湯制御手段は、前記併用装置あるいは前記燃焼熱源機によって暖房運転が行われている場合に前記温度検出手段を用いて検出した前記貯湯タンク内に蓄えられている温水の温度、あるいは前記貯湯タンク表面の温度に基づいて前記給湯循環ポンプを制御して前記貯湯タンク内に蓄えられている温水の温度を調節可能であり、
前記貯湯制御手段には、前記貯湯タンク内に蓄えられている温水の上限温度、あるいは前記貯湯タンク表面の上限温度の値を設定可能な上限温度設定手段が設けられている、
給湯暖房システム。 - 請求項2に記載の給湯暖房システムであって、
前記上限温度設定手段は、切り替えスイッチにて構成されている、
給湯暖房システム。 - 請求項2に記載の給湯暖房システムであって、
更に、前記暖房放熱体による暖房運転の運転状態と、前記燃焼熱源機による給湯運転の運転状態と、の少なくとも一方の運転状態を指定可能な運転状態設定手段を備え、
前記運転状態設定手段が前記上限温度設定手段を兼用している、
給湯暖房システム。 - 請求項2〜4のいずれか一項に記載の給湯暖房システムであって、
前記温度検出手段は、少なくとも前記貯湯タンクにおける上部と下部の2個所に設けられており、
前記貯湯制御手段は、少なくとも前記貯湯タンクにおける上部と下部の2個所に設けられた前記温度検出手段によって検出したそれぞれの温度が、設定した上限温度に達した場合に満蓄熱状態であると判定してそれ以上の蓄熱を停止する、
給湯暖房システム。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の給湯暖房システムであって、
前記システム制御装置には、前記給湯暖房システムが設けられている家庭の電力の消費状態を示す電力消費情報、及び給湯の利用状態を示す給湯利用情報、及び暖房運転の利用状態を示す暖房利用情報が入力されるように構成されており、
前記システム制御装置は、過去の電力消費情報及び給湯利用情報及び暖房利用情報と、予め設定された学習運転プログラムと、に基づいた学習運転を行って前記貯湯タンクに温水を蓄える学習運転機能を有している、
給湯暖房システム。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の給湯暖房システムであって、
前記第3の通信線が省略され、前記システム制御装置が前記貯湯制御手段を兼用している、
給湯暖房システム。
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