JP6279906B2 - Snow energy supply system - Google Patents
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Description
本発明は冬季に貯蔵した雪類を夏季に冷熱として他の系に供給するシステムに関する。 The present invention relates to a system for supplying snow stored in winter to other systems as cold heat in summer.
従来、冬季の積雪を雪室内に貯蔵しておき、当該雪室に貯蔵された雪を冷熱源として冷房などに利用するシステムがある。例えば、雪室内に貯蔵した雪が融解してできた融雪水を貯留する領域を設け、貯留された融雪水と、空調装置を経由して循環する熱媒体とを熱交換することで、空調装置で冷房に利用されて昇温した熱媒体を冷却するシステムが提案されている(例えば特許文献1、2など)。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a system in which winter snow is stored in a snow compartment and the snow stored in the snow compartment is used as a cooling source for cooling or the like. For example, an area for storing snowmelt water obtained by melting snow stored in a snow compartment is provided, and heat exchange is performed between the stored snowmelt water and a heat medium circulating through the air conditioner. Systems have been proposed for cooling a heat medium that has been heated and used for cooling (for example,
上述したシステムでは、融雪水を貯留する蓄熱槽などの領域内では、融解して間もない低温の融雪水と、貯留されてからある程度の時間が経過したり或いは上述の空調装置などにおいて冷熱として利用されたりして昇温した融雪水(還水)とが混合されるので、雪の冷熱を十分に有効利用できていない。 In the above-described system, in a region such as a heat storage tank for storing snowmelt water, low-temperature snowmelt water that has just been melted and a certain amount of time has passed since being stored, or as cold heat in the above-described air conditioner or the like. Since it is mixed with snowmelt water (returned water) that has been used or heated up, the cold heat of snow cannot be used effectively.
このような状況に鑑み、本発明は、雪の冷熱を他の系において有効利用できるように供給する技術を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a technique for supplying cold snow so that it can be effectively used in other systems.
本発明では、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、雪類を貯留するための雪室と、該雪室内の雪類が融解してできた融雪水が雪室との間に設けた流入口から流入し貯留される融雪水槽と、前記融雪水槽内の融雪水を冷熱利用系の冷却用熱媒体と熱交換するための熱交換器と、前記融雪水槽内の融雪水を前記熱交換器に送水するための流路である冷水往路と、前記熱交換器を通った後の融雪水を前記雪室内の雪類に供給するために雪室内に送水するための流路である融雪水供給路と、前記熱交換器を通った後の融雪水を前記融雪水槽内に戻すための流路である槽内戻路と、を備え、前記冷水往路は前記融雪水槽内の前記流入口と近接する位置に吸込口を有し当該箇所に貯留されている融雪水を前記熱交換器に送水するための流路であって、前記槽内戻路を通水する融雪水は、前記融雪水槽内における前記冷水往路の吸込口の位置とは離れた位置に流入する、雪類エネルギー供給システムである。なお、雪類とは、雪のみに限らず例えばつらら等も含む、自然気象によって生成する氷点下の生成物をいう。 The present invention employs the following means in order to solve the above-described problems. That is, the present invention relates to a snow melting water tank in which a snow chamber for storing snow and a snow melting water formed by melting the snow in the snow chamber flows in from an inlet provided between the snow chamber and the snow melting water. And a heat exchanger for exchanging heat of the snowmelt water in the snowmelt water tank with a cooling heat medium of a cold heat utilization system, and a flow path for supplying the snowmelt water in the snowmelt water tank to the heat exchanger. A cold water outbound path, a snowmelt water supply path that is a flow path for supplying the snowmelt water that has passed through the heat exchanger to the snow in the snow compartment, and the heat exchanger. A tank return path that is a flow path for returning the melted snow water to the snow melt water tank, and the cold water forward path has a suction port at a position close to the inlet in the snow melt water tank. It is a flow path for sending snow melt water stored in a place to the heat exchanger, and the snow melt water flowing through the return path in the tank is Flowing into the distant position from the position of the cold water forward of the suction opening in the snow melting water tank, a Yukirui energy supply system. Note that snow refers to products below freezing generated by natural weather including not only snow but also icicles, for example.
本発明によれば、融雪水槽内において雪室から融雪水が流入する流入口の近接箇所に貯留された融雪水が冷熱利用系の熱媒体と熱交換するための熱交換器に供給され、冷熱利用系にて冷熱が利用された後の融雪水は戻水領域に戻されるか或いは雪室内の雪類に供給される。これにより、熱交換器には、冷熱が利用されて昇温した後の融雪水は供給されず、低温の融雪水が供給される構成となっているので、より有効な冷熱を優先して冷熱利用系に供給することができる。 According to the present invention, the snowmelt water stored in the vicinity of the inlet into which the snowmelt water flows from the snow chamber in the snowmelt water tank is supplied to the heat exchanger for exchanging heat with the heat medium of the cold energy utilization system, The snowmelt after the cold heat is used in the utilization system is returned to the return water area or supplied to the snow in the snow compartment. As a result, the heat exchanger is configured to be supplied with low-temperature snowmelt water without being supplied with the snowmelt water that has been heated by using the cold heat, so that the cooler heat is given priority over more effective cold heat. It can be supplied to the utilization system.
また、本発明に係る雪類エネルギー供給システムは、前記融雪水槽は内部に隔壁を設けることにより低温水領域と戻水領域とに隔てられ、前記隔壁は隔壁の一端に設けた連通口からのみ前記低温水領域と前記戻水領域との間の通水を可能とし、前記冷水往路は前記低温水領域の前記連通口とは離れた位置に吸込口を有し、前記槽内戻路は前記戻水領域の前記連通口とは離れた位置に吐出口を有してもよい。 Further, in the snow energy supply system according to the present invention, the snow melting water tank is divided into a low-temperature water region and a return water region by providing a partition therein, and the partition is only from the communication port provided at one end of the partition. Water flow between the low-temperature water area and the return water area is enabled, the cold water forward path has a suction port at a position away from the communication port of the low-temperature water area, and the return path in the tank is the return line You may have a discharge port in the position away from the said communication port of the water area | region.
また、本発明に係る雪類エネルギー供給システムは、前記熱交換器を通った後の融雪水を、前記槽内戻路に通水させる槽内戻状態と、前記融雪水供給路に通水させる供給状態とに切り替える融雪水流路切替装置と、前記融雪水槽内に貯留された融雪水の温度を検知する融雪水温度センサと、をさらに備え、前記融雪水流路切替装置は、前記融雪水温度センサによって融雪水の温度が所定温度以上であると検知されると、供給状態となるように制御してもよい。 Further, the snow energy supply system according to the present invention allows the snowmelt water after passing through the heat exchanger to pass through the tank return path and the snowmelt water supply path. A snowmelt water flow path switching device that switches to a supply state; and a snowmelt water temperature sensor that detects a temperature of the snowmelt water stored in the snowmelt water tank, and the snowmelt water flow path switching device includes the snowmelt water temperature sensor. When the temperature of the snowmelt water is detected to be equal to or higher than a predetermined temperature, the supply state may be controlled.
このような本発明によれば、融雪水槽内の水温が所定以上の場合には、熱交換器にて昇温した融雪水を雪室内の雪類に供給して、雪類と接触させることにより降温し同時に雪類を融解してさらに融雪水を生成し融雪水槽に流入するので、融雪水槽内の水温を降温させて、冷熱利用系に対する有効な冷熱の供給に寄与することができる。 According to the present invention as described above, when the water temperature in the snowmelt water tank is equal to or higher than a predetermined value, the snowmelt water heated by the heat exchanger is supplied to the snow in the snow chamber and brought into contact with the snow. At the same time, the snow is melted to further generate snowmelt water and flow into the snowmelt water tank, so that the water temperature in the snowmelt water tank can be lowered to contribute to the supply of effective cold heat to the cold energy utilization system.
また、本発明に係る雪類エネルギー供給システムにおいて、前記冷熱利用系は、空調用冷水を前記冷却用媒体としてそのシステム内を循環し、当該空調用冷水を冷却する熱源機を有する、空調システムであって、空調用冷水が通水する流路を、前記空調用冷水を前記熱交換器に通水して循環させる熱交換器循環状態と、前記空調用の冷水を前記熱源機に通水して循環させる熱源機循環状態と、に切り替える空調用冷水流路切替装置を備え、前記雪類エネルギー供給システムは、前記冷水往路内の融雪水温度を検知する冷水温度センサをさらに備え、前記空調用冷水流路切替手段は、前記冷水往路内の融雪水温度が所定以上であると検知されると、熱源機循環状態となるように制御してもよい。 Further, in the snow energy supply system according to the present invention, the cold energy utilization system is an air conditioning system having a heat source device that circulates in the system using cold water for air conditioning as the cooling medium and cools the cold water for air conditioning. A heat exchanger circulation state in which the air conditioning cold water is circulated by passing the air conditioning cold water through the heat exchanger, and the air conditioning cold water is passed to the heat source device. A cooling water flow path switching device for air conditioning that switches to a circulating state of the heat source machine to be circulated, and the snow energy supply system further includes a cold water temperature sensor that detects a temperature of melted snow water in the cold water outbound path, The cold water flow path switching means may be controlled to enter a heat source machine circulation state when it is detected that the temperature of the snowmelt water in the cold water forward path is equal to or higher than a predetermined value.
このような本発明によれば、雪類エネルギー供給システムによって空調システムに十分な冷熱を供給できる状態であれば、雪類エネルギー供給システムの冷熱、即ち融雪水の冷熱が空調システムに供給され、そうでない場合は熱源機によって冷熱が供給されるように制御されるので、より効率よく空調システムに冷熱を供給することができる。 According to the present invention, if the snow energy supply system can supply sufficient cold heat to the air conditioning system, the cold energy of the snow energy supply system, that is, the cold heat of snowmelt water is supplied to the air conditioning system. If not, the heat source device is controlled so that the cold heat is supplied, so the cold air can be supplied to the air conditioning system more efficiently.
また、本発明は、雪室内の雪類が融解して融雪水槽内に流入して貯留された融雪水を冷熱利用系の冷却用熱媒体との熱交換に利用し、当該熱交換後の融雪水を雪室内の雪類に供給するか、或いは前記融雪水槽内に戻し、前記冷熱利用系の冷却用熱媒体との熱交換後に融雪水槽内に戻された融雪水よりも、前記雪室内で融解して融雪水槽内に流入した融雪水を優先して、前記冷熱利用系の冷却用熱媒体との熱交換に利用し、融雪水槽内に貯留された融雪水の温度が所定温度以上である場合には、熱交換後の融雪水を雪室内の雪類に供給する、雪エネルギー供給方法であってもよい。 Further, the present invention uses snow melt water melted and flowing into the snow melting water tank stored in the snow chamber for heat exchange with the cooling heat medium of the cold heat utilization system, and the snow melting after the heat exchange. Water is supplied to the snow in the snow chamber or returned to the snow melting water tank, and the snow melting water returned to the snow melting water tank after the heat exchange with the cooling heat medium of the cold energy utilization system is performed in the snow chamber. Priority is given to the melted water that has melted and flowed into the snowmelt water tank, and is used for heat exchange with the cooling heat medium of the cold heat utilization system, and the temperature of the snowmelt water stored in the snowmelt water tank is equal to or higher than a predetermined temperature. In this case, a snow energy supply method may be used in which the melted water after heat exchange is supplied to the snow in the snow compartment.
本発明によれば、より低温の融雪水の冷熱を優先して冷熱利用系に供給することができるので、冷熱利用系において冷熱を有効に利用することができる。 According to the present invention, it is possible to preferentially supply the cold heat of the snowmelt water to the cold energy utilization system, so that the cold energy can be effectively utilized in the cold energy utilization system.
以下、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的な構成に限定するものではない。本発明を実施するにあたっては、実施の形態に応じた具体的な構成が適宜採用されることが好ましい。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter also referred to as “present embodiments”) will be described with reference to the drawings. The embodiment described below shows an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to a specific configuration described below. In practicing the present invention, it is preferable to adopt a specific configuration according to the embodiment as appropriate.
本実施形態に係る雪エネルギー供給システム1は、雪室10内の雪Sが融解してできた融雪水を融雪水槽12に貯留し、融雪水槽12内の融雪水を冷熱利用系の熱媒体と熱交換して当該熱媒体を冷却し、熱交換後の融雪水を融雪水槽12に戻すか或いは雪室10内に供給するシステムとして説明される。また、本実施形態に係る冷熱利用系は、冷水(二次冷水)を冷却用熱媒体として循環させる空調システム3として説明される。なお、冷熱利用系は、冷熱の需要を有する、空調以外の用途の設備等であってもよい。また、雪Sはつらら等の自然気象による氷点下の生成物が含まれていてもよく、発明における「雪類」に相当し、雪エネルギーシステム1は発明における「雪類エネルギーシステム」に相当する。
The snow
図1は、本実施形態に係る雪エネルギー供給システムを例示する構成図である。図1には、雪エネルギー供給システム1、空調システム3が示されている。雪エネルギー供給システム1と空調システム3との間には、空調システム3の冷却用熱媒体としての二次冷水を空調システム3から雪エネルギー供給システム1へ引き入れて、空調システム3へ戻すための水路(二次冷水往路34、二次冷水還路33)が設けられている。なお、各水路は保温性の高い材質を用いたり、保温材によって被覆したりするなどの構成が採用されることが好ましい。以下、空調システム3、雪エネルギー供給システム1の順に構成の詳細を説明する。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a snow energy supply system according to this embodiment. FIG. 1 shows a snow
空調システム3は、水冷方式の空調設備である。空調システム3は、冷熱負荷としての空調機32を有する。空調機はここではエアハンドリングユニットであるが、水熱源ヒートポンプユニットであってもよい。空調システム3には、二次冷水の循環流路としての二次冷水還路33、二次冷水往路34が設けられており、二次冷水還路33には弁V31が、二次冷水往路34には弁V32がそれぞれ設けられている。また、二次冷水還路33の弁V31と空調機32との間には熱源機側還路36が、二次冷水往路34の弁V32と空調機32との間には熱源機往路37がそれぞれ接続されており、何れも不図示の熱源機に繋がっている。熱源機側還路36には弁V33が、熱源機側往路37には弁V34がそれぞれ設けられている。熱源機は、流入する二次冷水を所定の温度に降温する機器であり、例えばターボ冷凍機である。なお、空調機3は二次冷水の水路に複数あり、空調機3側から見れば、二次冷水還路33が往き、二次冷水往路34が還りとなる。
The
弁V31、弁V32が開で、弁V33、弁V34が閉状態のときは、二次冷水は二次冷水ポンプP31の稼働により空調機32及び雪エネルギー供給システム1の熱交換器13を通流する。空調機32は、供給される二次冷水と室内の空気との間で熱交換を行い、熱交換後の昇温された二次冷水は、熱交換器13へ還る。一方、弁V31、弁V32が閉で、弁V33、弁V34が開のときは、熱源機側還路36あるいは熱源機側往路37に設けられた不図示のポンプの稼働により、二次冷水は空調機32及び熱源機を通流し、空調機32内の熱交換器において二次冷水と室内の空気との間の熱交換により昇温された二次冷水が熱源機へ還る。
When the valves V31 and V32 are open and the valves V33 and V34 are closed, the secondary cold water flows through the
二次冷水往路34には二次冷水往路34を流れる冷水の温度を検知する温度センサ56が、二次冷水還路33には二次冷水還路33を流れる冷水の温度を検知する温度センサ55がそれぞれ設置され、各温度の情報は信号線を介して制御部に送信される。
A temperature sensor 56 that detects the temperature of the cold water flowing through the secondary chilled water outbound path 34 is provided in the secondary chilled water outbound path 34, and a
雪エネルギー供給システム1は、雪室10内に堆積された雪Sの融雪水を冷熱として上述の空調システム3、すなわち冷熱利用系等の他の系に供給するシステムである。雪エネルギー供給システム1は雪室10、融雪水槽12、熱交換器13を備える。
The snow
雪室10は、冬季に積雪した雪をためておき、夏季まで雪の状態で保存しておくことができる室であり、略矩形状に形成されている。雪室10内の一端側の下部には雪室10内の雪Sを融解するための融雪水供給手段としての散水ノズル17bが設置されており、熱交換器13にて空調システム3内を通水する二次冷水と熱交換されて昇温した融雪水が冷水還路16、融雪水供給路17、ヘッダー17aを介して散水ノズル17bから雪室10内に散水(放水)される(冷水還路16は後述の槽内戻路18と融雪水供給路17とに分岐している)。融雪水供給路17は、雪室10の融雪水槽12設置側とは反対側の側壁10aと床面10bとで形成される角部に沿って配設されたヘッダー17aに接続されている。散水ノズル17bは、ヘッダー17aの全長に渡って所定間隔をあけて複数設けられており、散水ノズル17bから散水された水は雪室10に堆積された雪Sを融解しながら床面を融雪水槽12に向かって流れる。また、ヘッダー17aを雪室10内の上部に設置し、堆積した雪Sの上方から散水(放水)する構成としても良い。
The
融雪水槽12は雪室10の一側端側の床下に設けられており、融雪水槽12上方の床の一部に設けた流入口11を通して、雪室10内の雪Sが融解してできた融雪水が融雪水槽12に流入し、貯留される。流入口11は、グレーチング板やパンチング板等の多孔板によって形成されてもよく、これは人が融雪水槽12内に落ちることを防止するためと融雪水槽12内にゴミ等が入ることを抑制する目的としている。また、流入口11に金網を張り、その上に雪Sの一部が載るようにして、雪Sが固体状のままでなく融解してから融雪水槽12に流下するように構成してもよい。なお、雪室10の床面には、融雪水が融雪水槽12に流入しやすいように、流入口11に向かって下りの勾配を設けてもよい。さらに、雪Sの堆積位置と融雪水槽12の距離が離れている場合、前者から中間貯留槽を介して後者に送水することが考えられ、その際は当該送水に係る水路の終端の後者への供給口が「流入口」となる。
The snow
融雪水槽12内は、低温水領域12aおよび戻水領域12bの2つの領域に分けられている。上述の流入口11の下方には低温水領域12aが配置され、雪室10で融解した融雪水が低温水領域12a側に流下する構成となっている。実施の形態では雪室10に近い側を低温水領域12a、遠い側を戻水領域12bとして配置している。ただし、流入口11が低温水領域12aの上方にあれば、低温水領域12aと戻水領域12bの配置は逆であってもよい。低温水領域12aと戻水領域12bとの間には隔壁28が設けられている。隔壁28は、ここでは両領域が等容積となるよう融雪水槽12の中間位置で槽の底面から鉛直に立設されている。そして、隔壁28の流入口11から遠い側の一端に設けた連通路29からのみ両領域間での水の流通が可能になっている。なお、夏季等になって最初に雪エネルギー供給システム1の運転を開始する際には、通常はそれまでに融解してできた融雪水が既に融雪水槽12内に貯留された状態となっているため、すぐに運転を開始できる。ただし、融雪水槽12内に融雪水が貯留されていない場合には、外部からの水を雪室10の雪Sに供給して強制的に融雪水を生成してから運転を開始してもよい。
The snow
上述のとおり、流入口11は低温水領域12aの上方に設けられており、低温水領域12aには融解して間もない融雪水が順次流入するので、低温水領域12aのほうが戻水領域12bよりも低温(例えば2℃以下)の融雪水が貯留される。一方、戻水領域12bには融解後に滞留して昇温した融雪水が貯留された状態となる。特に流入口11の下方近傍の水温が最も低く、戻水領域12bで連通口29とは離れる側の端部の水温が最も高くなる。
As described above, the
低温水領域12a内には冷水往路15の吸込口15aが設けられ、低温水領域12a内に一端が浸漬された冷水往路15に設置されている冷水ポンプP11の稼働により、低温水領域12a内の融雪水が汲み上げられ冷水往路15を通って熱交換器に送られる。戻水領域12bには排水路19の吸込口19aが設けられ、後述の水位センサ58で溢水の予兆を検知して排水路19に設置されている排水ポンプP12が稼働することにより、戻水領域12b内の融雪水が汲み上げられ系外に排出される。より詳細には、冷水往路15の吸込口15aは低温水領域12aの連通口29とは離れる側(流入口11に近い側)、排水路19の吸込口19aは戻水領域12bの連通口とは離れる側に設けられている。さらに換言すると、融雪水槽12内を低温水領域12aから連通口29を介して戻水領域12bまでの一連の流路として見ると、当該流路上で吸込口15aと吸込口19aとは最も離れるように配置されていると言える。そして吸込口15aから冷水ポンプP11で吸引され水中の吐出口18aに戻され、融雪水槽12内の水の流れは吐出口18aから吐出口15aへの隔壁を介したU字状を形成する。このようにすることで、冷熱として有効な低温の水は冷水往路15に供給される。また、融雪水槽12内の水を系外に排水する際にこの低温の水を排水することがない。
In the low-
融雪水槽12内には温度センサ52が設置されており、融雪水槽12内の融雪水温度が検知され、温度センサ52の情報は、信号線を介して制御部(何れも不図示)に送られる。より詳細には、温度センサ52は融雪水槽12中の連通路29近傍、すなわち低温水領域12aと戻水領域12bとの中間の領域に設置されている。また、融雪水槽12内には、融雪水槽12に貯留された融雪水の水位を検知する水位センサ58が設置されており、信号線を介して水位の情報が制御部に送られる。
A
なお、融雪水槽12底面において、上述の排水路19の吸込口19aや冷水往路15の吸込口15aからの水の吸込みをより確実に行うために、各吸込口19a,15aを配置する位置に釜場と呼ばれる底面をさらに窪ませた形状とし、その部分に吸込口19a,15aを配置してもよい。
In addition, in the bottom surface of the
冷水往路15の、融雪水槽12の他側は熱交換器13に接続されている。また、熱交換器13には、他に二次冷水往路34、二次冷水還路33、冷水還路16が接続されている。冷水往路15からの融雪水と二次冷水還路33からの二次冷水とが熱交換器13により熱交換され、熱交換後の融雪水は冷水還路16に、二次冷水は二次冷水往路34にそれぞれ送水される。また、冷水往路15と冷水還路16の間にはバイパス路20が接続されている。
The other side of the cold water
冷水往路15には温度センサ53が設置され、冷水往路15を流れる融雪水の温度が検知される。温度センサ53によって検知された融雪水温度の情報は信号線を介して制御部(何れも不図示)に送られる。また、冷水還路16には温度センサ54が設置され、冷水還路16を流れる融雪水の温度が検知される。温度センサ54によって検知された融雪水温度の情報は信号線を介して制御部に送られる。
A
冷水還路16は槽内戻路18と前述の融雪水供給路17とに分岐している。槽内戻路18は融雪水槽12内に繋がっており、その吐出口18aは融雪水槽12内の戻水領域12b側の連通口29とは離れる側に配置されている。換言すると、融雪水槽12内を低温水領域12aから連通口29を介して戻水領域12bまでの一連の流路として見たときに、吐出口18aは当該流路上で吸込口15aとは最も離れた位置に配置されている。これにより、熱交換器13を通り昇温した水をそのまま吸込口15aから冷水往路15に送水することがないようにしている。融雪水供給路17は前述のように雪室10内に繋がっており、融雪水供給路17に送水された水はヘッダー17aを介して散水ノズル17bから雪室10内に散水される。融雪水供給路17および槽内戻路18にはそれぞれ弁V11、弁V12が設置されており、何れも制御部からの指令に応じて開度制御される。
The cold water return path 16 is branched into a
次に、上述したシステムの制御方法について説明する。冷水ポンプP11は、空調システム3において空調機32が冷房運転(冷熱利用運転)している間は稼働し、そうでない場合は停止するように制御される。即ち、空調機32の冷房運転中は、融雪水槽12内の融雪水を熱交換器13に供給し、空調機32において室内空気と熱交換されて昇温した二次冷水を降温させる。
Next, a method for controlling the above-described system will be described. The chilled water pump P11 is controlled to operate while the
排水ポンプP12は、融雪水槽12内の水位が上昇して水位センサ58によって高位側の所定以上であると検知されると稼働し、融雪水槽12内の水を排水口19aから排水路19を介して系外に排水する。そして水位が下降して、水位センサ58によって低位側の所定以下の水位であると検知されると、排水ポンプP12は停止する。これにより、融雪水槽12内の水位が所定範囲内に保たれる。また、水位センサ58を設けずに、排水ポンプP12をフロートスイッチを付属したポンプによって構成し、これにより水位を制御してもよい。
The drainage pump P12 is activated when the water level in the
融雪水槽12内に設置された温度センサ52により検知された温度が、所定温度(例えば5℃)以上である場合には融雪水供給路17の弁V11を開、槽内戻路18の弁V12を閉として、冷水還路16を流れる融雪水を融雪水供給路17へ送水し、散水ノズル17bから雪室10内に散水されるようにする。一方、所定温度未満である場合には、融雪水供給路17の弁V11を閉、槽内戻路18の弁12を開として、冷水還路16を流れる融雪水を槽内戻路18へ送水し、融雪水槽12の戻水領域12b側に戻される。即ち、融雪水槽12内の水温が所定以上になると、熱交換器13において昇温された融雪水を雪と接触させることで降温するとともに、雪室10内の雪Sを融解させ、この降温した融雪水と新たに融解した融雪水を流入口11から融雪水槽12内に流入口11から融雪水槽12内に流入させて、融雪水槽12内の水温を降温させるように制御される。なお、弁V11を開、弁V12を閉とした状態が発明における供給状態に相当し、弁V11を閉、弁V12を開とした状態が発明における槽内戻状態に相当する。
When the temperature detected by the
冷水往路15の弁V14、バイパス路20の弁V13は、二次冷水往路34の二次冷水ポンプP31は、二次冷水往路34の温度センサ56、及び二次冷水還路33の温度センサ55で検知される温度がそれぞれ所定温度(例えば12℃、7℃)となるように、それぞれ開度制御、送水量制御され、熱交換器13に通水する融雪水及び二次冷水の量を調節する。
The valve V14 of the chilled water
弁V31、弁V32、弁V33、弁V34(発明の空調用冷水流路切替装置に相当)は、雪エネルギー供給システム1によって空調システム3に十分な冷熱を供給できる状態であれば、雪エネルギー供給システム1の冷熱を空調システム3に供給され、そうでない場合は熱源機によって冷熱が供給されるように開閉制御される。具体的には、温度センサ53により検知する温度(即ち冷水往路15を流れる融雪水温)が所定温度(例えば5℃)未満であれば、雪エネルギー供給システム1によって空調システム3に十分な冷熱を供給できるとして、弁V31及び弁V32を開、弁V33及び弁V34を閉とし、二次冷水が空調機32と熱交換器13とを循環するようにする。一方、所定温度以上であれば、弁V31及び弁V32を閉、弁V33及び弁V34を開とし、二次冷水空調機32と熱源機とを循環するようにする。なお、上述の、弁V31及び弁V32を開、弁V33及び弁V34を閉とした状態が、発明における熱交換器循環状態に相当し、弁V31及び弁V32を閉、弁V33及び弁V34を開とした状態が、発明における熱源機循環状態に相当する。
If the valve V31, the valve V32, the valve V33, and the valve V34 (corresponding to the cold water flow switching device for air conditioning of the invention) can supply sufficient cold heat to the
以上説明した本実施形態によれば、雪室10内で融解した融雪水が流入する低温水領域12a側の融雪水が冷熱利用系の熱媒体と熱交換するための熱交換器13に供給され、冷熱利用系にて冷熱が利用された後の融雪水は戻水領域12bに戻されるか或いは雪室10内の雪Sに散水される。これにより、熱交換器13には、冷熱が利用されて昇温した後の昇温した融雪水は供給されず、低温の融雪水が供給される構成となっているので、より有効な冷熱が優先して冷熱利用系に供給される。
According to the present embodiment described above, the snowmelt water on the low
また、融雪水槽内12内の水温が所定以上の場合には、熱交換器13にて昇温した融雪水を雪室10内の雪Sに散水して、雪Sと接触させることにより降温し同時に雪Sを融解してさらに融雪水を生成して融雪水槽12に流入するので、融雪水槽12内の水温を降温させて、冷熱利用系における有効な冷熱の供給に寄与させることができる。さらにまた、融雪水槽12内の融雪水を系外に排水する際には熱交換器13にて昇温した融雪水を排水するので、冷熱として有効であるより低温の融雪水を排水することを抑制することができる。
Further, when the water temperature in the
1 雪エネルギー供給システム(雪類エネルギー供給システム)
10 雪室
11 流入口
12 融雪水槽
12a 低温水領域
12b 戻水領域
13 熱交換器
15 冷水往路
P11 冷水ポンプ
16 冷水還路
17 融雪水供給路
17a ヘッダー
17b 散水ノズル
18 槽内戻路
19 排水路
P12 排水ポンプ
20 バイパス路
3 空調システム(冷熱利用系)
32 空調機
33 二次冷水還路
34 二次冷水往路
P31 二次冷水ポンプ
36 熱源機側還路
37 熱源機側往路
V11、V12、V13、V14、V31、V32、V33、V34 弁
1 Snow energy supply system (snow energy supply system)
DESCRIPTION OF
32
Claims (5)
該雪室内の雪類が融解してできた融雪水が雪室との間に設けた流入口から流入し貯留される融雪水槽と、
前記融雪水槽内の融雪水を冷熱利用系の冷却用熱媒体と熱交換するための熱交換器と、
前記融雪水槽内の融雪水を前記熱交換器に送水するための流路である冷水往路と、
前記熱交換器を通った後の融雪水を前記雪室内の雪類に供給するために雪室内に送水するための流路である融雪水供給路と、
前記熱交換器を通った後の融雪水を前記融雪水槽内に戻すための流路である槽内戻路と、を備え、
前記冷水往路は前記融雪水槽内に吸込口を有し当該箇所に貯留されている融雪水を前記熱交換器に送水するための流路であって、
前記槽内戻路を通水する融雪水は、前記融雪水槽内に流入し、
前記融雪水槽内に前記流入口を介して融雪水が流入する位置と前記冷水往路の前記吸込口との距離は、前記融雪水槽内に前記流入口を介して融雪水が流入する位置と前記槽内戻路を通水する融雪水が前記融雪水槽内に流入する位置との距離よりも短いことを特徴とする、
雪類エネルギー供給システム。 A snow chamber for storing snow,
A snowmelt water tank in which snowmelt water formed by melting the snow in the snow chamber flows in from an inlet provided between the snow chamber and stored;
A heat exchanger for exchanging heat between the snowmelt water in the snowmelt water tank and a cooling heat medium of a cold energy utilization system;
A cold water forward path which is a flow path for sending the snow melt water in the snow melt water tank to the heat exchanger;
A snowmelt water supply path, which is a flow path for supplying water into the snow compartment in order to supply the snowmelt water after passing through the heat exchanger to the snow in the snow compartment;
A tank return path that is a flow path for returning the snowmelt water after passing through the heat exchanger into the snowmelt water tank;
The cold water outbound path has a suction port in the snow melting water tank and is a flow path for sending snow melting water stored in the location to the heat exchanger,
Meltwater that passed through the tank return passage flows into the snow melting water tank,
The distance between the position where snowmelt water flows into the snowmelt water tank via the inlet and the suction port of the cold water outbound path is the position where the snowmelt water flows into the snowmelt water tank via the inlet and the tank The snowmelt water flowing through the inner return path is shorter than the distance from the position flowing into the snowmelt water tank ,
Snow energy supply system.
前記隔壁は隔壁の一端に設けた連通口からのみ前記低温水領域と前記戻水領域との間の通水を可能とし、
前記冷水往路は前記低温水領域の前記連通口とは離れた位置に吸込口を有し、
前記槽内戻路は前記戻水領域の前記連通口とは離れた位置に吐出口を有する、
請求項1記載の雪類エネルギー供給システム。 The snowmelt water tank is separated into a low temperature water region and a return water region by providing a partition inside.
The partition wall allows water flow between the low-temperature water region and the return water region only from a communication port provided at one end of the partition wall.
The cold water outbound path has a suction port at a position away from the communication port in the low temperature water region,
The return path in the tank has a discharge port at a position away from the communication port in the return water region.
The snow energy supply system according to claim 1.
前記熱交換器を通った後の融雪水を、前記槽内戻路に通水させる槽内戻状態と、前記融雪水供給路に通水させる供給状態とに切り替える融雪水流路切替装置と、
前記融雪水槽内に貯留された融雪水の温度を検知する融雪水温度センサと、
をさらに備え、
前記融雪水流路切替装置は、前記融雪水温度センサによって融雪水の温度が所定温度以上であると検知されると、供給状態となるように制御される、
請求項1または2に記載の雪類エネルギー供給システム。 The snow energy supply system includes:
A snowmelt water flow path switching device that switches between a state of returning the melted snow after passing through the heat exchanger to the return state in the tank and a supply state in which the water is supplied to the snowmelt water supply path,
A snowmelt water temperature sensor for detecting the temperature of the snowmelt water stored in the snowmelt water tank;
Further comprising
The snowmelt water flow switching device is controlled to be in a supply state when the snowmelt water temperature sensor detects that the temperature of the snowmelt water is equal to or higher than a predetermined temperature.
The snow energy supply system according to claim 1 or 2.
空調用冷水が通水する流路を、前記空調用冷水を前記熱交換器に通水して循環させる熱交換器循環状態と、前記空調用の冷水を前記熱源機に通水して循環させる熱源機循環状態と、に切り替える空調用冷水流路切替装置を備え、
前記雪類エネルギー供給システムは、前記冷水往路内の融雪水温度を検知する冷水温度センサをさらに備え、
前記空調用冷水流路切替装置は、前記冷水往路内の融雪水温度が所定以上であると検知されると、熱源機循環状態となるように制御される、
請求項1から3の何れか一項に記載の雪類エネルギー供給システム。 The cold energy utilization system is an air conditioning system having a heat source device for circulating air conditioning cold water as the cooling medium and cooling the air conditioning cold water,
A heat exchanger circulation state in which the air conditioning cold water is circulated through the heat exchanger through a flow path through which the air conditioning cold water flows, and the air conditioning cold water is circulated through the heat source device. With a heat source machine circulation state, and equipped with a cold water flow path switching device for air conditioning,
The snow energy supply system further includes a cold water temperature sensor for detecting a temperature of melted snow water in the cold water outbound path,
The air-conditioning cold water flow switching device is controlled to be in a heat source machine circulation state when it is detected that the temperature of the snowmelt water in the cold water outgoing path is equal to or higher than a predetermined value.
The snowy energy supply system according to any one of claims 1 to 3.
当該熱交換後の融雪水を雪室内の雪類に供給するか、或いは前記融雪水槽内に戻し、
前記冷熱利用系の冷却用熱媒体との熱交換後に融雪水槽内に戻された融雪水よりも、前記雪室内で融解して融雪水槽内に流入した融雪水を優先して、前記冷熱利用系の冷却用熱媒体との熱交換に利用し、
融雪水槽内に貯留された融雪水の温度が所定温度以上である場合には、熱交換後の融雪水を雪室内の雪類に供給する、
雪類エネルギー供給方法。 The snow melt in the snow chamber melts and flows into the snow melting water tank and is stored for heat exchange with the cooling heat medium of the cold energy utilization system.
Supply the snowmelt water after the heat exchange to the snow in the snow chamber, or return it to the snowmelt water tank,
Prior to the snowmelt water returned into the snowmelt water tank after the heat exchange with the cooling heat medium of the cold energy utilization system, the snowmelt water that has melted in the snow chamber and flowed into the snowmelt water tank has priority. Used for heat exchange with the cooling heat medium,
When the temperature of the snowmelt water stored in the snowmelt water tank is equal to or higher than a predetermined temperature, the snowmelt water after heat exchange is supplied to the snow in the snow compartment.
Snow energy supply method.
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