JP7205138B2 - Water heating system - Google Patents
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Description
本発明は、給水加温システムに関する。 The present invention relates to a feedwater heating system.
工場等から排出される廃温水を熱源水として給水を加温し、加温された給水をボイラの給水タンクに供給する技術が提案されている。加温された給水が給水タンクからボイラに供給されることにより、ボイラで蒸気を生成するために必要な燃料が削減される。特許文献１には、ヒートポンプにより熱源水から熱を汲み上げて給水を加温する給水加温システムが開示されている。
A technique has been proposed in which waste hot water discharged from a factory or the like is used as heat source water to heat feed water, and the heated feed water is supplied to the feed water tank of a boiler. By supplying heated feedwater from the feedwater tank to the boiler, the fuel required to generate steam in the boiler is reduced.
ヒートポンプは、高温部と低温部の温度差が小さいほど成績係数（ＣＯＰ）が良くなるので、低温部側となる給水の温度（１０～３０℃の常温）に、高温部側となる熱源水の温度が近いほど熱回収効率が高い。その一方で、ヒートポンプは、熱源水の温度が高くなり過ぎると熱回収効率が低下する。工場等から排出される廃温水の温度は、業種によって様々であり、操業中の廃温水の温度変化にも種々のパターンが存在する。そのため、幅広い温度範囲の熱源水から効率良く熱回収できる技術が要望される。 The coefficient of performance (COP) of the heat pump improves as the temperature difference between the high temperature part and the low temperature part decreases. The closer the temperatures, the higher the heat recovery efficiency. On the other hand, when the temperature of the heat source water becomes too high, the heat pump deteriorates in heat recovery efficiency. The temperature of waste hot water discharged from a factory or the like varies depending on the type of industry, and there are various patterns of temperature change of waste hot water during operation. Therefore, there is a demand for a technology capable of efficiently recovering heat from heat source water with a wide temperature range.
本発明の態様は、幅広い温度範囲の熱源水から効率良く熱回収できる給水加温システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a feed water heating system capable of efficiently recovering heat from heat source water having a wide temperature range.
本発明の態様に従えば、給水を貯留する給水タンクと、熱源水を貯留する熱源水タンクと、給水を前記給水タンクに送給する第１給水ラインと、給水を前記給水タンクに送給する第２給水ラインと、給水を前記給水タンクに送給する第３給水ラインと、熱源水を前記熱源水タンクから送出する熱源水ラインと、前記熱源水ラインを流通する熱源水との熱交換により、前記第１給水ラインを流通する給水を加温する第１熱交換器と、前記第１熱交換器よりも下流側の前記熱源水ラインを流通する熱源水からヒートポンプ回路により熱を汲み上げ、前記第２給水ラインを流通する給水を加温する冷温水機と、前記第１給水ライン、前記第２給水ライン、及び前記第３給水ラインのそれぞれに対し、給水の送給の有無を制御する制御手段と、前記給水タンクの水位を検出する水位検出手段と、前記熱源水タンクから送出される熱源水の温度を検出する熱源水温度検出手段と、を備え、前記冷温水機は、圧縮機、凝縮器、過冷却器、膨張弁、及び蒸発器が順に環状に接続され、冷媒を循環しながら前記凝縮器で温熱を取り出す前記ヒートポンプ回路と、第２熱交換器と、を有し、前記第２給水ラインを流通する給水は、前記第２熱交換器、前記過冷却器、及び前記凝縮器の順で通水され、前記熱源水ラインを流通する熱源水は、前記蒸発器及び前記第２熱交換器の順で通水され、前記制御手段は、前記熱源水温度検出手段の検出温度値が第１設定温度値以上の場合、前記水位検出手段の検出水位値が第１設定水位値を下回ると、前記第１給水ラインから給水を送給させ、前記検出水位値が前記第１設定水位値よりも低い第２設定水位値を下回ると、前記第２給水ラインから給水を送給させるとともに、前記圧縮機を起動し、前記検出水位値が前記第２設定水位値よりも低い第３設定水位値を下回ると、前記第３給水ラインから給水を送給させ、前記熱源水温度検出手段の検出温度が前記第１設定温度値未満の場合、前記検出水位値が第４設定水位値を下回ると、前記第２給水ラインから給水を送給させるとともに、前記圧縮機を起動し、前記検出水位値が前記第４設定水位値よりも低い第５設定水位値を下回ると、前記第１給水ラインから給水を送給させ、前記検出水位値が前記第５設定水位値よりも低い第６設定水位値を下回ると、前記第３給水ラインから給水を送給させ、前記第１給水ライン及び前記第２給水ラインの一方又は両方から給水を送給中、前記熱源水タンクから前記熱源水ラインに熱源水を送出させる、給水加温システムが提供される。 According to the aspect of the present invention, a water supply tank for storing water, a heat source water tank for storing heat source water, a first water supply line for supplying water to the water supply tank, and supplying water to the water supply tank. By heat exchange between a second water supply line, a third water supply line for supplying water to the water supply tank, a heat source water line for supplying heat source water from the heat source water tank, and heat source water flowing through the heat source water line a first heat exchanger for heating the feed water flowing through the first water supply line; A chiller/heater that heats water flowing through a second water supply line, and a control that controls whether or not water is supplied to each of the first water supply line, the second water supply line, and the third water supply line. water level detection means for detecting the water level of the water supply tank; and heat source water temperature detection means for detecting the temperature of the heat source water delivered from the heat source water tank , wherein the chiller/heater comprises a compressor, a condenser, a supercooler, an expansion valve, and an evaporator are connected in order in a ring, and the heat pump circuit extracts heat from the condenser while circulating a refrigerant; and a second heat exchanger, The feed water flowing through two feed water lines is passed through the second heat exchanger, the subcooler, and the condenser in this order, and the heat source water flowing through the heat source water line is passed through the evaporator and the second heat source water line. When the temperature value detected by the heat source water temperature detecting means is equal to or higher than the first set temperature value, the water level value detected by the water level detecting means is equal to or higher than the first set water level value. When the detected water level value falls below a second set water level value lower than the first set water level value, feed water is fed from the second water supply line. , the compressor is started, and when the detected water level value falls below a third set water level value lower than the second set water level value, feed water is supplied from the third water supply line, and the heat source water temperature detecting means When the detected temperature is less than the first set temperature value and the detected water level value falls below the fourth set water level value, water is supplied from the second water supply line, the compressor is started, and the detected water level is When the value falls below a fifth set water level value lower than the fourth set water level value, water is supplied from the first water supply line, and the detected water level value is a sixth set water level lower than the fifth set water level value. below the value, feed water from the third water supply line, one of the first water supply line and the second water supply line or A feed water heating system is provided that causes source water to be delivered from the source water tank to the source water line while both are delivering feed water.
本発明の態様によれば、幅広い温度範囲の熱源水から効率良く熱回収できる給水加温システムが提供される。 An aspect of the present invention provides a feed water heating system capable of efficiently recovering heat from heat source water in a wide temperature range.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The constituent elements of the embodiments described below can be combined as appropriate. Also, some components may not be used.
［１］第１実施形態
［給水加温システム］
図１は、本実施形態に係る給水加温システム１の一例を模式的に示す図である。給水加温システム１は、工場のような産業施設に設けられる。給水加温システム１は、熱源水ＳＷの熱を用いて給水ＣＷを加温し、加温された給水ＣＷをボイラ８０の給水タンク２に供給する。熱源水ＳＷは、産業施設から排出される廃温水を含む。
[1] First embodiment [water supply heating system]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a water
給水加温システム１は、給水ＣＷを貯留する給水タンク２と、熱源水ＳＷを貯留する熱源水タンク３と、給水ＣＷを給水タンク２に送給する第１給水ライン４と、給水ＣＷを給水タンク２に送給する第２給水ライン５と、給水ＣＷを給水タンク２に送給する第３給水ライン６と、熱源水ＳＷを熱源水タンク３から送出する熱源水ライン７と、熱源水ライン７を流通する熱源水ＳＷとの熱交換により第１給水ライン４を流通する給水ＣＷを加温する第１熱交換器８と、第１熱交換器８よりも下流側の熱源水ライン７を流通する熱源水ＳＷからヒートポンプ回路９により熱を汲み上げて第２給水ライン５を流通する給水ＣＷを加温する冷温水機１０と、を備える。
The feed
また、給水加温システム１は、第１給水ライン４及び第３給水ライン６における給水ＣＷの送給の有無を切り換え可能な第１給水ポンプ１１と、第２給水ライン５における給水ＣＷの送給の有無を切り換え可能な第２給水ポンプ１２と、熱源水ライン７における熱源水ＳＷの送給の有無を切り換え可能な熱源水ポンプ１３と、を備える。
In addition, the feed
また、給水加温システム１は、給水タンク２の水位を検出する水位センサ１４と、熱源水タンク３から送出される熱源水ＳＷの温度を検出する第１熱源水温度センサ１５と、第１熱交換器８に流入する熱源水ＳＷの温度を検出する第２熱源水温度センサ１６と、一次タンク２７から送出される給水ＣＷの温度を検出する第１給水温度センサ１７と、第１熱交換器８から流出する給水ＣＷの温度を検出する第２給水温度センサ１８と、を備える。
The water
また、給水加温システム１は、給水ＣＷの流通状態を切り換え可能なバルブ１９，２０と、熱源水ＳＷの流通状態を切り換え可能なバルブ２１，２２，２４，２５と、を備える。
The feed
また、給水加温システム１は、制御装置３０を備える。制御装置３０は、第１給水ライン４、第２給水ライン５、及び第３給水ライン６のそれぞれに対して給水ＣＷの送給の有無を制御する。
The water
＜ボイラ＞
ボイラ８０は、蒸気ボイラである。ボイラ８０は、給水タンク２から供給された給水ＣＷを加熱して蒸気を生成する。給水タンク２とボイラ８０とは、温水ライン８１を介して接続される。温水ライン８１に温水ポンプ８２が設けられる。温水ポンプ８２が駆動されることにより、給水タンク２に貯留されている給水ＣＷがボイラ８０に供給される。ボイラ８０で生成された蒸気は、蒸気使用機器（不図示）に供給される。加温された給水ＣＷが給水タンク２からボイラ８０に供給されることにより、ボイラ８０で蒸気を生成するために必要な燃料が削減される。
<Boiler>
＜タンク＞
給水タンク２は、一次タンク２７から送出され、第１熱交換器８及び冷温水機１０の少なくとも一方により加温された給水ＣＷを貯留する。
<Tank>
The water supply tank 2 stores the water supply CW sent from the
一次タンク２７は、給水タンク２に供給される給水ＣＷを貯留する。一次タンク２７に貯留される給水ＣＷは、加温前の給水ＣＷである。一次タンク２７に貯留される給水ＣＷの温度は、例えば１０～３０℃である。水処理装置２８で処理された給水ＣＷが一次タンク２７に供給される。水処理装置２８は、給水ＣＷの硬度成分を除去する硬水軟化装置、及び給水ＣＷの溶存酸素を除去する脱酸素装置を含む。
The
熱源水タンク３は、第１熱交換器８及び冷温水機１０の少なくとも一方に供給される熱源水ＳＷを貯留する。熱源水ＳＷは、産業施設から供給ライン２９を介して熱源水タンク３に供給される。
The heat
＜給水ライン＞
第２給水ライン５は、冷温水機１０を介して、一次タンク２７と給水タンク２とを接続する。第２給水ライン５の上流端５Ａは、一次タンク２７に接続される。第２給水ライン５の下流端５Ｂは、給水タンク２に接続される。第２給水ライン５の少なくとも一部は、冷温水機１０に配置される。第２給水ライン５は、一次タンク２７と冷温水機１０との間に配設される給水流路５１と、冷温水機１０に配設される加温流路５２と、冷温水機１０と給水タンク２との間に配設される温水流路５３とを含む。
<Water supply line>
The second
第３給水ライン６は、第１熱交換器８及び冷温水機１０を介さずに、一次タンク２７と給水タンク２とを接続する。第３給水ライン６の上流端６Ａは、一次タンク２７に接続される。第３給水ライン６の下流端６Ｂは、給水タンク２に接続される。
The third water supply line 6 connects the
第１給水ライン４は、第１熱交換器８を介して、第３給水ライン６の第１部分６１と第１部分６１よりも下流側の第２部分６２とを接続する。第１給水ライン４の上流端４Ａは、第１部分６１に接続される。第１給水ライン４の下流端４Ｂは、第２部分６２に接続される。第１給水ライン４は、上流端４Ａが第３給水ライン６の第１部分６１から分岐し、下流端４Ｂが第３給水ライン６の第２部分６２に合流するように配設される。第１給水ライン４の少なくとも一部は、第１熱交換器８に配置される。第１給水ライン４は、第１部分６１と第１熱交換器８との間に配設される給水流路４１と、第１熱交換器８と第２部分６２との間に配設される温水流路４２とを含む。
The first
一次タンク２７と給水タンク２との間において、第１給水ライン４及び第３給水ライン６、並びに第２給水ライン５は並列に配設される。すなわち、第１熱交換器８において給水ＣＷが流通する給水ラインと冷温水機１０において給水ＣＷが流通する給水ラインとは、並列である。
Between the
＜熱源水ライン＞
熱源水ライン７は、熱源水タンク３に接続される。熱源水ライン７の上流端７Ａは、熱源水タンク３に接続される。熱源水ライン７の少なくとも一部は、第１熱交換器８に配置される。熱源水ライン７の少なくとも一部は、冷温水機１０に配置される。熱源水ライン７は、熱源水タンク３と第１熱交換器８との間に配設される導入流路７１と、第１熱交換器８と冷温水機１０との間に配設される第１中間流路７２と、冷温水機１０に配設される第２中間流路７３と、冷温水機１０よりも下流側に配設される排出流路７４とを含む。
<Heat source water line>
A heat
熱源水ライン７において、導入流路７１と第１中間流路７２とは、第１バイパスライン２３で連通される。また、第１中間流路７２と排出流路７４とは、第２バイパスライン２６で連通される。
In the heat
＜ポンプ＞
第１給水ポンプ１１は、上流端６Ａと第１部分６１との間の第３給水ライン６に設けられる。第１給水ポンプ１１は、可変容量ポンプでもよいし固定容量ポンプでもよい。第１給水ポンプ１１は、第１給水ライン４及び第３給水ライン６における給水ＣＷの送給の有無を切り換える。第１給水ポンプ１１が駆動されることにより、一次タンク２７からの給水ＣＷが第１熱交換器８を介して又は第１熱交換器８を介さずに給水タンク２に送給される。第１給水ポンプ１１が停止されることにより、一次タンク２７からの給水ＣＷの送給が停止される。
<Pump>
The first
第１熱交換器８から送出される給水ＣＷの温度を一定に調節したい場合には、第１給水ポンプ１１は、可変容量ポンプを選択する。第１熱交換器８の出湯温度一定制御では、第２給水温度センサ１８の検出温度値が目標温度値に収束するように、速度型ＰＩＤアルゴリズムにより第１給水ポンプ１１の駆動周波数に対する操作量が演算され、インバータ回路からモータ部への出力周波数が調整される。
When the temperature of the feed water CW delivered from the
第２給水ポンプ１２は、第２給水ライン５の給水流路５１に設けられる。第２給水ポンプ１２は、可変容量ポンプでもよいし固定容量ポンプでもよい。第２給水ポンプ１２は、第２給水ライン５における給水ＣＷの送給の有無を切り換える。第２給水ポンプ１２が駆動されることにより、一次タンク２７からの給水ＣＷが冷温水機１０を介して給水タンク２に送給される。第２給水ポンプ１２が停止されることにより、一次タンク２７からの給水ＣＷの送給が停止される。
The second
冷温水機１０から送出される給水ＣＷの温度を一定に調節したい場合には、第２給水ポンプ１２は、可変容量ポンプを選択する。冷温水機１０の出湯温度一定制御では、温水流路５３に設けた温度センサ（図示省略）の検出温度値が目標温度値に収束するように、速度型ＰＩＤアルゴリズムにより第２給水ポンプ１２の駆動周波数に対する操作量が演算され、インバータ回路からモータ部への出力周波数が調整される。
If the temperature of the feed water CW delivered from the chiller/
熱源水ポンプ１３は、熱源水ライン７の導入流路７１に設けられる。熱源水ポンプ１３は、可変容量ポンプでもよいし固定容量ポンプでもよい。熱源水ポンプ１３は、熱源水ライン７、第１バイパスライン２３、及び第２バイパスライン２６における熱源水ＳＷの送給の有無を切り換える。熱源水ポンプ１３が駆動されることにより、熱源水タンク３からの熱源水ＳＷが第１熱交換器８及び冷温水機１０の少なくとも一方に送給される。熱源水ポンプ１３が停止されることにより、熱源水タンク３からの熱源水ＳＷの送給が停止される。
The heat
＜バルブ＞
バルブ１９は、第１給水ライン４の温水流路４２に設けられる。バルブ１９は、モータバルブである。バルブ１９は、第１熱交換器８における給水ＣＷの流通状態を切り換え可能である。バルブ１９を開くことにより、第１熱交換器８に給水ＣＷが流通される。バルブ１９を閉じることにより、第１熱交換器８の給水ＣＷの流通が停止される。
<Valve>
The
バルブ２０は、第１部分６１と第２部分６２との間の第３給水ライン６の中間流路６３に設けられる。バルブ２０は、モータバルブである。バルブ２０は、中間流路６３における給水ＣＷの流通状態を切り換え可能である。バルブ２０を開くことにより、中間流路６３に給水ＣＷが流通される。バルブ２０を閉じることにより、中間流路６３の給水ＣＷの流通が停止される。
A
第１給水ポンプ１１が駆動されている状態で、バルブ１９を開き、且つバルブ２０を閉じることにより、一次タンク２７から送出された給水ＣＷは、中間流路６３を流通することなく、第１熱交換器８を流通する。第１給水ポンプ１１が駆動されている状態で、バルブ１９を閉じ、且つバルブ２０を開くことにより、一次タンク２７から送出された給水ＣＷは、第１熱交換器８を流通することなく、中間流路６３を流通する。
By opening the
バルブ２１は、熱源水ライン７の導入流路７１に設けられる。バルブ２１は、モータバルブである。バルブ２１は、第１熱交換器８における熱源水ＳＷの流通状態を切り換え可能である。バルブ２１を開くことにより、第１熱交換器８に熱源水ＳＷが流通される。バルブ２１を閉じることにより、第１熱交換器８の熱源水ＳＷの流通が停止される。
The
バルブ２２は、導入流路７１と第１中間流路７２とを連通する第１バイパスライン２３に設けられる。バルブ２２は、モータバルブである。バルブ２２は、第１バイパスライン２３における熱源水ＳＷの流通状態を切り換え可能である。バルブ２２を開くことにより、第１バイパスライン２３に熱源水ＳＷが流通される。バルブ２２を閉じることにより、第１バイパスライン２３の熱源水ＳＷの流通が停止される。
The
熱源水ポンプ１３が駆動されている状態で、バルブ２１を開き、且つバルブ２２を閉じることにより、熱源水タンク３から送出された熱源水ＳＷは、第１バイパスライン２３を流通することなく、第１熱交換器８を流通する。熱源水ポンプ１３が駆動されている状態で、バルブ２１を閉じ、且つバルブ２２を開くことにより、熱源水タンク３から送出された熱源水ＳＷは、第１熱交換器８を流通することなく、第１バイパスライン２３を流通する。
By opening the
バルブ２４は、熱源水ライン７の第１中間流路７２に設けられる。バルブ２４は、モータバルブである。バルブ２４は、冷温水機１０における熱源水ＳＷの流通状態を切り換え可能である。バルブ２４を開くことにより、冷温水機１０に熱源水ＳＷが流通される。バルブ２４を閉じることにより、冷温水機１０の熱源水ＳＷの流通が停止される。
The
バルブ２５は、第１中間流路７２と排出流路７４とを連通する第２バイパスライン２６に設けられる。バルブ２５は、モータバルブである。バルブ２５は、第２バイパスライン２６における熱源水ＳＷの流通状態を切り換え可能である。バルブ２５を開くことにより、第２バイパスライン２６に熱源水ＳＷが流通される。バルブ２５を閉じることにより、第２バイパスライン２６の熱源水ＳＷの流通が停止される。
The
熱源水ポンプ１３が駆動されている状態で、バルブ２４を開き、且つバルブ２５を閉じることにより、熱源水タンク３から送出された熱源水ＳＷは、第２バイパスライン２６を流通することなく、冷温水機１０を流通する。熱源水ポンプ１３が駆動されている状態で、バルブ２４を閉じ、且つバルブ２５を開くことにより、熱源水タンク３から送出された熱源水ＳＷは、冷温水機１０を流通することなく、第２バイパスライン２６を流通する。
By opening the
バルブ１９及びバルブ２０は、給水ＣＷの第１熱交換器８への流通と中間流路６３への流通とを切り換える給水流路切換手段として機能する。バルブ２１及びバルブ２２は、熱源水ＳＷの第１熱交換器８への流通と第１バイパスライン２３への流通とを切り換える第１熱源水流路切換手段として機能する。バルブ２４及びバルブ２５は、熱源水ＳＷの冷温水機１０への流通と第２バイパスライン２６への流通とを切り換える第２熱源水流路切換手段として機能する。
The
＜第１熱交換器＞
第１熱交換器８は、第１給水ライン４を流通する給水ＣＷと熱源水ライン７を流通する熱源水ＳＷとの熱交換により、給水ＣＷを加温する。第１熱交換器８で加温された給水ＣＷは、温水流路４２を介して給水タンク２に供給される。
<First heat exchanger>
The
第１熱交換器８は、シェルアンドチューブ式熱交換器でもよいし、積層プレート式熱交換器でもよい。熱源水ライン７において、第１熱交換器８は、冷温水機１０よりも上流側に配置される。
The
＜冷温水機＞
冷温水機１０は、第２給水ライン５を流通する給水ＣＷを加温する。冷温水機１０で加温された給水ＣＷは、温水流路５３を介して給水タンク２に供給される。
<Chiller-heater>
The chiller/
冷温水機１０は、蒸気圧縮式のヒートポンプ回路９と、第２熱交換器９６とを有する。ヒートポンプ回路９は、圧縮機９１と、凝縮器９２と、過冷却器９３と、膨張弁９４と、蒸発器９５とを有する。圧縮機９１、凝縮器９２、過冷却器９３、膨張弁９４、及び蒸発器９５は、循環流路９７を介して環状に接続される。ヒートポンプ回路９は、循環流路９７において冷媒ＲＥを循環しながら、凝縮器９２で温熱を取り出す。冷媒ＲＥは、圧縮機９１、凝縮器９２、過冷却器９３、膨張弁９４、及び蒸発器９５の順に循環流路９７を流れる。循環流路９７を流れる冷媒ＲＥは、気相の冷媒ＲＥであるガス冷媒ＲＥｇと、液相の冷媒ＲＥである液冷媒ＲＥｌとを含む。
The chiller/
第２熱交換器９６は、ヒートポンプ回路９に供給される前の第１給水ライン４を流通する給水ＣＷとヒートポンプ回路９を通過した後の熱源水ライン７を流通する熱源水ＳＷとの熱交換により、給水ＣＷを加温する。
The
第２熱交換器９６は、シェルアンドチューブ式熱交換器でもよいし、積層プレート式熱交換器でもよい。熱源水ライン７において、第２熱交換器９６は、ヒートポンプ回路９よりも下流側に配置される。
The
第２給水ライン５は、第２熱交換器９６、過冷却器９３、及び凝縮器９２のそれぞれに配置される。一次タンク２７から送出され、第２給水ライン５を流通する給水ＣＷは、第２熱交換器９６、過冷却器９３、及び凝縮器９２の順で通水される。
A second
熱源水ライン７は、蒸発器９５及び第２熱交換器９６のそれぞれに配置される。熱源水タンク３から送出され、熱源水ライン７を流通する熱源水ＳＷは、蒸発器９５及び第２熱交換器９６の順で通水される。
The heat
圧縮機９１は、冷媒ＲＥを圧縮する。圧縮機９１には、ガス冷媒ＲＥｇが供給される。圧縮機９１は、ガス冷媒ＲＥｇを圧縮して高温高圧のガス冷媒ＲＥｇを生成する。圧縮機９１で生成される高温高圧のガス冷媒ＲＥｇは、給水ＣＷとの熱交換に利用される高温流体である。
圧縮機９１は、モータ（不図示）により駆動される。圧縮機９１が駆動されることにより、ガス冷媒ＲＥｇが圧縮され、高温高圧のガス冷媒ＲＥｇが凝縮器９２に供給される。圧縮機９１が停止されることにより、凝縮器９２に対するガス冷媒ＲＥｇの供給が停止される。
凝縮器９２は、圧縮機９１からのガス冷媒ＲＥｇを凝縮する。給水ＣＷは、第２給水ライン５を介して凝縮器９２に供給される。ガス冷媒ＲＥｇは、凝縮器９２において凝縮されることにより放熱して、給水ＣＷに熱を与える。また、ガス冷媒ＲＥｇは、凝縮器９２において放熱することにより液化して液冷媒ＲＥｌに変換される。凝縮器９２は、高温流体であるガス冷媒ＲＥｇと給水ＣＷとの熱交換により給水ＣＷを加温する。
The
凝縮器９２は、第２給水ライン５の温水流路５３を介して給水タンク２に接続される。凝縮器９２で加温された給水ＣＷは、温水流路５３を介して給水タンク２に供給される。
The
膨張弁９４は、凝縮器９２からの液冷媒ＲＥｌを膨張させる。膨張弁９４は、凝縮器９２からの液冷媒ＲＥｌの圧力及び温度を低下させる。
The
蒸発器９５は、膨張弁９４からの液冷媒ＲＥｌを蒸発させる。熱源水ＳＷは、熱源水ライン７を介して蒸発器９５に供給される。液冷媒ＲＥｌは、蒸発器９５において蒸発することにより吸熱して、熱源水ＳＷから熱を奪う。また、液冷媒ＲＥｌは、蒸発器９５において吸熱することにより気化してガス冷媒ＲＥｇに変換される。
The
過冷却器９３は、凝縮器９２に供給される前の給水ＣＷと膨張弁９４に供給される前の液冷媒ＲＥｌとを熱交換する間接熱交換器である。給水ＣＷは、第２給水ライン５を介して過冷却器９３に供給される。過冷却器９３に供給された給水ＣＷにより、膨張弁９４に供給される前の液冷媒ＲＥｌが過冷却される。過冷却器９３に供給された液冷媒ＲＥｌにより、凝縮器９２に供給される前の給水ＣＷが加温される。冷媒ＲＥは、凝縮器９２において潜熱を放出し、過冷却器９３において顕熱を放出する。
The
第２熱交換器９６は、過冷却器９３に供給される前の給水ＣＷと蒸発器９５を通過した後の熱源水ＳＷとを熱交換する間接熱交換器である。給水ＣＷは、第２給水ライン５を介して第２熱交換器９６に供給される。熱源水ＳＷは、熱源水ライン７を介して第２熱交換器９６に供給される。第２熱交換器９６において、給水ＣＷと熱源水ＳＷとが熱交換することにより、過冷却器９３に供給される前の給水ＣＷが加温される。
The
＜センサ＞
水位センサ１４は、給水タンク２の水位を検出する水位検出手段として機能する。水位センサ１４は、給水タンク２に設けられる。給水タンク２の水位とは、給水タンク２に貯留される給水ＣＷの表面の高さをいう。水位センサ１４は、電極式水位センサを含む。水位センサ１４として、複数の電極棒が給水タンク２に配置されてもよい。複数の電極棒は、電極棒の下端部の高さが異なるように給水タンク２に配置される。給水ＣＷに接触した電極棒が特定されることにより、給水タンク２の水位が検出される。なお、水位センサ１４は、給水タンク２の水位を検出できればよく、電極式水位センサ以外に静電容量式水位センサや圧力式センサを利用することもできる。
<Sensor>
The
第１熱源水温度センサ１５は、熱源水タンク３から送出される熱源水ＳＷの温度を検出する第１熱源水温度検出手段として機能する。第１熱源水温度センサ１５は、熱源水タンク３に設けられる。第１熱源水温度センサ１５は、熱源水タンク３に貯留されている熱源水ＳＷの温度を検出する。なお、第１熱源水温度センサ１５は、熱源水ライン７の上流端７Ａにおける熱源水ＳＷの温度を検出してもよい。
The first heat source
第２熱源水温度センサ１６は、第１熱交換器８に流入する熱源水ＳＷの温度を検出する第２熱源水温度検出手段として機能する。第２熱源水温度センサ１６は、第１熱交換器８の熱源水ＳＷの入口とバルブ２０との間の導入流路７１に設けられる。
The second heat source
第１給水温度センサ１７は、一次タンク２７から送出される給水ＣＷの温度を検出する第１給水温度検出手段として機能する。第１給水温度センサ１７は、一次タンク２７に貯留されている給水ＣＷの温度を検出する。なお、第１給水温度センサ１７は、第２給水ライン５の上流端５Ａや第３給水ライン６の上流端６Ａにおける給水ＣＷの温度を検出してもよい。
The first feed
第２給水温度センサ１８は、第１熱交換器８から流出する給水ＣＷ（温水）の温度を検出する第２給水温度検出手段として機能する。第２給水温度センサ１８は、第１熱交換器８の給水ＣＷの出口とバルブ１９との間の温水流路４２に設けられる。
The second feed
［制御装置］
制御装置３０は、第１給水ライン４、第２給水ライン５、及び第３給水ライン６のそれぞれに対して給水ＣＷの送給の有無を制御する制御手段として機能する。制御装置３０は、第１給水ポンプ１１、第２給水ポンプ１２、熱源水ポンプ１３、バルブ１９、バルブ２０、バルブ２１、バルブ２２、バルブ２４、バルブ２５及び圧縮機９１のそれぞれを制御する。
[Control device]
The
図２は、本実施形態に係る制御装置３０の一例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、制御装置３０は、検出水位値取得部３１と、検出温度値取得部３２と、温度差算出部３３と、記憶部３４と、給水制御部３５と、熱源水制御部３６と、第１熱交換器制御部３７と、冷温水機制御部３８とを有する。
FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the
検出水位値取得部３１は、水位センサ１４の検出値を示す検出水位値Ｌｓを取得する。検出水位値Ｌｓは、給水タンク２の水位を示す。
The detected water level
検出温度値取得部３２は、第１熱源水温度センサ１５の検出値を示す検出温度値Ｔｓ、第２熱源水温度センサ１６の検出値を示す検出温度値Ｔｓｓ、第１給水温度センサ１７の検出値を示す検出温度値Ｔｃ、及び第２給水温度センサ１８の検出値を示す検出温度値Ｔｈを取得する。検出温度値Ｔｓは、熱源水タンク３から送出される熱源水ＳＷの温度を示す。検出温度値Ｔｓｓは、第１熱交換器８に流入する熱源水ＳＷの温度を示す。検出温度値Ｔｃは、一次タンク２７から送出される給水ＣＷ（冷水）の温度を示す。検出温度値Ｔｈは、第１熱交換器８から流出する給水ＣＷ（温水）の温度を示す。
The detected temperature value acquiring unit 32 obtains the detected temperature value Ts indicating the detected value of the first heat source
温度差算出部３３は、温度差算出部３３は、検出温度値Ｔｓと検出温度値Ｔｃとの第１差分値ΔＴ１を算出する。また、温度差算出部３３は、温度差算出部３３は、検出温度値Ｔｓｓと検出温度値Ｔｈとの第２差分値ΔＴ２を算出する。第２差分値ΔＴ２は、第１熱交換器８における熱源水ＳＷの入口温度と給水ＣＷの出口温度のアプローチ温度差である。
The temperature difference calculator 33 calculates a first difference value ΔT1 between the detected temperature value Ts and the detected temperature value Tc. Further, the temperature difference calculator 33 calculates a second difference value ΔT2 between the detected temperature value Tss and the detected temperature value Th. The second difference value ΔT2 is the approach temperature difference between the inlet temperature of the heat source water SW and the outlet temperature of the feed water CW in the
記憶部３４は、検出水位値Ｌｓに係る設定水位値Ｌｒ（Ｌｒ１，Ｌｒ２，Ｌｒ３，Ｌｒ４，Ｌｒ５，Ｌｒ６）と、検出温度値Ｔｓに係る第１設定温度値Ｔｒと、第１差分値ΔＴ１に係る第２設定温度値Ｔｍ及び第３設定温度値Ｔｎとを記憶する。設定水位値Ｌｒ、第１設定温度値Ｔｒ、第２設定温度値Ｔｍ、及び第３設定温度値Ｔｎは、予め決められている値であり、記憶部３４に記憶される。 The storage unit 34 stores set water level values Lr (Lr1, Lr2, Lr3, Lr4, Lr5, Lr6) related to the detected water level value Ls, a first set temperature value Tr related to the detected temperature value Ts, and a first difference value ΔT1. The second set temperature value Tm and the third set temperature value Tn are stored. The set water level value Lr, the first set temperature value Tr, the second set temperature value Tm, and the third set temperature value Tn are predetermined values and stored in the storage unit 34 .
以下の説明では、熱源水ＳＷが高温域の条件のとき、給水タンク２の減水時において、第１給水ライン４の送給を開始させる設定水位値Ｌｒを第１設定水位値、第２給水ライン５の送給を開始させる設定水位値Ｌｒを第２設定水位値、第３給水ライン６の送給を開始させる設定水位値Ｌｒを第３設定水位値とそれぞれ呼称する。また、熱源水ＳＷが低～中温域の条件のとき、給水タンク２の減水時において、第１給水ライン４の送給を開始させる設定水位値Ｌｒを第４設定水位値、第２給水ライン５の送給を開始させる設定水位値Ｌｒを第５設定水位値、第３給水ライン６の送給を開始させる設定水位値Ｌｒを第６設定水位値とそれぞれ呼称する。
In the following description, when the heat source water SW is in a high temperature range and the water level in the water supply tank 2 is low, the set water level value Lr for starting the supply of the first
第１設定温度値Ｔｒは、一次タンク２７に貯留される給水ＣＷの温度値よりも高い。一次タンク２７に貯留される給水ＣＷの温度値と第２設定温度値Ｔｍとの和は、第１設定温度値Ｔｒよりも低い。第１設定温度値Ｔｒは、例えば６０℃である。なお、第１設定温度値Ｔｒは６０℃でなくてもよく、例えば５０℃以上７０℃以下の範囲で任意に設定可能である。第２設定温度値Ｔｍは、例えば１５℃である。なお、第２設定温度値Ｔｍは１５℃でなくてもよく、例えば１０℃以上２０℃以下の範囲で任意に設定可能である。第３設定温度値Ｔｎは、０℃である。
The first set temperature value Tr is higher than the temperature value of the feed water CW stored in the
給水制御部３５は、第１給水ライン４、第２給水ライン５、及び第３給水ライン６のそれぞれにおける給水ＣＷの送給の有無を制御する制御指令を出力する。給水制御部３５から出力される制御指令は、第１給水ポンプ１１を制御する制御指令、第２給水ポンプ１２を制御する制御指令、バルブ１９を制御する制御指令、及びバルブ２０を制御する制御指令を含む。
The water supply control unit 35 outputs a control command for controlling whether or not the water supply CW is supplied to each of the first
熱源水制御部３６は、熱源水タンク３から熱源水ライン７に対する熱源水ＳＷの送出の有無を制御する制御指令を出力する。熱源水制御部３６から出力される制御指令は、熱源水ポンプ１３を制御する制御指令を含む。
The heat source water control unit 36 outputs a control command for controlling whether or not to send the heat source water SW from the heat
第１熱交換器制御部３７は、第１熱交換器８を運転又は停止させる制御指令を出力する。第１熱交換器制御部３７は、第１差分値ΔＴ１と第２設定温度値Ｔｍとに基づいて、熱源水ＳＷの第１熱交換器８への流通と第１バイパスライン２３への流通とを切り換える制御指令を出力する。第１熱交換器制御部３７から出力される制御指令は、バルブ２１を制御する制御指令、及びバルブ２２を制御する制御指令を含む。
The first heat exchanger control section 37 outputs a control command for operating or stopping the
冷温水機制御部３８は、冷温水機１０を運転又は停止させる制御指令を出力する。冷温水機制御部３８は、第１差分値ΔＴ１と第２設定温度値Ｔｍとに基づいて、熱源水ＳＷの冷温水機１０への流通と第２バイパスライン２６への流通とを切り換える制御指令を出力する。冷温水機制御部３８から出力される制御指令は、圧縮機９１を制御する制御指令、バルブ２４を制御する制御指令、及びバルブ２５を制御する制御指令を含む。
The chiller/heater controller 38 outputs a control command to operate or stop the chiller/
＜給水制御部の処理＞
給水制御部３５は、水位センサ１４の検出水位値Ｌｓと、第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓと、記憶部３４に記憶されている設定水位値Ｌｒと、記憶部３４に記憶されている第１設定温度値Ｔｒとに基づいて、第１給水ライン４、第２給水ライン５、及び第３給水ライン６のそれぞれにおける給水ＣＷの送給の有無を制御する。
<Processing of water supply controller>
The water supply control unit 35 controls the water level value Ls detected by the
第１給水ライン４から給水タンク２に給水ＣＷを送給する場合、給水制御部３５は、バルブ１９を開放し、第１給水ポンプ１１を駆動する。これにより、一次タンク２７に貯留されている給水ＣＷは、上流端６Ａを介して第３給水ライン６に流入する。第３給水ライン６の少なくとも一部を流通した給水ＣＷは、第１部分６１を介して第１給水ライン４の給水流路４１に流入し、給水流路４１を流通した後、第１熱交換器８を通過する。第１熱交換器８を通過し、第１給水ライン４の温水流路４２を流通した給水ＣＷは、第２部分６２を介して第３給水ライン６に流入し、下流端６Ｂを介して給水タンク２に供給される。
When supplying water CW from the first
第１給水ライン４から給水タンク２に対する給水ＣＷの送給を停止する場合、給水制御部３５は、バルブ１９を閉止し、第１給水ポンプ１１を停止する。
When stopping the supply of water CW from the first
第２給水ライン５から給水タンク２に給水ＣＷを送給する場合、給水制御部３５は、第２給水ポンプ１２を駆動する。これにより、一次タンク２７に貯留されている給水ＣＷは、上流端５Ａを介して第２給水ライン５に流入する。第２給水ライン５の給水流路５１を流通した給水ＣＷは、第２熱交換器９６を通過し、過冷却器９３を通過した後、凝縮器９２を通過する。凝縮器９２を通過し、第２給水ライン５の温水流路５３を流通した給水ＣＷは、下流端５Ｂを介して給水タンク２に供給される。
When supplying water CW from the second
第２給水ライン５から給水タンク２に対する給水ＣＷの送給を停止する場合、給水制御部３５は、第２給水ポンプ１２を停止する。
When stopping the supply of water CW from the second
第３給水ライン６から給水タンク２に給水ＣＷを送給する場合、給水制御部３５は、バルブ２０を開放し、第１給水ポンプ１１を最大流量で駆動する。これにより、一次タンク２７に貯留されている給水ＣＷは、上流端６Ａを介して第３給水ライン６に流入する。第３給水ライン６を流通する給水ＣＷは、中間流路６３を通って給水タンク２に供給される。
When supplying water CW from the third water supply line 6 to the water supply tank 2, the water supply control unit 35 opens the
第３給水ライン６から給水タンク２に対する給水ＣＷの送給を停止する場合、給水制御部３５は、バルブ２０を閉止し、第１給水ポンプ１１を停止する。
When stopping the supply of water CW from the third water supply line 6 to the water supply tank 2 , the water supply controller 35 closes the
＜第１熱交換器制御部の処理＞
第１熱交換器制御部３７は、給水制御部３５がバルブ１９を開放して第１給水ポンプ１１を駆動している状態において、温度差算出部３３により算出された第１差分値ΔＴ１と、記憶部３４に記憶されている第２設定温度値Ｔｍとに基づいて、熱源水ＳＷの第１熱交換器８への流通と第１バイパスライン２３への流通とを切り換える。
<Processing of first heat exchanger control unit>
The first heat exchanger control unit 37 controls the first difference value ΔT1 calculated by the temperature difference calculation unit 33 in a state where the water supply control unit 35 opens the
第１熱交換器制御部３７は、第１差分値ΔＴ１が第２設定温度値Ｔｍ以上（ΔＴ１≧１５℃）であると判定した場合、バルブ２１を開放し、バルブ２２を閉止する。これにより、熱源水ＳＷが第１熱交換器８を流通可能になる。逆に、第１熱交換器制御部３７は、第１差分値ΔＴ１が第２設定温度値Ｔｍ未満（ΔＴ１＜１５℃）以上であると判定した場合、バルブ２１を閉止し、バルブ２２を開放する。これにより、熱源水ＳＷが第１バイパスライン２３を流通可能になる。
The first heat exchanger control unit 37 opens the
＜冷温水機制御部の処理＞
冷温水機制御部３８は、給水制御部３５が第２給水ポンプ１２を駆動している状態において、温度差算出部３３により算出された第１差分値ΔＴ１と、記憶部３４に記憶されている第３設定温度値Ｔｎとに基づいて、熱源水ＳＷの冷温水機１０への流通と第２バイパスライン２６への流通とを切り換える。
<Processing of the chiller/heater controller>
In a state where the water supply control unit 35 is driving the second
冷温水機制御部３８は、第１差分値ΔＴ１が第３設定温度値Ｔｎ超過（ΔＴ１＞０℃）であると判定した場合、バルブ２４を開放、バルブ２５を閉止に制御すると共に、圧縮機９１を駆動する。これにより、熱源水ＳＷが冷温水機１０の蒸発器９５及び第２熱交換器９６を流通し、ヒートポンプ回路９で熱の汲み上げが可能になる。逆に、冷温水機制御部３８は、第１差分値ΔＴ１が第３設定温度値Ｔｎ以下（ΔＴ１≦０℃）であると判定した場合、バルブ２４を閉止、バルブ２５を開放に制御すると共に、圧縮機９１を停止する。これにより、熱源水ＳＷが第２バイパスライン２６を流通し、ヒートポンプ回路９での熱の汲み上げが停止される。
When it is determined that the first difference value ΔT1 exceeds the third set temperature value Tn (ΔT1>0° C.), the chiller/heater controller 38 opens the
＜熱源水制御部の処理＞
熱源水制御部３６は、給水制御部３５がバルブ１９を開放して第１給水ポンプ１１を駆動している状態、且つ第１熱交換器制御部３７がバルブ２１を開放、バルブ２２を閉止に制御した状態において、熱源水ポンプ１３を駆動する。すなわち、熱源水制御部３６は、第１熱交換器８に給水ＣＷを流通させている状態に同期させて熱源水ＳＷを流通させ、第１熱交換器８を運転させるようにする。
<Processing of heat source water control unit>
The heat source water control unit 36 is in a state in which the water supply control unit 35 opens the
また、熱源水制御部３６は、給水制御部３５が第２給水ポンプ１２を駆動している状態、且つ冷温水機制御部３８がバルブ２４を開放、バルブ２５を閉止に制御した状態において、熱源水ポンプ１３を駆動する。すなわち、熱源水制御部３６は、冷温水機１０に給水ＣＷを流通させている状態に同期させて熱源水ＳＷを流通させ、冷温水機１０を運転させるようにする。
In addition, the heat source water control unit 36 controls the heat source water control unit 35 in a state in which the water supply control unit 35 is driving the second
［制御方法］
次に、本実施形態に係る制御装置３０の動作について説明する。図３、図４及び図５は、本実施形態に係る給水加温システム１の制御方法の一例を説明するための図である。
[Control method]
Next, the operation of the
制御装置３０は、水位センサ１４の検出水位値Ｌｓ及び第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓに基づいて、第１給水ライン４、第２給水ライン５、及び第３給水ライン６のそれぞれによる給水ＣＷの送給状態を変える。図３及び図４は、第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓが第１設定温度値Ｔｒ以上の場合の給水ＣＷの送給状態を示す状態遷移図である。図５は、第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓが第１設定温度値Ｔｒ未満の場合の給水ＣＷの送給状態を示す状態遷移図である。
The
本実施形態の給水タンク２には、水位センサ１４として長さの異なる６本の電極棒が配置されており、［Ｌｒ１＞Ｌｒ２＞Ｌｒ３＞Ｌｒ４＞Ｌｒ５＞Ｌｒ６］の関係となる６段階の水位が設定されている。検出水位値取得部３１は、最も短い電極棒の先端に水面が接触した状態を検出すると、検出水位値Ｌｓ≧Ｌｒ１と判定する。また、検出水位値取得部３１は、最も短い電極棒の先端から水面が離間した状態を検出すると、検出水位値Ｌｓ＜Ｌｒ１と判定する。残りの電極棒についても同様の判定が行われ、検出水位値取得部３１による水位判定は、［Ｌｓ≧Ｌｒ１］，［Ｌｒ１＞Ｌｓ≧Ｌｒ２］，［Ｌｒ２＞Ｌｓ≧Ｌｒ３］，［Ｌｒ３＞Ｌｓ≧Ｌｒ４］，［Ｌｒ４＞Ｌｓ≧Ｌｒ５］，［Ｌｒ５＞Ｌｓ≧Ｌｒ６］，［Ｌｒ６＞Ｌｓ］の７パターンが存在する。
In the water supply tank 2 of the present embodiment, six electrode rods with different lengths are arranged as the
＜熱源水の検出温度値が第１設定温度値以上の場合＞
図３を参照しながら、第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓが第１設定温度値Ｔｒ（６０℃）以上の場合の給水加温システム１の制御方法について説明する。なお、図３においては、Ｌｒ３が第１設定水位値に、Ｌｒ５が第２設定水位値に、Ｌｒ６が第３設定水位値に、それぞれ対応付けられている。
<When the detected temperature value of the heat source water is equal to or higher than the first set temperature value>
A method of controlling the water
（送給状態Ａ１）
後述する送給状態Ａ６で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ３＞Ｌｓ≧Ｌｒ４］となった場合、送給状態Ａ１に移行する。送給状態Ａ１では、給水制御部３５は、バルブ１９を開放、且つバルブ２０を閉止し、第１給水ポンプ１１を駆動して第１給水ライン４の送給を開始する。第１熱交換器制御部３７は、ΔＴ１≧Ｔｍの条件を満たすことにより、バルブ２１を開放し、バルブ２２を閉止する。第１給水ポンプ１１の駆動とバルブ２１の開放を受けて、熱源水制御部３６は、熱源水ポンプ１３を駆動して熱源水ライン７の送給を開始する。これにより、第１熱交換器８が運転され、第１熱交換器８で加温された給水ＣＷが給水タンク２に供給される。この送給状態Ａ１では、第２給水ポンプ１２及び圧縮機９１は停止中であり、冷温水機１０は停止されている。
(Feeding state A1)
When the water level of the water supply tank 2 drops in the later-described feeding state A6 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ａ２）
送給状態Ａ１で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ５＞Ｌｓ≧Ｌｒ６］となった場合、送給状態Ａ２に移行する。送給状態Ａ２では、給水制御部３５は、第２給水ポンプ１２を駆動して第２給水ライン５の送給を開始する。冷温水機制御部３８は、ΔＴ１＞Ｔｎの条件を満たすことにより、バルブ２４を開放、バルブ２５を閉止した上で圧縮機９１を駆動する。第２給水ポンプ１２の駆動とバルブ２４の開放を受けて、熱源水制御部３６は、熱源水ポンプ１３の駆動を継続する。これにより、冷温水機１０が運転され、冷温水機１０で加温された給水ＣＷが給水タンク２に供給される。この送給状態Ａ２では、給水制御部３５は、第１給水ポンプ１１の駆動を継続する。そのため、第１熱交換器８の運転は継続されており、第１熱交換器８で加温された給水ＣＷが同時に供給される。
(Feeding state A2)
When the water level of the water supply tank 2 drops in the feeding state A1 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ａ３）
送給状態Ａ２で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ６＞Ｌｓ］となった場合、送給状態Ａ３に移行する。送給状態Ａ３では、給水制御部３５は、バルブ２０を開放すると共に、第１給水ポンプ１１を最大流量で駆動して第３給水ライン６の送給を開始する。これにより、中間流路６３を介して常温の給水ＣＷが給水タンク２に供給される。この送給状態Ａ３では、給水制御部３５は、第２給水ポンプ１２の駆動を継続し、冷温水機制御部３８は、圧縮機９１の駆動を継続し、熱源水制御部３６は、熱源水ポンプ１３の駆動を継続する。そのため、第１熱交換器８及び冷温水機１０の運転は継続されており、第１熱交換器８及び冷温水機１０で加温された給水ＣＷが同時に供給される。
(Feeding state A3)
When the water level of the water supply tank 2 drops in the feeding state A2 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ａ４）
送給状態Ａ３で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ３＞Ｌｓ≧Ｌｒ４］となった場合、送給状態Ａ４に移行する。送給状態Ａ４では、給水制御部３５は、バルブ２０を閉止して第３給水ライン６の送給を停止する。これにより、中間流路６３を介した常温の給水ＣＷの供給が停止される。この送給状態Ａ４では、給水制御部３５は、第１給水ポンプ１１を通常流量での駆動に戻し、第２給水ポンプ１２の駆動を継続する。また、冷温水機制御部３８は、圧縮機９１の駆動を継続し、熱源水制御部３６は、熱源水ポンプ１３の駆動を継続する。そのため、第１熱交換器８及び冷温水機１０の運転は継続されており、第１熱交換器８及び冷温水機１０で加温された給水ＣＷが同時に供給される。
(Feeding state A4)
When the water level of the water supply tank 2 rises in the feeding state A3 and the water level determination of the detected water level
（送給状態Ａ５）
送給状態Ａ２又は送給状態Ａ４で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ１＞Ｌｓ≧Ｌｒ２］となった場合、送給状態Ａ５に移行する。送給状態Ａ５では、給水制御部３５は、第２給水ポンプ１２を停止して第２給水ライン５の送給を停止する。冷温水機制御部３８は、バルブ２４を閉止、バルブ２５を開放した上で圧縮機９１を停止する。これにより、冷温水機１０の運転が停止される。この送給状態Ａ５では、給水制御部３５は、第１給水ポンプ１１の駆動を継続する。また、熱源水制御部３６は、熱源水ポンプ１３の駆動を継続する。そのため、第１熱交換器８の運転は継続されており、第１熱交換器８で加温された給水ＣＷが給水タンク２に供給される。
(Feeding state A5)
When the water level of the water supply tank 2 rises in the feeding state A2 or feeding state A4 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ａ６）
送給状態Ａ１又は送給状態Ａ５で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｓ≧Ｌｒ１］となった場合、送給状態Ａ６に移行する。送給状態Ａ６では、給水制御部３５は、バルブ１９，２０を閉止し、第１給水ポンプ１１を停止して第１給水ライン４の送給を停止する。第１熱交換器制御部３７は、バルブ２１を閉止し、バルブ２２を開放する。熱源水制御部３６は、熱源水ポンプ１３を停止して熱源水ライン７の送給を停止する。これにより、第１熱交換器８の運転が停止される。この送給状態Ａ６では、給水タンク２に対する給水ＣＷの供給が完全に停止された状態となる。
(Feeding state A6)
When the water level in the water supply tank 2 rises in the feeding state A1 or feeding state A5 and the water level determination by the detected water level
（第１熱交換器の割り込み停止処理）
送給状態Ａ１～Ａ５において、第１熱交換器制御部３７は、ΔＴ１＜Ｔｍ（１５℃）の条件を満たすと、バルブ２１を閉止し、バルブ２２を開放する。これにより、熱源水ＳＷの流通が第１バイパスライン２３に切り換えられ、第１熱交換器８が停止される。ΔＴ１＜Ｔｍの条件は、熱源水ＳＷの温度が給水ＣＷの温度近くまで大幅に低下している状態を示しており、単純な間接熱交換では十分な熱回収ができる状態ではないので、第１熱交換器８を停止させるようにしている。
(Interruption stop processing of the first heat exchanger)
In the feeding states A1 to A5, the first heat exchanger control section 37 closes the
（冷温水機の割り込み停止処理）
送給状態Ａ２～Ａ４において、冷温水機制御部３８は、ΔＴ１≦Ｔｎ（０℃）の条件を満たすと、バルブ２４を閉止し、バルブ２５を開放し、圧縮機９１を停止する。これにより、熱源水ＳＷの流通が第２バイパスライン２６に切り換えられ、冷温水機１０が停止される。ΔＴ１＜Ｔｎの条件は、熱源水ＳＷの温度が給水ＣＷの温度と変わらないか低い状態を示しており、ヒートポンプ回路でも十分な熱回収ができる状態ではないので、冷温水機１０を停止させるようにしている。なお、第１熱交換器８と冷温水機１０が同時に停止された場合には、熱源水制御部３６は、熱源水ポンプ１３を停止させる。
(Chiller-heater interrupt stop processing)
In the supply states A2 to A4, the chiller/heater controller 38 closes the
以上説明したように、Ｔｓ≧Ｔｒ（６０℃）以上の場合には、給水タンク２の減水時に第１給水ライン４の送給を最先で開始させることにより、第１熱交換器８が優先して運転される。第１熱交換器８は、ヒートポンプ式の冷温水機１０よりも高温域の熱源水ＳＷに対する熱回収効率が高いため、第１熱交換器８を給水のベースロード機に、冷温水機１０を給水のピークロード機に指定することで、効率の良い熱回収を実現することができる。
As described above, when Ts≧Tr (60° C.) or more, the
また、送給状態Ａ２，Ａ３，Ａ４では、第１熱交換器８と冷温水機１０が同時に運転されることにより、二段階の熱回収が行われる。後段に位置する冷温水機１０は、第１熱交換器８よりも低～中温域の熱源水ＳＷに対する熱回収効率が高いため、第１熱交換器８を通過した後の低～中温域の熱源水ＳＷから無駄のない熱回収を行うことができる。
In addition, in the supply states A2, A3, and A4, the
図３に示した状態遷移図は、図４のように変形することもできる。図４に示す状態遷移図のうち、送給状態Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ６の移行条件及び制御内容は、図３と同じである。図４の送給状態Ａ１´，Ａ５´は、図３の送給状態Ａ１，Ａ５と制御内容は同じであるが、移行条件が異なっている。ここでは、図３と相違する送給状態Ａ１´，Ａ５´のみを説明する。 The state transition diagram shown in FIG. 3 can also be modified as shown in FIG. In the state transition diagram shown in FIG. 4, the transition conditions and control contents of the feeding states A2, A3, A4, and A6 are the same as in FIG. The feeding states A1' and A5' in FIG. 4 have the same control content as the feeding states A1 and A5 in FIG. 3, but the transition conditions are different. Here, only the feeding states A1' and A5' that differ from FIG. 3 will be described.
（送給状態Ａ１´）
送給状態Ａ６で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ１＞Ｌｓ≧Ｌｓ２］となった場合、送給状態Ａ１´に移行する。送給状態Ａ１´では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ１と同じ制御を行う。
(Feeding state A1')
When the water level of the water supply tank 2 drops in the feeding state A6 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ａ５´）
送給状態Ａ２又は送給状態Ａ４で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ２＞Ｌｓ≧Ｌｓ３］となった場合、送給状態Ａ５´に移行する。送給状態Ａ５´では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ５と同じ制御を行う。
(Feeding state A5')
When the water level of the water supply tank 2 rises in the feeding state A2 or feeding state A4 and the water level determination by the detected water level
＜熱源水の検出温度値が第１設定温度値未満の場合＞
図５を参照しながら、第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓが第１設定温度値Ｔｒ（６０℃）未満の場合の給水加温システム１の制御方法について説明する。なお、図５においては、Ｌｒ４が第４設定水位値に、Ｌｒ５が第５設定水位値に、Ｌｒ６が第６設定水位値に、それぞれ対応付けられている。
<When the detected temperature value of the heat source water is less than the first set temperature value>
A method of controlling the water
（送給状態Ｂ１）
後述する送給状態Ｂ６で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ４＞Ｌｓ≧Ｌｒ５］となった場合、送給状態Ｂ１に移行する。送給状態Ｂ１では、給水制御部３５は、バルブ１９，２０を閉止に制御した上で、第２給水ポンプ１２を駆動して第２給水ライン５の送給を開始する。冷温水機制御部３８は、ΔＴ１＞Ｔｎの条件を満たすことにより、バルブ２４を開放、バルブ２５を閉止した上で圧縮機９１を駆動する。第２給水ポンプ１２の駆動とバルブ２４の開放を受けて、熱源水制御部３６は、熱源水ポンプ１３の駆動を開始する。これにより、冷温水機１０が運転され、冷温水機１０で加温された給水ＣＷが給水タンク２に供給される。この送給状態Ｂ１では、第１給水ポンプ１１は停止中であり、第１熱交換器８は停止されている。
(Feeding state B1)
When the water level of the water supply tank 2 drops in the later-described feeding state B6 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｂ２）
送給状態Ｂ１で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ５＞Ｌｓ≧Ｌｒ６］となった場合、送給状態Ｂ２に移行する。送給状態Ｂ２では、給水制御部３５は、給水制御部３５は、バルブ１９を開放、バルブ２０を閉止した上で、第１給水ポンプ１１を駆動して第１給水ライン４の送給を開始する。第１熱交換器制御部３７は、ΔＴ１≧Ｔｍの条件を満たすことにより、バルブ２１を開放し、バルブ２２を閉止する。第１給水ポンプ１１の駆動とバルブ２１の開放を受けて、熱源水制御部３６は、熱源水ポンプ１３の駆動を継続する。これにより、第１熱交換器８が運転され、第１熱交換器８で加温された給水ＣＷが給水タンク２に供給される。この送給状態Ｂ２では、冷温水機１０の運転は継続されており、冷温水機１０で加温された給水ＣＷが同時に供給される。
(Feeding state B2)
When the water level of the water supply tank 2 drops in the feeding state B1 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｂ３）
送給状態Ｂ２で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ６＞Ｌｓ］となった場合、送給状態Ｂ３に移行する。送給状態Ｂ３では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ３と同じ制御を行う。
(Feeding state B3)
When the water level of the water supply tank 2 drops in the feeding state B2 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｂ４）
送給状態Ｂ３で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ２＞Ｌｓ≧Ｌｒ３］となった場合、送給状態Ｂ４に移行する。送給状態Ｂ４では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ４と同じ制御を行う。
(Feeding state B4)
When the water level of the water supply tank 2 rises in the feeding state B3 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｂ５）
送給状態Ｂ２又は送給状態Ｂ４で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ１＞Ｌｓ≧Ｌｒ２］となった場合、送給状態Ｂ５に移行する。送給状態Ｂ５では、給水制御部３５は、バルブ１９，２０を閉止に制御した上で、第１給水ポンプ１１を停止して第１給水ライン４の送給を停止する。これにより、第１熱交換器８の運転が停止される。この送給状態Ｂ５では、冷温水機１０の運転は継続されており、冷温水機１０で加温された給水ＣＷが給水タンク２に供給される。
(Feeding state B5)
When the water level of the water supply tank 2 rises in the feeding state B2 or the feeding state B4 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｂ６）
送給状態Ａ１又は送給状態Ｂ５で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｓ≧Ｌｒ１］となった場合、送給状態Ｂ６に移行する。送給状態Ｂ６では、給水制御部３５は、第２給水ポンプ１２を停止して第２給水ライン５の送給を停止する。冷温水機制御部３８は、バルブ２４を閉止、バルブ２５を開放した上で圧縮機９１を停止する。これにより、冷温水機１０の運転が停止される。この送給状態Ａ６では、給水タンク２に対する給水ＣＷの供給が完全に停止された状態となる。この送給状態Ｂ６では、給水タンク２に対する給水ＣＷの供給が完全に停止された状態となる。
(Feeding state B6)
When the water level of the water supply tank 2 rises in the feeding state A1 or feeding state B5 and the water level determination by the detected water level
（第１熱交換器の割り込み停止処理）
送給状態Ｂ２～Ｂ４において、第１熱交換器制御部３７は、ΔＴ１＜Ｔｍ（１５℃）の条件を満たすと、バルブ２１を閉止し、バルブ２２を開放する。これにより、熱源水ＳＷの流通が第１バイパスライン２３に切り換えられ、第１熱交換器８が停止される。ΔＴ１＜Ｔｍの条件は、熱源水ＳＷの温度が給水ＣＷの温度近くまで大幅に低下している状態を示しており、単純な間接熱交換では十分な熱回収ができる状態ではないので、第１熱交換器８を停止させるようにしている。
(Interruption stop processing of the first heat exchanger)
In the feeding states B2 to B4, the first heat exchanger control unit 37 closes the
（冷温水機の割り込み停止処理）
送給状態Ｂ１～Ｂ４において、冷温水機制御部３８は、ΔＴ１≦Ｔｎ（０℃）の条件を満たすと、バルブ２４を閉止し、バルブ２５を開放し、圧縮機９１を停止する。これにより、熱源水ＳＷの流通が第２バイパスライン２６に切り換えられ、冷温水機１０が停止される。ΔＴ１＜Ｔｎの条件は、熱源水ＳＷの温度が給水ＣＷの温度と変わらないか低い状態を示しており、ヒートポンプ回路でも十分な熱回収ができる状態ではないので、冷温水機１０を停止させるようにしている。なお、第１熱交換器８と冷温水機１０が同時に停止された場合には、熱源水制御部３６は、熱源水ポンプ１３を停止させる。
(Chiller-heater interrupt stop processing)
In the supply states B1 to B4, the chiller/heater controller 38 closes the
以上説明したように、Ｔｓ＜Ｔｒ（６０℃）以上の場合には、給水タンク２の減水時に第２給水ライン５の送給を最先で開始させることにより、冷温水機１０が優先して運転される。冷温水機１０は、第１熱交換器８よりも低～中温域の熱源水ＳＷに対する熱回収効率が高いため、冷温水機１０を給水のベースロード機に、第１熱交換器８を給水のピークロード機に指定することで、効率の良い熱回収を実現することができる。
As described above, when Ts<Tr (60° C.) or higher, when the water level in the water supply tank 2 is low, the supply of water through the second
また、送給状態Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４では、第１熱交換器８と冷温水機１０が同時に運転されることにより、二段階の熱回収が行われる。前段に位置する第１熱交換器８は、低～中温域の熱源水ＳＷに対する熱回収効率があまり高くはないが、熱回収効率の高い冷温水機１０と組み合わせることで、無駄のない熱回収を行うことができる。
In addition, in the supply states B2, B3, and B4, the
［コンピュータシステム］
図５は、コンピュータシステム１０００の一例を示すブロック図である。上述の制御装置３０は、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。上述の制御装置３０の機能は、プログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、プログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、プログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。
[Computer system]
FIG. 5 is a block diagram of an example computer system 1000 . The
［効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、熱源水ＳＷとの熱交換により第１給水ライン４を流通する給水ＣＷを加温する第１熱交換器８と、ヒートポンプ回路９により熱源水ＳＷから熱を汲み上げて第２給水ライン５を流通する給水ＣＷを加温する冷温水機１０とが設けられる。第１熱交換器８は、高温域（例えば、６０～８０℃）の熱源水ＳＷに対する熱回収効率が高い。一方、冷温水機１０は、低～中温域（例えば、６０℃未満）の熱源水ＳＷに対する熱回収効率が高い。熱回収効率が高い温度領域が異なる第１熱交換器８と冷温水機１０とが設けられることにより、熱源水ＳＷの温度に応じて第１給水ライン４と第２給水ライン５とのそれぞれにおける給水ＣＷの送給の有無を制御することにより、幅広い温度範囲の熱源水ＳＷから効率良く熱回収することができる。
[effect]
As described above, according to the present embodiment, the
また、第１給水ライン４及び第２給水ライン５に加えて第３給水ライン６が設けられることにより、第１給水ライン４及び第２給水ライン５からの送給だけでは給水量が不足するとき、第３給水ライン６を介して給水ＣＷを送給することができる。第３給水ライン６は、第１熱交換器８及び冷温水機１０を介さずに給水タンク２に給水ＣＷを送給する。したがって、ボイラ８０の負荷が一時的に増加したとしても、給水タンク２の貯水量を短時間で回復させることができる。
In addition, when the third water supply line 6 is provided in addition to the first
本実施形態においては、第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓが第１設定温度値Ｔｒ以上の場合、給水タンク２の水位Ｌｓが第１設定水位値Ｌｒ３（図３），Ｌｒ１（図４）を下回ると、第１給水ライン４からの給水ＣＷの送給が第１優先で実施される。給水タンク２の水位Ｌｓが第１設定水位値Ｌｒ３，Ｌｒ１よりも低い第２設定水位値Ｌｒ５を下回ると、第２給水ライン５からの給水ＣＷの送給が第２優先で実施される。給水タンク２の水位Ｌｓが第２設定水位値Ｌｒ５よりも低い第３設定水位値Ｌｒ６を下回ると、第３給水ライン６からの給水ＣＷの送給が第３優先で実施される。第１熱交換器８が高い熱回収効率を発揮できる温度領域は、冷温水機１０が高い熱回収効率を発揮できる温度領域よりも高い。そのため、熱源水ＳＷの温度が所定の高温域にある場合、給水ＣＷの加温に第１熱交換器８が優先して利用されることにより、熱源水ＳＷから効率良く熱回収することができる。また、給水タンク２の減水量が所定のレベルを超えたときには、加温された給水ＣＷと共に未加温の給水ＣＷを供給することにより、給水タンク２が低水位状態になるのを防止できる。
In this embodiment, when the detected temperature value Ts of the first heat source
また、本実施形態においては、第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓが第１設定温度値Ｔｒ未満の場合、給水タンク２の水位Ｌｓが第４設定水位値Ｌｒ４（図５）を下回ると、第２給水ライン５からの給水ＣＷの送給が第１優先で実施される。給水タンク２の水位Ｌｓが第４設定水位値Ｌｒ４よりも低い第５設定水位値Ｌｒ５を下回ると、第１給水ライン４からの給水ＣＷの送給が第２優先で実施される。給水タンク２の水位Ｌｓが第５設定水位値Ｌｒ５よりも低い第６設定水位値Ｌｒ６を下回ると、第３給水ライン６からの給水ＣＷの送給が第３優先で実施される。冷温水機１０が高い熱回収効率を発揮できる温度領域は、第１熱交換器８が高い熱回収効率を発揮できる温度領域よりも低い。そのため、熱源水ＳＷの温度が所定の低～中温域にある場合、給水ＣＷの加温に冷温水機１０が優先して利用されることにより、熱源水ＳＷから効率良く熱回収することができる。また、給水タンク２の減水量が所定のレベルを超えたときには、加温された給水ＣＷと共に未加温の給水ＣＷを供給することにより、給水タンク２が低水位状態になるのを防止できる。
Further, in the present embodiment, when the detected temperature value Ts of the first heat source
本実施形態において、第１給水ライン４は、上流端４Ａが第３給水ライン６から分岐し、下流端４Ｂが第３給水ライン６に合流するように配設される。上流端６Ａと第１部分６１との間の第３給水ライン６の一部分、及び第２部分６２と下流端６Ｂとの間の第３給水ライン６の一部分は、第１給水ライン４に兼用される。これにより、配管の構造を簡略化することができる。
In this embodiment, the first
［２］第２実施形態
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
[2] Second Embodiment A second embodiment will be described. In the following description, the same reference numerals are given to components that are the same as or equivalent to those of the above-described embodiment, and the description thereof will be simplified or omitted.
図７は、第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓが第１設定温度値Ｔｒ以上の場合の給水ＣＷの送給状態を示す状態遷移図である。図８は、第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓが第１設定温度値Ｔｒ未満の場合の給水ＣＷの送給状態を示す状態遷移図である。
FIG. 7 is a state transition diagram showing the feeding state of the feed water CW when the temperature value Ts detected by the first heat source
本実施形態の給水タンク２には、水位センサ１４として長さの異なる４本の電極棒が配置されており、［Ｌｒ１＞Ｌｒ２＞Ｌｒ３＞Ｌｒ４］の関係となる４段階の水位が設定されている。検出水位値取得部３１は、最も短い電極棒の先端に水面が接触した状態を検出し、その状態を第１確認時間ｔ１（例えば、５秒）継続すると、検出水位値Ｌｓ≧Ｌｒ１と判定する。また、検出水位値取得部３１は、最も短い電極棒の先端から水面が離間した状態を検出し、その状態を第２確認時間ｔ２（例えば、５秒）継続すると、検出水位値Ｌｓ＜Ｌｒ１と判定する。残りの電極棒についても同様の判定が行われ、検出水位値取得部３１による水位判定は、［Ｌｓ≧Ｌｒ１］，［Ｌｒ１＞Ｌｓ≧Ｌｒ２］，［Ｌｒ２＞Ｌｓ≧Ｌｒ３］，［Ｌｒ３＞Ｌｓ≧Ｌｒ４］，［Ｌｒ４＞Ｌｓ］の５パターンが存在する。
In the water supply tank 2 of the present embodiment, four electrode rods with different lengths are arranged as the
＜熱源水の検出温度値が第１設定温度値以上の場合＞
図７を参照しながら、第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓが第１設定温度値Ｔｒ（６０℃）以上の場合の給水加温システム１の制御方法について説明する。なお、図７においては、Ｌｒ２が第１設定水位値に、Ｌｒ３が第２設定水位値に、Ｌｒ４が第３設定水位値に、それぞれ対応付けられている。
<When the detected temperature value of the heat source water is equal to or higher than the first set temperature value>
A method of controlling the water
（送給状態Ｃ１）
後述する送給状態Ｃ６で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ２＞Ｌｓ≧Ｌｒ３］となった場合、送給状態Ｃ１に移行する。送給状態Ｃ１では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ１と同じ制御を行う。
(Feeding state C1)
When the water level of the water supply tank 2 drops in the later-described feeding state C6 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｃ２）
送給状態Ｃ１で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ３＞Ｌｓ≧Ｌｒ４］となった場合、送給状態Ｃ２に移行する。送給状態Ｃ２では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ２と同じ制御を行う。
(Feeding state C2)
When the water level of the water supply tank 2 drops in the feeding state C1 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｃ３）
送給状態Ｃ２で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ４＞Ｌｓ］となった場合、送給状態Ｃ３に移行する。送給状態Ｃ３では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ３と同じ制御を行う。
(Feeding state C3)
When the water level in the water supply tank 2 drops in the feeding state C2 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｃ４）
送給状態Ｃ３で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ２＞Ｌｓ≧Ｌｒ３］となった場合、送給状態Ｃ４に移行する。送給状態Ｃ４では給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ４と同じ制御を行う。
(Feeding state C4)
When the water level of the water supply tank 2 rises in the feeding state C3 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｃ５）
送給状態Ｃ２又は送給状態Ｃ４で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ１＞Ｌｓ≧Ｌｒ２］となった場合、送給状態Ｃ５に移行する。送給状態Ｃ５では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ５と同じ制御を行う。
(Feeding state C5)
When the water level of the water supply tank 2 rises in the feeding state C2 or feeding state C4 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｃ６）
送給状態Ｃ１又は送給状態Ｃ５で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｓ≧Ｌｒ１］となった場合、送給状態Ｃ６に移行する。送給状態Ｃ６では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ６と同じ制御を行う。
(Feeding state C6)
When the water level in the water supply tank 2 rises in the feeding state C1 or feeding state C5 and the water level determination by the detected water level
（第１熱交換器及び／又は冷温水機の割り込み停止処理）
送給状態Ｃ１～Ｃ５において、第１熱交換器制御部３７は、ΔＴ１＜Ｔｍ（１５℃）の条件を満たすと、上述した方法により、第１熱交換器８を停止させる。また、送給状態Ｃ２～Ｃ４において、冷温水機制御部３８は、ΔＴ１≦Ｔｎ（０℃）の条件を満たすと、上述した方法により、冷温水機１０を停止させる。なお、第１熱交換器８と冷温水機１０が同時に停止された場合には、熱源水ポンプ１３が停止される。
(Interruption stop processing of the first heat exchanger and/or water cooler/heater)
In the feeding states C1 to C5, when the condition ΔT1<Tm (15° C.) is satisfied, the first heat exchanger control section 37 stops the
＜熱源水の検出温度値が第１設定温度値未満の場合＞
図８を参照しながら、第１熱源水温度センサ１５の検出温度値Ｔｓが第１設定温度値Ｔｒ（６０℃）未満の場合の給水加温システム１の制御方法について説明する。なお、図８においては、Ｌｒ２が第４設定水位値に、Ｌｒ３が第５設定水位値に、Ｌｒ４が第６設定水位値に、それぞれ対応付けられている。
<When the detected temperature value of the heat source water is less than the first set temperature value>
A method of controlling the water
（送給状態Ｄ１）
後述する送給状態Ｄ６で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ２＞Ｌｓ≧Ｌｒ３］となった場合、送給状態Ｄ１に移行する。送給状態Ｄ１では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ｂ１と同じ制御を行う。
(Feeding state D1)
When the water level of the water supply tank 2 drops in the later-described feeding state D6 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｄ２）
送給状態Ｄ１で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ３＞Ｌｓ≧Ｌｒ４］となった場合、送給状態Ｄ２に移行する。送給状態Ｄ２では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ｂ２と同じ制御を行う。
(Feeding state D2)
When the water level of the water supply tank 2 drops in the feeding state D1 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｄ３）
送給状態Ｄ２で給水タンク２の水位が下降し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ４＞Ｌｓ］となった場合、送給状態Ｄ３に移行する。送給状態Ｄ３では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ６と同じ制御を行う。上述した送給状態Ｂ３と同じ制御を行う。
(Feeding state D3)
When the water level of the water supply tank 2 drops in the feeding state D2 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｄ４）
送給状態Ｄ３で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ２＞Ｌｓ≧Ｌｒ３］となった場合、送給状態Ｄ４に移行する。送給状態Ｄ４では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ａ６と同じ制御を行う。上述した送給状態Ｂ４と同じ制御を行う。
(Feeding state D4)
When the water level of the water supply tank 2 rises in the feeding state D3 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｄ５）
送給状態Ｄ２又は送給状態Ｄ４で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｒ１＞Ｌｓ≧Ｌｒ２］となった場合、送給状態Ｄ５に移行する。送給状態Ｄ５では、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ｂ５と同じ制御を行う。
(Feeding state D5)
When the water level of the water supply tank 2 rises in the feeding state D2 or the feeding state D4 and the water level determination by the detected water level
（送給状態Ｄ６）
送給状態Ｄ１又は送給状態Ｄ５で給水タンク２の水位が上昇し、検出水位値取得部３１の水位判定が［Ｌｓ≧Ｌｒ１］となった場合、送給状態Ｄ６に移行する。送給状態Ｄ６では、給水制御部３５は、給水制御部３５、熱源水制御部３６、第１熱交換器制御部３７、及び冷温水機制御部３８は、上述した送給状態Ｂ６と同じ制御を行う。
(Feeding state D6)
When the water level of the water supply tank 2 rises in the feeding state D1 or the feeding state D5, and the water level determination by the detected water level
（第１熱交換器及び／又は冷温水機の割り込み停止処理）
送給状態Ｄ２～Ｄ４において、第１熱交換器制御部３７は、ΔＴ１＜Ｔｍ（１５℃）の条件を満たすと、上述した方法により、第１熱交換器８を停止させる。また、送給状態Ｄ１～Ｄ５において、冷温水機制御部３８は、ΔＴ１≦Ｔｎ（０℃）の条件を満たすと、上述した方法により、冷温水機１０を停止させる。なお、第１熱交換器８と冷温水機１０が同時に停止された場合には、熱源水ポンプ１３が停止される。
(Interruption stop processing of the first heat exchanger and/or water cooler/heater)
In the feeding states D2 to D4, when the condition ΔT1<Tm (15° C.) is satisfied, the first heat exchanger control section 37 stops the
図７に示した制御動作においては、図３，４で示した制御動作と同様の効果が得られる。また、図８に示した制御動作においては、図５で示した制御動作と同様の効果が得られる。 In the control operation shown in FIG. 7, the same effect as the control operation shown in FIGS. 3 and 4 can be obtained. Further, in the control operation shown in FIG. 8, the same effect as the control operation shown in FIG. 5 can be obtained.
［３］他の実施形態
上述の実施形態においては、第１給水ライン４の上流端４Ａが第３給水ライン６から分岐し且つ下流端４Ｂが第３給水ライン６に合流するように配設されることとした。第１給水ライン４の上流端４Ａが第３給水ライン６のから分岐せずに一次タンク２７に接続されてもよい。第１給水ライン４の下流端４Ｂが第３給水ライン６に合流せずに給水タンク２に接続されてもよい。
[3] Other Embodiments In the above-described embodiment, the
なお、熱源水タンク３の熱源水ＳＷが加圧状態であるとき、熱源水ポンプ１３が省略されても、熱源水タンク３の熱源水ＳＷは、熱源水ライン７に送出される。そのため、熱源水タンク３の熱源水ＳＷが加圧状態であるとき、例えば上流端７Ａに設けられた開閉弁が制御されることによって、熱源水ライン７に対する熱源水ＳＷの送出の有無が切り換えられてもよい。
When the heat source water SW in the heat
１…給水加温システム、２…給水タンク、３…熱源水タンク、４…第１給水ライン、４Ａ…上流端、４Ｂ…下流端、５…第２給水ライン、５Ａ…上流端、５Ｂ…下流端、６…第３給水ライン、６Ａ…上流端、６Ｂ…下流端、７…熱源水ライン、７Ａ…上流端、８…第１熱交換器、９…ヒートポンプ回路、１０…冷温水機、１１…第１給水ポンプ、１２…第２給水ポンプ、１３…熱源水ポンプ、１４…水位センサ、１５…第１熱源水温度センサ、１６…第２熱源水温度センサ、１７…第１給水温度センサ、１８…第２給水温度センサ、１９…バルブ、２０…バルブ、２１…バルブ、２２…バルブ、２３…第１バイパスライン、２４…バルブ、２５…バルブ、２６…第２バイパスライン、２７…一次タンク、２８…水処理装置、２９…供給ライン、３０…制御装置、３１…検出水位値取得部、３２…検出温度値取得部、３３…温度差算出部、３４…記憶部、３５…給水制御部、３６…熱源水制御部、３７…第１熱交換器制御部、３８…冷温水機制御部、４１…給水流路、４２…温水流路、５１…給水流路、５２…加温流路、５３…温水流路、６１…第１部分、６２…第２部分、６３…中間流路、７１…導入流路、７２…第１中間流路、７３…第２中間流路、７４…排出流路、８０…ボイラ、８１…温水ライン、８２…温水ポンプ、９１…圧縮機、９２…凝縮器、９３…過冷却器、９４…膨張弁、９５…蒸発器、９６…第２熱交換器、９７…循環流路、ＣＷ…給水、Ｌｓ…検出水位値、Ｌｒ…設定水位値、Ｔｓ…検出温度値、Ｔｓｓ…検出温度値、Ｔｃ…検出温度値、Ｔｈ…検出温度値、Ｔｒ…第１設定温度値、Ｔｍ…第２設定温度値、Ｔｎ…第３設定温度値、ΔＴ１…第１差分値、ΔＴ２…第２差分値、ＲＥ…冷媒、ＲＥｇ…ガス冷媒、ＲＥｌ…液冷媒、ＳＷ…熱源水。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
熱源水を貯留する熱源水タンクと、
給水を前記給水タンクに送給する第１給水ラインと、
給水を前記給水タンクに送給する第２給水ラインと、
給水を前記給水タンクに送給する第３給水ラインと、
熱源水を前記熱源水タンクから送出する熱源水ラインと、
前記熱源水ラインを流通する熱源水との熱交換により、前記第１給水ラインを流通する給水を加温する第１熱交換器と、
前記第１熱交換器よりも下流側の前記熱源水ラインを流通する熱源水からヒートポンプ回路により熱を汲み上げ、前記第２給水ラインを流通する給水を加温する冷温水機と、
前記第１給水ライン、前記第２給水ライン、及び前記第３給水ラインのそれぞれに対し、給水の送給の有無を制御する制御手段と、
前記給水タンクの水位を検出する水位検出手段と、
前記熱源水タンクから送出される熱源水の温度を検出する熱源水温度検出手段と、を備え、
前記冷温水機は、圧縮機、凝縮器、過冷却器、膨張弁、及び蒸発器が順に環状に接続され、冷媒を循環しながら前記凝縮器で温熱を取り出す前記ヒートポンプ回路と、第２熱交換器と、を有し、
前記第２給水ラインを流通する給水は、前記第２熱交換器、前記過冷却器、及び前記凝縮器の順で通水され、
前記熱源水ラインを流通する熱源水は、前記蒸発器及び前記第２熱交換器の順で通水され、
前記制御手段は、
前記熱源水温度検出手段の検出温度値が第１設定温度値以上の場合、
前記水位検出手段の検出水位値が第１設定水位値を下回ると、前記第１給水ラインから給水を送給させ、
前記検出水位値が前記第１設定水位値よりも低い第２設定水位値を下回ると、前記第２給水ラインから給水を送給させるとともに、前記圧縮機を起動し、
前記検出水位値が前記第２設定水位値よりも低い第３設定水位値を下回ると、前記第３給水ラインから給水を送給させ、
前記熱源水温度検出手段の検出温度が前記第１設定温度値未満の場合、
前記検出水位値が第４設定水位値を下回ると、前記第２給水ラインから給水を送給させるとともに、前記圧縮機を起動し、
前記検出水位値が前記第４設定水位値よりも低い第５設定水位値を下回ると、前記第１給水ラインから給水を送給させ、
前記検出水位値が前記第５設定水位値よりも低い第６設定水位値を下回ると、前記第３給水ラインから給水を送給させ、
前記第１給水ライン及び前記第２給水ラインの一方又は両方から給水を送給中、前記熱源水タンクから前記熱源水ラインに熱源水を送出させる、
給水加温システム。 a water supply tank for storing water supply;
a heat source water tank for storing heat source water;
a first water supply line for supplying water to the water supply tank;
a second water supply line for supplying water to the water supply tank;
a third water supply line for supplying water to the water supply tank;
a heat source water line for delivering heat source water from the heat source water tank;
a first heat exchanger that heats water flowing through the first water supply line by heat exchange with heat source water flowing through the heat source water line;
a chiller-heater that draws heat from the heat source water flowing through the heat source water line on the downstream side of the first heat exchanger with a heat pump circuit and heats the water supply flowing through the second water supply line;
control means for controlling whether or not water is supplied to each of the first water supply line, the second water supply line, and the third water supply line;
a water level detection means for detecting the water level of the water supply tank;
heat source water temperature detection means for detecting the temperature of the heat source water sent from the heat source water tank ;
The chiller-heater includes a compressor, a condenser, a supercooler, an expansion valve, and an evaporator, which are sequentially connected in a ring. having a vessel and
The water supply flowing through the second water supply line is passed through the second heat exchanger, the supercooler, and the condenser in that order,
The heat source water flowing through the heat source water line is passed through the evaporator and the second heat exchanger in that order,
The control means is
When the detected temperature value of the heat source water temperature detecting means is equal to or higher than the first set temperature value,
supplying water from the first water supply line when the detected water level value of the water level detection means falls below a first set water level value;
When the detected water level value falls below a second set water level value lower than the first set water level value, feed water from the second water supply line and start the compressor,
supplying water from the third water supply line when the detected water level value falls below a third set water level value lower than the second set water level value;
When the temperature detected by the heat source water temperature detection means is less than the first set temperature value,
When the detected water level value falls below the fourth set water level value, supplying water from the second water supply line and starting the compressor,
supplying water from the first water supply line when the detected water level value falls below a fifth set water level value lower than the fourth set water level value;
supplying water from the third water supply line when the detected water level value falls below a sixth set water level value lower than the fifth set water level value;
While supplying water from one or both of the first water supply line and the second water supply line, supplying heat source water from the heat source water tank to the heat source water line;
Water heating system.
請求項１に記載の給水加温システム。 The first water supply line has an upstream end branched from the third water supply line, a downstream end merged with the third water supply line, or an upstream end branched from the third water supply line, and The downstream end is arranged to merge with the third water supply line,
The feed water heating system according to claim 1.
前記一次タンクから送出される給水の温度を検出する給水温度検出手段と、
前記第１熱交換器の上流側及び下流側の前記熱源水ラインどうしを連通する第１バイパスラインと、
熱源水の前記第１熱交換器への流通と、前記第１バイパスラインへの流通とを切り換える第１熱源水流路切換手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記熱源水温度検出手段の検出温度値と前記給水温度検出手段の検出温度値との差分値が第２設定温度値未満になると、熱源水を前記第１バイパスラインに流通させるように前記第１熱源水流路切換手段を切り換え、
前記差分値が前記第２設定温度値以上になると、熱源水を前記第１熱交換器に流通させるように前記第１熱源水流路切換手段を切り換える、
請求項１又は請求項２に記載の給水加温システム。 a primary tank for storing water supplied to the water supply tank;
feed water temperature detection means for detecting the temperature of feed water delivered from the primary tank;
a first bypass line that communicates the heat source water lines upstream and downstream of the first heat exchanger;
a first heat source water flow path switching means for switching between circulation of heat source water to the first heat exchanger and circulation to the first bypass line;
The control means is
When the difference value between the temperature value detected by the heat source water temperature detection means and the temperature value detected by the water supply temperature detection means becomes less than the second set temperature value, the heat source water is circulated through the first bypass line. Switching the heat source water flow path switching means,
When the difference value becomes equal to or higher than the second set temperature value, switching the first heat source water flow path switching means so as to circulate the heat source water to the first heat exchanger;
The water supply heating system according to claim 1 or 2 .
前記一次タンクから送出される給水の温度を検出する給水温度検出手段と、
前記冷温水機の上流側及び下流側の前記熱源水ラインどうしを連通する第２バイパスラインと、
熱源水の前記冷温水機への流通と、前記第２バイパスラインへの流通とを切り換える第２熱源水流路切換手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記熱源水温度検出手段の検出温度値と前記給水温度検出手段の検出温度値との差分値が第３設定温度値未満になると、熱源水を前記第２バイパスラインに流通させるように前記第２熱源水流路切換手段を切り換え、
前記差分値が前記第３設定温度値以上になると、熱源水を前記冷温水機に流通させるように前記第２熱源水流路切換手段を切り換える、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の給水加温システム。 a primary tank for storing water supplied to the water supply tank;
feed water temperature detection means for detecting the temperature of feed water delivered from the primary tank;
a second bypass line that communicates the heat source water lines on the upstream side and the downstream side of the water cooler/heater;
a second heat source water flow path switching means for switching between circulation of heat source water to the water cooler/heater and circulation to the second bypass line;
The control means is
When the difference value between the temperature value detected by the heat source water temperature detection means and the temperature value detected by the water supply temperature detection means becomes less than a third preset temperature value, the second Switching the heat source water flow path switching means,
When the difference value becomes equal to or higher than the third set temperature value, switching the second heat source water flow path switching means so as to circulate the heat source water to the water cooler/heater;
The feed water heating system according to any one of claims 1 to 3 .
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