JP7376921B2 - Heating and cooling supply system - Google Patents

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Description

本発明は一般に、冷暖房供給システムに関する。より詳細には、本発明は、地下水利用式融雪槽を有効活用した冷暖房供給システムに関する。 FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to heating and cooling supply systems. More specifically, the present invention relates to a heating and cooling supply system that effectively utilizes a groundwater-based snow melting tank.

従来、電熱ヒーターや燃焼式の多くの融雪槽が販売されている。また、住宅において冷暖房を提供する種々のシステムが提案されている。一方、積雪寒冷地では、地下水を利用する融雪槽を住宅に設置する例が多くなってきている。 Conventionally, many electric heater and combustion-type snow melting tanks have been sold. Additionally, various systems have been proposed for providing heating and cooling in homes. On the other hand, in cold, snowy regions, more and more homes are installing snow melting tanks that use groundwater.

本発明は、積雪寒冷地において設置されることが多い地下水利用の融雪槽を有効に活用し、ユーザにとって使い易く、融雪にも使用することができるとともに、運転コストの低減と簡易な操作性を可能にした冷暖房供給システムを提供することを目的としている。 The present invention makes effective use of snow melting tanks that utilize groundwater, which are often installed in snowy and cold regions, is easy for users to use, can be used for snow melting, and reduces operating costs and ease of operation. The aim is to provide a heating and cooling supply system that makes it possible to

本願請求項1に記載された、融雪槽と、ヒートポンプと、前記融雪槽に地下水を供給する地下水汲み上げ装置と、屋内にそれぞれ設置された暖房機及び冷房機とを備え、暖房モード、冷房モード又はフリークーリングモードを選択可能な冷暖房供給システムは、前記融雪槽と前記ヒートポンプの1次側回路とを循環状態に接続する1次側配管系と、前記ヒートポンプの2次側回路と前記暖房機又は前記冷房機とを循環状態に接続する2次側配管系とをさらに備え、前記暖房モードでは、前記融雪槽の水温が所定の設定温度以下である場合に、前記地下水汲み上げ用装置を作動させ前記融雪槽に地下水を供給し、前記融雪槽の前記水温を上昇させて前記水温を前記設定温度又はそれ以上の温度にし、前記冷房モード又は前記フリークーリングモードでは、前記融雪槽の水温が所定の設定温度以上である場合に、前記地下水汲み上げ用装置を作動させて前記融雪槽に地下水を供給し、前記融雪槽の前記水温を下降させて前記水温を前記設定温度又はそれ以下の温度にし、前記暖房モードでは、前記1次側回路から前記2次側回路に熱移動を生じさせることにより、前記2次側配管系を通して、前記暖房機に熱媒を供給し、前記冷房モードでは、前記1次側回路から前記2次側回路に熱移動を生じさせることにより、前記2次側配管系を通して、前記冷房機に冷媒を供給し、前記フリークーリングモードでは、前記融雪槽と前記冷房機との間で冷媒が直接循環されるように構成されていることを特徴とするものである。 A snow melting tank, a heat pump, a groundwater pumping device for supplying groundwater to the snow melting tank, and a heating machine and a cooling machine installed indoors, respectively, as described in claim 1 of the present application, The heating and cooling supply system in which the free cooling mode can be selected includes a primary side piping system that connects the snow melting tank and the primary side circuit of the heat pump in a circulating state, and a secondary side circuit of the heat pump and the heating machine or the It further includes a secondary piping system that connects the air conditioner in a circulating state, and in the heating mode, when the water temperature in the snow melting tank is below a predetermined set temperature, the underground water pumping device is activated to melt the snow. Ground water is supplied to the tank, the water temperature of the snow melting tank is raised to the set temperature or higher, and in the cooling mode or the free cooling mode, the water temperature of the snow melting tank is set to a predetermined set temperature. In the above case, the groundwater pumping device is operated to supply groundwater to the snow melting tank, the water temperature in the snow melting tank is lowered to the set temperature or lower, and the heating mode is set. In this case, a heat medium is supplied to the heater through the secondary piping system by causing heat transfer from the primary circuit to the secondary circuit, and in the cooling mode, the primary circuit The refrigerant is supplied to the air conditioner through the secondary piping system by causing heat transfer from the snow melting tank to the air conditioner. It is characterized in that it is configured so that it is directly circulated.

本願請求項2に記載された冷暖房供給システムは、前記請求項1のシステムにおいて、融雪モードをさらに備え、前記融雪モードでは、前記地下水汲み上げ用装置を作動させて前記融雪槽に地下水を供給し、前記融雪槽の前記水温を上昇させるように構成されていることを特徴とするものである。 The heating and cooling supply system according to claim 2 of the present application is the system according to claim 1, further comprising a snow melting mode, and in the snow melting mode, the groundwater pumping device is operated to supply groundwater to the snow melting tank. The snow melting tank is characterized in that it is configured to increase the water temperature in the snow melting tank.

本発明によれば、選択した各モード(暖房モード、冷房モード、フリークーリングモード)に応じて融雪槽の水温の上昇・下降を調整するので、融雪槽を活用しつつ、運転コストの低減を実現することができる。また、使用しようとするモードをコントローラで選択するのみでよいので、ユーザーにとって使い易いシステムを提供することができる。 According to the present invention, the rise and fall of the water temperature in the snow melting tank is adjusted according to each selected mode (heating mode, cooling mode, free cooling mode), so it is possible to reduce operating costs while making full use of the snow melting tank. can do. Furthermore, since it is only necessary to select the mode to be used using the controller, it is possible to provide an easy-to-use system for the user.

本発明の好ましい実施の形態に係る冷暖房供給システムの全体を示した模式図である。1 is a schematic diagram showing the entire heating and cooling supply system according to a preferred embodiment of the present invention. 融雪槽を示した拡大図である。It is an enlarged view showing a snow melting tank. ヒートポンプの下方及び配管ボックスの内部の配管系を示した模式図である。It is a schematic diagram showing the piping system below the heat pump and inside the piping box. 暖房モードにおける配管系の作動状態を示した模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the operating state of the piping system in heating mode. 冷房モードにおける配管系の作動状態を示した模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the operating state of the piping system in the cooling mode. フリークーリングモードにおける配管系の作動状態を示した模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the operating state of the piping system in free cooling mode.

次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る冷暖房供給システムについて詳細に説明する。図1は、本発明の好ましい実施の形態に係る冷暖房供給システムの全体を示した模式図である。図1において全体として参照符号10で示される本発明の好ましい実施の形態に係る冷暖房供給システムは、屋外に設置された融雪槽12を備えている。融雪槽12は、地下水を利用する型式のものである。 Next, a heating and cooling supply system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the entire heating and cooling supply system according to a preferred embodiment of the present invention. A heating and cooling supply system according to a preferred embodiment of the present invention, generally indicated by the reference numeral 10 in FIG. 1, includes a snow melting tank 12 installed outdoors. The snow melting tank 12 is of a type that uses underground water.

融雪槽12は、図2に示されるように、本体12aと、本体12aの上端に配置された開閉可能な蓋12bと、本体12aの内部に配置された採熱コイル12cと、本体12aの内部に配置された地下水供給管12dと、本体12aの内部に貯留する水を排出するための排水管12eと、本体12aの内部に貯留する水の温度を検知するための温度センサ12fとを有している。採熱コイル12cは、後述するヒートポンプ14の配管系に接続され、地下水供給管12dは、後述する地下水汲み上げ用ポンプ22bに接続され、排水管12eは、後述する下水槽24に接続されている。 As shown in FIG. 2, the snow melting tank 12 includes a main body 12a, an openable and closable lid 12b disposed at the upper end of the main body 12a, a heat collecting coil 12c disposed inside the main body 12a, and a heat collecting coil 12c disposed inside the main body 12a. It has an underground water supply pipe 12d arranged in the main body 12a, a drain pipe 12e for discharging the water stored inside the main body 12a, and a temperature sensor 12f for detecting the temperature of the water stored inside the main body 12a. ing. The heat collecting coil 12c is connected to a piping system of a heat pump 14, which will be described later, the groundwater supply pipe 12d is connected to a groundwater pump 22b, which will be described later, and the drain pipe 12e is connected to a sewage tank 24, which will be described later.

なお、図示されている融雪槽12は、公知のものであり、地下水を利用する型式のものであれば、他の融雪槽を用いてもよい。 Note that the illustrated snow melting tank 12 is a known one, and other snow melting tanks may be used as long as they are of a type that utilizes groundwater.

冷暖房供給システム10はまた、ヒートポンプ14を備えており、ヒートポンプ14の下部には、配管ボックス16が配置されている。図3は、ヒートポンプ14の下方及び配管ボックス16の内部の配管系を示した模式図である。図3において、参照符号14a、14b、14c、14dはそれぞれ、ヒートポンプ14の1次側流出口、1次側流入口、2次側流出口、2次側流入口を示している。なお、ヒートポンプ14自体の構成(例えば、1次側回路、2次側回路)は公知であるので、詳細な説明は省略する。 The heating and cooling supply system 10 also includes a heat pump 14 , and a piping box 16 is disposed below the heat pump 14 . FIG. 3 is a schematic diagram showing the piping system below the heat pump 14 and inside the piping box 16. In FIG. 3, reference numerals 14a, 14b, 14c, and 14d indicate a primary outflow port, a primary inflow port, a secondary outflow port, and a secondary inflow port of the heat pump 14, respectively. Note that the configuration of the heat pump 14 itself (for example, the primary side circuit and the secondary side circuit) is well known, so a detailed explanation will be omitted.

ヒートポンプ14の1次側流出口14aは、配管16aを介して、融雪槽12の採熱コイル12cの入力側12c1と接続され、1次側流入口14bは、配管16bを介して、融雪槽12の採熱コイル12cの出力側12c2と接続されており、これにより融雪槽12とヒートポンプ14の1次側回路とを循環状態に接続する1次側配管系が形成される。配管16bには、第1三方弁Aが配置されており、第1三方弁Aの入力口A1が採熱コイル12cの出力側12c2に至る配管16bに接続され、第1三方弁Aの出力口A2が1次側流入口14bに至る配管16bに接続されている。 The primary side outlet 14a of the heat pump 14 is connected to the input side 12c1 of the heat collecting coil 12c of the snow melting tank 12 via a pipe 16a, and the primary side inlet 14b is connected to the snow melting tank 12 via a pipe 16b. is connected to the output side 12c2 of the heat collecting coil 12c, thereby forming a primary side piping system that connects the snow melting tank 12 and the primary side circuit of the heat pump 14 in a circulating state. A first three-way valve A is disposed in the pipe 16b, and an input port A1 of the first three-way valve A is connected to the pipe 16b leading to the output side 12c2 of the heat collecting coil 12c, and an output port of the first three-way valve A A2 is connected to a pipe 16b leading to the primary side inlet 14b.

ヒートポンプ14の1次側回路と融雪槽12との間(すなわち、1次側流出口14a、配管16a、採熱コイル12c、配管16b、1次側流入口14b、ヒートポンプ14の1次側回路)には、第1熱媒体(例えば、不凍液)が流れており、1次側循環ポンプ(図示せず)によって、第1熱媒体が循環するようになっている。 Between the primary side circuit of the heat pump 14 and the snow melting tank 12 (that is, the primary side outlet 14a, the piping 16a, the heat collection coil 12c, the piping 16b, the primary side inlet 14b, the primary side circuit of the heat pump 14) A first heat medium (for example, antifreeze) flows through the first heat medium, and the first heat medium is circulated by a primary side circulation pump (not shown).

ヒートポンプ14の2次側流出口14cは、供給管16cを介して、後述する利用機器(暖房機18、冷房機20)の入力側と接続され、2次側流入口14dは、戻り管16dを介して、利用機器(暖房機18、冷房機20)の出力側と接続されており、これによりヒートポンプ14の2次側回路と利用機器とを循環状態に接続する2次側配管系が形成される。供給管16cには、第2三方弁Bが配置されており、第2三方弁Bの入力口B1が2次側流出口14cに至る供給管16cに接続され、第2三方弁Bの出力口B2が利用機器(暖房機18、冷房機20)の入力側に至る供給管16cに接続されている。 The secondary side outflow port 14c of the heat pump 14 is connected to the input side of utilization equipment (heater 18, cooling device 20), which will be described later, via the supply pipe 16c, and the secondary side inflow port 14d is connected to the return pipe 16d. It is connected to the output side of the equipment used (heater 18, air conditioner 20) through the heat pump 14, thereby forming a secondary piping system that connects the secondary circuit of the heat pump 14 and the equipment used in a circulating state. Ru. A second three-way valve B is disposed in the supply pipe 16c, and the input port B1 of the second three-way valve B is connected to the supply pipe 16c leading to the secondary outlet 14c, and the output port of the second three-way valve B B2 is connected to a supply pipe 16c that reaches the input side of the equipment to be used (heater 18, air conditioner 20).

ヒートポンプ14の2次側回路と利用機器(暖房機18、冷房機20)との間(すなわち、2次側流出口14c、供給管16c、利用機器18、20、戻り管16d、1次側流入口14d、ヒートポンプ14の2次側回路)には、第2熱媒体(例えば、不凍液)が流れており、2次側循環ポンプ(図示せず)によって、第2熱媒体が循環するようになっている。 Between the secondary circuit of the heat pump 14 and the equipment used (heater 18, air conditioner 20) (i.e., the secondary outlet 14c, the supply pipe 16c, the equipment 18, 20, the return pipe 16d, the primary flow A second heat medium (for example, antifreeze) flows through the inlet 14d and the secondary circuit of the heat pump 14, and the second heat medium is circulated by a secondary circulation pump (not shown). ing.

屋内の供給管16cには、第3三方弁Cが配置されている。そして、第3三方弁Cの流入口C1に2次側流出口14cからの供給管16cが接続され、暖房機用流出口C2に暖房機18に至る供給管16cが接続され、冷房機用流出口C3に冷房機20に至る供給管16cが接続されている。暖房機18の出力側に接続された戻り管16dと冷房機20の出力側に接続された戻り管16dが、途中で合流してヒートポンプ14の2次側流入口14dに至っている。 A third three-way valve C is arranged in the indoor supply pipe 16c. The supply pipe 16c from the secondary outlet 14c is connected to the inlet C1 of the third three-way valve C, the supply pipe 16c leading to the heater 18 is connected to the heater outlet C2, and the air conditioner flow A supply pipe 16c leading to the air conditioner 20 is connected to the outlet C3. A return pipe 16d connected to the output side of the heater 18 and a return pipe 16d connected to the output side of the air conditioner 20 join in the middle and reach the secondary side inlet 14d of the heat pump 14.

第1三方弁Aの分岐口A3から出た分岐配管16eが、第2三方弁Bの出力口B2から出た供給管16cに合流している。また、第2三方弁Bの分岐口B3から出た分岐配管16fが、配管16aに合流している。 A branch pipe 16e coming out of the branch port A3 of the first three-way valve A joins a supply pipe 16c coming out of the output port B2 of the second three-way valve B. Further, a branch pipe 16f coming out of the branch port B3 of the second three-way valve B joins the pipe 16a.

冷暖房供給システム10はまた、それぞれ屋外に設置された地下水汲み上げ装置22と下水槽24とを備えている。 The heating and cooling supply system 10 also includes a groundwater pumping device 22 and a sewage tank 24, each of which is installed outdoors.

地下水汲み上げ装置22は、本体22aと、本体22a内に配置される地下水汲み上げ用ポンプ22bと、地下水を汲み上げるための汲み上げ管22cとを有しており、地下水汲み上げ用ポンプ22bが融雪槽12の地下水供給管12dに接続されている。そして、地下水汲み上げ用ポンプ22bを作動させると、汲み上げ管22cを通して汲み上げられた地下水が、地下水供給管12dを通して融雪槽12に供給されるようになっている。コントローラ80は、太陽電池モジュール2が設置される建物の屋内に設置される。コントローラ80は、CPU(Central Processing Unit)および記憶部(例えばメモリ)などで構成され、記憶部に記憶された制御プログラムをCPUに実行させることにより、ヒータ30を制御する。 The groundwater pumping device 22 has a main body 22a, a groundwater pump 22b disposed in the main body 22a, and a pumping pipe 22c for pumping up groundwater. It is connected to the supply pipe 12d. When the groundwater pump 22b is operated, the groundwater pumped up through the pumping pipe 22c is supplied to the snow melting tank 12 through the groundwater supply pipe 12d. Controller 80 is installed indoors in a building where solar cell module 2 is installed. The controller 80 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage unit (for example, a memory), and controls the heater 30 by causing the CPU to execute a control program stored in the storage unit.

冷暖房供給システム10はさらに、システムの運転を制御するためのコントローラ(図示せず)を備えており、各機器(ヒートポンプ14、温度センサ12f、地下水汲み上げ用ポンプ22b、三方弁A、B、Cなど)は、無線又は有線でコントローラに接続されている。コントローラは、CPU(Central Processing Unit)および記憶部(例えば、メモリ)などで構成され、記憶部に記憶された制御プログラムをCPUに実行させることにより、システム10を制御するようになっている。コントローラとしては、例えばタブレット端末が用いられる。
コントローラ80は、太陽電池モジュール2が設置される建物の屋内に設置される。コントローラ80は、CPU(Central Processing Unit)および記憶部(例えばメモリ)などで構成され、記憶部に記憶された制御プログラムをCPUに実行させることにより、ヒータ30を制御する。コントローラ80は、太陽電池モジュール2が設置される建物の屋内に設置される。コントローラ80は、CPU(Central Processing Unit)および記憶部(例えばメモリ)などで構成され、記憶部に記憶された制御プログラムをCPUに実行させることにより、ヒータ30を制御する。
The heating and cooling supply system 10 further includes a controller (not shown) for controlling the operation of the system, and each device (heat pump 14, temperature sensor 12f, underground water pump 22b, three-way valves A, B, C, etc.). ) is connected to the controller wirelessly or by wire. The controller includes a CPU (Central Processing Unit), a storage unit (for example, a memory), and controls the system 10 by causing the CPU to execute a control program stored in the storage unit. For example, a tablet terminal is used as the controller.
Controller 80 is installed indoors in a building where solar cell module 2 is installed. The controller 80 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage unit (for example, a memory), and controls the heater 30 by causing the CPU to execute a control program stored in the storage unit. Controller 80 is installed indoors in a building where solar cell module 2 is installed. The controller 80 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage unit (for example, a memory), and controls the heater 30 by causing the CPU to execute a control program stored in the storage unit.

次に、以上のように構成された冷暖房供給システム10の運転方法について説明する。冷暖房供給システム10は、4つのモード、すなわち、暖房モード、冷房モード、フリークーリングモード、融雪モードを有している。ここで、フリークーリングモードとは、外気温の高い夏期に、ヒートポンプ14を経ずに、融雪槽12の低温の水を直接利用して冷房を行うシステムである。 Next, a method of operating the heating and cooling supply system 10 configured as described above will be described. The heating and cooling supply system 10 has four modes: heating mode, cooling mode, free cooling mode, and snow melting mode. Here, the free cooling mode is a system that directly utilizes low-temperature water from the snow melting tank 12 for cooling without going through the heat pump 14 during the summer when the outside temperature is high.

最初に、ユーザは、コントローラのスイッチをONにし、4つのモードのいずれかを選択する。 First, the user turns on the controller and selects one of the four modes.

暖房モードを選択した場合は、以下の通りである。図4は、暖房モードにおける第2熱媒体(熱媒)の流れを示した配管図である。温度センサ12fにより融雪槽12の水温Tを検知し、水温Tが所定の設定温度T0以下(T≦T0)であると、地下水汲み上げ用ポンプ22bが作動し、汲み上げ管22cを通して地下水を汲み上げて、地下水供給管12dを通して融雪槽12に地下水を供給する。これにより、融雪槽12の水温Tは上昇する。融雪槽12の水温Tが設定温度T0に到達すると、地下水汲み上げ用ポンプ22bの作動が停止し、融雪槽12への地下水の供給が止まる。 When the heating mode is selected, the procedure is as follows. FIG. 4 is a piping diagram showing the flow of the second heat medium (heat medium) in the heating mode. The temperature sensor 12f detects the water temperature T in the snow melting tank 12, and when the water temperature T is below a predetermined set temperature T0 (T≦ T0 ), the groundwater pump 22b is activated and pumps up groundwater through the pumping pipe 22c. Then, groundwater is supplied to the snow melting tank 12 through the groundwater supply pipe 12d. As a result, the water temperature T in the snow melting tank 12 increases. When the water temperature T of the snow melting tank 12 reaches the set temperature T 0 , the operation of the groundwater pump 22b is stopped, and the supply of groundwater to the snow melting tank 12 is stopped.

暖房モードを選択すると、第1三方弁Aは、配管16bの側(A2の側)に開放した状態になり、第2三方弁Bは、供給管16cの側(B2の側)に開放した状態になり、第3三方弁Cは、暖房機18の側(C2の側)に開放した状態になる。これにより、ヒートポンプ14の2次側流出口14cから流出した第2熱媒体(熱媒)は、図4の黒矢印で示されるように、供給管16cを通って暖房機18に至り、白抜き矢印で示されるように、戻り管16dを通って2次側流出口14dに流入するようになっている。 When heating mode is selected, the first three-way valve A is opened to the pipe 16b side (A2 side), and the second three-way valve B is opened to the supply pipe 16c side (B2 side). Then, the third three-way valve C is opened to the heater 18 side (C2 side). As a result, the second heat medium (heat medium) flowing out from the secondary outlet 14c of the heat pump 14 passes through the supply pipe 16c and reaches the heater 18, as shown by the black arrow in FIG. As shown by the arrow, it flows into the secondary outlet 14d through the return pipe 16d.

暖房モードにおいては、設定温度T0以上の水が貯留した融雪槽12とヒートポンプ14の1次側回路との間で第1熱媒体が循環され、ヒートポンプ14の1次側回路から2次側回路に熱移動を生じさせ、ヒートポンプ14の2次側回路と暖房機18との間で第2熱媒体(熱媒)が循環され、室内の暖房に供される。設定温度T0以上の温水を利用するので、効率的な暖房が可能になる。 In the heating mode, the first heat medium is circulated between the snow melting tank 12 in which water with a set temperature T 0 or higher is stored and the primary circuit of the heat pump 14, and the first heat medium is circulated between the primary circuit of the heat pump 14 and the secondary circuit of the heat pump 14. The second heat medium (heat medium) is circulated between the secondary circuit of the heat pump 14 and the heater 18, and is used to heat the room. Since hot water with a temperature higher than the set temperature T 0 is used, efficient heating is possible.

冷房モードを選択した場合は、以下の通りである。図5は、冷房モードにおける第2熱媒体(冷媒)の流れを示した配管図である。温度センサ12fにより融雪槽12の水温Tを検知し、水温Tが所定の設定温度T0以上(T≧T0)であると、地下水汲み上げ用ポンプ22bが作動し、汲み上げ管22cを通して地下水を汲み上げて、地下水供給管12dを通して融雪槽12に地下水を供給する。これにより、融雪槽12の水温Tは下降する。融雪槽12の水温Tが設定温度T0になると、地下水汲み上げ用ポンプ22bの作動が停止し、融雪槽12への地下水の供給が止まる。 When the cooling mode is selected, the process is as follows. FIG. 5 is a piping diagram showing the flow of the second heat medium (refrigerant) in the cooling mode. The temperature sensor 12f detects the water temperature T in the snow melting tank 12, and when the water temperature T is equal to or higher than a predetermined set temperature T0 (T≧ T0 ), the groundwater pump 22b is activated and pumps up groundwater through the pumping pipe 22c. Then, groundwater is supplied to the snow melting tank 12 through the groundwater supply pipe 12d. As a result, the water temperature T in the snow melting tank 12 decreases. When the water temperature T of the snow melting tank 12 reaches the set temperature T0 , the operation of the groundwater pump 22b is stopped, and the supply of groundwater to the snow melting tank 12 is stopped.

冷房モードを選択すると、第1三方弁Aは、配管16bの側(A2の側)に開放した状態になり、第2三方弁Bは、供給管16cの側(B2の側)に開放した状態になり、第3三方弁Cは、冷房機20の側(C3の側)に開放した状態になる。これにより、ヒートポンプ14の2次側流出口14cから流出した第2熱媒体(冷媒)は、図5の白抜き矢印で示されるように、供給管16cを通って冷房機20に至り、黒矢印で示されるように、戻り管16dを通って2次側流出口14dに流入するようになっている。 When the cooling mode is selected, the first three-way valve A is opened to the pipe 16b side (A2 side), and the second three-way valve B is opened to the supply pipe 16c side (B2 side). , and the third three-way valve C is open to the air conditioner 20 side (C3 side). As a result, the second heat medium (refrigerant) flowing out from the secondary outlet 14c of the heat pump 14 passes through the supply pipe 16c and reaches the air conditioner 20, as shown by the white arrow in FIG. As shown, it flows into the secondary outlet 14d through the return pipe 16d.

冷房モードにおいては、設定温度T0以下の水が貯留した融雪槽12とヒートポンプ14の1次側回路との間で第1熱媒体が循環され、ヒートポンプ14の1次側回路から2次側回路に熱移動を生じさせ、ヒートポンプ14の2次回路と冷房機20との間で第2熱媒体(冷媒)が循環され、室内の冷房に供される。設定温度T0以下の冷水を利用するので、効率的な冷房が可能になる。 In the cooling mode, the first heat medium is circulated between the snow melting tank 12 in which water at a set temperature T0 or lower is stored and the primary circuit of the heat pump 14, and the first heat medium is circulated from the primary circuit to the secondary circuit of the heat pump 14. The second heat medium (refrigerant) is circulated between the secondary circuit of the heat pump 14 and the air conditioner 20 to cool the room. Since cold water with a temperature below the set temperature T 0 is used, efficient cooling is possible.

フリークーリングモードを選択した場合は、以下の通りである。図6は、フリークーリングモードにおける冷水媒体の流れを示した配管図である。温度センサ12fにより融雪槽12の水温Tを検知し、水温Tが所定の設定温度T0以上(T≧T0)であると、地下水汲み上げ用ポンプ22bが作動し、汲み上げ管22cを通して地下水を汲み上げて、地下水供給管12dを通して融雪槽12に地下水を供給する。これにより、融雪槽12の水温Tは下降する。融雪槽12の水温Tが設定温度T0になると、地下水汲み上げ用ポンプ22bの作動が停止し、融雪槽12への地下水の供給が止まる。 When the free cooling mode is selected, the process is as follows. FIG. 6 is a piping diagram showing the flow of the cold water medium in the free cooling mode. The temperature sensor 12f detects the water temperature T in the snow melting tank 12, and when the water temperature T is equal to or higher than a predetermined set temperature T0 (T≧ T0 ), the groundwater pump 22b is activated and pumps up groundwater through the pumping pipe 22c. Then, groundwater is supplied to the snow melting tank 12 through the groundwater supply pipe 12d. As a result, the water temperature T in the snow melting tank 12 decreases. When the water temperature T of the snow melting tank 12 reaches the set temperature T0 , the operation of the groundwater pump 22b is stopped, and the supply of groundwater to the snow melting tank 12 is stopped.

フリークーリングモードを選択すると、第1三方弁Aは、分岐配管16eの側(A3の側)に開放した状態になり、第2三方弁Bは、分岐配管16fの側(B3の側)に開放した状態になり、第3三方弁Cは、冷房機20の側(C3の側)に開放した状態になる。これにより、融雪槽12の採熱コイル12cからの冷水媒体は、図6の白抜き矢印で示されるように、配管16bから分岐配管16e、次いで供給管16cを通って冷房機20に至り、黒矢印で示されるように、戻り管16dを通って2次側流入口14dに流入し、2次側回路から2次側流出口14c、次いで分岐配管16f、配管16aを通って融雪槽12の採熱コイル12cに至るようになっている。 When the free cooling mode is selected, the first three-way valve A is opened to the branch pipe 16e side (A3 side), and the second three-way valve B is opened to the branch pipe 16f side (B3 side). In this state, the third three-way valve C is opened to the air conditioner 20 side (C3 side). As a result, the cold water medium from the heat collecting coil 12c of the snow melting tank 12 passes from the pipe 16b, through the branch pipe 16e, and then through the supply pipe 16c to the air conditioner 20, as shown by the white arrow in FIG. As shown by the arrow, it flows into the secondary side inlet 14d through the return pipe 16d, and flows from the secondary side circuit to the secondary side outlet 14c, then through the branch pipe 16f and the pipe 16a to the snow melting tank 12. It is designed to reach the heating coil 12c.

フリークーリングモードにおいては、設定温度T0以下の水が貯留した融雪槽12と冷房機20との間で冷媒が直接循環され、室内の冷房に供される。設定温度T0以下の冷水を直接利用するので、冷房モードよりも冷水温度は高いがヒートポンプが運転しないので、より省エネ冷房が可能になる。 In the free cooling mode, a refrigerant is directly circulated between the snow melting tank 12 in which water at a set temperature T 0 or lower is stored and the air conditioner 20, and is used to cool the room. Since cold water below the set temperature T 0 is directly used, the temperature of the cold water is higher than in the cooling mode, but the heat pump does not operate, making it possible to achieve more energy-saving cooling.

融雪モードを選択した場合は、地下水汲み上げ用ポンプ22bが作動し、汲み上げ管22cを通して地下水を汲み上げて、地下水供給管12dを通して融雪槽12に地下水を供給する。これにより、融雪槽12の水温Tは上昇する。所定の設定時間t(例えば、15分~2時間)が経過した後、地下水汲み上げ用ポンプ22bの作動が停止する。このような状態を繰り返すことにより、融雪槽12の水温が一定に保持されるため、融雪槽12内に投入される雪が融けやすいようになっている。 When the snow melting mode is selected, the groundwater pump 22b is operated, pumps up groundwater through the pumping pipe 22c, and supplies the groundwater to the snow melting tank 12 through the groundwater supply pipe 12d. As a result, the water temperature T in the snow melting tank 12 increases. After a predetermined set time t (for example, 15 minutes to 2 hours) has elapsed, the operation of the groundwater pump 22b is stopped. By repeating such a state, the water temperature in the snow melting tank 12 is kept constant, so that the snow put into the snow melting tank 12 can be easily melted.

融雪モードは、融雪モード単独で選択してもよいし、暖房モードと一緒に選択してもよい。 The snow melting mode may be selected alone or together with the heating mode.

なお、ユーザは、コントローラにおいて上述の設定温度Tを任意に設定することができる。 Note that the user can arbitrarily set the above-mentioned set temperature T in the controller.

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the embodiments of the invention described above, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included within the scope of the present invention. Needless to say, it is something that

10 冷暖房供給システム
12 融雪槽
12a 本体
12b 蓋
12c 採熱コイル
12d 地下水供給管
12e 排水管
12f 温度センサ
14 ヒートポンプ
14a 1次側流出口
14b 1次側流入口
14c 2次側流出口
14d 2次側流入口
16 配管ボックス
16a 配管
16b 配管
16c 配管(供給管)
16d 配管(戻り管)
16e 分岐配管
16f 分岐配管
18 暖房機
20 冷房機
22 地下水汲み上げ装置
22a 本体
22b 地下水汲み上げ用ポンプ
22c 汲み上げ管
24 下水槽
A 第1三方弁
A1 入力口
A2 出力口
A3 分岐口
B 第2三方弁
B1 入力口
B2 出力口
B3 分岐口
C 第3三方弁
C1 入力口
C2 暖房機用出力口
C3 冷房機用出力口
10 Air conditioning supply system 12 Snow melting tank 12a Main body 12b Lid 12c Heat collecting coil 12d Groundwater supply pipe 12e Drain pipe 12f Temperature sensor 14 Heat pump 14a Primary side outflow port 14b Primary side inflow port 14c Secondary side outflow port 14d Secondary side flow Inlet 16 Piping box 16a Piping 16b Piping 16c Piping (supply pipe)
16d Piping (return pipe)
16e Branch piping 16f Branch piping 18 Heating machine 20 Air conditioner 22 Groundwater pumping device 22a Main body 22b Groundwater pumping pump 22c Pumping pipe 24 Sewage tank A First three-way valve A1 Input port A2 Output port A3 Branch port B Second three-way valve B1 Input Port B2 Output port B3 Branch port C Third three-way valve C1 Input port C2 Output port for heating machine C3 Output port for cooling machine

Claims (2)

融雪槽と、ヒートポンプと、前記融雪槽に地下水を供給する地下水汲み上げ装置と、屋内にそれぞれ設置された暖房機及び冷房機とを備え、暖房モード、冷房モード又はフリークーリングモードを選択可能な冷暖房供給システムであって、
前記融雪槽と前記ヒートポンプの1次側回路とを循環状態に接続する1次側配管系と、前記ヒートポンプの2次側回路と前記暖房機又は前記冷房機とを循環状態に接続する2次側配管系とをさらに備え、
前記暖房モードでは、前記融雪槽の水温が所定の設定温度以下である場合に、前記地下水汲み上げ用装置を作動させ前記融雪槽に地下水を供給し、前記融雪槽の前記水温を上昇させて前記水温を前記設定温度又はそれ以上の温度にし、
前記冷房モード又は前記フリークーリングモードでは、前記融雪槽の水温が所定の設定温度以上である場合に、前記地下水汲み上げ用装置を作動させて前記融雪槽に地下水を供給し、前記融雪槽の前記水温を下降させて前記水温を前記設定温度又はそれ以下の温度にし、
前記暖房モードでは、前記1次側回路から前記2次側回路に熱移動を生じさせることにより、前記2次側配管系を通して、前記暖房機に熱媒を供給し、
前記冷房モードでは、前記1次側回路から前記2次側回路に熱移動を生じさせることにより、前記2次側配管系を通して、前記冷房機に冷媒を供給し、
前記フリークーリングモードでは、前記融雪槽と前記冷房機との間で冷媒が直接循環されるように構成されていることを特徴とする冷暖房供給システム。
A heating and cooling supply that includes a snow melting tank, a heat pump, a groundwater pumping device that supplies groundwater to the snow melting tank, and a heating machine and a cooling machine that are installed indoors, and can select heating mode, cooling mode, or free cooling mode. A system,
A primary side piping system that connects the snow melting tank and the primary circuit of the heat pump in a circulating state; and a secondary side that connects the secondary circuit of the heat pump and the heating machine or the cooling machine in a circulating state. It further includes a piping system,
In the heating mode, when the water temperature of the snow melting tank is below a predetermined set temperature, the groundwater pumping device is operated to supply groundwater to the snow melting tank, and the water temperature of the snow melting tank is increased to increase the water temperature. to the set temperature or higher,
In the cooling mode or the free cooling mode, when the water temperature in the snow melting tank is equal to or higher than a predetermined set temperature, the groundwater pumping device is operated to supply groundwater to the snow melting tank, and the water temperature in the snow melting tank is adjusted. lowering the water temperature to the set temperature or lower;
In the heating mode, a heat medium is supplied to the heater through the secondary piping system by causing heat transfer from the primary circuit to the secondary circuit,
In the cooling mode, a refrigerant is supplied to the air conditioner through the secondary piping system by causing heat transfer from the primary circuit to the secondary circuit;
The heating and cooling supply system is characterized in that, in the free cooling mode, a refrigerant is directly circulated between the snow melting tank and the air conditioner.
融雪モードをさらに備え、
前記融雪モードでは、前記地下水汲み上げ用装置を作動させて前記融雪槽に地下水を供給し、前記融雪槽の前記水温を上昇させるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載された冷暖房供給システム。
It also has a snow melting mode.
The snow melting mode is configured to operate the groundwater pumping device to supply groundwater to the snow melting tank and increase the water temperature in the snow melting tank. Heating and cooling supply system.
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