JP7452585B2 - 温水製造システム - Google Patents

Description

本発明は、温水製造システムに関する。

産業界で汎用されているエアコンプレッサは、供給電力の１００％が熱エネルギーに変換される。エアコンプレッサで発生する熱エネルギーうち、約９０％が圧縮熱であり、残りの約１０％が摩擦熱などである。これらの熱量は未利用のまま、エアクーラやオイルクーラ等によって放出されている。
近年、工場など多くの事業所では、温室効果ガスである二酸化炭素の排出量削減を目的として、各種設備の付帯機器を高エネルギー効率のものに転換する取り組みを行っている。そこで、特許文献１，２に示されるように、圧縮空気の製造と同時に熱回収により温水を製造することのできるコジェネレーション形の空気圧縮システムが提案されている。

特開２０１２－８７６６４号公報 特開２０１２－６７７４３号公報

特許文献１に記載のシステムは、熱回収により製造した温水をボイラ給水として利用し、蒸気ボイラ装置の燃料消費量を削減しようとするものである。一方、特許文献２に記載のシステムは、熱回収により製造した温水を事業所内の給湯（例えば、厨房や手洗い用の給湯）や暖房に利用しようとするものである。これらのシステムは、温水の用途が限定されているため、更なる温水活用の展開が求められている。
新たな温水活用の展開先としては、食料品・飲料の製造工場や自動車・金属製品・機械器具の製造工場の生産用水が考えられるが、エアコンプレッサの熱回収量は、工場内の圧縮空気需要によって変動するという特性がある。そのため、特許文献１，２に記載されているようなシステムでは、熱回収によって得られる加熱エネルギーが不安定で、生産用の温水製造システムとして非常に使いづらいものとなっている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、エアコンプレッサで発生する圧縮熱を熱源利用しつつ、負荷設備での温水需要や温熱需要に十分に応えることのできる温水製造システムを提供することを目的とする。

（１）事業所内の負荷設備で利用する用水を温水化する温水製造システムであって、電動式エアコンプレッサの熱回収により用水を加熱する第１加熱装置と、電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第２加熱装置と、前記電動式エアコンプレッサの熱回収の可不可に応じて、第１加熱モードおよび第２加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、前記電気式ヒートポンプは、前記第２加熱装置を構成する前記電動式エアコンプレッサで発生する圧縮熱を熱源利用しない空気熱源型ヒートポンプ、水熱源型ヒートポンプ、またはヒートポンプチラーであり、前記負荷設備は、温水化された用水を直接使用することにより温水需要が発生するものであり、前記加熱モード選択手段は、前記電動式エアコンプレッサの熱回収が可能な場合に、前記第１加熱モードを選択し、前記電動式エアコンプレッサの熱回収が不能な場合に、前記第２加熱モードを選択し、前記制御手段は、前記負荷設備に対して付設された温水タンクの水位、または、補給水の流量によって前記負荷設備の温水需要を検知しつつ、検知された温水需要に応じて、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置を運転させ、前記第１加熱モードでは、前記第１加熱装置の単独運転、並びに、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温水需要に対して温水供給を追従させ、前記第２加熱モードでは、前記第２加熱装置の単独運転を実行することにより、前記負荷設備の温水需要に対して温水供給を追従させる温水製造システム。

（２）事業所内の負荷設備で利用する用水を温水化する温水製造システムであって、電動式エアコンプレッサの熱回収により用水を加熱する第１加熱装置と、電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第２加熱装置と、前記電動式エアコンプレッサの熱回収の可不可に応じて、第１加熱モードおよび第２加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、前記電気式ヒートポンプは、前記第２加熱装置を構成する前記電動式エアコンプレッサで発生する圧縮熱を熱源利用しない空気熱源型ヒートポンプ、水熱源型ヒートポンプ、またはヒートポンプチラーであり、前記負荷設備は、温水化された用水を間接使用することにより温熱需要が発生するものであり、前記加熱モード選択手段は、前記電動式エアコンプレッサの熱回収が可能な場合に、前記第１加熱モードを選択し、前記電動式エアコンプレッサの熱回収が不能な場合に、前記第２加熱モードを選択し、前記制御手段は、前記負荷設備に対して形成された温水ループ系における温水の戻り温度、または、前記温水ループ系における温水の往き温度と戻り温度の差によって前記負荷設備の温熱需要を検知しつつ、検知された温熱需要に応じて、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置を運転させ、前記第１加熱モードでは、前記第１加熱装置の単独運転、並びに、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温熱需要に対して温熱供給を追従させ、前記第２加熱モードでは、前記第２加熱装置の単独運転を実行することにより、前記負荷設備の温水需要に対して温水供給を追従させる温水製造システム。

（３）ボイラで生成した蒸気により用水を加熱する第３加熱装置を更に備え、前記制御手段は、前記負荷設備での温水需要に応じて、前記第３加熱装置を運転する（１）に記載の温水製造システム。

（４）ボイラで生成した蒸気により用水を加熱する第３加熱装置を更に備え、前記制御手段は、前記負荷設備での温熱需要に応じて、前記第３加熱装置を運転する（２）に記載の温水製造システム。
（５）熱回収型の電気式ヒートポンプによりボイラ給水を加熱する第４加熱装置を更に備える（３）または（４）に記載の温水製造システム。

本発明によれば、エアコンプレッサで発生する圧縮熱を熱源利用しつつ、負荷設備での温水需要や温熱需要に十分に応えることのできる温水製造システムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る温水製造システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の第２実施形態に係る温水製造システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の第３実施形態に係る温水製造システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の第４実施形態に係る温水製造システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の第５実施形態に係る温水製造システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の第６実施形態に係る温水製造システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の第７実施形態に係る温水製造システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の第８実施形態に係る温水製造システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の第９実施形態に係る温水製造システムの構成を模式的に示す図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の温水製造システム１の第１実施形態について、図１を参照しながら説明する。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

＜温水製造システムの概要＞
図１は、第１実施形態に係る温水製造システム１の構成を模式的に示す図である。温水製造システム１は、事業所などにおいて、エアコンプレッサで発生する圧縮熱を熱源利用しつつ、負荷設備での「温水需要」に応えるシステムである。温水製造システム１で温水化された用水は、洗浄水等に直接使用される。

ここで、事業所は、物の生産またはサービスの提供が事業として行われている個々の場所をいい、工場、商業施設、医療機関、福祉施設、宿泊施設および研究施設などである。用水は、物の生産またはサービスの提供に伴って使用する水をいう。負荷設備は、事業所が工場である場合、例えば食料品・飲料の製造工場、自動車・金属製品・機械器具の製造工場などの生産設備（物の生産に直接関わっている設備）をいう。工場の生産設備以外の負荷設備としては、蒸気ボイラ装置（生産設備の稼働に関わっている熱源設備）が例示され、温水化された用水の一部をボイラ給水に転用する。

第１実施形態の温水製造システム１は、一過式の用水加熱により製造された温水Ｗを開放式の温水タンク２０に貯留し、温水タンク２０から負荷設備１０に配水するシステムである。また、負荷設備１０においては、生産プロセスの稼働によって温水需要（給湯負荷）が発生する。

温水製造システム１は、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収により用水（補給水Ｗ０）を加熱する第１加熱装置３０、電気式ヒートポンプ４１により用水（補給水Ｗ０）を加熱する第２加熱装置４０および制御部１００を備えている。温水製造システム１は更に、燃焼式ボイラ５１により用水（補給水Ｗ０または温水Ｗ）を加熱する第３加熱装置５０を備えている。

＜ライン構成および温水タンク＞
給水設備から温水タンク２０までには、給水ラインＬ０が設けられている。給水ラインＬ０は、給水設備から温水タンク２０に補給水Ｗ０を供給するラインである。給水ラインＬ０は、給水設備から分岐点Ｐ１を経て２本のラインで温水タンク２０に接続されている。具体的には、分岐点Ｐ１で分岐した給水ラインＬ０の一方が第１給水ラインＬ０１であり、他方が第２給水ラインＬ０２である。

第１給水ラインＬ０１には、分岐点Ｐ１と温水タンク２０との間に、上流側から順に、給水ポンプＷＰ１および第１加熱装置３０が配置されている。第１給水ラインＬ０１からは、第１加熱装置３０によって加熱された補給水Ｗ０が温水タンク２０に供給される。第２給水ラインＬ０２には、分岐点Ｐ１と温水タンク２０との間に、上流側から順に、給水ポンプＷＰ２および第２加熱装置４０が配置されている。第２給水ラインＬ０２からは、第２加熱装置４０によって加熱された補給水Ｗ０が温水タンク２０に供給される。給水ポンプＷＰ１，ＷＰ２の駆動周波数を制御することで、第１加熱装置３０または第２加熱装置４０に供給される補給水Ｗ０の流量を調整することができる。

給水ラインＬ０には、第３給水ラインＬ０３を設けることもできる。具体的には、給水設備から分岐点Ｐ１までの間に分岐点Ｐ２を設ける。そして、分岐点Ｐ２で分岐した給水ラインＬ０の一方を第３給水ラインＬ０３とする。図１に、第３給水ラインＬ０３を破線で示している。第３給水ラインＬ０３には、給水ポンプＷＰ３が設けられる。給水ポンプＷＰ３の駆動周波数を制御することで、第３給水ラインＬ０３を流通する補給水Ｗ０の流量を調整することができる。第３給水ラインＬ０３から温水タンク２０に未加熱で供給された補給水Ｗ０は、後に説明する第３加熱装置５０により加熱される。

温水タンク２０は、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０で生成された温水Ｗを蓄積する開放式のタンクである。負荷設備１０と温水タンク２０とは、配水ラインＬ１で接続されており、この配水ラインＬ１には、配水ポンプＳＰが設けられている。配水ラインＬ１は、温水タンク２０から負荷設備１０への温水の往き配管である。

配水ラインＬ１に加えて、負荷設備１０から温水タンク２０への温水の戻り配管である返水ラインＬ１Ｂを敷設してもよい。返水ラインＬ１Ｂは、図１に破線で示されている。温水製造システム１が配水ラインＬ１のみを備える場合には単管給湯となり、配水ラインＬ１に加えて返水ラインＬ１Ｂを備える場合には循環給湯となる。

温水タンク２０には、水位センサ２１が備えられている。水位センサは、蓄熱状態量として温水タンク２０に蓄積された温水Ｗ１の水位（蓄積量に相当）を検知するセンサである。水位センサ２１で温水タンク２０内の減水が検知されると、給水ラインＬ０などを通じて補給水Ｗ０が供給される。温水タンク２０内の減水は、例えば、負荷設備１０での温水出力によって生じる。

温水タンク２０における水位の増減に対して給水制御（温水Ｗの補給制御）を行うための水位設定は、例えば、６設定値または４設定値から選択することができる。６設定値の場合は、「第１水位＞第２水位＞第３水位＞第４水位＞第５水位＞第６水位」のように設定される。４設定値の場合は、「第１水位＞第２水位＝第３水位＞第４水位＝第５水位＞第６水位」のように設定される。

温水タンク２０には、不図示の温度センサが備えられている。温度センサにより、温水タンク２０に蓄積された温水Ｗの温度が、温水タンク２０の蓄熱温度として検知される。

なお、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０は、給水設備からの給水ラインに限らす、負荷設備１０への配水ラインＬ１や、負荷設備１０と温水タンク２０との循環ラインＬ３など他の加熱対象ラインに配置することができる。これらの他の構成については、他の実施形態で説明する。

＜第１加熱装置＞
第１加熱装置３０は、電動式エアコンプレッサ３１（略号：ＣＰ）を備えている。電動式エアコンプレッサ３１は、給油式エアコンプレッサ、水添加式エアコンプレッサ、オイルフリー式エアコンプレッサなど、任意のタイプから選ばれている。電動式エアコンプレッサ３１は、圧縮空気、潤滑油、潤滑水、本体ジャケット冷却水等の圧縮熱を含む熱流体から熱回収を行うための熱回収用熱交換器と、熱回収を行えないときに熱流体を冷却するためのクーラ（空冷式または水冷式クーラ）を有している。電動式エアコンプレッサ３１は１台でもよいが、複数台を並列設置した１群で第１加熱装置３０を構成することもできる。

電動式エアコンプレッサ３１の熱回収が可能となるのは、次の条件１および条件２を満たす場合である。条件１および条件２を同時に満たす場合には、熱流体が熱回収用熱交換器に流通される。また、後述する加熱モード選択手段１１０にて、第１加熱モードが選択される。
［条件１］電動式エアコンプレッサ３１が所定回転数以上の有負荷で運転中（すなわち、圧縮空気需要あり）であること。
［条件２］負荷設備１０での温水需要（または温熱需要）があること。

電動式エアコンプレッサ３１の熱回収が不可能となるのは、次の条件３または条件４を満たす場合である。条件３または条件４を満たす場合には、熱流体は熱回収用熱交換器に対してバイパスされ、クーラにて冷却される。また、後述する加熱モード選択手段１１０にて、第２加熱モードが選択される。
［条件３］電動式エアコンプレッサ３１が停止中、所定回転数未満の有負荷で運転中、または無負荷で運転中（すなわち、圧縮空気需要なし）であること。
［条件４］負荷設備１０での温水需要（または温熱需要）がないこと。

所定回転数未満の有負荷で運転中とは、インバータ機の非常に低い負荷状態を想定したものである。その場合、圧縮過程で発生する熱量が僅かで水加熱が不十分となることから熱回収が不能となる。無負荷で運転中とは、ロード・アンロード機の無負荷運転を想定したものであり、圧縮過程で発生する熱量がないことから熱回収が不能となる。

上述の条件１，３である「圧縮空気需要あり」および「圧縮空気需要なし」は、電動式エアコンプレッサ３１から出力される負荷運転中信号を利用して判別することができる。

第１加熱装置３０は更に、第１サブ熱交換器３２、第１サブ循環ラインＬＳ１および第１サブ循環ポンプＬＳＰ１を備えている。第１サブ循環ラインＬＳ１は、第１サブ熱交換器３２の高温側流路と、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収用熱交換器とを接続するラインである。第１サブ循環ラインＬＳ１を循環する熱媒体は、熱回収用熱交換器での受熱により加熱されながら第１サブ熱交換器３２での放熱により冷却される。この熱媒体は、給湯用途では、熱回収用熱交換器のパンク時に潤滑油等を給水に混入させないとの観点から、水であることが好ましい。

第１サブ循環ポンプＬＳＰ１は、第１サブ循環ラインＬＳ１に設けられている。第１サブ循環ポンプＬＳＰ１は、第１サブ循環ラインＬＳ１を流通する熱媒体を循環させる補機である。

第１サブ熱交換器３２は、第１給水ラインＬ０１に配置されている。具体的には、第１サブ熱交換器３２の低温側流路には、入口側に給水設備からの第１給水ラインＬ０１が接続され、出口側に温水タンク２０への第１給水ラインＬ０１が接続されている。第１サブ熱交換器３２は、第１給水ラインＬ０１から流入する補給水Ｗ０と、第１サブ循環ラインＬＳ１を流通する熱媒体との間の熱交換を行い、補給水Ｗ０を加熱する補機として機能する。給水設備から送られる補給水Ｗ０は、第１サブ熱交換器３２で加熱されることにより温水Ｗとなる。

第１サブ熱交換器３２の低温側出口の近傍には不図示の温度センサが備えられている。この温度センサにより、第１サブ熱交換器３２を通過した後に第１給水ラインＬ０１を流通する補給水Ｗ０の温度が、第１サブ熱交換器３２の出口温度として検知される。

第１加熱装置３０の運転中には、制御部１００（または装置内のローカル制御器）により出力制御が行われる。具体的には、第１サブ熱交換器３２の出口温度が目標温度になるように、第１給水ポンプＷＰ１の回転数をフィードバック制御する。この出力制御中、第１サブ循環ポンプＬＳＰ１は、所定回転数（例えば、定格回転数）にて駆動される。

＜第２加熱装置＞
第２加熱装置４０は、電気式ヒートポンプ４１（略号：ＨＰ）を備えている。電気式ヒートポンプ４１は、空気熱源型および水熱源型（地下水、廃温水など）のうちのいずれでもよい。また、冷温水同時取り出しが可能なヒートポンプチラーでもよい。電気式ヒートポンプ４１は１台でもよいが、複数台を並列設置した１群で第２加熱装置４０を構成することもできる。

第２加熱装置４０は更に、第２サブ熱交換器４２、第２サブ循環ラインＬＳ２および第２サブ循環ポンプＬＳＰ２を備えている。第２サブ循環ラインＬＳ２は、第２サブ熱交換器４２の高温側流路と、電気式ヒートポンプ４１の凝縮器とを接続するラインである。第２サブ循環ラインＬＳ２を循環する熱媒体は、凝縮器での受熱により加熱されながら第２サブ熱交換器４２での放熱により冷却される。この熱媒体は、給湯用途では、凝縮器のパンク時に冷媒を給水に混入させないとの観点から、水であることが好ましい。

第２サブ循環ポンプＬＳＰ２は、第２サブ循環ラインＬＳ１２に設けられている。第２サブ循環ポンプＬＳＰ２は、第２サブ循環ラインＬＳ２を流通する熱媒体を循環させる補機である。

第２サブ熱交換器４２は、第２給水ラインＬ０２に配置されている。具体的には、第２サブ熱交換器４２の低温側流路には、入口側に給水設備からの第２給水ラインＬ０２が接続され、出口側に温水タンク２０への第２給水ラインＬ０２が接続されている。第２サブ熱交換器４２は、第２給水ラインＬ０２から流入する補給水Ｗ０と、第２サブ循環ラインＬＳ２を流通する熱媒体との間の熱交換を行い、補給水Ｗ０を加熱する補機として機能する。給水設備から送られる補給水Ｗ０は、第１サブ熱交換器３２で加熱されることにより温水Ｗとなる。

なお、第２加熱装置４０の構成は、第２給水ラインＬ０２が電気式ヒートポンプ４１の凝縮器に直接接続される構成であってもよい。この構成の場合、第２サブ熱交換器４２、第２サブ循環ラインＬＳ２および第２サブ循環ポンプＬＳＰ２を省略することができる。

第２サブ熱交換器４２の低温側出口の近傍には不図示の温度センサが備えられている。この温度センサにより、第２サブ熱交換器４２を通過した後に第２給水ラインＬ０２を流通する補給水Ｗ０の温度が、第２サブ熱交換器４２の出口温度として検知される。

第２加熱装置４０の運転中には、制御部１００（または装置内のローカル制御器）により出力制御が行われる。具体的には、後述する第１加熱モードでは、第２サブ熱交換器４２の出口温度が目標温度になるように、第２給水ポンプＷＰ２の回転数をフィードバック制御する。この出力制御中、第２サブ循環ポンプＬＳＰ２および電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機は、所定回転数（例えば、定格回転数）にて駆動される。また、後述する第２加熱モードでは、第２サブ熱交換器４２の出口温度が目標温度になるように、冷媒圧縮機の回転数をフィードバック制御する。この出力制御中、第２給水ポンプＷＰ２および第２サブ循環ポンプＬＳＰ２は、所定回転数（例えば、定格回転数）にて駆動される。

＜第３加熱装置＞
第３加熱装置５０は、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の２基のみでは負荷設備１０の温水需要（あるいは温熱需要）を賄えない場合に起動される補助的な加熱装置である。第３加熱装置５０は、燃焼式ボイラとしての蒸気ボイラ５１（略号：ＢＳ）、給蒸ラインＬ２および蒸気加熱器２２を備えている。蒸気ボイラ５１は、給蒸ラインＬ２によって蒸気加熱器２２と接続されている。給蒸ラインＬ２は、蒸気ボイラ５１から蒸気ヘッダを介して延設されている。そして、蒸気加熱器２２に備えられた蒸気ヒータ等の加熱要素に給蒸ラインＬ２の末端が接続されている。これにより、蒸気ボイラ５１で生成された蒸気Ｓは、給蒸ラインＬ２を通じて蒸気加熱器２２に供給される。

蒸気加熱器２２に接続された給蒸ラインＬ２には、給蒸弁ＳＶが設けられている。給蒸弁ＳＶは、制御部１００により開度制御可能な電気駆動弁である。蒸気加熱器２２は、給蒸ラインＬ２を通じて供給されてきた蒸気Ｓで補給水Ｗ０を加熱するため加熱要素を備えている。給水設備から第３給水ラインＬ０３を通じて送られてきた補給水Ｗ０は、蒸気加熱器２２で加熱されることにより温水Ｗとなる。

加熱要素の種類としては、例えば、温水タンクの内部に設置される蒸気ヒータ（間接加熱）、温水タンクの外部に設置される蒸気熱交換器（水循環による間接加熱）、温水タンクの内部に設置される蒸気吹き込み管（直接加熱）などが例示される。第１実施形態では、蒸気ヒータが加熱要素として採用されている。

第３加熱装置５０の運転中には、後述する制御部１００（または装置内のローカル制御器）により出力制御が行われる。具体的には、温水タンク２０の蓄熱温度が目標温度になるように、給蒸弁ＳＶの開度をフィードバック制御する。なお、上述したように、温水タンク２０の蓄熱温度は不図示の温度センサにより検知される。

なお、蒸気加熱器２２は、他の実施形態で示されるように、温水タンク２０に設けるのではなく、配水ラインＬ１や給水ラインＬ０に設けるようにすることもできる。この場合には、加熱対象のラインに蒸気熱交換器を配置し、この蒸気熱交換器に給蒸ラインを接続する。この構成での第３加熱装置５０の出力制御は、蒸気熱交換器の出口温度（給湯温度）が目標温度になるように、給蒸弁ＳＶの開度をフィードバック制御する。

なお、第３加熱装置５０を構成する燃焼式ボイラは、温水ボイラであってもよい。温水ボイラは、真空式温水ヒータおよび無圧式温水ヒータなどを含む。温水ボイラを用いる場合、例えば、サブ熱交換器を第３給水ラインＬ０３に配置し、このサブ熱交換器と温水ボイラとをサブ循環ラインで接続する。あるいは、温水タンク２０とサブ熱交換器をメイン循環ラインで接続し、このサブ熱交換器と温水ボイラとをサブ循環ラインで接続する。メイン循環ラインには、温水タンク２０の貯留水を循環させ、サブ循環ラインには、熱媒体を循環させる。

＜第４加熱装置＞
温水製造システム１は、第１から第３の加熱装置３０，４０，５０に加えて、第４加熱装置を備えることもできる。第４加熱装置は、廃温水等を熱源とする熱回収型の電気式ヒートポンプを備え、蒸気ボイラのボイラ給水を加熱する。これにより、燃焼式ボイラ５１のＣＯ_２排出量を大幅に削減することができる。

＜制御部＞
制御部１００は、加熱モード選択手段１１０および制御手段１２０を備えている。加熱モード選択手段１１０は、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収の可不可に応じて、複数の加熱モードの中から一つを選択する。具体的には、加熱モード選択手段１１０は、前述した条件１および条件２を満たす場合には、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収が可能であると判断して第１加熱モードを選択する。また、加熱モード選択手段１１０は、前述した条件３または条件４を満たす場合には、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収が不可能であると判断して第２加熱モードを選択する。
加熱モード選択手段１１０は、電動式エアコンプレッサ３１の負荷運転中信号に基づき条件１と条件３のどちらを満たすかを判断する。また、加熱モード選択手段１１０は、水位センサ２１の検知水位に基づき条件２と条件４のどちらを満たすかを判断する。

制御手段１２０は、加熱モード選択手段１１０により選択された加熱モードに応じて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の運転を制御する。具体的には、制御手段１２０は、第１加熱モードでは、負荷設備１０での温水需要（または第１加熱装置３０の熱出力）に応じて、第１加熱装置３０の単独運転、並びに、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の協調運転の切り替えを実行し、第２加熱モードでは、負荷設備１０での温水需要に応じて、第２加熱装置４０の単独運転を実行する。
制御手段１２０は、水位センサ２１の検知水位に基づき負荷設備１０での温水需要の増減を判別する。また、制御手段１２０は、第１加熱装置３０で生成される温水Ｗの流量や温度に基づき、第１加熱装置３０の熱出力の増減を判別する。

なお、制御部１００は、サーバであってもよい。また、制御部１００は、複数の機能ブロックにより構成されてもよいが、各機能ブロックは必ずしも物理的に分かれている必要は無く、１つのＣＰＵが、複数の機能ブロックの機能を実現してもよい。また、制御部１００は、制御対象部の配置等を考慮して、２つ以上に場所に分かれて配置されていてもよい。また、１つの機能ブロックが２つ以上の場所に分かれて、分散制御されていてもよい。制御部１００は記憶部を備えていてもよく、記憶部は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、または着脱可能なメモリカード等の記録媒体で構成される。記録媒体としては、一時的でない有形の媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｔａｎｇｉｂｌｅ ｍｅｄｉａ）が挙げられる。なお、制御部１００は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の演算プロセッサを含んで構成される。制御部１００の各種機能は、例えば記憶部に格納されたプログラム（アプリケーション）を実行することで実現される。プログラム（アプリケーション）は、ネットワークを介して提供されてもよいし、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）に記録されて提供されてもよい。なお、制御部１００の各機能は、ハードウェアとソフトウェアとの協働で実現されてもよいし、ハードウェア（電子回路）のみで実現されてもよい。

＜加熱モードの選択および加熱装置の運転制御＞
まず、加熱モード選択手段１１０は、電動式エアコンプレッサ３１の負荷運転中信号に基づき条件１と条件３のどちらを満たすかを判断すると共に、水位センサ２１の検知水位に基づき条件２と条件４のどちらを満たすかを判断する。負荷運転中信号がＯＮである場合、「圧縮空気需要あり」の判定となって条件１を満足する。逆に、負荷運転中信号がＯＦＦである場合、「圧縮空気需要なし」の判定となって条件３を満足する。水位センサ２１により第１水位超過が検知されている場合、温水タンク２０が満水であるので「温水需要なし」の判定となって条件２を満足する。逆に、水位センサ２１により第１水位未満が検知されている場合、温水タンク２０が減水を始めているので「温水需要あり」の判定となって条件４を満足する。
そして、加熱モード選択手段１１０は、条件１および条件２を同時に満たす場合には、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収が可能であると判断して第１加熱モードを選択し、条件３および条件４の少なくとも一方を満たす場合には、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収が不可能であると判断して第２加熱モードを選択する。

制御手段１２０は、第１加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される温水タンク２０の水位に基づいて、第１加熱装置３０、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰ１，ＷＰ２，ＷＰ３の駆動と停止を制御する。
第１加熱装置３０の起動とは、第１サブ循環ポンプＬＳＰ１の駆動開始、すなわち熱回収の開始を意味する。また、第１加熱装置３０の停止とは、第１サブ循環ポンプＬＳＰ１の駆動終了、すなわち熱回収の終了を意味する。
第２加熱装置４０の起動とは、冷媒圧縮機の駆動開始および第２サブ循環ポンプＬＳＰ２の駆動開始を意味する。また、第２加熱装置４０の停止とは、冷媒圧縮機の駆動終了および第２サブ循環ポンプＬＳＰ２の駆動終了を意味する。
第３加熱装置５０の起動とは、蒸気加熱器２２への蒸気Ｓの供給開始を意味する。また、第３加熱装置５０の停止とは、蒸気加熱器２２への蒸気Ｓの供給終了を意味する。

具体的な制御内容は、次の通りである。水位センサ２１により第１水位超が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ１を停止し、第１加熱装置３０を停止する。水位センサ２１により第２水位未満が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ１を駆動し、第１加熱装置３０を起動する。水位センサ２１により第３水位超過が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ２を停止し、第２加熱装置４０を停止する。水位センサ２１により第４水位未満が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ２を駆動し、第２加熱装置４０を起動する。水位センサ２１により第５水位超過が検知されている場合、第３給水ポンプＷＰ３を停止し、第３加熱装置５０を停止する。水位センサ２１により第６水位未満が検知されている場合、第３給水ポンプＷＰ３を駆動し、第３加熱装置５０を起動する。

第１加熱装置３０の運転中、制御手段１２０は、第１加熱装置３０の熱出力に応じて第２加熱装置４０を起動する。電気式エアコンプレッサ３１の負荷が小さく熱回収量が小さい場合、上述の出力制御により第１給水ポンプＷＰ１の回転数が低下する。そこで、第１加熱装置３０による加熱の実行中に第１給水ポンプＷＰ１の回転数が下限値を下回ると、第２給水ポンプＷＰ２を駆動し、第２加熱装置４０を起動するのが望ましい。第１給水ポンプＷＰ１の回転数が下限値を下回った状態では、第１加熱装置３０で生成される温水Ｗの流量が大幅に減少しており、温水需要に対して温水供給が追い付かないおそれがある。そのため、第２給水ラインＬ０２から第２加熱装置４０で生成された温水Ｗの供給を追加して温水需要に応えるようにする。

第１加熱モードでは、第１加熱装置３０の起動後であって第２加熱装置４０が起動されるまでの期間、または、第２加熱装置４０の停止後であって第１加熱装置３０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０の１基による単独運転がなされる。また、第２加熱装置４０の起動後であって第２加熱装置４０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の２基による協調運転がなされる。また、第３加熱装置５０の起動後であって第３加熱装置５０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０、第２加熱装置４０および第３加熱装置の３基による協調運転がなされる。

制御手段１２０は、第２加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される温水タンク２０の水位に基づいて、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰ１，ＷＰ２，ＷＰ３の駆動と停止を制御する。

具体的な制御内容は、次の通りである。水位センサ２１により第１水位超過が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ２を停止し、第２加熱装置４０を停止する。水位センサ２１により第２水位未満が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ２を駆動し、第２加熱装置４０を起動する。水位センサ２１により第３水位超過が検知されている場合、第３給水ポンプＷＰ３を停止し、第３加熱装置５０を停止する。水位センサ２１により第４水位未満が検知されている場合、第３給水ポンプＷＰ３を駆動し、第３加熱装置５０を起動する。水位センサ２１により第５水位超過が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ１を停止し、第１加熱装置３０は停止を継続する。水位センサ２１により第６水位未満が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ１を駆動し、第１加熱装置３０は起動を禁止する。第１給水ポンプＷＰ１により供給される未加熱の補給水Ｗ０は、温水タンク２０において蒸気加熱器２２により加熱されることになる。

第２加熱モードでは、第２加熱装置４０の起動後であって第３加熱装置５０が起動されるまでの期間、または第３加熱装置５０の停止後であって第２加熱装置４０が停止されるまでの期間は、第２加熱装置４０の１基による単独運転がなされる。第２加熱装置４０の単独運転中、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数を最大値に調整しても「出口温度＜目標温度」のときは、第３加熱装置５０を起動して再加熱する。
また、第３加熱装置５０の起動後であって第３加熱装置５０が停止されるまでの期間は、第２加熱装置４０と第３加熱装置５０の２基による協調運転がなされる。なお、第３加熱装置５０の運転中は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の関係に着目すると、第２加熱装置４０の単独運転となっている。

（第２実施形態）
以下、本発明の温水製造システム１の第２実施形態について、図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係る温水製造システム１の構成を模式的に示す図である。以下の説明では、先に説明した実施形態と相違する点を中心に説明し、先に説明した実施形態と相違しない点についは、その説明を省略する。

第２実施形態の温水製造システム１と、第１実施形態の温水製造システム１とは、第２加熱装置４０の配置が異なる。第１実施形態では、第２加熱装置４０は、給水ラインＬ０に備えられていた。これに対して、第２実施形態では、第２加熱装置４０は、給水ラインＬ０とは別の循環ラインＬ３に備えられている。

＜循環ライン＞
循環ラインＬ３は、温水タンク２０から用水を連続的に取り出しながら、温水タンク２０に戻すラインである。循環ラインＬ３の取水部は、補給水Ｗ０の流入により低温になりやすい部位、すなわち給水ラインＬ０の出水部付近に接続されている。一方、循環ラインＬ３の入水部は、加熱された温水Ｗの流入により高温になりやすい部位、すなわち配水ラインＬ１の取水部付近に接続されている。

循環ラインＬ３には、第２加熱装置４０が備えられている。具体的には、第２サブ熱交換器４２の低温側流路には、入口側に温水タンク２０からの循環ラインＬ３が接続され、出口側に温水タンク２０への循環ラインＬ３が接続されている。第２サブ熱交換器４２は、循環ラインＬ３を流通する用水（新たに流入する補給水Ｗ０を含む）と、第２サブ循環ラインＬＳ２を流通する熱媒体との間の熱交換を行い、用水を加熱する補機として機能する。温水タンク２０から取り出される用水は、第２サブ熱交換器４２で加熱されることにより温水Ｗとなる。

循環ラインＬ３における第２サブ熱交換器４２の入口側には、循環ポンプＣＰが設けられている。この循環ポンプＣＰの駆動周波数を制御することで、循環ラインＬ３を流通する用水の流量を調整することができる。

＜第２加熱装置の出力制御＞
第２加熱装置４０の運転中には、後述する制御部１００（または装置内のローカル制御器）により出力制御が行われる。具体的には、第１加熱モードでは、第２サブ熱交換器４２の出口温度が目標温度になるように、循環ポンプＣＰの回転数をフィードバック制御する。この出力制御中、第２サブ循環ポンプＬＳＰ２および電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機は、所定回転数（例えば、定格回転数）にて駆動される。また、第２加熱モードでは、第２サブ熱交換器４２の出口温度が目標温度になるように、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数をフィードバック制御する。この出力制御中、循環ポンプＣＰおよび第２サブ循環ポンプＬＳＰ２は、所定回転数（例えば、定格回転数）にて駆動される。
なお、第１加熱装置３０および第３加熱装置５０の出力制御は、第１実施形態と同様である。

＜加熱モードの選択および加熱装置の運転制御＞
加熱モード選択手段１１０は、第１実施形態と同様の手順により動式エアコンプレッサ３１の熱回収の可不可を判断し、第１加熱モードおよび第２加熱モードのいずれかを選択する。

制御手段１２０は、第１加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される温水タンク２０の水位に基づいて、第１加熱装置３０、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰ１，ＷＰ２，ＷＰ３の駆動と停止を制御する。循環ポンプＣＰは、第２加熱装置４０の起動に同期して駆動され、第２加熱装置４０の停止に同期して停止される。

具体的な制御内容は、次の通りである。水位センサ２１により第１水位超が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ１を停止し、第１加熱装置３０を停止する。水位センサ２１により第２水位未満が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ１を駆動し、第１加熱装置３０を起動する。水位センサ２１により第３水位超過が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ２を停止し、第２加熱装置４０を停止する。水位センサ２１により第４水位未満が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ２を駆動し、第２加熱装置４０を起動する。水位センサ２１により第５水位超過が検知されている場合、第３給水ポンプＷＰ３を停止し、第３加熱装置５０を停止する。水位センサ２１により第６水位未満が検知されている場合、第３給水ポンプＷＰ３を駆動し、第３加熱装置５０を起動する。

第１加熱モードでは、第１加熱装置３０の起動後であって第２加熱装置４０が起動されるまでの期間、または、第２加熱装置４０の停止後であって第１加熱装置３０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０の１基による単独運転がなされる。また、第２加熱装置４０の起動後であって第２加熱装置４０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の２基による協調運転がなされる。また、第３加熱装置５０の起動後であって第３加熱装置５０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０、第２加熱装置４０および第３加熱装置の３基による協調運転がなされる。

第１給水ポンプＷＰ１のフィードバック制御による第１加熱装置３０の出力制御では、電気式エアコンプレッサ３１の負荷が小さくなると、第１加熱装置３０の熱出力（熱回収量）が小さくなることにより、第１給水ポンプＷＰ１の回転数が低下する。そこで、第１加熱装置３０による加熱の実行中に第１給水ポンプＷＰ１の回転数が下限値を下回ると、第２給水ポンプＷＰ２を駆動し、第２加熱装置４０を起動するのが望ましい。第１給水ポンプＷＰ１の回転数が下限値を下回った状態では、第１加熱装置３０で生成される温水Ｗの流量が大幅に減少しており、温水需要に対して温水供給が追い付かないおそれがある。そのため、第２給水ラインＬ０２から補給水Ｗ０の供給を追加すると共に、この補給水Ｗ０を第２加熱装置４０で加熱して温水需要に応えるようにする。

制御手段１２０は、第２加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される温水タンク２０の水位に基づいて、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰ１，ＷＰ２，ＷＰ３の駆動と停止を制御する。循環ポンプＣＰは、第２加熱装置４０の起動に同期して駆動され、第２加熱装置４０の停止に同期して停止される。

具体的な制御内容は、次の通りである。水位センサ２１により第１水位超過が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ２を停止し、第２加熱装置４０を停止する。水位センサ２１により第２水位未満が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ２を駆動し、第２加熱装置４０を起動する。水位センサ２１により第３水位超過が検知されている場合、第３給水ポンプＷＰ３を停止し、第３加熱装置５０を停止する。水位センサ２１により第４水位未満が検知されている場合、第３給水ポンプＷＰ３を駆動し、第３加熱装置５０を起動する。水位センサ２１により第５水位超過が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ１を停止し、第１加熱装置３０は停止を継続する。水位センサ２１により第６水位未満が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ１を駆動し、第１加熱装置３０は起動を禁止する。第１給水ポンプＷＰ１により供給される未加熱の補給水Ｗ０は、温水タンク２０において蒸気加熱器２２により加熱されることになる。

第２加熱モードでは、第２加熱装置４０の起動後であって第３加熱装置５０が起動されるまでの期間、または第３加熱装置５０の停止後であって第２加熱装置４０が停止されるまでの期間は、第２加熱装置４０の１基による単独運転がなされる。第２加熱装置４０の単独運転中、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数を最大値に調整しても「出口温度＜目標温度」のときは、第３加熱装置５０を起動して再加熱する。
また、第３加熱装置５０の起動後であって第３加熱装置５０が停止されるまでの期間は、第２加熱装置４０と第３加熱装置５０の２基による協調運転がなされる。なお、第３加熱装置５０の運転中は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の関係に着目すると、第２加熱装置４０の単独運転となっている。

（第３実施形態）
以下、本発明の温水製造システム１の第３実施形態について、図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の第３実施形態に係る温水製造システム１の構成を模式的に示す図である。以下の説明では、先に説明した実施形態と相違する点を中心に説明し、先に説明した実施形態と相違しない点についは、その説明を省略する。

第３実施形態の温水製造システム１と、第１実施形態の温水製造システム１とは、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の配置が異なる。第２実施形態では、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０は、給水ラインＬ０に備えられていた。これに対して、第３実施形態では、第１加熱装置３０は、給水ラインＬ０とは別の循環ラインＬ３に備えられている。

＜循環ライン＞
第３実施形態の循環ラインＬ３は、第２実施形態の循環ラインＬ３と異なり、途中で分岐している。具体的には、分岐点Ｐ３で第１循環ラインＬ３１と第２循環ラインＬ３２とに分岐している。第１循環ラインＬ３１には、第１加熱装置３０が備えられており、第２循環ラインＬ３２には、第２加熱装置４０が備えられている。すなわち、第１サブ熱交換器３２の低温側流路に対して第１循環ラインＬ３１が接続され、第２サブ熱交換器４２の低温側流路に対して第２循環ラインＬ３２が接続されている。第１サブ熱交換器３２で生成された温水Ｗと、第２サブ熱交換器４２で生成された温水Ｗとは、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の下流側で合流し、温水タンク２０に戻される。

第１循環ラインＬ３１における第１サブ熱交換器３２の入口側には、第１循環ポンプＣＰ１が設けられている。一方、第２循環ラインＬ３２における第２サブ熱交換器４２の入口側には、第２循環ポンプＣＰ２が設けられている。第１循環ポンプＣＰ１および第２循環ポンプＣＰ２の駆動周波数を制御することで、第１循環ラインＬ３１を流通する用水の流量、および第２循環ラインＬ３２を流通する用水の流量を調整することができる。

＜給水ラインおよび給水制御＞
第３実施形態では、給水ラインＬ０は、給水設備から温水タンク２０まで、分岐なく１本のラインとして延伸されている。給水ラインＬ０には、上流側から順に、インバータ制御が可能な給水ポンプＷＰおよび流量センサ２４（略号：ＦＭ）が設けられている。これにより、後に説明するように、例えば流量センサ２４の検知結果に基づいて、給水ポンプＷＰの回転数（駆動周波数）をインバータ制御することが可能になる。

温水タンク２０における水位の増減に対して給水制御（補給水Ｗ０の補給制御）を行うための水位設定は、例えば、４設定値または３設定値から選択することができる。４設定値の場合は、「第１水位＞第２水位＞第３水位＞第４水位」のように設定される。３設定値の場合は、「第１水位＞第２水位＝第３水位＞第４水位」のように設定される。
制御部１００は、水位センサ２１の検知水位と設定水位に基づいて、給水ポンプＷＰの回転数（駆動周波数）をインバータ制御する。具体的には、制御部１００は、水位センサ２１の検知水位に応じて給水ポンプＷＰの回転数を切り替え、給水流量を３段階（停止によるゼロ流量＜中間回転数による中間流量＜最大回転数による最大流量）で調整する。

＜第１加熱装置の出力制御＞
第１加熱装置３０の運転中には、制御部１００（または装置内のローカル制御器）により出力制御が行われる。具体的には、第１サブ熱交換器３２の出口温度が目標温度になるように、第１循環ポンプＣＰ１の回転数をフィードバック制御する。この出力制御中、第１サブ循環ポンプＬＳＰ１は、所定回転数（例えば、定格回転数）にて駆動される。
なお、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０の運転中における出力制御は、第２実施形態と同様であり、循環ポンプＣＰは第１循環ポンプＣＰ１に読み替えるものとする。

＜加熱モードの選択および加熱装置の運転制御＞
加熱モード選択手段１１０は、第１実施形態と同様の手順により動式エアコンプレッサ３１の熱回収の可不可を判断し、第１加熱モードおよび第２加熱モードのいずれかを選択する。

制御手段１２０は、第１加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される温水タンク２０の水位に基づいて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰの駆動と停止を制御する。第１循環ポンプＣＰ１は、第１加熱装置３０の起動に同期して駆動され、第１加熱装置３０の停止に同期して停止される。第２循環ポンプＣＰ２は、第２加熱装置４０の起動に同期して駆動され、第２加熱装置４０の停止に同期して停止される。

具体的な制御内容は、次の通りである。水位センサ２１により第１水位超過が検知されている場合、給水ポンプＷＰを停止し、第１循環ポンプＣＰ１を停止し、第１加熱装置３０を停止する。水位センサ２１により第２水位未満が検知されている場合、給水ポンプＷＰを中間回転数で駆動し、第１循環ポンプＣＰ１を駆動し、第１加熱装置３０を起動する。水位センサ２１により第３水位超過が検知されている場合、給水ポンプＷＰを最大回転数から中間回転数に切替え、第２循環ポンプＣＰ２を停止し、第２加熱装置４０を停止する。水位センサ２１により第４水位未満が検知されている場合、給水ポンプＷＰを中間回転数から最大回転数に切替え、第２循環ポンプＣＰ２を駆動し、第２加熱装置４０を起動する。

第１加熱モードでは、第１加熱装置３０の起動後であって第２加熱装置４０が起動されるまでの期間、または、第２加熱装置４０の停止後であって第１加熱装置３０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０の１基による単独運転がなされる。また、第２加熱装置４０の起動後であって第２加熱装置４０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の２基による協調運転がなされる。

第１加熱装置３０の運転中、制御手段１２０は、第１加熱装置３０の熱出力に応じて第２加熱装置４０を起動する。電気式エアコンプレッサ３１の負荷が小さく熱回収量が小さい場合、上述の出力制御により第１循環ポンプＣＰ１の回転数が低下する。そこで、第１加熱装置３０による加熱の実行中に第１循環ポンプＣＰ１の回転数が下限値を下回ると、第２循環ポンプＣＰ２を駆動し、第２加熱装置４０を起動するのが望ましい。第１循環ポンプＣＰ１の回転数が下限値を下回った状態では、第１加熱装置３０で生成される温水Ｗの流量が大幅に減少しており、十分に加熱されない補給水Ｗ０が温水タンク２０に残存するおそれがある。そのため、第２循環ラインＬ３２での水循環を追加すると共に、この循環水を第２加熱装置４０で加熱して補給水Ｗ０を十分に加熱するようにする。

制御手段１２０は、第２加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される温水タンク２０の水位に基づいて、第２加熱装置４０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰの駆動と停止を制御する。第２循環ポンプＣＰ２は、第２加熱装置４０の起動に同期して駆動され、第２加熱装置４０の停止に同期して停止される。

具体的な制御内容は、次の通りである。水位センサ２１により第１水位超過が検知されている場合、給水ポンプＷＰを停止し、第２循環ポンプＣＰ２を停止し、第２加熱装置４０を停止する。水位センサ２１により第２水位未満が検知されている場合、給水ポンプＷＰを中間回転数で駆動し、第２循環ポンプＣＰ２を駆動し、第２加熱装置４０を起動する。水位センサ２１により第３水位超過が検知されている場合、給水ポンプＷＰを最大回転数から中間回転数に切替える。水位センサ２１により第４水位未満が検知されている場合、給水ポンプＷＰを中間回転数から最大回転数に切替える。

第２加熱モードでは、第２加熱装置４０の起動後は、第２加熱装置４０の１基による単独運転がなされる。第２加熱装置４０の運転中、特に給水ポンプＷＰを最大回転数で駆動中において、冷媒圧縮機の回転数を最大値に調整しても「出口温度＜目標温度」のときは、第３加熱装置５０を起動して再加熱する。なお、第３加熱装置５０の運転中は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の関係に着目すると、第２加熱装置４０の単独運転となっている。

（第４実施形態）
以下、本発明の温水製造システム１の第４実施形態について、図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第４実施形態に係る温水製造システム１の構成を模式的に示す図である。以下の説明では、先に説明した実施形態と相違する点を中心に説明し、先に説明した実施形態と相違しない点についは、その説明を省略する。

第４実施形態の温水製造システム１と、第１実施形態の温水製造システム１とは、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０の配置が異なる。第１実施形態では、第２加熱装置４０は給水ラインＬ０に、第３加熱装置５０は温水タンク２０に備えられていた。これに対して、第４実施形態では、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０は、いずれも配水ラインＬ１に備えられている。

＜給水ラインおよび給水制御＞
第４実施形態では、給水ラインＬ０は、給水設備から１本のラインで延伸され、分岐点Ｐ３にて２本のラインに分岐している。そして、分岐した一方のラインに第１給水ポンプＷＰ４が設けられ、他方のラインに第２給水ポンプＷＰ５が設けられている。分岐した２本のラインは、第１給水ポンプＷＰ４および第２給水ポンプＷＰ５の下流側で合流し、再び１本のラインが形成される。

温水タンク２０における水位の増減に対して給水制御（補給水Ｗ０の補給制御）を行うための水位設定は、例えば、４設定値または３設定値から選択することができる。４設定値の場合は、「第１水位＞第２水位＞第３水位＞第４水位」のように設定される。３設定値の場合は、「第１水位＞第２水位＝第３水位＞第４水位」のように設定される。
制御部１００は、水位センサ２１の検知水位と設定水位に基づいて、給水ポンプＷＰ４，ＷＰ５の駆動と停止を制御する。具体的には、制御部１００は、水位センサ２１の検知水位に応じて給水ポンプＷＰ４，ＷＰ５の駆動台数を切り替え、給水流量を３段階（全台停止によるゼロ流量＜１台駆動による中間流量＜２台駆動による最大流量）で調整する。なお、給水ポンプＷＰ４，ＷＰ５の駆動時は、定格回転数にて駆動される。

＜第１加熱装置＞
第１加熱装置３０の構成は、第１実施形態と同様である。第１加熱装置３０は、給水ラインＬ０の合流点よりも下流側に配置されている。第４実施形態においては、第１加熱装置３０の運転中において出力制御は行わず、第１サブ熱交換器３２の出口温度はなりゆきとする。なお、第１加熱装置３０の熱出力が不足する場合、後述するように第２加熱装置４０が起動される。

＜第２加熱装置＞
第２加熱装置４０の構成は、第１実施形態と同様である。上述のように、第２加熱装置４０は、配水ラインＬ１に配置されている。具体的には、第２サブ熱交換器４２の低温側流路には、入口側に配水ポンプＳＰからの配水ラインＬ１が接続され、出口側に第３加熱装置５０への配水ラインＬ１が接続されている。第２サブ熱交換器４２は、配水ラインＬ１を流通する用水（温水タンク２０から送給される温水Ｗ）と、第２サブ循環ラインＬＳ２を流通する熱媒体との間の熱交換を行い、用水を加熱する補機として機能する。第２サブ熱交換器４２で生成した温水Ｗは、第３加熱装置５０を経て、負荷設備１０に供給される。

第２加熱装置４０の運転中には、制御部１００（または装置内のローカル制御器）により出力制御が行われる。具体的には、第２サブ熱交換器４２の出口温度が目標温度になるように、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数をフィードバック制御する。この出力制御中、第２サブ循環ポンプＬＳＰ２は、所定回転数（例えば、定格回転数）にて駆動される。

＜第３加熱装置＞
第４実施形態における第３加熱装置５０は、第４実施形態の蒸気加熱器２２に替えて蒸気熱交換器５２を備えている。第３加熱装置５０は、温水タンク２０ではなく、配水ラインＬ１に配置されている。具体的には、蒸気熱交換器５２の低温側流路には、入口側に第２加熱装置４０からの配水ラインＬ１が接続され、出口側に負荷設備１０への配水ラインＬ１が接続されている。燃焼式ボイラ５１からの給蒸ラインＬ２は、蒸気熱交換器５２の高温側流路に接続されている。この構成により、給蒸ラインＬ２を通って供給されてきた蒸気Ｓと、配水ラインＬ１を流通する温水Ｗとの間で、間接熱交換が行われる。その結果、第１加熱装置３０や第２加熱装置４０で生成された温水Ｗが再加熱される。なお、給蒸ラインＬ２には、図示しない給蒸弁が設けられている。

第３加熱装置５０の運転中には、制御部１００（または装置内のローカル制御器）により出力制御が行われる。具体的には、蒸気熱交換器５２の出口温度（給湯温度）が目標温度になるように、給蒸弁の開度をフィードバック制御する。

＜加熱モードの選択および加熱装置の運転制御＞
加熱モード選択手段１１０は、第１実施形態と同様の手順により動式エアコンプレッサ３１の熱回収の可不可を判断し、第１加熱モードおよび第２加熱モードのいずれかを選択する。

制御手段１２０は、第１加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される温水タンク２０の水位に基づいて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰの駆動と停止を制御する。

具体的な制御内容は、次の通りである。水位センサ２１により第１水位超過が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ４を停止し、第１加熱装置３０を停止する。水位センサ２１により第２水位未満が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ４を駆動し、第１加熱装置３０を起動する。水位センサ２１により第３水位超過が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ５を停止し、第２加熱装置４０を停止する。水位センサ２１により第４水位未満が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ５を駆動し、第２加熱装置４０を起動する。

第１加熱モードでは、第１加熱装置３０の起動後であって第２加熱装置４０が起動されるまでの期間、または、第２加熱装置４０の停止後であって第１加熱装置３０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０の１基による単独運転がなされる。また、第２加熱装置４０の起動後であって第２加熱装置４０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の２基による協調運転がなされる。

第１加熱装置３０の運転中、制御手段１２０は、第１加熱装置３０の熱出力に応じて第２加熱装置４０を起動して温水Ｗを再加熱する。電気式エアコンプレッサ３１の負荷が小さく熱回収量が小さい場合や、温水需要の増加によって給水ラインＬ０からの給水流量が増えた場合には、第１サブ熱交換器３２の出口温度は低下する。そこで、出口温度が負荷設備１０での要求温度未満の場合は、第２加熱装置４０を運転して温水Ｗを要求温度まで昇温する。

制御手段１２０は、第２加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される温水タンク２０の水位に基づいて、第２加熱装置４０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰの駆動と停止を制御する。

具体的な制御内容は、次の通りである。水位センサ２１により第１水位超過が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ４を停止し、第２加熱装置４０を停止する。水位センサ２１により第２水位未満が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ４を駆動し、第２加熱装置４０を起動する。水位センサ２１により第３水位超過が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ５を停止する。水位センサ２１により第４水位未満が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ５を駆動する。

第２加熱モードでは、第２加熱装置４０の起動後は、第２加熱装置４０の１基による単独運転がなされる。第２加熱装置４０の運転中、特に２台の給水ポンプＷＰを同時に駆動中において、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数を最大値に調整しても「出口温度＜目標温度」のときは、第３加熱装置５０を起動して再加熱する。なお、第３加熱装置５０の運転中は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の関係に着目すると、第２加熱装置４０の単独運転となっている。

（第５実施形態）
以下、本発明の温水製造システム１の第５実施形態について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の第５実施形態に係る温水製造システム１の構成を模式的に示す図である。以下の説明では、先に説明した実施形態と相違する点を中心に説明し、先に説明した実施形態と相違しない点についは、その説明を省略する。

第５実施形態の温水製造システム１と、第４実施形態の温水製造システム１とは、第１加熱装置３０の配置が異なる。第４実施形態では、第１加熱装置３０は、給水ラインＬ０に備えられていた。これに対して、第５実施形態では、第１加熱装置３０は、配水ラインＬ１に備えられている。

＜第１加熱装置＞
第１加熱装置３０の構成は、第１実施形態の第１加熱装置３０と同様である。上述のように、第１加熱装置３０は、配水ラインＬ１に配置されている。具体的には、第１サブ熱交換器３２の低温側流路には、入口側に配水ポンプＳＰからの配水ラインＬ１が接続され、出口側に第２加熱装置４０への配水ラインＬ１が接続されている。第１サブ熱交換器３２は、配水ラインＬ１を流通する用水（温水タンク２０から送給される温水Ｗ）と、第１サブ循環ラインＬＳ１を流通する熱媒体との間の熱交換を行い、用水を加熱する補機として機能する。第１サブ熱交換器３２で生成した温水Ｗは、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０を経て、負荷設備１０に供給される。

第５実施形態においては、第１加熱装置３０の運転中において出力制御は行わず、第１サブ熱交換器３２の出口温度はなりゆきとする。なお、第１加熱装置３０の熱出力が不足する場合、後述するように第２加熱装置４０が起動される。また、返水ラインＬ１Ｂが敷設されており、温水Ｗ１の還流によって第１サブ熱交換器３２の入口温度が上限温度を超える場合、第１加熱装置３０を停止し、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収を中断してクーラで放熱する。
なお、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０の出力制御は、第１実施形態と同様である。

＜加熱モードの選択および加熱装置の運転制御＞
加熱モード選択手段１１０は、第１実施形態と同様の手順により動式エアコンプレッサ３１の熱回収の可不可を判断し、第１加熱モードおよび第２加熱モードのいずれかを選択する。

制御手段１２０は、第１加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される温水タンク２０の水位に基づいて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰの駆動と停止を制御する。

具体的な制御内容は、次の通りである。水位センサ２１により第１水位超過が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ４を停止し、第１加熱装置３０を停止する。水位センサ２１により第２水位未満が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ４を駆動し、第１加熱装置３０を起動する。水位センサ２１により第３水位超過が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ５を停止し、第２加熱装置４０を停止する。水位センサ２１により第４水位未満が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ５を駆動し、第２加熱装置４０を起動する。

第１加熱モードでは、第１加熱装置３０の起動後であって第２加熱装置４０が起動されるまでの期間、または、第２加熱装置４０の停止後であって第１加熱装置３０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０の１基による単独運転がなされる。また、第２加熱装置４０の起動後であって第２加熱装置４０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の２基による協調運転がなされる。

第１加熱装置３０の運転中、制御手段１２０は、第１加熱装置３０の熱出力に応じて第２加熱装置４０を起動して温水Ｗを再加熱する。電気式エアコンプレッサ３１の負荷が小さく熱回収量が小さい場合や、温水需要の増加によって給水ラインＬ０からの給水流量が増えた場合には、第１サブ熱交換器３２の出口温度は低下する。そこで、出口温度が負荷設備１０での要求温度未満の場合は、第２加熱装置４０を運転して温水Ｗを要求温度まで昇温する。

制御手段１２０は、第２加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される温水タンク２０の水位に基づいて、第２加熱装置４０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰの駆動と停止を制御する。

具体的な制御内容は、次の通りである。水位センサ２１により第１水位超過が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ４を停止し、第２加熱装置４０を停止する。水位センサ２１により第２水位未満が検知されている場合、第１給水ポンプＷＰ４を駆動し、第２加熱装置４０を起動する。水位センサ２１により第３水位超過が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ５を停止する。水位センサ２１により第４水位未満が検知されている場合、第２給水ポンプＷＰ５を駆動する。

第２加熱モードでは、第２加熱装置４０の起動後は、第２加熱装置４０の１基による単独運転がなされる。第２加熱装置４０の運転中、特に２台の給水ポンプＷＰを同時に駆動中において、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数を最大値に調整しても「出口温度＜目標温度」のときは、第３加熱装置５０を起動して再加熱する。なお、第３加熱装置５０の運転中は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の関係に着目すると、第２加熱装置４０の単独運転となっている。

（第６実施形態）
以下、本発明の温水製造システム１の第６実施形態について、図６を参照しながら説明する。図６は、本発明の第６実施形態に係る温水製造システム１の構成を模式的に示す図である。以下の説明では、先に説明した実施形態と相違する点を中心に説明し、先に説明した実施形態と相違しない点についは、その説明を省略する。

第６実施形態の温水製造システム１と、第５実施形態の温水製造システム１とは、温水タンク２０の有無が相違する。第６実施形態では、第５実施形態のシステムで設置されていた給水タンク２０および配水ポンプＳＰが省略されている。そのため、第６実施形態では、給水設備から負荷設備１０に延伸された給水ラインＬ０に、給水ポンプＷＰ（ＷＰ４，ＷＰ５）、第１加熱装置３０、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０が、その順で配置されている。

また、第６実施形態では、蒸気熱交換器５２の下流側に、負荷設備１０への配水流量を検知するための流量センサ２４（略号：ＦＭ）が設けられている。これにより、後に説明するように、負荷設備１０の温水需要に連動した給水制御を行うことができる。

＜給水制御＞
制御部１００は、負荷設備１０での温水出力に対して、第１給水ポンプＷＰ４および第２給水ポンプＷＰ５をインバータ制御する。具体的には、流量センサ２４の検知流量から末端圧力を推定し、末端圧力が目標圧力になるように、２台の給水ポンプを同時に駆動しつつ、各給水ポンプの回転数をフィードバック制御する。
なお、フィードバック制御に替えて、定圧制御を採用してもよい。定圧制御では、給水ポンプ二次側の圧力タンク内の圧力を圧力スイッチで検知し、「第１給水ポンプＷＰ１停止圧力＞第１給水ポンプＷＰ１起動圧力＞第２給水ポンプＷＰ２停止圧力＞第２給水ポンプＷＰ２起動圧力」の圧力設定にて給水ポンプの駆動台数を制御する。

＜加熱装置の出力制御＞
第１加熱装置３０、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０の運転中における出力制御は、第５実施形態と同様である。

＜返水ライン＞
第６実施形態の温水製造システム１では、負荷設備１０から給水ラインＬ０への温水の戻り配管である返水ラインＬ１Ｂ（図６に破線で図示）を敷設してもよい。返水ラインＬ１Ｂの接続先としては、末端部を第３加熱装置５０の出口側で給水ラインＬ０に合流させる構成（破線Ａ）、末端部を第２加熱装置４０と第３加熱装置５０との中間で給水ラインＬ０に合流させる構成（破線Ｂ）、末端部を第２加熱装置４０の入口側で給水ラインＬ０に合流させる構成（破線Ｃ）が例示される。破線Ｂまたは破線Ｃに返水ラインＬ１Ｂを敷設すると、還流する温水Ｗを必要に応じて再加熱することができるため、特に好ましい。なお、返水ラインＬ１Ｂには、返水ポンプＲＰを設置し、返送する温水Ｗの圧力を補給水Ｗ０よりも高圧に調節する。

流量センサ２４は、負荷設備１０での温水需要量を把握するために給水ラインＬ０に設けられている。そのため、返水ラインＬ１Ｂを敷設しない場合には、給水ポンプＷＰの下流側において任意の位置に配置することができる。一方、返水ラインＬ１Ｂを敷設する場合には、温水出力に応じて新たに供給される補給水Ｗ０の流量を把握できるように、流量センサ２４を返水ラインＬ１Ｂの合流点の上流側に配置する。

＜加熱モードの選択および加熱装置の運転制御＞
加熱モード選択手段１１０は、第１実施形態と同様の手順により動式エアコンプレッサ３１の熱回収の可不可を判断し、第１加熱モードおよび第２加熱モードのいずれかを選択する。

制御手段１２０は、第１加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される流量センサ２４の検知流量に基づいて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰの駆動と停止を制御する。給水ポンプＷＰの制御は、前述した給水制御に従う。

具体的な制御内容は、次の通りである。流量センサ２４によりゼロ流量が検知されている場合、第１加熱装置３０を停止する。流量センサ２４によりゼロ流量超過かつ基準流量以下が検知されている場合、第１加熱装置３０を起動し、第２加熱装置４０を停止する。流量センサ２４により基準流量超過が検知されている場合、第２加熱装置４０を起動する。なお、ゼロ流量は、サブ熱交換器３２，４２や蒸気熱交換器５２で空焚きが起こらない最低流量に置き換えてもよい。

第１加熱モードでは、第１加熱装置３０の起動後であって第２加熱装置４０が起動されるまでの期間、または、第２加熱装置４０の停止後であって第１加熱装置３０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０の１基による単独運転がなされる。また、第２加熱装置４０の起動後であって第２加熱装置４０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の２基による協調運転がなされる。

第１加熱装置３０の運転中、制御手段１２０は、第１加熱装置３０の熱出力に応じて第２加熱装置４０を起動して温水Ｗを再加熱する。電気式エアコンプレッサ３１の負荷が小さく熱回収量が小さい場合や、温水需要の増加によって給水ラインＬ０からの給水流量が増えた場合には、第１サブ熱交換器３２の出口温度は低下する。そこで、出口温度が負荷設備１０での要求温度未満の場合は、第２加熱装置４０を運転して温水Ｗを要求温度まで昇温する。

制御手段１２０は、第２加熱モードにおいて、負荷設備１０での温水需要が反映される温水タンク２０の水位に基づいて、第２加熱装置４０の起動と停止を制御すると共に、給水ポンプＷＰの駆動と停止を制御する。給水ポンプＷＰの制御は、前述した給水制御に従う。

具体的な制御内容は、次の通りである。流量センサ２４によりゼロ流量が検知されている場合、第２加熱装置４０を停止する。流量センサ２４によりゼロ流量超過が検知されている場合、第２加熱装置４０を起動する。なお、ゼロ流量は、サブ熱交換器３２，４２や蒸気熱交換器５２で空焚きが起こらない最低流量に置き換えてもよい。

第２加熱モードでは、第２加熱装置４０の起動後は、第２加熱装置４０の１基による単独運転がなされる。第２加熱装置４０の運転中、特に２台の給水ポンプＷＰを同時に駆動中において、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数を最大値に調整しても「出口温度＜目標温度」のときは、第３加熱装置５０を起動して再加熱する。なお、第３加熱装置５０の運転中は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の関係に着目すると、第２加熱装置４０の単独運転となっている。

（第７実施形態）
以下、本発明の温水製造システム１の第７実施形態について、図７を参照しながら説明する。図７は、本発明の第７実施形態に係る温水製造システム１の構成を模式的に示す図である。以下の説明では、先に説明した実施形態と相違する点を中心に説明し、先に説明した実施形態と相違しない点についは、その説明を省略する。

＜温水製造システムの概要＞
図７は、第１実施形態に係る温水製造システム１の構成を模式的に示す図である。温水製造システム１は、事業所などにおいて、エアコンプレッサで発生する圧縮熱を熱源利用しつつ、負荷設備での「温熱需要」に応えるシステムである。温水製造システム１で温水化された用水は、熱媒水として間接使用される。

第７実施形態の温水製造システム１は、一過式の用水加熱により製造された温水Ｗを開放式の温水タンク２０に貯留し、温水タンク２０から負荷設備１０に配水しつつ、負荷設備１０から温水タンク２０へ返水する温水ループ型のシステムである。また、負荷設備１０においては、生産プロセスの稼働によって温熱需要（給熱負荷）が発生する。

＜ライン構成および温水タンク＞
蓄熱タンクである温水タンク２０から負荷設備１０へは、配水ラインＬ１が敷設され、負荷設備１０から温水タンク２０へは、返水ラインＬ１Ｂが敷設されている。返水ラインＬ１Ｂには、負荷設備１０の側から順に、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０が配置されている。

返水ラインＬ１Ｂには、第１加熱装置３０の上流側において、不図示の温度センサが設けられている。温度センサにより、負荷設備１０で熱消費後の温水Ｗの温度が、戻り温水温度として検知される。また、配水ラインＬ１Ｂに不図示の温度センサが設けられていてもよい。温度センサにより、負荷設備１０で熱消費前の温水Ｗの温度が、往き温水温度として検知される。

給水設備と温水タンク２０とは、破線で示す給水ラインＬ０で接続されている。水位センサ２１により自然蒸発等に起因する温水タンク２０の減水が検知されると、給水ラインＬ０から新たな補給水Ｗ０が補充される。また、循環する用水の入れ替えのため、温水タンク２０の貯留水をブローダウンした場合、給水ラインＬ０を通じて補給水Ｗ０が供給される。

＜第１加熱装置＞
第１加熱装置３０の構成は、第１実施形態と同様である。上述のように、第１加熱装置３０は、返水ラインＬ１Ｂにおいて第２加熱装置４０の上流側に配置されている。具体的には、第１サブ熱交換器３２の低温側流路には、入口側に負荷設備１０からの返水ラインＬ１Ｂが接続され、出口側に第２加熱装置４０への返水ラインＬ１Ｂが接続されている。第１サブ熱交換器３２は、返水ラインＬ１Ｂを流通する用水（負荷設備１０から返送される温水Ｗ）と、第１サブ循環ラインＬＳ１を流通する熱媒体との間の熱交換を行い、用水を再加熱する補機として機能する。第１サブ熱交換器３２で生成した温水Ｗは、第２加熱装置４０を経て、温水タンク２０に戻される。

第７実施形態においては、第１加熱装置３０の運転中において出力制御は行わず、第１サブ熱交換器３２の出口温度はなりゆきとする。なお、第１加熱装置３０の熱出力が不足する場合、後述するように第２加熱装置４０が起動される。第１サブ熱交換器３２の入口温度が上限温度を超える場合、第１加熱装置３０を停止し、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収を中断してクーラで放熱する。

＜第２加熱装置＞
第２加熱装置４０の構成は、第１実施形態と同様である。上述のように、第２加熱装置４０は、返水ラインＬ１Ｂにおいて第１加熱装置３０の下流側に配置されている。具体的には、第２サブ熱交換器４２の低温側流路には、入口側に第１加熱装置３０からの返水ラインＬ１Ｂが接続され、出口側に温水タンク２０への返水ラインＬ１Ｂが接続されている。第２サブ熱交換器４２は、返水ラインＬ１Ｂを流通する用水（第１加熱装置３０から送給される温水Ｗ）と、第２サブ循環ラインＬＳ２を流通する熱媒体との間の熱交換を行い、用水を再加熱する補機として機能する。第２サブ熱交換器４２で生成した温水Ｗは、温水タンク２０に戻される。

第２加熱装置４０の運転中には、制御部１００（または装置内のローカル制御器）により出力制御が行われる。具体的には、第２サブ熱交換器４２の出口温度が目標温度になるように、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数をフィードバック制御する。この出力制御中、第２サブ循環ポンプＬＳＰ２は、所定回転数（例えば、定格回転数）にて駆動される。

＜第３加熱装置＞
第３加熱装置の構成および運転中の出力制御は、第１実施形態と同様である。

＜加熱モードの選択および加熱装置の運転制御＞
加熱モード選択手段１１０は、第１実施形態と同様の手順により動式エアコンプレッサ３１の熱回収の可不可を判断し、第１加熱モードおよび第２加熱モードのいずれかを選択する。

制御手段１２０は、第１加熱モードにおいて、負荷設備１０での温熱需要が反映される負荷設備１０からの戻り温水温度に基づいて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の起動と停止を制御する。配水ラインＬ１に温度センサを設けている場合には、往き温水温度と戻り温水温度との差に基づいて、加熱装置を制御してもよい。

負荷設備１０での温熱出力の増減（すなわち、戻り温水温度の昇降）に対して第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の運転制御を行うための温度設定は、例えば、４設定値または３設定値から選択することができる。４設定値の場合は、「第１温度＞第２温度＞第３温度＞第４温度」のように設定される。３設定値の場合は、「第１温度＞第２温度＝第３温度＞第４温度」のように設定される。

具体的な制御内容は、次の通りである。戻り温水温度に係る温度センサにより第１温度超過が検知されている場合、第１加熱装置３０を停止する。戻り温水温度に係る温度センサにより第２温度未満が検知されている場合、第１加熱装置３０を起動する。戻り温水温度に係る温度センサにより第３温度超過が検知されている場合、第２加熱装置４０を停止する。戻り温水温度に係る温度センサにより第４温度未満が検知されている場合、第２加熱装置４０を起動する。

第１加熱モードでは、第１加熱装置３０の起動後であって第２加熱装置４０が起動されるまでの期間、または、第２加熱装置４０の停止後であって第１加熱装置３０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０の１基による単独運転がなされる。また、第２加熱装置４０の起動後であって第２加熱装置４０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の２基による協調運転がなされる。

第１加熱装置３０の運転中、制御手段１２０は、第１加熱装置３０の熱出力に応じて第２加熱装置４０を起動して温水Ｗを再加熱する。電気式エアコンプレッサ３１の負荷が小さく熱回収量が小さい場合や、クーラでの放熱に切り替えた場合には、第１サブ熱交換器３２の出口温度は低下する。そこで、出口温度が負荷設備１０での要求温度未満の場合は、第２加熱装置４０を運転して温水Ｗを要求温度まで昇温する。

制御手段１２０は、第２加熱モードにおいて、負荷設備１０での温熱需要が反映される負荷設備１０からの戻り温水温度に基づいて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の起動と停止を制御する。配水ラインＬ１に温度センサを設けている場合には、往き温水温度と戻り温水温度との差に基づいて、加熱装置を制御してもよい。

具体的な制御内容は、次の通りである。戻り温水温度に係る温度センサにより第１温度超過が検知されている場合、第２加熱装置４０を停止する。戻り温水温度に係る温度センサにより第２温度未満が検知されている場合、第２加熱装置４０を起動する。

第２加熱モードでは、第２加熱装置４０の起動後は、第２加熱装置４０の１基による単独運転がなされる。第２加熱装置４０の運転中、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数を最大値に調整しても「出口温度＜目標温度」のときは、第３加熱装置５０を起動して再加熱する。なお、第３加熱装置５０の運転中は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の関係に着目すると、第２加熱装置４０の単独運転となっている。

（第８実施形態）
以下、本発明の温水製造システム１の第８実施形態について、図８を参照しながら説明する。図８は、本発明の第８実施形態に係る温水製造システム１の構成を模式的に示す図である。以下の説明では、先に説明した実施形態と相違する点を中心に説明し、先に説明した実施形態と相違しない点についは、その説明を省略する。

第８実施形態の温水製造システム１と、第７実施形態の温水製造システム１とは、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の配置が異なる。第７実施形態では、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０とは、返水ラインＬ１Ｂにおいて、直列に配置されていた。これに対して、第８実施形態では、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０とは、並列に配置されている。

＜返水ライン＞
第８実施形態では、返水ラインＬ１Ｂが途中で分岐している。具体的には、返水ラインＬ１Ｂは、分岐点Ｐ６で、返水ラインＬ１Ｂ（Ｄ）と返水ラインＬ１Ｂ（Ｅ）とに分岐している。そして、返水ラインＬ１Ｂ（Ｄ）に第１加熱装置３０が配置され、返水ラインＬ１Ｂ（Ｅ）に第２加熱装置４０が配置されている。これにより、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０とが、返水ラインＬ１Ｂの途中で並列に配置される。また、返水ラインＬ１Ｂ（Ｄ）おける第１加熱装置３０の下流側であって、返水ラインＬ１Ｂ（Ｅ）との合流点の上流側には、バルブＢＶが設けられている。このバルブＢＶは、返水ラインＬ１Ｂ（Ｄ）おける第１加熱装置３０の上流側に設けられていてもよい。

＜第１加熱装置＞
第１加熱装置３０の構成は、第１実施形態と同様である。上述のように、第１加熱装置３０は、返水ラインＬ１Ｂ（Ｄ）に配置されている。具体的には、第１サブ熱交換器３２の低温側流路には、入口側に分岐点Ｐ６からの返水ラインＬ１Ｂ（Ｄ）が接続され、出口側に合流点への返水ラインＬ１Ｂ（Ｄ）が接続されている。第１サブ熱交換器３２は、返水ラインＬ１Ｂ（Ｄ）を流通する用水（負荷設備１０から返送される温水Ｗ）と、第１サブ循環ラインＬＳ１を流通する熱媒体との間の熱交換を行い、用水を再加熱する補機として機能する。第１サブ熱交換器３２で生成した温水Ｗは、合流点を経て温水タンク２０に戻される。

第１加熱装置３０の運転中には、制御部１００（または装置内のローカル制御器）により出力制御が行われる。具体的には、第１加熱装置３０のみ起動中の出力制御は、温水タンク２０の入水温度（合流点よりも下流の返水ラインＬ１Ｂを流通する温水Ｗの温度）が目標温度になるように、バルブＢＶの開度をフィードバック制御する。第２加熱装置４０が起動した後は、第１サブ熱交換器３２の出口温度が目標温度になるように、バルブＢＶの開度をフィードバック制御する。第１加熱装置３０の停止中には、バルブＢＶは閉鎖され、負荷設備１０から返送された温水Ｗは、全て返水ラインＬ１Ｂ（Ｅ）を流通する。

＜第２加熱装置＞
第２加熱装置４０の構成は、第１実施形態と同様である。上述のように、第２加熱装置４０は、返水ラインＬ１Ｂ（Ｅ）に配置されている。具体的には、第２サブ熱交換器４２の低温側流路には、入口側に分岐点Ｐ６からの返水ラインＬ１Ｂ（Ｅ）が接続され、出口側に合流点への返水ラインＬ１Ｂ（Ｅ）が接続されている。第２サブ熱交換器４２は、返水ラインＬ１Ｂ（Ｅ）を流通する用水（負荷設備１０から返送される温水Ｗ）と、第２サブ循環ラインＬＳ２を流通する熱媒体との間の熱交換を行い、用水を再加熱する補機として機能する。第２サブ熱交換器４２で生成した温水Ｗは、合流点を経て温水タンク２０に戻される。

第２加熱装置４０の運転中には、制御部１００（または装置内のローカル制御器）により出力制御が行われる。具体的には、第２サブ熱交換器４２の出口温度が目標温度になるように、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数をフィードバック制御する。第２サブ循環ポンプＬＳＰ２は、所定回転数（例えば、定格回転数）にて駆動される。なお、第１加熱装置３０の起動中は、バルブＢＶの開度調整により、第２サブ熱交換器４２に流入する温水Ｗの流量が変化する。

＜加熱モードの選択および加熱装置の運転制御＞
加熱モード選択手段１１０は、第１実施形態と同様の手順により動式エアコンプレッサ３１の熱回収の可不可を判断し、第１加熱モードおよび第２加熱モードのいずれかを選択する。

制御手段１２０は、第１加熱モードにおいて、負荷設備１０での温熱需要が反映される負荷設備１０からの戻り温水温度に基づいて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の起動と停止を制御する。配水ラインＬ１に温度センサを設けている場合には、往き温水温度と戻り温水温度との差に基づいて、加熱装置を制御してもよい。
負荷設備１０での温熱出力の増減（すなわち、戻り温水温度の昇降）に対して第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の運転制御を行うための温度設定は、第７実施形態と同様である。

具体的な制御内容は、次の通りである。戻り温水温度に係る温度センサにより第１温度超過が検知されている場合、第１加熱装置３０を停止する。戻り温水温度に係る温度センサにより第２温度未満が検知されている場合、第１加熱装置３０を起動する。戻り温水温度に係る温度センサにより第３温度超過が検知されている場合、第２加熱装置４０を停止する。戻り温水温度に係る温度センサにより第４温度未満が検知されている場合、第２加熱装置４０を起動する。

第１加熱モードでは、第１加熱装置３０の起動後であって第２加熱装置４０が起動されるまでの期間、または、第２加熱装置４０の停止後であって第１加熱装置３０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０の１基による単独運転がなされる。また、第２加熱装置４０の起動後であって第２加熱装置４０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の２基による協調運転がなされる。

第１加熱装置３０の運転中、制御手段１２０は、第１加熱装置３０の熱出力に応じて第２加熱装置４０を起動して温水Ｗを再加熱する。電気式エアコンプレッサ３１の負荷が小さく熱回収量が小さい場合や、クーラでの放熱に切り替えた場合には、第１サブ熱交換器３２の出口温度を高めるためにバルブＢＶの開度が小さくなる側に調整される。そこで、バルブＢＶの開度が下限開度に達した場合は、第２加熱装置４０を運転して温水Ｗを要求温度まで昇温する。

制御手段１２０は、第２加熱モードにおいて、負荷設備１０での温熱需要が反映される負荷設備１０からの戻り温水温度に基づいて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の起動と停止を制御する。配水ラインＬ１に温度センサを設けている場合には、往き温水温度と戻り温水温度との差に基づいて、加熱装置を制御してもよい。

具体的な制御内容は、次の通りである。戻り温水温度に係る温度センサにより第１温度超過が検知されている場合、第２加熱装置４０を停止する。戻り温水温度に係る温度センサにより第２温度未満が検知されている場合、第２加熱装置４０を起動する。

第２加熱モードでは、第２加熱装置４０の起動後は、第２加熱装置４０の１基による単独運転がなされる。第２加熱装置４０の運転中、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数を最大値に調整しても「出口温度＜目標温度」のときは、第３加熱装置５０を起動して再加熱する。なお、第３加熱装置５０の運転中は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の関係に着目すると、第２加熱装置４０の単独運転となっている。

（第９実施形態）
以下、本発明の温水製造システム１の第９実施形態について、図９を参照しながら説明する。図９は、本発明の第９実施形態に係る温水製造システム１の構成を模式的に示す図である。以下の説明では、先に説明した実施形態と相違する点を中心に説明し、先に説明した実施形態と相違しない点についは、その説明を省略する。

第９実施形態の温水製造システム１と、第７実施形態の温水製造システム１とは、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の配置が異なる。第７実施形態では、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０は、返水ラインＬ１Ｂに備えられていた。これに対して、第９実施形態では、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０は、返水ラインＬ１Ｂとは別の循環ラインＬ３に備えられている。

この循環ラインＬ３の構成、並びに、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の循環ラインＬ３における配置は、図３に示した第３実施形態と同様である。また、第１加熱装置３０、第２加熱装置４０および第３加熱装置５０の構成、並びに運転中の出力制御は、第３実施形態と同様である。

＜加熱モードの選択および加熱装置の運転制御＞
加熱モード選択手段１１０は、第１実施形態と同様の手順により動式エアコンプレッサ３１の熱回収の可不可を判断し、第１加熱モードおよび第２加熱モードのいずれかを選択する。

制御手段１２０は、第１加熱モードにおいて、負荷設備１０での温熱需要が反映される負荷設備１０からの戻り温水温度に基づいて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の起動と停止を制御する。配水ラインＬ１に温度センサを設けている場合には、往き温水温度と戻り温水温度との差に基づいて、加熱装置を制御してもよい。
負荷設備１０での温熱出力の増減（すなわち、戻り温水温度の昇降）に対して第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の運転制御を行うための温度設定は、第７実施形態と同様である。

具体的な制御内容は、次の通りである。戻り温水温度に係る温度センサにより第１温度超過が検知されている場合、第１循環ポンプＣＰ１を停止し、第１加熱装置３０を停止する。戻り温水温度に係る温度センサにより第２温度未満が検知されている場合、第１循環ポンプＣＰ１を起動し、第１加熱装置３０を起動する。戻り温水温度に係る温度センサにより第３温度超過が検知されている場合、第２循環ポンプＣＰ２を停止し、第２加熱装置４０を停止する。戻り温水温度に係る温度センサにより第４温度未満が検知されている場合、第２循環ポンプＣＰ２を起動し、第２加熱装置４０を起動する。

第１加熱モードでは、第１加熱装置３０の起動後であって第２加熱装置４０が起動されるまでの期間、または、第２加熱装置４０の停止後であって第１加熱装置３０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０の１基による単独運転がなされる。また、第２加熱装置４０の起動後であって第２加熱装置４０が停止されるまでの期間は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の２基による協調運転がなされる。

第１加熱装置３０の運転中、制御手段１２０は、第１加熱装置３０の熱出力に応じて第２加熱装置４０を起動して温水Ｗを再加熱する。電気式エアコンプレッサ３１の負荷が小さく熱回収量が小さい場合や、クーラでの放熱に切り替えた場合には、第１サブ熱交換器３２の出口温度を高めるために第１循環ポンプＣＰ１の回転数が小さくなる側に調整される。そこで、第１循環ポンプＣＰ１の回転数が下限回転数に達した場合は、第２加熱装置４０を運転して温水Ｗを要求温度まで昇温する。

制御手段１２０は、第２加熱モードにおいて、負荷設備１０での温熱需要が反映される負荷設備１０からの戻り温水温度に基づいて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の起動と停止を制御する。配水ラインＬ１に温度センサを設けている場合には、往き温水温度と戻り温水温度との差に基づいて、加熱装置を制御してもよい。

具体的な制御内容は、次の通りである。戻り温水温度に係る温度センサにより第１温度超過が検知されている場合、第２循環ポンプＣＰ２を停止し、第２加熱装置４０を停止する。戻り温水温度に係る温度センサにより第２温度未満が検知されている場合、第２循環ポンプＣＰ２を起動し、第２加熱装置４０を起動する。

第２加熱モードでは、第２加熱装置４０の起動後は、第２加熱装置４０の１基による単独運転がなされる。第２加熱装置４０の運転中、電気式ヒートポンプ４１の冷媒圧縮機の回転数を最大値に調整しても「出口温度＜目標温度」のときは、第３加熱装置５０を起動して再加熱する。なお、第３加熱装置５０の運転中は、第１加熱装置３０と第２加熱装置４０の関係に着目すると、第２加熱装置４０の単独運転となっている。

以上説明した上述の実施形態の温水製造システム１によれば、以下のような効果を奏する。

（１）事業所内の負荷設備１０で利用する用水を温水化する温水製造システム１であって、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収により用水を加熱する第１加熱装置３０と、電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第２加熱装置４０と、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収の可不可に応じて、複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段１１０と、加熱モード選択手段１１０により選択された加熱モードに応じて、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の運転を制御する制御手段１２０と、を備える。

本構成によれば、電動式エアコンプレッサ３１の圧縮熱を熱源利用しつつ、負荷設備１０での温水需要や温熱需要に十分に応えることのできる温水製造システム１を提供することができる。

また、本構成によれば、電動式エアコンプレッサ３１の圧縮熱を熱源とする第１加熱装置３０と、電気式ヒートポンプ４１を利用した第２加熱装置４０を組み合わせ、複数の加熱モードの中から一つを選んで運転するように構成した。工場内の圧縮空気需要に応じて、最適な加熱モードを選択することにより、温水を安定して製造することができる。また、電動式エアコンプレッサ３１および電気式ヒートポンプ４１は、いずれも熱発生に電気を使用するため、いずれの加熱モードであっても効果的にＣＯ_２排出量の削減を図ることができる。

（２）（１）の温水製造システム１において、複数の加熱モードは、第１加熱モードおよび第２加熱モードを含み、加熱モード選択手段は、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収が可能な場合に、第１加熱モードを選択し、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収が不能な場合に、第２加熱モードを選択し、制御手段１２０は、第１加熱モードでは、負荷設備１０での温水需要、負荷設備１０での温熱需要、または第１加熱装置３０の熱出力に応じて、第１加熱装置３０の単独運転、並びに、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の協調運転の切り替えを実行し、第２加熱モードでは、負荷設備１０での温水需要または温熱需要に応じて、第２加熱装置４０の単独運転を実行する。

本構成によれば、第１加熱モードでは、第１加熱装置３０の単独運転と、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の協調運転（共同運転）とを切り替えながら温水を製造する。事業所内の圧縮空気需要が十分にあり、負荷設備１０での温水需要や温熱需要が比較的小さい場合には、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収のみで温水需要や温熱需要を賄うことにより、ランニングコストを引き下げることができる。また、事業所内の圧縮空気需要が十分にあり、負荷設備１０での温水需要や温熱需要が比較的大きい場合には、電動式エアコンプレッサ３１の熱回収に加えて電気式ヒートポンプ４１の熱出力で温水需要や温熱需要を賄う。これにより、最大限の省エネ効果を図りつつ、負荷設備１０でのピーク需要にも柔軟に対応することができる。
第２加熱モードでは、第２加熱装置４０を単独運転して温水を製造する。負荷設備１０での温水需要や温熱需要がある一方で、事業所内の圧縮空気需要がない場合には、電気式ヒートポンプ４１の熱出力のみで温水需要や温熱需要を賄う。なお、廃温水等を熱源とする熱回収型のヒートポンプを組み込んだ第２加熱装置４０を設置すると、圧縮空気需要がない場合でもランニングコストを大幅に抑制することができる。

（３）（１）または（２）の温水製造システム１において、燃焼式ボイラ５１で生成した蒸気により用水を加熱する第３加熱装置５０を更に備え、制御手段１２０は、負荷設備１０での温水需要、負荷設備１０での温熱需要、第１加熱装置３０の熱出力、および第２加熱装置４０の熱出力のいずれか１以上に応じて、第３加熱装置５０を運転する。

本構成によれば、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０に、燃焼式ボイラ５１で生成した蒸気を利用した第３加熱装置５０を組み合わせ、第３加熱装置５０をバックアップ用熱源装置として運転するように構成した。これにより、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の加熱能力を超える負荷設備１０のピーク需要に対し、瞬時に対応することができる。
また、第３加熱装置５０を第１加熱装置３０および第２加熱装置４０で生成した温水Ｗの昇温アシスト用熱源装置として使用することも有用である。この使用によれば、第１加熱装置３０および第２加熱装置４０の上限出湯温度（例えば６５℃以上７５℃以下）以上の温水（例えば９０℃）を容易に製造することができる。

（４）（３）の温水製造システム１において、熱回収型の電気式ヒートポンプによりボイラ給水を加熱する第４加熱装置を更に備える。

本構成によれば、廃温水等を熱源とする熱回収型の電気式ヒートポンプを組み込んだ第４加熱装置を設置し、燃焼式ボイラ５１のボイラ給水を加熱する。これにより、第３加熱装置５０で蒸気エネルギーを利用する際に、燃焼式ボイラ５１のＣＯ_２排出量を大幅に削減することができる。

以上、本発明の温水製造システムの好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。上記実施形態の個々の構成を２つ以上組み合わせたものも本発明である。

１ 温水製造システム
１０ 負荷設備
２０ 温水タンク
２１ 水位センサ
２４ 流量センサ
３０ 第１加熱装置
３１ 電動式エアコンプレッサ
３２ 第１サブ熱交換器
ＬＳ１ 第１サブ循環ライン
ＬＳＰ１ 第１サブ循環ポンプ
４０ 第２加熱装置
４１ 電気式ヒートポンプ
４２ 第２サブ熱交換器
ＬＳ２ 第２サブ循環ライン
ＬＳＰ２ 第２サブ循環ポンプ
５０ 第３加熱装置
５１ 燃焼式ボイラ
５２ 蒸気熱交換器
ＳＶ 給蒸弁
Ｌ２ 給蒸ライン
２２ 蒸気加熱器
１００ 制御部
１１０ 加熱モード選択手段
１２０ 制御手段
Ｌ０ 給水ライン
Ｌ０１ 第１給水ライン
Ｌ０２ 第２給水ライン
Ｌ０３ 第３給水ライン
Ｌ１ 配水ライン
Ｌ１Ｂ 返水ライン
Ｌ２ 給蒸ライン
Ｌ３ 循環ライン
Ｗ０ 補給水（用水）
Ｗ 温水（用水）
Ｓ 蒸気
ＷＰ 給水ポンプ
ＳＰ 配水ポンプ
ＣＰ 循環ポンプ

Claims (5)

1. 事業所内の負荷設備で利用する用水を温水化する温水製造システムであって、
   電動式エアコンプレッサの熱回収により用水を加熱する第１加熱装置と、
   電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第２加熱装置と、
   前記電動式エアコンプレッサの熱回収の可不可に応じて、第１加熱モードおよび第２加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、
   前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、
   前記電気式ヒートポンプは、前記第２加熱装置を構成する前記電動式エアコンプレッサで発生する圧縮熱を熱源利用しない空気熱源型ヒートポンプ、水熱源型ヒートポンプ、またはヒートポンプチラーであり、
   前記負荷設備は、温水化された用水を直接使用することにより温水需要が発生するものであり、
   前記加熱モード選択手段は、
   前記電動式エアコンプレッサの熱回収が可能な場合に、前記第１加熱モードを選択し、
   前記電動式エアコンプレッサの熱回収が不能な場合に、前記第２加熱モードを選択し、
   前記制御手段は、
   前記負荷設備に対して付設された温水タンクの水位、または、補給水の流量によって前記負荷設備の温水需要を検知しつつ、検知された温水需要に応じて、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置を運転させ、
   前記第１加熱モードでは、前記第１加熱装置の単独運転、並びに、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温水需要に対して温水供給を追従させ、
   前記第２加熱モードでは、前記第２加熱装置の単独運転を実行することにより、前記負荷設備の温水需要に対して温水供給を追従させる
   温水製造システム。
2. 事業所内の負荷設備で利用する用水を温水化する温水製造システムであって、
   電動式エアコンプレッサの熱回収により用水を加熱する第１加熱装置と、
   電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第２加熱装置と、
   前記電動式エアコンプレッサの熱回収の可不可に応じて、第１加熱モードおよび第２加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、
   前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、
   前記電気式ヒートポンプは、前記第２加熱装置を構成する前記電動式エアコンプレッサで発生する圧縮熱を熱源利用しない空気熱源型ヒートポンプ、水熱源型ヒートポンプ、またはヒートポンプチラーであり、
   前記負荷設備は、温水化された用水を間接使用することにより温熱需要が発生するものであり、
   前記加熱モード選択手段は、
   前記電動式エアコンプレッサの熱回収が可能な場合に、前記第１加熱モードを選択し、
   前記電動式エアコンプレッサの熱回収が不能な場合に、前記第２加熱モードを選択し、
   前記制御手段は、
   前記負荷設備に対して形成された温水ループ系における温水の戻り温度、または、前記温水ループ系における温水の往き温度と戻り温度の差によって前記負荷設備の温熱需要を検知しつつ、検知された温熱需要に応じて、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置を運転させ、
   前記第１加熱モードでは、前記第１加熱装置の単独運転、並びに、前記第１加熱装置および前記第２加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温熱需要に対して温熱供給を追従させ、
   前記第２加熱モードでは、前記第２加熱装置の単独運転を実行することにより、前記負荷設備の温水需要に対して温水供給を追従させる
   温水製造システム。
3. ボイラで生成した蒸気により用水を加熱する第３加熱装置を更に備え、
   前記制御手段は、前記負荷設備での温水需要に応じて、前記第３加熱装置を運転する
   請求項１に記載の温水製造システム。
4. ボイラで生成した蒸気により用水を加熱する第３加熱装置を更に備え、
   前記制御手段は、前記負荷設備での温熱需要に応じて、前記第３加熱装置を運転する
   請求項２に記載の温水製造システム。
5. 熱回収型の電気式ヒートポンプによりボイラ給水を加熱する第４加熱装置を更に備える
   請求項３または請求項４に記載の温水製造システム。

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