JP7478892B1 - 制御装置、地中熱利用システム、制御方法、及びプログラム - Google Patents

制御装置、地中熱利用システム、制御方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】地中環境に影響を与えにくい制御装置、地中熱利用システム、制御方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】制御装置は、揚水井戸と、還水井戸と、揚水井戸から還水井戸へ延びる井戸側配管と、井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、を備える地中熱利用システムの還水井戸への還水温度を取得する還水温度取得部と、還水温度に基づいて、地中熱利用回路から機器へ流れる冷媒の流量を制御する流量制御部と、を備える。【選択図】図5

Description

本開示は、制御装置、地中熱利用システム、制御方法、及びプログラムに関する。
近年、地中に蓄えた蓄熱を利用する地中熱利用システムが提案されている。
これに関連する技術として、例えば、特許文献1には、空気調和システムから排出される冷熱又は温熱を地中に蓄える地中熱利用システムが開示されている。
特許第7179905号公報
特許文献1に開示された地中熱利用システムは、還水井戸に還水される地下水の設定温度に応じて、揚水井戸から還水井戸への注水流量の調整を行っている。
しかし、例えば、空気調和システム等の機器が要求する負荷熱量が大きい場合、特許文献1に開示された地中熱利用システムでは、還水温度を調整できないことがある。
このため、還水温度が、地中環境に影響を与えることがある。
本開示は、地中環境に影響を与えにくい制御装置、地中熱利用システム、制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本開示に係る制御装置は、揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得する還水温度取得部と、前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御する流量制御部と、を備える。
本開示に係る制御装置は、揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、前記地中熱利用回路と並列に前記機器に設けられていて熱源機を備える補助熱供給設備と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得する還水温度取得部と、前記還水温度に基づいて、前記熱源機の起動及び停止を制御する熱源機制御部と、備える。
本開示に係る地中熱利用システムは、前記制御装置と、前記熱源井戸設備と、前記地中熱利用回路と、を備える。
本開示に係る制御方法は、揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得し、前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御する。
本開示に係る制御方法は、揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、前記地中熱利用回路と並列に前記機器に設けられていて熱源機を備える補助熱供給設備と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得し、前記還水温度に基づいて、前記熱源機の起動及び停止を制御する。
本開示に係るプログラムは、コンピュータに、揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得し、前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御する、ことを実行させる。
本開示に係るプログラムは、コンピュータに、揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、前記地中熱利用回路と並列に前記機器に設けられていて熱源機を備える補助熱供給設備と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得し、前記還水温度に基づいて、前記熱源機の起動及び停止を制御する、ことを実行させる。
本開示の制御装置、地中熱利用システム、制御方法、及びプログラムによれば、地中環境に影響を与えにくい。
本開示の実施形態に係る地中熱利用システムの系統図である。 本開示の実施形態に係る地中熱利用システムの自然水位における水位計の設置状態の一例を示す構成図である。 本開示の実施形態に係る地中熱利用システムの揚水時及び還水時における水位計の設置状態の一例を示す構成図である。 本開示の実施形態に係る流量調整装置の詳細系統図である。 本開示の実施形態に係る制御装置のブロック図である。 本開示の実施形態に係る還水温度の制御方法のフローチャートである。 本開示の実施形態に係る還水温度の制御方法のフローチャートである。 本開示の実施形態に係る揚水側水位の制御方法のフローチャートである。 本開示の実施形態に係る還水側水位の制御方法のフローチャートである。 本開示の実施形態に係る熱源井戸設備と補助熱供給設備とにおける負荷熱量の分担概念の一例を示すグラフである。 本開示の実施形態に係る熱源機の起動温度及び停止温度に設けたヒステリシスの一例における作用の説明図である。 本開示の実施形態に係る熱源機の起動水位及び停止水位に設けたヒステリシスの一例における作用の説明図である。
以下、本開示に係る実施形態について、図面を用いて説明する。すべての図面において同一または相当する構成には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
<実施形態>
本開示に係る地中熱利用システムの実施形態について、図1から図12を参照して説明する。
(地中熱利用システムの構成)
図1に示すように、地中熱利用システム1は、熱源井戸設備10と、地中熱利用回路20と、補助熱供給設備30と、制御装置50とを備える。
熱源井戸設備10と地中熱利用回路20と機器AAとは、熱収受可能に、順に直列接続されている。
補助熱供給設備30と機器AAは、熱収受可能に、熱源井戸設備10及び地中熱利用回路20に対し並列接続されている。
機器AA(例:空調負荷)において冷房を利用している時(以下、「冷房運転時」という。)、地中熱利用システム1は、熱源井戸設備10に冷水として蓄えられた冷熱を冷房に利用すると同時に、機器AAからの排温熱を、熱源井戸設備10に温水として蓄える。
機器AAにおいて暖房を利用している時(以下、「暖房運転時」という。)、地中熱利用システム1は、熱源井戸設備10に温水として蓄えられた温熱を暖房に利用すると同時に、機器AAからの排冷熱を、熱源井戸設備10に冷水として蓄える。
例えば、地中熱利用システム1は、季節ごとに揚水井戸と還水井戸とを切り替えることで、夏期の冷房温排熱(温水)を冬期の暖房に使用し、冬期の暖房冷排熱(冷水)を夏期の冷房に利用するシステムであってもよい。
(熱源井戸設備の構成)
熱源井戸設備10は、温水井戸11と、冷水井戸12と、井戸側配管13と、熱交換器14とを備える。
熱源井戸設備10は、温水井戸11及び冷水井戸12の各井戸側に、水温計15と水位計16とをさらに備える。
蓄熱を機器AAで利用するために、熱源井戸設備10は、地下水を、温水井戸11及び冷水井戸12のうちの一方から地上にくみ上げ、熱利用のために地上で熱交換を行い、温水井戸11及び冷水井戸12のうちの他方に注入する。
つまり、熱源井戸設備10の蓄熱利用モードは、冷房運転時において、冷水井戸12から地下水をくみ上げて温水井戸11に注入する冷熱利用モードと、暖房運転時において、温水井戸11から地下水をくみ上げて冷水井戸12に注入する温熱利用モードとを有する。
冷熱利用モードの場合、地下水は冷水井戸12を介して帯水層LYからくみ上げられるため、冷水井戸12は、揚水井戸として機能する。
他方、冷熱利用モードの場合、くみ上げられた地下水は温水井戸11を介して帯水層LYに戻されるため、温水井戸11は、還水井戸として機能する。
温熱利用モードの場合、地下水は温水井戸11を介して帯水層LYからくみ上げられるため、温水井戸11は、揚水井戸として機能する。
他方、温熱利用モードの場合、くみ上げられた地下水は冷水井戸12を介して帯水層LYに戻されるため、冷水井戸12は、還水井戸として機能する。
(温水井戸及び冷水井戸の構成)
温水井戸11及び冷水井戸12は、それぞれ、地上から帯水層LY内に延びている。
温水井戸11及び冷水井戸12は、それぞれスクリーンを有するケーシング等を備え、温水井戸11及び冷水井戸12の内部へ帯水層LYの地下水を取り込んだり、温水井戸11及び冷水井戸12の内部から帯水層LYへ地下水を戻したりできるように構成されている。
地中熱利用システム1の定常運転時において、温水井戸11周辺の帯水層LYには温水が蓄えられ、冷水井戸12周辺の帯水層LYには冷水が蓄えられている。
温水井戸11と冷水井戸12とは、蓄えられた温水と冷水とが混ざらない程度に互いに十分離れた距離に設けられている。
(井戸側配管の構成)
井戸側配管13は、温水井戸11から冷水井戸12へ延びている。
井戸側配管13は、温水井戸11と冷水井戸12とを接続する。
図1に示すように、井戸側配管13の一端である第一端131は、温水井戸11の内部に延びており、温水井戸11の内部の地下水に浸漬されている。
井戸側配管13の他端である第二端132は、冷水井戸12の内部に延びており、冷水井戸12の内部の地下水に浸漬されている。
第一端131及び第二端132の各々には、水中ポンプPP、注水弁VA、逆止弁VB等が設けられており、各井戸内から井戸側配管13内に揚水したり、井戸側配管13内から各井戸内に注水したりできるように構成されている。
水中ポンプPPは、制御装置50からの指令に応じて、インバータ制御により出力を変更できる。
(熱交換器の構成)
熱交換器14は、井戸側配管13の途中に設けられている。
熱交換器14は、井戸側配管13内の水と地中熱利用回路20側の熱媒体との間で熱交換する。
冷房運転時(冷熱利用モードの場合)、熱交換器14は、冷水井戸12からくみ上げられて井戸側配管13内を流れる地下水である冷水と、地中熱利用回路20側の熱媒体との間で熱交換する。地中熱利用回路20側の熱媒体が得た冷熱は、地中熱利用回路20を介して、機器AAで利用される。他方、熱交換が行われた後の地下水である温水は、熱交換器14から井戸側配管13内を流れ、温水井戸11に注入される。この注入により、温水井戸11では温水蓄熱が行われる。
暖房運転時(温熱利用モードの場合)、熱交換器14は、温水井戸11からくみ上げられて井戸側配管13内を流れる地下水である温水と、地中熱利用回路20側の熱媒体との間で熱交換する。地中熱利用回路20側の熱媒体が得た温熱は、地中熱利用回路20を介して、機器AAで利用される。他方、熱交換が行われた後の地下水である冷水は、熱交換器14から井戸側配管13内を流れ、冷水井戸12に注入される。この注入により、冷水井戸12では冷水蓄熱が行われる。
ここで「冷水」とは、帯水層LYの地下水の初期地中温度より低い温度の水のことである。他方「温水」とは、上述の初期地中温度より高い温度の水のことである。例えば、帯水層LYの地下水の初期地中温度は18℃である。
(水温計の構成)
冷水井戸12側の水温計15は、冷水井戸12から熱交換器14に向かう井戸側配管13の途中に設けられている。例えば、冷水井戸12側の水温計15は、冷水井戸12直上の地表の位置に設けられてもよい。
冷水井戸12側の水温計15は、冷水井戸12側の井戸側配管13内を流れる水の温度を計測し、計測結果を制御装置50に出力する。
温水井戸11側の水温計15は、熱交換器14から温水井戸11に向かう井戸側配管13の途中に設けられている。例えば、温水井戸11側の水温計15は、温水井戸11直上の地表の位置に設けられてもよい。
温水井戸11側の水温計15は、温水井戸11側の井戸側配管13内を流れる水の温度を計測し、計測結果を制御装置50に出力する。
冷房運転時(冷熱利用モードの場合)、冷水井戸12側の水温計15は、揚水井戸からの揚水温度を計測する水温計として機能する。
その際、冷水井戸12側の水温計15は、計測結果を揚水温度として、制御装置50に出力する。
他方、この冷房運転時、温水井戸11側の水温計15は、還水井戸への還水温度を計測する水温計として機能する。
その際、温水井戸11側の水温計15は、計測結果を還水温度として、制御装置50に出力する。
暖房運転時(温熱利用モードの場合)、温水井戸11側の水温計15は、揚水井戸からの揚水温度を計測する水温計として機能する。
その際、温水井戸11側の水温計15は、計測結果を揚水温度として、制御装置50に出力する。
他方、この暖房運転時、冷水井戸12側の水温計15は、還水井戸への還水温度を計測する水温計として機能する。
その際、冷水井戸12側の水温計15は、計測結果を還水温度として、制御装置50に出力する。
(水位計の構成)
冷水井戸12側の水位計16は、冷水井戸12内に設けられている。
冷水井戸12側の水位計16は、冷水井戸12内の水位を計測し、計測結果を制御装置50に出力する。
温水井戸11側の水位計16は、温水井戸11内に設けられている。
温水井戸11側の水位計16は、温水井戸11内の水位を計測し、計測結果を制御装置50に出力する。
冷房運転時(冷熱利用モードの場合)、冷水井戸12側の水位計16は、揚水井戸の水位である揚水側水位を計測する水位計として機能する。
その際、冷水井戸12側の水位計16は、計測結果を揚水側水位として、制御装置50に出力する。
他方、この冷房運転時、温水井戸11側の水位計16は、還水井戸の水位である還水側水位を計測する水位計として機能する。
その際、温水井戸11側の水位計16は、計測結果を還水側水位として、制御装置50に出力する。
暖房運転時(温熱利用モードの場合)、温水井戸11側の水位計16は、揚水井戸の水位である揚水側水位を計測する水位計として機能する。
その際、温水井戸11側の水位計16は、計測結果を揚水側水位として、制御装置50に出力する。
他方、この暖房運転時、冷水井戸12側の水位計16は、還水井戸の水位である還水側水位を計測する水位計として機能する。
その際、冷水井戸12側の水位計16は、計測結果を還水側水位として、制御装置50に出力する。
例えば、各水位計16は、水面から水位計16が設定されている位置までの距離を水位として計測する。
例えば、各水位計16は、自然水位時に図2に示す水位を計測するように設けられてもよい。
例えば、各水位計16は、揚水時及び還水時において、図3に示す水位を計測するように設けられてもよい。
(地中熱利用回路の構成)
地中熱利用回路20は、熱交換器14と機器AAとの間に設けられている。
地中熱利用回路20は、制御装置50の指令に応じて、熱交換器14と機器AAとの間で行われる熱収受の仲介及び制御を行う。
例えば、地中熱利用回路20は、ヒートポンプ21と、流量調整装置22と、主配管23とを備えてもよい。
(ヒートポンプの構成)
ヒートポンプ21は、コンデンサ、エバポレータ、コンプレッサ等を備える。
例えば、ヒートポンプ21は、ターボヒートポンプである。
ヒートポンプ21は、熱交換器14と流量調整装置22との間に設けられている。
ヒートポンプ21は、熱交換器14で井戸側配管13内の水と熱交換を行った熱媒体を冷却したり、加熱したりする。これにより、ヒートポンプ21は、井戸側配管13内の水から得られた蓄冷熱又は蓄温熱を、機器AAに供給する一方、機器AAから排出される排温熱又は排冷熱を回収し、熱交換器14を介して、井戸側配管13内の水に蓄える。
冷房運転時(冷熱利用モードの場合)、ヒートポンプ21は、熱交換器14を介するとともに、熱交換器14との間を流れる熱媒体と機器AAとの間を流れる熱媒体とを介して、井戸側配管13から得られた蓄冷熱を機器AAに提供する。他方、ヒートポンプ21は、機器AAから排出される排温熱を、機器AAとの間を流れる熱媒体と熱交換器14との間を流れる熱媒体とを介するとともに、熱交換器14を介して、井戸側配管13内の水に蓄える。
温房運転時(温熱利用モードの場合)、ヒートポンプ21は、熱交換器14を介するとともに、熱交換器14との間を流れる熱媒体と機器AAとの間を流れる熱媒体とを介して、井戸側配管13から得られた蓄温熱を機器AAに提供する。他方、ヒートポンプ21は、機器AAから排出される排冷熱を、機器AAとの間を流れる熱媒体と熱交換器14との間を流れる熱媒体とを介するとともに、熱交換器14を介して、井戸側配管13内の水に蓄える。
(流量調整装置の構成)
流量調整装置22は、地中熱利用回路20から機器AAへ流れる熱媒体の流量FLを調整する。
図4に示すように、例えば、流量調整装置22は、自己バイパスにより流量FLの調整を行うために、バイパス弁223を備えてもよい。さらに、流量調整装置22は、流量FLの調整を行うために、ヒートポンプ21と主配管23とを結ぶ経路の途中にポンプ221と、電動弁222と備えてもよい。
(主配管の構成)
主配管23は、流量調整装置22から機器AAへ延びている。
主配管23は、流量調整装置22と機器AAとの間で熱媒体が循環できるように、流量調整装置22と機器AAとを接続する。
(補助熱供給設備の構成)
補助熱供給設備30は、機器AAに対して熱源井戸設備10が行う温熱供給及び冷熱供給の少なくとも一方を補助する。
機器AAにおいて冷房を利用している時、補助熱供給設備30は、機器AAに冷熱を供給し、機器AAから排温熱を回収する。
機器AAにおいて暖房を利用している時、補助熱供給設備30は、機器AAに温熱を供給し、機器AAから排冷熱を回収する。
補助熱供給設備30は、複数の熱源機31と補助配管32とを備える。
各熱源機31は、機器AAに供給する冷熱及び温熱の少なくとも一方を補う。
例えば、複数の熱源機31は、ターボ冷凍機、空冷ヒートポンプ、吸収式冷温水機等を備える。
補助配管32は、複数の熱源機31から機器AAへ延びている。
補助配管32は、複数の熱源機31と機器AAとの間で熱媒体が循環できるように、複数の熱源機31と機器AAとを接続する。
例えば、補助熱供給設備30は、補助配管32の途中に、補助流量調整装置33を備えてもよい。その際、補助流量調整装置33は、流量調整装置22と同様なバイパス弁とポンプと電動弁とを有し、制御装置50の指令に応じて、補助熱供給設備30と機器AAとの間を流れる冷媒の流量を調整する。
(制御装置の構成)
図5に示すように、制御装置50は、還水温度取得部511と、流量制御部512とを機能的に備える。
例えば、制御装置50は、熱源機制御部513と、揚水側水位取得部514と、揚水流量制御部515と、還水側水位取得部516と、還水流量制御部517とを、さらに機能的に備えてもよい。
制御装置50は、ハードウェア構成として、CPU51と、メモリ52、通信インタフェース53と、記録媒体54とを備える。
CPU51は、予め用意されたプログラムに従って動作することで種々の機能を発揮するプロセッサである。CPU51の機能については後述する。
メモリ52は、CPU51の動作に必要な記憶領域を有する。
通信インタフェース53は、通信線等を介して他の装置と通信可能に接続するための接続インタフェースであり、他の装置に指令や応答を送信したり、他の装置からの指令や応答を受信したりできるように構成されている。
記録媒体54は、制御装置50の筐体内に設けられたローカルの記録媒体であって、HDDやSSDなどの大容量記憶デバイスである。
次に、制御装置50のCPU51の機能について説明する。
CPU51は、予め用意されたプログラムに従って動作することで、上述のように、還水温度取得部511及び流量制御部512としての機能を発揮する。
さらに、CPU51は、予め用意されたプログラムに従って動作することで、上述のように、熱源機制御部513、揚水側水位取得部514、揚水流量制御部515、還水側水位取得部516、及び還水流量制御部517としての機能を発揮してもよい。
還水温度取得部511は、還水井戸への還水温度として、冷水井戸12側の水温計15又は温水井戸11側の水温計15の計測結果を取得する。
揚水側水位取得部514は、揚水側水位として、温水井戸11側の水位計16又は冷水井戸12側の水位計16の計測結果を取得する。
還水側水位取得部516は、還水側水位として、冷水井戸12側の水位計16又は温水井戸11側の水位計16の計測結果を取得する。
流量制御部512は、取得した還水温度に基づいて、流量調整装置22を制御することにより、流量FLを制御する。
例えば、流量制御部512は、取得した揚水側水位に基づいて、流量調整装置22を制御することにより、流量FLを制御する。
例えば、流量制御部512は、取得した還水側水位に基づいて、流量調整装置22を制御することにより、流量FLを制御する。
例えば、流量制御部512は、取得した還水温度に基づいて、補助流量調整装置33を制御することにより、補助熱供給設備30と機器AAとの間を流れる冷媒の流量を調整してもよい。
例えば、流量制御部512は、取得した揚水側水位に基づいて、補助流量調整装置33を制御することにより、補助熱供給設備30と機器AAとの間を流れる冷媒の流量を調整してもよい。
例えば、流量制御部512は、取得した還水側水位に基づいて、補助流量調整装置33を制御することにより、補助熱供給設備30と機器AAとの間を流れる冷媒の流量を調整してもよい。
熱源機制御部513は、取得した還水温度に基づいて、各熱源機31の起動及び停止を制御してもよい。
例えば、熱源機制御部513は、取得した揚水側水位に基づいて、各熱源機31の起動及び停止を制御してもよい。
例えば、熱源機制御部513は、取得した還水側水位に基づいて、各熱源機31の起動及び停止を制御してもよい。
例えば、熱源機制御部513は、複数の熱源機31の増減段制御を行ってもよい。
揚水流量制御部515は、取得した揚水側水位に基づいて、揚水井戸からの揚水流量を制御する。
還水流量制御部517は、取得した還水側水位に基づいて、還水井戸への還水流量を制御する。
(制御装置の動作)
本実施形態の制御装置50の動作の一例について説明する。
制御装置50の動作は、制御方法の実施形態に相当する。
制御装置50は、図6から図9に示す各ステップを実施する。
(還水温度制御の動作)
まず、還水温度制御の動作について説明する。
地中熱利用システム1を起動すると、図6に示すように、制御装置50は、機器AAが冷房運転時であるか否かを判定する(ST00)。
(冷房運転時の還水温度制御)
ST00において、冷房運転時であると判定された場合(ST00:Yes)、還水温度取得部511は、還水温度として、温水井戸11側の水温計15の計測結果を取得し、取得した還水温度が、熱源機31の起動を行うべき第一起動温度(例えば24℃)より高いか否かを判定する(ST01)。例えば、第一起動温度は、予め設定される設定値である。
ST01において、取得した還水温度が第一起動温度より高いと判定された場合(ST01:Yes)、熱源機制御部513は、複数の熱源機31のうち、起動可能な熱源機31(別熱源機)があるか否かを判定する(ST02)。
ST02において、起動可能な熱源機31があると判定された場合(ST02:Yes)、熱源機制御部513は、起動可能な熱源機31を起動(ST03)し、制御装置50は、ST01の実施に戻る。
例えば、ST03において、熱源機制御部513は、起動可能な熱源機31をまず1台(設定変更可)を起動する。起動可能な熱源機31が複数台ある場合は、ST01からST03を繰り返すことにより、熱源機制御部513は、増減段制御を行うことができる。その際、熱源機制御部513は、機器AAへ供給される熱量又は流量を見て、増減段制御を行ってもよい。
他方、流量制御部512は、後述するように、熱源井戸設備10の還水温度が予め設定された許容値内(予め設定された上限値以下)となるように、流量FLを制御し、熱源井戸設備10の負荷を抑制する。
ST02において、起動可能な熱源機31がないと判定された場合(ST02:No)、制御装置50は、機器AAの空調能力確保より帯水層LYの保護が優先されるべきか否かを判定する(ST04)。例えば、制御装置50は、利用者等が入力する指針に沿って、機器AAの空調能力確保より帯水層LYの保護が優先されるべきか否かを判定してもよい。
ST04において、帯水層LYの保護が優先されるべきと判定された場合(ST04:Yes)、流量制御部512は、流量FLの制御を行い(ST05)、制御装置50は、ST01の実施に戻る。
例えば、ST05において、流量制御部512は、バイパス弁223を開いて流量FLを小さくする制御を行ってもよい。この制御により、自己バイパスでの負荷低減が可能となり、還水温度の制御が可能となる。
さらに、ST05において、流量制御部512は、補助流量調整装置33を制御して、補助熱供給設備30と機器AAとの間を流れる熱媒体(冷熱媒体)の流量を大きくする制御を行ってもよい。
ST04において、機器AAの空調能力を確保すべきと判定された場合(ST04:No)、制御装置50は、地中熱利用システム1から機器AAへの熱供給を停止する(ST06)。その後、利用者等は、地中熱利用システム1に代わる他のシステムであって、機器AAの空調能力を確保できる他のシステムの利用を検討する。
ST01において、取得した還水温度が、第一起動温度より高くないと判定された場合(ST01:No)、還水温度取得部511は、取得した還水温度が、熱源機31の停止を行うべき第一停止温度(例えば20℃)より低いか否かを判定する(ST07)。例えば、第一停止温度は、予め設定される設定値である。
ここで、地中熱利用システム1が機器AAに対し冷房運転を行う際に、熱源機31の起動条件と停止条件との間にヒステリシスを持たせるため、第一停止温度は、第一起動温度より低く設定している。
ST07において、取得した還水温度が、第一停止温度より低いと判定されなかった場合(ST07:No)、制御装置50は、ST01の実施に戻る。
ST07において、取得した還水温度が、第一停止温度より低いと判定された場合(ST07:Yes)、熱源機制御部513は、複数の熱源機31のうち、(熱源井戸設備10に含まれる熱源機以外の熱源機であって)起動中の熱源機31があるか否かを判定する(ST08)。
ST08において、起動中の熱源機31があると判定された場合(ST08:Yes)、熱源機制御部513は、起動中の熱源機31を停止し(ST09)、制御装置50は、ST01の実施に戻る。
ST08において、起動中の熱源機31がないと判定された場合(ST08:No)、制御装置50は、ST01の実施に戻る。
ST00において、冷房運転時であると判定されなかった場合(ST00:No)、制御装置50は、機器AAが暖房運転時であるか否かを判定する(ST10)。
ST10において、暖房運転時であると判定されなかった場合(ST10:No)、制御装置50は、その他の制御として、熱源井戸設備10に、熱源井戸設備10への蓄冷熱運転又は蓄温熱運転を実施させる(ST11)。
(暖房運転時の還水温度制御)
ST10において、暖房運転時であると判定された場合(ST10:Yes)、図7に示すように、還水温度取得部511は、還水温度として、冷水井戸12側の水温計15の計測結果を取得し、取得した還水温度が、熱源機31の起動を行うべき第二起動温度(例えば8℃)より低いか否かを判定する(ST21)。例えば、第二起動温度は、予め設定される設定値である。
ST21において、取得した還水温度が第二起動温度より低いと判定された場合(ST21:Yes)、熱源機制御部513は、複数の熱源機31のうち、起動可能な熱源機31(別熱源機)があるか否かを判定する(ST22)。
ST22において、起動可能な熱源機31があると判定された場合(ST22:Yes)、熱源機制御部513は、起動可能な熱源機31を起動(ST23)し、制御装置50は、ST21の実施に戻る。
例えば、ST23において、熱源機制御部513は、起動可能な熱源機31をまず1台(設定変更可)を起動する。起動可能な熱源機31が複数台ある場合は、ST21からST23を繰り返すことにより、熱源機制御部513は、増減段制御を行うことができる。その際、熱源機制御部513は、機器AAへ供給される熱量又は流量を見て、増減段制御を行ってもよい。
他方、流量制御部512は、後述するように、熱源井戸設備10の還水温度が、予め設定された許容値内(予め設定された下限値以上)となるように、流量FLを制御し、熱源井戸設備10の負荷を抑制する。
ST22において、起動可能な熱源機31がないと判定された場合(ST22:No)、制御装置50は、機器AAの空調能力確保より帯水層LYの保護が優先されるべきか否かを判定する(ST24)。例えば、制御装置50は、利用者等が入力する指針に沿って、機器AAの空調能力確保より帯水層LYの保護が優先されるべきか否かを判定してもよい。
ST24において、帯水層LYの保護が優先されるべきと判定された場合(ST24:Yes)、流量制御部512は、流量FLの制御を行い(ST25)、制御装置50は、ST21の実施に戻る。
例えば、ST25において、流量制御部512は、バイパス弁223を開いて流量FLを小さくする制御を行ってもよい。この制御により、自己バイパスでの負荷低減が可能となり、還水温度の制御が可能となる。
さらに、ST25において、流量制御部512は、補助流量調整装置33を制御して、補助熱供給設備30と機器AAとの間を流れる熱媒体(温熱媒体)の流量を大きくする制御を行ってもよい。
ST24において、機器AAの空調能力を確保すべきと判定された場合(ST24:No)、制御装置50は、地中熱利用システム1から機器AAへの熱供給を停止する(ST26)。その後、利用者等は、地中熱利用システム1に代わる他のシステムであって、機器AAの空調能力を確保できる他のシステムの利用を検討する。
ST21において、取得した還水温度が、第二起動温度より低くないと判定された場合(ST21:No)、還水温度取得部511は、取得した還水温度が、熱源機31の停止を行うべき第二停止温度(例えば12℃)より高いか否かを判定する(ST27)。例えば、第二停止温度は、予め設定される設定値である。
ここで、地中熱利用システム1が機器AAに対し暖房運転を行う際に、熱源機31の起動条件と停止条件との間にヒステリシスを持たせるため、第二停止温度は、第二起動温度より高く設定している。
ST27において、取得した還水温度が、第二停止温度より高いと判定されなかった場合(ST27:No)、制御装置50は、ST21の実施に戻る。
ST27において、取得した還水温度が、第二停止温度より高いと判定された場合(ST27:Yes)、熱源機制御部513は、複数の熱源機31のうち(熱源井戸設備10に含まれる熱源機以外の熱源機であって)起動中の熱源機31があるか否かを判定する(ST28)。
ST28において、起動中の熱源機31があると判定された場合(ST28:Yes)、熱源機制御部513は、起動中の熱源機31を停止し(ST29)、制御装置50は、ST21の実施に戻る。
ST28において、起動中の熱源機31がないと判定された場合(ST28:No)、制御装置50は、ST21の実施に戻る。
(揚水井戸の水位制御の動作)
揚水井戸の水位制御の動作について説明する。
地中熱利用システム1を起動すると、図8に示すように、揚水側水位取得部514は、揚水側水位として、揚水井戸側の水位計16の計測結果を取得し、取得した揚水側水位が第一制限水位(例えば3m)より高いか否かを判定する(ST41)。例えば、第一制限水位は、予め設定される設定値である。
ここで、設定される第一制限水位は、この水位以下となった場合に揚水の流量を制限すべきであって、熱源機31を起動すべきである水位である。
なお、冷房運転時のこの水位制御において、揚水井戸とは、冷水井戸12であって、還水井戸とは、温水井戸11である。
他方、暖房運転時のこの水位制御において、揚水井戸とは、温水井戸11であって、還水井戸とは、冷水井戸12である。
ST41において、取得した揚水側水位が第一制限水位より高くないと判定(第一制限水位以下と判定)された場合(ST41:No)、熱源機制御部513は、複数の熱源機31のうち、起動可能な熱源機31(別熱源機)があるか否かを判定する(ST42)。
ST42において、起動可能な熱源機31があると判定された場合(ST42:Yes)、熱源機制御部513は、起動可能な熱源機31を起動(ST43)し、制御装置50は、ST41の実施に戻る。
例えば、ST43において、熱源機制御部513は、起動可能な熱源機31をまず1台(設定変更可)を起動する。起動可能な熱源機31が複数台ある場合は、ST41からST43を繰り返すことにより、熱源機制御部513は、増減段制御を行うことができる。その際、熱源機制御部513は、機器AAへ供給される熱量又は流量を見て、増減段制御を行ってもよい。
加えて、ST43において、揚水流量制御部515は、揚水井戸側の水中ポンプの能力に制限をかけたり、揚水井戸側の水中ポンプPPの動作を停止したりして、揚水井戸からの揚水流量を制御してもよい。
他方、流量制御部512は、熱源井戸設備10の還水温度が許容値内となるように、流量調整装置22を制御して流量FLを小さくし、熱源井戸設備10の負荷を抑制してもよい。さらに、流量制御部512は、補助流量調整装置33を制御して、補助熱供給設備30と機器AAとの間を流れる熱媒体の流量を大きくしてもよい。
ST41において、取得した揚水側水位が第一制限水位より高いと判定された場合(ST41:Yes)、取得した揚水側水位が、第一解除水位(例えば10m)より低いか否かを判定する(ST44)。例えば、第一解除水位は、予め設定される設定値である。
ここで、設定される第一解除水位は、この水位以上となった場合に揚水の流量制限を解除すべきであって、熱源機31を停止すべきである水位である。
また、熱源機31の起動条件と停止条件との間にヒステリシスを持たせるため、第一解除水位は、第一制限水位より高く設定している。
ST44において、取得した揚水側水位が、第一解除水位より低いと判定された場合(ST44:Yes)、揚水制限を解除すべきではないとして、制御装置50は、ST41の実施に戻る。
ST44において、取得した揚水側水位が、第一解除水位より低いと判定されなかった(第一解除水位以上と判定された)場合(ST44:No)、揚水制限を解除できる可能性があるとして、熱源機制御部513は、複数の熱源機31のうち(熱源井戸設備10に含まれる熱源機以外の熱源機であって)起動中の熱源機31があるか否かを判定する(ST45)。
ST45において、起動中の熱源機31があると判定された場合(ST45:Yes)、熱源機制御部513は、起動中の熱源機31を停止し(ST46)、制御装置50は、ST41の実施に戻る。その際、揚水流量制御部515は、揚水井戸側の水中ポンプPPの能力にかけた制限を解除したり、揚水井戸側の水中ポンプPPの動作を開始したりして、揚水井戸からの揚水流量を大きくするように制御してもよい。
他方、流量制御部512は、流量調整装置22を制御して流量FLを大きくし、補助流量調整装置33を制御して補助熱供給設備30と機器AAとの間を流れる熱媒体の流量を小さくしてもよい。
ST45において、起動中の熱源機31がないと判定された場合(ST45:No)、制御装置50は、ST41の実施に戻る。
ST42において、起動可能な熱源機31がないと判定された場合(ST42:No)、制御装置50は、地中熱利用システム1から機器AAへの熱供給を停止する(ST47)。その後、利用者等は、揚水井戸のスクリーンの目詰まりの除去等、揚水井戸側の各装置のメンテナンスを検討する。
(還水井戸の水位制御の動作)
還水井戸の水位制御の動作について説明する。
地中熱利用システム1を起動すると、図9に示すように、還水側水位取得部516は、還水側水位として、還水井戸側の水位計16の計測結果を取得し、取得した還水側水位が、第二制限水位(例えば25m)より低いか否かを判定する(ST61)。例えば、第二制限水位は、予め設定される設定値である。
ここで、設定される第二制限水位は、この水位以上となった場合に還水の流量を制限すべきであって、熱源機31を起動すべきである水位である。
なお、冷房運転時のこの水位制御において、還水井戸とは、温水井戸11であって、揚水井戸とは、冷水井戸12である。
他方、暖房運転時のこの水位制御において、還水井戸とは、冷水井戸12であって、揚水井戸とは、温水井戸11である。
ST61において、取得した還水側水位が第二制限水位より低くないと判定(第二制限水位以上と判定)された場合(ST61:No)、熱源機制御部513は、複数の熱源機31のうち、起動可能な熱源機31(別熱源機)があるか否かを判定する(ST62)。
ST62において、起動可能な熱源機31があると判定された場合(ST62:Yes)、熱源機制御部513は、起動可能な熱源機31を起動(ST63)し、制御装置50は、ST61の実施に戻る。
例えば、ST63において、熱源機制御部513は、起動可能な熱源機31をまず1台(設定変更可)を起動する。起動可能な熱源機31が複数台ある場合は、ST61からST63を繰り返すことにより、熱源機制御部513は、増減段制御を行うことができる。その際、熱源機制御部513は、機器AAへ供給される熱量又は流量を見て、増減段制御を行ってもよい。
加えて、ST63において、還水流量制御部517は、揚水井戸側の水中ポンプPPの能力に制限をかけたり、揚水井戸側の水中ポンプPPの動作を停止したりして、還水井戸への還水流量を制御してもよい。
他方、流量制御部512は、熱源井戸設備10の還水温度が許容値内となるように、流量調整装置22を制御して流量FLを小さくし、熱源井戸設備10の負荷を抑制してもよい。さらに、流量制御部512は、補助流量調整装置33を制御して、補助熱供給設備30と機器AAとの間を流れる熱媒体の流量を大きくしてもよい。
ST61において、取得した還水側水位が第二制限水位より低いと判定された場合(ST61:Yes)、取得した還水側水位が、第二解除水位(例えば21m)より高いか否かを判定する(ST64)。例えば、第二解除水位は、予め設定される設定値である。
ここで、設定される第二解除水位は、この水位以下となった場合に還水の流量制限を解除すべきであって、熱源機31を停止すべきである水位である。
また、熱源機31の起動条件と停止条件との間にヒステリシスを持たせるため、第二解除水位は、第二制限水位より低く設定している。
ST64において、取得した還水側水位が、第二解除水位より高いと判定された場合(ST64:Yes)、まだ、還水制限を解除すべきではないとして、制御装置50は、ST61の実施に戻る。
ST64において、取得した還水側水位が、第二解除水位より高いと判定されなかった(第二解除水位以下と判定された)場合(ST64:No)、還水制限を解除できる可能性があるとして、熱源機制御部513は、複数の熱源機31のうち(熱源井戸設備10に含まれる熱源機以外の熱源機であって)起動中の熱源機31があるか否かを判定する(ST65)。
ST65において、起動中の熱源機31があると判定された場合(ST65:Yes)、熱源機制御部513は、起動中の熱源機31を停止し(ST66)、制御装置50は、ST61の実施に戻る。その際、還水流量制御部517は、揚水井戸側の水中ポンプPPの能力にかけた制限を解除したり、揚水井戸側の水中ポンプPPの動作を開始したりして、還水井戸への還水流量を大きくするように制御してもよい。
他方、流量制御部512は、流量調整装置22を制御して流量FLを大きくし、補助流量調整装置33を制御して補助熱供給設備30と機器AAとの間を流れる熱媒体の流量を小さくしてもよい。
ST65において、起動中の熱源機31がないと判定された場合(ST65:No)、制御装置50は、ST61の実施に戻る。
ST62において、起動可能な熱源機31がないと判定された場合(ST62:No)、制御装置50は、地中熱利用システム1から機器AAへの熱供給を停止する(ST67)。その後、利用者等は、還水井戸のスクリーンの目詰まりの除去等、還水井戸側の各装置のメンテナンスを検討する。
(作用及び効果)
本実施形態によれば、制御装置50は、還水温度に基づいて流量FLを制御している。
これにより、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量が大きい場合において、機器AAから熱源井戸設備10への排熱を制限することができる。
このため、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸に戻すことができる。
したがって、制御装置50は、地中環境に影響を与えにくい。
比較例として、特許文献1に開示された地中熱利用システムでは、揚水井戸から還水井戸への流量を制御することにより還水温度を制御している。このような比較例の地中熱利用システムでは、機器から帯水層への排熱量が同じ場合、揚水温度と注水温度との温度差は、揚水温度と設定した還水温度とによって決まるため流量のみ可変値となる。
このため、比較例の地中熱利用システムでは、揚水量は井戸の性能によって上限があるため、機器が要求する負荷熱量が大きい場合、揚水量を最大にしても還水温度が成り行きとなって上限値(下限値)を超えてしまう。
また、比較例の地中熱利用システムでは、夏期や冬期の終わり頃には、前の季節で蓄えた熱が消費されてしまい、地下水温度は初期地下水温度に近づいてしまい、利用可能な温度差が小さくなる。このため、機器が高負荷である時に還水温度が上限値(下限値)を超えやすくなる。
他方、地中熱利用システムでは、還水温度は、帯水層の水質に変化を与えにくい温度とすること望まれ、例えば、還水温度は、微生物群集構造等に変化を与えにくい温度とすることが望まれる。
しかし、比較例の地中熱利用システムでは、還水温度が上限値(下限値)を超えることがあるため、帯水層の水質に変化を与えやすい。
これに対し、制御装置50は、上述のとおり還水温度に基づいて流量FLを制御しているので、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸に戻すことができる。
したがって、制御装置50は、帯水層の水質に変化を与えにくい。
本実施形態によれば、制御装置50は、還水温度に基づいて、熱源機31の起動及び停止を制御するため、機器AAが要求する負荷熱量に応じて、熱源機31を起動及び停止することができる。
これにより、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量が大きい場合において、機器AAが要求する負荷熱量を熱源井戸設備10と補助熱供給設備30とに分担させることができる。
このため、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸に戻すことができる。
したがって、制御装置50は、地中環境に影響を与えにくい。
例えば、制御装置50は、還水温度に基づいて、熱源機31の起動及び停止を制御することにより、図10に示すように、機器AAが要求する負荷熱量を熱源井戸設備10と補助熱供給設備30とに分担させることができる。
これにより、制御装置50は、基本的には高効率な熱源井戸設備10を運用し、揚水量を最大にしても還水温度が上限値を超える場合には、熱源井戸設備10とは別の熱源機31を起動し、負荷配分することで帯水層LYへの排熱量を制御(制限)できる。
このため、制御装置50は、上述のとおり還水温度に基づいて、熱源機31の起動及び停止を制御することにより、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸に戻すことができる。
したがって、制御装置50は、帯水層の水質に変化を与えにくい。
本実施形態によれば、地中熱利用システム1が機器AAに対し冷房運転を行う際に、熱源機31の停止を行うべき第一停止温度が、熱源機31の起動を行うべき第一起動温度より低いため、制御装置50は、熱源機31の起動条件と停止条件とにヒステリシスを持たすことができる。
例えば、制御装置50は、図11に示すように、熱源機31の起動条件と停止条件とにヒステリシスを持たすことができる。
これにより、制御装置50は、例えば、熱源機31の起動と停止との発振動作を抑制できる。
したがって、制御装置50は、熱源機31の動作を安定させることができる。
本実施形態によれば、地中熱利用システム1が機器AAに対し暖房運転を行う際に、熱源機31の停止を行うべき第二停止温度が、熱源機31の起動を行うべき第二起動温度より高いため、制御装置50は、熱源機31の起動条件と停止条件とにヒステリシスを持たすことができる。
これにより、制御装置50は、例えば、熱源機31の起動と停止との発振動作を抑制できる。
したがって、制御装置50は、熱源機31の動作を安定させることができる。
本実施形態によれば、熱源機制御部513は、増減段制御を行うことにより、機器AAが要求する負荷熱量のうち、補助熱供給設備が分担する負荷熱量に応じた台数分の熱源機31を起動することができる。
したがって、制御装置50は、複数の熱源機31を効率的に利用することができる。
本実施形態によれば、揚水流量制御部515は、揚水側水位に基づいて揚水流量を制御している。
これにより、制御装置50は、例えば、揚水井戸のスクリーンの目詰まり等に起因する揚水井戸の水位低下といった、揚水井戸の水位変動を制限することができる。
このため、制御装置50は、例えば、揚水井戸の水中ポンプPPの空運転による故障や揚水井戸の目詰まり進行を抑えることができる。
したがって、制御装置50は、地中熱利用システム1の長期運用を可能にする。
本実施形態によれば、熱源機制御部513は、揚水側水位に基づいて熱源機31の起動及び停止を制御する。
これにより、制御装置50は、揚水側水位に基づいて、機器AAが要求する負荷熱量を補助できる。
このため、揚水側水位の維持のために熱源井戸設備10だけで機器AAが要求する負荷熱量を負担できない場合であっても、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量を熱源井戸設備10と補助熱供給設備30とに分担させることができる。
したがって、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量を供給できるように、地中熱利用システム1を制御することができる。
比較例として、特許文献1に開示された地中熱利用システムでは、熱源井戸の性能以上の揚水量で汲み上げると、揚水側の水位低下が大きくなり水中ポンプPPの空運転や揚水側のスクリーンを通過する流速増大による目詰まりの進行等が起こることがある。
例えば、熱源井戸構築時に揚水試験等で揚水量の上限を定めているが、スクリーン目詰まり等の経年劣化により、同じ揚水量でも水位変動が大きくなる場合があるため、水位基準による揚水量の制限と別熱源の活用が望まれる。
他方、例えば、基本的には高効率な熱源井戸設備10を運用し、揚水側の水位低下が設定値を超えた場合に、制御装置50は、揚水流量を制御するとともに、熱源井戸設備10とは別の熱源機31を起動し、負荷配分することができる。
したがって、制御装置50によれば、揚水側水位に基づいて揚水量の制限と別熱源の活用とを実現できる。
本実施形態によれば、揚水の流量制限を解除すべきであって、熱源機31を停止すべきである第一解除水位は、揚水の流量を制限すべきであって、熱源機31を起動すべきである第一制限水位より高いため、制御装置50は、熱源機31の起動条件と停止条件とにヒステリシスを持たすことができる。
例えば、制御装置50は、図12に示すように、熱源機31の起動条件と停止条件とにヒステリシスを持たすことができる。
これにより、制御装置50は、例えば、熱源機31の起動と停止との発振動作を抑制できる。
したがって、制御装置50は、熱源機31の動作を安定させることができる。
本実施形態によれば、揚水流量制御部515は、還水側水位に基づいて還水流量を制御している。
これにより、制御装置50は、例えば、還水井戸のスクリーンの目詰まり等に起因する還水井戸の水位上昇といった、還水井戸の水位変動を制限することができる。
このため、制御装置50は、例えば、還水井戸の目詰まり進行を抑えることができる。
したがって、制御装置50は、地中熱利用システム1の長期運用を可能にする。
本実施形態によれば、熱源機制御部513は、還水側水位に基づいて熱源機31の起動及び停止を制御する。
これにより、制御装置50は、還水側水位に基づいて、機器AAが要求する負荷熱量を補助できる。
このため、還水側水位の維持のために熱源井戸設備10だけで機器AAが要求する負荷熱量を負担できない場合であっても、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量を熱源井戸設備10と補助熱供給設備30とに分担させることができる。
したがって、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量を供給できるように、地中熱利用システム1を制御することができる。
比較例として、特許文献1に開示された地中熱利用システムでは、熱源井戸の性能以上の還水量で注水すると、還水井戸の水位上昇が大きくなり還水井戸のスクリーンを通過する流速増大による目詰まりの進行等が起こることがある。
例えば、熱源井戸構築時に還水試験等で還水量の上限を定めているが、スクリーン目詰まり等の経年劣化により、同じ還水量でも水位変動が大きくなる場合があるため、水位基準による還水量の制限と別熱源の活用が望まれる。
他方、例えば、基本的には高効率な熱源井戸設備10を運用し、還水井戸の水位上昇が設定値を超えた場合に、制御装置50は、還水流量を制御するとともに、熱源井戸設備10とは別の熱源機31を起動し、負荷配分することができる。
したがって、制御装置50によれば、還水側水位に基づいて還水量の制限と別熱源の活用とを実現できる。
本実施形態によれば、還水の流量制限を解除すべきであって、熱源機31を停止すべきである第二解除水位は、還水の流量を制限すべきであって、熱源機31を起動すべきである第二制限水位より低いため、制御装置50は、熱源機31の起動条件と停止条件とにヒステリシスを持たすことができる。
これにより、制御装置50は、例えば、熱源機31の起動と停止との発振動作を抑制できる。
したがって、制御装置50は、熱源機31の動作を安定させることができる。
本実施形態によれば、制御装置50は、熱源井戸設備10と補助熱供給設備30を併用している。
このため、熱源井戸設備10が帯水層LYを天然の蓄熱槽と見立てた設備であり、自然を利用するため不測の事態が起こる可能性があるのに対し、制御装置50によれば、補助熱供給設備30が熱源井戸設備10のバックアップになる。
本実施形態の制御装置50によれば、還水温度管理の自動制御がしやすいため、ユーザー側の管理が容易となり、地中熱利用がしやすい汎用的なシステムを構築することができる。
<変形例>
上述の実施形態の一例では、制御装置50は、還水温度に基づいて流量FLの制御と、熱源機31の起動及び停止の制御との両方を行っているが、還水温度を制御できるなら、どのように制御してもよい。
変形例として、制御装置50は、還水温度を制御できるなら、還水温度に基づいて流量FLの制御と、熱源機31の起動及び停止の制御との制御のうち、少なくとも一方を制御してもよい。その際、地中熱利用システム1は、流量調整装置22と補助熱供給設備30との構成のうち、少なくとも一方を備えてもよい。
上述の実施形態の一例では、補助熱供給設備30は、複数の熱源機31を備えるが、機器AAに対して熱源井戸設備10が行う温熱供給及び冷熱供給の少なくとも一方を補助できるなら、どのような装置を含んでもよい。
変形例として、補助熱供給設備30は、複数の熱源機31に代えて、一台の熱源機31を備えてもよい。
他の変形例として、補助熱供給設備30は、複数の熱源機31に代えて又は加えて、冷却塔を備えてもよい。
上述の実施形態の一例では、補助熱供給設備30は、複数の熱源機31を備えるが、機器AAに対して熱源井戸設備10が行う温熱供給及び冷熱供給の少なくとも一方を補助できるなら、どのような装置を含んでもよい。
変形例として、補助熱供給設備30は、複数の熱源機31に代えて、一台の熱源機31を備えてもよい。
他の変形例として、補助熱供給設備30は、複数の熱源機31に代えて又は加えて、冷却塔を備えてもよい。
上述の実施形態の一例では、地中熱利用回路20は、ヒートポンプ21を備えるが、熱交換器14と機器AAとの間で行われる熱収受の仲介及び制御を行うことができるなら、どのように構成されてもよい。
変形例として、地中熱利用回路20は、流量調整装置22と、主配管23とを備え、ヒートポンプ21を備えなくてもよい。その際、流量調整装置22は、熱交換器14の機器AA側から機器AAへ直接流れる熱媒体の流量を調整してもよい。
上述の実施形態の一例では、還水温度の上限値(下限値)が予め設定されているが、地中環境に影響を与えにくい還水温度に制御できるなら、どのように設定されてもよい。
変形例として、還水温度の上限値(下限値)は、地中熱利用システム1が設置される地域の初期地下水温度に依存するため、制御装置50において、還水温度の上限値(下限値)は、特に限定されず、適宜設定可能なものに更新されてもよい。
上述の実施形態の一例では、流量制御部512は、バイパス弁223を制御しているが、流量FLを制御できるなら、どのような制御を行ってもよい。
変形例として、バイパス弁223の制御に加え又はバイパス弁223の制御に代えて、流量制御部512は、ポンプ221のインバータ制御や電動弁222の開度制御を行うことにより、流量FLを制御してもよい。
さらに、流量制御部512は、流量調整装置22に対する制御と同様に、補助流量調整装置33のバイパス弁の開度制御や補助流量調整装置33のポンプのインバータ制御や補助流量調整装置33の電動弁の開度制御を行って、補助熱供給設備30から機器AAへ流れる媒体の流量を調整してもよい。
なお、上述の各実施形態においては、制御装置50の各種機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各種処理を行うものとしている。ここで、コンピュータシステムのCPU51の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信線等によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
<その他の実施形態>
以上、本開示の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として示したものであり、本開示の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、本開示の範囲や要旨に含まれると同様に、本開示の範囲とその均等の範囲に含まれるものとする。
<付記>
上述の実施形態に記載の制御装置50、地中熱利用システム1、制御方法、及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
(1)第1の態様に係る制御装置50は、揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)と、還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)と、前記揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)から前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)へ延びる井戸側配管13と、前記井戸側配管13の途中に設けられている熱交換器14と、を備える熱源井戸設備10と、前記熱交換器14と機器AAとの間に設けられている地中熱利用回路20と、を備える地中熱利用システム1の前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)への還水温度を取得する還水温度取得部511と、前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路20から前記機器AAへ流れる冷媒の流量FLを制御する流量制御部512と、を備える。
本態様によれば、制御装置50は、還水温度に基づいて流量FLを制御している。
これにより、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量が大きい場合において、機器AAから熱源井戸設備10への排熱を制限することができる。
このため、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)に戻すことができる。
したがって、制御装置50は、地中環境に影響を与えにくい。
(2)第2の態様に係る制御装置50は、前記地中熱利用回路20と並列に前記機器AAに設けられていて熱源機31を備える補助熱供給設備30をさらに備え、前記還水温度に基づいて、前記熱源機31の起動及び停止を制御する熱源機制御部513をさらに備える(1)の制御装置50である。
本態様によれば、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量に応じて、熱源機31を起動及び停止することができる。
これにより、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量が大きい場合において、機器AAが要求する負荷熱量を熱源井戸設備10と補助熱供給設備30とに分担させることができる。
このため、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)に戻すことができる。
したがって、制御装置50は、地中環境に影響を与えにくい。
(3)第3の態様に係る制御装置50は、前記地中熱利用システム1が前記機器AAに対し冷房運転を行う際に、前記停止を行うべき第一停止温度が、前記起動を行うべき第一起動温度より低い(2)の制御装置50である。
本態様によれば、制御装置50は、熱源機31の起動条件と停止条件とにヒステリシスを持たすことができる。
これにより、制御装置50は、例えば、熱源機31の起動と停止との発振動作を抑制できる。
したがって、制御装置50は、熱源機31の動作を安定させることができる。
(4)第4の態様に係る制御装置50は、前記地中熱利用システムが前記機器AAに対し暖房運転を行う際に、前記停止を行うべき第二停止温度が、前記起動を行うべき第二起動温度より高い(2)又は(3)の制御装置50である。
本態様によれば、機器AAの起動条件と停止条件とにヒステリシスを持たすことができる。
これにより、制御装置50は、例えば、機器AAの起動と停止との発振動作を抑制できる。
したがって、制御装置50は、熱源機31の動作を安定させることができる。
(5)第5の態様に係る制御装置50は、前記熱源機31が、複数の熱源機31を備え、前記熱源機制御部513が、前記複数の熱源機31の増減段制御を行う(2)から(4)のいずれか一つの制御装置50である。
本態様によれば、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量のうち、補助熱供給設備30が分担する負荷熱量に応じた台数分の熱源機31を起動することができる。
したがって、制御装置50は、複数の熱源機31を効率的に利用することができる、
(6)第6の態様に係る制御装置50は、前記揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)の水位である揚水側水位を取得する揚水側水位取得部514と、前記揚水側水位に基づいて、前記揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)からの揚水流量を制御する揚水流量制御部515と、をさらに備える(1)の制御装置50である。
本態様によれば、制御装置50は、揚水側水位に基づいて揚水流量を制御している。
これにより、制御装置50は、例えば、揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)のスクリーンの目詰まり等に起因する揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)の水位低下といった、揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)の水位変動を制限することができる。
このため、制御装置50は、例えば、揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)の水中ポンプPPの空運転による故障や揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)の目詰まり進行を抑えることができる。
したがって、制御装置50は、地中熱利用システム1の長期運用を可能にする。
(7)第7の態様に係る制御装置50は、前記地中熱利用システムが、前記地中熱利用回路20と並列に前記機器に設けられていて熱源機31を備える補助熱供給設備30をさらに備え、前記揚水側水位に基づいて、前記熱源機31の起動及び停止を制御する熱源機制御部513をさらに備える(6)の制御装置50である。
本態様によれば、制御装置50は、揚水側水位に基づいて、機器AAが要求する負荷熱量を補助できる。
このため、揚水側水位の維持のために熱源井戸設備10だけで機器AAが要求する負荷熱量を負担できない場合であっても、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量を熱源井戸設備10と補助熱供給設備30とに分担させることができる。
したがって、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量を供給できるように、地中熱利用システム1を制御することができる。
(8)第8の態様に係る制御装置50は、前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)の水位である還水側水位を取得する還水側水位取得部516と、前記還水側水位に基づいて、前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)への還水流量を制御する還水流量制御部517と、をさらに備える(1)の制御装置50である。
本態様によれば、揚水流量制御部515は、還水側水位に基づいて還水流量を制御している。
これにより、制御装置50は、例えば、還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)のスクリーンの目詰まり等に起因する還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)の水位上昇といった、還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)の水位変動を制限することができる。
このため、制御装置50は、例えば、還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)の目詰まり進行を抑えることができる。
したがって、制御装置50は、地中熱利用システム1の長期運用を可能にする。
(9)第9の態様に係る制御装置50は、前記地中熱利用システム1が、前記地中熱利用回路20と並列に前記機器AAに設けられていて熱源機31を備える補助熱供給設備30をさらに備え、前記還水側水位に基づいて、前記熱源機31の起動及び停止を制御する熱源機制御部513をさらに備える(8)の制御装置50である。
本態様によれば、制御装置50は、還水側水位に基づいて、機器AAが要求する負荷熱量を補助できる。
これにより、還水側水位の維持のために熱源井戸設備10だけで機器AAが要求する負荷熱量を負担できない場合であっても、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量を熱源井戸設備10と補助熱供給設備30とに分担させることができる。
したがって、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量を供給できるように、地中熱利用システム1を制御することができる。
(10)第10の態様に係る制御装置50は、揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)と、還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)と、前記揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)から前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)へ延びる井戸側配管13と、前記井戸側配管13の途中に設けられている熱交換器14と、を備える熱源井戸設備10と、前記熱交換器14と機器AAとの間に設けられている地中熱利用回路20と、前記地中熱利用回路20と並列に前記機器に設けられていて熱源機31を備える補助熱供給設備30と、を備える地中熱利用システム1の前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)への還水温度を取得する還水温度取得部511と、前記還水温度に基づいて、前記熱源機31の起動及び停止を制御する熱源機制御部513と、備える。
本態様によれば、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量に応じて、熱源機31を起動及び停止することができる。
これにより、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量が大きい場合において、機器AAが要求する負荷熱量を熱源井戸設備10と補助熱供給設備30とに分担させることができる。
このため、制御装置50は、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)に戻すことができる。
したがって、制御装置50は、地中環境に影響を与えにくい。
(11)第11の態様に係る地中熱利用システム1は、(1)から(10)のいずれか一つの制御装置50と、前記熱源井戸設備10と、前記地中熱利用回路20を備える。
本態様によれば、地中熱利用システム1は、還水温度に基づいて流量FLを制御している。
これにより、地中熱利用システム1は、機器AAが要求する負荷熱量が大きい場合において、機器AAから熱源井戸設備10への排熱を制限することができる。
このため、地中熱利用システム1は、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)に戻すことができる。
したがって、地中熱利用システム1は、地中環境に影響を与えにくい。
(12)第12の態様に係る制御方法は、揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)と、還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)と、前記揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)から前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)へ延びる井戸側配管13と、前記井戸側配管13の途中に設けられている熱交換器14と、を備える熱源井戸設備10と、前記熱交換器14と機器AAとの間に設けられている地中熱利用回路20と、を備える地中熱利用システム1の前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)への還水温度を取得し、前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路20から前記機器AAへ流れる冷媒の流量FLを制御する。
本態様によれば、制御方法は、還水温度に基づいて流量FLを制御している。
これにより、制御方法は、機器AAが要求する負荷熱量が大きい場合において、機器AAから熱源井戸設備10への排熱を制限することができる。
このため、制御方法は、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)に戻すことができる。
したがって、制御方法は、地中環境に影響を与えにくい。
(13)第13の態様に係る制御方法は、揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)と、還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)と、前記揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)から前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)へ延びる井戸側配管13と、前記井戸側配管13の途中に設けられている熱交換器14と、を備える熱源井戸設備10と、前記熱交換器14と機器AAとの間に設けられている地中熱利用回路20と、前記地中熱利用回路20と並列に前記機器AAに設けられていて熱源機31を備える補助熱供給設備30と、を備える地中熱利用システム1の前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)への還水温度を取得し、前記還水温度に基づいて、前記熱源機31の起動及び停止を制御する。
本態様によれば、制御方法は、機器AAが要求する負荷熱量に応じて、熱源機31を起動及び停止することができる。
これにより、制御方法は、機器AAが要求する負荷熱量が大きい場合において、機器AAが要求する負荷熱量を熱源井戸設備10と補助熱供給設備30とに分担させることができる。
このため、制御方法は、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)に戻すことができる。
したがって、制御方法は、地中環境に影響を与えにくい。
(14)第14の態様に係るプログラムは、コンピュータに、揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)と、還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)と、前記揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)から前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)へ延びる井戸側配管13と、前記井戸側配管13の途中に設けられている熱交換器14と、を備える熱源井戸設備10と、前記熱交換器14と機器AAとの間に設けられている地中熱利用回路20と、を備える地中熱利用システム1の前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)への還水温度を取得し、前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路20から前記機器AAへ流れる冷媒の流量FLを制御する、ことを実行させる。
本態様によれば、プログラムは、還水温度に基づいて流量FLを制御している。
これにより、プログラムは、機器AAが要求する負荷熱量が大きい場合において、機器AAから熱源井戸設備10への排熱を制限することができる。
このため、プログラムは、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)に戻すことができる。
したがって、プログラムは、地中環境に影響を与えにくい。
(15)第15の態様に係るプログラムは、コンピュータに、揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)と、還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)と、前記揚水井戸(冷水井戸12又は温水井戸11)から前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)へ延びる井戸側配管13と、前記井戸側配管13の途中に設けられている熱交換器14と、を備える熱源井戸設備10と、前記熱交換器14と機器AAとの間に設けられている地中熱利用回路20と、前記地中熱利用回路20と並列に前記機器AAに設けられていて熱源機31を備える補助熱供給設備30と、を備える地中熱利用システム1の前記還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)への還水温度を取得し、前記還水温度に基づいて、前記熱源機の起動及び停止を制御する、ことを実行させる。
本態様によれば、プログラムは、機器AAが要求する負荷熱量に応じて、熱源機31を起動及び停止することができる。
これにより、プログラムは、機器AAが要求する負荷熱量が大きい場合において、機器AAが要求する負荷熱量を熱源井戸設備10と補助熱供給設備30とに分担させることができる。
このため、プログラムは、機器AAが要求する負荷熱量にかかわらず、地中環境に影響を与えにくい温度に地下水の温度を調整して還水井戸(温水井戸11又は冷水井戸12)に戻すことができる。
したがって、プログラムは、地中環境に影響を与えにくい。
1 地中熱利用システム
10 熱源井戸設備
11 温水井戸(還水井戸又は揚水井戸)
12 冷水井戸(揚水井戸又は還水井戸)
13 井戸側配管
14 熱交換器
15 水温計
16 水位計
20 地中熱利用回路
21 ヒートポンプ
22 流量調整装置
23 主配管
30 補助熱供給設備
31 熱源機
32 補助配管
33 補助流量調整装置
50 制御装置
51 CPU
52 メモリ
53 通信インタフェース
54 記録媒体
131 第一端
132 第二端
221 ポンプ
222 電動弁
223 バイパス弁
511 還水温度取得部
512 流量制御部
513 熱源機制御部
514 揚水側水位取得部
515 揚水流量制御部
516 還水側水位取得部
517 還水流量制御部
AA 機器
FL 流量
LY 帯水層
PP 水中ポンプ
VA 注水弁
VB 逆止弁

Claims (15)

  1. 揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、前記地中熱利用回路と並列に前記機器に設けられていて熱源機を備える補助熱供給設備と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得する還水温度取得部と、
    前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御する流量制御部と、
    前記還水温度に基づいて、前記熱源機の起動及び停止を制御する熱源機制御部と、
    を備える
    御装置。
  2. 前記地中熱利用システムが前記機器に対し冷房運転を行う際に、前記停止を行うべき第一停止温度が、前記起動を行うべき第一起動温度より低い
    請求項に記載の制御装置。
  3. 前記地中熱利用システムが前記機器に対し暖房運転を行う際に、前記停止を行うべき第二停止温度が、前記起動を行うべき第二起動温度より高い
    請求項に記載の制御装置。
  4. 前記熱源機が複数の熱源機を備え、
    前記熱源機制御部が、前記複数の熱源機の増減段制御を行う
    請求項に記載の制御装置。
  5. 揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得する還水温度取得部と、
    前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御する流量制御部と、
    を備え、
    前記揚水井戸の水位である揚水側水位を取得する揚水側水位取得部と、
    前記揚水側水位に基づいて、前記揚水井戸からの揚水流量を制御する揚水流量制御部と、
    をさらに備える
    御装置。
  6. 前記地中熱利用システムが、前記地中熱利用回路と並列に前記機器に設けられていて熱源機を備える補助熱供給設備をさらに備え、
    前記揚水側水位に基づいて、前記熱源機の起動及び停止を制御する熱源機制御部をさらに備える
    請求項に記載の制御装置。
  7. 揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得する還水温度取得部と、
    前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御する流量制御部と、
    を備え、
    前記還水井戸の水位である還水側水位を取得する還水側水位取得部と、
    前記還水側水位に基づいて、前記還水井戸への還水流量を制御する還水流量制御部と、
    をさらに備える
    御装置。
  8. 前記地中熱利用システムが、前記地中熱利用回路と並列に前記機器に設けられていて熱源機を備える補助熱供給設備をさらに備え、
    前記還水側水位に基づいて、前記熱源機の起動及び停止を制御する熱源機制御部をさらに備える
    請求項に記載の制御装置。
  9. 請求項1からのいずれか一項に記載の制御装置と、
    前記熱源井戸設備と、
    前記地中熱利用回路と、
    を備える
    地中熱利用システム。
  10. 揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、前記地中熱利用回路と並列に前記機器に設けられていて熱源機を備える補助熱供給設備と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得し、
    前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御し、
    前記還水温度に基づいて、前記熱源機の起動及び停止を制御する
    制御方法。
  11. 揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得し、
    前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御し、
    前記揚水井戸の水位である揚水側水位を取得し、
    前記揚水側水位に基づいて、前記揚水井戸からの揚水流量を制御する
    制御方法。
  12. 揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得し、
    前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御し、
    前記還水井戸の水位である還水側水位を取得し、
    前記還水側水位に基づいて、前記還水井戸への還水流量を制御する
    制御方法。
  13. コンピュータに、
    揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、前記地中熱利用回路と並列に前記機器に設けられていて熱源機を備える補助熱供給設備と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得し、
    前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御し、
    前記還水温度に基づいて、前記熱源機の起動及び停止を制御する、
    ことを実行させる
    プログラム。
  14. コンピュータに、
    揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得し、
    前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御し、
    前記揚水井戸の水位である揚水側水位を取得し、
    前記揚水側水位に基づいて、前記揚水井戸からの揚水流量を制御する
    ことを実行させる
    プログラム。
  15. コンピュータに、
    揚水井戸と、還水井戸と、前記揚水井戸から前記還水井戸へ延びる井戸側配管と、前記井戸側配管の途中に設けられている熱交換器と、を備える熱源井戸設備と、前記熱交換器と機器との間に設けられている地中熱利用回路と、を備える地中熱利用システムの前記還水井戸への還水温度を取得し、
    前記還水温度に基づいて、前記地中熱利用回路から前記機器へ流れる冷媒の流量を制御し、
    前記還水井戸の水位である還水側水位を取得し、
    前記還水側水位に基づいて、前記還水井戸への還水流量を制御する
    ことを実行させる
    プログラム。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011021804A (ja) 2009-07-15 2011-02-03 Tatsuzo Ooka 地下水熱交換方法及び地下水熱交換装置
JP2018173257A (ja) 2017-03-31 2018-11-08 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 地中熱利用システム及び地中熱利用方法
JP2020026933A (ja) 2018-08-14 2020-02-20 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 地中熱利用システム及び地中熱利用システムの運転方法
JP2020173080A (ja) 2019-04-12 2020-10-22 ゼネラルヒートポンプ工業株式会社 熱交換ユニット及び地下水利用システム
CN113466284A (zh) 2021-06-11 2021-10-01 中核坤华能源发展有限公司 一种直接冷凝式地热流体汽液比例测量系统
JP2022077246A (ja) 2020-11-11 2022-05-23 サンポット株式会社 採熱システム
JP2022167090A (ja) 2021-04-22 2022-11-04 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 地中熱利用システム、制御装置、制御方法、プログラム
WO2022234705A1 (ja) 2021-05-06 2022-11-10 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 地中熱利用システム、制御装置、制御方法、プログラム
WO2022234706A1 (ja) 2021-05-06 2022-11-10 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 計算装置、計算方法、プログラム、制御装置、制御方法、制御プログラム
JP2022172641A (ja) 2021-05-06 2022-11-17 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 地中熱利用システム、制御装置、制御方法、プログラム
JP2023149312A (ja) 2022-03-31 2023-10-13 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 制御装置、地中熱利用システム、制御方法、及びプログラム

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011021804A (ja) 2009-07-15 2011-02-03 Tatsuzo Ooka 地下水熱交換方法及び地下水熱交換装置
JP2018173257A (ja) 2017-03-31 2018-11-08 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 地中熱利用システム及び地中熱利用方法
JP2020026933A (ja) 2018-08-14 2020-02-20 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 地中熱利用システム及び地中熱利用システムの運転方法
JP2020173080A (ja) 2019-04-12 2020-10-22 ゼネラルヒートポンプ工業株式会社 熱交換ユニット及び地下水利用システム
JP2022077246A (ja) 2020-11-11 2022-05-23 サンポット株式会社 採熱システム
JP2022167090A (ja) 2021-04-22 2022-11-04 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 地中熱利用システム、制御装置、制御方法、プログラム
WO2022234705A1 (ja) 2021-05-06 2022-11-10 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 地中熱利用システム、制御装置、制御方法、プログラム
WO2022234706A1 (ja) 2021-05-06 2022-11-10 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 計算装置、計算方法、プログラム、制御装置、制御方法、制御プログラム
JP2022172656A (ja) 2021-05-06 2022-11-17 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 地中熱利用システム、制御装置、制御方法、プログラム
JP2022172641A (ja) 2021-05-06 2022-11-17 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 地中熱利用システム、制御装置、制御方法、プログラム
JP2022172642A (ja) 2021-05-06 2022-11-17 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 計算装置、計算方法、プログラム、制御装置、制御方法、制御プログラム
CN113466284A (zh) 2021-06-11 2021-10-01 中核坤华能源发展有限公司 一种直接冷凝式地热流体汽液比例测量系统
JP2023149312A (ja) 2022-03-31 2023-10-13 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 制御装置、地中熱利用システム、制御方法、及びプログラム

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