JPH01269836A - 集中冷暖房システムにおける個別負荷独立制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、コージェネレーション（熱併給発電）地域
冷暖房システムにおける個々の端末機器をそれぞれ独立
に制御することにより、システム全体としてエネルギー
の節減を図るようにした集中冷暖房システムにおける個
別負荷独立制御方法に関する。

［従来の技術］ 最近、コージェネレーション（熱併給発電）システムま
たはハイブリッド地域冷暖房システムが法制化され、集
合住宅等に熱エネルギーの供給が可能になった。このよ
うな大規模な熱供給システムにおいては、極力その損失
を少なくし、システムの効率を高めることが最も重要で
ある。システムの末端の個別負荷としては、冷房器、暖
房器。

給湯器等であるが、高層の集合住宅または集合住宅群を
考えたとき、これらの機器は全て同時には稼動していな
いし、時間帯によっでは殆んど稼動しない場合もある。

従来のシステムでは、シーズン中は全ての機器な動作待
ちの状態にしておき、使用者がファンあるいはバルブを
作動させればそれらの機器か動作するようになっている
。即ち、全ての個別機器に常時通水して、冷暖房のエネ
ルギーが得られるようにしているのが通例である。その
ために送水元の中央ステーションにおける送水ポンプは
常に全負荷運転の状態であり、末端でのエネルギーの使
用量が少なければ循環によるエネルギーの損失もそれだ
け大きいものとなっている。

もし、これが不使用機器にはある閾値以下の水流のみを
供給するとすれば、送水あるいは送湯量はある時間帯に
おいては何分の−かに減少させることが可能になり、駆
動ポンプの電力量および送水によるエネルギーの損失は
減少する筈である。特に、最近はサイリスタによりモー
タの可変速駆動か容易となっているので、ポンプの回転
を無段階制御すれば、エネルギーの節約量は非常に大き
いものとなる。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来の集中冷暖房システムにおいては、 ■不使用中の機器にも通水または通湯している。もしこ
れを停止するとすれば、個々の使用者が各機器のバルブ
を回して停止状態にしなければならない。

■使用中の機器が非常に少ない状態においても、中央ス
テーションのポンプは常に一定の回転数で回転駆動して
いる。

■中央ステーションの設備容量の大幅な低減はできない
。

等の問題を有していた。

この発明は、このような欠点を解消し、エネルギー損失
を大幅に低減させるコーシエネレーションシステムにお
ける簡易な個別負荷独立制御方式を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明では、コージェネレーション（熱併給発電）シ
ステムまたは大規模地域冷暖房システムにおいて、　末
端の個々の端末負荷毎に温度によって流量が変化する温
度感応型流量制御弁を設け、上記側々の端末負荷をそれ
ぞれ独立して制御するようにして全体としてシステムの
エネルギーを節減するようにしたことを特徴とする集中
冷暖房システムにおける個別負荷独立制御方法である。

［実　施　例］ 以下、図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。第２
図は、暖房器のファンコイルユニット２の模式図で、放
熱器３の出口側に温度にしたがって流量が変化する温度
・流量制御弁ｌを取り付ける。この温度・流量Ｍ御弁１
はファンコイルユニット２の器外に設けてもよい、ファ
ン４が回転すると、放熱器３の熱が放出され、放熱器３
の出口側の温度が低下する。そうすると、温度・流量制
御弁ｌが開いて流量が大となる。ファン４が止まれば温
度が上がるので、また温度・流量制御弁ｌは閉じること
になる。しかし、制御弁ｌは閉止時でも常時しきい値流
量が流れる制御弁であるとする。即ち、ファンコイルユ
ニット２に常時ある少量の湯が流れるようになっている
ので、閉止状態でも温度・流量制御弁１は高い温度に保
持されている。

第３図は、給湯器の例を示す模式図である。熱交換器６
′に給水口より水が流れ込むと、循環水を流す１次側コ
イル６の出口側の湯温は下がる。

したがって、出口側にある温度・流量制御弁ｌは開いて
大量の温水が流れるようになる。給湯口が止まれば１次
コイル６の出口側の温度が回復するので、温度・流量制
御弁１は閉まる。しかし、・やはりある一定流量の温水
が流れるようになっているので、温度・流量制御弁１の
温度は安定に保たれる。この弁１は勿論器外に設置され
ていても動作は同じである。

第１図は、この発明の実施例の個別負荷独立制御システ
ムにどける末端の個別負荷の配管例を示す模式図である
。上記第２図、第３図に示したファンコイルユニット２
および給湯器５が並列に往復２本の温水配管１０．１１
にそれぞれストップバルブ８を介して接続され、図示し
ない中央ステーションに連がっている。給湯器５の二次
側の熱交換器６′の出湯側には蛇口９が接続されている
。往路の温水配管ｌＯには、流量計７が接続される。

上記ファンコイルユニット２，２′および給湯器５に設
けられる温度・流ｆｉｔ　ｒｆＡ　’ａ弁１は温度セン
サーを内蔵する自動制御弁ならば何でもよいが、高温で
開、低温で閉になり、閉止時に微小のしきい値流量を持
つ制御弁である。このような制御弁で簡易式のものの特
性を第４図に示す、水温が低いと流量が増加し、水温が
上昇すると流量が減少するような感温特性を有し、最底
流量が確保される形状記憶合金またはたバイメタルを用
いた弁である。また、第５図は温度センサー内蔵の電磁
弁の特性である。

したがって、個々の端末機器の不使用詩においては自動
的に温度を感知して微小流量に抑えることかでき、中央
ステーションのポンプのトータルの流量を低く抑えるこ
とができ、循環ポンプのエネルギー損を全体として低く
抑えることが可能となる。

上記の例では暖房を主体に説明したが、冷房における場
合でも冷房用温度・流量制御弁を用いることで同様であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の集中冷暖房システムに
おける個別負荷独立制御方法は、■端末機器の不使用時
に自動的に微小流量に抑えることができるので、システ
ム全体のトータルの流量が抑えられ、循環ポンプの回転
速度を可変にすることによって同ポンプのエネルギー損
を少なくするとともに、端末機器の不使用時に生じるエ
ネルギー損も全体として低く抑えることが可能となる。

■確率的に全部の個別負荷が全て一斉に動作することは
考えられないので、動作する個数は、暖房エネルギーに
関する限り冬場でも最大８０％程度、夜間は３０％以下
と予想されるので、端末機器の不使用時に蓄熱できる適
切な蓄熱槽を置けば中央ステーションの全設備容量を大
幅に低減することができる。また、その効果は非常に大
きい。

■端末機器は自己制御性を持っているので、中央からの
集中制御は不要であり、制御配！！および大規模な制御
盤は不要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の方法が適用される個別負荷の配管
例を示す模式図。 第２図は、ファインコイルユニットの模式図、第３図は
、給湯器の模式図、 第４図は、形状記憶合金またはバイメタルを用いた温度
・流量制御弁の特性を示すグラフ。 第５図は、温度センサー内蔵電磁弁の特性を示すグラフ
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コージェネレーションシステムまたは大規模地域冷暖房
   システムにおいて、 末端の個々の端末負荷毎に温度によって流量が変化する
   温度感応型流量制御弁を設け、上記個々の端末負荷をそ
   れぞれ独立して制御するようにして全体としてシステム
   のエネルギーを節減するようにしたことを特徴とする集
   中冷暖房システムにおける個別負荷独立制御方法。