JPH025309Y2 - - Google Patents
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- JPH025309Y2 JPH025309Y2 JP1983104405U JP10440583U JPH025309Y2 JP H025309 Y2 JPH025309 Y2 JP H025309Y2 JP 1983104405 U JP1983104405 U JP 1983104405U JP 10440583 U JP10440583 U JP 10440583U JP H025309 Y2 JPH025309 Y2 JP H025309Y2
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- Japan
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- pressure turbine
- heat pump
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- heat
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 94
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 29
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、背圧タービンにより駆動される圧縮
機を有し、低熱源より熱をヒートアツプして高温
の温水を得る背圧タービン駆動ヒートポンプと、
前記背圧タービンを駆動すると共に前記ヒートポ
ンプからの温水を加熱する蒸気を発生する蒸気発
生ボイラとを組合せ、前記ヒートポンプからの温
水と前記背圧タービン及びボイラからの蒸気とを
熱交換器で熱交換し、所定温度の高温水として負
荷側へ供給するヒートポンプボイラシステムの改
良に関するものである。
機を有し、低熱源より熱をヒートアツプして高温
の温水を得る背圧タービン駆動ヒートポンプと、
前記背圧タービンを駆動すると共に前記ヒートポ
ンプからの温水を加熱する蒸気を発生する蒸気発
生ボイラとを組合せ、前記ヒートポンプからの温
水と前記背圧タービン及びボイラからの蒸気とを
熱交換器で熱交換し、所定温度の高温水として負
荷側へ供給するヒートポンプボイラシステムの改
良に関するものである。
低熱源より熱をヒートアツプして100℃程度の
高温水を得る従来のヒートポンプボイラシステム
は第１図に示すように、背圧タービン８により駆
動され、一定回転数制御で回転する圧縮機１と、
凝縮器２と、膨張弁３と、蒸発器４及びこれらを
接続する冷媒配管５，６，７とから構成される背
圧タービン駆動ヒートポンプ、ボイラ９、背圧タ
ービン８及びボイラ９からの蒸気とヒートポンプ
からの高温水とを熱交換させる熱交換器１０、蒸
発器４への低熱源水入口管１１、蒸発器４からの
低熱源水出口管１２、負荷側から凝縮器２への高
温水還管１３、凝縮器２から熱交換器１０を経て
負荷側へ高温水を供給する高温水往管１４、ボイ
ラ９から背圧タービン８への蒸気管１５、背圧タ
ービン８から熱交換器１０への蒸気管１６、熱交
換器１０からボイラ９へのドレン管１７、ボイラ
９への燃料供給管１８、蒸気管１５，１６間に接
続された蒸気バイパス管１９、凝縮器３の出口の
高温水温度を検出する温度検出装置２０、同温度
検出装置２０により検出温度が一定になるように
圧縮機１の風量制御装置２２を制御する温度制御
装置２１、背圧タービン８の回転数を検出する回
転数検出装置２３、前記風量制御装置２１の制御
により圧縮機１の動力が減少するので、背圧ター
ビン８の出力を減少させ、回転数検出装置２３に
よる検出回転数が一定になるように蒸気弁２５を
制御する回転数制御装置２４、熱交換器１０の出
口の高温水温度を検出する温度検出装置２６、同
温度検出装置２６による検出温度が一定になるよ
うに蒸気弁２８を制御する温度制御装置２７から
構成されている。
高温水を得る従来のヒートポンプボイラシステム
は第１図に示すように、背圧タービン８により駆
動され、一定回転数制御で回転する圧縮機１と、
凝縮器２と、膨張弁３と、蒸発器４及びこれらを
接続する冷媒配管５，６，７とから構成される背
圧タービン駆動ヒートポンプ、ボイラ９、背圧タ
ービン８及びボイラ９からの蒸気とヒートポンプ
からの高温水とを熱交換させる熱交換器１０、蒸
発器４への低熱源水入口管１１、蒸発器４からの
低熱源水出口管１２、負荷側から凝縮器２への高
温水還管１３、凝縮器２から熱交換器１０を経て
負荷側へ高温水を供給する高温水往管１４、ボイ
ラ９から背圧タービン８への蒸気管１５、背圧タ
ービン８から熱交換器１０への蒸気管１６、熱交
換器１０からボイラ９へのドレン管１７、ボイラ
９への燃料供給管１８、蒸気管１５，１６間に接
続された蒸気バイパス管１９、凝縮器３の出口の
高温水温度を検出する温度検出装置２０、同温度
検出装置２０により検出温度が一定になるように
圧縮機１の風量制御装置２２を制御する温度制御
装置２１、背圧タービン８の回転数を検出する回
転数検出装置２３、前記風量制御装置２１の制御
により圧縮機１の動力が減少するので、背圧ター
ビン８の出力を減少させ、回転数検出装置２３に
よる検出回転数が一定になるように蒸気弁２５を
制御する回転数制御装置２４、熱交換器１０の出
口の高温水温度を検出する温度検出装置２６、同
温度検出装置２６による検出温度が一定になるよ
うに蒸気弁２８を制御する温度制御装置２７から
構成されている。
以上のように構成されたヒートポンプボイラシ
ステムの設計点における成績係数すなわち、ヒー
トポンプボイラシステムの高温水出力熱量に対す
るヒートポンプボイラシステム入熱量の比は、例
えば、蒸発器４の低熱源水入口温度44℃、凝縮器
２の高温水入口温度70℃、凝縮器２の高温水出口
温度88℃、高温水流量500m3／ｈ、熱交換器１０
の高温水入口温度88℃、熱交換器１０の高温水出
口温度108℃、高温水流量500m3／ｈとすると、蒸
気管１５の蒸気流量18.5×103Kg／ｈ、蒸気バイ
パス管１９の蒸気流量０Kg／ｈ、ボイラ９の燃料
消費量1487／ｈ、（燃料低位発熱量9000Kcal／
）となるので、 成績係数＝高温水出力熱量／入熱量（ボイラ入熱量） ＝500×1000×１×（108−70）／1487×9000＝1.42 となり、108℃の高温水が得られ、かつ、入熱量
１に対して、出熱量1.42を得ることができる成績
係数の優れたヒートポンプボイラシステムとな
る。
ステムの設計点における成績係数すなわち、ヒー
トポンプボイラシステムの高温水出力熱量に対す
るヒートポンプボイラシステム入熱量の比は、例
えば、蒸発器４の低熱源水入口温度44℃、凝縮器
２の高温水入口温度70℃、凝縮器２の高温水出口
温度88℃、高温水流量500m3／ｈ、熱交換器１０
の高温水入口温度88℃、熱交換器１０の高温水出
口温度108℃、高温水流量500m3／ｈとすると、蒸
気管１５の蒸気流量18.5×103Kg／ｈ、蒸気バイ
パス管１９の蒸気流量０Kg／ｈ、ボイラ９の燃料
消費量1487／ｈ、（燃料低位発熱量9000Kcal／
）となるので、 成績係数＝高温水出力熱量／入熱量（ボイラ入熱量） ＝500×1000×１×（108−70）／1487×9000＝1.42 となり、108℃の高温水が得られ、かつ、入熱量
１に対して、出熱量1.42を得ることができる成績
係数の優れたヒートポンプボイラシステムとな
る。
しかし、108℃の高温水を使用する負荷側の負
荷が減少してくると、高温水は108℃で負荷側に
供給されるので、高温水戻り温度、すなわち凝縮
器２への高温水入口温度が70℃よりも高くなり、
ヒートポンでのヒートアツプ量は減少することに
なる。すなわち、従来のヒートポンプは、温度検
出装置２０の検出温度が一定（88℃）となるよう
に、温度制御装置２１の信号にて、圧縮器１の風
量制御装置２２を制御しており、この圧縮機１の
風量制御装置２２の制御により、圧縮機１の動力
が減少してくるので、背圧タービン８の出力を減
少させ、かつ、回転数検出装置２３で検出する回
転数が一定となるように回転数制御装置２４の信
号で蒸気弁２５を絞る。蒸気弁２５を絞ることに
より、背圧タービン８での蒸気消費量が減少する
が、熱交換器１０の高温水入口温度は88℃、高温
水出口温度設定値は108℃であつて、交換熱量は
設計点と同一であることから、背圧タービン８の
蒸気消費量が減少した量だけ、温度制御装置２７
の信号で蒸気弁２８を開とし、ボイラ９より蒸気
を供給して温水を加熱し、熱交換器１０の高温水
出口温度を108℃としている。従つて、蒸気消費
量は変らず、ヒートポンプボイラシステムの成績
係数は高温水負荷が設計点より小さくなると設計
点成績係数より悪くなる問題がある。
荷が減少してくると、高温水は108℃で負荷側に
供給されるので、高温水戻り温度、すなわち凝縮
器２への高温水入口温度が70℃よりも高くなり、
ヒートポンでのヒートアツプ量は減少することに
なる。すなわち、従来のヒートポンプは、温度検
出装置２０の検出温度が一定（88℃）となるよう
に、温度制御装置２１の信号にて、圧縮器１の風
量制御装置２２を制御しており、この圧縮機１の
風量制御装置２２の制御により、圧縮機１の動力
が減少してくるので、背圧タービン８の出力を減
少させ、かつ、回転数検出装置２３で検出する回
転数が一定となるように回転数制御装置２４の信
号で蒸気弁２５を絞る。蒸気弁２５を絞ることに
より、背圧タービン８での蒸気消費量が減少する
が、熱交換器１０の高温水入口温度は88℃、高温
水出口温度設定値は108℃であつて、交換熱量は
設計点と同一であることから、背圧タービン８の
蒸気消費量が減少した量だけ、温度制御装置２７
の信号で蒸気弁２８を開とし、ボイラ９より蒸気
を供給して温水を加熱し、熱交換器１０の高温水
出口温度を108℃としている。従つて、蒸気消費
量は変らず、ヒートポンプボイラシステムの成績
係数は高温水負荷が設計点より小さくなると設計
点成績係数より悪くなる問題がある。
例えば高温水負荷が80％となると、凝縮器２の
高温水入口温度は、77.6℃となり、背圧タービン
８の蒸気消費量は12.3×103Kg／ｈ、蒸気バイパ
ス管１９の蒸気流量は4.9×103Kg／ｈ、ボイラ９
の燃料消費量は1384／ｈ（燃料低位発熱量
9000Kaal／）となり、 成績係数＝500×1000×１×（108−77.6）／1384×9000 ＝1.22 となる。第２図に、ヒートポンプボイラシステム
の高温水負荷割合と、ヒートポンプボイラシステ
ムの成績係数の関係を示す。
高温水入口温度は、77.6℃となり、背圧タービン
８の蒸気消費量は12.3×103Kg／ｈ、蒸気バイパ
ス管１９の蒸気流量は4.9×103Kg／ｈ、ボイラ９
の燃料消費量は1384／ｈ（燃料低位発熱量
9000Kaal／）となり、 成績係数＝500×1000×１×（108−77.6）／1384×9000 ＝1.22 となる。第２図に、ヒートポンプボイラシステム
の高温水負荷割合と、ヒートポンプボイラシステ
ムの成績係数の関係を示す。
第２図より、明らかなように従来のヒートポン
プボイラシステムは、凝縮器２の高温水出口温度
が一定となるように、ヒートポンプを制御してい
るために、高温水負荷割合が概略66％以下では、
成績係数が１以下となるので、成績係数が１以上
で高温水負荷を絞れる範囲すなわち、高温水負荷
を小さくできる範囲が狭くなる欠点があり、部分
負荷では効率のよい運転を行うことはできなかつ
た。
プボイラシステムは、凝縮器２の高温水出口温度
が一定となるように、ヒートポンプを制御してい
るために、高温水負荷割合が概略66％以下では、
成績係数が１以下となるので、成績係数が１以上
で高温水負荷を絞れる範囲すなわち、高温水負荷
を小さくできる範囲が狭くなる欠点があり、部分
負荷では効率のよい運転を行うことはできなかつ
た。
本考案は、上記した点に鑑み提案されたもの
で、低熱源から熱をヒートアツプして比較的高温
度（100℃程度）の温水を得るヒートポンプボイ
ラシステムにおいて、ヒートポンプボイラシステ
ムの成績係数が１以上で高温水負荷の絞れる範囲
を広げ、部分負荷でも効率のよい運転を行うこと
ができるヒートポンプボイラシステムを得ること
を目的とするものである。
で、低熱源から熱をヒートアツプして比較的高温
度（100℃程度）の温水を得るヒートポンプボイ
ラシステムにおいて、ヒートポンプボイラシステ
ムの成績係数が１以上で高温水負荷の絞れる範囲
を広げ、部分負荷でも効率のよい運転を行うこと
ができるヒートポンプボイラシステムを得ること
を目的とするものである。
上記した課題を解決するため、本考案に係るヒ
ートポンプボイラシステムは、背圧タービンによ
り駆動される圧縮機を有し、低熱源より熱をヒー
トアツプして高温の温水を得る背圧タービン駆動
ヒートポンプと、前記背圧タービンを駆動すると
共に前記ヒートポンプからの温水を加熱する蒸気
を発生する蒸気発生ボイラとを組合せ、前記ヒー
トポンプからの温水と前記背圧タービン及びボイ
ラからの蒸気とを熱交換器で熱交換し、所定温度
の高温水として負荷側へ供給するヒートポンプボ
イラシステムにおいて、負荷側から前記ヒートポ
ンプの凝縮器へ戻る温水の温度を検出する温度検
出装置を設け、同温度検出装置の検出温度に対応
して前記ヒートポンプの凝縮器出口の高温水温度
及び前記背圧タービンの回転数を設定する制御装
置を設けると共に、同制御装置により設定された
温度及び回転数に基づいて、前記圧縮機の風量及
び前記背圧タービンへの蒸気量を制御する温度制
御装置及び回転数制御装置を備えたことを特徴と
するものである。
ートポンプボイラシステムは、背圧タービンによ
り駆動される圧縮機を有し、低熱源より熱をヒー
トアツプして高温の温水を得る背圧タービン駆動
ヒートポンプと、前記背圧タービンを駆動すると
共に前記ヒートポンプからの温水を加熱する蒸気
を発生する蒸気発生ボイラとを組合せ、前記ヒー
トポンプからの温水と前記背圧タービン及びボイ
ラからの蒸気とを熱交換器で熱交換し、所定温度
の高温水として負荷側へ供給するヒートポンプボ
イラシステムにおいて、負荷側から前記ヒートポ
ンプの凝縮器へ戻る温水の温度を検出する温度検
出装置を設け、同温度検出装置の検出温度に対応
して前記ヒートポンプの凝縮器出口の高温水温度
及び前記背圧タービンの回転数を設定する制御装
置を設けると共に、同制御装置により設定された
温度及び回転数に基づいて、前記圧縮機の風量及
び前記背圧タービンへの蒸気量を制御する温度制
御装置及び回転数制御装置を備えたことを特徴と
するものである。
本考案に係るヒートポンプボイラシステムは上
記のように構成されているので、高温水負荷が減
少しヒートポンプの凝縮器に戻る温水温度が上昇
すると、これを温度検出装置が検出し、制御装置
がこの温度に対応した凝縮器出口高温水温度及び
背圧タービン回転数を設定する。この凝縮器出口
高温水温度及び背圧タービン回転数はボイラでの
燃料消費量が最少となるよう凝縮器に戻る温水温
度に対応して予め定められており、制御装置は、
それぞれ温度制御装置及び回転数制御装置の設定
値を上記により設定し、これに基づいて圧縮機の
風量及び背圧タービンへの蒸気量が制御される。
記のように構成されているので、高温水負荷が減
少しヒートポンプの凝縮器に戻る温水温度が上昇
すると、これを温度検出装置が検出し、制御装置
がこの温度に対応した凝縮器出口高温水温度及び
背圧タービン回転数を設定する。この凝縮器出口
高温水温度及び背圧タービン回転数はボイラでの
燃料消費量が最少となるよう凝縮器に戻る温水温
度に対応して予め定められており、制御装置は、
それぞれ温度制御装置及び回転数制御装置の設定
値を上記により設定し、これに基づいて圧縮機の
風量及び背圧タービンへの蒸気量が制御される。
すなわち、凝縮器出口高温水温度は、ヒートポ
ンプでのヒートアツプ量を減少させないよう凝縮
器への戻り温水温度の上昇に伴つて高く設定さ
れ、この設定値に基づいて圧縮機の風量が制御さ
れ、又、この圧縮機の所要動力に見合う背圧ター
ビンの出力となるよう回転数が設定され、背圧タ
ービンへの蒸気量が制御される。ここで、負荷側
へ供給する高温水温度は一定（108℃）であるた
め、凝縮器出口高温水温度が高くなつた分だけ、
熱交換器での加熱量、すなわち蒸気消費量を少な
くすることができるので、ボイラの燃料消費量を
減少させることができる。
ンプでのヒートアツプ量を減少させないよう凝縮
器への戻り温水温度の上昇に伴つて高く設定さ
れ、この設定値に基づいて圧縮機の風量が制御さ
れ、又、この圧縮機の所要動力に見合う背圧ター
ビンの出力となるよう回転数が設定され、背圧タ
ービンへの蒸気量が制御される。ここで、負荷側
へ供給する高温水温度は一定（108℃）であるた
め、凝縮器出口高温水温度が高くなつた分だけ、
熱交換器での加熱量、すなわち蒸気消費量を少な
くすることができるので、ボイラの燃料消費量を
減少させることができる。
以下、本考案を図示実施例に基づいて説明す
る。第３図は、本考案の一実施例を示す構成図
で、１乃至２８は前記した従来のものと同様であ
り、本実施例においては、さらに、負荷側からの
戻り高温水の温度を検出する高温水還管１３に設
けられた温度検出装置２９、低熱源水入口温度を
検出する低熱源水入口管１１に設けられた温度検
出装置３０、及び温度検出装置２６，２９，３０
の検出温度から、利用先の高温水負荷の増減を検
知するとともに高温水出口の温度検出装置２６の
検出温度を一定にし、かつボイラ９への燃料消費
量を最小、すなわちヒートポンプボイラシステム
の成績係数が最高となるように、低熱源水入口温
度検出装置３０の検出温度を考慮して凝縮器２の
出口の高温水温度制御装置２１の温度、背圧ター
ビン８の回転数制御装置２４の回転数、及び蒸気
弁２８の弁開度を予め定められたルールに従つて
設定する機能を有する温度回転数弁制御装置３１
を備えている。
る。第３図は、本考案の一実施例を示す構成図
で、１乃至２８は前記した従来のものと同様であ
り、本実施例においては、さらに、負荷側からの
戻り高温水の温度を検出する高温水還管１３に設
けられた温度検出装置２９、低熱源水入口温度を
検出する低熱源水入口管１１に設けられた温度検
出装置３０、及び温度検出装置２６，２９，３０
の検出温度から、利用先の高温水負荷の増減を検
知するとともに高温水出口の温度検出装置２６の
検出温度を一定にし、かつボイラ９への燃料消費
量を最小、すなわちヒートポンプボイラシステム
の成績係数が最高となるように、低熱源水入口温
度検出装置３０の検出温度を考慮して凝縮器２の
出口の高温水温度制御装置２１の温度、背圧ター
ビン８の回転数制御装置２４の回転数、及び蒸気
弁２８の弁開度を予め定められたルールに従つて
設定する機能を有する温度回転数弁制御装置３１
を備えている。
圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒ガスは
凝縮器２に入り、ここで、還高温水と熱交換して
凝縮し、膨張弁３で断熱膨張した後、蒸発器４に
入り、低熱源水と熱交換して蒸発し圧縮機１に戻
る。
凝縮器２に入り、ここで、還高温水と熱交換して
凝縮し、膨張弁３で断熱膨張した後、蒸発器４に
入り、低熱源水と熱交換して蒸発し圧縮機１に戻
る。
一方、ボイラで発生した蒸気は弁２５を経て圧
縮機１を駆動する背圧タービン８に入り、タービ
ンを回転させる。その後、管１６を経て熱交換器
１０に入り、ここで高温水を加熱してドレンとな
り、管１７を経てボイラ９に戻る。また、高温水
は還管１３を経て負荷側より戻り、凝縮器２で冷
媒と熱交換して昇温され、更に熱交換器１０に入
り、蒸気と熱交換して昇温された後、往管１４を
経て負荷側へ供給される。
縮機１を駆動する背圧タービン８に入り、タービ
ンを回転させる。その後、管１６を経て熱交換器
１０に入り、ここで高温水を加熱してドレンとな
り、管１７を経てボイラ９に戻る。また、高温水
は還管１３を経て負荷側より戻り、凝縮器２で冷
媒と熱交換して昇温され、更に熱交換器１０に入
り、蒸気と熱交換して昇温された後、往管１４を
経て負荷側へ供給される。
ここで、上記システムにおいては、108℃の高
温水が得られ、かつ、入熱量１に対して出熱量
1.42が得られ、成績係数が優れているうえに、利
用側の高温水負荷が設計負荷より減少したとき、
すなわち、温度検出装置２９による還温水の検出
温度が上昇すると、温度回転数弁制御装置３１は
温度検出装置２９からの信号により、利用側の負
荷の減少を検知し、利用側への高温水の出口の温
度検出装置２６の検出温度が一定になるように、
かつ、ボイラ９の燃料消費量が最小、すなわち、
ヒートポンプボイラシステムの成績係数が最高と
なるように還温水温度に対応して予め定められて
いるルールに従つて温度検出装置２０により検出
される凝縮器出口の高温水の温度制御装置２１の
温度及び回転数検出装置２３により検出される背
圧タービンの回転数制御装置２４の回転数を設定
し、温度制御装置２１は検出装置２０による検出
温度が還温水の温度上昇に伴つて高くなるよう上
記により設定された温度になるよう圧縮機風量調
整装置２２により圧縮機１の風量を調整し、ま
た、回転数制御装置２４は検出装置２３による検
出回転数が上記により設定された回転数になるよ
う弁２５により蒸気量を調整する。
温水が得られ、かつ、入熱量１に対して出熱量
1.42が得られ、成績係数が優れているうえに、利
用側の高温水負荷が設計負荷より減少したとき、
すなわち、温度検出装置２９による還温水の検出
温度が上昇すると、温度回転数弁制御装置３１は
温度検出装置２９からの信号により、利用側の負
荷の減少を検知し、利用側への高温水の出口の温
度検出装置２６の検出温度が一定になるように、
かつ、ボイラ９の燃料消費量が最小、すなわち、
ヒートポンプボイラシステムの成績係数が最高と
なるように還温水温度に対応して予め定められて
いるルールに従つて温度検出装置２０により検出
される凝縮器出口の高温水の温度制御装置２１の
温度及び回転数検出装置２３により検出される背
圧タービンの回転数制御装置２４の回転数を設定
し、温度制御装置２１は検出装置２０による検出
温度が還温水の温度上昇に伴つて高くなるよう上
記により設定された温度になるよう圧縮機風量調
整装置２２により圧縮機１の風量を調整し、ま
た、回転数制御装置２４は検出装置２３による検
出回転数が上記により設定された回転数になるよ
う弁２５により蒸気量を調整する。
なお、制御装置３１は同時に高温水出口の温度
が一定になるよう弁２８の開度を制御している。
が一定になるよう弁２８の開度を制御している。
以上に述べた第３図に示す、ヒートポンプボイ
ラシステムにおいて、例えば高温水負荷が80％、
すなわち、凝縮器２の高温水入口温度が77.6℃と
なると、凝縮器２の高温水出口温度が約90℃とな
り、これによつてボイラ９の燃料消費量を1304
／ｈ（燃料低位発熱量9000Kcal／）とするこ
とができるので、 成績係数＝500×1000×１×（108−77.6）／1304×9000 ＝1.30 となる。
ラシステムにおいて、例えば高温水負荷が80％、
すなわち、凝縮器２の高温水入口温度が77.6℃と
なると、凝縮器２の高温水出口温度が約90℃とな
り、これによつてボイラ９の燃料消費量を1304
／ｈ（燃料低位発熱量9000Kcal／）とするこ
とができるので、 成績係数＝500×1000×１×（108−77.6）／1304×9000 ＝1.30 となる。
第４図に、第３図に示すヒートポンプボイラシ
ステムにおける利用側の高温水負荷割合とヒート
ポンプボイラシステムの成績係数の関係を示す。
同図において破線は第１図におけるヒートポンプ
ボイラシステムの場合を示す。第４図から明らか
なように成績係数１以上で、高温水負荷割合が最
小となるのは、概略52％となり従来システムに比
較して、成績係数が１以上となる高温水負荷範囲
は1.41倍（100−52／100−66＝1.41）と広くなつており
、 部分負荷運転での省エネルギー化に多大のメリツ
トがある。
ステムにおける利用側の高温水負荷割合とヒート
ポンプボイラシステムの成績係数の関係を示す。
同図において破線は第１図におけるヒートポンプ
ボイラシステムの場合を示す。第４図から明らか
なように成績係数１以上で、高温水負荷割合が最
小となるのは、概略52％となり従来システムに比
較して、成績係数が１以上となる高温水負荷範囲
は1.41倍（100−52／100−66＝1.41）と広くなつており
、 部分負荷運転での省エネルギー化に多大のメリツ
トがある。
また、凝縮器２の高温水出口温度を設定して圧
縮機１の風量を調整することは、温度検出装置２
６の検出温度にて圧縮機１の風量を調整するより
も系伝達関係が少なく、ヒートポンプの安定運転
に寄与できる。
縮機１の風量を調整することは、温度検出装置２
６の検出温度にて圧縮機１の風量を調整するより
も系伝達関係が少なく、ヒートポンプの安定運転
に寄与できる。
なお、第２図及び第４図は低熱源水の入口温度
が44℃の場合を示しているが、上記実施例に示し
たように温度検出装置３０を設けることにより、
低熱源水の温度変化に対応して制御することが望
ましい。
が44℃の場合を示しているが、上記実施例に示し
たように温度検出装置３０を設けることにより、
低熱源水の温度変化に対応して制御することが望
ましい。
以上に説明したように、本考案によると、利用
先の高温水負荷が減少したとき、これに伴つて蒸
気消費量を減少させ、ボイラの燃料消費量を減少
させることができるため、部分負荷での成績係数
を向上させ、効率のよい運転を行うことができる
と共に運転範囲を拡大することができる。
先の高温水負荷が減少したとき、これに伴つて蒸
気消費量を減少させ、ボイラの燃料消費量を減少
させることができるため、部分負荷での成績係数
を向上させ、効率のよい運転を行うことができる
と共に運転範囲を拡大することができる。
第１図は従来のものの構成図、第２図は従来の
ものにおける負荷と成績係数の関係を示す図、第
３図は本考案の一実施例を示す構成図、第４図は
本考案における負荷と成績係数の関係を示す図で
ある。 １……圧縮器、２……凝縮器、３……膨張弁、
４……蒸発器、８……背圧タービン、９……ボイ
ラ、１０……熱交換器、１３……高温水還管、１
４……高温水往管、２０，２６，２９……温度検
出装置、２１……温度制御装置、２２……圧縮機
風量調整装置、２３……回転数検出装置、２４…
…回転数制御装置、２５，２８……蒸気弁、３１
……温度回転数弁制御装置。
ものにおける負荷と成績係数の関係を示す図、第
３図は本考案の一実施例を示す構成図、第４図は
本考案における負荷と成績係数の関係を示す図で
ある。 １……圧縮器、２……凝縮器、３……膨張弁、
４……蒸発器、８……背圧タービン、９……ボイ
ラ、１０……熱交換器、１３……高温水還管、１
４……高温水往管、２０，２６，２９……温度検
出装置、２１……温度制御装置、２２……圧縮機
風量調整装置、２３……回転数検出装置、２４…
…回転数制御装置、２５，２８……蒸気弁、３１
……温度回転数弁制御装置。
Claims (1)
- 背圧タービンにより駆動される圧縮機を有し、
低熱源より熱をヒートアツプして高温の温水を得
る背圧タービン駆動ヒートポンプと、前記背圧タ
ービンを駆動すると共に前記ヒートポンプからの
温水を加熱する蒸気を発生する蒸気発生ボイラと
を組合せ、前記ヒートポンプからの温水と前記背
圧タービン及びボイラからの蒸気とを熱交換器で
熱交換し、所定温度の高温水として負荷側へ供給
するヒートポンプボイラシステムにおいて、負荷
側から前記ヒートポンプの凝縮器へ戻る温水の温
度を検出する温度検出装置を設け、同温度検出装
置の検出温度に対応して前記ヒートポンプの凝縮
器出口の高温水温度及び前記背圧タービンの回転
数を設定する制御装置を設けると共に、同制御装
置により設定された温度及び回転数に基づいて、
前記圧縮機の風量及び前記背圧タービンへの蒸気
量を制御する温度制御装置及び回転数制御装置を
備えたことを特徴とするヒートポンプボイラシス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983104405U JPS6012134U (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | ヒ−トポンプボイラシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983104405U JPS6012134U (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | ヒ−トポンプボイラシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6012134U JPS6012134U (ja) | 1985-01-26 |
| JPH025309Y2 true JPH025309Y2 (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=30245169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1983104405U Granted JPS6012134U (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | ヒ−トポンプボイラシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6012134U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7328587B2 (en) * | 2004-01-23 | 2008-02-12 | York International Corporation | Integrated adaptive capacity control for a steam turbine powered chiller unit |
-
1983
- 1983-07-05 JP JP1983104405U patent/JPS6012134U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6012134U (ja) | 1985-01-26 |
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