JPH0370945A - Heat pump system - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はヒートポンプシステムに係わり、特に電力負荷
の平準化とエネルギーの有効利用を目的とした氷蓄熱に
よる冷房と給湯が同時に行なえるヒートポンプシステム
に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a heat pump system, and particularly to a heat pump system that can simultaneously perform cooling and hot water supply using ice thermal storage for the purpose of leveling the power load and effectively utilizing energy. It is something.
近年、電力負荷の平準化を目的として、夜間の余剰電力
により、ヒートポンプ装置を運転し、製氷を行ない、該
製氷を貯えておいて、昼間の冷房負荷として利用する氷
蓄熱式のヒートポンプシステムが普及しつつある。In recent years, with the aim of leveling the power load, ice storage heat pump systems have become popular, using surplus electricity at night to operate a heat pump device to make ice, store the ice, and use it as a cooling load during the day. It is being done.
また、ホテルや飲食関連ビル、及び病院等においては、
給湯負荷が非常に大きく、この大きな給湯負荷をまかな
うためボイラ等が使用されている。In addition, in hotels, restaurant-related buildings, hospitals, etc.
The hot water supply load is extremely large, and boilers and the like are used to cover this large hot water supply load.
今日、大気中に放出される二酸化炭素等による温室効果
により、地球の温暖化が問題となっており、エネルギー
の有効利用が不可欠の問題となってきた。しかるに、上
記の氷蓄熱式のヒートポンプにおいては、製氷の際に発
生した熱を全て大気炭素は、大気中に出て温室効果を助
長し、地球の温暖化を進める結果となっている。つまり
、現状システムではエネルギーが有効に使われていない
点と、地球の温暖化という環境破壊が助長される点の２
点が重大な問題点となっている。Today, global warming has become a problem due to the greenhouse effect caused by carbon dioxide and other substances released into the atmosphere, and effective use of energy has become an essential issue. However, in the ice storage heat pump described above, all of the heat generated during ice making is released into the atmosphere as atmospheric carbon, which promotes the greenhouse effect and contributes to global warming. In other words, the current system does not use energy effectively, and it promotes environmental destruction in the form of global warming.
This point is a serious problem.
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので上記問題点を
除去し、エネルギーを有効に利用し、且つ地球の温暖化
という環境破壊をまねくことの少ないヒートポンプシス
テムを提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and it is an object of the present invention to provide a heat pump system that eliminates the above-mentioned problems, uses energy effectively, and causes less environmental damage such as global warming.
上記課題を解決するため本発明は、ヒートポンプシステ
ムを下記の如く構成した。In order to solve the above problems, the present invention has configured a heat pump system as follows.
給湯用蓄熱システム、製氷システム及び少なくとも１以
上の圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等から構成され
る少なくとも１以上の冷凍サイクルを有するヒートポン
プを具備し、蒸発器を直接又は間接的に加熱する該ヒー
トポンプの吸熱源の少なくとも一部が氷の凝固熱であり
、且つヒートポンプの凝縮器を冷却する冷却源が給湯用
蓄熱システムの給湯の給水加熱であることを特徴とする
。Equipped with a heat pump having a heat storage system for hot water supply, an ice making system, and at least one refrigeration cycle consisting of at least one compressor, condenser, pressure reducing device, evaporator, etc., and directly or indirectly heats the evaporator. At least a part of the heat absorption source of the heat pump is the solidification heat of ice, and the cooling source for cooling the condenser of the heat pump is the heating of the hot water supply of the hot water supply heat storage system.
また、製氷システムが貯氷部と、水を氷に変化させる製
氷機能部と、負荷流体からの遣水が貯氷部を通過せずに
直接ヒートポンプで冷却されるように構成されている負
荷流体冷却機構により構成され、ヒートポンプシステム
に使用される同一の凝縮器が給湯の湯を製造する加熱器
としても使用され、且つこの湯製造時は負荷流体からの
還水が直接ヒートポンプで冷却されるように構成されて
いる負荷流体冷却機構が作動するようになついることを
特徴とする。In addition, the ice making system includes an ice storage section, an ice making function section that changes water into ice, and a load fluid cooling mechanism that is configured so that water from the load fluid is directly cooled by a heat pump without passing through the ice storage section. The same condenser used in the heat pump system is also used as a heater to produce hot water for hot water supply, and when producing hot water, the return water from the load fluid is directly cooled by the heat pump. The load fluid cooling mechanism is adapted to operate.
また、給湯システムが貯湯槽と給湯の給水がヒートポン
プにより加熱された温水を蓄える温水槽と、ヒートポン
プとこれら２つの槽を連絡する配管、ポンプ及びパルプ
類により構成されていることを特徴とする。In addition, the hot water supply system is characterized by comprising a hot water storage tank, a hot water tank storing hot water heated by a heat pump, and piping, a pump, and pulp that connect the heat pump and these two tanks.
また、ヒートポンプが２以上の圧縮機と２以上の凝縮器
を具備し、該２以上の凝縮器を冷却する給水又は該給水
により間接的に冷却される流体がシリーズに連結されて
いることを特徴とする特また、温水槽への給水が給湯の
排水により熱回収されて加熱されるようになっていて、
且つ給湯負荷が少ないときには、該熱回収量を少なくす
る制御手段を具備していることを特徴とする。Furthermore, the heat pump is characterized in that it is equipped with two or more compressors and two or more condensers, and the water supply that cools the two or more condensers or the fluid that is indirectly cooled by the water supply are connected in series. In addition, the water supplied to the hot water tank is heated by recovering heat from the hot water drain.
In addition, when the hot water supply load is small, a control means is provided to reduce the amount of heat recovery.
また 蓄熱システム、製氷システム及び少なくとも１以
上の圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等から構成され
る少なくとも１以上の冷凍サイクルを有するヒートポン
プを具備し、蒸発器がブラインにより加熱され、且つ該
ブラインが外気又は排水により加熱されるブライン加熱
器が装備され、製氷システムで製造される氷がブライン
を介して、解氷されるように構成されていることを特徴
とする。It is also equipped with a heat pump having a heat storage system, an ice making system, and at least one refrigeration cycle consisting of at least one compressor, condenser, pressure reducing device, evaporator, etc., the evaporator is heated by brine, and It is characterized in that it is equipped with a brine heater in which brine is heated by outside air or waste water, and is configured so that ice produced by the ice making system is melted through the brine.
また、蓄熱システムが湯を製造する給湯用蓄熱システム
であり、且つ排水が該給湯の排水であることを特徴とす
る。Moreover, the heat storage system is a heat storage system for hot water supply that produces hot water, and the waste water is the waste water of the hot water supply.
ヒートポンプシステムを上記の如く構成することにより
、製氷時に給湯用給水に熱を与えるので、冷房と給湯が
同時に行なうことができ、エネルギーが有効に利用され
る。By configuring the heat pump system as described above, heat is applied to the hot water supply water during ice making, so cooling and hot water supply can be performed at the same time, and energy is used effectively.
また、ボイラを使用する必要がなくなるので、燃焼ガス
からの二酸化炭素が大気中に放出されることがなく、地
球温暖化防止の一助となる。即ち、このような比較的小
規模の冷暖房等の設備においてはボイラ等の小型の二酸
化炭素の発生源の固定化技術は困難であるが、発電所等
の大型の二酸化炭素の発生源においてはその固定化技術
は可能であるから、このことを背景として考えると上記
ヒートポンプシステム地球温暖化防止の一助となるので
ある。Furthermore, since there is no need to use a boiler, carbon dioxide from combustion gas is not released into the atmosphere, which helps prevent global warming. In other words, it is difficult to fix small carbon dioxide sources such as boilers in relatively small-scale heating and cooling facilities, but it is difficult to fix small carbon dioxide sources such as power plants. Since immobilization technology is possible, considering this as a background, the heat pump system described above will help prevent global warming.
また、氷を製造する時は温度の低い給湯用給水を加熱す
るようになっているので、更に省エネルギーとなってい
る。Additionally, when producing ice, the low-temperature water used for hot water supply is heated, further saving energy.
また、昼も夜も圧縮機の圧縮比が小さくなるので圧縮機
の効率も上昇する。Additionally, the compression ratio of the compressor becomes smaller during the day and night, so the efficiency of the compressor also increases.
また、ヒートポンプが２以上の圧縮機と２以上の凝縮器
を具備し、該２以上の凝縮器を冷却する給水又は該給水
により間接的に冷却される流体がシリーズに連結するこ
とにより、省エネルギー化が更に向上する。In addition, when the heat pump is equipped with two or more compressors and two or more condensers, the water supply that cools the two or more condensers or the fluid that is indirectly cooled by the water supply is connected in series, resulting in energy savings. further improves.
また、冷凍サイクルを低段側と高温側との別サイクルに
すれば、低段側は冷媒ＨＣＦＣ−２２を用いた従来のヒ
ートポンプをそのまま使用することができ、高段側のみ
、例えばＲＦＣ−１３４ａ、ＨＣＦＣ−１２３，ＨＣＦ
Ｃ−１２４等の冷媒を用いた高温度ヒートポンプとすれ
ばよい。In addition, if the refrigeration cycle is made into separate cycles for the low stage side and the high temperature side, the conventional heat pump using the refrigerant HCFC-22 can be used as is for the low stage side, and only the high stage side, for example, RFC-134a, can be used as is. , HCFC-123, HCF
A high temperature heat pump using a refrigerant such as C-124 may be used.
また、温水槽への給水が前記給湯の排水により熱回収さ
れて加熱されるようになっていて、且つ給湯負荷が少な
いときには、該熱回収量を少なくする制御手段を具備す
ることにより、製氷用のブラインラインと外気より吸熱
するプラインラインを共用することができる。In addition, when the water supplied to the hot water tank is heated by recovering heat from the water discharged from the hot water supply, and when the hot water supply load is small, a control means for reducing the amount of heat recovery is provided. A brine line that absorbs heat from outside air can be used in common with a brine line that absorbs heat from outside air.
また、蓄熱システム、製氷システム及び少なくとも１以
上の圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等から構成され
る少なくとも１以上の冷凍サイクルを有するヒートポン
プを具備し、前記蒸発器がブラインにより加熱され、且
つ該ブラインが外気又は排水により加熱されるプライン
加熱器装備され、前記製氷システムで製造される氷がブ
ラインを介して、解氷されるように構成することにより
、製氷ラインと吸熱ラインを共用することができ、しか
も外気から吸熱機構を小さく、又は省略することができ
る。Further, the heat pump has a heat storage system, an ice making system, and at least one refrigeration cycle composed of at least one compressor, a condenser, a pressure reducing device, an evaporator, etc., the evaporator is heated by brine, In addition, the brine is equipped with a pline heater that is heated by outside air or waste water, and the ice produced by the ice making system is melted through the brine, so that the ice making line and the endothermic line are shared. Moreover, the mechanism for absorbing heat from the outside air can be made smaller or omitted.
また、蓄熱システムが湯を製造する給湯用蓄熱システム
であり、且つ排水が該給湯の排水であることにより、夏
冬の負荷のアンバランス（給湯負荷と冷房負荷）に対応
することができる。Further, since the heat storage system is a hot water supply heat storage system that produces hot water, and the waste water is the waste water from the hot water supply, it is possible to cope with the load imbalance between summer and winter (hot water supply load and cooling load).
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第１図は本発明に係る氷蓄熱式のヒートポンプシステム
の概略構成を示す図である。同図において、−点鎖線で
囲まれた部分が複数系統の冷凍サイクルを有するヒート
ポンプ装置Ａである。ヒートポンプ装置Ａは、圧縮機１
．１１で圧縮された高温の冷媒はそれぞれ配管２．１２
を通って凝縮器３，１３に送られ、流路１０３から送ら
れてくる給湯用給水により冷却され凝縮する。凝縮した
冷媒は配管４，１４を通って減圧装置５，１５で減ＥＥ
され、低温となって蒸発器６，１６に至る。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an ice storage type heat pump system according to the present invention. In the same figure, the part surrounded by the - dotted chain line is the heat pump device A having multiple systems of refrigeration cycles. Heat pump device A includes compressor 1
．． The high temperature refrigerant compressed in 11 is connected to pipes 2 and 12, respectively.
It is sent through the condensers 3 and 13, and is cooled and condensed by the hot water supply water sent from the flow path 103. The condensed refrigerant passes through pipes 4 and 14 and is reduced in pressure by depressurizers 5 and 15.
The temperature reaches the evaporators 6 and 16.
この蒸発器６，１６において、冷媒は流路２０２から送
られるブラインにより、加熱、蒸発され、ガス状態とな
って配管７．１７を通って再び圧縮機１，１１に戻る。In the evaporators 6, 16, the refrigerant is heated and evaporated by the brine sent from the flow path 202, becomes a gas, and returns to the compressor 1, 11 again through the pipe 7.17.
これにより、二系統の冷凍サイクルを構成する。This constitutes a two-system refrigeration cycle.
このヒートポンプ装置Ａが夜間の製氷時に運転されてい
る時、配管１０１から送られる給湯用給水は三方弁１０
２、配管１０３を通って、凝縮器１３．３に送られ、ヒ
ー トボンブ装置Ａにより加熱され、暖められて配管１
０４．三方弁１０５゜配管１０６を通って貯湯槽１０７
に貯えておく。When this heat pump device A is operated during ice making at night, water for hot water supply sent from piping 101 is supplied to the three-way valve 10.
2. It passes through the pipe 103, is sent to the condenser 13.3, is heated by the heat bomb device A, is warmed, and is sent to the condenser 13.3.
04. Three-way valve 105° Piping 106 passes through hot water tank 107
Store it in
一方、ポンプ２０１により循環されるブラインは、配管
２０２を通って蒸発器６，１６に至り、ヒートポンプ装
置Ａにより、冷却され、配管２０３、三方弁２０４．配
管２０５を通って、氷蓄熱槽２０６に至る。該氷蓄熱槽
２０６内では、ブラインは槽内の水を氷結させ。みずか
らは暖められ、配管２０７．２０８を通ってポンプ２０
１に戻り、再循環している。夜間の製氷運転によりこの
氷蓄熱槽２０Ｂ内に氷がたまっていく。On the other hand, the brine circulated by the pump 201 passes through the piping 202 to the evaporators 6, 16, is cooled by the heat pump device A, and is then passed through the piping 203, the three-way valve 204, and so on. It passes through piping 205 and reaches ice heat storage tank 206 . In the ice storage tank 206, brine freezes the water within the tank. It is heated by itself and passes through the pipes 207 and 208 to the pump 20.
It returns to 1 and is recirculating. Ice accumulates in this ice heat storage tank 20B during the ice making operation at night.
また、このヒートポンプ装置Ａが昼間、解氷時には、貯
湯槽１０７中のお湯は配管１０８を通ってポンプ１０９
により、もし暖房負荷があれば配管１１２．バルブ１１
３を通って暖房負荷へ、なければ配管１１０．三方弁１
０２．配管１０３を通って凝縮器１３，３に奎り、再び
加熱され高温水となって凝縮器３から出てくる、この高
温水は三方弁１０５にて給湯負荷があれば、配管１１１
より給湯負荷へ、なければ配管１０６から貯湯槽１０７
に貯えられ、給湯負荷増大に備える。In addition, when this heat pump device A is operated during the daytime and when the ice is thawing, hot water in the hot water storage tank 107 is pumped through the pipe 108 to the pump 109.
Therefore, if there is a heating load, pipe 112. Valve 11
3 to the heating load, if not, piping 110. Three-way valve 1
02. The high-temperature water passes through the pipe 103 to the condensers 13 and 3, is heated again, becomes high-temperature water, and comes out of the condenser 3. If there is a hot water supply load at the three-way valve 105, this high-temperature water is passed through the pipe 111.
If the load is higher than the hot water supply load, then from the piping 106 to the hot water storage tank 107
The water is stored in the water in preparation for an increase in the hot water supply load.
一方ブラインはポンプ２０１により配管２０２を経て、
蒸発器６，１６にて冷却され、配管２０３、三方弁２．
０４を通って冷却器２１０に至り、該冷却器２１０にて
、冷房負荷水、例えば冷水を冷却し、みずから佳暖めら
れ配管２１１，２０８を通ってポンプ２０１に戻り循環
する。On the other hand, brine is passed through piping 202 by pump 201,
It is cooled by the evaporators 6 and 16, and the piping 203 and the three-way valve 2.
04 and reaches a cooler 210, where the cooling load water, for example, cold water, is cooled, heated by itself, and returned to the pump 201 through pipes 211 and 208 for circulation.
冷房負荷水、例えば冷水は配管３０１から送られ冷却器
２１０にて冷却され、更に、氷蓄熱槽２０６にて冷却さ
れ、配管３０２から負荷へ供給される。一方、その間氷
蓄熱槽２０６内の氷は溶かされ水となっていく。近年の
省エネルギービルにおいては、冬でも冷房が必要となる
ことが多く、以上の運転を一年中行なうことができるか
ら、冷房と暖房を同時に行なうことができ、エネルギー
の有効利用と、ボイラ等の燃焼ガスによる地球の温暖化
も防げる。しかし、給湯負荷及び暖房負荷に対して冷房
負荷が少ない時は、例えば配管４０１、バルブ４０２を
経て設置したブラインヒーター４０３により、ブライン
を暖め吸熱して配管４０４、バルブ４０５を経てブライ
ン経路内に取り入れる方法もあるが、この氷蓄熱式のヒ
ートポンプシステムを従来の空調システム、例えば空気
熱源ヒートポンプによる夏期冷房、冬期暖房のサブシス
テムとして使用する方法により、前記の欠点も補える。Cooling load water, for example cold water, is sent from piping 301, cooled by cooler 210, further cooled by ice storage tank 206, and then supplied to the load from piping 302. Meanwhile, the ice in the ice heat storage tank 206 is melted and turned into water. In recent energy-saving buildings, air conditioning is often required even in winter, but since the above operation can be performed all year round, cooling and heating can be performed at the same time, making effective use of energy and reducing boiler etc. Global warming caused by combustion gas can also be prevented. However, when the cooling load is small compared to the hot water supply load and heating load, for example, a brine heater 403 installed via piping 401 and valve 402 warms the brine and absorbs heat, which is then introduced into the brine path via piping 404 and valve 405. Although there are other methods, the above-mentioned drawbacks can be overcome by using this ice storage type heat pump system as a subsystem for conventional air conditioning systems, such as summer cooling and winter heating using air source heat pumps.
一以上の説明は冷房負荷側にブラインを介して製氷する
例を示したが、直接冷媒にて製氷したり冷水を造ったり
しても同じ効果を得られるのは勿論である。One or more of the above explanations have shown an example in which ice is made via brine on the cooling load side, but it goes without saying that the same effect can be obtained by directly making ice with a refrigerant or producing cold water.
次に、直接製氷する場合についての構成機器の各温度を
、第２図を用いて具体的に説明する。夜間の製氷時は、
圧縮機ヱ１側のヒートポンプは凝縮器１３内の温度４０
℃、蒸発器１６の温度を一１０℃にて、また圧縮機１側
のヒートポンプは、凝縮器３内の温度５０″Ｃ１蒸発器
６内の温度−１０℃にて給湯給水を２５℃から４５℃に
暖めて貯湯槽１０７にため、また、氷蓄熱槽２０６内の
水を氷にする。Next, the temperatures of the constituent devices in the case of direct ice making will be specifically explained using FIG. 2. When making ice at night,
The heat pump on the compressor E1 side has a temperature of 40 in the condenser 13.
℃, the temperature of the evaporator 16 is -10℃, and the heat pump on the compressor 1 side is heated from 25℃ to 45℃ with the temperature in the condenser 3 at 50''C1 and the temperature in the evaporator 6 at -10℃. ℃ and stored in the hot water storage tank 107, and the water in the ice heat storage tank 206 is turned into ice.
昼間解氷時は、圧縮１１１１のヒートポンプは、凝縮器
１３内の温度６０℃、蒸発器１６内の温度５℃にて、圧
縮機１側のヒートポンプは、凝縮器３内の温度７０℃、
蒸発器６内の温度５℃にて、４５℃に暖めているお湯を
６５℃まで加熱し、給湯負荷に供される。また、冷房負
荷水は１２°Ｃかも１０℃まで冷却され、更に氷蓄熱槽
２０６で冷却され、７℃となって冷房負荷に供される。During daytime ice thawing, the compressor 1111 heat pump maintains the temperature in the condenser 13 at 60°C and the temperature in the evaporator 16 at 5°C, and the heat pump on the compressor 1 side maintains the temperature in the condenser 3 at 70°C,
At a temperature of 5° C. in the evaporator 6, hot water that has been heated to 45° C. is heated to 65° C. and is supplied to the hot water supply load. Further, the cooling load water is cooled to 12° C. or even 10° C., and further cooled in the ice heat storage tank 206 to reach 7° C., and is used for the cooling load.
以上のように、上記本発明に係るヒートポンプシステム
は、昼間と夜間でヒートポンプの熱源と冷却源の温度差
が異なるので、単一の冷凍サイクルによる場合に比べ、
少なくとも斜線を施した部分Ａ、Ｂだけ省エネルギーと
なる。また、複数の冷凍サイクルで冷房、給湯を行うの
で、交斜線を施した部分Ｃ，Ｄだけ省エネルギーとなる
。As described above, in the heat pump system according to the present invention, the temperature difference between the heat source and cooling source of the heat pump is different between daytime and nighttime, so compared to a case using a single refrigeration cycle,
Energy is saved at least in the shaded areas A and B. Furthermore, since cooling and hot water are supplied using multiple refrigeration cycles, energy is saved only in the cross-hatched areas C and D.
なお、上記ヒートポンプシステムは一実施例であり、本
発明のヒートポンプシステムは上記構成のものに限定さ
れるものではない。Note that the heat pump system described above is one example, and the heat pump system of the present invention is not limited to the structure described above.
第３図は本発明に係る他のヒートポンプシステムを給湯
負荷の多い省エネルギービルに適用した場合のブロック
図である。同図において←の矢印は夏の昼間時、←・の
矢印は冬の昼間時、代−の矢印は負荷のない夜間の場合
のフローを示す。FIG. 3 is a block diagram when another heat pump system according to the present invention is applied to an energy-saving building with a large hot water supply load. In the figure, the ← arrow indicates the flow during the daytime in summer, the ←← arrow indicates the flow during the daytime in the winter, and the - arrow indicates the flow during the night when there is no load.
省エネルギービルで、且つ給湯の多いビルの場合は冬で
も冷房が必要な場０合が多く、５０１．５０２．５０３
は厨房等に設けられた冷房用のファンコイルユニットで
ある。即ち、多段凝縮器ヒートポンプ５０４の製氷機部
５０５の冷水取り出しノズル５０６と冷水戻り管５０７
からヒートポンプの蒸発器６，１６に直接送られ冷却さ
れる冷水を混合して、冷水配管５０８から配管５０９に
よりこれらのファンコイルユニッ）−５０１，５０２゜
５０３に冷水が供給される。なお、この製氷機は直膨式
の場合でも、プラインを介するものでも、スタティクな
ものでも、できた氷を貯水槽の下部に落下させるような
方式のものでもよい。Buildings that are energy efficient and have a large amount of hot water supply often require air conditioning even in winter, so 501.502.503
is a cooling fan coil unit installed in a kitchen or the like. That is, the cold water take-out nozzle 506 and the cold water return pipe 507 of the ice maker section 505 of the multi-stage condenser heat pump 504
The cold water is sent directly to the evaporators 6 and 16 of the heat pump to be cooled, and the cold water is mixed and supplied to these fan coil units 501, 502, and 503 through a cold water pipe 508 and a pipe 509. Note that this ice maker may be of a direct expansion type, a pline type, a static type, or a type that drops the ice made into the lower part of a water storage tank.
また、一方、低温側凝縮器１３で加熱された温水は連絡
管５１０を経由して高温側凝縮器３で更に加熱され、高
温水となって貯湯槽５１１内の仮管５１２により貯湯槽
内の温水を加熱して“湯”とする。On the other hand, the hot water heated in the low-temperature side condenser 13 is further heated in the high-temperature side condenser 3 via the connecting pipe 510, and becomes high-temperature water. Heats hot water to make "hot water".
なお、当然システムによっては凝縮器３からの配管５１
３により供給される“湯”を直接貯湯槽５１１に蓄える
ようにしてもよい。Of course, depending on the system, the pipe 51 from the condenser 3
3 may be directly stored in the hot water tank 511.
なお、との貯湯槽５１１への温水槽５１４と配管５１５
を介して供給される。In addition, the hot water tank 514 and piping 515 to the hot water storage tank 511
Supplied via.
との貯湯槽５１１の湯はビル内の給湯の大浴槽５１６、
自動食器洗い機５１７、各室の給湯器５１８〜５２０等
の各負荷に供給される。そして、この排温水は配管５２
１、四方弁５２２、自動洗浄式熱交換器５２３を経由し
て、排水管５１ＩＯより下水に排出される。そして、こ
の自動洗浄式熱交換器５２３により熱回収された熱はポ
ンプ５２４により給水加熱用熱交換器５２５にて給水を
加熱し、また、プライン加熱用熱交換器５２６にて、配
管５２７から流入するプラインを加熱する。なお、この
プラインはポンプ５２８によりノズル５２９から製氷機
５３０のプライン経路内に送られ、氷を解氷する。The hot water in the hot water storage tank 511 is a large hot water bathtub 516 in the building.
It is supplied to each load such as an automatic dishwasher 517 and water heaters 518 to 520 in each room. This waste hot water is then transferred to the pipe 52.
1. It passes through a four-way valve 522, an automatic cleaning heat exchanger 523, and is discharged to the sewer from a drain pipe 51IO. Then, the heat recovered by this self-cleaning heat exchanger 523 is heated by a pump 524 in a feed water heating heat exchanger 525, and then flows into a pline heating heat exchanger 526 from a pipe 527. Heat the prine. Note that this pline is sent by a pump 528 from a nozzle 529 into the pline path of the ice maker 530 to thaw the ice.
なお、この給湯の排水と冷水負荷の還水だけでは、解氷
のための熱が不足する場合には、プラインを空温式ブラ
イン加熱槽４０３により、更に加熱する。In addition, if the heat for melting the ice is insufficient only by draining the hot water and returning water from the cold water load, the prine is further heated by the air-heated brine heating tank 403.
通常、省エネビルでは暖房負荷が少ないが、暖房を行な
う必要のあるときは、温水槽内の温水が保有する熱を利
用すればよい。即ち、伝熱管５３１内の温水が配管５３
２を経由してファンコイルユニット５３３〜５３５に供
給される。Normally, energy-saving buildings have a small heating load, but when heating is necessary, the heat held in the hot water in the hot water tank can be used. That is, the hot water in the heat transfer tube 531 is transferred to the pipe 53.
2 to fan coil units 533 to 535.
また、第４図は本ヒートポンプシステムの夜間のフロー
の説明図である。＋の矢印に示すように、ヒートポンプ
の冷却水としては温水槽５１４内に供給された水により
冷却された温水が配管５３６→配管５３７−凝縮器１３
→配管５３８→凝縮器３→配管５３９→配管５４０のよ
うに流れ、凝縮器１３，３を冷却し、逆に温水自身は加
熱される。Moreover, FIG. 4 is an explanatory diagram of the flow of the present heat pump system at night. As shown by the + arrow, the hot water cooled by the water supplied to the hot water tank 514 is used as cooling water for the heat pump from piping 536 to piping 537 to condenser 13.
The hot water flows as follows: → Piping 538 → Condenser 3 → Piping 539 → Piping 540, cooling the condensers 13 and 3, and conversely heating the hot water itself.
以上説明したように本発明によれば下記のような優れた
効果が得られる
（１）氷蓄熱方式であるから、電力負荷が平準化するの
は勿論のこと、冷房と給湯を同時に行いエネルギーの有
効利用が可能となる。As explained above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained: (1) Since it uses an ice heat storage method, it not only equalizes the power load, but also saves energy by performing cooling and hot water supply at the same time. Effective use becomes possible.
（２）石油等の化石燃料を使用する給湯用のボイラーを
必要としないので、燃焼ガス中の二酸化炭素による地球
の温暖化を防ぐことができる。(2) Since there is no need for a hot water boiler that uses fossil fuels such as oil, global warming caused by carbon dioxide in combustion gas can be prevented.
（３）氷を製造する時は温度の低い給湯用給水を加熱す
るようになっているので、更に省エネルギーとなってい
る。(3) When producing ice, the low-temperature water used for hot water supply is heated, further saving energy.
（４）更に昼も夜も圧縮機の圧縮比が小さくなるので圧
縮機の効率も上昇する。(4) Furthermore, since the compression ratio of the compressor becomes smaller during the day and night, the efficiency of the compressor also increases.
（５）また、ヒートポンプが２以上の圧縮機と２以上の
凝縮器を具備し、該２以上の凝縮器を冷却する給水又は
該給水により間接的に冷却される流体がシリーズに連結
することにより（請求項〈４）参照）、省エネルギー化
が更に向上する（第２図のＣ，Ｄ部参照）。(5) In addition, when the heat pump is equipped with two or more compressors and two or more condensers, and the water supply that cools the two or more condensers or the fluid that is indirectly cooled by the water supply are connected in series, (see claim <4)), and energy saving is further improved (see parts C and D in FIG. 2).
（６）冷凍サイクルを低段側と高温側との別サイクルに
すれば、低段側は冷媒ＨＣＦＣ−２２を用いた従来のヒ
ートポンプをそのまま使用することができ、高段側のみ
、例えばＨＦＣ−１３４ａ。(6) If the refrigeration cycle is made into separate cycles for the low-stage side and the high-temperature side, a conventional heat pump using refrigerant HCFC-22 can be used as is on the low-stage side, and only on the high-stage side, for example, HFC-22 can be used. 134a.
ＨＣＦＣ−１２３、ＨＣＦＣ−１２４等の冷媒を用いた
高温度ヒートポンプとすればよい。A high temperature heat pump using a refrigerant such as HCFC-123 or HCFC-124 may be used.
（７〉温水槽への給水が前記給湯の排水により熱回収さ
れて加熱されるようになっていて、且つ給湯負荷が少な
いときには、該熱回収量を少なくする制御手段を具備す
ることにより（請求項（５）参照）、製氷用のプライン
ラインと外気より吸熱するプラインラインを共用するこ
とができる。(7) When the water supplied to the hot water tank is heated by recovering heat from the water discharged from the hot water supply, and when the hot water supply load is small, by providing a control means to reduce the amount of heat recovery (Claim (See item (5)), it is possible to share a prine line for making ice with a prine line that absorbs heat from the outside air.
（８〉蓄熱システム、製氷システム及び少なくとも１以
上の圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等から構成され
る少なくとも１以上の冷凍サイクルを有するヒートポン
プを具備し、前記蒸発器がプラインにより加熱され、且
つ該プラインが外気又は排水により加熱されるプライン
加熱器装備され、前記製氷システムで製造される氷がプ
ラインを介して、解氷されるように構成することにより
（請求項（６）参照）、製氷ラインと吸熱ラインを共用
することができ、しかも外気からの吸熱機構を小さく、
又は省略することができる。(8> Equipped with a heat pump having a heat storage system, an ice-making system, and at least one refrigeration cycle composed of at least one compressor, condenser, pressure reducing device, evaporator, etc., and the evaporator is heated by a prine. , and the pline is equipped with a pline heater heated by outside air or waste water, and the ice produced by the ice making system is melted through the pline (see claim (6)). , the ice making line and the heat absorption line can be shared, and the heat absorption mechanism from the outside air is small.
Or it can be omitted.
（９）前記蓄熱システムが湯を製造する給湯用蓄熱シス
テムであり、且つ排水が該給湯の排水であることにより
（請求項（７）参照）、夏冬の負荷のアンバランス（給
湯負荷と冷房負荷）に対応することができる。(9) Since the heat storage system is a heat storage system for hot water supply that produces hot water, and the waste water is the waste water from the hot water supply (see claim (7)), there is an imbalance in summer and winter loads (hot water supply load and cooling load).
第１図は本発明に係る氷蓄熱式のヒートポンプシステム
の概略構成図、第２図は第１図のヒートポンプシステム
において直接製氷する場合の構成機器の各温度を説明す
るための図、第３図は本発明に係る他のヒートポンプシ
ステムを給湯負荷の多い省エネルギービルに適用した場
合のブロック図、第４図はこのヒートポンプシステムの
夜間のフローの説明図である。
図中、１，１１・・・・圧縮機、３，１３・・・・凝縮
器、５，１５・・・・減圧装置、６，１６・・・・蒸発
器、１０２，１０５・・・・三方弁、１０７・・・・貯
湯槽１０９・・・・ポンプ、１１３・・・・パルプ、２
０１・・・・ポンプ、２０４・・・・三方弁、２０６・
・・・氷蓄熱槽、２１０・・・・冷却器、４０２・・・
・パルプ、４０３・・・・プラインヒーター ４０５・
・・・パルプ。Fig. 1 is a schematic configuration diagram of an ice storage type heat pump system according to the present invention, Fig. 2 is a diagram for explaining the temperature of each component of the component equipment when directly making ice in the heat pump system of Fig. 1, and Fig. 3 4 is a block diagram of another heat pump system according to the present invention applied to an energy-saving building with a large hot water supply load, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the flow of this heat pump system at night. In the figure, 1, 11... compressor, 3, 13... condenser, 5, 15... pressure reducing device, 6, 16... evaporator, 102, 105... Three-way valve, 107...Hot water tank 109...Pump, 113...Pulp, 2
01...Pump, 204...Three-way valve, 206...
...Ice heat storage tank, 210...Cooler, 402...
・Pulp, 403...Pline heater 405・
···pulp.
Claims (7)
も１以上の圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等から構
成される少なくとも１以上の冷凍サイクルを有するヒー
トポンプを具備し、前記蒸発器を直接又は間接的に加熱
する該ヒートポンプの吸熱源の少なくとも一部が氷の凝
固熱であり、且つ前記ヒートポンプの凝縮器を冷却する
冷却源が前記給湯用蓄熱システムの給湯の給水加熱であ
ることを特徴とするヒートポンプシステム。(1) Equipped with a heat pump having a heat storage system for hot water supply, an ice making system, and at least one refrigeration cycle composed of at least one compressor, condenser, pressure reducing device, evaporator, etc., and the evaporator is directly or At least a part of the heat absorption source of the heat pump that indirectly heats is the solidification heat of ice, and the cooling source that cools the condenser of the heat pump is the heating of the hot water supply of the hot water supply heat storage system. heat pump system.
る製氷機能部と、負荷流体からの還水が前記貯氷部を通
過せずに直接ヒートポンプで冷却されるように構成され
ている負荷流体冷却機構により構成され、前記ヒートポ
ンプシステムに使用される同一の凝縮器が給湯の湯を製
造する加熱器としても使用され、且つこの湯製造時は前
記負荷流体からの還水が直接ヒートポンプで冷却される
ように構成されている負荷流体冷却機構が作動するよう
になっていることを特徴とする請求項（１）記載のヒー
トポンプシステム。(2) A load in which the ice making system is configured to include an ice storage section, an ice making function section that changes water to ice, and such that return water from the load fluid is directly cooled by a heat pump without passing through the ice storage section. The same condenser used in the heat pump system is also used as a heater to produce hot water for hot water supply, and when producing hot water, the return water from the load fluid is directly cooled by the heat pump. 2. The heat pump system according to claim 1, wherein the load fluid cooling mechanism is configured to operate.
ートポンプにより加熱された温水を蓄える温水槽と、前
記ヒートポンプとこれら２つの槽を連絡する配管、ポン
プ及びバルブ類により構成されていることを特徴とする
請求項（１）記載のヒートポンプシステム。(3) The hot water supply system is composed of a hot water storage tank, a hot water tank that stores hot water heated by a heat pump, and piping, pumps, and valves that connect the heat pump and these two tanks. The heat pump system according to claim (1).
縮器を具備し、該２以上の凝縮器を冷却する給水又は該
給水により間接的に冷却される流体がシリーズに連結さ
れていることを特徴とする請求項（１）又は（２）又は
（３）記載のヒートポンプシステム。(4) The heat pump is equipped with two or more compressors and two or more condensers, and the water supply that cools the two or more condensers or the fluid that is indirectly cooled by the water supply are connected in series. The heat pump system according to claim (1), (2), or (3), characterized in that:
収されて加熱されるようになっていて、且つ給湯負荷が
少ないときには、該熱回収量を少なくする制御手段を具
備していることを特徴とする請求項（１）又は（２）又
は（３）又は（４）記載のヒートポンプシステム。(5) The water supplied to the hot water tank is heated by recovering heat from the water discharged from the hot water supply, and is provided with a control means for reducing the amount of heat recovery when the hot water supply load is small. The heat pump system according to claim (1), (2), (3), or (4), characterized in that:
上の圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等から構成され
る少なくとも１以上の冷凍サイクルを有するヒートポン
プを具備し、前記蒸発器がプラインにより加熱され、且
つ該プラインが外気又は排水により加熱されるプライン
加熱器が装備され、前記製氷システムで製造される氷が
プラインを介して、解氷されるように構成されているこ
とを特徴とするヒートポンプシステム。(6) A heat pump having a heat storage system, an ice making system, and at least one refrigeration cycle composed of at least one compressor, condenser, pressure reducing device, evaporator, etc., and the evaporator is heated by a prine. , and a heat pump system characterized in that the pline is equipped with a pline heater that is heated by outside air or waste water, and is configured such that ice produced by the ice making system is thawed via the pline. .
テムであり、且つ前記排水が該給湯の排水であることを
特徴とする請求項（６）記載のヒートポンプシステム。(7) The heat pump system according to claim (6), wherein the heat storage system is a heat storage system for hot water supply that produces hot water, and the waste water is waste water from the hot water supply.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1209200A JPH083393B2 (en) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | Heat pump system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1209200A JPH083393B2 (en) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | Heat pump system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0370945A true JPH0370945A (en) | 1991-03-26 |
| JPH083393B2 JPH083393B2 (en) | 1996-01-17 |
Family
ID=16569012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1209200A Expired - Lifetime JPH083393B2 (en) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | Heat pump system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083393B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0618107A (en) * | 1991-10-16 | 1994-01-25 | Kyushu Electric Power Co Inc | Ice and hot-water double heat accumulation system |
| JP2011027351A (en) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Toshiba Carrier Corp | Kitchen system |
| US8015836B2 (en) | 2007-03-27 | 2011-09-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat pump system |
| JP2012149883A (en) * | 2012-03-29 | 2012-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pump device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6479554A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-24 | Kubota Ltd | Heat pump system |
-
1989
- 1989-08-10 JP JP1209200A patent/JPH083393B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6479554A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-24 | Kubota Ltd | Heat pump system |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0618107A (en) * | 1991-10-16 | 1994-01-25 | Kyushu Electric Power Co Inc | Ice and hot-water double heat accumulation system |
| US8015836B2 (en) | 2007-03-27 | 2011-09-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat pump system |
| JP5197576B2 (en) * | 2007-03-27 | 2013-05-15 | 三菱電機株式会社 | Heat pump equipment |
| JP2011027351A (en) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Toshiba Carrier Corp | Kitchen system |
| JP2012149883A (en) * | 2012-03-29 | 2012-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pump device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH083393B2 (en) | 1996-01-17 |
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