JPH06185806A - 電気式集中給湯システム - Google Patents
電気式集中給湯システムInfo
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- JPH06185806A JPH06185806A JP33297392A JP33297392A JPH06185806A JP H06185806 A JPH06185806 A JP H06185806A JP 33297392 A JP33297392 A JP 33297392A JP 33297392 A JP33297392 A JP 33297392A JP H06185806 A JPH06185806 A JP H06185806A
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- hot water
- temperature
- water supply
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- Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エネルギー効率が良くて高い給湯温度を確保
でき、その上維持費の安い電気式集中給湯システムを得
ること。 【構成】 第1、第2の貯湯槽13a,13bに第1、
第2の加熱手段15a,15bを設ける。また、各貯湯
槽13a,13bを第1の出湯配管14で連結すると共
に給湯配管8aと返湯配管8bで接続し、給湯配管8a
上に蛇口9a〜9cを設けると共に返湯配管8b上に返
湯ポンプ10を配置する。さらに、各貯湯槽13a,1
3bに第1、第2の温度センサ18a,18b、第2の
貯湯槽13bの出湯位置に第3の温度センサ20、給湯
配管8aの最下流側に第4の温度センサ21を設け、こ
れらの各センサからの出力信号によって制御器12によ
り加熱手段15a,15b及び返湯ポンプ10を制御す
る。
でき、その上維持費の安い電気式集中給湯システムを得
ること。 【構成】 第1、第2の貯湯槽13a,13bに第1、
第2の加熱手段15a,15bを設ける。また、各貯湯
槽13a,13bを第1の出湯配管14で連結すると共
に給湯配管8aと返湯配管8bで接続し、給湯配管8a
上に蛇口9a〜9cを設けると共に返湯配管8b上に返
湯ポンプ10を配置する。さらに、各貯湯槽13a,1
3bに第1、第2の温度センサ18a,18b、第2の
貯湯槽13bの出湯位置に第3の温度センサ20、給湯
配管8aの最下流側に第4の温度センサ21を設け、こ
れらの各センサからの出力信号によって制御器12によ
り加熱手段15a,15b及び返湯ポンプ10を制御す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集合住宅やホテル等の
給湯に用いられる電気式集中給湯システムに係り、より
詳しくは、高い給湯温度を確保しつつエネルギー効率が
良好で、配管熱ロスを最少に抑えた電気式集中給湯シス
テムに関する。
給湯に用いられる電気式集中給湯システムに係り、より
詳しくは、高い給湯温度を確保しつつエネルギー効率が
良好で、配管熱ロスを最少に抑えた電気式集中給湯シス
テムに関する。
【0002】
【従来の技術】図3は集合住宅やビジネスホテル等で使
用される従来の電気式集中給湯システムの一例を示す模
式図である。1は貯湯槽、2はヒートポンプ給湯機、
3,4はそれぞれ貯湯槽1とヒートポンプ給湯機2とを
連結する第1及び第2の配管である。5は第1の配管3
に取り付けられ貯湯槽1とヒートポンプ給湯機2との間
に湯を循環する循環ポンプ、6は第1の配管4に連結さ
れた給水配管、7は給水配管6に取付けられた電磁弁で
ある。
用される従来の電気式集中給湯システムの一例を示す模
式図である。1は貯湯槽、2はヒートポンプ給湯機、
3,4はそれぞれ貯湯槽1とヒートポンプ給湯機2とを
連結する第1及び第2の配管である。5は第1の配管3
に取り付けられ貯湯槽1とヒートポンプ給湯機2との間
に湯を循環する循環ポンプ、6は第1の配管4に連結さ
れた給水配管、7は給水配管6に取付けられた電磁弁で
ある。
【0003】8aは貯湯槽1に連結され各家や各客室に
湯を供給する給湯配管、8bは給湯配管8bに連結され
使用されなかった湯を貯湯槽1に戻す返湯配管、9a,
9bは湯を各家や各客室に供給する蛇口、10は給湯配
管8aに取付けられ、湯の供給及び貯湯槽1に返湯をお
こなう返湯ポンプである。11は貯湯槽1に取付けられ
その水位を検知して給水信号や給水停止信号を発信する
水位検知器、12は水位検知器11の信号に基づいてヒ
ートポンプ給湯機2及び電動電磁弁7を制御する制御器
である。
湯を供給する給湯配管、8bは給湯配管8bに連結され
使用されなかった湯を貯湯槽1に戻す返湯配管、9a,
9bは湯を各家や各客室に供給する蛇口、10は給湯配
管8aに取付けられ、湯の供給及び貯湯槽1に返湯をお
こなう返湯ポンプである。11は貯湯槽1に取付けられ
その水位を検知して給水信号や給水停止信号を発信する
水位検知器、12は水位検知器11の信号に基づいてヒ
ートポンプ給湯機2及び電動電磁弁7を制御する制御器
である。
【0004】上記のように構成した電気式集中給湯シス
テムの作用を説明する。まず蛇口9a,9bから給湯が
あると、貯湯槽1の水位が低下する。この水位の低下を
水位検知器11が検知すると、水位検知器11は給水信
号を制御器12に送り、制御器12は電磁弁7を開放
し、給水をおこなう。このときの給水量は、ヒートポン
プ給湯機2の出口温度が一定(例えば55℃)になるよ
うに調整される。このため貯湯槽1の中の水温は常に一
定に保持され、この一定温度の湯が給湯に供される。ま
た返湯ポンプ10は常時運転され、給湯配管8a、返湯
配管8b内の湯を循環させて、常に一定温度の給湯がで
きるようにしている。
テムの作用を説明する。まず蛇口9a,9bから給湯が
あると、貯湯槽1の水位が低下する。この水位の低下を
水位検知器11が検知すると、水位検知器11は給水信
号を制御器12に送り、制御器12は電磁弁7を開放
し、給水をおこなう。このときの給水量は、ヒートポン
プ給湯機2の出口温度が一定(例えば55℃)になるよ
うに調整される。このため貯湯槽1の中の水温は常に一
定に保持され、この一定温度の湯が給湯に供される。ま
た返湯ポンプ10は常時運転され、給湯配管8a、返湯
配管8b内の湯を循環させて、常に一定温度の給湯がで
きるようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成した
従来の電気式集中給湯システムでは、1台のヒートポン
プによって加熱をおこなっているので、出口水温を給湯
温度である55℃〜70℃程度に設定しなければならな
い。しかし、ヒートポンプは出口水温が高くなるにした
がって効率が悪くなるので、上記のように出口水温を高
く設定して加熱することはヒートポンプとしては最も効
率の悪い運転となり、ランニングコストが高くなるとい
う問題があった。また、給湯配管8a内の温水を常に循
環しているため放熱による熱ロスが大きく、このことも
ランニングコストを高くしている一因であった。さら
に、より高温(85℃程度)の給湯の要求には応えられ
ないという問題があった。
従来の電気式集中給湯システムでは、1台のヒートポン
プによって加熱をおこなっているので、出口水温を給湯
温度である55℃〜70℃程度に設定しなければならな
い。しかし、ヒートポンプは出口水温が高くなるにした
がって効率が悪くなるので、上記のように出口水温を高
く設定して加熱することはヒートポンプとしては最も効
率の悪い運転となり、ランニングコストが高くなるとい
う問題があった。また、給湯配管8a内の温水を常に循
環しているため放熱による熱ロスが大きく、このことも
ランニングコストを高くしている一因であった。さら
に、より高温(85℃程度)の給湯の要求には応えられ
ないという問題があった。
【0006】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、エネルギー効率が高く、ランニングコスト
が安く、高い温度(80℃〜85℃)の給湯ができ、さ
らに給湯配管からの熱ロスを最少にした電気式集中給湯
システムを得ることを目的とする。
れたもので、エネルギー効率が高く、ランニングコスト
が安く、高い温度(80℃〜85℃)の給湯ができ、さ
らに給湯配管からの熱ロスを最少にした電気式集中給湯
システムを得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる電気集中
給湯システムは、第4の温度センサにより給湯配管の下
流側の温水温度を検出すると共に、第3の温度センサに
より第2の貯湯槽の出湯温度を検出し、この温度差が設
定値以上のときは返湯ポンプを運転し、設定値未満のと
きは返湯ポンプを停止する。
給湯システムは、第4の温度センサにより給湯配管の下
流側の温水温度を検出すると共に、第3の温度センサに
より第2の貯湯槽の出湯温度を検出し、この温度差が設
定値以上のときは返湯ポンプを運転し、設定値未満のと
きは返湯ポンプを停止する。
【0008】また、上記の電気式集中給湯システムにお
いて、第4の温度センサにより給湯配管の下流側の温水
温度を検出すると共に、第3の温度センサにより第2の
貯湯槽の出湯温度を検出し、この温度差が設定値以上の
ときは返湯ポンプを運転し、給湯配管内の湯が入れ代わ
る一定時間後に停止する。
いて、第4の温度センサにより給湯配管の下流側の温水
温度を検出すると共に、第3の温度センサにより第2の
貯湯槽の出湯温度を検出し、この温度差が設定値以上の
ときは返湯ポンプを運転し、給湯配管内の湯が入れ代わ
る一定時間後に停止する。
【0009】さらに、本発明にかかる電気式集中給湯シ
ステムは、設定温度を外気温度(季節)によって変更す
る。
ステムは、設定温度を外気温度(季節)によって変更す
る。
【0010】また、本発明にかかる電気式集中給湯シス
テムは、第4の温度センサにより給湯配管の下流部の温
水温度を検出すると共に、第3の温度センサにより第2
の貯湯槽の出湯温度を検出し、これにより返湯ポンプ運
転指数を演算してこの値により返湯ポンプを運転する。
テムは、第4の温度センサにより給湯配管の下流部の温
水温度を検出すると共に、第3の温度センサにより第2
の貯湯槽の出湯温度を検出し、これにより返湯ポンプ運
転指数を演算してこの値により返湯ポンプを運転する。
【0011】
【作用】第2の貯湯槽の第2の加熱手段は給湯に必要な
温度設定で加熱運転し、第1の貯湯槽の第1の加熱手段
は、高温加熱手段の種類に応じた最も効率の良い条件で
加熱運転を行う。高温給湯の要求があったときは、高温
加熱手段が要求に応じた高い温度まで温水を加熱する。
温度設定で加熱運転し、第1の貯湯槽の第1の加熱手段
は、高温加熱手段の種類に応じた最も効率の良い条件で
加熱運転を行う。高温給湯の要求があったときは、高温
加熱手段が要求に応じた高い温度まで温水を加熱する。
【0012】
実施例1 図1は本発明の第1の実施例を示す模式図である。な
お、図3の従来例と同一又は相当部分には同じ符号を付
す。13a,13bは第1、第2の貯湯槽で、給水配管
6から蛇口9a,9b,9cに至る給水経路中に、上流
側から下流側に直列に配置されている。14は第1の貯
湯槽13aの上部と第2の貯湯槽13bの下部とを連結
する出湯配管である。
お、図3の従来例と同一又は相当部分には同じ符号を付
す。13a,13bは第1、第2の貯湯槽で、給水配管
6から蛇口9a,9b,9cに至る給水経路中に、上流
側から下流側に直列に配置されている。14は第1の貯
湯槽13aの上部と第2の貯湯槽13bの下部とを連結
する出湯配管である。
【0013】15aは第1の貯湯槽13aに貯留された
水または温水を設定温度まで加熱するための、例えば電
気式のヒートポンプからなる第1の加熱手段で、給水口
(往配管側)及び出水口(復配管側)がそれぞれ第1の
貯湯槽13aの下部に位置する第1の循環用配管16a
に接続されている。17aは第1の循環用配管16aに
設けられた第1の循環ポンプである。18aは第1の貯
湯槽13aの下部に設置された第1の温度センサで、第
1の貯湯槽13a内の水または温水の温度を検出して、
その出力信号を制御器(図示せず)に送信する。この制
御器は第1の循環ポンプ17aと第1の加熱手段15a
の稼動または停止を制御する。すなわち、第1の温度セ
ンサ18aにより検出された第1の貯湯槽13aの水温
が設定温度T1以下になると第1の循環ポンプ17a及
び第1の加熱手段15aが稼動して、加熱がおこなわれ
る。
水または温水を設定温度まで加熱するための、例えば電
気式のヒートポンプからなる第1の加熱手段で、給水口
(往配管側)及び出水口(復配管側)がそれぞれ第1の
貯湯槽13aの下部に位置する第1の循環用配管16a
に接続されている。17aは第1の循環用配管16aに
設けられた第1の循環ポンプである。18aは第1の貯
湯槽13aの下部に設置された第1の温度センサで、第
1の貯湯槽13a内の水または温水の温度を検出して、
その出力信号を制御器(図示せず)に送信する。この制
御器は第1の循環ポンプ17aと第1の加熱手段15a
の稼動または停止を制御する。すなわち、第1の温度セ
ンサ18aにより検出された第1の貯湯槽13aの水温
が設定温度T1以下になると第1の循環ポンプ17a及
び第1の加熱手段15aが稼動して、加熱がおこなわれ
る。
【0014】15bは第2の貯湯槽13bに貯留された
水または温水を設定温度まで加熱するための、例えば電
気式のヒートポンプからなる第2の加熱手段で、給水口
(復配管側)が第2の貯湯槽13bの上部に位置し、出
水口(往配管側)が第2の貯湯槽13bの下部に位置す
る第2の循環用配管16bに接続されている。17bは
第2の循環用配管16bに設けられた第2の循環ポンプ
である。
水または温水を設定温度まで加熱するための、例えば電
気式のヒートポンプからなる第2の加熱手段で、給水口
(復配管側)が第2の貯湯槽13bの上部に位置し、出
水口(往配管側)が第2の貯湯槽13bの下部に位置す
る第2の循環用配管16bに接続されている。17bは
第2の循環用配管16bに設けられた第2の循環ポンプ
である。
【0015】18bは第2の貯湯槽13bの下部に設置
された第2の温度センサで、第2の貯湯槽13b内の水
または温水の温度を検出して、その出力信号を制御器
(図示せず)に送信する。この制御器は、第2の循環ポ
ンプ17bと第1の加熱手段15bの稼動または停止を
制御する。すなわち、第2の温度センサ18bにより検
出された第2の貯湯槽13bの湯温が設定温度T2以下
になると第2の循環ポンプ17b及び第2の加熱手段1
5bが稼動して、加熱がおこなわれる。なお、第1の貯
湯槽13aの湯温の設定温度T1と第2の貯湯槽13b
の湯温の設定温度T2との間には、T1<T2の関係が
ある。
された第2の温度センサで、第2の貯湯槽13b内の水
または温水の温度を検出して、その出力信号を制御器
(図示せず)に送信する。この制御器は、第2の循環ポ
ンプ17bと第1の加熱手段15bの稼動または停止を
制御する。すなわち、第2の温度センサ18bにより検
出された第2の貯湯槽13bの湯温が設定温度T2以下
になると第2の循環ポンプ17b及び第2の加熱手段1
5bが稼動して、加熱がおこなわれる。なお、第1の貯
湯槽13aの湯温の設定温度T1と第2の貯湯槽13b
の湯温の設定温度T2との間には、T1<T2の関係が
ある。
【0016】8a,8bはそれぞれ給湯配管及び返湯配
管で、給湯配管8aの一端は第2の貯湯槽13bの上部
に接続され、その途中に給湯用の蛇口9a,9b,9c
が連結される分岐管19a,19b,19cが接続さ
れ、他端は返湯配管8bの一端に接続されている。ま
た、返湯配管8bの他端は第1の貯湯槽13aの下部に
接続されている。20は給湯配管8aの最上流側に設置
された第3の温度センサで、第2の貯湯槽13bからの
給湯温度(出湯温度)を検出する。また、21は給湯配
管8aの最先端部すなわち最下流側に設置され、給湯配
管8aの先端部の湯温を検出する第4の温度センサ、1
2は制御器、10は返湯配管8b上に設けられた返湯ポ
ンプである。第4の温度センサ21は給湯配管8a内の
温水の温度が設定値以下になったときは、制御器12に
信号を送り、この信号を受けた制御器12が返湯ポンプ
10を稼動して、配管内の温水を第1の貯湯槽13aに
戻すと共に、第2の貯湯槽13b内の高温水を給湯配管
8aに流入させる。なお、22は外気温度を検出する外
気温度センサ、6は第1の貯湯槽13aの底部に接続さ
れた給水配管である。
管で、給湯配管8aの一端は第2の貯湯槽13bの上部
に接続され、その途中に給湯用の蛇口9a,9b,9c
が連結される分岐管19a,19b,19cが接続さ
れ、他端は返湯配管8bの一端に接続されている。ま
た、返湯配管8bの他端は第1の貯湯槽13aの下部に
接続されている。20は給湯配管8aの最上流側に設置
された第3の温度センサで、第2の貯湯槽13bからの
給湯温度(出湯温度)を検出する。また、21は給湯配
管8aの最先端部すなわち最下流側に設置され、給湯配
管8aの先端部の湯温を検出する第4の温度センサ、1
2は制御器、10は返湯配管8b上に設けられた返湯ポ
ンプである。第4の温度センサ21は給湯配管8a内の
温水の温度が設定値以下になったときは、制御器12に
信号を送り、この信号を受けた制御器12が返湯ポンプ
10を稼動して、配管内の温水を第1の貯湯槽13aに
戻すと共に、第2の貯湯槽13b内の高温水を給湯配管
8aに流入させる。なお、22は外気温度を検出する外
気温度センサ、6は第1の貯湯槽13aの底部に接続さ
れた給水配管である。
【0017】次に上記のように構成した第1の実施例の
作用を説明する。蛇口9a等で湯を使用すると給湯負荷
が発生し、給水配管6から第1の貯湯槽13a内の底部
に水が流入する。同時に、第1の貯湯槽13aの上部か
ら出湯配管14を介して、第2の貯湯槽13bの底部に
低温水がピストン流となって移動する。このとき、第1
の貯湯槽13aの底部に設置された第1の温度センサ1
8aが水温を検知して制御器に送られ、この温度が設定
温度T1より低いときは、制御器はその信号に基づい
て、第1の加熱手段15aと第1の循環ポンプ17aを
稼動させる。こうして、第1の貯湯槽13aの底部の低
温水は第1の循環ポンプ17aを通り、第1の加熱手段
15aで中程度の温度まで加熱され、再び第1の貯湯槽
13aの底部に戻される。
作用を説明する。蛇口9a等で湯を使用すると給湯負荷
が発生し、給水配管6から第1の貯湯槽13a内の底部
に水が流入する。同時に、第1の貯湯槽13aの上部か
ら出湯配管14を介して、第2の貯湯槽13bの底部に
低温水がピストン流となって移動する。このとき、第1
の貯湯槽13aの底部に設置された第1の温度センサ1
8aが水温を検知して制御器に送られ、この温度が設定
温度T1より低いときは、制御器はその信号に基づい
て、第1の加熱手段15aと第1の循環ポンプ17aを
稼動させる。こうして、第1の貯湯槽13aの底部の低
温水は第1の循環ポンプ17aを通り、第1の加熱手段
15aで中程度の温度まで加熱され、再び第1の貯湯槽
13aの底部に戻される。
【0018】同時に、第2の貯湯槽13bの底部に設置
された第2の温度センサ18bにより水温が検知され
る。この温度が設定温度T2より低い場合は、制御器は
第2の加熱手段15bと第2の循環ポンプ17bを稼動
させる。こうして、第2の貯湯槽13bの底部から給湯
された温水は、第2の循環ポンプ17bを通り、第2の
加熱手段15bで加熱できる最高温度(例えば60℃〜
70℃)まで加熱され、再び第2の貯湯槽13bの上部
に戻される。
された第2の温度センサ18bにより水温が検知され
る。この温度が設定温度T2より低い場合は、制御器は
第2の加熱手段15bと第2の循環ポンプ17bを稼動
させる。こうして、第2の貯湯槽13bの底部から給湯
された温水は、第2の循環ポンプ17bを通り、第2の
加熱手段15bで加熱できる最高温度(例えば60℃〜
70℃)まで加熱され、再び第2の貯湯槽13bの上部
に戻される。
【0019】また、第4の温度センサ21によって検知
された給湯配管8aの再下流部の温水温度と、第3の温
度センサ20によって検知された第2の貯湯槽13bか
らの給湯温度との温度差が設定温度以上のときは、返湯
ポンプ10を運転し、設定温度未満のときは返湯ポンプ
10を停止する。
された給湯配管8aの再下流部の温水温度と、第3の温
度センサ20によって検知された第2の貯湯槽13bか
らの給湯温度との温度差が設定温度以上のときは、返湯
ポンプ10を運転し、設定温度未満のときは返湯ポンプ
10を停止する。
【0020】図2はヒートポンプの出口温水温度と効率
との関係を示す線図である。第1の実施例では、第1、
第2の加熱手段15a,15bとしてヒートポンプを用
いているため、加熱する温水温度によって加熱性能に大
きな差があり、図に示すように出口水温が高温になるに
従い効率が低下する。このため、ある一定の熱量を得る
には、できるだけ出口温度を低温に設定して加熱するこ
とが望ましい。
との関係を示す線図である。第1の実施例では、第1、
第2の加熱手段15a,15bとしてヒートポンプを用
いているため、加熱する温水温度によって加熱性能に大
きな差があり、図に示すように出口水温が高温になるに
従い効率が低下する。このため、ある一定の熱量を得る
には、できるだけ出口温度を低温に設定して加熱するこ
とが望ましい。
【0021】そこで、第1の実施例ではヒートポンプに
よる加熱を2段階に分けた。すなわち、第1段階では第
1の加熱手段15aの出口温度を低めに設定して最も効
率の良い温度設定で温水を循環しながら徐々に温度を上
昇させて中程度の温度(例えば30℃〜40℃)まで加
熱し、第2段階では第2の加熱手段15bの出口温度を
必要温度に設定して加熱する。この第1段階の加熱は、
給水温度を特別に制御していないため出口温度も規制さ
れないが、定格流量を流せるので大きな熱量を効率的に
得ることができる。このようにヒートポンプによる加熱
を2段階に分けることによって、効率的な運転が可能と
なる。
よる加熱を2段階に分けた。すなわち、第1段階では第
1の加熱手段15aの出口温度を低めに設定して最も効
率の良い温度設定で温水を循環しながら徐々に温度を上
昇させて中程度の温度(例えば30℃〜40℃)まで加
熱し、第2段階では第2の加熱手段15bの出口温度を
必要温度に設定して加熱する。この第1段階の加熱は、
給水温度を特別に制御していないため出口温度も規制さ
れないが、定格流量を流せるので大きな熱量を効率的に
得ることができる。このようにヒートポンプによる加熱
を2段階に分けることによって、効率的な運転が可能と
なる。
【0022】また、第1の貯湯槽13aでは、その底部
の一方の側から水を吸い出し、加熱した温水を反対側の
底部に戻して貯湯槽の内部を混合しながら加熱する混合
方式を採用している。このため、第1の貯湯槽13a内
の温水の温度が常に一定に保持される。また、第2の貯
湯槽13bでは、加熱した温水をその上部に戻して、高
温度の湯の層を作りながら貯留する。そして、第1の貯
湯槽13aからの温水は第2の貯湯槽13bの底部に流
入するので、給湯時には第1の貯湯槽13aから流入す
る温水が上部の高温層を押し上げ、高温層は破壊されず
に給湯される。従って、一度に多量の給湯があった場合
でも、給湯温度が下がることなく高温の給湯ができる。
の一方の側から水を吸い出し、加熱した温水を反対側の
底部に戻して貯湯槽の内部を混合しながら加熱する混合
方式を採用している。このため、第1の貯湯槽13a内
の温水の温度が常に一定に保持される。また、第2の貯
湯槽13bでは、加熱した温水をその上部に戻して、高
温度の湯の層を作りながら貯留する。そして、第1の貯
湯槽13aからの温水は第2の貯湯槽13bの底部に流
入するので、給湯時には第1の貯湯槽13aから流入す
る温水が上部の高温層を押し上げ、高温層は破壊されず
に給湯される。従って、一度に多量の給湯があった場合
でも、給湯温度が下がることなく高温の給湯ができる。
【0023】なお、装置全体として高い効率で運転する
には、第1の貯湯槽13aの加熱設定温度Tsを次式に
よって決定する。ここに加熱設定温度Tsとは、第1の
貯湯槽13aに貯留される温水が最終的に到達する目標
温度である。 Ts=V2×HP2×(Tst2−TW)/(V1×H
P1+V2×HP2) ここで、V1は第1の貯湯槽13aの容量、HP1は第
1の加熱手段15aの加熱能力、Tst2は第2の貯湯
槽13bの加熱設定温度、V2は第2の貯湯槽13bの
容量、HP2は第2の加熱手段15bの加熱能力、TW
は市水温度である。
には、第1の貯湯槽13aの加熱設定温度Tsを次式に
よって決定する。ここに加熱設定温度Tsとは、第1の
貯湯槽13aに貯留される温水が最終的に到達する目標
温度である。 Ts=V2×HP2×(Tst2−TW)/(V1×H
P1+V2×HP2) ここで、V1は第1の貯湯槽13aの容量、HP1は第
1の加熱手段15aの加熱能力、Tst2は第2の貯湯
槽13bの加熱設定温度、V2は第2の貯湯槽13bの
容量、HP2は第2の加熱手段15bの加熱能力、TW
は市水温度である。
【0024】なお、給湯のないときに、第4の温度セン
サ21で検出した給湯配管8a内の温度が設定温度より
下がったときは、返湯ポンプ10を稼動して返湯配管8
b内の温水を第1の貯湯槽13aに戻すと共に、第2の
貯湯槽13b内の高温湯を給湯配管8a内に流入させ、
給湯配管8a内の温水の温度を必要な給湯温度に保持す
る。この場合、返湯ポンプ10は、少なくとも給湯配管
8a内の温水が設定温度以上になるまで運転され、設定
温度以上になると停止する。
サ21で検出した給湯配管8a内の温度が設定温度より
下がったときは、返湯ポンプ10を稼動して返湯配管8
b内の温水を第1の貯湯槽13aに戻すと共に、第2の
貯湯槽13b内の高温湯を給湯配管8a内に流入させ、
給湯配管8a内の温水の温度を必要な給湯温度に保持す
る。この場合、返湯ポンプ10は、少なくとも給湯配管
8a内の温水が設定温度以上になるまで運転され、設定
温度以上になると停止する。
【0025】実施例2 第2の実施例では、第4の温度センサ21によって検出
された給湯配管8aの最下流側の温水温度と、第3の温
度センサ20によって検出された第2の貯湯槽13bか
らの給湯温度の温度差が設定温度以上のときに、返湯ポ
ンプ10を運転し、給湯配管8aの先端部までの容積が
すべて第2の貯湯槽13b内の高温水で置き代る時間を
あらかじめ演算しておき、この時間が経過した後返湯ポ
ンプ10を停止する。
された給湯配管8aの最下流側の温水温度と、第3の温
度センサ20によって検出された第2の貯湯槽13bか
らの給湯温度の温度差が設定温度以上のときに、返湯ポ
ンプ10を運転し、給湯配管8aの先端部までの容積が
すべて第2の貯湯槽13b内の高温水で置き代る時間を
あらかじめ演算しておき、この時間が経過した後返湯ポ
ンプ10を停止する。
【0026】実施例3 第3の実施例では、第1、第2の実施例の場合におい
て、設定温度を外気温度の関数として変更可能とする。
すなわち、夏期には熱ロスが少ないので、返湯ポンプ1
0の運転をできるだけ少なくするため設定温度を低く
し、冬期には熱ロスが多いので、返湯ポンプ10の運転
をできるだけ多くするため設定温度を高くして蛇口9
a,9b,9cからの給湯温度を保障する。
て、設定温度を外気温度の関数として変更可能とする。
すなわち、夏期には熱ロスが少ないので、返湯ポンプ1
0の運転をできるだけ少なくするため設定温度を低く
し、冬期には熱ロスが多いので、返湯ポンプ10の運転
をできるだけ多くするため設定温度を高くして蛇口9
a,9b,9cからの給湯温度を保障する。
【0027】実施例4 第4の実施例では、第4の温度センサ21によって検知
された給湯配管8aの最下流部の温水温度T21と、第
3の温度センサ20によって検知された第2の貯湯槽1
3bからの給湯温度T20と、外気温度センサ22で検
知された外気温度T22とから、次式の演算によって求
められる運転管理指数Nにより、この値が設定値以上の
ときは返湯ポンプ10を運転し、設定値未満のときは返
湯ポンプ10を停止する。 N=(TW1 −T22)/ΔT ここで、TW1 は給湯平均温度で、TW1 =(T20+
T21)/2 ΔTは運転管理温度で、ΔT=(T20−T21)であ
る。
された給湯配管8aの最下流部の温水温度T21と、第
3の温度センサ20によって検知された第2の貯湯槽1
3bからの給湯温度T20と、外気温度センサ22で検
知された外気温度T22とから、次式の演算によって求
められる運転管理指数Nにより、この値が設定値以上の
ときは返湯ポンプ10を運転し、設定値未満のときは返
湯ポンプ10を停止する。 N=(TW1 −T22)/ΔT ここで、TW1 は給湯平均温度で、TW1 =(T20+
T21)/2 ΔTは運転管理温度で、ΔT=(T20−T21)であ
る。
【0028】この運転管理指数Nは、(TW1 −T2
2)、つまり給湯配管8aからの熱ロスに比例し、一方
ΔT、つまり運転管理温度に反比例する。従ってこの値
が一定であることは、熱ロスの増大に伴い、運転管理温
度を増大することを意味する。つまり、冬期のような熱
ロスが増大する時期には、ΔTを増大することにより、
また夏季にような熱ロスが減少する時期には、ΔTを減
少することにより、一定の運転管理指数Nを得ることが
でき、このときシステム効率を最大にすることができ
る。
2)、つまり給湯配管8aからの熱ロスに比例し、一方
ΔT、つまり運転管理温度に反比例する。従ってこの値
が一定であることは、熱ロスの増大に伴い、運転管理温
度を増大することを意味する。つまり、冬期のような熱
ロスが増大する時期には、ΔTを増大することにより、
また夏季にような熱ロスが減少する時期には、ΔTを減
少することにより、一定の運転管理指数Nを得ることが
でき、このときシステム効率を最大にすることができ
る。
【0029】なお、上記の説明では貯湯槽を2個設けて
これを直列に配置し、各貯湯槽に加熱手段を設けた場合
について説明したが、本発明はこれに限定するものでは
なく、貯湯槽を3個以上設けたものであってもよい。こ
の場合は、給水配管から蛇口に至る給水経路中に直列に
配置された3個以上の貯湯槽と、これらの貯湯槽相互間
を上流側の貯湯槽の上部から下流側の貯湯槽の下部へ順
次接続する出湯配管と、各貯湯槽にそれぞれ取り付けら
れて貯留された水または温水を設定温度まで加熱する複
数の加熱手段とを設けると共に、最下流側の貯湯槽の頭
部に接続した給湯配管と、この給湯配管の先の温水を最
上流側の貯湯槽の底部に戻す返湯配管と、この返湯配管
の途中に配置された返湯ポンプとを設け、さらに、各貯
湯槽の底部に温度センサ、最下流側の貯湯槽から出湯す
る湯の温度を検知する第3の温度センサ、給湯配管の最
下流部の水温を検知する第4の温度センサ、及びこれら
の各センサにより発信される信号により加熱手段及び返
湯ポンプを制御する制御器を備えたものである。
これを直列に配置し、各貯湯槽に加熱手段を設けた場合
について説明したが、本発明はこれに限定するものでは
なく、貯湯槽を3個以上設けたものであってもよい。こ
の場合は、給水配管から蛇口に至る給水経路中に直列に
配置された3個以上の貯湯槽と、これらの貯湯槽相互間
を上流側の貯湯槽の上部から下流側の貯湯槽の下部へ順
次接続する出湯配管と、各貯湯槽にそれぞれ取り付けら
れて貯留された水または温水を設定温度まで加熱する複
数の加熱手段とを設けると共に、最下流側の貯湯槽の頭
部に接続した給湯配管と、この給湯配管の先の温水を最
上流側の貯湯槽の底部に戻す返湯配管と、この返湯配管
の途中に配置された返湯ポンプとを設け、さらに、各貯
湯槽の底部に温度センサ、最下流側の貯湯槽から出湯す
る湯の温度を検知する第3の温度センサ、給湯配管の最
下流部の水温を検知する第4の温度センサ、及びこれら
の各センサにより発信される信号により加熱手段及び返
湯ポンプを制御する制御器を備えたものである。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は複数の貯湯槽を直列に配置して各貯湯槽に加熱手段を
設けたので、最も下流側に位置する貯湯槽の加熱手段に
おいては必要な給湯設定温度で加熱運転をおこない、上
流側に位置する貯湯槽の加熱手段においては加熱手段の
種類に応じた最も効率の良い条件で加熱運転をおこなう
ことができ、装置全体の加熱効率を高めることができ
る。また、最も下流側に位置する貯湯槽の加熱手段を高
温加熱手段にしたので、高温給湯の要求に応じた高い温
度にまで温水を加熱することができると共に、給湯配管
からの熱ロスを最少に抑えることができ、システムの効
率を向上させることができる。
は複数の貯湯槽を直列に配置して各貯湯槽に加熱手段を
設けたので、最も下流側に位置する貯湯槽の加熱手段に
おいては必要な給湯設定温度で加熱運転をおこない、上
流側に位置する貯湯槽の加熱手段においては加熱手段の
種類に応じた最も効率の良い条件で加熱運転をおこなう
ことができ、装置全体の加熱効率を高めることができ
る。また、最も下流側に位置する貯湯槽の加熱手段を高
温加熱手段にしたので、高温給湯の要求に応じた高い温
度にまで温水を加熱することができると共に、給湯配管
からの熱ロスを最少に抑えることができ、システムの効
率を向上させることができる。
【図1】本発明の第1の実施例を示す模式図である。
【図2】ヒートポンプの出口温水温度と効率との関係を
示す線図である。
示す線図である。
【図3】従来の電気式集中給湯システムの一例を示す模
式図である。
式図である。
6 給水配管 8a 給湯配管 8b 返湯配管 9a,9b,9c 蛇口 10 返湯ポンプ 12 制御器 13a 第1の貯湯槽 13b 第2の貯湯槽 14 第1の出湯配管 15a 第1の加熱手段 15b 第2の加熱手段 16a 第1の循環用配管 16b 第2の循環用配管 17a 第1の循環ポンプ 17b 第2の循環ポンプ 18a 第1の温度知センサ 18b 第2の温度センサ 20 第3の温度センサ 21 第4の温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F24D 17/00
Claims (4)
- 【請求項1】 給水配管が直列に接続された複数の貯湯
槽と、 循環ポンプを備えた配管によりそれぞれ前記貯湯槽に接
続された複数の加熱手段と、 最下流側の貯湯槽に接続され下流側に給湯用の蛇口が接
続された給湯配管、及び返湯ポンプを備え一端が前記給
湯配管の下流側に接続され他端が最上流側の貯湯槽に接
続された返湯配管と、 前記各貯湯槽の下部にそれぞれ設けられた温度センサ、
前記給湯配管の上流側に設けられた温度センサ、該給湯
配管の下流側に設けられた温度センサ及びこれら各温度
センサの出力信号により前記加熱手段と循環ポンプまた
は返湯ポンプを制御する制御手段とを備え、 前記給湯配管の下流側の温水温度を検出すると共に、前
記最下流側の第2の貯湯槽の出湯温度を検出し、この温
度差が設定値以上のときは前記返湯ポンプを運転し、温
度差が設定値未満のときは前記返湯ポンプを停止するよ
うに前記返湯ポンプを制御することを特徴とする電気式
集中給湯システム。 - 【請求項2】 前記給湯配管の下流側の温水温度を検出
すると共に、前記最下流側の貯湯槽の出湯温度を検出
し、この温度差が設定値以上のときに前記返湯ポンプを
運転し、前記給湯管内の湯が入れ替わる一定時間後に停
止するように制御することを特徴とする請求項1記載の
電気式集中給湯システム。 - 【請求項3】 設定温度を外気温度によって変更するよ
うに制御することを特徴とする請求項1または2記載の
電気式集中給湯システム。 - 【請求項4】 前記給湯配管の下流側の温水温度を検出
すると共に、前記最下流部の貯湯槽の出湯温度を検出
し、これより返湯ポンプの運転指数を演算し、この値に
よって前記返湯ポンプを制御することを特徴とする請求
項1〜2又は3記載の電気式集中給湯システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33297392A JPH06185806A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 電気式集中給湯システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33297392A JPH06185806A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 電気式集中給湯システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06185806A true JPH06185806A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18260894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33297392A Pending JPH06185806A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 電気式集中給湯システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06185806A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009210150A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 給湯システム |
JP2011052915A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Daikin Industries Ltd | 給湯システム |
US11846433B2 (en) * | 2019-09-27 | 2023-12-19 | Rheem Manufacturing Company | Heated water recirculation control |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP33297392A patent/JPH06185806A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009210150A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 給湯システム |
JP2011052915A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Daikin Industries Ltd | 給湯システム |
US11846433B2 (en) * | 2019-09-27 | 2023-12-19 | Rheem Manufacturing Company | Heated water recirculation control |
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