JPH07111260B2 - Heating system and heating / cooling system using heat pump - Google Patents
Heating system and heating / cooling system using heat pumpInfo
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- JPH07111260B2 JPH07111260B2 JP14688990A JP14688990A JPH07111260B2 JP H07111260 B2 JPH07111260 B2 JP H07111260B2 JP 14688990 A JP14688990 A JP 14688990A JP 14688990 A JP14688990 A JP 14688990A JP H07111260 B2 JPH07111260 B2 JP H07111260B2
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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や冷凍機を用いた加熱(冷却)シ
ステムに関し、特に地域暖(冷)房・給湯などを行なう
大型加熱または冷却システムに好適なヒートポンプを用
いた暖(冷)房・給湯システムに関するものである。The present invention relates to a heating (cooling) system using a heat pump or a refrigerator, and is particularly suitable for a large-scale heating or cooling system for performing district heating (cooling) and hot water supply. The present invention relates to a warm (cool) air conditioner / hot water supply system using a simple heat pump.
通常の地域暖房・給湯システムは温水ボイラなど安価な
化石燃料を燃焼させて温水を得る方法が主流である。こ
の方式の場合は暖房・給湯等温水の利用方法に無駄があ
ってもボイラの性能は殆ど変わらないので、負荷からの
還水温度は高くなっている。In general district heating and hot water supply systems, the mainstream method is to burn hot fossil fuel such as hot water boiler to obtain hot water. In the case of this method, the performance of the boiler remains almost the same even if there is a waste of usage of hot water such as heating and hot water supply, so the return water temperature from the load is high.
例えば、第7図は従来の暖房用空気加熱器の場合の温度
損失の一例を示す図であるが、図示するように、大きな
熱交換器温度損失がある。図において、縦軸は温度、横
軸はエントロピーである。For example, FIG. 7 is a diagram showing an example of the temperature loss in the case of the conventional heating air heater, but as shown, there is a large heat exchanger temperature loss. In the figure, the vertical axis is temperature and the horizontal axis is entropy.
この例では戻り空気温度21℃に対してヒートポンプへの
戻り温度が53℃であり、大きな温度差、即ち大きな温度
損失となっている。In this example, the return temperature to the heat pump is 53 ° C. with respect to the return air temperature of 21 ° C., which is a large temperature difference, that is, a large temperature loss.
また、第8図は給湯用熱交換器の場合であるが、この場
合も給水温度10℃に対してヒートポンプへの戻り温度が
50℃であり、大きな温度損失となっている。Further, FIG. 8 shows the case of the heat exchanger for hot water supply. In this case as well, the return temperature to the heat pump is 10 ° C for the water supply temperature of 10 ° C.
It is 50 ° C, which is a large temperature loss.
また、冷房負荷の場合は第9図に示すように、負荷であ
る室内空気と冷水との温度差が小さいので、温度損失は
少なくなっている。即ち、暖房や給湯の場合も、冷房の
場合と同程度の熱交換器を用いることが可能なはずであ
るが、上述の理由により従来は温度損失が大きくなって
いる。Further, in the case of the cooling load, as shown in FIG. 9, the temperature difference between the indoor air, which is the load, and the cold water is small, so the temperature loss is small. That is, even in the case of heating or hot water supply, it should be possible to use the same heat exchanger as in the case of cooling, but conventionally, the temperature loss is large due to the above reason.
また、配管設備としては熱供給センサーとヒートポンプ
の熱源となる熱回収装置との往復配管及び負荷との温水
往復配管の計4本、冷水も供給している場合はこの冷水
往復配管の計6本の配管が施工されている。In addition, as piping equipment, a total of 4 reciprocating piping between the heat supply sensor and the heat recovery device that is the heat source of the heat pump and a hot water reciprocating piping with the load, and a total of 6 chilled water reciprocating piping when supplying cold water The piping has been constructed.
最近、大気中に放出される二酸化炭素などによる温室効
果により、地球の温暖化が問題となっている。そのた
め、化石燃料を大量に使用する地域暖(冷)房・給湯設
備においても、将来大幅に一次エネルギーを消減しなけ
ればならないと思われる。そのため、その手段としてヒ
ートポンプが推奨されている。しかしながら、最近のヒ
ートポンプの熱力学的エネルギー損失、即ち温度損失
は、非常に小さくなっているので、温度上昇幅が大きい
場合にはその削減量は小さい。Recently, global warming has become a problem due to the greenhouse effect of carbon dioxide released into the atmosphere. For this reason, it seems that even in district heating (cooling) and hot water supply facilities that use a large amount of fossil fuels, primary energy must be drastically reduced in the future. Therefore, a heat pump is recommended as the means. However, since the thermodynamic energy loss of the recent heat pump, that is, the temperature loss is very small, the reduction amount is small when the temperature rise width is large.
また、前述のように、負荷側の温度損失を少なくすれ
ば、負荷からの戻り温度を下げることができ、ヒートポ
ンプの性能を向上させることができる。第2図,第3図
はそれぞれ暖房・給湯の場合の負荷側温度損失を少なく
した熱交換器温度変化図を示す。図示するようにいずれ
の場合も少流量に適合する熱交換器を設計すれば、ヒー
トポンプへの戻り温度を低くすることができる。しかし
ながら、このようにすると、理論的にはヒートポンプの
所要電力を減らすことができるが、下記のような不具合
があり、ヒートポンプが使用できなかった。即ち、負荷
の少ないときには、負荷からの温度が高くなり、また、
負荷が大きいときには温度が低くなるので、この変動が
大きくなる。また、ヒートポンプ熱源温度が高く負荷が
大きいときには、負荷からヒートポンプへの戻り温度が
熱源温度より低くなる。このためヒートポンプ内の冷媒
の流れなどに圧力差が小さいことに起因する不具合が生
じた。そのため理論的には、一次エネルギーを削減でき
るにもかかわらずヒートポンプを使用することができな
かった。Further, as described above, if the temperature loss on the load side is reduced, the return temperature from the load can be lowered, and the performance of the heat pump can be improved. Figures 2 and 3 show the heat exchanger temperature change diagrams with reduced load-side temperature loss in the case of heating and hot water supply, respectively. As shown in the figure, in any case, if a heat exchanger adapted to a small flow rate is designed, the return temperature to the heat pump can be lowered. However, although theoretically the power consumption of the heat pump can be reduced by doing so, the heat pump cannot be used due to the following problems. That is, when the load is low, the temperature from the load becomes high, and
When the load is large, the temperature is low, so this fluctuation is large. Further, when the heat pump heat source temperature is high and the load is large, the return temperature from the load to the heat pump becomes lower than the heat source temperature. For this reason, there is a problem caused by a small pressure difference in the flow of the refrigerant in the heat pump. Therefore, theoretically, the heat pump could not be used although the primary energy could be reduced.
また、従来の4又は6管式の配管システムは配管設備が
膨大となる欠点があった。即ち、地域暖(冷)房システ
ムにおいては、全体の設備建設に投入する一次エネルギ
ーのうち、配管設備の割合が大きく全体として一次エネ
ルギーの削減量は少なかった。In addition, the conventional 4 or 6 pipe type piping system has a drawback that the piping equipment becomes huge. That is, in the district heating (cooling) system, the proportion of piping equipment is large in the primary energy input to the overall equipment construction, and the amount of primary energy reduction is small as a whole.
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、ヒートポンプを利用することにより、設備建
設に投入する一次エネルギーを含めて、総合的観点から
大幅に一次エネルギーを削減できる暖(冷)房・給湯シ
ステムを提供することである。The present invention has been made in view of the above points, and by removing the above problems and using a heat pump, it is possible to significantly reduce the primary energy from a comprehensive point of view, including the primary energy that is input to facility construction. It is to provide a hot (cold) air conditioner / hot water supply system.
上記課題を解決するための本出願の第1発明は、ヒート
ポンプ、該ヒートポンプにより加熱される複数の加熱負
荷、該ヒートポンプにより冷却される熱源流体を加熱す
る熱回収装置、これらヒートポンプと加熱負荷及び熱回
収装置間との間を流体を輸送するためのポンプ及び連結
配管等により構成されるヒートポンプを用いた加熱シス
テムにおいて、加熱負荷からの流体を熱源流体を加熱す
る熱回収装置からヒートポンプへの配管に戻すことを特
徴とする。A first invention of the present application for solving the above-mentioned problems is a heat pump, a plurality of heating loads heated by the heat pump, a heat recovery device for heating a heat source fluid cooled by the heat pump, the heat pump, the heating load, and the heat. In a heating system using a heat pump composed of a pump and a connecting pipe for transporting a fluid between the recovery devices, a fluid from a heating load is used as a pipe from the heat recovery device for heating the heat source fluid to the heat pump. Characterized by returning.
また、第2発明はヒートポンプ、冷凍機、ヒートポンプ
により加熱される複数の加熱負荷、該ヒートポンプによ
り冷却される熱源流体を加熱する熱回収装置、冷凍機に
より冷却される複数の冷却負荷、冷凍機を冷却する冷却
装置、ヒートポンプと加熱負荷及び熱回収装置との間を
流体を輸送するポンプ及び連結配管、冷凍器と冷却負荷
及び冷却装置との間を流体を輸送するポンプ及び連結配
管等により構成されるヒートポンプを用いた加熱・冷却
システムにおいて、冷却負荷からの流体の少なくとも一
部を流体を加熱する熱回収装置からヒートポンプへの戻
り配管に戻すようになっていることを特徴とする。The second invention includes a heat pump, a refrigerator, a plurality of heating loads heated by the heat pump, a heat recovery device for heating a heat source fluid cooled by the heat pump, a plurality of cooling loads cooled by the refrigerator, and a refrigerator. It is composed of a cooling device for cooling, a pump and connecting piping for transporting fluid between the heat pump and the heating load and heat recovery device, a pump and connecting piping for transporting fluid between the refrigerator and cooling load and cooling device, etc. In a heating / cooling system using a heat pump, at least a part of the fluid from the cooling load is returned to a return pipe from the heat recovery device for heating the fluid to the heat pump.
また、第3発明はヒートポンプ、冷凍機、ヒートポンプ
により加熱される複数の加熱負荷、ヒートポンプにより
冷却される熱源流体を加熱する熱回収装置、冷凍機によ
り冷却される複数の冷却負荷、冷凍機を冷却する冷却装
置、ヒートポンプと、加熱負荷及び熱回収装置との間を
流体を輸送するためのポンプ及び連結配管、冷凍機と冷
凍負荷及び冷却装置の間を流体を輸送するためのポンプ
及び連結配管等により構成される加熱・冷却システムに
おいて、加熱負荷からの流体及び冷却負荷からの流体の
少なくとも一部を流体を加熱する熱回収装置からヒート
ポンプへの戻り配管に戻すようになっていて、且つ、冬
期に温水をヒートポンプから加熱負荷に送る配管と、夏
期に冷水を冷凍機から冷却負荷に送る配管とが同一であ
ることを特徴とする。A third invention is a heat pump, a refrigerator, a plurality of heating loads heated by the heat pump, a heat recovery device for heating a heat source fluid cooled by the heat pump, a plurality of cooling loads cooled by the refrigerator, and a cooling of the refrigerator. Cooling device, heat pump, pump and connecting pipe for transporting fluid between heating load and heat recovery device, pump and connecting pipe for transporting fluid between refrigerator and freezing load and cooling device, etc. In the heating / cooling system configured by, at least a part of the fluid from the heating load and the fluid from the cooling load is returned to the return pipe from the heat recovery device for heating the fluid to the heat pump, and in the winter season. In addition, the piping that sends hot water from the heat pump to the heating load is the same as the piping that sends cold water from the refrigerator to the cooling load in the summer. .
本発明はヒートポンプを用いた冷房・給湯システムを上
記の如く構成することにより、冷房・給湯負荷からの戻
り温度を低くしたシステムにおいて、ヒートポンプの使
用が可能となり、その結果大幅に一次エネルギーを削減
することができる。According to the present invention, by configuring the cooling / hot water supply system using the heat pump as described above, it becomes possible to use the heat pump in the system in which the return temperature from the cooling / hot water supply load is lowered, and as a result, the primary energy is greatly reduced. be able to.
また、負荷に送水する温又は冷温水の流量を減少できる
から、その結果ポンプ動力が小さく、且つ配管の細い地
域暖(冷)房・給湯システムが実現できる。Moreover, since the flow rate of hot or cold hot water to be supplied to the load can be reduced, as a result, a regional warming (cooling) / hot water supply system with small pump power and narrow piping can be realized.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本出願の第1発明の実施例を示すヒートポンプ
を用いた暖房・給湯システムの構成を示す図である。本
暖房・給湯システムは、外部熱回収システム1、熱供給
センター2及び地域暖房・給湯負荷システム3及びこれ
らを接続する配管により構成される。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a heating / hot water supply system using a heat pump according to an embodiment of the first invention of the present application. The present heating / hot water supply system is composed of an external heat recovery system 1, a heat supply center 2, a district heating / hot water supply load system 3, and pipes connecting these.
外部熱回収システム1はごみ焼却発電装置等の復水器冷
却水、大型冷蔵庫等の冷凍機冷却水、熱機関オイルクー
ラ冷却水、エンジン冷却水、トランス冷却水、各種産業
プロセスの凝縮のための冷却、低温温泉などからの熱回
収を行なう熱回収装置4と配管5,6により構成される。The external heat recovery system 1 is used for condensing condenser cooling water such as refuse incineration power generators, refrigerator cooling water such as large refrigerators, heat engine oil cooler cooling water, engine cooling water, transformer cooling water, and various industrial processes. It is composed of a heat recovery device 4 for cooling and recovering heat from low-temperature hot springs and pipes 5 and 6.
熱回収装置1′,1″は前記地域暖房・給湯負荷システム
3の負荷、即ち、給湯負荷からの廃熱を熱回収用配管
5′,5″及び6′,6″を介して従来棄てられていた廃熱
を回収する熱回収装置である。The heat recovery device 1 ′, 1 ″ conventionally discards the load of the district heating / hot water supply load system 3, that is, the waste heat from the hot water supply load via the heat recovery pipes 5 ′, 5 ″ and 6 ′, 6 ″. It is a heat recovery device that recovers the waste heat that was used.
これら熱回収装置には、熱供給センター2からの熱回収
主往管7に連結された配管5,5′,5″を介して中間温水
が供給され、熱回収され、配管6,6′,6″より熱回収主
復管8を経て熱供給センター2に戻される。Intermediate hot water is supplied to these heat recovery devices via the pipes 5, 5 ', 5 "connected to the heat recovery main outflow pipe 7 from the heat supply center 2 to recover the heat, and the pipes 6, 6', From 6 ″, it is returned to the heat supply center 2 through the heat recovery main return pipe 8.
地域暖房・給湯負荷システム3には、熱供給センター2
内の温水ポンプ9により温水供給主配管10、枝管11,1
1′,及び12,12′を経由して、温水が供給される。The district heating / hot water supply load system 3 has a heat supply center 2
Main water supply main pipe 10 and branch pipes 11 and 1 by the hot water pump 9 inside
Hot water is supplied via 1'and 12,12 '.
空気加熱器13は室内空気を加熱するための熱交換器であ
る。この熱交換器の温度条件は第2図に示すような温度
条件となつていて、ヒートポンプへの温水戻り温度は28
℃となっている。また、熱交換器15は給湯製造用の熱交
換器である。第3図に示すように、例えば10℃の給水が
温水により加熱されて、55℃の給湯となり、風呂16−1
等の利用に供される。この熱交換器15においても、温水
戻り第16−2内温度は28℃として設計されている。空気
加熱器13,熱交換器15で冷却された温水は熱回収主復管
8に合流する。The air heater 13 is a heat exchanger for heating indoor air. The temperature condition of this heat exchanger is as shown in Fig. 2, and the return temperature of hot water to the heat pump is 28
It has become ° C. The heat exchanger 15 is a heat exchanger for hot water supply manufacturing. As shown in FIG. 3, for example, the water supplied at 10 ° C is heated by hot water to form hot water at 55 ° C, and the bath 16-1
Etc. Also in this heat exchanger 15, the hot water return 16-2 internal temperature is designed to be 28 ° C. The hot water cooled by the air heater 13 and the heat exchanger 15 joins the main heat recovery pipe 8.
熱供給センター2は蓄熱糟16、ヒートポンプ17とポンプ
配管等により構成されている。ヒートポンプ17の蒸発器
18及び凝縮器19にはポンプ20により同じ温度の例えば28
℃の中間温水が供給される。蒸発器18において、例えば
23℃に冷却された中間温水は配管21を経由して、蓄熱糟
16の最低温部22に戻される。この最低温部22の水はポン
プ23により、前述の熱回収主往管7に送られ、熱回収さ
れて配管24より、再び蓄熱槽16に戻される。ヒートポン
プ17により加熱された温水は、例えば60℃となって蓄熱
槽16の最高温度部25に戻される。The heat supply center 2 is composed of a heat storage container 16, a heat pump 17, a pump pipe, and the like. Heat pump 17 evaporator
18 and condenser 19 are pumped to the same temperature, for example 28
Intermediate warm water of ℃ is supplied. In the evaporator 18, for example
The intermediate hot water cooled to 23 ° C passes through the pipe 21 to store heat
It is returned to the lowest temperature zone 22 of 16. The water in the lowest temperature part 22 is sent to the heat recovery main outflow pipe 7 by the pump 23, and the heat is recovered and returned to the heat storage tank 16 again through the pipe 24. The hot water heated by the heat pump 17 reaches, for example, 60 ° C. and is returned to the highest temperature section 25 of the heat storage tank 16.
第4図は本出願の第1発明の他の実施例を示す暖房・給
湯システムの構成を示す図で、第1図に示す暖房・給湯
システムで冷水供給も行なっている場合である。同図に
おいて、26は冷水主往管、27は冷水主復管である。4,
4′は廃熱回収装置である。7,8,10は第1図の場合と同
じく、それぞれ熱回収主往管,熱回収主復管,温水供給
主配管である。また、28は例えばファンコイルユニット
である。暖房時は配管11,30で温水を供給されが、冷房
時には配管29,14で冷水が供給される。また、31は低温
熱回収装置である。例えばポンプ32により河川水等を熱
交換器33に供給し、配管34内の中温水を冷却し、配管35
により主管(熱回収主復管)8に戻すことにより、熱供
給センター2内の蓄熱槽16の中間温水槽40の中間温水は
冷却する。また、暖房時は逆に河川水により配管36内か
らの冷水を加熱し、配管37を経由して、冷水主復管27に
戻すようになっている。ヒートポンプとしては、通常は
高温側ヒートポンプ17が用いられるが、冬期等熱回収装
置4などからの熱源が不足してくると、低温側ヒートポ
ンプ38が運転される。このときの熱源としては、冬期冷
房負荷と河川等の低温熱源が利用される。即ち、冷水熱
蓄熱槽39内冷水を熱源として、中間温水槽40内を加熱
し、更にこの中間温水槽40内の中間温水を熱源とし、高
温側ヒートポンプ17により温水を製造する。また、冷房
時には、低温側ヒートポンプ38(冷凍機)の冷却は配管
41,42により中間温水槽40内中間温水が利用される。但
し、このヒートポンプのコンデンサはダブルコンデンサ
となっていて、河川水からの温度が高い時は、冷却塔に
も放熱できるようになっている。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a heating / hot water supply system showing another embodiment of the first invention of the present application, in a case where the heating / hot water supply system shown in FIG. 1 is also supplying cold water. In the figure, 26 is a cold water main outflow pipe, and 27 is a cold water main return pipe. Four,
4'is a waste heat recovery device. 7, 8 and 10 are the heat recovery main outflow pipe, the heat recovery main return pipe and the hot water supply main pipe, respectively, as in the case of FIG. Further, 28 is, for example, a fan coil unit. While hot water is supplied through the pipes 11 and 30 during heating, cold water is supplied through the pipes 29 and 14 during cooling. Reference numeral 31 is a low temperature heat recovery device. For example, river water or the like is supplied to the heat exchanger 33 by the pump 32, the medium temperature water in the pipe 34 is cooled, and the pipe 35
By returning to the main pipe (heat recovery main return pipe) 8 by this, the intermediate hot water in the intermediate hot water tank 40 of the heat storage tank 16 in the heat supply center 2 is cooled. On the contrary, during heating, the cold water from the inside of the pipe 36 is heated by the river water and returned to the cold water main return pipe 27 via the pipe 37. As the heat pump, the high temperature side heat pump 17 is usually used, but when the heat source from the heat recovery device 4 or the like in winter becomes insufficient, the low temperature side heat pump 38 is operated. As a heat source at this time, a winter cooling load and a low temperature heat source such as a river are used. That is, the cold water in the cold water heat storage tank 39 is used as a heat source to heat the inside of the intermediate hot water tank 40, and the intermediate hot water in the intermediate hot water tank 40 is used as a heat source to produce hot water by the high temperature side heat pump 17. When cooling, the low temperature side heat pump 38 (refrigerator) is cooled by piping.
The intermediate hot water in the intermediate hot water tank 40 is used by 41 and 42. However, the condenser of this heat pump is a double condenser, and when the temperature from the river water is high, it can also radiate heat to the cooling tower.
第5図は本出願の第2発明の実施例を示す小流量地域暖
房・熱回収システムの概念図である。地域冷暖房のため
の主配管は氷片混入冷水主管43、温水供給主管44、未利
用熱エネルギー回収主管45と全ての戻り管を兼ねた戻り
主管46の4本となっている。従って、当然負荷からの配
管14,配管30も共通とすることができる。FIG. 5 is a conceptual diagram of a small flow rate district heating / heat recovery system showing an embodiment of the second invention of the present application. There are four main pipes for district heating and cooling: an ice piece mixed cold water main pipe 43, a hot water supply main pipe 44, an unused heat energy recovery main pipe 45, and a return main pipe 46 that also serves as all return pipes. Therefore, the pipes 14 and 30 from the load can be commonly used.
また、多槽蓄熱槽47も連絡管により全体としては一体構
造となっている。Further, the multi-tank heat storage tank 47 is also integrated as a whole by the connecting pipe.
温水はヒートポンプ17により中間温水部48の中間温水の
一部を加熱し最高温度部25に戻し、同時に残りの中間温
水を冷却し、中間温水の低温部49に戻す。The hot water heats a part of the intermediate hot water in the intermediate hot water part 48 by the heat pump 17 and returns it to the maximum temperature part 25, and at the same time cools the remaining intermediate hot water and returns it to the low temperature part 49 of the intermediate hot water.
50は冷凍機であり、該冷凍機50の冷却側の製氷部分の構
造は、例えば特願平2−23744号に開示するような、冷
水冷却も製氷もできる構造の冷却装置51となっている。
コンデンサは中間温水は加熱するためのコンデンサ52
と、クーリングタワーなどで冷却するコンデンサ53より
なるダブルコンデンサとなっている。中間温水低温部の
水は冬期はポンプ54、配管55,42により未利用熱エネル
ギーからの熱回収と。コンデンサ52により加熱される
が。夏期、冷凍機50のコンデンサ53が用いられクーリン
グタワー(図示せず)により冷却される。そして夏期は
全て熱回収は行なわれないようになっていて、戻り主管
46内温度は例えば14℃となり、切替弁56より配管57を経
由して蓄熱槽16の中間温水の低温部49に戻る。即ち、冷
房時はポンプ54は運転されない。Reference numeral 50 denotes a refrigerator, and the structure of the ice-making portion on the cooling side of the refrigerator 50 is a cooling device 51 having a structure capable of cooling with cold water and making ice, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 2-23744. .
Condenser is a condenser for heating intermediate hot water 52
And, it is a double condenser consisting of condenser 53 that is cooled by a cooling tower. The water in the low temperature part of the intermediate hot water is recovered from the unused heat energy by the pump 54 and the pipes 55, 42 in winter. Although it is heated by the condenser 52. In summer, the condenser 53 of the refrigerator 50 is used and cooled by a cooling tower (not shown). And in the summer, heat is not collected at all, and the return main
The internal temperature of 46 becomes, for example, 14 ° C., and returns from the switching valve 56 to the low temperature part 49 of the intermediate hot water of the heat storage tank 16 via the pipe 57. That is, the pump 54 is not operated during cooling.
なお、本出願の第3発明として冬期に冷房負荷が無い場
合には、冷流体供給管(氷片温入冷水主管)43と温水供
給主管44とは同一配管とすることができる。As the third invention of the present application, when there is no cooling load in the winter, the cold fluid supply pipe (ice piece warming cold water main pipe) 43 and the hot water supply main pipe 44 can be the same pipe.
また、第4図において、本出願の第2,第3発明の一実施
例として、配管を切替えて季節により又は時間差で運転
することにより高温側のヒートポンプ17と低温側のヒー
トポンプ38(冷凍機)を切換て運転することもできる。Further, in FIG. 4, as an embodiment of the second and third inventions of the present application, the heat pump 17 on the high temperature side and the heat pump 38 on the low temperature side (refrigerator) are operated by switching the pipes and operating depending on the season or the time difference. It is also possible to operate by switching.
以上、説明したように本発明のヒートポンプを用いた加
熱システムは、ヒートポンプの蒸発器に送られる熱源水
と、凝縮器に送られる冷却のための温水の温度が同じな
ので、下記のような優れた効果がある。As described above, the heating system using the heat pump of the present invention has the same temperature as the heat source water sent to the evaporator of the heat pump and the temperature of the hot water for cooling sent to the condenser. effective.
(1)凝縮器に送られる冷却のための水温が低くなるの
で、ヒートポンプの性能を大幅に改良することができ
る。(1) Since the temperature of the water for cooling sent to the condenser becomes low, the performance of the heat pump can be greatly improved.
(2)温水の戻り水の温度が低いので配管からの放熱損
失を少なくできる。(2) Since the temperature of the return water of the hot water is low, the heat radiation loss from the pipe can be reduced.
(3)温水流量が減少するので温水ポンプの動力が減
り、配管サイズも小さくできる。また、配管サイズが小
さくなるので設備に投入される一次エネルギーを少なく
できる。第6図(a)は従来加熱システム(温水温度差
7℃の場合)と本発明の加熱システム(温水温度差32℃
の場合)とで、温流体単位流量当り熱輸送量を比較した
ものである。(3) Since the hot water flow rate is reduced, the power of the hot water pump is reduced and the pipe size can be reduced. Further, since the pipe size is reduced, the primary energy input to the equipment can be reduced. FIG. 6 (a) shows a conventional heating system (when the hot water temperature difference is 7 ° C.) and the heating system of the present invention (hot water temperature difference 32 ° C.).
In the case of), the heat transfer amount per unit flow rate of the warm fluid is compared.
(4)上記(1)乃至(3)の効果はシステム的に、負
荷還水温度が変動してもヒートポンプが使用できること
に因るものである。即ち、ヒートポンプに流入する負荷
及び熱源流体の温度変動が少なく、ヒートポンプ内の冷
媒流れ、即ち膨張弁や電動機冷却用冷媒流れ等に不具合
いが生じない。(4) The effects (1) to (3) are systematically due to the fact that the heat pump can be used even if the load return water temperature changes. That is, the temperature fluctuation of the load and the heat source fluid flowing into the heat pump is small, and no problems occur in the refrigerant flow in the heat pump, that is, the expansion valve, the electric motor cooling refrigerant flow, and the like.
また、特許請求の範囲第2項に記載の発明の加熱・冷却
システムは上記(1)〜(4)の効果の他に更に下記の
効果も有する。The heating / cooling system according to the second aspect of the invention has the following effects in addition to the effects (1) to (4).
(5)負荷に送られる冷流体に氷片が含まれているの
で、流量当りの冷熱供給量が大きくなる。第6図(b)
は従来加熱システム(冷水温度差7℃の場合)と本発明
の加熱システム(冷水戻り温度14℃,IRF:22.5%)のと
きの冷熱輸送量を比較したものである。従って、配管設
備に投入する一次エネルギーを削減できる。(5) Since ice pieces are contained in the cold fluid sent to the load, the cold heat supply amount per flow rate becomes large. Fig. 6 (b)
Shows a comparison of the cold heat transport amount between the conventional heating system (when the cold water temperature difference is 7 ° C.) and the heating system of the present invention (cool water return temperature 14 ° C., IRF: 22.5%). Therefore, the primary energy input to the piping equipment can be reduced.
(6)従来主配管を6本必要であったのが、4本とな
る。なお、特許請求の範囲第3項のものは3本とするこ
とができる。(6) Instead of requiring six main pipes in the past, there are now four. In addition, the number of claim 3 can be three.
第1図は本出願の第1発明の実施例を示すヒートポンプ
を用いた暖房・給湯システムの構成を示す図、第2図,
第3図はそれぞれ暖房・給湯の場合の温度損失例を示す
図、第4図は本出願の第1発明の他の実施例を示す暖冷
房・給湯システムの構成を示す図、第5図は本出願の第
2発明の実施例を示す小流量地域暖房・熱回収システム
の概念図、第6図は従来加熱システムと本発明の加熱シ
ステムとの温流体単位流量当りの熱輸送量及び冷流体単
位流量当りの冷熱輸送量の比較例を示す図、第7図は従
来の暖房用空気加熱器の温度損失例を示す図、第8図は
従来の給湯用熱交換器の温度損失例を示す図、第9図は
従来の冷房負荷の温度損失例を示す図である。 図中、1……外部熱回収システム、2……熱供給センタ
ー、3……地域暖房・給湯負荷システム。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a heating / hot water supply system using a heat pump showing an embodiment of the first invention of the present application, FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an example of temperature loss in the case of heating / hot water supply, FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a heating / cooling / hot water supply system showing another embodiment of the first invention of the present application, and FIG. 5 is A conceptual diagram of a small flow rate district heating / heat recovery system showing an embodiment of the second invention of the present application, and FIG. 6 is a heat transport amount and a cold fluid per unit flow rate of a warm fluid of a conventional heating system and a heating system of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a comparative example of the cold heat transport amount per unit flow rate, FIG. 7 is a diagram showing an example of temperature loss of a conventional heating air heater, and FIG. 8 is an example of temperature loss of a conventional hot water supply heat exchanger. FIG. 9 is a diagram showing an example of temperature loss of a conventional cooling load. In the figure, 1 ... External heat recovery system, 2 ... Heat supply center, 3 ... District heating / hot water supply load system.
Claims (4)
される複数の加熱負荷、該ヒートポンプにより冷却され
る熱源流体を加熱する熱回収装置、これらヒートポンプ
と加熱負荷及び熱回収装置間との間を流体を輸送するた
めのポンプ及び連結配管等により構成されるヒートポン
プを用いた加熱システムにおいて、 前記加熱負荷からの流体を前記熱源流体を加熱する熱回
収装置からヒートポンプへの配管に戻すことを特徴とす
るヒートポンプを用いた加熱システム。1. A heat pump, a plurality of heating loads heated by the heat pump, a heat recovery device for heating a heat source fluid cooled by the heat pump, and transporting fluid between the heat pump and the heating load and the heat recovery device. In a heating system using a heat pump configured by a pump and a connecting pipe for performing the heat pump, a fluid from the heating load is returned to a pipe to a heat pump from a heat recovery device that heats the heat source fluid. The heating system used.
により加熱される複数の加熱負荷、該ヒートポンプによ
り冷却される熱源流体を加熱する熱回収装置、前記冷凍
機により冷却される複数の冷却負荷、前記冷凍機を冷却
する冷却装置、前記ヒートポンプと加熱負荷及び熱回収
装置との間を流体を輸送するポンプ及び連絡配管、前記
冷凍機と冷却負荷及び冷却装置との間を流体を輸送する
ポンプ及び連結配管等により構成されるヒートポンプを
用いた加熱・冷却システムにおいて、 前記冷却負荷からの流体の少なくとも一部を流体を加熱
する熱回収装置からヒートポンプへの戻り配管に戻すよ
うになっていることを特徴とするヒートポンプを用いた
加熱・冷却システム。2. A heat pump, a refrigerator, a plurality of heating loads heated by the heat pump, a heat recovery device for heating a heat source fluid cooled by the heat pump, a plurality of cooling loads cooled by the refrigerator, the freezing. Cooling device for cooling a machine, pump and connecting pipe for transporting fluid between the heat pump and heating load and heat recovery device, pump and connecting pipe for transporting fluid between the refrigerator and cooling load and cooling device In a heating / cooling system using a heat pump configured by, for example, at least a part of the fluid from the cooling load is returned to a return pipe to a heat pump from a heat recovery device that heats the fluid. Heating / cooling system using a heat pump.
により加熱される複数の加熱負荷、ヒートポンプにより
冷却される熱源流体を加熱する熱回収装置、前記冷凍機
により冷却される複数の冷却負荷、前記冷凍機を冷却す
る冷却装置、前記ヒートポンプと、加熱負荷及び熱回収
装置との間を流体を輸送するためのポンプ及び連結配
管、前記冷凍機と冷却負荷及び冷却装置の間を流体を輸
送するためのポンプ及び連結配管等により構成される加
熱・冷却システムにおいて、 前記加熱負荷からの流体及び前記冷却負荷からの流体の
少なくとも一部を流体を加熱する熱回収装置からヒート
ポンプへの戻り配管に戻すようになっていて、且つ、冬
期に温水をヒートポンプから加熱負荷に送る配管と、夏
期に冷水を冷凍機から冷却負荷に送る配管とが同一であ
ることを特徴とする加熱・システム。3. A heat pump, a refrigerator, a plurality of heating loads heated by the heat pump, a heat recovery device for heating a heat source fluid cooled by the heat pump, a plurality of cooling loads cooled by the refrigerator, the refrigerator. A cooling device for cooling the heat pump, a pump and a connecting pipe for transporting the fluid between the heat pump, the heating load and the heat recovery device, a pump for transporting the fluid between the refrigerator and the cooling load and the cooling device In the heating / cooling system configured by connecting pipes and the like, at least a part of the fluid from the heating load and the fluid from the cooling load is returned from the heat recovery device for heating the fluid to the return pipe to the heat pump. In addition, there are pipes for sending hot water from the heat pump to the heating load in winter and pipes for sending cold water from the refrigerator to the cooling load in summer. Heating system characterized by being the same.
広義のヒートポンプであることを特徴とする請求項
(2)又は(3)記載の加熱・冷却システム。4. The heating / cooling system according to claim 2, wherein the heat pump and the refrigerator are the same in a broad sense.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14688990A JPH07111260B2 (en) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | Heating system and heating / cooling system using heat pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14688990A JPH07111260B2 (en) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | Heating system and heating / cooling system using heat pump |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0439579A JPH0439579A (en) | 1992-02-10 |
JPH07111260B2 true JPH07111260B2 (en) | 1995-11-29 |
Family
ID=15417870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14688990A Expired - Fee Related JPH07111260B2 (en) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | Heating system and heating / cooling system using heat pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07111260B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5032181B2 (en) * | 2007-04-05 | 2012-09-26 | 三機工業株式会社 | Heat consumer device for district cooling and heating system and operation method thereof |
-
1990
- 1990-06-04 JP JP14688990A patent/JPH07111260B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0439579A (en) | 1992-02-10 |
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