JPH08219549A - ガス焚き温水ボイラの多缶設置式給湯システム - Google Patents

ガス焚き温水ボイラの多缶設置式給湯システム

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Publication number
JPH08219549A
JPH08219549A JP4652895A JP4652895A JPH08219549A JP H08219549 A JPH08219549 A JP H08219549A JP 4652895 A JP4652895 A JP 4652895A JP 4652895 A JP4652895 A JP 4652895A JP H08219549 A JPH08219549 A JP H08219549A
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JP
Japan
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hot water
temperature
heat source
gas
supply system
Prior art date
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Pending
Application number
JP4652895A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Kaiya
和男 海谷
Junzo Nakajima
淳三 中島
Toshihiro Kayahara
敏広 茅原
Yoshimi Tsubota
吉民 坪田
Keiji Hino
啓嗣 日野
Koichi Wakae
弘一 若江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miura Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Miura Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
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Publication date
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  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管理・メンテナンスが容易でかつ常時高効
率を維持することが可能で、しかも負荷の変動に対して
迅速に対応可能な給湯システムを提供することを目的と
している。 【構成】 ガス焚き温水ボイラ1と熱交換器2とを組
み合わせて構成した実質的に同一容量の熱源機3を複数
台設置し、これら熱源機3を循環ライン4により並列接
続し、各熱源機3における出側の集合管部の温水温度を
検出する出側温度センサ5および戻り側の集合管部の温
水温度を検出する戻り側温度センサ6を備え、これらの
温度センサによる検出温度から、運転すべき熱源機3の
台数を設定する台数設定器7を備え、運転に向けるべく
燃焼待機中の熱源機3に対しパイロット燃焼を指示をす
るパイロット燃焼指示器8を備えた構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ビルの熱源等に用い
られる、ガス焚き温水ボイラの多缶設置式給湯システム
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高層ビルの熱源システムにおいては、給
湯圧力として比較的高い圧力を必要とするため、熱源と
負荷との間に大型の中間熱交換器を設置している。この
中間熱交換器は、容量と圧力によっては、法規上、圧力
容器の指定を受けて定期検査を義務づけられ、その管理
・メンテナンスに多大な労力と費用を必要とする。ま
た、流量の変化に伴い運転効率が大きく変化し、常時高
効率を維持することは困難である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、比較的小
型の熱交換器とガス焚き温水ボイラとを組み合わせた熱
源機を複数台設置し、管理・メンテナンスが容易でかつ
常時高効率を維持することが可能で、しかも負荷の変動
に対して迅速に対応可能な給湯システムを提供すること
を目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、上述の課題
に鑑みてなされたものであり、ガス焚き温水ボイラと熱
交換器とを組み合わせて構成した実質的に同一容量の熱
源機を複数台設置し、これら熱源機を循環ラインにより
並列接続し、各熱源機における出側の集合管部の温水温
度を検出する出側温度センサおよび戻り側の集合管部の
温水温度を検出する戻り側温度センサを備え、前記出側
温度センサによる検出温度T1と、予め設定した出湯温
度Tと前記戻り側温度センサによる検出温度T2との温
度差ΔTと、運転中の熱源機によって与えられる出湯可
能温度Tmax とから、運転すべき熱源機の台数を設定す
る台数設定器を備え、運転に向けるべく燃焼待機中の熱
源機に対しパイロット燃焼を指示をするパイロット燃焼
指示器を備えたことを特徴としている。
【0005】
【作用】出側温度センサによる検出温度T1と、予め設
定した出湯温度Tと戻り側温度センサによる検出温度T
2との温度差ΔTと、運転中の熱源機によって与えられ
る出湯可能温度Tmax とから、運転すべき熱源機の台数
を設定し、負荷の状況に応じた出力を得る。また、運転
に向けるべく燃焼待機中の熱源機に対しパイロット燃焼
を指示し、燃焼要求があったとき直ちに燃焼に移行させ
る。
【0006】
【実施例】以下、この発明の好ましい実施例について説
明する。図1において、比較的小型の熱交換器2をそれ
ぞれガス焚き温水ボイラ1と組み合わせて構成した熱源
機3を、複数台、並列に設置している(熱交換器内蔵型
熱源機)。これらの熱源機3は実質的に同一容量に設定
されている。前記熱交換器2は、循環ポンプ11を挿入
して成る循環ライン4にて負荷12と接続されている。
前記循環ライン4には、この循環ライン4中を循環する
循環水の温度を計測するために、各熱源機3における出
側の集合管部の温水温度を検出する出側温度センサ5お
よび戻り側の集合管部の温水温度を検出する戻り側温度
センサ6が設けられている。これらの温度センサ5,6
からの温度検出信号に基づいて、台数設定器7により、
運転すべき熱源機3の台数が設定される。即ち、前記出
側温度センサ5による検出温度T1と、予め設定した出
湯温度Tと前記戻り側温度センサ6による検出温度T2
との温度差ΔTと、運転中の熱源機3によって与えられ
る出湯可能温度Tmax とから、運転すべき熱源機3の台
数が設定される。また、運転に向けるべく燃焼待機中の
熱源機3に対しパイロット燃焼を指示をするパイロット
燃焼指示器8が備えられている。
【0007】前記ガス焚き温水ボイラ1と熱交換器2
は、温水循環ポンプ13を挿入して成る温水循環ライン
14で接続してあり、ガス焚き温水ボイラ1で加熱した
温水を熱交換器2へ供給することにより、この熱交換器
2を介して前記循環ライン4中の循環水を加熱するよう
になっている。このガス焚き温水ボイラ1と熱交換器2
とを組み合わせた構成の熱源機3には予め優先順位が設
定されてあり、この優先順位に従って必要台数分の熱源
機3に対して前記台数設定器7より運転許可信号が出力
される。運転許可信号を受けた熱源機3は燃焼により缶
内の水を加熱するが、各熱源機3の燃焼のON−OFF
は各缶内の温水温度によって個別に制御され、運転許可
信号を受けた熱源機3は缶内の温水温度がほぼ一定にな
るように燃焼状態と燃焼待機状態を交互に繰り返すよう
になっている。また、熱源機3の優先順位については、
各熱源機の運転時間が平均化するように適宜、ローテー
ションが行われる。
【0008】上記の構成について、具体的な台数制御方
法の一例について説明する。まず、下式に従って熱源機
3の運転許可台数Nを算出し、この運転許可台数N分だ
け前記熱源器3へ運転許可信号を出力する。 N=M×(T−T2)/(Tmax −T2) M:流体加熱機1の全台数 T:予め設定した出湯温度 T2:戻り側温度センサ6による検出温度 Tmax :運転中の熱源機3によって与えられる出湯可能
温度 前記運転許可台数Nは、小数点以下は切り捨てた値を用
いる。上述したように、運転許可信号を受けた熱源機3
の実際のON−OFFは各流体加熱機1に設定された設
定値に従う。例えば、運転許可信号を受けていても缶内
の温水の温度が設定値以上であれば、燃焼OFFの状態
にあり、燃焼のON−OFFは各熱源機に設定された設
定値に従うようになっている。これにより、初期起動時
における、出湯温度のオーバーシュートを効果的に低減
することができる。
【0009】次に、出側温度センサ5による検出温度T
1に基づいて、この検出温度T1が予め設定した範囲内
にあるとき現在の運転台数を維持し、前記検出温度T1
が予め設定した範囲を下回るとき運転台数を増やし、前
記検出温度T1が予め設定した範囲を越えるとき運転台
数を減らすように制御する。これらの運転台数の増減の
判定は所定の時間毎(例えば10秒毎)に行い、運転台
数の増減は1台ずつ行う。上述の予め設定した範囲と
は、予め設定した出湯温度Tを上限値とし、この出湯温
度TからΔTw(例えば約5℃)だけ引いた値を下限値
とする範囲である。ΔTw内に出湯温度Tの値があると
きは、現在の運転台数を維持することにより、熱源機3
の無駄な発停を防止して出湯温度の安定化を図ることが
できる。
【0010】前記パイロット燃焼指示器8は、前記熱源
機3のうち運転許可信号を受けた状態で燃焼待機中のも
のに対して、パイロット燃焼状態維持信号を出力する機
能を有している。即ち、燃焼待機中の間、完全に燃焼を
停止させないでパイロットバーナを継続して燃焼させ、
燃焼要求があったときには直ちにメインバーナに着火で
きるようにしている。これは、いわゆるアイドリング状
態を維持したものでありる。
【0011】前記ガス焚き温水ボイラ1は、缶内圧1kg
/cm2以上かつ缶水温度100℃以上の能力を有する貫流
ボイラを用いるのが好適である。図2に、ガス焚き温水
ボイラ1の構造の一例を示す。同図に示すガス焚き温水
ボイラ1は、ボイラケーシング(符号省略)で包囲した
ほぼ直方体状の燃焼室15を形成し、この燃焼室15の
一側壁に予混合式バーナ16を配置してこの予混合式バ
ーナ16の燃焼ガスを前記燃焼室15の対向する他側壁
へ向けて流動させる構成とし、前記燃焼室15内に前記
燃焼ガスの流動方向と交差し、かつ互いに適宜な隙間を
保持した垂直伝熱管17を複数本配置し、この各垂直伝
熱管17の上端を上部管寄せ18にそれぞれ連通させる
とともに、その下端を下部管寄せ19にそれぞれ連通さ
せている。このような構造の貫流ボイラは、下部管寄せ
19に供給された水が垂直伝熱管17を上昇する過程で
加熱されて温水となり、上部管寄せ18より外部に供給
されるようになっており、水が下部管寄せ19→垂直伝
熱管17→上部管寄せ18というように一方向に貫流す
る構造になっている。貫流ボイラは、保有水量が少ない
ため、高温高圧の出湯が可能(高層ビル住戸棟に適用可
能)で、かつ負荷の変化に対する応答性が早いという特
性を有している。また、貫流ボイラは、伝熱面積および
圧力等が所定値以下のものは小型貫流ボイラとして法規
上、運転免許が不要で、その取り扱いが簡便になってい
る。従って、その管理・メンテナンスの労力と費用を大
幅に低減することができる。また、管理・メンテナンス
の労力および費用の低減に関しては、熱交換器2として
比較的小型のものを用いることができるため、法規上圧
力容器の指定を受けず、熱交換器2についても管理・メ
ンテナンスの労力と費用を大幅に低減することができ
る。
【0012】前記熱交換器2の出口側配管9の合流点A
および戻り側配管10の分岐点B間においては、各熱交
換器2における出口側配管9の長さと戻り側配管10の
長さの和がほぼ等しくなるように設定している。このよ
うな配管構成とすることにより、各熱交換器2に対する
配管の流通抵抗および流量をほぼ等しくして、各熱交換
器2の熱交換能力を平均化することができる。
【0013】次に、上述の構成についてその作用を説明
する。熱源機3により加熱された循環水は、出口配管9
を経由し循環ライン4を通って負荷12に供給される。
負荷12に所定の熱量を供給した循環水は、循環ライン
4を通り戻り配管10を経由して熱源機3に戻る。この
過程において、循環ライン4に設けた出側温度センサ5
および戻り側温度センサ6より循環水の温度検出信号が
台数設定器7に送られる。温度検出信号を受けた台数設
定器7は、予め設定されたプログラムに従い、循環水の
温度に応じて熱源機3の運転台数を制御する。複数台、
並列に設置した熱源機3の運転台数を制御することによ
り、負荷変動に対する追随性が向上するとともに、不要
な熱源機は運転させず必要台数分の熱源機を常に高効率
で運転することができる。
【0014】また、パイロット燃焼指示器8からは、運
転許可信号を受けた状態で燃焼待機中の熱源機3に対し
てパイロット燃焼状態維持信号が出力されるようになっ
ている。即ち、燃焼待機中の間、完全に燃焼を停止させ
ないでパイロットバーナを継続して燃焼させ、燃焼要求
があったときには直ちにメインバーナに着火できるよう
にしている。通常、ガス焚き温水ボイラにおいては、燃
焼待機中の後、再起動する場合は、プレパージ動作を行
ってから着火動作に移るようになっており、その分応答
遅れが生じるが、上述のような制御とすることにより、
システム全体の応答性が向上し、また着火回数も低減さ
れて各付属機器(着火装置等)の寿命も格段に延びる。
【0015】
【発明の効果】この発明は、以上のような構成であり、
従来の大型中間熱交換器に替えて、比較的小型の熱交換
器をそれぞれガス焚き温水ボイラと組み合わせて構成し
た熱源機を複数台設置し、これを温水加熱源とすること
により、負荷の変動に対する追随性が格段に向上し、管
理・メンテナンスが容易でかつ常時高効率を維持するこ
とが可能な給湯システムを提供することできる。ガス燃
料は燃料中の窒素分がほとんどないため、ガス焚き温水
ボイラを用いることにより低NOxの面でも大きな効果
を発揮し、特にこの発明では複数台のガス焚き温水ボイ
ラを用いているので、低NOxの効果がより一層大き
い。また、燃焼待機中のガス焚き温水ボイラにパイロッ
ト燃焼状態を維持させることにより、燃焼要求があった
とき直ちに燃焼状態に移行させることができ、システム
全体の応答性がより向上する。また、ガス焚き温水ボイ
ラとして貫流ボイラを用いることにより、高温高圧出湯
が可能となり、高層ビル住戸棟にも十分適用可能であ
る。さらに、各熱交換器における出口側配管の長さと戻
り側配管の長さの合計がほぼ等しくなるように設定する
ことにより、各熱交換器に対する配管の流通抵抗および
流量をほぼ等しくして、各熱交換器の熱交換能力を平均
化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す説明図である。
【図2】この発明におけるガス焚き温水ボイラの一例を
示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 ガス焚き温水ボイラ 2 熱交換器 3 熱源機 4 循環ライン 5 出側温度センサ 6 戻り側温度センサ 7 台数設定器 8 パイロット燃焼指示器 9 出口側配管 10 戻り側配管
フロントページの続き (72)発明者 坪田 吉民 愛媛県松山市堀江町7番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 日野 啓嗣 愛媛県松山市堀江町7番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 若江 弘一 愛媛県松山市堀江町7番地 三浦工業株式 会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス焚き温水ボイラ1と熱交換器2とを
    組み合わせて構成した実質的に同一容量の熱源機3を複
    数台設置し、これら熱源機3を循環ライン4により並列
    接続し、各熱源機3における出側の集合管部の温水温度
    を検出する出側温度センサ5および戻り側の集合管部の
    温水温度を検出する戻り側温度センサ6を備え、前記出
    側温度センサ5による検出温度T1と、予め設定した出
    湯温度Tと前記戻り側温度センサ6による検出温度T2
    との温度差ΔTと、運転中の熱源機3によって与えられ
    る出湯可能温度Tmax とから、運転すべき熱源機3の台
    数を設定する台数設定器7を備え、運転に向けるべく燃
    焼待機中の熱源機3に対しパイロット燃焼を指示をする
    パイロット燃焼指示器8を備えたことを特徴とするガス
    焚き温水ボイラの多缶設置式給湯システム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のガス焚き温水ボイラの
    多缶設置式給湯システムにおいて、前記ガス焚き温水ボ
    イラ1が、缶内圧1kg/cm2以上かつ缶水温度100℃以
    上の能力を有する貫流ボイラであることを特徴とするガ
    ス焚き温水ボイラの多缶設置式給湯システム。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のガス焚き温水ボイラの
    多缶設置式給湯システムにおいて、前記熱交換器2の出
    口側配管9の合流点Aおよび戻り側配管10の分岐点B
    間において、各熱交換器2における出口側配管9の長さ
    と戻り側配管10の長さの和がほぼ等しくなるように設
    定したことを特徴とするガス焚き温水ボイラの多缶設置
    式給湯システム。
JP4652895A 1995-02-09 1995-02-09 ガス焚き温水ボイラの多缶設置式給湯システム Pending JPH08219549A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100343874B1 (ko) * 2000-01-18 2002-07-20 조중휴 보일러
KR100411558B1 (ko) * 2001-10-31 2003-12-18 주식회사 경동보일러 멀티보일러의 난방제어장치 및 그 작동방법
JP2009168297A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Toenec Corp 空調用熱源性能評価システム

Cited By (4)

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