JPH0823439B2 - 生活排水熱利用ヒートポンプ給湯システム - Google Patents

生活排水熱利用ヒートポンプ給湯システム

Info

Publication number
JPH0823439B2
JPH0823439B2 JP30034488A JP30034488A JPH0823439B2 JP H0823439 B2 JPH0823439 B2 JP H0823439B2 JP 30034488 A JP30034488 A JP 30034488A JP 30034488 A JP30034488 A JP 30034488A JP H0823439 B2 JPH0823439 B2 JP H0823439B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
hot
heat source
water tank
source water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30034488A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02146463A (ja
Inventor
哲哉 二瓶
実 長谷川
正明 宇梶
一成 高橋
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.)
Tokyo Electric Power Co Inc
Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc, Kumagai Gumi Co Ltd filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Priority to JP30034488A priority Critical patent/JPH0823439B2/ja
Publication of JPH02146463A publication Critical patent/JPH02146463A/ja
Publication of JPH0823439B2 publication Critical patent/JPH0823439B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、生活排水熱利用ヒートポンプ給湯システ
ムに関するものであり、特に冬場に於て、同一建物或い
は建物群の中で熱をクローズド化し、且つ、使用済の温
排水の熱を約7℃まで回収して反覆利用することができ
るようにした生活排水熱利用ヒートポンプ給湯システム
に関するものである。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
温排水が所定温度に降下するまで該温排水の熱を用い
てヒートポンプの熱媒を加熱し、該加熱されたヒートポ
ンプの熱媒によって貯湯槽内の湯水を所定温度まで加熱
するように構成された温排水利用のヒートポンプ給湯シ
ステムは、実願昭60-167735号のマイクロフィルム及び
特開昭60-165457号公報に記載されている技術事項から
容易に想定できる。 然し乍ら、之は同一の建物又は建物群の中にあって補
助熱源を用いることなく、温排水の熱のみを用いてヒー
トポンプの熱媒を熱し、そして、この加熱された熱媒に
て貯湯槽内の温水を加熱するように構成したものではな
い。即ち、上記従来の引用例の記載事項から、同一建物
又は建物群の中で熱をクローズド化して使用済の温排水
の利用下限まで利用できる給湯システムを想到し得るこ
とはできない。 そこで、同一建物又は建物群の中にあって温排水の熱
源の外は補助熱源を必要とすることなく、且つ、熱をク
ローズド化して温排水の利用下限まで反覆利用して経済
的なヒートポンプ給湯システムを提供するために解決せ
らるべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該
課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために提案せられた
ものであり、温排水が所定温度に降下するまで該温排水
の熱を用いてヒートポンプの熱媒を加熱し、該加熱され
たヒートポンプの熱媒によって貯湯槽内の温水を所定温
度まで加熱するようにした温排水利用のヒートポンプ給
湯システムに於て、前記温排水は同一建物或いは建物群
の使用済の温排水であって、且つ、該温排水は同一建物
或いは建物群の中に設置された熱源水槽内に貯留され、
該熱源水槽内の該温排水はヒートポンプの蒸発器を通過
する熱媒にて所定量の熱を奪われて再び該熱源水槽内に
還流するように形成され、該熱源水槽は高温側と低温側
とから成り、且つ、前記ヒートポンプを経由した温排水
の熱源水槽への還流は、前記高温側の熱源水槽から低温
側の熱源水槽へ還流する第1ステップと、低温側の熱源
水槽から低温側の該熱源水槽へ還流する第2ステップ
と、高温側の熱源水槽から高温側の該熱源水槽へ還流す
る第3ステップの各工程を、該温排水の温度が約7℃に
降下するまで反覆して行うと共に、上水を前記ヒートポ
ンプの凝縮器にて液化される前記熱媒にて約60℃近傍ま
で加熱して貯湯槽に貯留するようにし、斯くして、熱を
同一建物或いは建物群の中でクローズド化した生活排水
熱利用ヒートポンプ給湯システムを提供するものであ
る。
【作用】
同一建物或いは建物群の中にあって、ボイラー等の手
段によって製造された使用済の温排水は排水管を介して
熱源水槽に貯留される。而して、該熱源水槽は高温側と
低温側とから構成されているので、前記温排水は、先
ず、高温側の熱源水槽内に貯留され、そして、熱源水ポ
ンプにて汲み上げられて第1ステップの回路によりヒー
トポンプの蒸発器へ送水され、ここで、約5℃の熱を奪
われ、低温側の熱源水槽に送られる。このとき、低温側
の熱源水槽の初期水位は0mmであり、徐々に水位を増
し、満水になった段階で第2ステップにより、この低温
側の熱源水槽からヒートポンプの蒸発器へ送水され、こ
こで約5℃の熱を再び奪われ、再び低温側の熱源水槽に
送られる。斯くの如く、前記第2ステップによる運転で
必要な利用温度(約7℃)まで該低温側の熱源水槽内の
温排水の熱を奪い取る。斯くして、熱を奪い取られた低
温側の温排水は下水道へ放流される。又、低温側の温排
水が放流されている間に於いても、第3ステップにより
高温側の熱源水槽内の温排水にて前述と同様の連続的な
熱回収が行われる。このように第1ステップ乃至第3ス
テップの工程を反覆し乍ら温排水の保有する熱エネルギ
ーを無駄なく回収し、貯留槽に貯留された上水を前記ヒ
ートポンプにて約60℃まで昇温せしめて使用先に供給す
ることが可能となる。 依って、特に冬場に於て、同一の建物或は建物群の中
にあって、一度ボイラー等の手段にて温水が製造されれ
ば、該温水の使用後も該温排水の熱を利用し、他の補助
熱源を必要とせずして温水の製造が可能となる。
【実施例】
以下、本発明の一実施例を別紙添付図面に従って詳述
する。第1図のシステム図に於て、1は排水管である。
この排水管1は高温側の熱源水槽2に連結される。そこ
で、使用済の温排水は該排水管1を介して高温側の熱源
水槽2に貯留される。3は熱源水ポンプであり、前記熱
源水槽2内の温排水を汲上げてヒートポンプ4の蒸発器
4aに接触せしめる。又、この蒸発器4aはヒートポンプ4
の凝縮器4bと連結され、他の機器と共に加熱サイクルを
構成する。即ち、汎用のヒートポンプ4内にフレオンガ
ス等の熱媒が充填されており、該熱媒は前記蒸発器4aに
て気化するとき、温排水の熱を約5℃奪って気化する。
更に、気化された熱媒は凝縮器4bによって液化せられ
る。このとき、該凝縮器4bに接触している上水に熱媒の
有している熱を転嫁して自らが液化するのである。そし
て、該液化された熱媒は再び蒸発器4aによって気化さ
れ、以て、前記の作動を反覆することになる。 又、前記高温側の熱源水槽2に対して低温側の熱源水
槽5が並設されており、そして、之等双方の熱源水槽2
及び5と蒸発器4a間には夫々前記熱源水ポンプ3による
汲上げ側のパイプライン6a,6bが設けられる。又、該蒸
発器4aには高温側の熱源水槽2に還流するためのパイプ
ライン7aと低温側の熱源水槽5に還流するためのパイプ
ライン7bが連設されている。又、前記汲上げ側のパイプ
ライン6a,6bには夫々電磁バルブ8a,8bが設けられ、そし
て、還流側のパイプライン7a,7bにも夫々電磁バルブ9a,
9bが設けられている。又、前記低温側の熱源水槽5には
放流ポンプ10が備えられ、放流パイプ11によって下水道
に放流できるように構成されている。 又、第1貯湯槽12と第2貯湯槽13とがパイプライン14
にて連結されて設けられており、而も、この第1貯湯槽
12には上水の補給部12aが設けられて適宜補給せられ
る。更に、前記凝縮器4bの左右にはパイプライン15a,15
bが連結され、左方のパイプライン15aは前記第1貯湯槽
12の下部と連結され、そして、右方のパイプライン15b
は第1貯湯槽12並びに第2貯湯槽13の夫々の上部と電磁
バルブ16a,16bを介して連結されている。又、前記パイ
プライン15aと15b間にはバイパスライン15cが介設さ
れ、且つ、このバイパスライン15cと前記パイプライン1
5aとの連結部位は三方弁17を介して連結されている。
又、第1貯湯槽12及び第2貯湯槽13には夫々温度検知器
T1,T2,T3,T4が夫々備えられ、該槽内の水温が所定温度
になったとき、該温度検知器が作動してポンプ18及び電
磁バルブ16a,16bその他を操作し、後述の所定の加熱サ
イクルが駆動されるように構成されている。 尚、第2貯湯槽13内の湯は略60℃に加熱されて給湯部
19より取出されて使用先に供給される。 この発明の一実施例に用いる装置は上述せる如き構成
に係るから、建物或いは建物群の中に於て使用済の温排
水(約40℃)は排水管1を流下し乍ら、若干の温度低下
を伴い高温側の熱源水槽2内に貯留する。そして、この
貯留した温排水は熱源水ポンプ3によって汲上げられて
ヒートポンプ4の蒸発器4aに接触する。そして、先ず第
1ステップとして第1図に於て、電磁バルブ8a及び9bを
開にし、同8b及び9aを閉とした破線にて示す回路Aによ
りヒートポンプ4の蒸発器4aへ送水され、ここで約5℃
の熱を奪われ低温側の熱源水槽5に送られる。この時、
低温側の熱源水槽5の初期水位は0mmであり序々に水位
を増し、満水になった段階で第2ステップとして電磁バ
ルブ8b及び9bを開とし、同8a,9aを閉とした実線にて示
す回路Bによりヒートポンプ4の蒸発器4aへ送水され、
ここで約5℃の熱を再び奪われ、再び低温側の熱源水槽
5に送られる。 斯くの如く前記回路Bによる運転で必要な利用温度
(約7℃)まで熱を奪い取る。斯くして、熱を奪い取ら
れた温排水は放流ポンプ10により放流パイプから下水道
へ放流される。又、前記放流中に於ても第3ステップと
して電磁バルブ8a,9aを開とし、同8b,9bを閉とした二点
鎖線にて示す回路Cにより高温側の熱源水槽2内の温排
水にて前記の連続的な熱回収が行われるのである。而し
て、前記第1ステップ乃至第3ステップの工程を反覆し
乍ら温排水の保有する熱エネルギーを無駄なく回収し、
貯湯槽12,13に貯留された上水(冬5℃、夏25℃程度)
を前記ヒートポンプ4の凝縮器4bに通水することにより
約60℃まで昇温せしめ、使用先に供給するのである。 次に、第2図の回路図に従って上水の各加熱工程の実
施例を説明する。先ず、同図Aに示す如く、第1貯湯槽
12内の水温検知器T1が設定温度(60−α)℃以下になっ
た時は、ヒートポンプ4が起動し、三方弁17をオフにし
て定流量運転モードにて第1貯湯槽12内の上水を順次加
熱する。このときは、電磁バルブ16aを開とし、同16bを
閉とする。次に、同図Bに示す如く、第1貯湯槽12内の
水温検知器T2が設定温度(60−β)℃以上になった時、
前記ヒートポンプ4は停止する。又、同図Cにて示す如
く、第2貯湯槽13内の水温検知器T3が設定温度(60−
α)℃以下になった時は、三方弁17をオンにして直接加
熱モードにより第2貯湯槽13内の上水を加熱する(ヒー
トポンプの出口温度は60℃)。このとき、電磁バルブ16
aは閉で、同16bは開である。更に、第2貯湯槽13内の水
温検知器T4が60℃を検知しているときには、同図Aに示
す順次加熱モードに切替えるのである。 上述した方式にて、同一建物又は建物群の中にあって
熱のクローズド(閉回路化)を実現するのであるが、特
に冬場に於て、本システムに於ては温排水の保有する熱
エネルギーを無駄なく回収し、之をヒートポンプの熱源
として利用できる約7℃まで確実に熱を奪い取った後に
放流するのである。而して、ヒートポンプは機器の特性
上、前記回収した熱量の1.1〜1.2倍の熱出力が得られる
のであるが、之はヒートポンプを駆動するために投入さ
れるエネルギーと温排水から回収した熱量とが加算され
るからである。依って、 温水として供給した熱量≦温排水から回収した熱量×
(1.1〜1.2)……式1となる関係上、上記同一建物又は
建物群の中にあって熱のクローズド化が可能となるので
ある。 更に、第3図のグラフは、ホテルで稼動中の本システ
ムの実測データを基にして作成したものであるが、同図
に示す如く温排水の下限温度を約7℃に設定すれば、条
件の悪い冬期に於ても前記の式1が成立し、ヒートポン
プ駆動用の動力にエネルギーを投入する以外には、熱源
としての他のエネルギーを投入することなしに温水の供
給が100%可能となったのである。
【発明の効果】
本発明は、上記一実施例に於て詳述せる如く、同一の
建物又は建物群の中にあって、当初、特に冬場に於て、
ボイラー等の手段で温水を製造すれば、その後は使用済
の温排水を熱源水槽内に貯留し、そして、高温側の熱源
水槽及び低温側の熱源水槽によって形成された第1ステ
ップ乃至第3ステップの回路を用い、且つ、該温排水の
熱の下限温度を約7℃に設定して該温排水を可能な限り
反覆利用することにより、排水管路で発生する損失エネ
ルギーとヒートポンプ駆動用に投入されるエネルギーが
バランスし、依って本発明のシステムにて前記温排水か
らの回収熱エネルギーのみで温水を製造し、之を使用先
に供給できる。即ち、同一建物又は建物群の中に於て、
熱のクローズド化によって温排水を最も効率よく利用で
きるので極めて経済的となる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示し、第1図は全体の回路図、
第2図A,B,Cは夫々各システムの動作手順を示す回路図
である。第3図はシステム依存率と利用温度の関係を示
すグラフである。 1……排水管、2,5……熱源水槽 3……熱源ポンプ、4……ヒートポンプ 4a……蒸発器、4b……凝縮器 6a,6b,7a,7b……パイプライン 12,13……貯湯槽
フロントページの続き (72)発明者 宇梶 正明 茨城県北相馬郡守谷町久保ケ丘4丁目28番 地15 (72)発明者 高橋 一成 茨城県つくば市千現1丁目20番地3 ブル ーベリーハイツ101 (56)参考文献 特開 昭60−165457(JP,A) 実開 昭62−76880(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】温排水が所定温度に降下するまで該温排水
    の熱を用いてヒートポンプの熱媒を加熱し、該加熱され
    たヒートポンプの熱媒によって貯湯槽内の温水を所定温
    度まで加熱するようにした温排水利用のヒートポンプ給
    湯システムに於て、前記温排水は同一建物或いは建物群
    の使用済の温排水であって、且つ、該温排水は同一建物
    或いは建物群の中に設置された熱源水槽内に貯留され、
    該熱源水槽内の該温排水はヒートポンプの蒸発器を通過
    する熱媒にて所定量の熱を奪われて再び該熱源水槽内に
    還流するように形成され、該熱源水槽は高温側と低温側
    とから成り、且つ、前記ヒートポンプを経由した温排水
    の熱源水槽への還流は、前記高温側の熱源水槽から低温
    側の熱源水槽へ還流する第1ステップと、低温側の熱源
    水槽から低温側の該熱源水槽へ還流する第2ステップ
    と、高温側の熱源水槽から高温側の該熱源水槽へ還流す
    る第3ステップの各工程を、該温排水の温度が約7℃に
    降下するまで反覆して行うと共に、上水を前記ヒートポ
    ンプの凝縮器にて液化される前記熱媒にて約60℃近傍ま
    で加熱して貯湯槽に貯留するようにし、斯くして、熱を
    同一建物或いは建物群の中でクローズド化したことを特
    徴とする生活排水熱利用ヒートポンプ給湯システム。
JP30034488A 1988-11-28 1988-11-28 生活排水熱利用ヒートポンプ給湯システム Expired - Fee Related JPH0823439B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30034488A JPH0823439B2 (ja) 1988-11-28 1988-11-28 生活排水熱利用ヒートポンプ給湯システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30034488A JPH0823439B2 (ja) 1988-11-28 1988-11-28 生活排水熱利用ヒートポンプ給湯システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02146463A JPH02146463A (ja) 1990-06-05
JPH0823439B2 true JPH0823439B2 (ja) 1996-03-06

Family

ID=17883647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30034488A Expired - Fee Related JPH0823439B2 (ja) 1988-11-28 1988-11-28 生活排水熱利用ヒートポンプ給湯システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0823439B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2783277B2 (ja) * 1996-03-27 1998-08-06 日本電気株式会社 患者監視装置及び患者監視システム
JP5326890B2 (ja) * 2009-07-14 2013-10-30 ダイキン工業株式会社 蓄熱利用システム
JP5445018B2 (ja) * 2009-10-19 2014-03-19 東京電力株式会社 排熱回収方法、および排熱回収装置
JP6164565B2 (ja) * 2013-03-29 2017-07-19 三浦工業株式会社 給水加温システム
KR102237676B1 (ko) * 2019-11-05 2021-04-08 한국지역난방공사 축열조 기반 양방향 열거래용 배관시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60165457A (ja) * 1984-02-07 1985-08-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒ−トポンプ給湯装置
JPS6276880U (ja) * 1985-10-31 1987-05-16

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02146463A (ja) 1990-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4691138B2 (ja) ヒートポンプ給湯機
JP2005195211A (ja) ヒートポンプ給湯機
JP3840573B2 (ja) ヒートポンプ式給湯装置
JPH0823439B2 (ja) 生活排水熱利用ヒートポンプ給湯システム
JP2002130819A (ja) ヒートポンプ式給湯システム
JP2003042539A (ja) 温排水熱回収装置
KR100443815B1 (ko) 폐열회수 열펌프 유닛
JP4502785B2 (ja) 貯湯式温水器
US3647687A (en) Process of conditioning sewage sludge in system with by-pass valve system for a solvent wash
KR100809023B1 (ko) 목욕탕용 열교환 장치
KR100437669B1 (ko) 목욕탕용 히트펌프 시스템
JPH11257791A (ja) ヒートポンプ式排熱回収給湯装置
EP3715728B1 (en) Heat pump assisted multistage waste water heat recovery device with reduced heat pump size
JP2000257954A (ja) ヒートポンプ給湯機
JP6920839B2 (ja) 給湯システム
JPS6346336B2 (ja)
JP2005076968A (ja) 貯湯式給湯機および貯湯式給湯機の制御方法
JP2005077051A (ja) ヒートポンプ式給湯機
JP7014699B2 (ja) 水加熱システム及び温浴施設
JP2017145965A (ja) 給水加温システム
SU1280277A1 (ru) Система гор чего водоснабжени
JP2002022266A (ja) ヒートポンプ式給湯装置
JPS61153434A (ja) ヒ−トポンプ給湯機
RU2178542C2 (ru) Установка отопления и горячего водоснабжения
JP2933031B2 (ja) ヒートポンプシステム

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees