JPH10132337A - Cooler for cold transportation - Google Patents

Cooler for cold transportation

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JPH10132337A
JPH10132337A JP29981896A JP29981896A JPH10132337A JP H10132337 A JPH10132337 A JP H10132337A JP 29981896 A JP29981896 A JP 29981896A JP 29981896 A JP29981896 A JP 29981896A JP H10132337 A JPH10132337 A JP H10132337A
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cold
heat
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ice
water supply
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Yasuo Ogawa
康夫 小川
Yoshinori Yoshida
可紀 吉田
Masao Murai
正夫 村井
Suemutsu Masuda
季睦 増田
Masaru Hattori
賢 服部
Masataka Shirakashi
正高 白樫
Yoshitaka Kawada
剛毅 河田
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Nippon Steel Corp
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Ebara Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a cooler capable of realizing an energy saving operation as well as an economical cold heat transportation by contorolling a program to have an ice water supply mode in a time zone having a small load. SOLUTION: Ice water is supplied to a main heat pipe 5 at 22 p.m. to 8 a.m. In a load side 1, ice water enters the bottom part 10 of a heat storage tank 4 from a branch pipe 9. A heat supply plant 2 is switched to an ice water supply mode. In this mode, while the temperature of a tank 26 is high, valves 31a and 31b are completely opened. When the temperature of the tank 26 falls, an ice making heat exchanger 25 repeats an ice making mode and a deicing mode. Since the number of operating loads 3 abruptly increases at 8 a.m., an ice water supply mode is switched to a cold water supply mode. Then, at the peak of power at 13 p.m., a cold water refrigerating machine 23 and a brine refrigerating machine 24 are both stopped. Accordingly, in this time zone, the cold water of ice water stored at midnight is substantially used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷熱輸送を伴う冷
却装置に係り、特に、地域冷房のような配管距離の長
い、冷熱輸送を伴う冷却装置に関する。なお、本発明に
おける氷水とは純粋なH2 Oから構成される氷水だけで
なく、その他に別の物質を混ぜたものでもよい。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling device with cold transport, and more particularly, to a cooling device with cold piping having a long piping distance such as district cooling. The ice water in the present invention is not limited to ice water composed of pure H 2 O, and may be a mixture of other substances.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、日本建築学会などで、地球温暖化
問題から、建築物や装置をLCCO2(ライフサイクル
CO2 )で評価する研究が盛んになってきている。地域
暖冷房(以下、DHCと略称する)分野においても研究
され始めている。即ち、DHCを建設時に発生するCO
2 発生量、運転時に発生するCO2 発生量、廃棄時に発
生するCO2 発生量を「ライフサイクル」で合計し、こ
のCO2 発生量をできるだけ少なくすべきとの考え方で
ある。最近この考えにより、氷水輸送DHCが脚光を浴
びるようになった。その理由は、氷水輸送DHC方式は
氷水を製造するためのCO2 発生量は多少大きくなって
も、輸送熱量当たりの配管建設用CO2 発生量やポンプ
動力のためのCO2 発生量が減り、更に夜間蓄熱運転を
行うことにより、発電所建設のためのCO2 発生量も少
なくでき、総合的にLCCO2 を減らすことができるか
らである。しかしながら、これまで数多くの氷水輸送D
HC方式が提案されているにもかかわらず、まだ実用化
には至っていない。
2. Description of the Related Art Recently, the Architectural Institute of Japan and the like have been actively studying the evaluation of buildings and equipment using LCCO 2 (life cycle CO 2 ) due to the problem of global warming. Research has also begun in the area of district heating and cooling (hereinafter abbreviated as DHC). That is, CO generated during construction of DHC
2 generation amount, the amount of produced CO 2 generated during operation, the CO 2 generation amount generated at the time of disposal and a total of "life cycle" is the idea that should minimize the amount of produced CO 2. Recently, this idea has brought ice water transport DHC to the spotlight. The reason is that ice water transport DHC scheme even if somewhat CO 2 emissions for the production of ice increases, reduces CO 2 emissions for the pipe construction CO 2 emissions and pump power per transport heat, Further, by performing the night heat storage operation, the amount of CO 2 generated for the construction of the power plant can be reduced, and the total amount of LCCO 2 can be reduced. However, many ice water transports D
Although the HC system has been proposed, it has not yet been put to practical use.

【0003】このうち、本発明者らが先に提案した特願
平5−347164号に記載されている氷水輸送地域冷
暖房システムの一つは、熱供給プラント側に蓄熱槽スペ
ースをとり難いという蓄熱式地域冷暖房システムの最大
の欠点を「負荷側に氷蓄熱槽を設ける」ことにより解決
し、且つ、このようにしたとき問題となる「負荷が少な
いとき運転できなくなる」という欠点も解決したという
点で、将来実用化し易いシステムである。しかしなが
ら、この方式は基本的には夜間だけ冷凍機を運転するシ
ステムなので、現在の電力料金体系では年経費が高くな
るという欠点があり、現在の地域冷暖房システムでは採
用し難いシステムである。即ち、現在の電力料金体系で
は深夜だけで、運転するように計画しても、従来の蓄熱
槽計画で行われている「冷凍機を13時から16時まで
のピーク時間だけ停止して21時間運転する昼間も夜間
も運転する方法」より、電力料金はむしろ割高となる場
合が多い。この他に「昼間も夜間も運転する方法」に比
べ冷凍機も大型となり、配管距離が短い小規模地域冷暖
房システムでは年経費では高くなる。将来ピーク時間が
長くなり、深夜だけ運転する場合には基本電力料金を割
り引くなど料金体系が変わることもあるかもしれない
が、現時点では実用化が難しかった。
Among them, one of the ice water transport district cooling and heating systems described in Japanese Patent Application No. 5-347164 proposed by the present inventors is a heat storage system in which it is difficult to take a space for a heat storage tank on the heat supply plant side. The point of solving the biggest drawback of the regional district heating and cooling system is to provide an ice heat storage tank on the load side, and also to solve the problem of not being able to operate when the load is small, which is a problem when doing so. The system is easy to put into practical use in the future. However, since this system basically operates a refrigerator only at night, there is a drawback that annual costs are high in the current electricity rate system, and it is difficult to adopt this system in the current district cooling and heating system. In other words, in the current electricity tariff system, even if it is planned to operate only at midnight, the conventional heat storage tank plan "stops the refrigerator for the peak time from 13:00 to 16:00 and stops for 21 hours. Electricity rates are often rather expensive than "how to drive both daytime and nighttime." In addition, compared with the "method of operating both daytime and nighttime", the refrigerator is also large, and the annual cost is high in a small-scale district heating and cooling system with a short piping distance. In the future, the peak hours will be longer, and when driving only at midnight, the basic electricity tariff may be discounted and the tariff system may change, but at the present time practical application has been difficult.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、昼間も夜間も運転でき、装置自体を小型化でき、省
エネ運転ができ、しかも経済的な冷熱輸送を伴う冷却装
置を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a cooling device which can be operated both in the daytime and at night, can be reduced in size, can be operated with energy saving, and can be economically transported with cold heat. As an issue.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、氷水を供給できる冷熱供給装置と、該
冷熱供給装置に接続する冷熱供給主管及び冷熱戻り主管
とを有するとともに、該冷熱により直接又は間接的に冷
却される冷熱負荷と、負荷戻り水により直接又は間接的
に氷水を加熱する蓄冷装置を兼ねた直接接触式熱交換器
と、冷熱流量を制御できる流量制御装置と、これらを順
次接続する配管、バルブ、ポンプとを有し、前記冷熱供
給装置が、氷水を供給する氷水供給モードと冷水を供給
する冷水供給モードとを相互に切り替えることができる
氷水供給・冷水供給切り替え制御装置により構成される
冷却装置において、前記氷水供給・冷水供給切り替え制
御装置が、負荷量の少ない時間帯に氷水供給モードにな
るようにプログラム制御をする構成になっていることを
特徴とする冷却装置としたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a cold heat supply device capable of supplying ice water, a cold heat supply main tube connected to the cold heat supply device, and a cold heat return main tube. A cold load that is cooled directly or indirectly by cold heat, a direct contact heat exchanger that also serves as a cold storage device that directly or indirectly heats ice water with load return water, and a flow control device that can control the cold flow rate, An ice water supply / cold water supply switch having a pipe, a valve, and a pump for sequentially connecting these, wherein the cold heat supply device can switch between an ice water supply mode for supplying ice water and a cold water supply mode for supplying cold water. In the cooling device constituted by the control device, the control device for switching between the supply of ice water and the supply of cold water is programmed so as to enter the ice water supply mode during a time period when the load is small. It is obtained by a cooling device, characterized in that it is configured to control.

【0006】また、本発明では、氷水を供給できる冷熱
供給装置と、該冷熱供給装置に接続する冷熱供給主管及
び冷熱戻り主管とを有するとともに、該冷熱により直接
又は間接的に冷却される冷熱負荷と、負荷戻り水により
直接又は間接的に氷水を加熱する蓄冷装置を兼ねた直接
接触式熱交換器と、冷熱流量を制御できる流量制御装置
と、これらを順次接続する配管、バルブ、ポンプとを有
し、前記冷熱供給装置が、氷水を供給する氷水供給モー
ドと冷水を供給する冷水供給モードとを相互に切り替え
ることができる氷水供給・冷水供給切り替え制御装置に
より構成される冷却装置において、前記氷水供給・冷水
供給切り替え制御装置が、負荷量関連物理量を検出し、
該負荷量が少ないときに氷水供給モードになるように構
成されていることを特徴とする冷却装置としたものであ
る。
Further, according to the present invention, there is provided a cold heat supply device capable of supplying ice water, a cold heat supply main tube and a cold heat return main tube connected to the cold heat supply device, and a cold heat load directly or indirectly cooled by the cold heat. And a direct contact heat exchanger that also serves as a regenerator that directly or indirectly heats ice water with load return water, a flow control device that can control the flow of cold heat, and pipes, valves, and pumps that sequentially connect these. A cooling device comprising an ice water supply / cool water supply switching control device, wherein the cold heat supply device can switch between an ice water supply mode for supplying ice water and a cold water supply mode for supplying cold water, The supply / chilled water supply switching control device detects the load-related physical quantity,
The cooling device is configured to be in the ice water supply mode when the load is small.

【0007】前記冷却装置において、蓄冷装置を兼ねた
直接接触式熱交換器が、開放式蓄熱槽であり、該蓄熱槽
の受け入れ側に冷熱受け入れ量制御バルブを有し、氷水
供給モード時には該蓄熱槽に氷水を受け入れるため、前
記制御バルブを全開と全閉を繰り返すように構成し、且
つ、冷水返送側流量を蓄熱槽の液面制御により制御する
ように構成するのがよく、また、前記負荷量関連物理量
としては、需要家ビルにおける冷水流量、又は、熱供給
システムにおける熱使用量の合計値を用いるのがよい。
In the cooling device, the direct contact heat exchanger also serving as a cold storage device is an open type heat storage tank, which has a cold heat receiving amount control valve on a receiving side of the heat storage tank, and the heat storage device is in the ice water supply mode. In order to receive ice water in the tank, the control valve is preferably configured to be repeatedly opened and closed, and the flow rate of the cold water return side is preferably controlled by controlling the liquid level of the heat storage tank. As the quantity-related physical quantity, a cold water flow rate in the customer building or a total value of the heat usage in the heat supply system is preferably used.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】次に、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図1に、本発明の冷却装置である地域冷房
システムの説明図を示す。図1において、1は熱供給会
社の需要家であるビルの一つであり、2は熱供給プラン
トである。この熱供給プラント内には氷水や冷水を供給
できる冷熱供給装置が設置されている。ビル1内には数
多くのAHU(エアハンドリングユニット)やFCU
(ファンコイルユニット)などの冷房負荷3がある。4
は蓄熱槽で、氷水又は冷水が蓄えられている。5は熱供
給プラント2から負荷側に冷熱を送る冷熱供給主管、6
は負荷側から熱供給プラントに冷水を戻す冷熱戻り主管
である。また、9、15は主管5、6に接続する枝管で
あり、7はスルース弁8を制御する制御盤、11は返送
ポンプ、13は液面検出器12により制御されるバイパ
ス調節弁であり、17は冷房負荷3への冷熱供給ポンプ
で、18、18a、18bは冷房負荷への冷熱流量を制
御する制御弁である。一方、熱供給プラント2の冷熱供
給装置は、冷水/ブライン熱交換器22、冷水冷凍機2
3、ブライン冷凍機24、製氷熱交換器25a、25
b、タンク26、砕氷機27、冷熱供給ポンプ28、氷
分率調節器29及び制御盤30で構成されている。
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a district cooling system which is a cooling device of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes one of the buildings serving as a customer of a heat supply company, and reference numeral 2 denotes a heat supply plant. A cold heat supply device capable of supplying ice water or cold water is installed in this heat supply plant. There are many AHUs (Air Handling Units) and FCUs in Building 1.
(Fan coil unit). 4
Is a heat storage tank in which ice water or cold water is stored. 5 is a cold heat supply main pipe for sending cold heat from the heat supply plant 2 to the load side;
Is a cold heat return main pipe for returning cold water from the load side to the heat supply plant. Reference numerals 9 and 15 denote branch pipes connected to the main pipes 5 and 6, reference numeral 7 denotes a control panel for controlling the sluice valve 8, reference numeral 11 denotes a return pump, and reference numeral 13 denotes a bypass control valve controlled by a liquid level detector 12. , 17 are cooling heat supply pumps to the cooling load 3, and 18, 18a, 18b are control valves for controlling the flow of cooling heat to the cooling load. On the other hand, the cold heat supply device of the heat supply plant 2 includes a cold water / brine heat exchanger 22 and a cold water refrigerator 2.
3, brine refrigerator 24, ice making heat exchangers 25a, 25
b, a tank 26, an ice crusher 27, a cold heat supply pump 28, an ice fraction controller 29, and a control panel 30.

【0009】次に、図1を用いて、22〜8時、8〜1
3時、13〜16時、16〜22時に分けて本発明の地
域冷房システムの概要を説明する。22〜8時には冷熱
主管5に氷水が送られる。負荷側1ではタイマーが組み
込まれている制御盤7からの信号により、スルース弁8
が開けられ枝管9から氷水が蓄熱槽4の底部10に流入
する。このときスルース弁8はときどき全閉・全開を繰
り返すように制御されている。このように全閉・全開を
繰り返すことにより、返送ポンプ11の小型化を図って
いる。即ち、このバルブを全開のままにしておくと、こ
のビル1と熱供給プラント2の距離が近すぎる場合など
には、主管5の圧力が高すぎ、返送ポンプ11の容量を
大きくしないと蓄熱槽4の水面制御ができなくなる。ま
た、全閉時間も考慮して枝管9を太くしているので、氷
が管内で閉塞し難くなるという効果もある。細くした場
合でも流れているときの動圧が大きくなるので、この場
合にも閉塞し難くなる。
Next, referring to FIG.
The outline of the district cooling system of the present invention will be described separately at 3:00, 13:00 to 16:00, and 16 to 22:00. At 22 to 8 hours, ice water is sent to the cold main pipe 5. On the load side 1, a sluice valve 8 is provided by a signal from a control panel 7 incorporating a timer.
Is opened, and ice water flows into the bottom 10 of the heat storage tank 4 from the branch pipe 9. At this time, the sluice valve 8 is controlled to repeat the full closing and the full opening from time to time. By repeating the full closing and the full opening in this way, the size of the return pump 11 is reduced. That is, if this valve is left fully open, when the distance between the building 1 and the heat supply plant 2 is too short, the pressure of the main pipe 5 is too high and the heat storage tank must be increased unless the capacity of the return pump 11 is increased. 4 cannot control the water surface. Further, since the branch pipe 9 is made thicker in consideration of the total closing time, there is also an effect that ice is less likely to be blocked in the pipe. Even in the case where the width is reduced, the dynamic pressure during the flow is increased.

【0010】蓄熱槽4は液面制御されている。液面制御
の方法には種々の方法があるが、図の場合は液面検出器
12により、バイパス調節弁13を流量制御することに
より、蓄熱槽液面を大略一定に保つようになっている。
この時間帯ではスルース弁8から大量の氷水が流入する
ので、バイパス調節弁13はほぼ全閉となる。従って、
蓄熱槽内の14〜17℃程度の水はポンプ11により、
配管流入口14から枝管15を経由して戻り主管6に合
流する。7〜8月の場合は、ほぼ朝の8時に蓄熱槽内の
14〜17℃の水は、ほぼ全て氷水に入れ替わる。な
お、この深夜の時間帯でも多少の負荷がある。例えば、
ファンコイルユニット16は、夜間でも冷房負荷がある
とすると、夜間でもポンプ17により、ファンコイルユ
ニット16に冷水が供給される。但し、供給される冷水
温度は、0℃に近い低温の冷水が供給され、制御弁18
により、室温コントロールされているので、供給される
冷水量は小流量であり、ファンコイルユニット16を出
る冷水温度は室温湿球温度に近い18℃程度となる。そ
して、この冷水は配管19、ヘッダー20、バイパス配
管21を経由して、ポンプ11に吸い込まれ、枝管15
を経由して、主管6に合流する。即ち、18℃の温度の
高くなった冷水は蓄熱槽4で低温水に混ざることなく、
高温のままで、主管6に送られる。
The heat storage tank 4 is controlled in liquid level. There are various methods for controlling the liquid level. In the case of the drawing, the flow rate of the bypass control valve 13 is controlled by the liquid level detector 12, so that the liquid level of the heat storage tank is kept substantially constant. .
In this time zone, a large amount of ice water flows from the sluice valve 8, so that the bypass control valve 13 is almost fully closed. Therefore,
The water of about 14 to 17 ° C. in the heat storage tank is
It returns from the pipe inlet 14 via the branch pipe 15 and joins the main pipe 6. In the case of July to August, almost all water at 14 to 17 ° C. in the heat storage tank is replaced with ice water at 8:00 in the morning. It should be noted that there is some load even in the late night time zone. For example,
Assuming that the fan coil unit 16 has a cooling load even at night, the pump 17 supplies cold water to the fan coil unit 16 even at night. However, the temperature of the supplied chilled water is as low as 0 ° C.
Therefore, the amount of supplied cold water is a small flow rate, and the temperature of the cold water exiting the fan coil unit 16 is about 18 ° C., which is close to the room temperature wet bulb temperature. Then, this cold water is sucked into the pump 11 via the pipe 19, the header 20, and the bypass pipe 21, and the branch pipe 15
And joins the main pipe 6. That is, the cold water having a high temperature of 18 ° C. is not mixed with the low-temperature water in the heat storage tank 4,
It is sent to the main pipe 6 while maintaining the high temperature.

【0011】一方、熱供給プラント2の冷熱供給装置の
作動は次のようになる。夜間はタイマーが組み込まれた
制御盤30からの信号により、氷水供給モードに切り替
わる。このモードでは、タンク26の温度が高いうち
は、バルブ31(図では31a、31bが示されている
が、これらを総称して31と示し、他も同様である。)
が全て開けられている。また、切り替え弁32、33は
後述のようにタイマーで切り替えられる。負荷からの還
水は、冷水/ブライン熱交換器22→冷水冷凍機23→
タンク26と流れるが、このタンク26内下部34の冷
水はポンプ35により、管36に付属している散水穴よ
り、製氷熱交換器25に散水され、内部を流れるブライ
ンにより冷却される。そのため、徐々にタンク内冷水の
温度が下がり、例えば、5℃になると温度センサー37
の信号により、製氷熱交換器25は製氷モードと脱氷モ
ードを繰り返すようになる。図では製氷熱交換器を2セ
ットだけ示してあるが、通常は3〜4セットあり、脱氷
モードの時間は全時間の(1/製氷熱交換器の数)とな
るように制御される。
On the other hand, the operation of the cold heat supply device of the heat supply plant 2 is as follows. At night, the mode is switched to the ice water supply mode by a signal from the control panel 30 in which a timer is incorporated. In this mode, while the temperature of the tank 26 is high, the valves 31 (31a and 31b are shown in the figure, but these are collectively referred to as 31 and the same applies to the others).
Are all open. The switching valves 32 and 33 are switched by a timer as described later. Return water from the load is chilled water / brine heat exchanger 22 → chilled water refrigerator 23 →
The cold water in the lower portion 34 of the tank 26 is sprinkled into the ice making heat exchanger 25 by a pump 35 through a sprinkling hole attached to a pipe 36, and is cooled by a brine flowing through the inside. Therefore, the temperature of the cold water in the tank gradually decreases.
, The ice making heat exchanger 25 repeats the ice making mode and the deicing mode. Although only two sets of ice making heat exchangers are shown in the figure, there are usually three to four sets, and the time of the deicing mode is controlled to be (1 / the number of ice making heat exchangers) of the entire time.

【0012】図で、製氷熱交換器25aは製氷モード、
25bは脱氷モードとなっている。散水調節弁31a、
31b及び三方弁32a、32b、33a、33bは、
製氷熱交換器25aが製氷モードに、25bが脱氷モー
ドになるように制御されている。ブラインはブライン冷
凍機24で冷却され、24→ヘッダー38→32a→2
5a→ポンプ39→33a→ヘッダー40→24と流
れ、散水管から流出して製氷熱交換器伝熱面を流れる冷
水を冷却し、伝熱面に製氷させる。一方、脱氷モードと
なっている製氷熱交換器25bには、比較的高温の冷水
が送られる。即ち、負荷還水により、冷水/ブライン熱
交換器22で加熱されたブラインが、22→ヘッダー4
1→32b→25b→42→33b→ヘッダー43→2
2と流れ、製氷熱交換器の氷が付着した伝熱面を内部よ
り加熱し、付着した氷を脱氷する。このように製氷モー
ドと脱氷モードを繰り返すことにより、蓄熱槽のタンク
26内に氷片を落下させる。なお、冷水/ブライン熱交
換器22で、ブラインにより冷却された冷水は冷水冷凍
機23により、更に冷却される。即ち、負荷からの戻り
管44内の還水は、氷水輸送システムでは18〜14℃
と高温なので、製氷の前に冷水冷凍機23で省エネ(高
い蒸発温度で)予冷却するようになっている。この省エ
ネ効果は、輸送する氷水の氷分率が小さいほど大きい。
In the figure, an ice making heat exchanger 25a is in an ice making mode,
25b is a de-icing mode. Watering control valve 31a,
31b and three-way valves 32a, 32b, 33a, 33b
The ice making heat exchanger 25a is controlled to be in the ice making mode, and the ice making heat exchanger 25b is controlled to be in the de-ice mode. The brine is cooled by a brine refrigerator 24, 24 → header 38 → 32a → 2
5a → pump 39 → 33a → header 40 → 24, and the cold water flowing out of the water sprinkling pipe and flowing on the heat transfer surface of the ice making heat exchanger is cooled to make ice on the heat transfer surface. On the other hand, relatively high-temperature cold water is sent to the ice making heat exchanger 25b in the de-ice mode. That is, the brine heated by the cold water / brine heat exchanger 22 by the load return water is changed from 22 to the header 4.
1 → 32b → 25b → 42 → 33b → Header 43 → 2
Then, the heat transfer surface of the ice making heat exchanger to which the ice adheres is heated from the inside, and the attached ice is deiced. By repeating the ice making mode and the deicing mode in this manner, ice pieces are dropped into the tank 26 of the heat storage tank. The cold water cooled by the brine in the cold water / brine heat exchanger 22 is further cooled by a cold water refrigerator 23. That is, the return water in the return pipe 44 from the load is 18 to 14 ° C. in the ice water transport system.
Because of the high temperature, energy saving (at a high evaporation temperature) is pre-cooled by the cold water refrigerator 23 before ice making. This energy saving effect is greater as the ice fraction of the ice water to be transported is smaller.

【0013】タンク26に蓄えられた氷水は、氷分率調
節器29で所定の氷分率に調節され、ポンプ28によ
り、冷熱供給主管5を通り負荷側に送られる。ポンプ2
8は制御装置45により、回転数制御されていて、タン
ク26内に氷が多くあるときはポンプ回転数を大きく
し、少ないときは回転数も少なくして、氷分率調節器2
9から戻り配管46を流れる冷水を、無駄に多くしない
ように制御される。即ち、氷分率計47の信号により調
節弁48により、氷分率が制御されるが、氷量により流
量も制御されるので、管46を通る戻り冷水量は過大と
ならないようになっている。なお、製氷熱交換器25の
種類によっては不要な場合もあるが、通常はポンプ28
の吸い込み部に砕氷機27が装備されている。この砕氷
機27の位置は製氷機25の下部でもよいが、タンクの
後にすることにより砕氷機27の数を減らすことができ
る。なお、49は多少の氷水を循環することにより、タ
ンク26内の氷分率を一定とする掻き混ぜ効果のための
バイパス管である。
The ice water stored in the tank 26 is adjusted to a predetermined ice fraction by an ice fraction controller 29 and sent to the load side by a pump 28 through the cold heat supply main pipe 5. Pump 2
8 is controlled by the controller 45 to control the rotation speed. When the ice in the tank 26 is large, the pump rotation speed is increased, and when the ice is small, the rotation speed is reduced.
Control is performed so that the amount of cold water flowing from the return pipe 9 through the return pipe 46 is not wasted. That is, although the ice fraction is controlled by the signal from the ice fraction meter 47 by the control valve 48, the flow rate is also controlled by the amount of ice, so that the amount of returned cold water passing through the pipe 46 is not excessive. . In some cases, depending on the type of the ice making heat exchanger 25, it may not be necessary.
Is equipped with an ice breaker 27 in the suction part of. The position of the ice crusher 27 may be below the ice maker 25, but the number of the ice crushers 27 can be reduced by placing the ice crusher 27 behind the tank. Reference numeral 49 denotes a bypass pipe for circulating a certain amount of ice water so as to stir the ice fraction in the tank 26 so as to keep the ice fraction constant.

【0014】8時になると負荷3の運転台数が、急激に
増大するので、制御盤30からの信号により、氷水供給
モードから冷水供給モードに切り替わる。即ち、18
a、18bなどが開けられ管20を通る流量が増大し、
ポンプ11に吸い込まれる冷水の大半は、この負荷から
の戻り水となる。また負荷が増大するので、ポンプ17
から吸い込まれる冷水量は増大するので、液面制御装置
によりバイパス調節弁13が調節され、散水管50に設
けられた数多くの散水穴により、直接接触式蓄熱槽内の
氷水上に散水され、氷を溶かす。一方、熱供給プラント
2における冷熱供給装置ではバルブ31が全て開けられ
ていて、且つ、管44を通る冷水量も多いので、徐々に
ブライン冷凍機24の蒸発温度も上昇し、冷熱供給主管
5に送られる冷水温度は上昇し、13時頃には7℃とな
る。但し、ポンプ17により負荷に送られる冷水量は、
管9から送られる冷水量より多少大きい。この不足分は
夜間に蓄えられた冷熱により、補われる。なお、ポンプ
17により送られる冷水は7℃程度となり、約0℃の冷
水を送るときに比べて、流量は増大する。
At 8:00, the number of operating loads 3 increases rapidly, and the mode is switched from the ice water supply mode to the cold water supply mode by a signal from the control panel 30. That is, 18
a, 18b, etc. are opened and the flow through the tube 20 increases,
Most of the cold water sucked into the pump 11 is returned water from this load. Also, since the load increases, the pump 17
Since the amount of cold water sucked from the water increases, the bypass control valve 13 is adjusted by the liquid level control device, and the water is sprayed on the ice water in the direct contact heat storage tank by a number of water holes provided in the water sprinkling pipe 50, Dissolve. On the other hand, in the cold heat supply device in the heat supply plant 2, since the valves 31 are all open and the amount of cold water passing through the pipe 44 is large, the evaporation temperature of the brine refrigerator 24 gradually increases, and the cold heat supply main pipe 5 The temperature of the sent cold water rises and reaches about 7 ° C. around 13:00. However, the amount of cold water sent to the load by the pump 17 is
It is slightly larger than the amount of cold water sent from the pipe 9. This shortfall is compensated by the cold stored at night. In addition, the cold water sent by the pump 17 is about 7 ° C., and the flow rate is increased as compared with the case where cold water of about 0 ° C. is sent.

【0015】次に、13時の電力ピーク時には、ピーク
カット運転のため冷水冷凍機23、ブライン冷凍機24
とも停められる。従って、この時間帯では冷房負荷はほ
とんど、深夜に蓄えておいた氷水の冷熱により賄われ
る。即ち、電動スルース弁8から流入する冷熱量は僅か
となり、ポンプ17に吸い込まれる冷水は、ほとんど管
51を経由して蓄熱槽4内から取り入れられる。そのた
め、蓄熱槽4は液面制御により、負荷からの還水はほと
んどバイパス調整弁13を流れ、氷水をとかす。そし
て、16時の時点では蓄熱槽4内の氷水の氷分率は、ほ
とんどゼロ近くなっている。16時を過ぎると再びスル
ース弁8が開けられ、熱供給プラント2内の冷凍機も運
転され、主管5内には7℃の冷水が供給される。16時
の時点では未だ負荷が大きいので、管9からの7℃の冷
水と蓄熱槽4下部の約4℃の冷水とが混合し、例えば
5.5℃となってポンプ17に吸い込まれ、負荷に供さ
れる。そして、徐々に負荷も減少し、また蓄熱槽4内の
冷水温度も上昇し、22時近くなると、蓄熱槽の下部の
僅かな部分を残して、ほとんど18〜15℃となる。そ
して、負荷は例えばファンコイルユニット16以外は停
止され、即ち、18以外の温度調節弁18a、18bな
どは全閉となり、電動スルース弁8から流入する冷水量
は僅かとなる。そして、22時になると再び、負荷が少
ないにもかかわらずスルース弁8が間欠的に開けられ、
冷凍機で氷水をつくる氷水供給モードとなる。
Next, at a power peak time of 13:00, a chilled water refrigerator 23, a brine refrigerator 24
Also stopped. Therefore, in this time zone, the cooling load is mostly covered by the cold heat of the ice water stored at midnight. That is, the amount of cold heat flowing from the electric sluice valve 8 becomes small, and the cold water sucked into the pump 17 is almost taken in from the heat storage tank 4 via the pipe 51. Therefore, due to the liquid level control of the heat storage tank 4, most of the return water from the load flows through the bypass adjustment valve 13 to melt the ice water. At 16:00, the ice fraction in the ice water in the heat storage tank 4 is almost zero. After 16:00, the sluice valve 8 is opened again, the refrigerator in the heat supply plant 2 is operated, and 7 ° C. cold water is supplied into the main pipe 5. Since the load is still large at 16:00, the cold water of 7 ° C. from the pipe 9 and the cold water of about 4 ° C. at the lower part of the heat storage tank 4 are mixed, for example, to 5.5 ° C., sucked into the pump 17, To be served. Then, the load gradually decreases, and the temperature of the cold water in the heat storage tank 4 also increases. When the time approaches 22 o'clock, the temperature becomes almost 18 to 15 ° C., except for a small portion at the lower part of the heat storage tank. Then, for example, the loads other than the fan coil unit 16 are stopped, that is, the temperature control valves 18a and 18b other than 18 are fully closed, and the amount of cold water flowing from the electric sluice valve 8 becomes small. Then, at 22:00, the sluice valve 8 is opened intermittently again despite the small load,
It becomes the ice water supply mode where ice water is made by the refrigerator.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明の冷却装置は、上記のような構成
となっているので、下記の優れた効果がある。 (1)昼間も夜間も運転する方法なので、冷凍機も小型
となり電力設備容量も小さくなり、電力基本料金が小さ
くなる。 (2)昼間は冷凍機の蒸発温度が高い省エネ運転とな
る。 (3)深夜に氷水を負荷側に送って蓄えておくので、そ
の分だけ、配管口径を小さくすることができる。 (4)負荷側蓄熱槽を開放型蓄熱槽とすることにより、
蓄熱槽を安価とすることができる。
Since the cooling device of the present invention has the above-described configuration, it has the following excellent effects. (1) Since the method is operated during the daytime and at nighttime, the size of the refrigerator is reduced, the power equipment capacity is reduced, and the basic power rate is reduced. (2) Energy saving operation in the daytime when the evaporating temperature of the refrigerator is high. (3) Since the ice water is sent to the load side and stored at midnight, the pipe diameter can be reduced accordingly. (4) By making the load side heat storage tank an open type heat storage tank,
The heat storage tank can be inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の冷却装置である地域冷房システムの説
明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a district cooling system that is a cooling device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ビル、2:熱供給プラント、3:冷房負荷、4:蓄
熱槽、5:冷熱供給主管、6:冷熱戻り主管、7:制御
盤、、8:スルース弁、9、15:枝管、11、17:
ポンプ、18:制御弁、22:冷水/ブライン熱交換
器、23:冷水冷凍機、24:ブライン冷凍機、25:
製氷熱交換器、26:タンク、27:砕氷機、28:冷
熱供給ポンプ、29:氷分率調節器、30:制御盤
1: Building, 2: Heat supply plant, 3: Cooling load, 4: Thermal storage tank, 5: Cold supply main pipe, 6: Cold return main pipe, 7: Control panel, 8: Sluice valve, 9, 15: Branch pipe 11, 17:
Pump, 18: control valve, 22: chilled water / brine heat exchanger, 23: chilled water refrigerator, 24: brine refrigerator, 25:
Ice making heat exchanger, 26: tank, 27: ice breaker, 28: cold heat supply pump, 29: ice fraction controller, 30: control panel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村井 正夫 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 増田 季睦 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 服部 賢 新潟県長岡市学校町1−4−28 長岡住宅 2−402 (72)発明者 白樫 正高 新潟県長岡市長峰町60−25 (72)発明者 河田 剛毅 新潟県長岡市北園町4−25 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Masao Murai 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Works Co., Ltd. No. Sumitomo Metal Industries, Ltd. (72) Inventor Ken Hattori 1-4-28, Nagaoka-shi, Niigata Pref., Nagaoka 2-402 (72) Inventor Masataka Shiragashi 60-25, Nagamine-cho, Nagaoka, Niigata (72) Invention Takeshi Kawata 4-25 Kitazonocho, Nagaoka City, Niigata Prefecture

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 氷水を供給できる冷熱供給装置と、該冷
熱供給装置に接続する冷熱供給主管及び冷熱戻り主管と
を有するとともに、該冷熱により直接又は間接的に冷却
される冷熱負荷と、負荷戻り水により直接又は間接的に
氷水を加熱する蓄冷装置を兼ねた直接接触式熱交換器
と、冷熱流量を制御できる流量制御装置と、これらを順
次接続する配管、バルブ、ポンプとを有し、前記冷熱供
給装置が、氷水を供給する氷水供給モードと冷水を供給
する冷水供給モードとを相互に切り替えることができる
氷水供給・冷水供給切り替え制御装置により構成される
冷却装置において、前記氷水供給・冷水供給切り替え制
御装置が、負荷量の少ない時間帯に氷水供給モードにな
るようにプログラム制御をする構成になっていることを
特徴とする冷却装置。
1. A cold heat supply device capable of supplying ice water, a cold heat supply main tube and a cold heat return main tube connected to the cold heat supply device, a cold load directly or indirectly cooled by the cold heat, and a load return A direct contact heat exchanger that also serves as a cool storage device that directly or indirectly heats the ice water with water, a flow control device that can control a cold heat flow rate, and a pipe, a valve, and a pump that sequentially connect these, A chilled water supply / cooled water supply switching control device, wherein the chilled water supply device can switch between an ice water supply mode for supplying ice water and a chilled water supply mode for supplying chilled water; A cooling device, wherein the switching control device is configured to perform a program control so as to enter the ice water supply mode during a time period when the load is small.
【請求項2】 氷水を供給できる冷熱供給装置と、該冷
熱供給装置に接続する冷熱供給主管及び冷熱戻り主管と
を有するとともに、該冷熱により直接又は間接的に冷却
される冷熱負荷と、負荷戻り水により直接又は間接的に
氷水を加熱する蓄冷装置を兼ねた直接接触式熱交換器
と、冷熱流量を制御できる流量制御装置と、これらを順
次接続する配管、バルブ、ポンプとを有し、前記冷熱供
給装置が、氷水を供給する氷水供給モードと冷水を供給
する冷水供給モードとを相互に切り替えることができる
氷水供給・冷水供給切り替え制御装置により構成される
冷却装置において、前記氷水供給・冷水供給切り替え制
御装置が、負荷量関連物理量を検出し、該負荷量が少な
いときに氷水供給モードになるように構成されているこ
とを特徴とする冷却装置。
2. A cold heat supply device capable of supplying ice water, a cold heat supply main tube and a cold heat return main tube connected to the cold heat supply device, and a cold load directly or indirectly cooled by the cold heat, and a load return. A direct contact heat exchanger that also serves as a cool storage device that directly or indirectly heats the ice water with water, a flow control device that can control a cold heat flow rate, and a pipe, a valve, and a pump that sequentially connect these, A chilled water supply / cooled water supply switching control device, wherein the chilled water supply device can switch between an ice water supply mode for supplying ice water and a chilled water supply mode for supplying chilled water; A switching control device configured to detect a physical quantity related to the load and to enter an ice water supply mode when the load is small. Place.
【請求項3】 前記負荷量関連物理量が、需要家ビルに
おける冷水流量であることを特徴とする請求項2記載の
冷却装置。
3. The cooling device according to claim 2, wherein the load-related physical quantity is a flow rate of chilled water in a customer building.
【請求項4】 前記蓄冷装置を兼ねた直接接触式熱交換
器が、開放式蓄熱槽であり、該蓄熱槽の受け入れ側に冷
熱受け入れ量制御バルブを有し、氷水供給モード時には
該蓄熱槽に氷水を受け入れるため、前記制御バルブを全
開と全閉を繰り返すように構成し、且つ、冷水返送側流
量を蓄熱槽の液面制御により制御するように構成したこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の冷却装置。
4. The direct-contact heat exchanger also serving as a cool storage device is an open-type heat storage tank, has a cold-heat receiving amount control valve on a receiving side of the heat storage tank, and is connected to the heat storage tank in an ice water supply mode. 3. The control valve according to claim 1, wherein the control valve is configured to be repeatedly opened and closed to receive ice water, and the flow rate of the cold water return side is controlled by controlling the liquid level of the heat storage tank. A cooling device as described.
【請求項5】 前記負荷量関連物理量が、熱供給システ
ムにおける熱使用量の合計値であることを特徴とする請
求項2記載の冷却装置。
5. The cooling device according to claim 2, wherein the physical quantity related to the load amount is a total value of a heat use amount in the heat supply system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2003402A2 (en) * 2006-04-04 2008-12-17 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai A supercooled ice cold-storage unit, an air conditioning system using the same and a control method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2003402A2 (en) * 2006-04-04 2008-12-17 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai A supercooled ice cold-storage unit, an air conditioning system using the same and a control method thereof
EP2003402A4 (en) * 2006-04-04 2009-04-29 Gree Electric Appliances Inc A supercooled ice cold-storage unit, an air conditioning system using the same and a control method thereof

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