JPS61213432A - 氷蓄熱冷房システムの最適運転方法 - Google Patents

氷蓄熱冷房システムの最適運転方法

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JPS61213432A
JPS61213432A JP60055125A JP5512585A JPS61213432A JP S61213432 A JPS61213432 A JP S61213432A JP 60055125 A JP60055125 A JP 60055125A JP 5512585 A JP5512585 A JP 5512585A JP S61213432 A JPS61213432 A JP S61213432A
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ice
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temperature
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ice heat
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Minoru Kawashima
実 川島
Fumitoshi Kakeya
掛谷 文俊
Katsuyoshi Yokoi
横井 克好
Tamotsu Naganami
長南 保
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Shimizu Construction Co Ltd
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Shimizu Construction Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、深夜電力等の安価な電力を使って氷蓄熱槽
内に製氷し、それを利用して空調装置を動作させる氷蓄
熱冷房システムの最適運転方法に関する。
〔従来の技術〕
竜を冷房する冷房システムの一例に第1図に示す氷蓄熱
冷房システムがある。第1弱圧おいて、Aは冷房用循環
系であり、Bは製氷用循環系である〇 冷房用循環系人は、ポンプ1と空調装置2とチラー3と
、それらを接続する冷媒の循環管系路(以下管系路と略
す)5とを主な構成要素としている。管系路5には、空
調袋f2とチラー3との間に電磁弁6が設けられており
、氷蓄熱槽4の上流側と下流側には、それぞれ入口温度
検出器7と出口温度噴出器8とが取っ付ゆられている。
また、空調装置2および氷蓄熱槽4へ出入するラインに
は、それぞれそれらを結ぶバイパスライン9,10と、
それらのラインへの切換用の電磁弁9a、10aとが設
けられている。さらに、管系路5には、電磁弁6の下流
側から分岐して冷媒の体積変化に対処するための膨張タ
ンク11が設けられている。
製氷用循環系Bは、冷房用循環系内のバイパスライン1
2と、上記冷房用循環系Aに用いたチラー3および氷蓄
熱槽4とそれらを接続する冷媒(上記冷媒と同一のもの
)の循環管系路C以下、管系路と略す)13とから構成
されている。管系路5と管系路13とは、その糸路を一
部重複している。ここで、バイパスライン12は、出口
温度検出器8の下流側と電磁弁6の下流側とを結ぶライ
ンであり、そとkは、電磁弁14とポンプ15とが設け
られている。チラー3は、冷却機能を有するものであり
、ポンプ3aと放熱装置3bと、それらを接続する管系
路3oとが付設された構成とされている。
従来、上記の構成からなる氷蓄熱冷房システムの運転方
法としては、次に示すような方法が採用されている。
(1)  安価な深夜電力を利用して製氷用循環系(以
下、循環系と略す)Bを稼動させる。循環系Bを稼動さ
せて氷蓄熱槽4内[111氷する忙は、まず、電磁弁6
を閉、14を開にセットする。次忙、ポンプ15を起動
させることにより、製氷用冷媒は管系路B内を矢印X方
向へ循環する。それと同時忙、チラー3を稼動させてそ
こを通過する冷媒から吸熱しそれを冷却する。チラー3
内で冷却された冷媒は、氷蓄熱槽4内を通過する間くそ
の中の水の持つ熱を吸収すること忙より、それを冷却し
て氷蓄熱槽4内<a氷オ行5゜ (1)  夜間、氷蓄熱槽4内に製氷されると、昼間に
はそれを利用すること和より空調装置2で室内の温度調
節を行うために、冷房用循環系(以下循環系と略す) 
At−!動させる。循環系人を稼動するKG’!、まず
、′II!磁弁6を開、14vM&C切換える。
次に、ポンプlを起動させ、冷媒を管系路5内で矢印Y
方向に循環させる。このとき、チラー3は運転を停止し
ている。循環する冷媒は、氷蓄熱槽4円を通過する関に
、氷の融解熱としてその中に放熱し冷却される。冷却さ
れた冷媒は、空調装置2内において、室内の空気と熱交
換を行うととkよりそれを冷却する。このような熱交換
を行うととくより、空!J4g装置2は、室内の温度を
調節することになる。
(ilD  ここで、一定時間(利用限界時刻TG)が
過ぎると、氷蓄熱槽4内に氷が残っている忙もかかわら
ず、氷蓄熱[4の出口温度が上昇して来る。
そのため冷媒は、空!!Il!装置2内での吸熱が困雌
となり、つい釦は、空調装置2iI!!室内の温度の制
御が不可能となる。
4ψ そとで、そのバックアップとして出口温度検出器
8の温度がある一定値になった時点で、停止していたチ
ラー3を稼転させる。チラー3を稼動させることにより
、管系路5内の冷媒はチラー3と氷蓄熱槽4との両方で
冷却され、管系路5内を矢印Y方向へ循環する。したが
って、冷媒は再び空調装置2での熱交換が可能となり、
!2!調装置2は、室内の温度を制御することができる
ととくなるO 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記従来の氷蓄熱冷房システムの運転方法に
おいて、冷媒をチラーと氷蓄熱槽の両方で冷却しながら
冷房用循環系内を循環させる際、冷媒を常に一定の方向
(矢印Y方向]へ循環させるものであるから、氷蓄熱槽
の出口温度がだんだんチラーの出口温度、すなわち氷蓄
熱槽の入口温度に近すいて来るため、氷蓄熱槽内での冷
媒との熱交換率が低下して来る。そのため、氷蓄熱槽内
には安価な深夜電力で作った氷が使い営れないで残って
しまうという不具合が生じる。この残った氷は、氷蓄熱
冷房システムに生かされることなく融けてしまい、エネ
ルギーの損失となる。
そこで、冷媒を最初から上記の場合と逆向會(矢印2方
向)に循環させる運転方法を考えてみると、チラーへの
入口温度が低下してチラーの成績係数が大幅に落ちてし
まう。したがって、氷蓄熱冷房システムの維持費が大き
なものとなり、これも不都合を生じる。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、氷
蓄熱槽内の氷の持つ融解熱を有効に利用し、かつ、チラ
ーの成績係数を最大限に生かす運転方法を提供するもの
である。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、ポンプと冷凍機と氷蓄熱槽と、それらの間
を順番に循環する冷媒とからなる製氷システムを、一定
の時間帯の電力を利用することにより稼動させて上記氷
蓄熱槽内に製氷し、上記製氷システムのポンプと冷凍機
の間に空調装置を設けてこれを氷蓄熱冷房システムとし
%l”上記冷凍機と氷蓄熱槽によって冷却された上記冷
媒を、上記氷蓄熱冷房システム内をポンプと空i’Ji
装置と冷凍機と氷蓄熱槽との順に循環させるととにより
、上記空!#装置を作動させる氷蓄熱冷房システムの運
転方法において、上記氷蓄熱槽から出た上記冷媒の温度
が上昇してその温度が一定値以上になったときく、上記
冷媒を上記循環時と逆向きに循環させるようにしたもの
である。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。第
1図は氷蓄熱冷房システムの一例を示す図であり、第2
図は運転時間と氷蓄熱槽の出入口の温度との関係を示す
図であり、第3図は冷媒のチラーへの入口温度とチラー
の冷却能力とめ関係を示す図である。
第1図忙示す氷蓄熱冷房システムの運転方法において、
室の温RMI4節を行うには、夜間、製氷用循環系Bを
用いて氷蓄熱槽4内に製氷を行い、昼間には、電磁弁6
を開、14を閉に切換えて冷房用循環系人を稼動させる
。循環系A内をY方向へ循環する冷媒は、氷蓄熱槽4内
で冷却され、次に、空調装置2内で吸熱作用を行うこと
により室の温度調節を行う”。
ここで、第1図、第2図、第3図に示す温度は、一定条
件の基に、氷蓄熱冷房システムを稼動させた場合のもの
である。第1図の温度は冷媒をY方向へ循環させ、それ
をチラー3と氷蓄熱槽4との両方で冷却し、空調装置2
で熱交換させる運転を行った状態のものであり、第2図
の温度は氷蓄熱槽4のみで冷媒を冷却したときの時間に
対する氷蓄熱槽4の出入口の冷媒の温度変化を示すもの
であり、第3[はチラー3の冷却能力とそれを左右する
冷媒の入口温度との関係を示すものである。
以上の図に基づいて、さらに具体的に運転方法を説明す
る。上記の氷蓄熱槽4のみで冷媒を冷却する運転状態を
続けていると、第2v!JK示すように、ある一定時間
(利用限界時刻TG)が来ると、氷蓄熱槽4の出口温度
6.5℃が上昇して入口温度15℃に次第く近ずいてい
く。そのため冷媒は、空調装置2内での熱交換が困難と
なり、空X装蓋は室内の温度制御ができなくなる。そこ
で、出口温度検出器8での検出温度が10℃に達した時
点で、チラー3をli!勤させて氷蓄熱槽4のバックア
ップを行う。したがって、第1図外示すよ5に冷媒はチ
ラー3と氷蓄熱槽4との両方で冷却される′ことになり
、空調装[2は再び室内の温度制御が可能となる。とこ
ろが、このような状態の運転方法では、氷蓄熱槽4への
冷媒の入口温度が8℃と低い温度であるため、氷蓄熱槽
4内で冷媒との熱交換率が低下し、氷蓄熱槽4内に氷が
融けずに残ってしまうという不都合が生じる。
そこで、最初から冷媒を逆向き(矢印2方向)へ循環さ
せる運転方法を行ってみると、チラー3への入口温度が
6.5℃となり、順方向C矢印Y方向)へ循環させた場
合に比べ入口温度が8.5℃も低下してしまう◎したが
って、この運転方法においては、第3図に示すようにチ
ラー3の成績係数が30%も低下するという不具合を生
じる。
この様な不具合は前述したとうりであるが、ここで、こ
れら不具合を解消する氷蓄熱冷房システムの最適運転方
法として、次に示す方法を用いる。
氷蓄熱槽4の出口温度がi定値10’CK達した時点で
チラー3を稼動させると共忙、ポンプ1を逆転させ、冷
媒を管系路5内で逆向き(矢印2方向)へ循環させる運
転方法である。
この運転方法を採用することにより、空調装置2で放熱
して高温度15℃となった冷媒は、氷蓄熱槽内へ直接循
環して来ることになる。そのため、氷蓄熱槽の入口温度
(出口温度検出Vs8の検出温度)が管系路5内で一番
高い温度となり、氷蓄熱槽内の温度との差が大きくなる
。したがって、冷媒の氷蓄熱槽内での熱交換率は上がり
、氷蓄熱槽内の氷が全て融けることになる。
以上のよ5&C1この運転方法によれば氷蓄熱槽4内の
氷の融解熱を有効に使用できると共に、水の顕熱なも利
用することが可能となる。また、氷蓄熱槽4の出口温度
(入口温度検出器7での検出温度)は、6.5℃より高
いものとなりチラー3の成績係数も上げることができる
ものである。
〔発明の効果〕
以上、述べたようにこの発明は、氷蓄熱冷房システムに
おいて、氷蓄熱槽aの氷が減少して来て氷蓄熱槽出口温
度がある一定温度に達した時点で、チラーを稼動させる
と共に、冷房用循環系内の冷媒を逆向きIc衛環させる
運転方法をとることにより、下記の効果を得ることがで
きる。
(1)  安価な深夜電力を用いて氷蓄熱槽内に作った
氷の融解熱を有効に利用することができる。
(I!)  チラーの成績係数を上げ、それを最大限に
活用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は、この発明の一実施例を説明する
ためのものであり、第1図は氷蓄熱冷房システムの説明
図、第2図は氷蓄熱槽の出入口の温度と時間との関係の
説明図、第3図はチラーの能力と冷媒の温度との関係を
示す説明図である。 1.15・・・・・・ポンプ、2・・・・・・空調装置
、3・・・・・・チラー、4・・・・・・氷tl熱槽、
5.13・・・・・・循環管系路。 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ポンプと冷凍機と氷蓄熱槽と、それらの間を順番に循環
    する冷媒とからなる製氷システムを、一定の時間帯の電
    力を利用することにより稼動させて上記氷蓄熱槽内に製
    氷し、上記製氷システムのポンプと冷凍機の間に空調装
    置を設けてこれを氷蓄熱冷房システムとし、上記冷凍機
    と氷蓄熱槽によつて冷却された上記冷媒を、上記氷蓄熱
    冷房システム内をポンプと空調装置と冷凍機と氷蓄熱槽
    との順に循環させることにより、上記空調装置を作動さ
    せる氷蓄熱冷房システムの運転方法において、上記氷蓄
    熱槽から出た上記冷媒の温度が上昇してその温度が一定
    値以上になつたときに、上記冷媒を上記循環時と逆向き
    に循環させることを特徴とする氷蓄熱冷房システムの最
    適運転方法。
JP60055125A 1985-03-19 1985-03-19 氷蓄熱冷房システムの最適運転方法 Granted JPS61213432A (ja)

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JPH025978B2 JPH025978B2 (ja) 1990-02-06

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106500216A (zh) * 2016-11-07 2017-03-15 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 一种水蓄冷中央空调系统及优化控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106500216A (zh) * 2016-11-07 2017-03-15 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 一种水蓄冷中央空调系统及优化控制方法

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