JPS61259062A - 廃熱回収型ヒ−トポンプ装置 - Google Patents

廃熱回収型ヒ−トポンプ装置

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JPS61259062A
JPS61259062A JP60102044A JP10204485A JPS61259062A JP S61259062 A JPS61259062 A JP S61259062A JP 60102044 A JP60102044 A JP 60102044A JP 10204485 A JP10204485 A JP 10204485A JP S61259062 A JPS61259062 A JP S61259062A
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JP
Japan
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heat pump
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cold water
heat
temperature
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JP60102044A
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JPH0377430B2 (ja
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閑納 真一
小西 芳文
幸治 中島
木下 吉行
松浦 博仁
陽一 岩崎
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Daikin Industries Ltd
Nichii Co Ltd
Osaka Gas Co Ltd
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Daikin Industries Ltd
Nichii Co Ltd
Osaka Gas Co Ltd
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    • 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

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】 A、産業上の利用分野 本発明は冷房などの冷水負荷で生じた廃熱や、□冷凍機
や井水などの廃熱をヒートポンプを介して温水として取
り出し利用できるようにした廃熱回収型ヒートポンプ装
置に関するものである。
B、従来技術 一般にヒートポンプ装置は、夏季には冷房用として、冬
季には暖房用として利用され、その切り替えは通常手動
で行なわれる。廃熱回収型ヒートポンプ装置の場合には
、夏季に冷水負荷が接続されていた蒸発器に、冬季には
温熱源を接続する必要があり、これをやはり手動で切り
替えていた。
第2図及び第3図は従来の廃熱回収型ヒートポンプ装置
を示したもので、夏季の冷主温従モードの運転において
は第2図に示すように、ヒートポンプAの凝縮器1によ
って加熱された温水を温水負荷2に循環させると共に、
蒸発器3により冷却された冷水を冷水負荷4に循環させ
て、冷水負荷′  4の廃熱を温水負荷2の加熱に利用
するようにしでおり、コントローラ11は冷水用温度セ
ンサ15の温度に応じて圧縮818の駆動機器10を制
御している。また冬季には第3図に示すように、冷水負
荷4を温熱源5に切り替えると共に、コントローラ11
の制御用入力を温水用温度センサ14に切り替えて温主
冷従モードの運転を行なっている。
C0発明が解決しようとする問題点 しかしこの従来方式には次のような2つの問題点があっ
た。
(1) 夏季に何等かの原因で冷水負荷が減少したり、
あるいは温水負荷が増加したりした場合に、冷水負荷の
廃熱だけでは温水負荷へ供給する熱量をまかなえなくな
って、温水負荷の運転を停止しなければならなくなり、
たとえば給湯栓から湯が出なくなるというような事態が
発生するおそれがあった。
(2)*た冬季においでも、温水負荷が急増して井水な
どの温熱源の容量が不足した場合には、循環冷水の温度
が異常低下してヒートポンプの運転が停止し、給湯栓か
らは冷水しか出て米ないというような事態が発生するお
それがあった。
D1問題点を解決するための手段 本発明は上記のような問題点を解消せんとするものであ
り、上記問題点(1)を解決するための手段としては、
ヒートポンプの凝縮器によって加熱された温水を温水負
荷に循環させると共に蒸発器により冷却された冷水を冷
水負荷に循環させるようにしたヒートポンプ装置におい
て、上記冷水を      1冷水負荷と廃熱利用型温
熱源とに分流させる流量制御型三方弁を設けると共に、
冷水循環配管の蒸発器入口側に設けた温度検出センサに
より上記三方弁を制御せしめ、冷水温度が設定値よりも
低下した場合に、冷水を上記温熱源に分流させると共に
、ヒートポンプの制御用入力を冷水循環配管に設けた温
度センサから温水循環配管に設けた温度センサに切り替
えるように構成したものであり、問題点(2)を解決す
る手段としては、ヒートポンプの凝縮器によって加熱さ
れた温水を温水負荷に循環させると共に蒸発器により冷
却された冷水を廃熱利用型温熱源に循環させるようにし
たヒートポンプ装置において、平常時は温水循環配管に
設けられた温度センサによりヒートポンプを制御せしめ
、冷水循環配管の温度が設定値よりも低下した場合には
、冷水循環配管に設けられた温度センサによりヒートポ
ンプを制御せしめるように構成したものである。
80作用 上記の構成(1)によれば、冷主温従モード運松時にお
いて、温水負荷の需要に対して冷水負荷から取り出せる
廃熱が不足した場合に、循環冷水の温度低下を温度検出
センサが検出し、その出力により流量制御型三方弁が作
動して循環冷水の一部が温熱源に分流すると共に、ヒー
トポンプの制御が冷主温従モードから温主冷従モードに
切り替えられて、熱量の不足分が温熱源がら補給され、
循環冷水の温度が設定温度まで回復すると、再び三方弁
によって温熱源への冷水循環が遮断される。
従って両負荷の需要が逆転してもヒートポンプを停止さ
せる必要がなく、また温熱源の使用は必要最小限に抑え
られるので熱量のロスがない。
また上記(2)の構成によれば、温主冷従モード運転時
において、温水負荷の需要に対して温熱源の容量が不足
した場合に、これを循環冷水の温度低下によって検出し
、それによってヒート最ンプの制御が、循環温水の温度
を一定に制御する温主冷従モードから、循環冷水の温度
を一定に制御する冷主温従モードに切り替えられ、温熱
量の容量に見合った熱量が温水負荷に供給される。従っ
て温水負荷の1!!!要が異常増加した場合にもヒート
ポンプは停止せず、例えば給湯栓なとの湯温が若干低下
することがあっても、全くの冷水になることはない、温
水負荷の需要が平常に戻れば、再び温主冷従モードに復
帰して要求通りの熱量が供給される。
F、効果 本発明は上述のように、夏季、冬季を問わず、常に最大
限に廃熱を利用することができるという利点を有し、ま
た特定発明によれば、夏季における冷主温従モードの運
転時に、気温の低下によって各室が一斉に冷房を止めた
時などにも、給湯が停止するというような事態を招くお
それがなく、*た併合発明によれば、冬季における温主
冷従モードの運転・時に、たまたま給湯栓が一斉に間か
れた時などにも、給湯温度を若干下げることによって対
処でき、給湯機能が停止してしまうおそれがないという
利点がある。
G、実施例 第1図は本発明廃熱回収型ヒートポンプ装置の一実施例
を示したものである。ヒートポンプAでは70ン〃スな
どの熱媒を圧縮Ia8で圧縮し、その温度上昇分を凝縮
器1で放熱させ、次にこの高圧〃スを膨張弁9で降圧し
て温度降下させて蒸発器3で吸熱させる。10は圧縮機
駆動用機器で、コントローラ11によってオンオフ制御
されている。I11縮器1によって加熱された温水は温
水循環ポンプ12によって温水負荷2に循環し、また蒸
発器3によって冷却された冷水は冷水循環ポンプ13に
よって冷水負荷4に循環しており、こうして冷水負荷4
の廃熱が温水負荷2の加熱に利用されるようになってい
る。また冷水負荷2と並列に井水や冷凍機廃熱を利用す
る廃熱利用型温熱源5が接続されており、流量制御型三
方弁6によって冷水負荷2と温熱源5への流量比が制御
される。
冷水循環配管の蒸発器入口側に設けられた温度検出セン
サ7は、その検出温度によって三方弁6を比例制御させ
るためのものである。センサ切替回路16はコントロー
ラ11への制御用入力を温水用温度センサ14と冷水用
温度センサ15とに切      )り替えさせるため
のものであり、このセンサ切替回路16は、それぞれ温
水用温度センサ14及び冷水用温度センサ15の近くに
設けられているセンサ切替用サーモスタット17及び1
8によって作動するようになっている。
第1図の動作を説明すると、夏季においては、通常給湯
などの温水負荷2が冷房などの冷水負荷4に比して小さ
いために、冷水負荷4の需要に合わせてヒートポンプA
を稼動させるいわゆる冷主温従モードで運転され、コン
トローラ11は循環配管の蒸発器入口側の温度を冷水用
温度センサ15で検出し、この冷水温度により圧縮機8
を制御しており、冷水負荷4から回収された廃熱で余っ
た分は温水負荷側から冷却塔へ放出している。各センサ
及びサーモスタットの設定温度は、例えば次のようにな
っている。
三方弁制御用 温度検出センサ     10℃ ヒートポンプ制御用 温水用温度センサ    45℃ 冷水用温度センサ    12℃ センサq替用 温水用サーモ 冷→温  42℃ 温→冷  47℃ 冷水用サーモ 温→冷   9℃ 冷→温  14℃ 冷主温従モードでにおいては、ヒートポンプAは冷水用
温度センサ15によって冷水温度が12℃となるように
制御され、温水温度は成り社務となっている。いま冷水
負荷の需要が何等かの事情で減少したり、あるいは温水
負荷の需要が急増したりして、冷水負荷4からの廃熱回
収量が温水負荷2の需要に追い付かなくなった場合には
、温水循環配管内の温度が低下する。温水温度が42℃
まで下がると、温水用サーモスタット17がこれを検出
して、センサ切替回路16を作動させ、ヒートポンプA
を温主冷従モードに切り替える。その結果、温水温度は
温水用温度センサ14の設定温度45℃に制御され、冷
水温度は成り行きとなる。冷水温度が10℃まで低下す
ると三方弁6が作動を開始し、循環冷水の一部を温熱源
5へも循環させると共に、冷水負荷4と温熱源5との流
量比を変化させることによって冷水温度を10℃に維持
し、温水負荷2へ充分な熱量を供給する。次に温水負荷
2と冷水負荷4とのアンバランスが解消して、三方弁6
が温熱源5への冷水の循環を遮断し、さらに温水配管内
の温度が47℃まで上昇すると、温水用サーモスタット
17の出力によりセンサ切替回路16がコントローラ1
1の制御用入力を冷水用温度センサ15に切り替え、そ
れによってヒートポンプAは冷主温従モード運転に切り
替えられ、冷水温度を12℃に維持するように制御され
る。
また冬季の温主冷従モードの運転においても、冷凍機な
どのような冷水負荷4を運転している場合には、冷水温
度を10℃に保つように三方弁6で冷水負荷4と温熱源
5との流量比を制御して、冷水負荷の廃熱をできるだけ
利用する。*た温熱源5の容量に対して温水負荷2の需
要が超過し、冷水温度が9℃まで低下すると、冷水用サ
ーモスタット18がこれを検出して、センサ切替回路1
6によりコントローラ11の制御入力を温水用温度セン
サ14から冷水用温度センサ15に切り替え、それによ
りヒートポンプAは冷主温従モード運転に切り替えられ
て、冷水温度を12℃に維持するように制御される。勿
論この場合には温水温度は成り行きとなるので、給湯量
が増えれば増えるほと給湯温度は低下するが、ヒートポ
ンプAは温熱源5の容量に合わせて制御されるので、運
転が停止してしまうことはない。温水負荷2の需要が平
常に戻り冷水温度が14℃まで上昇すると、冷水用サー
モスタット18がこれを検出してヒートポンプAを温主
冷従モードに切り替える。
【図面の簡単な説明】
MS1図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第
2図および第3図は従来例のブロック図である。 1は凝縮器、2は温水負荷、3は蒸発器、4は冷水負荷
、5は廃熱利用型温熱源、6は流量制御型三方弁、7は
温度検出センサ、8は圧縮機、91は膨張弁、10は圧
縮機駆動モータ、11はコントローラ、12は温水循環
ポンプ、13は冷水循環ポンプ、14は温水用温度セン
サ、15は冷水用温度センサ、16はセンサ切替回路、
17は温水用サーモスタット、18は冷水用サーモスタ
ット。 代理人 弁理士 石 1)艮 七 第 1図 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ヒートポンプの凝縮器によって加熱された温水を
    温水負荷に循環させると共に蒸発器により冷却された冷
    水を冷水負荷に循環させるようにしたヒートポンプ装置
    において、上記冷水を冷水負荷と廃熱利用型温熱源とに
    分流させる流量制御型三方弁を設けると共に、冷水循環
    配管の蒸発器入口側に設けた温度検出センサにより上記
    三方弁を制御せしめ、冷水温度が設定値よりも低下した
    場合に、冷水を上記温熱源に分流させると共に、ヒート
    ポンプの制御用入力を冷水循環配管に設けた温度センサ
    から温水循環配管に設けた温度センサに切り替えるよう
    にして成ることを特徴とする廃熱回収型ヒートポンプ装
    置。
  2. (2)ヒートポンプの凝縮器によって加熱された温水を
    温水負荷に循環させると共に蒸発器により冷却された冷
    水を廃熱利用型温熱源に循環させるようにしたヒートポ
    ンプ装置において、平常時は温水循環配管に設けられた
    温度センサによりヒートポンプを制御せしめると共に、
    冷水循環配管の温度が設定値よりも低下した場合には、
    冷水循環配管に設けられた温度センサによりヒートポン
    プを制御せしめるようにして成ることを特徴とする廃熱
    回収型ヒートポンプ装置。
JP60102044A 1985-05-14 1985-05-14 廃熱回収型ヒ−トポンプ装置 Granted JPS61259062A (ja)

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JPH0377430B2 JPH0377430B2 (ja) 1991-12-10

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