JPS6238627B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6238627B2 JPS6238627B2 JP53002909A JP290978A JPS6238627B2 JP S6238627 B2 JPS6238627 B2 JP S6238627B2 JP 53002909 A JP53002909 A JP 53002909A JP 290978 A JP290978 A JP 290978A JP S6238627 B2 JPS6238627 B2 JP S6238627B2
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- JP
- Japan
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- temperature
- water
- heat
- inlet
- circulation path
- 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
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 70
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 23
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 10
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 108010053481 Antifreeze Proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は蓄熱装置に関するものである。
ヒートポンプを用いて液体または空気を選択的
に熱源として利用し蓄熱する装置はたとえば第１
図のような構造を有している。すなわち、ヒート
ポンプ１は凝縮器および蒸発器の機能をもつ３つ
の熱交換器２，３，４とコンプレツサＣを備え、
１つの熱交換器２は空気熱源用のフアン５を有し
ており、他の２つの熱交換器３および４は水熱交
換器として一方の水熱交換器３を高温水槽６と循
環ポンプP1に、他方の水熱交換器４を低温水槽７
と循環ポンプP2にそれぞれ接続して第１および第
２の循環路を形成している。またヒートポンプ１
の熱媒回路は水熱交換器４→三方弁８→コンプレ
ツサＣ→水熱交換器３→膨脹弁９→三方弁１０→
水熱交換器４として三方弁８と１０に空気用の熱
交換器２を接続している。またこのヒートポンプ
１には連続運転時間の経過とともにコンプレツサ
Ｃによつて圧力が高くなりすぎたり、冷却しすぎ
たりするのを防止するために高温高圧防止スイツ
チ、凍結防止スイツチ（いずれも図示を省略）を
設け、これらのスイツチにより熱源を水から空気
に切換えたり、ヒートポンプ１の運転を停止した
りするようにしている。
に熱源として利用し蓄熱する装置はたとえば第１
図のような構造を有している。すなわち、ヒート
ポンプ１は凝縮器および蒸発器の機能をもつ３つ
の熱交換器２，３，４とコンプレツサＣを備え、
１つの熱交換器２は空気熱源用のフアン５を有し
ており、他の２つの熱交換器３および４は水熱交
換器として一方の水熱交換器３を高温水槽６と循
環ポンプP1に、他方の水熱交換器４を低温水槽７
と循環ポンプP2にそれぞれ接続して第１および第
２の循環路を形成している。またヒートポンプ１
の熱媒回路は水熱交換器４→三方弁８→コンプレ
ツサＣ→水熱交換器３→膨脹弁９→三方弁１０→
水熱交換器４として三方弁８と１０に空気用の熱
交換器２を接続している。またこのヒートポンプ
１には連続運転時間の経過とともにコンプレツサ
Ｃによつて圧力が高くなりすぎたり、冷却しすぎ
たりするのを防止するために高温高圧防止スイツ
チ、凍結防止スイツチ（いずれも図示を省略）を
設け、これらのスイツチにより熱源を水から空気
に切換えたり、ヒートポンプ１の運転を停止した
りするようにしている。
そして、この装置を用いてたとえばヒートポン
プ１を水―水式（熱源を水とし他の水に放熱する
方式）により運転すると、水熱交換器３が凝縮
器、水熱交換器４が蒸発器として働らき低温水槽
７の水温により高温水槽６の水が昇温・蓄熱さ
れ、逆に低温水槽７の水が冷却される。なお水は
空気より熱容量が大きいのでヒートポンプ１の熱
源には空気より水を用いる方がCOP（成績係
数）が高い。
プ１を水―水式（熱源を水とし他の水に放熱する
方式）により運転すると、水熱交換器３が凝縮
器、水熱交換器４が蒸発器として働らき低温水槽
７の水温により高温水槽６の水が昇温・蓄熱さ
れ、逆に低温水槽７の水が冷却される。なお水は
空気より熱容量が大きいのでヒートポンプ１の熱
源には空気より水を用いる方がCOP（成績係
数）が高い。
ところが、この装置において低温水槽７の水温
が太陽熱や温排水などによつてある程度高くなつ
ている場合にヒートポンプ１を運転すると、ヒー
トポンプ１の高圧高温防止スイツチが作動して水
―水式の運転から空気―水式の運転に切換えるよ
うにしているため、高温の水が熱源としてありな
がらCOPの低い空気―水式によつて効率の悪い
方法で蓄熱運転をしなければならないという問題
があつた。
が太陽熱や温排水などによつてある程度高くなつ
ている場合にヒートポンプ１を運転すると、ヒー
トポンプ１の高圧高温防止スイツチが作動して水
―水式の運転から空気―水式の運転に切換えるよ
うにしているため、高温の水が熱源としてありな
がらCOPの低い空気―水式によつて効率の悪い
方法で蓄熱運転をしなければならないという問題
があつた。
したがつて、この発明の目的はヒートポンプを
効率よく低コストで運転できる蓄熱装置を提供す
ることである。
効率よく低コストで運転できる蓄熱装置を提供す
ることである。
この発明の蓄熱装置は、液体または空気を選択
的に熱源として利用し液体に蓄熱するようにした
ヒートポンプの第１の液体用熱交換器を高温液槽
と第１の循環ポンプに接続して第１の循環路を形
成し、第２の液体用熱交換器を低温液槽と第２の
循環ポンプに接続して第２の循環路を形成した蓄
熱装置において、第２の循環路に低温液槽の出口
と入口とを結ぶバイパスを設けそのバイパスの分
岐点にミキシングバルブを配設し、前記高温液槽
または第１の循環路に第１の温度センサを設け、
前記低温液槽または第２の循環路に第２の温度セ
ンサを設け、これら第１および第２の温度センサ
の出力に基づいて各々得られる前記第１の水熱交
換器の入口温度taと第２の水熱交換器の入口温度
tbの値から算出した結果により前記ミキシングバ
ルブを開閉するコントローラを設け、このコント
ローラは、前記第１および第２の水熱交換器の入
口温度ta，tbを各々縦軸および横軸にとつた座標
において、前記ヒートポンプの圧力が所定の安全
運転圧力となる入口温度taとtbの関係式を示す曲
線の下側範囲である安全運転範囲に入口温度tbが
あるように前記ミキシングバルブを開閉するもの
としたことを特徴とするものである。
的に熱源として利用し液体に蓄熱するようにした
ヒートポンプの第１の液体用熱交換器を高温液槽
と第１の循環ポンプに接続して第１の循環路を形
成し、第２の液体用熱交換器を低温液槽と第２の
循環ポンプに接続して第２の循環路を形成した蓄
熱装置において、第２の循環路に低温液槽の出口
と入口とを結ぶバイパスを設けそのバイパスの分
岐点にミキシングバルブを配設し、前記高温液槽
または第１の循環路に第１の温度センサを設け、
前記低温液槽または第２の循環路に第２の温度セ
ンサを設け、これら第１および第２の温度センサ
の出力に基づいて各々得られる前記第１の水熱交
換器の入口温度taと第２の水熱交換器の入口温度
tbの値から算出した結果により前記ミキシングバ
ルブを開閉するコントローラを設け、このコント
ローラは、前記第１および第２の水熱交換器の入
口温度ta，tbを各々縦軸および横軸にとつた座標
において、前記ヒートポンプの圧力が所定の安全
運転圧力となる入口温度taとtbの関係式を示す曲
線の下側範囲である安全運転範囲に入口温度tbが
あるように前記ミキシングバルブを開閉するもの
としたことを特徴とするものである。
この発明の構成によると、第２の循環路に低温
液槽の出口と入口とを結ぶバイパスを設けそのバ
イパスの分岐点にミキシングバルブを設けたの
で、ミキシングバルブを開くことにより、第２の
水熱交換器で冷却された水を循環水に混合し、第
２の水熱交換器の入口温度tbを下げることができ
る。この場合に、ミキシングバルブを開閉するコ
ントローラは、第１および第２の水熱交換器の入
口温度ta，tbを各々縦軸および横軸にとつた座標
において、ヒートポンプの圧力が所定の安全運転
圧力となる入口温度taとtbの関係式を示す曲線の
下側である安全運転範囲に入口温度tbがあるよう
にミキシングバルブを開閉するものとしてある。
そのため、低温水槽に高温の水が熱源としてある
場合は、安全運転可能な範囲で、できるだけ空気
―水式とせずに、成績係数の高い水―水式の方法
で蓄熱運転が行える。したがつて、ヒートポンプ
を効率良く低コストで運転できる。
液槽の出口と入口とを結ぶバイパスを設けそのバ
イパスの分岐点にミキシングバルブを設けたの
で、ミキシングバルブを開くことにより、第２の
水熱交換器で冷却された水を循環水に混合し、第
２の水熱交換器の入口温度tbを下げることができ
る。この場合に、ミキシングバルブを開閉するコ
ントローラは、第１および第２の水熱交換器の入
口温度ta，tbを各々縦軸および横軸にとつた座標
において、ヒートポンプの圧力が所定の安全運転
圧力となる入口温度taとtbの関係式を示す曲線の
下側である安全運転範囲に入口温度tbがあるよう
にミキシングバルブを開閉するものとしてある。
そのため、低温水槽に高温の水が熱源としてある
場合は、安全運転可能な範囲で、できるだけ空気
―水式とせずに、成績係数の高い水―水式の方法
で蓄熱運転が行える。したがつて、ヒートポンプ
を効率良く低コストで運転できる。
この発明の一実施例を第２図により説明する。
すなわち、この装置は前記第１図と同形式の装置
において高温水槽６の下部と低温水槽７の上部と
にそれぞれ温度センサ１１，１２を設けるととも
に第２の循環路の循環ポンプP2の入口側と水熱交
換器４の出口側とを結ぶバイパス１３を設け、そ
のバイパス１３の循環ポンプP2側の分岐点にミキ
シングバルブ１４を配置している。そしてコント
ローラ１５により温度センサ１１，１２の検出信
号によつてミキシングバルブ１４を操作するよう
にしたものである。
すなわち、この装置は前記第１図と同形式の装置
において高温水槽６の下部と低温水槽７の上部と
にそれぞれ温度センサ１１，１２を設けるととも
に第２の循環路の循環ポンプP2の入口側と水熱交
換器４の出口側とを結ぶバイパス１３を設け、そ
のバイパス１３の循環ポンプP2側の分岐点にミキ
シングバルブ１４を配置している。そしてコント
ローラ１５により温度センサ１１，１２の検出信
号によつてミキシングバルブ１４を操作するよう
にしたものである。
このように構成した装置において、ヒートポン
プ１の圧力は、水熱交換器（凝縮器）３の入口水
温ｔa、その流量Ｖa、水熱交換器（蒸発器）４の
入口水温ｔb、その流量Ｖbでもつて関係式に表わ
すことができ、第１および第２の循環ポンプP1，
P2によつて流量Ｖa，Ｖbを一定に決めることがで
きるため、結局ヒートポンプ１の圧力はｔaとｔb
の関係式で表わすことが可能となる。そこでこれ
をグラフで表わせば第３図の曲線のようになり、
この第３図においてヒートポンプ１の高温・高圧
防止スイツチが働かない安全運転の温度条件は曲
線の下方の部分となる。すなわち水熱交換器（蒸
発器）４の入口水温ｔbを下げると、水熱交換器
（凝縮器）３の入口水温ｔaが高い温度になつても
COPの高い水―水式により運転を継続すること
ができる。
プ１の圧力は、水熱交換器（凝縮器）３の入口水
温ｔa、その流量Ｖa、水熱交換器（蒸発器）４の
入口水温ｔb、その流量Ｖbでもつて関係式に表わ
すことができ、第１および第２の循環ポンプP1，
P2によつて流量Ｖa，Ｖbを一定に決めることがで
きるため、結局ヒートポンプ１の圧力はｔaとｔb
の関係式で表わすことが可能となる。そこでこれ
をグラフで表わせば第３図の曲線のようになり、
この第３図においてヒートポンプ１の高温・高圧
防止スイツチが働かない安全運転の温度条件は曲
線の下方の部分となる。すなわち水熱交換器（蒸
発器）４の入口水温ｔbを下げると、水熱交換器
（凝縮器）３の入口水温ｔaが高い温度になつても
COPの高い水―水式により運転を継続すること
ができる。
そこで、この装置はミキシングバルブ１４を操
作することによつて第２の循環路のバイパス１３
から水熱交換器（蒸発器）４で冷却された水を循
環水に混合し、それによつて水熱交換器（蒸発
器）４の入口水温ｔbを下げるようにしている。
すなわち、温度センサ１１，１２の検出信号に基
づいてｔbが第３図の安全運転範囲内にあるよう
にコントローラ１５にミキシングバルブ１４の操
作をさせるのである。なおこのコントローラ１５
は温度センサ１１，１２の検出信号の入力から適
正条件を算出して電圧出力によりミキシングバル
ブ１４を操作するようにしている。
作することによつて第２の循環路のバイパス１３
から水熱交換器（蒸発器）４で冷却された水を循
環水に混合し、それによつて水熱交換器（蒸発
器）４の入口水温ｔbを下げるようにしている。
すなわち、温度センサ１１，１２の検出信号に基
づいてｔbが第３図の安全運転範囲内にあるよう
にコントローラ１５にミキシングバルブ１４の操
作をさせるのである。なおこのコントローラ１５
は温度センサ１１，１２の検出信号の入力から適
正条件を算出して電圧出力によりミキシングバル
ブ１４を操作するようにしている。
このように水熱交換器（蒸発器）４の入口水温
ｔbを高圧スイツチの作動しない温度まで下げる
ことによつてヒートポンプ１をCOPの高い水―
水式で運転することができるのである。
ｔbを高圧スイツチの作動しない温度まで下げる
ことによつてヒートポンプ１をCOPの高い水―
水式で運転することができるのである。
なおこの実施例においては温度センサ１１，１
２を高温水槽６の下部と低温水槽７の上部とに設
けたが、その設備場所は第１、第２の循環路の他
の場所としてもよい。
２を高温水槽６の下部と低温水槽７の上部とに設
けたが、その設備場所は第１、第２の循環路の他
の場所としてもよい。
以上のように、この発明の蓄熱装置は、第２の
循環路に低温液槽の出口と入口とを結ぶバイパス
を設けそのバイパスの分岐点にミキシングバルブ
を設けたので、ミキシングバルブを開くことによ
り、第２の水熱交換器で冷却された水を循環水に
混合し、第２の水熱交換器の入口温度ｔbを下げ
ることができる。この場合に、ミキシングバルブ
を開閉するコントローラは、第１および第２の水
熱交換器の入口温度ta，tbを各々縦軸および横軸
にとつた座標において、ヒートポンプの圧力が所
定の安全運転圧力となる入口温度taとtbの関係式
を示す曲線の下側である安全運転範囲に入口温度
tbがあるようにミキシングバルブを開閉するもの
としてある。そのため、低温水槽に高温の水が熱
源としてある場合は、安全運転可能な範囲で、で
きるだけ空気―水式とせずに、成績係数の高い水
―水式の方法で蓄熱運転が行える。したがつて、
ヒートポンプを効率良く低コストで運転できると
いう効果がある。
循環路に低温液槽の出口と入口とを結ぶバイパス
を設けそのバイパスの分岐点にミキシングバルブ
を設けたので、ミキシングバルブを開くことによ
り、第２の水熱交換器で冷却された水を循環水に
混合し、第２の水熱交換器の入口温度ｔbを下げ
ることができる。この場合に、ミキシングバルブ
を開閉するコントローラは、第１および第２の水
熱交換器の入口温度ta，tbを各々縦軸および横軸
にとつた座標において、ヒートポンプの圧力が所
定の安全運転圧力となる入口温度taとtbの関係式
を示す曲線の下側である安全運転範囲に入口温度
tbがあるようにミキシングバルブを開閉するもの
としてある。そのため、低温水槽に高温の水が熱
源としてある場合は、安全運転可能な範囲で、で
きるだけ空気―水式とせずに、成績係数の高い水
―水式の方法で蓄熱運転が行える。したがつて、
ヒートポンプを効率良く低コストで運転できると
いう効果がある。
第１図は従来装置の系統図、第２図はこの発明
の一実施例を示す系統図、第３図はその運転条件
の説明図である。 １…ヒートポンプ、２，３，４…熱交換器、６
…高温水槽、７…低温水槽、１１，１２…温度セ
ンサ、１３…バイパス、１４…ミキシングバル
ブ、１５…コントローラ、Ｃ…コンプレツサ、
P1，P2…循環ポンプ。
の一実施例を示す系統図、第３図はその運転条件
の説明図である。 １…ヒートポンプ、２，３，４…熱交換器、６
…高温水槽、７…低温水槽、１１，１２…温度セ
ンサ、１３…バイパス、１４…ミキシングバル
ブ、１５…コントローラ、Ｃ…コンプレツサ、
P1，P2…循環ポンプ。
Claims (1)
- １ 液体または空気を選択的に熱源として利用し
液体に蓄熱するようにしたヒートポンプの第１の
液体用熱交換器を高温液槽と第１の循環ポンプに
接続して第１の循環路を形成し、第２の液体用熱
交換器を低温液槽と第２の循環ポンプに接続して
第２の循環路を形成した蓄熱装置において、第２
の循環路に低温液槽の出口と入口とを結ぶバイパ
スを設けそのバイパスの分岐点にミキシングバル
ブを配設し、前記高温液槽または第１の循環路に
第１の温度センサを設け、前記低温液槽または第
２の循環路に第２の温度センサを設け、これら第
１および第２の温度センサの出力に基づいて各々
得られる前記第１の水熱交換器の入口温度taと第
２の水熱交換器の入口温度tbの値から算出した結
果により前記ミキシングバルブを開閉するコント
ローラを設け、このコントローラは、前記第１お
よび第２の水熱交換器の入口温度ta，tbを各々縦
軸および横軸にとつた座標において、前記ヒート
ポンプの圧力が所定の安全運転圧力となる入口温
度taとtbの関係式を示す曲線の下側範囲である安
全運転範囲に入口温度tbがあるように前記ミキシ
ングバルブを開閉するものとしたことを特徴とす
る蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP290978A JPS5496856A (en) | 1978-01-14 | 1978-01-14 | Heat accumulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP290978A JPS5496856A (en) | 1978-01-14 | 1978-01-14 | Heat accumulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5496856A JPS5496856A (en) | 1979-07-31 |
| JPS6238627B2 true JPS6238627B2 (ja) | 1987-08-19 |
Family
ID=11542475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP290978A Granted JPS5496856A (en) | 1978-01-14 | 1978-01-14 | Heat accumulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5496856A (ja) |
-
1978
- 1978-01-14 JP JP290978A patent/JPS5496856A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5496856A (en) | 1979-07-31 |
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