KR101343445B1 - Hybrid hot-water supply apparatus - Google Patents
Hybrid hot-water supply apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR101343445B1 KR101343445B1 KR1020120107014A KR20120107014A KR101343445B1 KR 101343445 B1 KR101343445 B1 KR 101343445B1 KR 1020120107014 A KR1020120107014 A KR 1020120107014A KR 20120107014 A KR20120107014 A KR 20120107014A KR 101343445 B1 KR101343445 B1 KR 101343445B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat
- heating
- outlet temperature
- temperature
- heat medium
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
- F24H4/02—Water heaters
- F24H4/04—Storage heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/02—Heat pumps of the compression type
-
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
본 개시는 탱크 내에 저장된 축열용 유체에 의하여 방열 장치에 공급하는 방열용 열매체를 가열하는 것과 함께, 보조 열원 장치에 의하여 방열용 열매체를 재가열 가능하게 하는 하이브리드식 급탕 장치에 관한 것이다.
The present disclosure relates to a hybrid hot water supply device that heats a heat dissipation medium supplied to a heat dissipation device by a heat storage fluid stored in a tank, and enables reheating of the heat dissipation heat medium by an auxiliary heat source device.
종래 기술로서, 특허 문헌 1(일본국 특허 제 3724482호 공보)에 기재된 급탕기가 알려져 있다. 해당 급탕기는 히트 펌프 장치에 의하여 가열한 탱크 내의 온수와 방열 수단의 열매체를 방열 수단용 열교환기에서 열교환하여 해당 열매체를 가열하고, 방열 수단에서 필요로 하는 난방 등의 열량을 확보한다. 그리고 해당 급탕기는 방열 수단에서 열매체로부터 방열하는 동안, 즉, 난방 중에 탱크의 잔탕량(殘湯量)이 소정의 잔탕량 이하로 된 경우에는, 방열 수단용 열교환기의 수측(水側) 입구 수온과 수측 출구 수온의 차에 방열용 열교환기를 흐르는 수측 유량을 적산한 값보다도 급탕용 열교환기의 수측 출구 수온과 방열용 열교환기의 수측 출구 수온의 차에 급탕용 열교환기를 흐르는 수측 유량을 적산한 값쪽이 커지도록, 히트 펌프 장치의 압축기의 회전수를 제어한다. 이 제어에 의해 특허 문헌 1의 급탕기는 장시간의 난방이 계속된 경우에도 탱크 내의 온수 단절의 발생을 적게 할 수 있다는 효과를 이룬다.
As a prior art, the water heater described in patent document 1 (Japanese Patent No. 3724482) is known. The hot water heater heats the hot water in the tank heated by the heat pump apparatus and the heat medium of the heat dissipation means in the heat exchanger for heat dissipation means to heat the heat medium, and ensures the amount of heat such as heating required by the heat dissipation means. When the hot water heater radiates heat from the heat medium in the heat radiating means, that is, when the amount of residual water in the tank becomes less than the predetermined amount of residual water during heating, the water heater and the water side inlet water temperature of the heat exchanger for heat radiating means The value of the water flow rate flowing through the hot water supply heat exchanger to the difference between the water outlet water temperature of the hot water supply heat exchanger and the water outlet water temperature of the heat exchanger heat exchanger is greater than the value obtained by integrating the water flow rate through the heat exchanger heat exchanger to the difference of the water side water temperature. The rotation speed of the compressor of the heat pump apparatus is controlled to increase. By this control, the hot water heater of
상기 특허 문헌 1의 급탕기에서는 방열 수단용 열교환기에서 방열 수단의 열매체에 주어지는 공급 열량쪽이 방열 수단에서 방열하기 위해 필요한 방열 열량보다도 커진 경우에는, 결국 탱크의 축열량은 가득차게 된다. 이 때문에, 히트 펌프 장치는 운전 상태 및 정지 상태를 반복하게 된다(이하, 이것을 “히트 펌프 장치의 발진 정지”라고도 한다). 이 히트 펌프 장치의 발진 정지가 현저해질수록 히트 펌프 장치의 효율이 저하하고, 더욱 과도한 발진 정지에 의해 히트 펌프 장치의 내구성 저하를 일으킨다는 문제가 발생한다. 특히, 가열 수단인 히트 펌프 장치에 추가하여 보조 열원 장치를 구비하는 하이브리드식 급탕 장치의 경우에는, 탱크 용량이 비교적 작은 것에서, 이 문제는 현저해진다.In the hot water heater of the
그래서 본 개시는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 복잡한 제어를 필요로 하지 않고, 방열 장치로의 방열 시에 히트 펌프 장치의 운전 상태 및 정지 상태의 빈도를 저감할 수 있는 하이브리드식 급탕 장치를 제공하는 것에 있다.
Accordingly, the present disclosure has been made in view of the above problems, and its object is not to require complicated control, and a hybrid hot water supply apparatus capable of reducing the frequency of operating and stopping states of the heat pump device at the time of heat dissipation to the heat dissipation device. Is to provide.
본 개시의 제 1 양태에 따르면, 하이브리드식 급탕 장치는 급탕용 및 방열 장치에서의 방열용으로 사용되는 축열용 유체를 저장하는 탱크와, 탱크 내의 축열용 유체를 가열하는 가열 능력이 복수단의 레벨로 조정되는 히트 펌프 장치와, 방열 장치에 공급되는 열매체와 탱크 내의 축열용 유체를 열교환하여 열매체를 가열하는 방열용 열교환기와, 방열용 열교환기에서 가열된 후의 열매체의 열매체 출구 온도를 검출하는 열매체 출구 온도 검출 수단과, 방열용 열교환기를 유출한 후, 방열 장치에 유입하기 전의 열매체를 가열하는 보조 열원 장치와, 히트 펌프 장치의 가열 능력을 제어하는 것과 함께, 방열용 열교환기에서의 열교환에 의한 가열 운전을 제어하는 제어 장치를 구비한다.According to the first aspect of the present disclosure, a hybrid hot water supply device includes a tank for storing a heat storage fluid used for a hot water supply and a heat dissipation in a heat dissipation device, and a heating capacity for heating the heat storage fluid in the tank at multiple levels. A heat pump for controlling the heat medium, a heat exchanger for heating the heat medium by heat-exchanging the heat medium supplied to the heat dissipation device, and the heat storage fluid in the tank, and a heat medium outlet for detecting the heat medium outlet temperature of the heat medium after being heated by the heat exchanger The temperature detection means, the auxiliary heat source device for heating the heat medium before flowing into the heat radiating device after the heat radiating heat exchanger flows out, and the heating capacity of the heat pump device are controlled, and the heating by heat exchange in the heat radiating heat exchanger is performed. A control device for controlling the operation is provided.
해당 제어 장치는 방열용 열교환기의 열매체 목표 출구 온도와 검출된 방열용 열교환기의 열매체 출구 온도의 차가 제 1 소정 시간 이상 계속하여 제 1 소정 온도 이상인 경우에는, 히트 펌프 장치의 가열 능력을 보다 상단의 능력값으로 올리고, 방열용 열교환기의 열매체 목표 출구 온도와 검출된 방열용 열교환기의 열매체 출구 온도의 차가 제 2 소정 시간 이상 계속하여 제 1 소정 온도보다도 작은 값으로 설정된 제 2 소정 온도 미만인 경우에는, 히트 펌프 장치의 가열 능력을 보다 하단의 능력값으로 내린다.When the difference between the heat medium target outlet temperature of the heat exchanger heat exchanger and the detected heat medium heat outlet temperature of the heat exchanger for heat dissipation is more than the first predetermined temperature for more than a first predetermined time, the control device further increases the heating capability of the heat pump apparatus. If the difference between the heat medium target outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger and the detected heat medium heat outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger is lower than the second predetermined temperature set to a value smaller than the first predetermined temperature for more than a second predetermined time. In the following, the heating capacity of the heat pump device is lowered to the lower capacity value.
예를 들면, 열매체 출구 온도의 검출값이 열매체 목표 온도에 대하여 어느 정도 낮아서 방열 열량이 부족해 있는 경우에는, 히트 펌프 장치의 가열 능력을 보다 상단의 능력값으로 올려서 방열 장치에 주어야 할 필요 열량을 빨리 확보하고, 열매체 출구 온도의 검출값과 열매체 목표 온도의 차가 제 2 소정 온도 미만이 된 경우에는, 히트 펌프 장치의 가열 능력을 보다 하단의 능력값으로 내려서 히트 펌프 장치에 의한 방열 장치로의 공급 장치가 방열 장치의 해당 필요 열량에 대하여 동등 또는 약간 밑돌도록 제어한다. 이에 따라, 방열 장치로의 방열 시에 탱크의 축열량이 즉시 가득차게 되는 것을 저감할 수 있기 때문에 예를 들면, 유량 계측 등을 이용한 복잡한 제어를 필요로 하지 않고, 히트 펌프 장치의 운전 및 정지 간의 빈번한 전환을 회피할 수 있다. 따라서, 히트 펌프 장치의 효율 저하를 억제할 수 있으며, 나아가서는 내구성 저하를 억제할 수도 있다.For example, when the heat radiation outlet temperature is somewhat lower than the heat medium target temperature and the heat dissipation heat is insufficient, the heat capacity of the heat pump device is increased to the upper capacity value to give the heat dissipation device faster. If the difference between the detected value of the heat medium outlet temperature and the heat medium target temperature is less than the second predetermined temperature, the heating capacity of the heat pump device is lowered to the lower capacity value, and the supply device to the heat radiating device by the heat pump device is provided. Is controlled to be equal to or slightly below the required heat of the heat dissipation device. As a result, since the heat storage amount of the tank is immediately filled at the time of heat dissipation to the heat dissipation device, it is possible to reduce the complexity between the operation and the stop of the heat pump device without requiring complicated control using, for example, flow rate measurement. Frequent conversions can be avoided. Therefore, the efficiency fall of a heat pump apparatus can be suppressed, and also durability fall can be suppressed.
본 개시의 제 2 양태에 따르면, 제어 장치는 방열용 열교환기의 열매체 목표 출구 온도와 검출된 방열용 열교환기의 열매체 출구 온도의 차가 미리 정한 제 1 소정 시간 이상 계속하여 미리 정한 제 1 소정 온도 이상인 경우에는, 다시 보조 열원 장치에 의한 열매체의 가열을 실시하고, 방열용 열교환기의 열매체 목표 출구 온도와 검출된 방열용 열교환기의 열매체 출구 온도의 차가 제 2 소정 시간 이상 계속하여 제 1 소정 온도보다도 작은 값으로 설정된 제 2 소정 온도 미만인 경우에는, 보조 열원 장치에 의한 열매체의 가열을 정지한다.According to the second aspect of the present disclosure, the control device is a temperature difference between the heat medium target outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger and the detected heat medium heat outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger being more than or equal to the first predetermined time which is continued over a predetermined first predetermined time. In this case, heating of the heat medium by the auxiliary heat source device is performed again, and the difference between the heat medium target outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger and the detected heat medium outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger continues for more than a second predetermined time and is greater than the first predetermined temperature. When the temperature is lower than the second predetermined temperature set to a small value, the heating of the heat medium by the auxiliary heat source device is stopped.
이 때문에, 열매체 출구 온도의 검출값이 열매체 목표 온도에 대하여 어느 정도 낮아서 방열 열량이 부족해 있는 경우에는, 히트 펌프 장치의 가열 능력의 증가에 추가하여 보조 열원 장치의 가열에 의해서 공급 열량을 보완하기 때문에 방열 장치에 주어야 할 필요 열량을 신속히 제공할 수 있다. 또, 열매체 출구 온도의 검출값이 열매체 목표 온도에 대하여 제 2 소정 온도 이내로 접근한 경우에는, 히트 펌프 장치의 가열 능력의 저감에 추가하여 보조 열원 장치의 가열을 정지하기 때문에 방열 장치에 주는 열량을 급격히 저하시켜서 방열 장치의 해당 필요 열량에 대한 부족 열량을 억제할 수 있는 제어를 실시할 수 있다.
For this reason, when the detected value of the heat medium outlet temperature is somewhat low with respect to the heat medium target temperature, and the heat dissipation heat amount is insufficient, in addition to the increase in the heating capacity of the heat pump apparatus, the supply heat amount is compensated by the heating of the auxiliary heat source device. It can quickly provide the required heat to be given to the heat sink. In addition, when the detected value of the heat medium outlet temperature approaches the heat medium target temperature within the second predetermined temperature, the heating of the auxiliary heat source device is stopped in addition to the reduction in the heating capacity of the heat pump device. It is possible to implement a control that can be drastically lowered to suppress an insufficient heat amount with respect to the required heat amount of the heat radiating device.
도 1은 제 1 실시 형태에 관련되는 하이브리드식 급탕 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 제 1 실시 형태의 하이브리드식 급탕 장치의 제어에 관련되는 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 제 1 실시 형태의 하이브리드식 급탕 장치에 있어서의 난방 요구 시의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.FIG. 1: is a schematic diagram which shows the structure of the hybrid hot water supply apparatus which concerns on 1st Embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration according to control of the hybrid hot water supply device of the first embodiment.
3 is a flowchart showing a processing procedure at the time of a heating request in the hybrid hot water supply device of the first embodiment.
(제 1 실시 형태)(First Embodiment)
본 발명을 적용한 제 1 실시 형태를 이하에 설명한다. 도 1은 제 1 실시 형태에 관련되는 하이브리드식 급탕 장치의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 2는 하이브리드식 급탕 장치의 제어에 관련되는 구성을 나타내는 블록도이다.A first embodiment to which the present invention is applied will be described below. FIG. 1: is a schematic diagram which shows the structure of the hybrid hot water supply apparatus which concerns on 1st Embodiment. 2 is a block diagram showing a configuration related to control of a hybrid hot water supply device.
도 1에 나타내는 바와 같이, 하이브리드식 급탕 장치는 열량을 공급할 수 있는 가열 장치로서 히트 펌프 유닛(1)과 보조 열원 장치(6)를 조합한 급탕 장치이다. 하이브리드식 급탕 장치는 예를 들면, 일반 가정용으로서 사용되는 것이고, 탱크 내에 저장된 축열용 유체로서의 온수를 부엌, 세면대, 욕실 등으로의 급탕 단말(예를 들면, 세면대 마개, 수도꼭지, 목욕탕 등)에 공급하는 것과 함께, 탱크(3) 내의 온수와 난방 기기(5)의 열매체를 방열용 열교환기(4)에 의하여 열교환하는 기능을 갖고 있다. 또, 소정의 조건을 충족할 때에는 보조 열원 장치(6)에 의해 열매체나 급탕 단말에 공급하는 온수를 더욱 가열하여 온도 조절할 수 있다.As shown in FIG. 1, a hybrid hot water supply device is a hot water supply device in which a
하이브리드식 급탕 장치는 급탕용 및 난방 기기(5)에서의 방열용으로 사용되는 물을 저장하는 탱크(3)와, 탱크 내의 물을 가열하는 히트 펌프 유닛(1)과, 난방 기기(5)에 공급되는 열매체와 탱크(3) 내의 물을 열교환하여 열매체를 가열하는 방열용 열교환기(4)와, 방열용 열교환기(4)를 유출한 후, 난방 기기(5)에 유입하기 전의 열매체를 가열하는 보조 열원 장치(6)와, 각 부의 작동을 제어하는 제 1 제어 장치(100)를 적어도 구비하고 있다. 탱크 유닛(2)은 탱크(3), 축열용 순환 회로(10), 방열용 열교환기(4), 1차측 순환 회로(40), 2차측 순환 회로(50)의 일부, 각종 배관 및 각종 밸브를 포함하고 있다. 탱크 유닛(2)과 히트 펌프 유닛(1)은 설치 현장에 있어서 일체화 또는 이간하여 설치되어 있다. 제 1 제어 장치(100)는 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력을 제어하는 것과 함께, 방열용 열교환기(4)에서의 열교환에 의한 가열 운전을 제어하고, 예를 들면, 탱크 유닛 제어 장치에 의하여 구성할 수 있다.The hybrid hot water supply device includes a tank (3) for storing water used for hot water supply and heat dissipation in the heating device (5), a heat pump unit (1) for heating water in the tank, and a heating device (5). After heat-exchanging the heat medium to be supplied and the water in the
히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력은 2단계 이상의 레벨로 설정되어 있다. 3단계의 가열 능력의 경우에는, 레벨 1, 레벨 2, 레벨 3의 순서로 능력값이 커지게 한다면, 가열 능력을 보다 상단으로 올리는 처리를 실시할 때에는 레벨 1에서 레벨 2 또는 레벨 3으로 끌어올리거나, 레벨 2에서 레벨 3으로 끌어올리는 능력 제어가 실시되고, 가열 능력을 보다 하단으로 내리는 처리를 실시할 때에는 레벨 2에서 레벨 1로 저감하거나, 레벨 3에서 레벨 2 또는 레벨 1로 저감하는 능력 제어가 실시되게 된다. 또, 2단계의 가열 능력의 경우에는, 레벨 1, 레벨 2의 순서로 능력값이 커지게 한다면, 가열 능력을 보다 상단으로 올리는 처리를 실시할 때에는 레벨 1에서 레벨 2로 끌어올리는 능력 제어가 실시되고, 가열 능력을 보다 하단으로 내리는 처리를 실시할 때에는 레벨 2에서 레벨 1로 저감하는 능력 제어가 실시되게 된다.The heating capacity of the
히트 펌프 유닛(1)은 히트 펌프 장치이고, 적어도 압축기, 축열용의 물ㆍ냉매 열교환기, 팽창 밸브, 증발기 및 어큐뮬레이터 등의 냉동 사이클 기능 부품이 환상으로 접속되어 구성되어 있다. 히트 펌프 유닛(1)은 예를 들면, 냉매로서 임계 온도가 낮은 이산화탄소를 사용함으로써 고압측의 냉매 압력이 냉매의 임계압 이상으로 되는 초임계 히트 펌프 사이클을 구성한다.The
히트 펌프 사이클을 초임계 히트 펌프로 구성한 경우, 일반적인 히트 펌프 사이클보다도 고온, 예를 들면, 85℃∼90℃ 정도의 온수를 탱크(3) 내에 저장할 수 있다. 히트 펌프 사이클은 예를 들면, 요금 설정이 저가인 심야 시간대의 심야 전력을 이용하여 탱크(3) 내의 온수를 비등시키는 비등 운전을 실시한다. 이 비등 운전은 과거의 사용 열량의 실적에 기초한 열량이 탱크(3) 내에 저탕될 수 있도록 실시된다.When the heat pump cycle is constituted by a supercritical heat pump, hot water at a temperature higher than a general heat pump cycle, for example, about 85 ° C to 90 ° C, can be stored in the
축열용 순환 회로(10)에는 도시하고 있지 않지만, 히트 펌프 유닛(1) 내의 물ㆍ냉매 열교환기에 공급되는 물의 온도를 검출하는 입수 온도 서미스터와, 물―냉매 열교환기 출구에서의 비등 온도를 검출하는 비등 온도 서미스터와, 전동 펌프가 설치되어 있다. 그리고 각 서미스터의 검출 온도 신호는 제 1 제어 장치(100)에 출력되어 비등 운전의 제어에 이용된다.Although not shown in the heat
탱크(3)는 급탕용 및 방열용의 온수를 저장하는 세로로 긴 형상의 용기이고, 내식성이 우수한 금속제, 예를 들면, 스테인레스제로 이루어지고, 그 외주부에 단열재가 설치되며, 고온수를 장시간에 걸쳐서 보온할 수 있다. 축열용 순환 회로(10)의 전동 펌프가 작동함으로써 탱크(3) 내의 온수가 순환한다. 이에 따라, 물ㆍ냉매 열교환기에서 가열된 탱크(3) 내의 온수는 축열용 순환 회로(10)를 지나서 탱크(3) 내의 상부에 보내어지기 때문에 탱크(3) 내의 상부측으로부터 하부측을 향하여 복수의 온도층을 형성하도록 차례 차례 축열되어 간다.The
탱크(3)의 외벽면에는 저탕량, 저탕 온도를 검출하기 위한 수온 센서인 복수개의 탱크 수온 서미스터(30)가 설치되어 있으며, 본 실시 형태에서는 세로 방향으로 대략 등간격으로 최상부로부터 차례로 TH1, TH2, TH3, TH4, TH5라는 5개의 서미스터가 설치되어 있다. 이들 5개의 서미스터의 검출 온도 신호는 각각 제 1 제어 장치(100)의 입력 회로에 입력되게 되어 있으며, 각 수위 레벨에서의 축열용 유체의 온도나 탕량을 검출 가능하다. 예를 들면, 어떤 탱크 수온 서미스터(30)의 검출 온도가 저탕 열량으로서 사용할 수 있는 소정 온도를 넘고 있던 경우에는, 탱크(3) 내의 최상부로부터 그 탱크 수온 서미스터(30)의 위치까지는 급탕에 사용할 수 있는 온수가 저장되어 있게 된다. 또, 복수개의 탱크 수온 서미스터(30) 중, 최상부에 위치하는 TH1의 검출값에 따르면, 급탕용 배관(11)으로 꺼내는 출탕 온도를 검출할 수 있다.On the outer wall surface of the
방열용 열교환기(4)는 서로의 내부를 흐르는 유체끼리가 열교환하도록 설치된 1차측 통로(4a) 및 2차측 통로(4b)를 구비하고 있다. 1차측 통로(4a)는 탱크(3) 내부에 연통하고, 탱크(3) 내의 온수가 흐르는 유로이다. 1차측 통로(4a) 및 2차측 통로(4b)는 각 통로를 흐르는 유체 간에서 열교환이 실시되는 형태이면 좋다. 예를 들면, 한쪽의 통로가 내측관 내에 형성되고, 다른쪽의 통로가 내측관의 외측을 덮는 외측관 내에 형성되는 이중관 구조로 구성해도 좋다. 또, 방열용 열교환기(4)는 1차측 통로(4a) 및 2차측 통로(4b)의 각각을 흐르는 유체의 흐름 방향이 대향하는 대향식 열교환기인 것이 바람직하다.The
탱크(3)는 방열용 열교환기(4)의 1차측 통로(4a)와의 사이에서 순환 유로인 1차측 순환 회로(40)를 형성하도록 1차측 통로(4a)에 접속되어 있다. 이 1차측 순환 회로(40)는 탱크(3)의 최하부에 설치된 도출구에 접속되어 있다. 또한, 1차측 순환 회로(40)는 탱크(3)의 최하부에 설치된 도입구에 접속되어 있으며, 이 도입구와 1차측 통로(4a)를 연결하는 유로에, 축열용 유체를 1차측 순환 회로(40)에 강제적으로 순환시키는 1차측 펌프(41)를 구비하고 있다.The
방열 수단의 일례인 난방 기기(5)는 방열용 열교환기(4)의 2차측 통로(4b)와의 사이에서 순환 유로인 2차측 순환 회로(50)를 형성하도록 2차측 통로(4b)에 접속되어 있다. 2차측 순환 회로(50)에는 난방 기기(5)와 2차측 통로(4b)를 연결하는 유로에, 열매체를 2차측 순환 회로(50)에 강제적으로 순환시키는 2차측 펌프(51)가 설치되어 있다. 2차측 순환 회로(50)에는 열매체가 방열용 열교환기(4)를 유출한 출구에 열매체 출구 온도를 검출하는 2차측 열교환기 출구 온도 서미스터(32)가 설치되어 있다. 2차측 열교환기 출구 온도 서미스터(32)에 의해 검출되는 온도 신호는 제 1 제어 장치(100)의 입력 회로에 입력되게 되어 있다.The
또한, 열매체는 예를 들면, 주성분이 물이고, 방부제, 동결 방지제, LLC 등을 포함하고 있어도 좋다. 또, 열매체는 고비열을 갖는 축열 재료를 마이크로 캡슐 등의 방법에 의해 밀봉하고, 이것을 물에 분산시켜서 혼합해도 좋고, 슬러리상으로 하여 혼합시켜도 좋다.In addition, the heat medium may be water, for example, and may contain a preservative, an antifreezing agent, LLC, etc. In addition, the heat medium may seal the heat storage material having high specific heat by a method such as a microcapsule, may be dispersed in water and mixed, or may be mixed in a slurry form.
2차측 순환 회로(50)에는 방열용 열교환기(4)의 출구에 설치되는 2차측 열교환기 출구 온도 서미스터(32)와 난방 기기(5)를 연결하는 유로에, 방열용 열교환기(4)에서 가열된 후의 열매체를 재가열하는 보조 열원 장치(6)의 가열부(62)가 설치되어 있다. 보조 열원 장치(6)는 통과하는 열매체를 가열 가능한 기기이면 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 가스, 등유 등의 연료에 의한 연소염을 이용하여 내부를 통과하는 급탕용 물을 가열하는 소형 급탕기, 전기식 히터 등을 채용할 수 있다.The secondary
급수용 배관(7)의 상류는 수도 배관에 접속되어 있으며, 시에서 운용하는 수도(수도수)가 탱크(3)의 최하부의 도입구 및 급탕용 배관(11)에 도입되게 되어 있다. 급수용 배관(7)의 탱크(3)에 이르는 도중에는 탱크(3) 내에 도입하는 급수량을 조정 가능한 유량 조정 밸브(8)가 설치되어 있다. 제 1 제어 장치(100)는 유량 조정 밸브(8)의 개도를 조절하는 것으로 탱크(3) 내에 도입하는 급수량을 조절하여 탱크(3) 내의 상부로부터 급탕용 배관(11)으로 출탕하는 유량을 조정할 수 있다.The upstream of the
급수용 배관(7)의 급탕용 배관(11)에 이르는 도중에는 탱크(3) 내의 상부로부터 출탕과 혼합하는 급수량을 조정 가능한 유량 조정 밸브(9)가 설치되어 있다. 제 1 제어 장치(100)는 유량 조정 밸브(9)의 개도를 조절하는 것으로 급탕용 배관(11) 내에 도입하는 급수량을 조절하여 탱크(3) 내의 상부로부터의 고온수와 물의 유량 비율을 조절하고, 급탕용 물의 온도 조절을 실시할 수 있다. 급수용 배관(7)에는 급수 온도 서미스터(31)가 설치되어 있다. 급수 온도 서미스터(31)는 시에서 운용하는 수도수의 온도를 검출하고, 검출된 온도 신호는 제 1 제어 장치(100)의 입력 회로에 입력되게 되어 있다.On the way to the hot
급탕용 배관(11)은 탱크(3)의 상부와 부엌, 세면대, 욕실 등으로의 급탕 단말을 접속하는 배관이다. 급탕용 배관(11)의 도중으로서, 급수용 배관(7)과의 접속부보다도 하류측에는 급탕용 배관(11)의 통로를 개폐하는 전자 밸브(12)가 설치되어 있다. 전자 밸브(12)의 상류측과 하류측은 보조 가열 유로(13)에 의하여 전자 밸브(12)를 바이패스하도록 접속되어 있다. 이 보조 가열 유로(13)의 도중에는 보조 열원 장치(6)에 포함되는 가열부(61)에 의하여 가열되는 유로부가 설치되어 있다. 제 1 제어 장치(100)는 전자 밸브(12)를 열림 상태로 제어함으로써 탱크(3) 내의 상부의 고온수를 급탕용 배관(11) 만을 통하여 급탕 단말에 출탕할 수 있다. 또, 제 1 제어 장치(100)는 전자 밸브(12)를 닫힘 상태로 제어하여, 가열부(61)에서 보조 가열하도록 제어함으로써 탱크(3) 내의 상부의 고온수를 전자 밸브(12)를 바이패스하여 보조 가열 유로(13)에 흘리고, 가열부(61)에서 가열하여 열량을 추가한 후, 급탕 단말에 출탕할 수 있다.The hot
급탕용 배관(11)의 하류측에는 급탕 온도를 검출하는 급탕 온도 서미스터(33)와 유량 카운터(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 급탕 온도 서미스터(33) 및 유량 카운터에 의하여 검출된 급탕 온도 신호 및 유량 신호는 제 1 제어 장치(100)의 입력 회로에 입력되게 되어 있다.On the downstream side of the hot
유량 조정 밸브(8), 유량 조정 밸브(9) 및 전자 밸브(12)는 급탕 단말측에 출탕하는 탕온을 조절하는 온도 조절 밸브의 기능을 완수하고, 제 1 제어 장치(100) 또는 제 2 제어 장치(200)가 탱크(3) 내 상부의 고온수와 급수의 유량비 및 보조 열원 장치(6)에 의한 재가열 실시의 유무를 제어함으로써 급탕 단말로의 출탕 온도를 설정 온도로 조절하도록 제어된다. 제 1 제어 장치(100) 또는 제 2 제어 장치(200)는 리모트 콘트롤러(110) 등에 의해 설정되는 설정 온도와, 급수 온도 서미스터(31), 탱크 수온 서미스터(30) 및 급탕 온도 서미스터(33)에 의하여 검출되는 온도 정보에 기초하여 유량 조정 밸브(8, 9), 전자 밸브(12), 보조 열원 장치(6)의 작동을 제어한다.The
도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 제어 장치(100)는 리모트 콘트롤러(110) 상의 각종 스위치로부터의 신호, 각종 서미스터(30∼33)로부터의 통신 신호가 입력되는 입력 회로와, 입력 회로로부터의 신호를 이용하여 각종 연산을 실행하는 마이크로 컴퓨터와, 마이크로 컴퓨터에 의한 연산에 기초하여 히트 펌프 유닛(1), 보조 열원 장치(6), 펌프(41, 51), 유량 조정 밸브(8, 9), 전자 밸브(12) 등의 작동을 제어하는 통신 신호를 출력하는 출력 회로를 구비하고 있다. 마이크로 컴퓨터는 기억 수단으로서 ROM 또는 RAM을 내장하고, 미리 설정된 제어 프로그램이나 갱신 가능한 제어 프로그램을 갖고 있다.As shown in FIG. 2, the first control device 100 includes an input circuit into which signals from various switches on the remote controller 110 and communication signals from the
제 2 제어 장치(200)는 제 1 제어 장치(100)와 동일한 구성인데, 주로, 보조 열원 장치(6)의 작동을 제어하는 기능을 갖고 있다. 제 2 제어 장치(200)는 사용자의 원격 조작에 의해 난방 기기(5)의 운전 지령이 입력되면, 소정의 조건을 충족하는 경우에는, 보조 열원 장치(6)의 가열부(61, 62)의 작동을 제어하는 통신 신호를 출력한다. 제 1 제어 장치(100)와 제 2 제어 장치(200)는 통신함으로써 서로의 관리, 제어하는 기기의 정보를 공유할 수 있다.The second control device 200 has the same configuration as the first control device 100, and mainly has a function of controlling the operation of the auxiliary
또, 제 1 제어 장치(100)와 제 2 제어 장치(200)는 통합된 단일한 제어 장치에 의하여 구성해도 좋다. 따라서, 통합한 제어 장치에 의하여 보조 열원 장치(6)의 가열부(61, 62)의 작동을 제어할 수 있다. 또, 리모트 콘트롤러(110)에는 자동 운전 스위치, 급탕 설정 온도 스위치 등의 급탕에 관련되는 조작부가 설치되어 있는데, 난방 기기(5)를 운전하는 난방 스위치가 설치되어 있어도 좋다.In addition, you may comprise the 1st control apparatus 100 and the 2nd control apparatus 200 by the integrated single control apparatus. Therefore, the operation of the
다음으로, 난방 기기(5)의 운전 요구가 있었던 경우의 하이브리드식 급탕 장치의 작동에 대하여 도 3을 참조해서 설명한다. 도 3은 하이브리드식 급탕 장치에 있어서의 난방 요구 시의 처리 순서를 설명하기 위한 흐름도이다.Next, operation | movement of the hybrid type hot water supply apparatus at the time of the operation request of the
제 1 제어 장치(100)는 난방 기기(5)의 운전 요구의 지령을 받고, 또한, 히트 펌프 유닛(1)에 의한 가열 운전이 개시되면, 우선, 단계 10에서 2차측 순환 회로(50)를 순환하는 열매체에 대하여 방열용 열교환기(4)를 유출한 출구에 있어서의 열매체 목표 출구 온도를 결정한다. 이 열매체 목표 출구 온도는 2차측 열교환기 출구 온도 서미스터(32)에 의하여 검출되는 열매체 출구 온도의 목표 온도이다. 열매체 목표 출구 온도는 예를 들면, 사용자에 의하여 설정되는 난방 기기(5)의 설정 온도에 기초하여 결정한다. 이 경우, 열매체 목표 출구 온도는 예를 들면, 해당 난방 기기(5)의 설정 온도에 대하여 소정 온도 높게 한 온도로 결정된다. 열매체 목표 출구 온도는 후술하는 단계 30 및 단계 40의 판정에 있어서도 사용되는 중요한 파라미터이다. 여기에서는 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력은 난방 능력의 상승을 빠르게 하는 것을 고려하여, 높은 능력 레벨로부터 개시하는 것으로 한다. 여기에서는 일례로서, 히트 펌프 유닛(1)이 갖는 가열 능력을 4. 5kW, 6kW의 2단계의 레벨로 하는 경우에는, 운전 개시 시의 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력을 높은 쪽의 6kW로 설정하여 운전한다. 또, 가열 능력은 복수단 갖는 능력 레벨 중, 특정한 레벨로 한정하는 것은 아니지만, 히트 펌프 유닛(1)이 복수 단계 갖는 능력 레벨 중, 가장 낮은 능력 또는 중간의 가열 능력 레벨로 해도 좋다.When the 1st control apparatus 100 receives the instruction | command of the operation | movement request of the
또한, 단계 20에서 1차측 펌프(41)와 2차측 펌프(51)를 기동하고, 1차측 순환 회로(40)에서 탱크(3) 내의 고온수를 순환시키는 것과 함께, 2차측 순환 회로(50)에서 열매체를 순환시킨다.Further, in step 20, the
이와 같이, 단계 20에서는 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력에 의하여 탱크(3) 내의 상부에 비등시킨 고온수의 열량을, 방열용 열교환기(4)에서 1차측 순환 회로(40)를 순환하는 고온수로부터 열매체에 준다. 이에 따라, 2차측 열교환기 출구 온도 서미스터(32)가 검출하는 열매체 출구 온도는 온도 상승하게 된다. 그리고 열매체에 공급된 고온수의 열량은 2차측 순환 회로(50)를 순환하는 열매체에 의하여 난방 기기(5)에 방열되어 난방 기기(5)의 난방 능력이 향상된다.Thus, in step 20, the heat quantity of the hot water boiled to the upper part in the
이와 같이, 히트 펌프 유닛(1)에 의한 열매체로의 열량 공급이 실시되면, 단계 40에서 열매체 목표 출구 온도와 2차측 열교환기 출구 온도 서미스터(32)가 검출하는 열매체 출구 온도의 차인 ΔT가 미리 정해진 제 1 소정 온도의 일례인 5℃ 이상인 상태가 미리 정해진 제 1 소정 시간 이상 계속되고 있는지의 여부를 판정한다. 단계 30에서 "예"라고 판정한 경우에는, 열매체 목표 출구 온도와 열매체 출구 온도의 사이에 열림이 있어서, 난방 기기(5)가 빨리 필요한 난방 능력에 도달하도록 열량 공급을 강화할 필요가 있다. 이 때문에, 제 1 제어 장치(100)는 단계 32에서 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력을 보다 상단 레벨로 올려서 출력 증가시킨다. 예를 들면, 단계 32에서는 4. 5kW이었던 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력을 6kW로 증가시킨다.In this way, when the heat quantity supply to the heat medium by the
난방 개시 및 히트 펌프 유닛(1)의 운전 개시 후, 그다지 시간이 경과해 있지 않은 상황에서는 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력이 높은 레벨에 있어서, 단계 32에서 능력 레벨을 증가시킬 수 없는 일이 있다. 이 경우에는, 단계 32에서 가열 능력 레벨을 유지하는 처리를 실시한다. 그리고 후술하는 단계 42에서 가열 능력을 저감하는 처리를 실시한 후, 난방 등의 상황 변화가 없는 경우에는, 가열 능력을 증가시키는 일은 없지만, 해당 상황 변화가 있었던 경우에는, 단계 50에서 단계30으로 되돌아가서 "예"의 판정이 이루어지고, 단계 32에서 가열 능력을 증가시키는 일이 있다. 이 상황 변화란, 히트 펌프 유닛(1)의 운전 개시 후, 난방 기기의 계통 증가(기기수의 증가)나 난방 설정 온도가 높게 설정된 것 등에 의하여 난방 기기(5)에서의 방열량이 증가한 경우, 또는 외기 온도가 저하한 경우이다. 이와 같은 상황에서는 단계 30에서 "예"의 판정이 이루어지고, 단계 32의 처리가 실시되게 된다.After the start of heating and the start of operation of the
또한, 단계 34에서 보조 열원 장치(6)를 운전하고, 방열용 열교환기(4)에서 가열된 열매체를 가열부(62)에서 재가열한다. 예를 들면, 보조 열원 장치(6)의 운전은 제 1 제어 장치(100)로부터 지령을 받은 제 2 제어 장치(200)에 의하여 실행된다. 이 보조 열원 장치(6)에 의한 열매체의 재가열에 의하여 난방 기기(5)로의 열량 공급이 더욱 강화되고, 난방 기기(5)가 보다 신속히 난방 능력에 도달할 수 있다. 그리고 단계 50에서 난방 기기(5)의 운전 정지 요구가 있는지의 여부가 판정되고, 운전 정지 요구가 있다고 판정하면, 본 흐름도를 종료하고, 운전 정지 요구가 없는 경우에는, 단계 30으로 되돌아가서 다시 ΔT의 상태를 판정한다.In addition, the auxiliary
단계 30에서 "아니오"라고 판정한 경우에는, 다음에 단계 40에서 ΔT가 미리 정해진 제 2 소정 온도의 일례인 1℃ 미만인 상태가 미리 정해진 제 2 소정 시간 이상 계속되고 있는지의 여부를 판정한다. 단계 40에서 "예"라고 판정한 경우에는, 열매체 목표 출구 온도와 열매체 출구 온도의 온도차가 작고, 이 상태의 가열 능력을 유지하면, 열매체 온도가 열매체 목표 온도를 단시간에 넘을 가능성이 높다. 그래서 제 1 제어 장치(100)는 단계 42에서 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력을 보다 하단 레벨로 내려서 출력 저감시킨다. 예를 들면, 단계 42에서는 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력을 6kW에서 4. 5kW로 저감시킨다. 이 처리에 의해 열매체 출구 온도를 열매체 목표 출구 온도로 서서히 접근시킬 수 있어서, 히트 펌프 유닛(1)에 의한 공급 열량을 난방 기기에서 필요로 하는 열량 이하로 억제할 수 있다. 따라서, 과제인 히트 펌프 장치의 발진 정지 현상을 억제하는 난방 기기(5)의 열량 부족이 발생한 경우에도 이 부족 열량을 작게 억제할 수 있는 것이다.If NO is determined in
또한, 단계 44에서 보조 열원 장치(6)의 운전을 정지하고, 난방 기기(5)에 주는 열량을 보다 작게 한다. 이 보조 열원 장치(6)의 운전 정지에 의하여 난방 기기(5)로의 열량 공급의 억제 효과를 더욱 강화할 수 있다. 그리고 단계 50에서 난방 기기(5)의 운전 정지 요구가 있는지의 여부가 판정되고, 운전 정지 요구가 있다고 판정하면, 본 흐름도를 종료하고, 운전 정지 요구가 없는 경우에는, 단계 50으로 되돌아가서 다시 ΔT의 상태를 판정한다.In addition, operation of the auxiliary
단계 40에서 "아니오"라고 판정한 경우에는, 열매체 목표 출구 온도와 열매체 출구 온도의 온도차가 1℃ 이상이고 5℃ 미만으로, 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력을 저감하는 데는 시기상조라고 판단하고, 단계 50으로 진행한다. 단계 50에서는 난방 기기(5)의 운전 정지 요구가 있는지의 여부가 판정되고, 운전 정지 요구가 있다고 판정하면, 본 흐름도를 종료하고, 운전 정지 요구가 없는 경우에는, 단계 30으로 되돌아가서 다시 ΔT의 상태를 판정한다.When it is determined "NO" in
이하에, 제 1 실시 형태의 하이브리드식 급탕 장치가 초래하는 작용 효과에 대하여 설명한다. 하이브리드식 급탕 장치에 따르면, 제 1 제어 장치(100)는 방열용 열교환기(4)의 열매체 목표 출구 온도와 방열용 열교환기(4)의 열매체 출구 온도의 차가 제 1 소정 시간 이상 계속하여 제 1 소정 온도의 일례인 5℃ 이상인 경우에는, 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력을 보다 상단의 능력값으로 올린다(단계 32). 제 1 제어 장치(100)는 열매체 목표 출구 온도와 열매체 출구 온도의 차가 제 2 소정 시간 이상 계속하여 제 1 소정 온도보다도 작은 값으로 설정된 제 2 소정 온도의 일례인 1℃ 미만인 경우에는, 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력을 보다 하단의 능력값으로 내린다(단계 42).Below, the effect by the hybrid type hot water supply apparatus of 1st Embodiment is demonstrated. According to the hybrid hot water supply device, the first control device 100 is configured such that the difference between the heat medium target outlet temperature of the heat
이 제어에 따르면, 검출된 열매체 출구 온도가 열매체 목표 온도에 대하여 어느 정도 낮아서 난방 기기(5)로의 열매체의 방열 열량이 부족해 있는 경우에는, 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력을 보다 상단의 능력값으로 올리고(예를 들면, 4. 5kW→6kW), 난방 기기(5)에 주어야 할 필요 열량을 빨리 확보한다. 또, 검출된 열매체 출구 온도가 열매체 목표 온도에 대하여 제 2 소정 온도(예를 들면, 1℃) 미만의 범위에 접근한 경우에는, 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력을 보다 하단의 능력값으로 내리고(예를 들면, 6kW→4. 5kW), 히트 펌프 유닛(1)에 의한 난방 기기(5)로의 공급 열량이 난방 기기(5)의 해당 필요 열량에 대하여 동등 또는 약간 밑돌도록 제어한다.According to this control, when the detected heat medium outlet temperature is somewhat low with respect to the heat medium target temperature, and the heat radiation heat quantity of the heat medium to the
이에 따라, 난방 기기(5)로의 방열 시에 탱크(3)의 축열량이 즉시 가득차게 되는 것을 저감할 수 있기 때문에 예를 들면, 열교환기의 입구 온도, 출구 온도, 유량 계측 등을 이용한 복잡한 제어나 센서류 등의 계측 장치를 필요로 하지 않고, 히트 펌프 유닛(1)의 운전 및 정지 간의 빈번한 전환(상기의 히트 펌프 장치의 발진 정지)을 회피할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태의 하이브리드식 급탕 장치에 따르면, 적은 온도 검출과 제어의 연구에 의해 히트 펌프 사이클의 성적 계수(COP)의 저하를 억제할 수 있는 것과 함께, 나아가서는 히트 펌프 유닛(1)의 수명이나 내구성의 저하를 억제할 수도 있다.As a result, since the heat storage amount of the
특히, 가열 수단으로서, 히트 펌프 장치에 추가하여 보조 열원 장치를 구비하는 하이브리드식 급탕 장치의 경우에는, 탱크의 용량이 비교적 작은 것에서, 히트 펌프 장치의 발진 정지의 문제는 한층 현저해진다. 따라서, 본 실시 형태의 하이브리드식 급탕 장치가 초래하는 상기의 효과는 다대한 것으로 된다.In particular, in the case of a hybrid hot water supply device having a supplemental heat source device in addition to the heat pump device as the heating means, the problem of the start-up stop of the heat pump device becomes more remarkable since the tank capacity is relatively small. Therefore, the said effect brought about by the hybrid type hot water supply apparatus of this embodiment becomes large.
예를 들면, 상기 종래의 특허 문헌 1에 기재된 제어에서는 열교환기를 흐르는 수량의 측정이 필요하게 되기 때문에 유량 센서 등의 계측 장치, 또는 펌프 회전수로부터의 유량 추정이 필요하게 된다. 유량 센서 등은 장치의 비용 상승을 동반하고, 유량 추정에 대해서도 배관의 압력 손실을 고려하여 산출할 필요가 있어서, 유량 추정의 정밀도를 반드시 담보할 수 있다고는 할 수 없다. 그래서 본 실시 형태의 하이브리드식 급탕 장치에 따르면, 이와 같은 과제를 해소할 수 있는 것과 함께, 히트 펌프 장치의 발진 정지를 회피할 수 있는 것이다.For example, in the control described in the
또한, 제 1 제어 장치(100) 또는 제 2 제어 장치(200)는 열매체 목표 출구 온도와 검출된 방열용 열교환기(4)의 열매체 출구 온도의 차(ΔT)가 제 1 소정 시간 이상 계속하여 제 1 소정 온도(예를 들면, 5℃) 이상인 경우에는, 다시 보조 열원 장치(6)에 의한 열매체의 가열을 실시한다(단계 44). 또, 열매체 목표 출구 온도와 검출된 방열용 열교환기(4)의 열매체 출구 온도의 차(ΔT)가 제 2 소정 시간 이상 계속하여 제 1 소정 온도보다도 작은 값으로 설정된 제 2 소정 온도(예를 들면, 1℃) 미만인 경우에는, 보조 열원 장치(6)에 의한 열매체의 가열을 정지한다(단계 54).In addition, in the first control device 100 or the second control device 200, the difference? T between the heat medium target outlet temperature and the detected heat medium outlet temperature of the heat radiating
이 제어에 따르면, 검출된 열매체 출구 온도가 열매체 목표 온도에 대하여 어느 정도 낮아서 난방 기기(5)로의 열매체의 방열 열량이 부족해 있는 경우에는, 히트 펌프 유닛(1)의 가열 능력의 증가(예를 들면, 4. 5kW→6kW)에 추가하여 보조 열원 장치(6)의 가열에 의하여 공급 열량을 보완하기 때문에 난방 기기(5)에 주어야 할 필요 열량을 신속히 제공할 수 있다. 또, 검출된 열매체 출구 온도가 열매체 목표 온도에 대하여 제 2 소정 온도(예를 들면, 1℃) 미만의 범위에 접근한 경우에는, 히트 펌프 유닛(1)의 가열 가열 능력의 저감(예를 들면, 6kW→4. 5kW)에 추가하여 보조 열원 장치(6)의 가열을 정지하기 때문에 난방 기기(5)에 주는 열량을 급격히 저하시킬 수 있어서, 난방 기기(5)의 해당 필요 열량에 대한 부족 열량을 억제할 수 있는 제어를 실시할 수 있다.
According to this control, when the detected heat medium outlet temperature is somewhat low with respect to the heat medium target temperature and the heat radiation heat quantity of the heat medium to the
(다른 실시 형태)(Other Embodiments)
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기한 실시 형태에 전혀 제한되는 일 없이, 본 발명의 주요 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention can be variously modified and implemented in the range which does not deviate from the main meaning of this invention, without restricting at all to said embodiment.
또, 상기의 실시 형태에 있어서 하이브리드식 급탕 장치는 심야 시간대의 심야 전력을 이용한 비등 운전에 있어서, 과거의 사용 열량의 실적에 기초한 운전을 실시하는 경우, 제 1 제어 장치(100)에 기억되는 소정 기간(예를 들면, 1주일)의 운전 실적은 장치의 공장 출하 시에 있어서 소정의 운전 정보(모델 운전 정보)를 미리 기억해 두고, 이 초기값을 급탕 장치의 사용 실적이 추가될 때마다 갱신해 감으로써 사용자의 사용 실태에 적합하게 해 가는 것이어도 좋다.In addition, in the above-described embodiment, the hybrid type hot water supply device is a predetermined memory stored in the first control device 100 when performing the operation based on the results of past use calories in the boiling operation using the late night power in the late night time zone. The driving performance of the period (for example, one week) is stored in advance at the time of factory shipment of the predetermined driving information (model driving information), and this initial value is updated whenever the usage history of the hot water supply device is added. It may be adapted to the use situation of a user by going around.
또, 히트 펌프 유닛(1)의 히트 펌프 사이클을 흐르는 작동 냉매는 이산화탄소에 한정되는 것은 아니고, 프론 등의 다른 냉매이어도 좋다.The working refrigerant flowing through the heat pump cycle of the
Claims (2)
상기 탱크 내의 축열용 유체를 가열하는 가열 능력이 복수단의 레벨로 조정되는 히트 펌프 장치(1)와,
상기 방열 장치에 공급되는 열매체와 상기 탱크 내의 축열용 유체를 열교환하여 상기 열매체를 가열하는 방열용 열교환기(4)와,
상기 방열용 열교환기에서 가열된 후의 열매체의 열매체 출구 온도를 검출하는 열매체 출구 온도 검출 수단(32)과,
상기 방열용 열교환기를 유출한 후, 상기 방열 장치에 유입하기 전의 열매체를 가열하는 보조 열원 장치(6)와,
상기 히트 펌프 장치의 상기 가열 능력을 제어하는 것과 함께, 상기 방열용 열교환기에서의 열교환에 의한 가열 운전을 제어하는 제어 장치(100)를 구비하고,
상기 제어 장치는,
상기 방열용 열교환기의 열매체 목표 출구 온도와 상기 검출된 상기 방열용 열교환기의 열매체 출구 온도의 차가 미리 정한 제 1 소정 시간 이상 계속하여 미리 정한 제 1 소정 온도 이상인 경우에는, 상기 히트 펌프 장치의 가열 능력을 보다 상단의 능력값으로 올리고,
상기 방열용 열교환기의 열매체 목표 출구 온도와 상기 검출된 상기 방열용 열교환기의 열매체 출구 온도의 차가 미리 정한 제 2 소정 시간 이상 계속하여 상기 제 1 소정 온도보다도 작은 값으로 설정된 제 2 소정 온도 미만인 경우에는, 상기 히트 펌프 장치의 가열 능력을 보다 하단의 능력값으로 내리는
하이브리드식 급탕 장치.
A tank (3) for storing the heat storage fluid used for the hot water supply and the heat dissipation in the heat dissipation device (5),
A heat pump device (1) in which a heating capacity for heating the heat storage fluid in the tank is adjusted to a plurality of levels;
A heat dissipation heat exchanger (4) for heating the heat medium by heat-exchanging the heat medium supplied to the heat dissipation device and the heat storage fluid in the tank;
Heat medium outlet temperature detection means (32) for detecting the heat medium outlet temperature of the heat medium after being heated by said heat radiating heat exchanger;
An auxiliary heat source device 6 for heating the heat medium before flowing into the heat dissipating device after the heat dissipating heat exchanger flows out;
It is provided with the control apparatus 100 which controls the heating operation by the heat exchange in the said heat exchanger, while controlling the said heating capability of the said heat pump apparatus,
The control device includes:
When the difference between the heat medium target outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger and the detected heat medium heat outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger is equal to or greater than the first predetermined time which continues for more than a first predetermined time, the heating of the heat pump apparatus is performed. Raises the ability to the upper level,
The difference between the heat medium target outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger and the detected heat medium heat outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger is less than the second predetermined temperature set to a value smaller than the first predetermined temperature for more than a second predetermined time. To lower the heating capacity of the heat pump apparatus to the lower capacity value
Hybrid hot water supply device.
상기 제어 장치(100, 200)는,
상기 방열용 열교환기의 열매체 목표 출구 온도와 상기 검출된 상기 방열용 열교환기의 열매체 출구 온도의 차가 미리 정한 제 1 소정 시간 이상 계속하여 미리 정한 제 1 소정 온도 이상인 경우에는, 상기 보조 열원 장치에 의한 상기 열매체의 가열을 실시하고,
상기 방열용 열교환기의 열매체 목표 출구 온도와 상기 검출된 상기 방열용 열교환기의 열매체 출구 온도의 차가 미리 정한 제 2 소정 시간 이상 계속하여 상기 제 1 소정 온도보다도 작은 값으로 설정된 제 2 소정 온도 미만인 경우에는, 상기 보조 열원 장치에 의한 상기 열매체의 가열을 정지하는
하이브리드식 급탕 장치.The method of claim 1,
The control device (100, 200),
If the difference between the heat medium target outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger and the detected heat medium heat outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger is equal to or greater than the first predetermined temperature continuously for more than a first predetermined time, it is determined by the auxiliary heat source device. Heating of the heat medium,
The difference between the heat medium target outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger and the detected heat medium heat outlet temperature of the heat dissipation heat exchanger is less than the second predetermined temperature set to a value smaller than the first predetermined temperature for more than a second predetermined time. To stop heating of the heat medium by the auxiliary heat source device.
Hybrid hot water supply device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120107014A KR101343445B1 (en) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | Hybrid hot-water supply apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120107014A KR101343445B1 (en) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | Hybrid hot-water supply apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101343445B1 true KR101343445B1 (en) | 2013-12-19 |
Family
ID=49988754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120107014A KR101343445B1 (en) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | Hybrid hot-water supply apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101343445B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114484886A (en) * | 2022-02-18 | 2022-05-13 | 广州迪森家居环境技术有限公司 | Zero-cold-water control method with preheating overtemperature protection and control device thereof |
US20240044515A1 (en) * | 2021-01-22 | 2024-02-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Storage water heater |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007051830A (en) | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Corona Corp | Heat storage type hot water supply apparatus |
JP2011027298A (en) | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Corona Corp | Hot water storage type hot water supply heating device |
-
2012
- 2012-09-26 KR KR1020120107014A patent/KR101343445B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007051830A (en) | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Corona Corp | Heat storage type hot water supply apparatus |
JP2011027298A (en) | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Corona Corp | Hot water storage type hot water supply heating device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20240044515A1 (en) * | 2021-01-22 | 2024-02-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Storage water heater |
CN114484886A (en) * | 2022-02-18 | 2022-05-13 | 广州迪森家居环境技术有限公司 | Zero-cold-water control method with preheating overtemperature protection and control device thereof |
CN114484886B (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-08 | 广州迪森家居环境技术有限公司 | Zero cold water control method with preheating overtemperature protection and control device thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100859245B1 (en) | Heat pump hot water supply floor heating apparatus | |
JP5206106B2 (en) | Water heater | |
JP5277714B2 (en) | Water heater | |
JP5200842B2 (en) | Water heater | |
JP4893070B2 (en) | Return hot water recovery method and hot water supply system | |
JP4485406B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP5305714B2 (en) | Hot water heating system | |
JP5109300B2 (en) | Hot water storage hot water heater | |
JP5605296B2 (en) | Hybrid water heater | |
JP4407643B2 (en) | Hot water storage water heater | |
KR20150092160A (en) | Heat pump heat supply system | |
JP5482724B2 (en) | Hybrid water heater | |
KR20130099893A (en) | Heat pump heat source system | |
KR101343445B1 (en) | Hybrid hot-water supply apparatus | |
JP6628643B2 (en) | Hot water supply system | |
JP4158694B2 (en) | Hot water storage type heat pump water heater | |
KR101343438B1 (en) | Hybrid hot-water supply apparatus | |
JP4207867B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP5979042B2 (en) | Water heater | |
JP6174482B2 (en) | Hot water storage type heat pump water heater | |
JP3869426B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP2012042071A (en) | Hot-water supply apparatus | |
JP2009186070A (en) | Storage type hot-water supply device | |
JP2008008563A (en) | Storage type hot-water supply method and storage type hot-water supply device | |
JP4155140B2 (en) | Hot water storage water heater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161205 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171201 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |