KR20150081947A

KR20150081947A - 급탕 난방장치

Info

Publication number: KR20150081947A
Application number: KR1020140001968A
Authority: KR
Inventors: 세이미츠 하타; 마코토 혼타; 히로카즈 다나카
Original assignee: 린나이코리아 주식회사; 린나이가부시기가이샤
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2014-01-07
Publication date: 2015-07-15

Abstract

(과제) 히트펌프의 운전에 적합하지 않을 정도로 외기온이 저온으로 되어도, 적절하게 배관류의 동결을 억제할 수 있는 급탕 난방시스템을 제공한다.
(해결수단) 급탕 난방시스템(2)은 히트펌프(50)와, 탱크(10)와, 탱크수 순환로(20)와, 난방용수 순환로(71)와, 버너가열장치(82)와, 난방기(76)와, 3유체 열교환기(58)와, 외기온 센서(40)를 구비한다. 3유체 열교환기(58)는 히트펌프(50)의 열매체 순환로(52)와 탱크수 순환로(20)의 사이, 및 열매체 순환로(52)와 난방용수 순환로(71)의 사이에서 열교환을 실행한다. 외기온이 소정의 임계값보다 낮은 경우에, 히트펌프(50)를 작동시키지 않고 버너가열장치(82)를 작동시켜 난방용수 순환로(71) 내의 물을 순환시키고, 탱크수 순환로(20) 내의 물을 순환시키는 제 1 동결방지운전을 실행한다.

Description

급탕 난방시스템{HOT WATER SUPPLY HEATING SYSTEM}

본 명세서에서 개시하는 기술은 급탕 난방시스템에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 냉매를 순환시키는 배관을 구비하는 히트펌프와, 온수를 저류하는 저탕 탱크와, 저탕 탱크 내의 물을 도입하고, 도입한 물을 저탕 탱크로 되돌리는 가열순환계통과, 냉매와의 열교환에 의해서 가열순환계통 내의 물을 가열하는 수냉매 열교환기와, 외기온을 검지하는 외기온 검지센서를 구비하는 히트펌프식 급탕기가 개시되어 있다. 특허문헌 1의 히트펌프식 급탕기는 외기온 검지센서가 소정의 동결 위험 온도를 검지하면, 히트펌프를 작동시키고, 또한, 가열순환계통 내의 물을 순환시키는 동결방지운전을 실행한다. 상기 동결방지운전에 의해서 가열순환계통 내로 고온의 탕수(湯水)가 순환되고, 가열순환계통의 동결이 억제된다.

특허문헌 1: 일본국 특개2009-156495호 공보

히트펌프는 외기와 냉매의 사이에서 열교환을 실행하고, 외기로부터 열을 흡수한다. 그로 인해, 외기온이 낮아지면, 냉매와 외기온의 온도차가 작아지고, 히트펌프가 외기로부터 효율적으로 흡열할 수 없는 사태가 발생할 수 있다. 그와 같은 경우, 특허문헌 1의 히트펌프식 급탕기에서는, 히트펌프가 열원으로서 효과적으로 작동하지 않게 된다. 그로 인해, 동결방지운전을 실행했다고 해도, 가열순환계통 내로 고온의 탕수를 순환시키지 못하여 가열순환계통의 동결을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.

본 명세서에서는, 히트펌프의 운전에 적합하지 않을 정도로 외기온이 저온으로 되어도, 적절하게 배관류의 동결을 억제할 수 있는 급탕 난방시스템을 개시한다.

본 명세서가 개시하는 급탕 난방시스템은 히트펌프와, 탱크와, 탱크수 순환로와, 제 2 열매체 순환로와, 가열장치와, 난방기와, 3유체 열교환기와, 외기온 센서를 구비한다. 히트펌프는, 제 1 열매체를 순환시키는 제 1 열매체 순환로를 구비한다. 탱크는, 온수이용개소에 공급하는 물을 저류한다. 탱크수 순환로는, 탱크 내의 물을 도입하고, 도입한 물을 탱크로 되돌린다. 제 2 열매체 순환로는, 제 2 열매체를 순환시킨다. 가열장치는, 가스를 소비하여 발생시킨 열에 의해서 제 2 열매체를 가열한다. 난방기는, 제 2 열매체의 열을 이용하여 난방한다. 3유체 열교환기는, 제 1 열매체 순환로와 탱크수 순환로의 사이, 및 제 1 열매체 순환로와 제 2 열매체 순환로의 사이에서 열교환을 실행한다. 외기온 센서는, 외기온을 계측한다. 외기온 센서가 계측하는 외기온이 제 1 소정 온도보다 낮은 경우에, 히트펌프를 작동시키지 않고 가열장치를 작동시켜 제 2 열매체 순환로 내의 제 2 열매체를 순환시키고, 탱크수 순환로 내의 물을 순환시키는 제 1 동결방지운전을 실행한다.

여기서, 제 1 소정 온도는 예를 들면, 외기온이 그 온도를 하회하면, 히트펌프가 외기로부터 효율적으로 흡열할 수 없게 될 가능성이 높아지는 온도이다.

상기한 바와 같이, 제 1 소정 온도는 예를 들면, 외기온이 그 온도를 하회하면, 히트펌프가 외기로부터 효율적으로 흡열할 수 없게 될 가능성이 높아지는 온도이다. 상기의 급탕 난방시스템에서는, 외기온 센서가 계측하는 외기온이 제 1 소정 온도보다 낮은 경우에, 히트펌프를 작동시키지 않고 가열장치를 작동시켜서 제 1 동결방지운전을 실행한다. 이에 따라, 제 2 열매체 순환로 내의 제 2 열매체가 가열장치에 의해서 가열된다. 3유체 열교환기에서는, 제 2 열매체 순환로 내의 제 2 열매체와 제 1 열매체 순환로 내의 제 1 열매체의 사이에서 열교환이 실행되고, 제 2 열매체의 열에 의해서 제 1 열매체가 가열된다. 또한, 제 1 열매체 순환로 내의 제 1 열매체와 탱크수 순환로 내의 물의 사이에서 열교환이 실행되고, 제 1 열매체의 열에 의해서 물이 가열된다. 따라서, 제 1 동결방지운전의 결과, 제 2 열매체 순환로 내의 제 2 열매체, 제 1 열매체 순환로 내의 제 1 열매체 및 탱크수 순환로 내의 물의 온도가 상승한다. 그 결과, 외기온 센서가 계측하는 외기온이 제 1 소정 온도보다 낮은 경우에 있어서, 히트펌프를 작동시키지 않아도 탱크수 순환로, 제 1 열매체 순환로, 제 2 열매체 순환로 등의 배관류의 동결을 억제할 수 있다. 따라서, 상기의 급탕 난방시스템은 히트펌프의 운전에 적합하지 않을 정도로 외기온이 저온이 되어도 적절하게 배관류의 동결을 억제할 수 있다.

도 1은 축열운전시 및 급탕운전시의 급탕 난방시스템의 동작을 모식적으로 나타내는 도면.
도 2는 난방운전시의 급탕 난방시스템의 동작을 모식적으로 나타내는 도면.
도 3은 탱크수 순환로 동결방지운전을 나타내는 흐름도.
도 4는 난방용수 순환로 동결방지운전을 나타내는 흐름도.
도 5는 서미스터(98)의 검출온도(TW)에 대한 운전시간과 공급온도의 설정값을 나타내는 표.
도 6은 외기온(T)에 대한 인터벌(interval) 시간의 설정값을 나타내는 표.
도 7은 제 1 동결방지운전시의 급탕 난방시스템의 동작을 모식적으로 나타내는 도면.
도 8은 제 2 동결방지운전시의 급탕 난방시스템의 동작을 모식적으로 나타내는 도면.

이하에 설명하는 실시예의 주요한 특징을 열기(列記)하여 둔다. 또한, 이하에 기재하는 기술 요소는, 각각 독립된 기술 요소이며, 단독으로 혹은 각종의 조합에 의해서 기술적 유용성을 발휘하는 것이며, 출원시 청구항 기재의 조합에 한정되는 것은 아니다.

(특징 1)

외기온 센서가 계측하는 외기온이 제 1 소정 온도 이상이며, 또한, 제 2 소정 온도보다 낮은 경우에, 히트펌프 및 가열장치 중 적어도 히트펌프를 작동시켜 제 2 열매체 순환로 내의 제 2 열매체를 순환시키고, 탱크수 순환로 내의 물을 순환시키는 제 2 동결방지운전을 실행하는 것이 바람직하다.

제 2 소정 온도는 예를 들면, 외기온이 그 온도를 하회하면, 탱크수 순환로 내의 물이 동결될 우려가 있는 온도이다. 제 2 소정 온도는 제 1 소정 온도보다 높은 온도이다.

외기온이, 제 1 소정 온도 이상이며, 또한, 제 2 소정 온도보다 낮은 경우, 히트펌프는 외기로부터 효율적으로 흡열할 수 있다. 상기의 구성에 따르면, 외기온 센서가 계측하는 외기온이 제 1 소정 온도 이상이며, 또한, 제 2 소정 온도보다 낮은 경우(즉, 히트펌프가 외기로부터 효율적으로 흡열할 수 있는 외기온인 경우)에, 히트펌프 및 가열장치 중 적어도 히트펌프를 작동시켜서 제 2 동결방지운전을 실행한다. 히트펌프를 열원으로서 이용할 수 있기 때문에, 배관류의 동결을 효과적으로 억제할 수 있다. 또, 가열장치만을 열원으로 할 경우와 비교해서 에너지효율도 좋다. 따라서, 상기의 급탕 난방시스템은, 적절하게 배관류의 동결을 억제할 수 있다.

(실시예)

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 관련되는 급탕 난방시스템(2)은 급탕계통(104)과, 히트펌프계통(106)과, 난방계통(108)과, 외기온 센서(40)와, 제어장치(100)를 구비하고 있다.

히트펌프계통(106)은 히트펌프(50)와, 3유체 열교환기(58)를 구비한다. 히트펌프(50)는 열매체(예를 들면, HFC냉매(R410A), 또는, CO₂냉매)를 순환시키기 위한 열매체 순환로(52)와, 열교환기(증발기, 54)와, 팬(56)과, 압축기(62)와, 팽창밸브 (60)를 구비하고 있다. 열매체 순환로(52)는 3유체 열교환기(58) 내를 통과하고 있다. 또, 열교환기(54)와, 압축기(62)와, 팽창밸브(60)는 열매체 순환로(52) 내에 설치되어 있다.

열교환기(54)는 팬(56)에 의해서 송풍된 외기와 열매체 순환로(52) 내의 열매체의 사이에서 열교환시킴으로써, 열매체를 가열한다. 압축기(62)는 열매체 순환로(52) 내의 열매체를 압축하여 3유체 열교환기(58)측으로 송출한다. 이에 따라, 열매체 순환로(52) 내의 열매체는 열교환기(54), 압축기(62), 3유체 열교환기(58), 팽창밸브(60)의 순서로 순환한다.

3유체 열교환기(58)의 열매체 순환로(52)에는 압축기(62)로부터 송출된 고온 고압의 기체 상태의 열매체가 공급된다. 3유체 열교환기(58)는 열매체 순환로(52) 내의 열매체와 후술의 탱크수 순환로(20) 내의 물의 사이에서 열교환을 실행할 수 있다. 또한, 3유체 열교환기(58)는 열매체 순환로(52) 내의 열매체와 후술의 열회수로(88) 내의 물의 사이에서 열교환을 실행할 수 있다. 즉, 3유체 열교환기(58)는 탱크수 순환로(20) 내의 물을 가열하는 제 1 열교환기 및 열회수로(88) 내의 물을 가열하는 제 2 열교환기로서 기능한다. 열매체는 열교환의 결과, 열을 빼앗겨 응축된다. 이에 따라, 열매체는 비교적 저온이며 고압의 액체 상태가 된다.

팽창밸브(60)에는, 3유체 열교환기(58)를 통과한 후의 비교적 저온이며 고압의 액체 상태의 열매체가 공급된다. 열매체는 팽창밸브(60)를 통과함으로써 감압되고, 저온 저압의 액체 상태가 된다. 팽창밸브(60)를 통과한 열매체는 상기한 바와 같이, 열교환기(54)에 공급된다.

급탕계통(104)은 탱크(10)와, 탱크수 순환로(20)와, 수돗물 도입로(24)와, 공급로(36)와, 버너가열장치(81)를 구비한다.

탱크(10)는 히트펌프(50)에 의해서 가열된 온수를 저장한다. 탱크(10)는 밀폐형이며, 단열재에 의해서 외측이 덮여져 있다. 탱크(10) 내에는 만수까지 물이 저류되어 있다. 탱크(10)에는 서미스터(12, 14, 16, 18)가 탱크(10)의 높이 방향으로 대략 균등 간격으로 장착되어 있다. 각 서미스터(12, 14, 16, 18)는 그 장착 위치의 물의 온도를 측정한다.

탱크수 순환로(20)는 상류단이 탱크(10)의 하부에 접속되어 있으며, 하류단이 탱크(10)의 상부에 접속되어 있다. 탱크수 순환로(20)에는 순환펌프(22)가 개장 (介裝, 부재 사이에 설치하는 것)되어 있다. 순환펌프(22)는 탱크수 순환로(20) 내의 물을 상류측에서 하류측으로 송출한다. 또, 상기한 바와 같이, 탱크수 순환로 (20)는 3유체 열교환기(58)를 통과하고 있다. 그로 인해, 히트펌프(50)를 작동시키면, 탱크수 순환로(20) 내의 물이 3유체 열교환기(58)에서 가열된다. 따라서, 순환펌프(22)로 히트펌프(50)를 작동시키면, 탱크(10)의 하부의 물이 3유체 열교환기 (58)로 보내져 가열되고, 가열된 물이 탱크(10)의 상부로 되돌려진다. 탱크수 순환로(20)는 탱크(10)에 축열하기 위한 수로이다.

수돗물 도입로(24)는 상류단이 수돗물 공급원(32)에 접속되어 있다. 수돗물 도입로(24)의 하류측은 제 1 도입로(24a)와 제 2 도입로(24b)로 분기하고 있다. 제 1 도입로(24a)의 하류단은 탱크(10)의 하부에 접속되어 있다. 제 2 도입로(24b)의 하류단은 공급로(36)의 도중에 접속되어 있다. 제 1 도입로(24a)에는 역지밸브(26)가 개장되어 있다. 제 2 도입로(24b)에는 역지밸브(28)와 유량조정밸브(30)가 개장 되어 있다. 유량조정밸브(30)는 제 2 도입로(24b) 내를 흐르는 수돗물의 유량을 조정한다.

공급로(36)는 상류단이 탱크(10)의 상부에 접속되어 있다. 상기한 바와 같이, 공급로(36)의 도중에는 수돗물 도입로(24)의 제 2 도입로(24b)가 접속되어 있다. 제 2 도입로(24b)와의 접속부보다 상류측의 공급로(36)에는 유량조정밸브(34)가 개장되어 있다. 유량조정밸브(34)는 공급로(36) 내를 흐르는 물의 유량을 조정한다. 제 2 도입로(24b)와의 접속부보다 하류측의 공급로(36)에는 버너가열장치 (81)가 개장되어 있다. 버너가열장치(81)는 공급로(36) 내의 물을 가열한다. 공급로(36)의 하류단은 급탕전(38)에 접속되어 있다.

난방계통(108)은 시스턴(cistern, 70)과, 난방용수 순환로(71)와, 버너가열장치(82)와, 난방기(76)를 구비하고 있다. 난방용수 순환로(71)는 난방 왕로(72)와, 난방 귀로(84)와, 조정밸브(90)와, 열회수로(88)와, 바이패스로(94)와, 순환유로(96)를 구비하고 있다. 난방용수 순환로(71)는 시스턴(70) 내의 물을 순환시키기 위한 수로이다. 난방용수 순환로(71) 내의 물은 버너가열장치(82), 3유체 열교환기 (58)에 의해서 가열된다.

시스턴(70)은, 상부가 개방되어 있는 용기이며, 내부에 물을 저류하고 있다. 시스턴(70)에는 순환유로(96)의 하류단과, 난방 왕로(72)의 상류단이 접속되어 있다. 시스턴(70) 내에는 순환유로(96)로부터 물이 유입된다. 시스턴(70) 내의 물은 난방 왕로(72)로 도입된다.

난방 왕로(72)는 상류단이 시스턴(70)에 접속되고, 하류단이 난방기(76)의 공급구에 접속되어 있다. 난방 왕로(72)에는 순환펌프(74)가 개장되어 있다. 순환펌프(74)는 난방 왕로(72) 내의 물을 하류측으로 송출한다. 난방기(76)보다 상류측의 난방 왕로(72)에는 버너가열장치(82)가 개장되어 있다. 버너가열장치(82)는 난방 왕로(72) 내의 물을 가열한다. 버너가열장치(82)가 작동하는 상태는 도 2에 도시하고 있다. 버너가열장치(82)는 히트펌프(50)보다도 난방용수 순환로(71) 내를 순환하는 물을 가열하는 능력이 높다. 환언하면, 버너가열장치(82)는 히트펌프(50)보다도 단위시간 당의 가열량이 많다. 버너가열장치(82)에 의해 가열된 물은 난방기(76)로 공급된다. 또, 난방 왕로(72) 중, 버너가열장치(82)의 하류측이며, 난방기(76)의 상류측에는 서미스터(86)가 개장되어 있다. 서미스터(86)는 버너가열장치 (82)를 통과한 후의 난방 왕로(72) 내의 물의 온도를 측정한다.

난방기(76)는 난방 왕로(72)로부터 공급되는 물의 열을 이용하여 거실을 난방한다. 난방 왕로(72)로부터 공급되는 물은 난방에 이용되면, 열을 빼앗겨 비교적 저온의 물이 된다. 난방에 이용된 후의 비교적 저온의 물은 난방 귀로(84)로 도입된다.

난방 귀로(84)는 상류단이 난방기(76)의 리턴구(return port)에 접속되고, 하류단이 바이패스로(94)의 상류단 및 열회수로(88)의 상류단에 접속되어 있다.

열회수로(88)는 상류단이 바이패스로(94)의 상류단 및 난방 귀로(84)의 하류단에 접속되고, 하류단이 바이패스로(94)의 하류단 및 순환유로(96)의 상류단에 접속되어 있다. 열회수로(88)는 3유체 열교환기(58)를 통과하고 있다. 그로 인해, 히트펌프(50)를 작동시키면, 열회수로(88) 내의 물이 3유체 열교환기(58)에 의해 가열된다.

바이패스로(94)는 상류단이 난방 귀로(84)의 하류단 및 열회수로(88)의 상류단에 접속되고, 하류단이 열회수로(88)의 하류단 및 순환유로(96)의 상류단에 접속되어 있다. 즉, 바이패스로(94)는 3유체 열교환기(58)의 상류측과 하류측을 바이패스한다.

조정밸브(90)는 난방 귀로(84)의 하류단과, 열회수로(88)의 상류단과, 바이패스로(94)의 상류단의 접속 부분에 장착되어 있다. 조정밸브(90)는 그 개방도를 변화시킴으로써, 열회수로(88)를 통과하는 물의 유량{3유체 열교환기(58)를 통과하는 물의 유량}과 바이패스로(94)를 통과하는 물의 유량의 비율을 변화시킬 수 있다. 조정밸브(90)에는 예를 들면 3방향 밸브가 이용된다.

순환유로(96)는 상류단이 열회수로(88)의 하류단 및 바이패스로(94)의 하류단에 접속되고, 하류단이 시스턴(70)에 접속되어 있다. 순환유로(96)에는 서미스터 (98)가 개장되어 있다. 서미스터(98)는 순환유로(96) 내의 물의 온도를 측정한다.

외기온 센서(40)는 급탕계통(104)의 탱크(10) 부근에 구비되어 있으며, 외기온을 측정하는 것이 가능하다.

제어장치(100)는 급탕계통(104), 히트펌프계통(106), 난방계통(108) 및 외기온 센서(40)와 전기적으로 접속되어 있으며, 각 구성요소의 동작을 제어한다.

(급탕 난방시스템의 동작)

다음에, 본 실시예의 급탕 난방시스템(2)의 동작에 대해서 설명한다. 급탕 난방시스템(2)은 축열운전, 급탕운전, 난방운전 및 동결방지운전을 실행할 수 있다. 이하, 각 운전에 대해서 설명한다.

(축열운전)

축열운전은 히트펌프(50)에 의해 생성한 열에 의해 탱크(10) 내의 물을 가열하는 운전이다. 도 1중의 실선 화살표는 축열운전중에 있어서의 히트펌프(50)의 열매체의 흐름 및 탱크(10)의 물의 흐름을 나타내고 있다. 제어장치(100)에 의해서 축열운전의 실행이 지시되면, 히트펌프(50)가 작동함과 동시에, 순환펌프(22)가 회전한다. 이때, 히트펌프(50)에서는 압축기(62)가 작동한다.

히트펌프(50)가 작동함으로써, 열매체 순환로(52) 내의 열매체는 열교환기 (54), 압축기(62), 3유체 열교환기(58), 팽창밸브(60)의 순서로 순환한다. 상기의 경우, 3유체 열교환기(58)를 통과하는 열매체 순환로(52) 내의 열매체는 고온 고압의 기체 상태이다. 또, 순환펌프(22)가 회전하면, 탱크수 순환로(20) 내를 탱크 (10) 내의 물이 순환한다. 즉, 탱크(10)의 하부에 존재하는 물이 탱크수 순환로 (20) 내로 도입되고, 도입된 물이 3유체 열교환기(58)를 통과할 때에 열매체 순환로(52) 내의 열매체의 열에 의해서 가열되며, 가열된 물이 탱크(10)의 상부로 되돌려진다. 이에 따라, 탱크(10)에 고온의 물이 저장된다. 탱크(10)의 상부에는 고온의 물의 층이 형성되고, 하부에는 저온의 물의 층이 형성된다.

(급탕운전)

급탕운전은 탱크(10) 내의 물을 급탕전(38)에 공급하는 운전이다. 도 1중의 파선 화살표는 급탕운전중에 있어서의 탱크(10)의 물의 흐름을 나타내고 있다. 급탕운전은 상기의 축열운전중에도 실행할 수 있다. 급탕전(38)이 열리면, 제어장치 (100)는 유량조정밸브(34)를 연다. 그러면, 수돗물 공급원(32)으로부터의 수압에 의해서 수돗물 도입로[24, {제 1 도입로(24a)}]로부터 탱크(10)의 하부로 수돗물이 유입된다. 동시에, 탱크(10) 상부의 온수가 공급로(36)를 통하여 급탕전(38)에 공급된다.

제어장치(100)는 탱크(10)에서 공급로(36)로 공급되는 물의 온도{즉, 서미스터(12)의 검출온도}가 급탕 설정온도보다 높은 경우에는, 유량조정밸브(30)를 열어 서 제 2 도입로(24b)에서 공급로(36)로 수돗물을 도입한다. 따라서, 탱크(10)로부터 공급된 물과 제 2 도입로(24b)로부터 공급된 수돗물이 공급로(36) 내에서 혼합된다. 제어장치(100)는 급탕전(38)에 공급되는 물의 온도가 급탕 설정온도와 일치되도록 유량조정밸브(30)의 개방도를 조정한다. 한편, 제어장치(100)는 탱크(10)에서 공급로(36)로 공급되는 물의 온도가 급탕 설정온도보다 낮은 경우에는, 버너가열장치(81)를 작동시킨다. 따라서, 공급로(36)를 통과하는 물이 버너가열장치(81)에 의해서 가열된다. 제어장치(100)는 급탕전(38)에 공급되는 물의 온도가 급탕 설정온도와 일치되도록 버너가열장치(81)의 출력을 제어한다.

(난방운전)

난방운전은 난방기(76)를 작동시켜서 거실을 난방하는 운전이다. 도 2는 난방운전중의 각 구성요소의 동작의 일례를 나타낸다. 도 2중의 실선 화살표는 히트펌프(50)의 열매체의 흐름 및 난방용수 순환로(71) 내의 물의 흐름을 나타내고 있다.

사용자에 의해서 난방운전의 실행이 지시되면, 제어장치(100)는 순환펌프 (74)를 작동시킨다. 이에 따라, 시스턴(70) 내의 물이 난방 왕로(72), 난방기(76), 난방 귀로(84), 열회수로(88) 및 순환유로(96)를 상기의 순서로 통과하여 시스턴 (70)으로 되돌아가도록 순환한다. 또한, 난방운전이 개시된 직후에서는 조정밸브 (90)는 난방용수 순환로(71) 내의 물의 전부가 3유체 열교환기(58)를 통과하도록 개방도가 조정되어 있다.

또한, 제어장치(100)는 순환펌프(74)와 동시에 버너가열장치(82)와 히트펌프 (50)를 작동시킨다. 이에 따라, 상기 경로를 순환하는 물은 난방 왕로(72)를 통과할 때에 버너가열장치(82)에 의해서 가열됨과 동시에, 열회수로(88)를 통과할 때에 3유체 열교환기(58) 내에서 열매체 순환로(52) 내의 열매체의 열에 의해서 가열된다. 상기의 결과, 난방기(76)에는 버너가열장치(82)와 히트펌프(50)의 양방을 이용하여 가열된 물이 공급된다. 또한, 제어장치(100)는 난방기(76)를 작동시킨다. 난방기(76)는 공급된 물의 열을 이용하여 거실을 난방한다.

그 후, 난방용수 순환로(71) 내의 물의 온도가 높아지고, 히트펌프(50)에 의한 물의 가열 효율이 저하될 경우에는, 제어장치(100)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 열회수로(88)를 흐르는 물의 일부가 바이패스로(94)를 통과하여 순환유로(96)로 도입되도록 조정밸브(90)의 개방도를 조정한다. 이에 따라, 히트펌프(50)에 의해 가열되는 물의 유량이 줄어들기 때문에 난방용수 순환로(71) 내의 물의 온도상승을 억제할 수 있다.

그 후, 난방운전을 계속함으로써, 난방용수 순환로(71) 내의 물의 온도가 재차 높아지고, 히트펌프(50)에 의한 물의 가열 효율이 재차 저하될 경우에는, 제어장치(100)는 히트펌프(50)를 정지시킨다. 이에 따라, 난방용수 순환로(71) 내의 물은, 히트펌프(50)에 의해서 가열되지 않게 된다.

그 후, 난방운전을 계속함으로써, 난방용수 순환로(71) 내의 물의 온도가 충분히 높아진 경우(즉, 난방기(76)가 상승된 상태로 될 경우), 제어장치(100)는 버너가열장치(82)를 정지시킨다. 난방기(76)에는 충분히 가열된 난방용수 순환로(71) 내의 물의 열이 공급된다.

그 후, 난방운전을 계속함으로써, 난방용수 순환로(71) 내의 물의 온도가 저하된 경우, 제어장치(100)는 적절히 히트펌프(50)를 작동시켜서 난방용수 순환로 (71) 내의 물의 온도를 가열한다. 이에 따라, 히트펌프(50)를 열원으로서 안정 된 난방운전을 실행할 수 있다.

또한, 난방운전 개시시점에서 외기온 센서(40)의 검출온도{즉 외기온(T)}가 히트펌프(50)에 의해서 효율적으로 물을 가열할 수 없을 정도의 저온인 경우(예를 들면 외기온이 -10℃보다 낮은 경우), 제어장치(100)는 히트펌프(50)를 열원으로서 작동시키지 않고, 버너가열장치(82)만을 열원으로서 작동시켜서 난방운전을 실행할 수도 있다.

(동결방지운전)

동결방지운전은 외기온이 낮은 상황에 있어서, 탱크수 순환로(20), 난방용수 순환로(71), 열매체 순환로(52) 등의 배관류가 동결 파손되는 것을 방지하기 위한 운전이다. 제어장치(100)는 탱크수 순환로(20)의 동결 파손을 방지하기 위한 탱크수 순환로 동결방지운전(도 3 참조) 및 난방용수 순환로(71)의 동결 파손을 방지하기 위한 난방용수 순환로 동결방지운전(도 4 참조)을 동시에 실행한다. 도 3, 도 4는 각각, 탱크수 순환로 동결방지운전, 난방용수 순환로 동결방지운전을 나타내는 흐름도이다. 제어장치(100)가 탱크수 순환로 동결방지운전과 난방용수 순환로 동결방지운전을 실행하는 결과로서, 급탕 난방시스템(2) 전체에서 제 1 동결방지운전(도 7 참조)과 제 2 동결방지운전(도 8 참조)의 어느 것인가 하나가 실행되게 된다. 도 7은 제 1 동결방지운전시의 각 구성요소의 동작을 나타낸다. 도 8은 제 2 동결방지운전시의 각 구성요소의 동작을 나타낸다.

이하, 제어장치(100)가 실행하는 탱크수 순환로 동결방지운전과 난방용수 순환로 동결방지운전에 대해서 도 3, 도 4를 이용하여 순서대로 설명한다.

(탱크수 순환로 동결방지운전)

우선, 도 3을 참조하여 탱크수 순환로(20)의 동결을 방지하는 탱크수 순환로 동결방지운전에 대해서 설명한다. S10 및 S12에서는, 제어장치(100)는 외기온 센서 (40)가 검출하는 외기온(T)이 소정의 임계값(T1)보다 낮아지는 것 및 서미스터(21)의 검출온도{즉, 탱크수 순환로(20) 내의 물의 온도}가 소정의 임계값(T2)보다 낮아지는 것을 감시한다. 소정의 임계값(T1)은 외기온(T)이 그 온도를 하회하면, 탱크수 순환로 내의 물이 동결될 우려가 있는 기온이다. 소정의 임계값(T1)은 예를 들면, 5℃이다. 또, 소정의 임계값(T2)은 서미스터(21)의 검출온도{즉, 탱크수 순환로(20) 내의 물의 온도}가 그 온도를 하회하면, 탱크수 순환로(20) 내의 물이 동결될 우려가 있는 수온이다. 소정의 임계값(T2)은 예를 들면, 10℃이다. 제어장치 (100)는 외기온(T)이 임계값(T1)보다 낮고, 또한, 서미스터(21)의 검출온도가 임계값(T2)보다 낮은 경우에(S10에서 YES, 또한, S12에서 YES인 경우), S14로 진행한다.

S14에서는, 제어장치(100)는 순환펌프(22)를 작동시킨다. 이에 따라, 탱크 (10)의 하부의 물이 탱크수 순환로(20)로 도입되고, 3유체 열교환기(58)를 통과하여 탱크(10)의 상부로 되돌려진다.

다음에 S16에서는, 제어장치(100)는 제 1 순환시간이 경과되는 것을 감시한다. 제 1 순환시간은, 예를 들면 4분간이다. 제 1 순환시간이 경과되면, 제어장치 (100)는 S16에서 YES라고 판단하고, S18로 진행한다.

S18에서는, 제어장치(100)는 순환펌프(22)를 정지시킨다. 순환펌프(22)를 제 1 순환시간 동안 작동시킨 것에 의해, 탱크수 순환로(20) 내의 각 부의 물의 온도가 균일화된다.

다음에 S20에서는, 제어장치(100)는 서미스터(25)의 검출온도{즉, 3유체 열교환기(58)를 통과한 후의 탱크수 순환로(20) 내의 물의 온도}가 소정의 임계값 (T3)보다 낮은지 아닌지를 판단한다. 소정의 임계값(T3)은, 예를 들면 13℃이다. 예를 들면, 탱크수 순환로 동결방지운전이 개시된 시점에서, 서미스터(21)의 검출온도{즉, 탱크수 순환로(20) 내의 물의 온도}가 소정의 임계값(T2)보다 낮은 경우라도, 탱크(10) 내에는 비교적 고온의 물이 저류되어 있는 경우가 있다. 상기의 경우, 상기의 S14∼S18에서, 순환펌프(22)를 제 1 순환시간 동안 작동시키면, 탱크 (10) 내의 비교적 고온의 물이 탱크수 순환로(20) 내를 순환한다. 그 결과, S20의 시점에서, 서미스터(25)의 검출온도가 임계값(T3) 이상이 되는 경우가 있다. 서미스터(25)의 검출온도가 임계값(T3) 이상이 될 경우, 탱크수 순환로(20) 내의 물이 동결될 가능성은 적다. 따라서, 그 경우, 제어장치(100)는 S20에서 NO라고 판단하고, 탱크수 순환로 동결방지를 종료하며, 재차 S10 및 S12로 되돌아가서 감시를 실행한다.

한편, S20의 시점에서 서미스터(25)의 검출온도가 임계값(T3)보다 낮은 경우, 탱크수 순환로(20) 내의 물이 동결될 가능성이 있다. 따라서, 상기의 경우, 제어장치(100)는 S20에서 YES라고 판단하고, S24로 진행한다.

S24에서는, 제어장치(100)는 외기온 센서(40)가 검출하는 외기온(T)이 소정의 임계값(T4) 이상인지 아닌지 판단한다. 여기서, 소정의 임계값(T4)은 외기온(T)이 그 온도를 하회하면, 히트펌프(50)가 외기로부터 효율적으로 흡열할 수 없게 될 가능성이 높은 온도이다. 소정의 임계값(T4)은, 예를 들면 -10℃이다. 소정의 임계값(T4)은 소정의 임계값(T1)보다 낮은 온도이다. 외기온(T)이 임계값(T4) 이상인 경우, 제어장치(100)는 S24에서 YES라고 판단하고, S26으로 진행한다. 한편, 외기온이 임계값(T4)보다 낮은 경우, 제어장치(100)는 S24에서 NO라고 판단하고, S34로 진행한다.

S26에서는, 제어장치(100)는 순환펌프(22) 및 히트펌프(50)를 작동시킨다. 이에 따라, 탱크(10)의 하부의 물이 3유체 열교환기(58)로 보내져 가열되고, 가열된 물이 탱크(10)의 상부로 되돌려진다. 상기의 결과, 탱크수 순환로(20) 내의 물의 온도가 상승한다. S26에서 순환펌프(22) 및 히트펌프(50)를 작동시킴으로써, 나중에 설명하는 제 2 동결방지운전(도 8 참조)이 실현된다.

S26에서 순환펌프(22) 및 히트펌프(50)를 작동시키면, S28, S30에 있어서, 제어장치(100)는 외기온(T)이 소정의 임계값(T1) 이상이 되는 것, 또는, 서미스터 (21)의 검출온도가 소정의 임계값(T2) 이상이 되는 것을 감시한다. 외기온(T)이 임계값(T1) 이상이 될 경우, 제어장치(100)는 S28에서 YES라고 판단하고, S32로 진행한다. 또, 순환펌프(22) 및 히트펌프(50)를 작동시킨 결과, 서미스터(21)의 검출온도가 임계값(T2) 이상이 될 경우{즉, 탱크수 순환로(20) 내의 물의 온도가 임계값 (T2) 이상이 될 경우}, 제어장치(100)는 S30에서 YES라고 판단하고, S32로 진행한다.

S32에서는, 제어장치(100)는 순환펌프(22) 및 히트펌프(50)를 정지시킨다. S32를 끝내면, 제어장치(100)는 탱크수 순환로 동결방지운전을 종료한다. 상기의 경우, 제어장치(100)는 재차 S10 및 S12로 되돌아가서 감시를 실행한다.

한편, S34에서는, 외기온이 임계값(T4)보다 낮기 때문에, 제어장치(100)는 히트펌프(50)를 작동시키지 않고 순환펌프(22)만을 작동시킨다. 상기의 경우, 나중에 설명하는 바와 같이, 난방용수 순환로[71, {열회수로(88)}]내의 물이 열매체 순환로(52) 내의 열매체를 가열한다. 또, 가열된 열매체 순환로(52) 내의 열매체의 열에 의해서, 탱크수 순환로(20) 내의 물이 가열된다. 상기의 결과, 탱크수 순환로 (20) 내의 물의 온도가 조금씩 상승한다. S34에서 순환펌프(22)를 작동시킴으로써, 나중에 설명하는 제 1 동결방지운전(도 7 참조)이 실현된다.

S34에서 순환펌프(22)를 작동시키면, S36, S38에 있어서, 제어장치(100)는 외기온(T)이 소정의 임계값(T1) 이상이 되는 것, 또는, 서미스터(21)의 검출온도가 소정의 임계값(T2) 이상이 되는 것을 감시한다. 외기온(T)이 임계값(T1) 이상이 될 경우, 제어장치(100)는 S36에서 YES라고 판단하고, S40으로 진행한다. 또, 서미스터(21)의 검출온도가 임계값(T2) 이상이 될 경우, 제어장치(100)는 S38에서 YES라고 판단하고, S40으로 진행한다.

S40에서는, 제어장치(100)는 순환펌프(22)를 정지시킨다. S40을 끝내면, 제어장치(100)는 탱크수 순환로 동결방지운전을 종료한다. 상기의 경우, 제어장치 (100)는 재차, S10 및 S12로 되돌아가서 감시를 실행한다.

(난방용수 순환로 동결방지운전)

다음에, 도 4를 참조하여 난방용수 순환로(71)의 동결을 방지하는 난방용수 순환로 동결방지운전에 대해서 설명한다. S50에서는, 제어장치(100)는 외기온 센서 (40)가 검출하는 외기온(T)이 소정의 임계값(T1)보다 낮아지는 것을 감시한다. 제어장치(100)는 외기온(T)이 임계값(T1)보다 낮은 경우에, S50에서 YES라고 판단하고, S52로 진행한다.

S52에서는, 제어장치(100)는 순환펌프(74)를 작동시킨다. 이에 따라, 시스턴 (70) 내의 물이 난방 왕로(72), 난방기(76), 난방 귀로(84), 열회수로(88) 및 순환유로(96)를 상기의 순서로 통과하여 시스턴(70)으로 되돌아가도록 순환한다(도 7, 도 8 참조). 또한, 난방용수 순환로 동결방지운전에서는, 조정밸브(90)는 난방용수 순환로(71) 내의 물의 전부가 3유체 열교환기(58)를 통과하도록 개방도가 조정되어 있다(도 7, 도 8 참조).

다음에, S54에서는, 제어장치(100)는 제 2 순환시간이 경과되는 것을 감시한다. 제 2 순환시간은, 예를 들면 4분간이다. 제 2 순환시간이 경과되면, 제어장치 (100)는 S54에서 YES라고 판단하고, S56으로 진행한다.

S56에서는, 제어장치(100)는 순환펌프(74)를 정지시킨다. 순환펌프(74)를 제 2 순환시간 동안 작동시킨 것에 의해, 난방용수 순환로(71) 내의 각 부의 물의 온도가 균일화된다.

다음에, S58에서는, 제어장치(100)는 서미스터(98)의 검출온도[(TW){즉, 균일화된 후의 난방용수 순환로(71) 내의 물의 온도}]로부터 운전시간과 공급온도를 결정한다. 여기서, 운전시간이란, 순환펌프(74) 및 버너가열장치(82)를 작동시키는 시간이다. 또, 공급온도란, 3유체 열교환기[(58){열회수로(88)]]에 공급되는 물의 온도이다. 즉, 공급온도란, 버너가열장치(82)에서 가열된 후의 난방 왕로(72) 내의 물의 온도{서미스터(86)의 검출온도}이다.

구체적으로는, S58에서는, 제어장치(100)는 서미스터(98)의 검출온도(TW)에 대응하여 미리 설정되어 있는 운전시간 및 공급온도를 결정한다(도 5 참조). 도 5는 서미스터(98)의 검출온도(TW)마다의 운전시간 및 공급시간의 설정값을 나타내는 표이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 온도(TW)가 20℃ 이상인 경우, 운전시간은 2분, 공급온도는 55℃로 설정되어 있다. 또, 온도(TW)가 15℃ 이상 20℃ 미만인 경우, 운전시간은 4분, 공급온도는 60℃로 설정되어 있다. 즉, 본 실시예에서는, 온도(TW)가 저온일수록 운전시간은 길고, 공급온도는 높아지도록 설정되어 있다. S58에서는, 제어장치(100)는 서미스터(98)의 검출온도(TW)에 대응하여 도 5에 따라서, 운전시간 및 공급온도를 결정한다.

다음에, S60에서는, 제어장치(100)는 순환펌프(74) 및 버너가열장치(82)를 작동시킨다. 이때, 버너가열장치(82)는 가열 후의 난방 왕로(72) 내의 물의 온도가 S58에서 결정된 공급온도가 되도록 가열량을 조정한다. 이에 따라, 난방용수 순환로(71) 내를 순환하는 물은 버너가열장치(82)에 의해서 가열된다. 상기의 결과, 난방용수 순환로(71) 내의 물의 온도는 상승한다. S60에서 순환펌프(74) 및 버너가열장치(82)를 작동시킴으로써, 나중에 설명하는 제 1 동결방지운전(도 7 참조) 및 제 2 동결방지운전(도 8)이 실현된다.

S60에서 순환펌프(74) 및 버너가열장치(82)를 작동시키면, S64에서, 제어장치(100)는 S58에서 결정된 운전시간이 경과되는 것을 감시한다. 운전시간이 경과되면, 제어장치(100)는 S64에서 YES라고 판단하고, S66으로 진행한다. S66에서는, 제어장치(100)는 순환펌프(74) 및 버너가열장치(82)를 정지시킨다.

다음에, S68에서는, 제어장치(100)는 외기온 센서(40)에 의해서 검출되는 외기온(T)에 대응하여 인터벌 시간을 결정한다. 인터벌 시간이란, 다음에 난방용수 순환로 동결방지운전을 개시할 때까지의 시간이다. 구체적으로는, S68에서는, 제어장치(100)는 외기온(T)에 대응하여 미리 설정되어 있는 인터벌 시간을 결정한다(도 6 참조). 도 6은 외기온(T)마다의 인터벌 시간의 설정값을 나타내는 표이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 외기온(T)이 3℃ 이상인 경우, 인터벌 시간은 60분으로 설정되어 있다. 또, 외기온(T)이 1℃ 이상 3℃ 미만인 경우, 인터벌 시간은 50분으로 설정되어 있다. 즉, 본 실시예에서는 외기온(T)이 저온일수록 인터벌 시간이 짧아지도록 설정되어 있다. S68에서는, 제어장치(100)는 외기온(T)에 대응하여 도 6에 따라서, 인터벌 시간을 결정한다.

다음에, S70에서는, 제어장치(100)는 S68에서 결정된 인터벌 시간이 경과되는 것을 감시한다. 인터벌 시간이 경과되면, 제어장치(100)는 S70에서 YES라고 판단하고, 난방용수 순환로 동결방지운전을 종료한다. 상기의 경우, 제어장치(100)는 S50으로 되돌아가서 감시를 실행한다.

이상, 제어장치(100)가 실행하는 탱크수 순환로 동결방지운전 및 난방용수 순환로 동결방지운전에 대해서 설명했다. 다음에, 제어장치(100)가 탱크수 순환로 동결방지운전 및 난방용수 순환로 동결방지운전을 실행하는 결과로서, 급탕 난방시스템(2) 전체에서 실현되는 제 1 동결방지운전(도 7 참조) 및 제 2 동결방지운전(도 8 참조)에 대해서 설명한다.

(제 1 동결방지운전)

상기한 바와 같이, 외기온(T)이 소정의 임계값{(T4)(예를 들면 -10℃)}보다 낮은 경우, 히트펌프(50)는 외기로부터 효율적으로 흡열할 수 없고, 운전에 적합하지 않다. 상기의 경우, 제어장치(100)는 도 3의 S24에서 NO라고 판단함과 동시에, 도 4의 S50에서 YES라고 판단한다. 상기의 결과, 도 7에 나타내는 바와 같이, 급탕 난방시스템(2)에서는 제 1 동결방지운전이 실현된다.

구체적으로는, 제어장치(100)는 히트펌프(50)를 작동시키지 않고, 순환펌프 (22)만을 작동시킨다(도 3의 S34). 이에 따라, 탱크수 순환로(20) 내의 물이 순환한다. 또한, 제어장치(100)는 순환펌프(74) 및 버너가열장치(82)를 작동시킨다(도 4의 S60). 이에 따라, 난방용수 순환로(71) 내의 물은 난방용수 순환로(71) 내를 순환함과 동시에, 버너가열장치(82)에 의해서 가열된다. 상기의 결과, 난방용수 순환로(71) 내의 물의 온도가 상승한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 제 1 동결방지운전에서는 히트펌프(50)는 작동하지 않지만, 3유체 열교환기(58)에서는 난방용수 순환로[(71){열회수로(88)}] 내의 물과 열매체 순환로(52) 내의 열매체의 사이에서 열교환이 실행된다. 즉, 열회수로(88) 내의 물의 열로 열매체 순환로(52) 내의 열매체가 가열된다. 또한, 3유체 열교환기(58)에서는 열매체 순환로(52) 내의 열매체와 탱크수 순환로(20) 내의 물의 사이에서 열교환이 실행된다. 즉, 열매체 순환로(52) 내의 열매체의 열로 탱크수 순환로(20) 내의 물이 가열된다. 그로 인해, 제 1 동결방지운전의 결과, 탱크수 순환로(20) 내의 물의 온도가 조금씩 상승한다. 따라서, 난방용수 순환로(71) 내의 물, 열매체 순환로(52) 내의 열매체 및 탱크수 순환로(20) 내의 물의 온도가 각각 상승한다.

그로 인해, 외기온이 소정의 임계값(T4)보다 낮은 경우에 있어서, 히트펌프 (50)를 작동시키지 않아도, 탱크수 순환로(20), 열매체 순환로(52), 난방용수 순환로(71) 등의 배관류의 동결을 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 급탕 난방시스템(2)은 외기온이 히트펌프(50)의 운전에 적합하지 않을 정도로 저온으로 되어도, 적절하게 배관류의 동결을 억제할 수 있다.

(제 2 동결방지운전)

상기한 바와 같이, 외기온(T)이 소정의 임계값{(T4)(예를 들면 -10℃)} 이상이지만, 소정의 임계값{(T1)(예를 들면 5℃)}보다 낮은 경우, 히트펌프(50)는 외기로부터 효율적으로 흡열할 수 있다. 상기의 경우, 제어장치(100)는 도 3의 S24에서 YES라고 판단함과 동시에, 도 4의 S50에서 YES라고 판단한다. 상기의 결과, 도 8에 나타내는 바와 같이, 급탕 난방시스템(2)에서는 제 2 동결방지운전이 실현된다.

구체적으로는, 제어장치(100)는 히트펌프(50) 및 순환펌프(22)를 작동시킨다 (도 3의 S26). 이에 따라, 탱크수 순환로(20) 내의 물은 탱크수 순환로(20) 내를 순환함과 동시에, 3유체 열교환기(58)에 의해 가열된다. 상기의 결과, 탱크수 순환로(20) 내의 물의 온도가 상승한다. 또, 제어장치(100)는 순환펌프(74) 및 버너가열장치(82)를 작동시킨다(도 5의 S60). 이에 따라, 난방용수 순환로(71) 내의 물은 난방용수 순환로(71) 내를 순환함과 동시에, 버너가열장치(82)에 의해서 가열된다. 상기의 결과, 난방용수 순환로(71) 내의 물의 온도가 상승한다.

상기한 바와 같이, 외기온(T)이 소정의 임계값(T4) 이상이며, 소정의 임계값 (T1)보다 낮은 경우, 버너가열장치(82)에 더불어서 히트펌프(50)를 열원으로서 이용할 수 있기 때문에, 배관류의 동결을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 급탕 난방시스템(2)은 외기온이 배관류가 동결 파손될 우려가 있는 온도인 경우에 있어서, 적절하게 배관류의 동결을 억제할 수 있다.

이상, 본 실시예의 급탕 난방시스템(2)의 구성 및 동작에 대해서 설명했다. 상기한 바와 같이, 본 실시예의 급탕 난방시스템(2)은 외기온이 소정의 임계값(T4)보다 낮은 경우{즉, 외기온이 히트펌프(50)의 운전에 적합하지 않을 정도로 저온인 경우)에 제 1 동결방지운전을 실행함으로써, 적절하게 배관류의 동결을 억제할 수 있다. 또, 본 실시예의 급탕 난방시스템(2)은 외기온(T)이 소정의 임계값(T4) 이상이며, 소정의 임계값(T1)보다 낮은 경우(즉, 외기온이, 배관류가 동결 파손될 우려가 있는 온도인 경우)에, 제 2 동결방지운전을 실행함으로써, 적절하게 배관류의 동결을 억제할 수 있다.

본 실시예의 열매체 순환로(52), 난방용수 순환로(71)가 각각, 「제 1 열매체 순환로」, 「제 2 열매체 순환로」의 일례이다. 임계값(T4), 임계값(T1)이 각각, 「제 1 소정 온도」, 「제 2 소정 온도」의 일례이다.

이상, 본 발명의 실시예에 대해서 상세하게 설명했지만, 이들은 예시에 지나지 않고, 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 특허청구범위에 기재된 기술에는 이상으로 예시한 구체예를 여러 가지로 변형, 변경한 것이 포함된다. 예를 들면, 이하의 변형예가 포함된다.

(변형예 1)

상기의 실시예에서는, 제어장치(100)는 외기온(T)이 소정의 임계값{(T4)(예를 들면 -10℃)} 이상이지만, 소정의 임계값{(T1)(예를 들면 5℃)}보다 낮은 경우, 버너가열장치(82)에 더불어서 히트펌프(50)를 작동시키고, 열원으로서 이용하고 있다( 제 2 동결방지운전). 이것에 한정되지 않고, 제어장치(100)는 외기온(T)이 소정의 임계값{(T4)(예를 들면 -10℃)} 이상이지만, 소정의 임계값{(T1)(예를 들면 5℃)}보다 낮은 경우, 히트펌프(50)만을 열원으로서 이용해도 좋다. 상기의 경우, 버너가열장치(82)를 열원으로서 이용하는 경우에 비해, 에너지효율이 좋다고 하는 이점이 있다.

2: 급탕 난방시스템 10: 탱크
12, 14, 16, 18: 서미스터 20: 탱크수 순환로
22: 순환펌프 24: 수돗물 도입로
24a: 제 1 도입로 24b: 제 2 도입로
26: 역지밸브 28: 역지밸브
30: 유량조정밸브 32: 수돗물 공급원
34: 유량조정밸브 36: 공급로
38: 급탕전 50: 히트펌프
52: 열매체 순환로 54: 열교환기
56: 팬 58: 3유체 열교환기
60: 팽창밸브 62: 압축기
70: 시스턴 71: 난방용수 순환로
72: 난방 왕로 74: 순환펌프
76: 난방기 81: 버너가열장치
82: 버너가열장치 84: 난방 귀로
86: 서미스터 88: 열회수로
90: 조정밸브 94: 바이패스로
96: 순환유로 98: 서미스터
100: 제어장치 104: 급탕계통
106: 히트펌프계통 108: 난방계통

Claims

급탕 난방시스템이며,
제 1 열매체를 순환시키는 제 1 열매체 순환로를 구비한 히트펌프와,
온수이용개소에 공급하는 물을 저류하는 탱크와,
탱크 내의 물을 도입하고, 도입한 물을 탱크로 되돌리는 탱크수 순환로와,
제 2 열매체를 순환시키는 제 2 열매체 순환로와,
가스를 소비하여 발생시킨 열에 의해서 제 2 열매체를 가열하는 가열장치와,
제 2 열매체의 열을 이용하여 난방하는 난방기와,
제 1 열매체 순환로와 탱크수 순환로의 사이, 및 제 1 열매체 순환로와 제 2 열매체 순환로의 사이에서 열교환을 실행하는 3유체 열교환기와,
외기온을 계측하는 외기온 센서를 구비하고,
외기온 센서가 계측하는 외기온이 제 1 소정 온도보다 낮은 경우에,
히트펌프를 작동시키지 않고 가열장치를 작동시켜 제 2 열매체 순환로 내의 제 2 열매체를 순환시키고, 탱크수 순환로 내의 물을 순환시키는 제 1 동결방지운전을 실행하는 것을 특징으로 하는 급탕 난방시스템.
청구항 1에 있어서,
외기온 센서가 계측하는 외기온이 제 1 소정 온도 이상이며, 또한, 제 2 소정 온도보다 낮은 경우에,
히트펌프 및 가열장치 중 적어도 히트펌프를 작동시켜 제 2 열매체 순환로 내의 제 2 열매체를 순환시키고, 탱크수 순환로 내의 물을 순환시키는 제 2 동결방지운전을 실행하는 것을 특징으로 하는 급탕 난방시스템.