JP2001272136A - Air-conditioning/hot water supply heat source system for housing or the like, and reform of regenerative air conditioner - Google Patents
Air-conditioning/hot water supply heat source system for housing or the like, and reform of regenerative air conditionerInfo
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- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、住宅で使用する給湯用
・暖房用の温熱源および冷房用の冷熱源の生産を省エネ
ルギー的に行う方法と利用を効率的に行うことに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for energy-saving production of a hot water source for heating and heating and a cold heat source for cooling used in a house, and to an efficient use thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、深夜電力を利用した蓄熱には、給
湯用の蓄熱を主としていたが、最近では冷房用の熱源と
して氷蓄熱が利用されるようになった。いずれも蓄熱槽
で蓄熱して空調機に熱媒体で輸送する方法が取られてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, heat storage using midnight electric power has mainly been heat storage for hot water supply, but recently, ice heat storage has been used as a heat source for cooling. In each case, a method is used in which heat is stored in a heat storage tank and transported to an air conditioner by a heat medium.
【0003】そこで本発明者は、住宅等の空調用熱源に
関して特開平9−14689を発明している。The inventor of the present invention has invented Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-14689 with respect to a heat source for air conditioning in a house or the like.
【0004】熱源機器として使用するヒートポンプは、
冷熱と温熱に分離する熱機関である。利用する熱が冷熱
の場合が冷凍機であり、温熱の場合がヒートポンプと呼
ばれている。A heat pump used as a heat source device is:
It is a heat engine that separates cold and warm heat. Refrigerators are used when the heat used is cold, and heat pumps are used when the heat used is warm.
【0005】冷凍機の場合は、低温側(蒸発器側)を冷
房や製氷として利用し、高温側(凝縮器側)を温水とし
て排出または高温排気として大気に放熱している。[0005] In the case of a refrigerator, the low-temperature side (evaporator side) is used for cooling or ice making, and the high-temperature side (condenser side) is discharged as hot water or radiated to the atmosphere as high-temperature exhaust gas.
【0006】ヒートポンプの場合は、冷凍機の場合とは
逆に、高温側(凝縮器側)を暖房・給湯などに利用し
て、低温側(蒸発器側)を冷水や冷気として排出してい
る。これらは、むしろ井水とか河川水・大気を熱源とし
て水や空気から熱を採取すると考えてよい。In the case of a heat pump, contrary to the case of a refrigerator, the high temperature side (condenser side) is used for heating and hot water supply, and the low temperature side (evaporator side) is discharged as cold water or cool air. . These can be thought of as collecting heat from water or air using well water or river water / air as a heat source.
【0007】従来は、冷凍機として、あるいはヒートポ
ンプとして、冷熱・温熱の一方のみを利用するのが一般
的である。Conventionally, only one of cold and warm heat is generally used as a refrigerator or a heat pump.
【0008】しかし最近では、冷凍機として使用する場
合に排熱を給湯などに利用する機器も開発されている
が、コスト面、温度や効率などの技術面、取り扱いの難
しさなどから市場を形成するまでには至っていない。[0008] Recently, however, devices that use waste heat for hot water supply when used as a refrigerator have been developed. However, a market has been formed due to cost, technical aspects such as temperature and efficiency, and difficulty in handling. It has not been done yet.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、エネルギー
の消費が地球環境に影響することから、省エネルギーが
叫ばれており、従来利用されずに捨てられている熱を有
効に利用することにある。使い易くかつ効率よく利用す
ることによってエネルギーの消費削減を果たすことを目
的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to make effective use of heat that has been discarded without being used conventionally, because energy consumption affects the global environment, and energy saving is called for. . It aims to reduce energy consumption by using it easily and efficiently.
【0010】深夜電力を利用して蓄熱槽に冷熱または温
熱で蓄熱して、空調機に熱媒体で輸送する方法において
は輸送用のポンプ設備、同配管設備が必要になる。また
輸送に伴って搬送動力が必要なことはもちろん、輸送用
ポンプ動力は熱に変わり、冷房の場合は負荷になってい
る。当然のことであるが、これら設備には動力費の他に
運転管理費などの経費も必要となる。In a method of storing heat in a heat storage tank using cold electricity or warm heat using midnight power and transporting the heat to an air conditioner with a heat medium, a pumping device and a piping device for the transportation are required. In addition to the necessity of transporting power along with transportation, the power of transporting pumps is changed to heat, and in the case of cooling, it is a load. As a matter of course, these facilities require costs such as operation management costs in addition to power costs.
【0011】特開平9−14689においては、蓄熱槽
と空調機を一体化して、輸送用のポンプ設備、同配管設
備を無くしたが、熱交換蓄熱体をケースと冷媒配管で構
成したことから蓄熱空調機の製造にコスト面の問題が生
じた。また空調機の外気取り入れダンパー部における空
気漏れが問題となった。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-14689, the heat storage tank and the air conditioner are integrated, and the pumping equipment for transportation and the piping equipment are eliminated. A cost problem has arisen in the manufacture of air conditioners. In addition, air leakage at the outside air intake damper of the air conditioner has become a problem.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、ヒートポンプ
に対して空調装置と温熱蓄熱装置、大気熱交換器を設け
た構成になっている。According to the present invention, an air conditioner, a heat storage device and an atmospheric heat exchanger are provided for a heat pump.
【0013】空調装置は、蓄熱空調機と空調熱源コイル
で構成されている。温水蓄熱装置は温水蓄熱器と深夜電
力蓄熱器によって構成されている。The air conditioner comprises a heat storage air conditioner and an air conditioning heat source coil. The hot water heat storage device includes a hot water heat storage device and a late-night power storage device.
【0014】蓄熱空調機においては、蓄熱空調機に流入
・流出する空気の流路を形成するダクトを空調機上部で
行う構造とする。側壁には開閉の出来るダンパーなど機
密を阻害する開口部は設けない。The heat storage air conditioner has a structure in which a duct that forms a flow path for air flowing into and out of the heat storage air conditioner is provided above the air conditioner. There are no openings on the side walls that obstruct confidentiality, such as dampers that can be opened and closed.
【0015】蓄熱空調機内のダクトは、空調機上面から
多数の蓄熱体の両端に複数本差し込むように設け、上部
のヘッダーで系統毎に一体とする。空調機内には空気の
流通に支障の無い程度に密に蓄熱体を設置し、ダクトに
は吹き出し・吸い込み口用の通気口を開け空調機内部の
流れが偏り流れにならないようにする。A plurality of ducts in the heat storage air conditioner are provided so as to be inserted into both ends of a large number of heat storage bodies from the upper surface of the air conditioner, and are integrated with each other by an upper header. In the air conditioner, heat storage elements shall be installed densely so as not to impede the flow of air, and ventilation ducts for blow-out and suction ports shall be opened in the duct so that the flow inside the air conditioner does not become uneven.
【0016】温水蓄熱装置の温水蓄熱器は、冷媒熱交換
器(凝縮器)、給湯熱交換器、熱源熱交換器(深夜電力
用)を内蔵し、下から冷媒熱交換器、給湯熱交換器、熱
源熱交換器さらに給湯熱交換器の順に設置されている。
給湯熱交換器は上下に分割されているが、配管で繋がっ
ていて一体である。The hot water heat storage device of the hot water heat storage device has a built-in refrigerant heat exchanger (condenser), a hot water supply heat exchanger, and a heat source heat exchanger (for midnight power), and a refrigerant heat exchanger and a hot water supply heat exchanger from below. , A heat source heat exchanger and then a hot water supply heat exchanger.
The hot water supply heat exchanger is divided into upper and lower parts, but they are connected by pipes and are integrated.
【0017】温水蓄熱器においては、冷房(氷蓄熱運転
を含む)時には凝縮器として働き、蓄熱材(水)と熱交
換し、飽和状態になった時は大気熱交換器によって放熱
するThe hot water regenerator functions as a condenser during cooling (including ice heat storage operation), exchanges heat with a heat storage material (water), and radiates heat by an atmospheric heat exchanger when it is saturated.
【0018】大気熱交換器はヒートポンプとして用いる
時、大気から熱を採り、冷凍機として使用する時は、温
水蓄熱器が飽和状態になった時に放熱器となるものであ
る。When used as a heat pump, the atmospheric heat exchanger takes heat from the atmosphere, and when used as a refrigerator, it becomes a radiator when the hot water regenerator becomes saturated.
【0019】暖房時においては、大気熱交換器から熱を
採り、空調熱源コイルで蓄熱空調機に温水蓄熱し、飽和
状態になったら温水蓄熱器に蓄熱する。温水蓄熱器が飽
和状態になったらヒートポンプの運転を停止する。At the time of heating, heat is taken from the atmospheric heat exchanger, hot water is stored in the heat storage air conditioner by the air-conditioning heat source coil, and is stored in the hot water storage device when it is saturated. When the hot water regenerator becomes saturated, the operation of the heat pump is stopped.
【0020】[0020]
【作用】本発明は、ヒートポンプに対して空調装置と温
熱蓄熱装置、大気熱交換器を設けた構成になっているか
ら、ヒートポンプで発生する高温・低温の熱を有効に利
用することが出来る。According to the present invention, since the air conditioner, the heat storage device and the atmospheric heat exchanger are provided for the heat pump, the high and low temperature heat generated by the heat pump can be effectively used.
【0021】空調装置は、蓄熱空調機と空調熱源コイル
で構成され、熱源ファンで空気を循環させるから、深夜
電力を利用して蓄熱空調機に氷蓄熱または温水蓄熱をす
ることが出来る。この時の蓄熱空調機内の流れは空調時
の逆向きの流れとなる。The air conditioner is composed of a heat storage air conditioner and an air conditioning heat source coil, and circulates air with a heat source fan. Therefore, the heat storage air conditioner can store ice heat or hot water heat using midnight power. The flow in the heat storage air conditioner at this time is a reverse flow during air conditioning.
【0022】蓄熱空調機の蓄熱容量が不足した時は、空
調熱源コイルを利用して空調することも出来る。When the heat storage capacity of the heat storage air conditioner is insufficient, air conditioning can be performed using an air conditioning heat source coil.
【0023】空調装置は、蓄熱空調機と空調熱源コイル
で構成されているから、蓄熱空調機の製造に際しては、
多数の蓄熱体を空気の流通を妨げない程度に密に空調機
内に設置する。この蓄熱体は蓄熱材を封入するだけでよ
い。蓄熱体の冷媒配管が省略されるから製造コストを低
減させることが出来る。The air conditioner is composed of a heat storage air conditioner and an air conditioner heat source coil.
A large number of heat storage units are densely installed in the air conditioner so as not to hinder the flow of air. This heat storage body only needs to enclose a heat storage material. Since the refrigerant pipe of the heat storage body is omitted, the manufacturing cost can be reduced.
【0024】蓄熱空調機においては、流入・流出する空
気の流路を形成するダクトを空調機上面から蓄熱体群の
両端に複数本差し込むように設け、空調機側面にはダク
ト接続などの開口設けないから、蓄熱空調機における空
気の漏洩(流出入)を無くすることが出来る。In the thermal storage air conditioner, a plurality of ducts forming a flow path for air flowing in and out are provided so as to be inserted from the upper surface of the air conditioner into both ends of the heat storage group, and openings such as duct connections are provided on side surfaces of the air conditioner. Therefore, it is possible to eliminate leakage (outflow / inflow) of air in the thermal storage air conditioner.
【0025】特に、氷蓄熱時においての蓄熱空調機内の
空気は、周囲温度より低く、比重が重いから空調機ケー
シング(箱型)内に溜まった状態になり漏洩を防ぐこと
が出来る。In particular, the air in the heat storage air conditioner during the ice heat storage is lower than the ambient temperature and has a higher specific gravity, so that the air stays in the air conditioner casing (box type) to prevent leakage.
【0026】温水蓄熱器の蓄熱材(水)は、温度によっ
て比重に差が生ずることから上部ほど高温となる。つま
り上部高温、下部低温の温度層を形成する。これは給湯
において給湯温度確保には好都合である。ここでは給湯
に給湯熱交換器を用いた説明をしているが、蓄熱材を直
接給湯で行っても良い。この場合は給湯熱交換器は省略
できる。ただ温水蓄熱器の使用材料の選定には注意が必
要である。(給湯直接蓄熱の説明は省略するが給湯熱交
換器を用いた場合と同じである。)The heat storage material (water) of the hot water heat storage device has a higher specific temperature due to the difference in specific gravity depending on the temperature. That is, a temperature layer having an upper high temperature and a lower low temperature is formed. This is convenient for ensuring hot water supply temperature in hot water supply. Here, a description is given using a hot water supply heat exchanger for hot water supply, but the heat storage material may be directly supplied with hot water. In this case, the hot water supply heat exchanger can be omitted. However, care must be taken in selecting the materials used for hot water regenerators. (While the description of the hot water supply direct heat storage is omitted, it is the same as when a hot water supply heat exchanger is used.)
【0027】温水蓄熱器は、下部より冷媒熱交換器、給
湯熱交換器、熱源熱交換器、給湯熱交換器の順に設置さ
れているから、温水蓄熱器の最も低温となる下部で凝縮
器が働くことから効率よく熱交換する。Since the hot water regenerator is installed in the order of the refrigerant heat exchanger, the hot water supply heat exchanger, the heat source heat exchanger, and the hot water supply heat exchanger from the lower part, the condenser is located in the lower part of the hot water regenerator where the temperature is lowest. Exchange heat efficiently from working.
【0028】給湯熱交換器は上下に分割されているが、
水道水の流入は、下側から行い、加熱されながら上昇し
て上側熱交換器に入る。この様な配置にすることによっ
て、上部の高温部を経ることから所定の給湯温度を効率
よく確保出来る。The hot water supply heat exchanger is divided into upper and lower parts,
Tap water flows in from the bottom, rises while being heated, and enters the upper heat exchanger. With such an arrangement, a predetermined hot water supply temperature can be efficiently secured through the upper high-temperature portion.
【0029】温水蓄熱器の容量(温度)不足から所定の
給湯温度が確保出来なくなった時は、深夜電力蓄熱器か
ら熱源熱交換器を通して熱補給を行う。この時は、熱源
熱交換器から上の部分が加熱される。下部は加熱されず
冷媒の凝縮熱の加熱のみとなる。この低温部分があるこ
とによって、温水蓄熱器が有効にかつ高効率の省エネル
ギーが確保される。これは冬季水道水温度が低下した時
や暖房運転ををする時に起こる。When a predetermined hot water supply temperature cannot be secured due to a shortage of capacity (temperature) of the hot water regenerator, heat is replenished from the midnight power regenerator through the heat source heat exchanger. At this time, the upper part from the heat source heat exchanger is heated. The lower portion is not heated but only heats the condensation heat of the refrigerant. The presence of the low-temperature portion ensures that the hot water regenerator is effective and saves energy with high efficiency. This occurs when the tap water temperature decreases in winter or when heating operation is performed.
【0030】季節の変化すなわち気温の変化・水温の変
化によって必要とする低温(氷)・高温(給湯・暖房)
の蓄熱容量は変化するから、大気熱交換器によって調節
する。大気熱交換器はヒートポンプとして用いる時、大
気から熱を採り、冷凍機として使用する時は、温水蓄熱
器が飽和状態になった時に放熱器となるものである。Low temperature (ice) and high temperature (hot water supply / heating) required by seasonal changes, that is, changes in temperature and water temperature
Since the heat storage capacity changes, it is adjusted by an atmospheric heat exchanger. When used as a heat pump, the atmospheric heat exchanger takes heat from the atmosphere, and when used as a refrigerator, it becomes a radiator when the hot water regenerator becomes saturated.
【0031】暖房時においては、大気熱交換器から熱を
採り、熱源用空調機で蓄熱空調機に温水蓄熱し、飽和状
態になったら温水蓄熱器に蓄熱する。温水蓄熱器が飽和
状態になったらヒートポンプの運転を停止する。During heating, heat is taken from the atmospheric heat exchanger, and the heat source air conditioner stores hot water in the heat storage air conditioner, and when saturated, stores heat in the hot water heat storage device. When the hot water regenerator becomes saturated, the operation of the heat pump is stopped.
【0032】中間期(冷房・暖房が不要な期間)におい
ては、ヒートポンプとして温水蓄熱器に蓄熱する。ヒー
トポンプを用いることによって、電力を直接熱にする場
合との比較において約2〜5倍の熱が製造できるから省
エネルギーに寄与する。In the intermediate period (a period in which cooling and heating are not required), heat is stored in the hot water regenerator as a heat pump. By using a heat pump, about 2 to 5 times as much heat can be produced as compared to the case where electric power is directly converted to heat, which contributes to energy saving.
【0033】[0033]
【実施例】図1は空調・衛生熱源系統図である。ヒート
ポンプ1を中心に空調装置2,温水蓄熱装置3によって
構成されている。それらには相互に冷媒配管4が接続さ
れている。FIG. 1 is an air conditioning / sanitary heat source system diagram. The heat pump 1 is mainly composed of an air conditioner 2 and a hot water heat storage device 3. The refrigerant pipes 4 are connected to each other.
【0034】ヒートポンプ1は、大気と熱交換する大気
熱交換器5を有している。The heat pump 1 has an atmospheric heat exchanger 5 for exchanging heat with the atmosphere.
【0035】空調装置2は、蓄熱空調機6と空調熱源コ
イル7、給気ファン8,熱源ファン9、フィルター1
0,外気取入口11で構成されている。The air conditioner 2 comprises a heat storage air conditioner 6, an air conditioning heat source coil 7, an air supply fan 8, a heat source fan 9, a filter 1
0, an outside air intake 11.
【0036】温水蓄熱装置3は温水蓄熱器12,深夜電
力蓄熱器13,電気ヒーター14によって構成されてい
る。The hot water heat storage device 3 comprises a hot water heat storage device 12, a midnight power storage device 13, and an electric heater 14.
【0037】図2は蓄熱空調装置2の構成詳細図であ
る。図3は蓄熱空調装置2のA−A断面を矢印方向に見
た図である。FIG. 2 is a detailed view of the configuration of the heat storage air conditioner 2. FIG. 3 is a view of a cross section taken along the line AA of the heat storage air conditioner 2 as viewed in the direction of the arrow.
【0038】蓄熱空調機6の製造に際しては、蓄熱体1
7を空気の流通を妨げない程度に密に設置する。この多
数の蓄熱体17は蓄熱材を封入するだけでよい。蓄熱体
17の冷媒配管が省略されるから製造コスト低減出来
る。When manufacturing the heat storage air conditioner 6, the heat storage element 1
7 are installed densely so as not to hinder the flow of air. The large number of heat storage bodies 17 only need to enclose a heat storage material. Since the refrigerant pipe of the heat storage body 17 is omitted, the manufacturing cost can be reduced.
【0039】蓄熱空調装置2の蓄熱空調機7において
は、蓄熱空調機7に流入・流出する空気の流路を形成す
るダクト15を断熱ケーシング16からなる空調機上面
から複数本蓄熱体17の両端に差し込むように設け、空
調機側面にはダクト接続などの開口設けないから、蓄熱
空調機における空気の漏洩(流出入)を無くすることが
出来る。In the heat storage air conditioner 7 of the heat storage air conditioner 2, the duct 15 forming the flow path of the air flowing into and out of the heat storage air conditioner 7 is connected to both ends of a plurality of heat storage elements 17 from the upper surface of the air conditioner formed of the heat insulating casing 16. Since there is no opening such as a duct connection on the side of the air conditioner, air leakage (outflow / inflow) in the heat storage air conditioner can be eliminated.
【0040】特に、氷蓄熱(深夜電力利用)時において
の蓄熱空調機6内の空気は、周囲温度より低く、比重が
重いから断熱ケーシング16(箱型)内に溜まった状態
になり側面開口が無いことから空気の漏洩を完全に防ぐ
ことが出来る。In particular, the air in the heat storage air conditioner 6 during ice heat storage (using late-night electric power) is lower than the ambient temperature and has a higher specific gravity, so that the air accumulates in the heat insulating casing 16 (box type), and the side opening is formed. Since there is no air leakage, air leakage can be completely prevented.
【0041】この他蓄熱空調装置2には、運転に必要な
空気流路切り替えや流量制御を行うダンパー18、断熱
ケーシング16内ダクト15をまとめて外部ダクト15
と接続するためのヘッダー19、給気温度を検出するサ
ーモスタット20がある。In addition, the heat storage air conditioner 2 includes a damper 18 for switching an air flow path and a flow rate necessary for operation, and a duct 15 in a heat insulating casing 16.
And a thermostat 20 for detecting the supply air temperature.
【0042】図4は蓄熱体17の単体図で内部に蓄熱材
21が封入されている。上部には蓄熱材21の膨張・収
縮を吸収する空隙22がある。蓄熱材としては水を基本
に各種氷点の異なる塩類を用いることもある。FIG. 4 is a single view of the heat storage body 17, in which a heat storage material 21 is sealed. At the upper part, there is a gap 22 for absorbing expansion and contraction of the heat storage material 21. As the heat storage material, various salts having different freezing points may be used based on water.
【0043】図5は温水蓄熱装置3の構成詳細図であ
る。温水蓄熱器12は、下部より冷媒熱交換器23、給
湯熱交換器24、熱源熱交換器25、給湯熱交換器24
の順に設置されているから、温水蓄熱器の最も低温とな
る下部で凝縮器として働くことから効率よく熱交換す
る。FIG. 5 is a detailed view of the configuration of the hot water heat storage device 3. The hot water heat storage device 12 includes a refrigerant heat exchanger 23, a hot water supply heat exchanger 24, a heat source heat exchanger 25, and a hot water supply heat exchanger 24 from the bottom.
Are installed in this order, so that it works as a condenser in the lower part of the hot water regenerator where the temperature is the lowest, so that heat is exchanged efficiently.
【0044】給湯熱交換器24は上下に分割されている
が、水道水の流入は、下側水道管26から行い、加熱さ
れながら上昇して上側給湯熱交換器24に入り、給湯管
27から給湯される。この様な配置にすることによっ
て、所定の給湯温度を効率よく確保出来る。Although the hot water supply heat exchanger 24 is divided into upper and lower parts, tap water flows in from the lower water supply pipe 26, rises while being heated, enters the upper hot water supply heat exchanger 24, and enters from the hot water supply pipe 27. Hot water is supplied. With such an arrangement, a predetermined hot water supply temperature can be efficiently secured.
【0045】温水蓄熱器12の容量(温度)不足から所
定の給湯温度が確保出来なくなった時は、深夜電力蓄熱
器13から熱源熱交換器25を通じて熱補給を行う。温
水蓄熱器13の温度をサーモスタット28で検出し、所
定の温度を下回った時は電動弁29を開き深夜電力蓄熱
槽13から高温水を熱源熱交換器25に送り補給する。
この補給が必要になるのは、冷媒冬季水道水温度が低下
した時や暖房運転ををする時である。更に温水蓄熱器1
2には暖房往管30,暖房還管31の接続口が設けられ
ている。(給湯の方法によっては暖房回路熱交換器を設
けることもある)When a predetermined hot water supply temperature cannot be secured due to the shortage of the capacity (temperature) of the hot water regenerator 12, heat is supplied from the late-night power regenerator 13 through the heat source heat exchanger 25. The temperature of the hot water regenerator 13 is detected by the thermostat 28, and when the temperature falls below a predetermined temperature, the electric valve 29 is opened and high-temperature water is supplied from the late-night electric power regenerator 13 to the heat source heat exchanger 25 for replenishment.
This replenishment is required when the temperature of the refrigerant winter tap water drops or when heating operation is performed. Further hot water regenerator 1
2 is provided with a connection port for a heating outgoing pipe 30 and a heating return pipe 31. (Depending on the hot water supply method, a heating circuit heat exchanger may be provided.)
【0046】深夜電力蓄熱槽13は、深夜の時間帯にな
ると、電気ヒーター14に通電され蓄熱される。所定の
温度になるとサーモスタット32で検出され通電は停止
する。また深夜電力蓄熱槽13内温度が所定の温度を下
回った時は、深夜の時間帯にない時でもサーモスタット
33で検出し、電気ヒーター14に通電され蓄熱され
る。通電の停止はサーモスタット32により行う。The midnight electric power storage tank 13 is energized by the electric heater 14 to store heat in the midnight time zone. When the temperature reaches a predetermined value, the temperature is detected by the thermostat 32 and the energization is stopped. When the temperature in the midnight power heat storage tank 13 falls below a predetermined temperature, the temperature is detected by the thermostat 33 even when it is not in the midnight time zone, and the electric heater 14 is energized to store heat. The energization is stopped by the thermostat 32.
【0047】図6、図7はヒートポンプ運転時の冷媒循
環系統図である。冷媒の流れを冷媒配管4に沿って矢印
で示す。圧縮機34,冷凍機・ヒートポンプ切替弁3
5,温水蓄熱器12の凝縮器20への冷媒切替弁36,
絞り装置37,ヒートポンプ運転時の温水蓄熱器12の
凝縮器20へ冷媒供給制御弁38,熱源コイル7への冷
媒供給制御弁39で構成されている。また大気熱交換器
5には送風機40がある。FIGS. 6 and 7 are refrigerant circulation system diagrams during heat pump operation. The flow of the refrigerant is indicated by arrows along the refrigerant pipe 4. Compressor 34, refrigerator / heat pump switching valve 3
5, a refrigerant switching valve 36 to the condenser 20 of the hot water regenerator 12;
The throttle device 37 includes a refrigerant supply control valve 38 for the condenser 20 of the hot water regenerator 12 during the heat pump operation, and a refrigerant supply control valve 39 for the heat source coil 7. The atmospheric heat exchanger 5 has a blower 40.
【0048】図6は蓄熱空調機6に氷蓄熱運転をする時
や蓄熱空調機6の蓄熱容量不足で空調熱源コイル7を利
用して冷房運転する時のヒートポンプ運転時の冷媒循環
系統図である。FIG. 6 is a refrigerant circulation system diagram during the heat pump operation when the heat storage air conditioner 6 performs the ice heat storage operation or when the heat storage air conditioner 6 performs the cooling operation using the air conditioning heat source coil 7 due to insufficient heat storage capacity. .
【0049】圧縮機34で圧縮された冷媒は温水蓄熱器
12の冷媒熱交換器23で蓄熱材と熱交換し液化する。
絞り装置37を経て熱源コイル7に入る。熱源ファン9
の運転によって空調熱源コイル7で冷却され、蓄熱空調
機6の蓄熱体17と熱交換をして再び熱源ファン9に至
る循環をする。これによって蓄熱空調機6に氷蓄熱され
る。The refrigerant compressed by the compressor 34 exchanges heat with the heat storage material in the refrigerant heat exchanger 23 of the hot water storage device 12 to be liquefied.
The heat enters the heat source coil 7 via the expansion device 37. Heat source fan 9
Is cooled by the air-conditioning heat source coil 7 by the operation, and exchanges heat with the heat storage body 17 of the heat storage air conditioner 6 to circulate again to the heat source fan 9. Thereby, ice heat is stored in the heat storage air conditioner 6.
【0050】ここで圧縮機33の運転について見ると 氷蓄熱と温水蓄熱が同時に終了する場合。 温水蓄熱が氷蓄熱より早く終了する場合。 氷蓄熱が温水蓄熱より早く終了する場合。 蓄熱空調機6の蓄熱容量不足で冷房運転する場合。 の4通りがある。Here, regarding the operation of the compressor 33, the case where ice heat storage and hot water heat storage are simultaneously terminated. When hot water storage ends earlier than ice storage. Ice storage ends earlier than hot water storage. Cooling operation due to insufficient heat storage capacity of the heat storage air conditioner 6. There are four types.
【0051】氷蓄熱と温水蓄熱が同時に終了する場
合。 蓄熱が完了すると圧縮機34の運転は停止する。(停止
信号は冷媒圧力や温度で行うが省略する。)When the ice heat storage and the hot water heat storage are simultaneously terminated. When the heat storage is completed, the operation of the compressor 34 stops. (The stop signal is performed based on the refrigerant pressure and temperature, but is omitted.)
【0052】温水蓄熱が氷蓄熱より早く終了する場
合。 温水蓄熱器12の蓄熱温度が所定の温度(交換熱量が減
少する状態)になると、大気熱交換器5の送風機40が
運転され冷媒熱は、大気と熱交換し液化し、絞り装置2
8を経て空調熱源コイル7に入る。氷蓄熱が完了すると
とも圧縮機34の運転は停止する。When the hot water storage ends earlier than the ice storage. When the heat storage temperature of the hot water heat storage device 12 reaches a predetermined temperature (a state in which the amount of exchanged heat is reduced), the blower 40 of the atmospheric heat exchanger 5 is operated, and the refrigerant heat exchanges heat with the atmosphere to liquefy, and the expansion device 2
After that, the air-conditioning heat source coil 7 is entered. When the ice heat storage is completed, the operation of the compressor 34 stops.
【0053】氷蓄熱が温水蓄熱より早く終了する場
合。 氷蓄熱が完了すると、圧縮機34の運転は停止する。空
調熱源コイル7への冷媒供給制御弁39を閉とし、空調
熱源コイル7への冷媒供給を停止して冷媒回路を図7に
切り替えて温水蓄熱を行うことも出来るが説明は省略す
る。When the ice heat storage ends earlier than the hot water heat storage. When the ice heat storage is completed, the operation of the compressor 34 stops. The refrigerant supply control valve 39 to the air-conditioning heat source coil 7 may be closed, the supply of the refrigerant to the air-conditioning heat source coil 7 may be stopped, and the refrigerant circuit may be switched to FIG.
【0054】蓄熱空調機6の蓄熱容量不足で冷房運転
する場合。 この場合温水蓄熱は、の場合と同じであるから説明は
省略する。When the cooling operation is performed due to insufficient heat storage capacity of the heat storage air conditioner 6. In this case, the hot water heat storage is the same as the case described above, and the description is omitted.
【0055】図7は暖房期、中間期など温熱利用期の冷
媒循環系統図である。冷房運転からの切り替えは、冷凍
機・ヒートポンプ切替弁35,および冷媒切替弁36で
行う。蓄熱空調機6は潜熱蓄熱が出来る氷蓄熱を基準に
設計されるから、温水の蓄熱容量は少ないものとなる。
温水蓄熱時の運転は冷房時の運転と同じである。FIG. 7 is a diagram of a refrigerant circulation system in a heating period, such as a heating period and an intermediate period. Switching from the cooling operation is performed by the refrigerator / heat pump switching valve 35 and the refrigerant switching valve 36. Since the heat storage air conditioner 6 is designed on the basis of ice heat storage that can store latent heat, the heat storage capacity of hot water is small.
The operation at the time of storing hot water is the same as the operation at the time of cooling.
【0056】温水利用期の運転の基本は、大気から熱を
採って利用することになる。圧縮機34で圧縮された冷
媒は空調熱源コイル7に入る。または温水蓄熱器12の
冷媒熱交換器23に入る。空気または蓄熱材と熱交換し
液化する。絞り装置37を経て大気熱交換器5に入り送
風機40の運転により大気と熱交換して気化し再び圧縮
機34に至る循環をする。The basic operation of the hot water utilization period is to use heat from the atmosphere. The refrigerant compressed by the compressor 34 enters the air conditioning heat source coil 7. Alternatively, the refrigerant enters the refrigerant heat exchanger 23 of the hot water storage device 12. Liquefies with heat exchange with air or heat storage material. The air enters the atmospheric heat exchanger 5 through the expansion device 37 and is exchanged with the atmosphere by the operation of the blower 40 to be vaporized and circulated again to the compressor 34.
【0057】暖房期の圧縮機34の運転は、暖房優先の
運転にする。運転のケースとしては、 蓄熱空調機6の蓄熱運転および暖房運転をする場合。 温水蓄熱運転する場合。(暖房運転を停止して行
う。) の2通りになる。The operation of the compressor 34 in the heating period is set to a heating-priority operation. As a case of operation, the case where the heat storage operation and the heating operation of the heat storage air conditioner 6 are performed. When performing hot water heat storage operation. (The heating operation is stopped.)
【0058】蓄熱空調機6の蓄熱運転および暖房運転
をする場合。 この場合は、凝縮器23へ冷媒供給制御弁38を閉、空
調熱源コイル7への冷媒供給制御弁39を開として行
い、氷蓄熱の場合と同じ運転となる。When the heat storage operation and the heating operation of the heat storage air conditioner 6 are performed. In this case, the refrigerant supply control valve 38 to the condenser 23 is closed, and the refrigerant supply control valve 39 to the air conditioning heat source coil 7 is opened, and the operation is the same as that in the case of ice heat storage.
【0059】温水蓄熱運転する場合。(暖房運転を停
止して行う。) この場合は、空調熱源コイル7への冷媒供給制御弁39
を閉、凝縮器23へ冷媒供給制御弁38を開として行
う。蓄熱空調機6の蓄熱運転が終了したときはこのケー
スになる。When performing hot water heat storage operation. (The heating operation is stopped.) In this case, the refrigerant supply control valve 39 to the air conditioning heat source coil 7 is used.
Is closed, and the refrigerant supply control valve 38 to the condenser 23 is opened. This is the case when the heat storage operation of the heat storage air conditioner 6 is completed.
【0060】[0060]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。 1)冷房時に捨てていた温熱を給湯に利用するので熱効
率が向上し省エネルギーが実現できる。 2)蓄熱空調機の漏洩が無くなりロスが減少するので熱
効率が向上する。 3)温水蓄熱器の各熱交換器の設置が蓄熱材の温度を考
慮して行われているから熱の有効利用と熱効率向上に役
立つ。 4)給湯にヒートポンプを利用するので省エネルギーに
なる。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. 1) Since the heat discarded during cooling is used for hot water supply, thermal efficiency is improved and energy saving can be realized. 2) Leakage of the heat storage air conditioner is eliminated and loss is reduced, so that thermal efficiency is improved. 3) Since the installation of each heat exchanger of the hot water regenerator is performed in consideration of the temperature of the heat storage material, it is useful for effective use of heat and improvement of thermal efficiency. 4) Use of a heat pump for hot water supply saves energy.
【0061】[0061]
【図1】空調・衛生熱源系統図である。FIG. 1 is an air conditioning / sanitary heat source system diagram.
【図2】蓄熱空調装置2の構成詳細図である。FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the heat storage air conditioner 2.
【図3】蓄熱空調装置2のA−A断面を矢印方向に見た
図である。FIG. 3 is a view of a cross section taken along the line AA of the heat storage air conditioner 2 viewed in the direction of the arrow.
【図4】蓄熱体16の単体図である。FIG. 4 is a single view of the heat storage body 16;
【図5】温水蓄熱装置3の構成詳細図である。FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the hot water heat storage device 3.
【図6】ヒートポンプ運転(氷蓄熱・冷房運転)時の冷
媒循環系統図である。FIG. 6 is a refrigerant circulation system diagram during a heat pump operation (ice heat storage / cooling operation).
【図7】ヒートポンプ運転(温水蓄熱・暖房運転)時の
冷媒循環系統図である。FIG. 7 is a refrigerant circulation system diagram during a heat pump operation (hot water heat storage / heating operation).
1 ヒートポンプ 2 空調装置 3 温水蓄熱装置 4 冷媒配管 5 大気熱交換器 6 蓄熱空調機 7 空調熱源コイル 8 給気ファン 9 熱源ファン 10 フィルター 11 外気取入口 12 温水蓄熱器 13 深夜電力蓄熱器 14 電気ヒーター 15 ダクト 16 断熱ケーシング 17 蓄熱体 18 ダンパー 19 ヘッダー 20 サーモスタット 21 蓄熱材 22 空隙 23 冷媒熱交換器 24 給湯熱交換器 25 熱源熱交換器 26 水道管 27 給湯管 28 サーモスタット(熱補給用) 29 電動弁 30 暖房往管接続口 31 暖房還管接続口 32 サーモスタット(電気ヒーター13の停止) 33 サーモスタット(電気ヒーター13の通電) 34 圧縮機 35 冷凍機・ヒートポンプ切替弁 36 冷媒切替弁 37 絞り装置 38 冷媒供給制御弁 39 冷媒供給制御弁 40 送風機 REFERENCE SIGNS LIST 1 heat pump 2 air conditioner 3 hot water heat storage device 4 refrigerant pipe 5 air heat exchanger 6 heat storage air conditioner 7 air conditioning heat source coil 8 air supply fan 9 heat source fan 10 filter 11 outside air intake 12 hot water heat storage device 13 midnight power storage device 14 electric heater REFERENCE SIGNS LIST 15 duct 16 heat insulating casing 17 heat storage element 18 damper 19 header 20 thermostat 21 heat storage material 22 void 23 refrigerant heat exchanger 24 hot water supply heat exchanger 25 heat source heat exchanger 26 water pipe 27 hot water supply pipe 28 thermostat (for heat supply) 29 electric valve Reference Signs List 30 heating outgoing pipe connection port 31 heating return pipe connection port 32 thermostat (stop of electric heater 13) 33 thermostat (electricity of electric heater 13) 34 compressor 35 refrigerator / heat pump switching valve 36 refrigerant switching valve 37 expansion device 38 refrigerant supply Control valve 39 Refrigerant supply Control valve 40 blower
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 13/00 351 F24D 17/00 T F28D 20/00 F28D 20/00 B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F25B 13/00 351 F24D 17/00 T F28D 20/00 F28D 20/00 B
Claims (3)
空調装置の熱源コイルと温水蓄熱装置の温水蓄熱器の下
部に設けた冷媒熱交換器は冷媒配管で接続され、空調装
置にある蓄熱空調機に氷蓄熱する時、温水蓄熱器の下部
に設けた冷媒熱交換器は凝縮器となり温水蓄熱器の蓄熱
材を加熱することを特徴とする住宅などの空調・給湯熱
源システム。A heat pump having a heat exchanger with the atmosphere, a heat source coil of an air conditioner, and a refrigerant heat exchanger provided below the hot water heat storage device of the hot water heat storage device are connected by a refrigerant pipe, and a heat storage air conditioner in the air conditioner is provided. An air conditioning and hot water supply heat source system for a house or the like, wherein when storing ice in a machine, a refrigerant heat exchanger provided below the hot water storage device serves as a condenser to heat the heat storage material of the hot water storage device.
力蓄熱器を設置し、温水蓄熱器の下部に設けた冷媒熱交
換器の上に熱源熱交換器を設け、温水蓄熱器の蓄熱材の
温度が不足する時深夜電力の高温水を熱源熱交換器に送
り蓄熱材を加熱することを特徴とする住宅などの空調・
給湯熱源システム。2. A hot water heat storage device according to claim 1, wherein the hot water heat storage device is provided with a midnight power heat storage device, the heat source heat exchanger is provided on a refrigerant heat exchanger provided below the hot water heat storage device, and the heat storage material of the hot water heat storage device is provided. When the temperature of the house is insufficient, the high-temperature water of the midnight power is sent to the heat source heat exchanger to heat the heat storage material.
Hot water supply heat source system.
れて内部には蓄熱体を空気の流通が確保される程度に密
に設置し、その両端には均一流れを形成するよう複数本
のダクトが設けられた蓄熱空調機で、複数本のダクトは
空調機上部のみを貫通し、系統毎にヘッダーでまとめら
れ、外部ダクトと接続されることを特徴とする蓄熱空調
機。3. An air conditioner, in which a heat storage body made of a heat insulating casing is densely disposed inside such that air circulation is ensured, and a plurality of ducts are formed at both ends thereof to form a uniform flow. A heat storage air conditioner provided, wherein a plurality of ducts penetrate only the upper part of the air conditioner, are grouped by a header for each system, and are connected to an external duct.
Priority Applications (1)
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GB2626802A (en) * | 2023-02-06 | 2024-08-07 | Kers Innovation Uk Ltd | Method for providing cooled air |
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2000
- 2000-03-28 JP JP2000088981A patent/JP2001272136A/en active Pending
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