JP4002512B2 - 分散型冷温熱装置による域間熱補完システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地域や工場内等の域間の分散型冷温熱装置による熱の回収と再利用を目的とする分散型冷温域間熱補完システムに係り、特に水やスラリー等を熱源水とするループを基礎とする域間熱補完システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地球温暖化防止の観点からエネルギ施策の再検討が自治体、企業、市民等あらゆるレベルで行われている。
電気エネルギにおいては、大規模集中型発電所システムから地域に分散した小規模な電源システムに移行することにより、送電ロスをなくし、排熱を有効に活用してエネルギ効率を高めることが提唱されている。
また、一方、従来から、コ−ジェネ・地域冷暖房などの企業主体でのいわゆる省エネ技術がある。さらに最近では、都市ガス・天然ガスなどを燃料にしたマイクロガスタービン、燃料電池等、コンビニ、集合住宅など市民レベルで使用可能な小規模分散型のコ−ジェネ設備が開発されている。
これら小型分散設備は、単独の効率改善は行われているが、地域全体として総合効率を高めることが従来にもまして必要となっている。いわば熱のゼロエミッション化が求められている。
このため従来の種々の技術においては、分散型冷暖房器の戻りの熱、排熱を吸収式冷凍機などの熱源システムに使用すべく、土中熱交換等により調節して使用し、個々の分散型冷暖房機の成績係数を上げ、地域全体としてエネルギ効率を高めている。
しかしながら、かかる従来技術にあっては、熱源システムの余剰熱は冷却塔で大気中に廃棄されることが多かった。
一方、市民レベルでの熱源システムである小規模分散型コ−ジェネ設備において熱源システムの余剰熱は、ますます使いにくくなるため、地域での回収・再利用システムがなければ無駄に廃棄され、都市部においてますますヒートアイランド化が進むことにもなる。
則ち、商店街、集合住宅、などのコ−ジェネなど従来想定されなかった形態での排熱、分散化した小規模排熱が考えられ、これらを地域として有効に活用することが求められている。
【０００３】
かかる課題に基づき、従来より地域配管による熱供給システムとして、地域冷暖房システムがあり、初期においては、需要温度での高温水、冷水を専用往復配管で供給する４管方式があった。配管は防熱が必要で、戻り配管の有効利用が課題であった。
これを改善したものとして同一の配管を季節又は時間を区切って交互に使用する２管方式、あるいは上述の熱源水供給の２管方式がある。
このような２管方式の域間熱供給システムとして特公昭５６−５２２１９号公報には、２管方式で個々の設備の効率を上げて、しかも地域全体としてもエネルギ効率を高める技術が開示されている。
則ち、対象地域内の多数の場所に分散設置された多数のヒートポンプ式冷暖房器と対象地域とは離れた場所に設けられた集中型コ−ジェネ設備を含むパワーステーション間を地中に埋設した夏季冷水供給配管(冬期戻り配管しても機能する)と、温水供給配管(夏季戻り配管しても機能する)とで２管式地域配管で結び、配管内を地中の奪熱及び吸熱作用を効果的に利用して常温に近い温度に調節した冷却水若しくは排熱水をパワーステーション側に流し若しくはパワーステーション側より供給しながら、地域水循環により域間熱供給システムを構成している。
しかしながらかかる従来技術も２管の往復動管を季節をずらして交互に使うもので、エンドレス管ではない。このため供給管側でも戻し管側でもいずれの管側でもポンプを必要とし、然もそのポンプ動力はパワーステーションと対象地域が離れれば離れるほど大きくなる。
【０００４】
かかる課題を解決するために、特開２０００−１４６３５６号公報において、地域配管を２管の往復動管ではなく、環状エンドレス水路とする従来技術が記載されている。
即ち、地域配管をゆったり流れる川の如く大容量化して熱負荷を平均化する単管式環状エンドレス水路の提案で、全体システムの省エネルギ効果が高い分散型ヒートポンプ装置による地域冷暖房システムを提供するために、図１１に示すように所定地域の地下に土壌と熱的に結合させて地域配管１０２を貫通させ、循環水ポンプ１０５で地域配管１０２内に水を循環させる。所定地域に分散した氷蓄熱槽を持つヒートポンプ装置１０１ａと氷蓄熱槽を持たないヒートポンプ１０１ｂと地域配管１０２とを引込管１０６により接続する。地域配管１０２の土壌と熱交換した循環水をヒートポンプ装置１０１ａの蓄冷槽又は冷媒凝縮器と熱的に結合することにより、対応する熱負荷へ冷凍サイクルの冷媒凝縮温熱又は冷媒蒸発冷熱を供給する。地域配管１０２は環状エンドレス水路とすることができる。好ましくは、地域配管１０２の一部分を未利用熱源Ｕと熱的に結合する。
かかる従来技術は地域配管１０２を環状エンドレス水路とした点で、特公昭５６−５２２１９号公報の従来技術と異なるが、地域配管１０２の土壌と熱交換した循環水を循環ポンプ１０５で地域配管１０２内に水を循環させるいわゆる水移動循環であるために、循環ポンプ１０５が必要であることで基本的に本発明と異なり、然もこの場合もポンプ動力は環状エンドレス水路の径が大きければ大きいほど、言い換えればヒートポンプ装置１０１ａの蓄冷槽又は冷媒凝縮器と対象地域の熱負荷が離れれば離れるほど大きくなる。
従って環状エンドレス水路の周径、即ち熱供給を行う地域面積には大きな制約を受ける。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる技術的課題に鑑み、工場や地域等の域内で発生した熱を相互に補完するようにエンドレスループを形成し、該ループ内ではポンプによる水の強制循環を行わずに、熱移動のみを行い、これにより環状エンドレス水路の周径、即ち熱供給を行う地域面積には制約を受けずに自在な熱補完（熱供給と排熱の組み合わせ）システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は水等の液若しくは氷水混合スラリー等の流動体(以下流動水という)が滞留する管状ループを実質的に無端状多重ヘリカルループとなるように域間に敷設し、該ヘリカルループに滞留する流動体をポンプにより強制循環されることなく、夫々のループ毎に異なる温度帯を形成し、前記異なるループ間をバイパスさせる如く、分散型冷熱源と温熱源とを夫々熱接続させて、言い換えれば１の温度帯のループから他の温度帯のループへ向けて冷熱若しくは温熱の取り込みと排出が行われるように前記多重ヘリカルループに分散型冷熱源と温熱源とを熱接続させたものである。
【０００７】
本発明の特徴を箇条書きに述べる。
先ず本発明は、ループ内に滞留させた流動水をポンプにより強制循環させない。言い換えれば夫々のループで流動水を強制循環させずに熱拡散と熱の平均化を行うのみであるから、前記従来技術のように循環ポンプが不要となることが本発明の基本コンセプトである。
従って前記循環ポンプを用いずにループ路を形成する為に、実質的に無端状のヘリカルループの周径、即ち熱供給と熱排出が行われるループ内地域面積は全く制約を受けることなく大面積ループの形成が可能である。
ここで実質的に無端状とは、多重ヘリカルループの始端と終端が接続されており、完全に無端状多重ヘリカルループになっている場合と、その接続部位に前記夫々のループを跨いで貯水槽が位置している場合のいずれをも含む。
そして前記無端状多重ヘリカルループは夫々のループ毎に所定の温度帯になるように設定される。
具体的にはダブルヘリカルループの場合は、１のループと他のループで相対的に高低の温度帯を有する夫々のループを形成し、トリプルヘリカルループの場合は、各ループ毎に順次と高、中、低の温度帯を有する夫々ループを形成する。
そして実質的に夫々のループ毎に所定の温度帯になるように形成するには、前記異なるループ間をバイパスさせる如く、分散型冷熱源と温熱源（温熱源とは暖房機、温水製造機の中温熱源の他に、焼却炉、排ガスボイラー、オーブンなども含む）とを夫々熱接続させて、一の温度帯のループから他の温度帯のループへ向けて冷熱若しくは温熱の取り込みと排出が行われるように前記多重ヘリカルループに分散型冷熱源装置と温熱源装置とを熱接続させることが必要となる。
具体的に説明すると、分散型冷熱源は、相対的低温ループ側より冷熱を取り込み高温ループ側に熱交換器を介してその排熱を流し、一方分散型温熱源は、相対的高温ループ側より熱交換器を介して温熱を取り込み低温ループ側に熱交換器を介してその冷熱を流し、その熱交換器が介在するバイパス部分の熱の流れはループ間で夫々片側通行(その時点の一方通行で季節毎に通行方向が変わる場合がある)であることが必要である。
この結果分散冷熱源装置の排熱と分散温熱源装置の熱取り込みは常に高温ループ側より行われ、分散冷熱源装置の冷熱取り込みと分散温熱源装置の冷熱排出は常に低温ループ側より行われ、夫々のループ毎に所定温度帯域内での熱拡散と熱補完が達成され、相対的に高低の温度帯を有する夫々ループ毎に熱バランスが達成される。
この場合前記ループ間で熱的アンバランスが生じた場合、多重ヘリカルループの温度境界端を跨ぐ如くバイパスさせてそのバイパス位置にその熱的アンバランスを調整するエネルギ調整部(ヒートポンプや熱交換器若しくはループ間を跨いで設けられた貯留槽で相対的高温ループを上側貯留部に、相対的低温ループを下側貯留部に接続させた貯留槽)を設けるのがよい。
そして前記熱補完システムのヘリカルループは工場、商業地域、住宅地域、工業地域のように、近在する域間で夫々独立に設けた基幹ループにより域間に敷設されたヘリカルループを形成し、該域間に敷設されたヘリカルループの基幹ループ間で熱移動を行うエネルギ調整部(ヒートポンプや熱交換器)を介して熱的に結合してネットワークを構成することが出来る。
これにより調整の取れた地域毎に個別に順次前記熱補完ヘリカルループを形成し、既存のヘリカルループとの間をエネルギ調整部(ヒートポンプや熱交換器）を介して接続してネットワーク化を達成でき、極めて実用的である。
【０００８】
更に本発明を説明する。
本発明の熱補完システムは、ビル、商店街、コンビニエンスストア、集合住宅が集中する商業地域、各種製造工場がならぶ工業地域、等の各地域に設けられた地域別多重ヘリカルループで構成され、当該地域に散在する中小規模熱源よりの排熱を回収し、回収した排熱を熱源水として分散小型冷凍機等の分散冷熱源に供給するようにして、分散型冷凍(冷熱原)装置と分散型温熱源装置との間の効率的熱移動と熱補完を図ったものである。
則ち、当該地域別多重ヘリカルループ配管は、単一管ループを多重且つ実質的に閉塞状に形成されたヘリカル状に構成させてあり、当該地域に付設された都市ガス・天然ガスなどの燃料を使用した小型分散温熱源装置よりの小規模排熱により例えば吸収式冷凍機を駆動して冷熱を生成し、その冷熱を低温ループ側に回収して、その冷熱ループに接続された冷暖房用ヒートポンプ、ショーケース、吸着式冷凍機などの分散型冷凍(冷熱原)装置に冷熱を供給するようにしてあるが、この場合においてもループ内の冷熱水を循環移動させるのではなく熱移動のみであるために、循環ポンプ等の特別の搬送動力は必要がなく、また温度別の熱源水をループ別に用意するため熱の変換効率を高めることができる。
また、前記分散型熱源装置より排出される熱は、吸収式冷凍機、吸着式冷凍機、若しくはヒートポンプを介して冷却させて、冷却温度に準じて相対的低温ループ１２より封入する構成が好ましい。
又本発明の地域別多重ヘリカルループは、ループ毎に高低温度差を設けて夫々のループを夫々の冷熱及び温熱の分散装置よりバイパス管により吸熱と排熱が行われる構成にしてあり、夫々の温度ゾーンに対応したループ毎に熱の授受を行って熱ロスの削減を図ることができる。
また、前記地域別多重ヘリカルループで、地域毎に閉鎖ループを形成する場合に、隣接する地域の多重ヘリカルループと熱融通用の接続部を有する構成が好ましい。
前記多重ヘリカルループの夫々のループでは、ループ毎の熱利用状況により左右何れかの方向に熱的に移動し、ループ毎の熱バランスが崩れる恐れがある。
このため前記ループの接続位置における熱移動による使用状況の監視と高低温の熱源の使用バランスを図るエネルギ調整部を設ける必要がある。
このような多重ヘリカルループのループ間の熱的アンバランスを調整するエネルギ調整部は、ヒートポンプや熱交換器のみならず、ループ間を跨いで設けられた貯留槽で相対的高温ループを上側貯留部に、相対的低温ループを下側貯留部に接続させた貯留槽で構成しても良い。
かかるエネルギ調整部を設けた多重ヘリカルループを使用して分散型冷凍装置を稼働させる際、例えば空調機の場合、夏期の冷房時には、前記低温熱源を低温ループ１２より取り込んで凝縮器の冷却に使用し、使用後の昇温した熱源は高温熱源水として高温ループに返却され、
また、冬期の暖房時には前記高温熱源水を高温ループより取り込み、蒸発器の蒸発潜熱の吸収に使用し、使用後の降温した冷排熱は低温ループ１２に返却する。
則ち、結果的には、上記空調機の場合は前記高低温の二つのループ管路内の熱源温度の間に多少の変動を伴うが殆ど均一温度帯を維持できる熱バランス状態が保持される。
また、前記分散型装置が低温熱源のみ多量に使用する冷凍機が多い場合に、該冷凍機群の稼働により低温ループの熱取り込み量が多くなり、高温ループとの間で前記熱バランスの崩れが発生する。この熱源ループ間のバランスを維持するため、前記他の分散熱源よりの排熱回収を行い、該排熱により吸収式冷凍機若しくは吸着式冷凍機等の熱変換機の稼働により冷熱を発生させ、アンバランス状態にある低温ループに冷熱を戻して熱的バランスを維持する構成にしてある。
従って本発明は、上記構成により、常に一定温度帯の熱源ループ２つ以上の高低差を持ったループ群を利用して吸熱と排熱を行う構成としているため、従来の冷凍装置が夫々独立させた空気熱や水冷方式の空調機に比較して設計容量を低く抑え設備コストの低減を図ることが出来るばかりでなく、凝縮温度を低く抑えることによる成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることが出来、前記ループ内では熱源のみの移動であり、ループ内の流動水を強制の強制移動の必要がなく、搬送動力は実質的に必要なくなる。
また、前記多重ヘリカルループの夫々のループは、ダブルヘリカルループの場合、例えば２０℃と２５℃の略５℃の温度差を持つループによる構成にすることにより、大気温度に近くその影響を受けることの少ない温度域ループが形成できるとともに、空調機の場合、空冷時凝縮温度５０℃にて使用する場合と比較して２０℃の熱源使用の場合のＣＯＰは２倍となり、吸収式冷凍機を使用して２０℃の冷熱を取り出す場合は、例えば「単効用ＣＯＰ；０．７→１．０」「２重効用ＣＯＰ；１．２→１．５」と成績効率が上がる。
また、吸着式冷凍機を使用して２０℃の冷水を取り出す場合は、例えば「ＣＯＰ；０．６→０．８」と成績係数の向上が得られる。
そのため、本発明では地域熱供給システムでは、冷暖房が主用である為に、空調用のループを域間ループの基幹ループとし、ほぼ常温に対応する２０℃とこれより5℃高い２５℃の２つの温度帯ループを使用したダブルヘリカルループを常温基幹ループとしてネットワーク化して全使用地域を通じて域間熱補完システムに使用するのがよい。
また、本発明ループを食品工場に適用する場合は、低温の０℃〜−４０℃の負荷が多く、熱効率を上げるため、前記常温の基幹ループより吸収式冷凍機若しくは吸着式冷凍機の熱変換機能を利用して一段下の温度域である略０℃〜１５℃のサブループを形成して使用するのがよい。即ち熱変換手段を介して低温ループに略０〜７℃の熱源水を封入し、高温ループに５〜１２℃の熱源水を封入し、略５℃の温度差を持つ熱源ループを有するダブルヘリカルループをサブループとして構成し、該サブループを前記常温基幹ループにループ間で熱移動を行うエネルギ調整手段を介して連結する構成が好ましい。
また、前記基幹ループは、工場内のようにまとまった１つの法人域の場合は簡単に本発明のヘリカルループが形成できるが、商業地域や住宅地域ごとに利害の異なる地域の場合は、話し合いがまとまった地域別に基幹ループを設け、夫々の基幹ループを前記基幹ループ間で熱移動を行うエネルギ調整部を介して直列状又は／及び分岐状に順次熱結合をしていくのがよい。
即ち複数地域に個別の前記常温基幹ループよりなるダブルヘリカルループを設け、該常温基幹ループ同士を基幹ループ間で熱移動を行うエネルギ調整部を介して順次直列状又は／及び分岐状に熱的チェーン結合をさせていけば、隣接するヘリカルループ間でも搬送動力を使用することなく一方の基幹ループより他方の基幹ループへ熱移動をさせる事が出来る。
かかる構成は熱的ネットワーク移動の面でも有利である。例えば、発電所やコンビナート等の熱源地域に設けた低温熱源水を豊富に持つ１の基幹ループより、中間の工業地域の基幹ループを経由して、低温熱源水の少ない商業地域の基幹ループへ、各基幹ループ間に設けたエネルギ調整部の熱変換機能を利用して、熱移動を行なわせ、各基幹ループの持つ熱源ループのバランスを図ることもできる。
なお、上記基幹ループ同士の熱結合は、例えば地域の中央に設けた基幹ループに対し、その周囲にそれぞれ基幹ループ間で熱移動を行うエネルギ調整部を介して熱結合するサテライト的なループ群を設けたり、該サテライトループに前記熱的チェーン結合する別の基幹ループやサテライトループを連結し、地域に散在する各種の分散工場群、商業地域や住宅地域等の各種の分散熱源、近在のビル等の分散冷凍装置等を複数ネットワークで結合して集中制御しても良い。
したがって、本発明の多重ヘリカルループは、同一地域内に基幹ループとサブループとを設け、基幹ループ間で熱移動を行うエネルギ調整部を介して熱結合する構成としてもよい。
則ち同一地域内に例えば低温加工を主とする食品工業等を含む場合の異種の温度差を持つサブループを当該地域全域の熱供給をする常温基幹ループを介してエネルギ調整部により熱結合される。
又それ自身のループに対する制御は、低温熱源水の補給に対しては吸着式冷凍機若しくは吸収式冷凍機の熱変換機能により行い、高温熱源水の補給はヒートポンプにより行い、隣接ループに対する熱結合は、熱交換器やヒートパイプにより熱結合する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１０】
図１は本発明の域間熱補完システムの基本構成図で、各商店街、工場、工業地域、住宅地域等の熱補完を行う域間における、施設や道路の地中には、１本の無端状管を各施設を二重巻にて周回する如く形成し所定温度の水を封入したダブルヘリカルループ（管）１を埋設し、該ループを空調用基幹ループとして形成する為に、(Ａ)において、１巡目の下段ループ１２の水の温度が２０℃の相対的に冷熱水になるように、又２巡目の上段ループ１１には前記下段ループ１２の冷熱水より温度の高い２５℃の温熱水になるように、分散冷凍装置(分散型冷熱源)１４や小型分散熱源装置(分散型温熱源)１３を接続する。
尚、前記ヘリカルループ１には循環ポンプで強制循環させずに、滞留させている。これにより前記ループ内では水が循環して熱移動や熱供給を行うものではなく、前記ループにバイパス接続させた分散型の冷熱、温熱より熱を授受して夫々のループ毎に異なる温度帯を形成している。
即ち、前記ループが敷設された域間の夫々の分散冷凍装置１４や小型分散熱源装置１３は前記２つのループ間をバイパスさせる如くバイパス管４１を介して夫々熱接続させて、１の温度帯のループ１１、１２から他の温度帯１２，１１のループへ向けて冷熱若しくは温熱の取り込みと排出が行われるように構成されている。
具体的に説明すると、分散冷凍空調装置等の分散型冷熱源１４は、相対的低温の低温ループ１２側より冷熱を取り込み高温ループ１１にその排熱を流し、一方小型分散熱源装置等の分散型温熱源１３は、相対的高温ループ１１より冷熱を取り込み低温ループ１２にその排熱を流し、そのバイパス部分の熱の流れはループ間で夫々片側通行(一方通行)であるように設定される。
この結果分散型冷熱源１４の排熱と分散型温熱源１３の熱取り込みは常に高温ループ１１より行われ、分散型冷熱源１４の冷熱取り込みと分散型温熱源１３の冷熱排出は常に低温ループ１２より行われ、夫々のループ１１，１２毎に２０℃と２５℃の温度帯域内での熱拡散と熱補完が達成され、相対的に高低の温度帯を有する夫々ループ１１，１２毎に熱バランスが達成される。
この場合前記ループ１１，１２間で熱的アンバランスが生じた場合、多重ヘリカルループ１の境界温度域間をバイパス４２を設けてそのバイパス位置にその熱的アンバランスを調整する熱源エネルギ調整部２０(ヒートポンプや熱交換器)を設ける。該調整センタ２０では例えば２５℃のループより余剰水を抽出して２０℃に冷却して２０℃ループに戻すか若しくはその逆の熱調整を行う。
尚、前記ループ１２，１１の数は任意であって、たとえば図１（Ｂ）では、前記多重ヘリカルループ１を３重にして１巡目最下段を１５℃の低温ループ１２Ａとし、２巡目中間段を２０℃の中温ループ１２とし、３巡目最上段を２５℃の高温ループ１１とするなどとしても良い。
この場合は、分散空調装置１３ａ、１４ａ等の夏季においては冷熱源を、冬季においては温熱源を効率的に利用する装置にあっては、１５℃の低温ループ１２Ａと２５℃の高温ループ１１間をバイパス接続して利用すればよく、又恒温室や病院のように常に高温側の２０〜２５℃の温度を必要とする装置にあっては、２０℃の中温ループ１２と２５℃の高温ループ１１にバイパス接続してもよく、又、スケート場の空調装置にあっては常に低温側の１５〜２０℃の温度を必要とする装置にあっては、１５℃の低温ループ１２Ａと２０℃の中温ループ１２とをバイパス接続してもよい。
この場合熱源エネルギ調整部２０(ヒートポンプや熱交換器)は１５℃の低温ループ１２Ａと中間段の２０℃の中温ループ１２との間をエネルギ調整部２０Ｂで、２０℃の中温ループ１２と３巡目最上段の２５℃の高温ループ１１との間をエネルギ調整部２０Ａで、更には１５℃の低温ループ１２Ａと３巡目最上段の２５℃の高温ループ１１との間に夫々バイパス接続させている。
【００１１】
図２は、エネルギ調整部を貯水槽２００で形成した他の実施例で、ここで多重ヘリカルループ１は形式的には上位１１，下位のループ１２は平行ループとなっており、具体的には(Ａ)のようにダブルヘリカルループ１の場合は、上位のループ１１と下位のループ１２で相対的に高低の温度帯を有する夫々のループを形成し、トリプルヘリカルループ１の場合は、(Ｂ)に示すように各ループ毎に順次と高、中、低の温度帯を有する夫々３本の上下平行ループ１１，１２，１２Ａを形成する。
そして実質的に夫々のループ毎に所定の温度帯になるように形成するには、前記異なるループ間をバイパス（バイパス管４１）させる如く、分散型冷熱源１４と温熱源１３とを夫々熱接続させて、１の温度帯のループから他の温度帯のループへ向けて冷熱若しくは温熱の取り込みと排出が行われるように前記多重ヘリカルループ１に分散型冷熱源と温熱源とをバイパス管４１を介して熱接続させることが必要となることは前記したとおりである。
この結果分散型冷熱源１４の排熱と分散型温熱源１３の熱取り込みは常に高温ループ１１側よりバイパス管４１により行われ、分散型冷熱源１４の冷熱取り込みと分散型温熱源１３の冷熱排出は常に低温ループ１２側よりバイパス管４１により行われ、夫々のループ１１、１２毎に所定温度帯域内での熱拡散と熱補完が達成され、相対的に高低の温度帯を有する夫々ループ毎に熱バランスが達成される。
この場合、図１とは異なり、多重ヘリカルループ１間を跨いで設けられた貯留槽２００で相対的高温ループ１１を２５℃の上側貯留部２００Ａに、相対的低温ループ１２を２０℃の下側貯留部２００Ｂに接続させた貯留槽２００を設け、前記ループ１１，１２間で熱的アンバランスが生じた場合貯留槽の貯留水の温度に基づく比重高低差による温度分布の上下動で熱バランスの調整を図っている。
即ち(Ａ)に示すように、上位ループ側の２５℃の過剰熱が多い場合は貯留水の２５℃と２０℃の温度境界２０１が下位に下がり、下位ループ側の２０℃の冷熱過剰が多くなり、貯留水の２５℃と２０℃の温度境界２０１が上に上がり、その境界には変位センサ２０２にて監視する。
かかる前記ループ間にバイパス接続される前記分散型冷熱源１４には、地域の冷暖房を行なうヒートポンプや工場用の例えば凍結濃縮に使用する冷凍装置等があり、又、上記多重ヘリカルループ１の途中には図示していない蓄熱槽を付設し、四季を通じて効率的熱管理を可能にしても良い。
尚、分散型温熱兼冷熱源１３ａ、１４ａとしての空調装置は、図の（Ｂ）に見るように冬期には高温ループ１１より暖房用熱源を、また夏期には低温ループ１２Ａにより凝縮器用冷熱を取り込み、地域の商店・デパートや一般住宅・ビル群に供給して地域の冷暖房を行なうことも可能である。従ってバイパス管４１は２管設けても良く、又季節により１本のバイパス管４１の流れを切り換えても良い
即ち、図１(Ｂ)及び図２(Ｂ)において空調装置１３ａ，１４ａは、冬期暖房時には、前記高温ループ１１よりバイパス管４１により約２５℃の高温熱源水を供給して暖房熱源を形成させ、その冷却排熱を低温ループ１２Ａに戻す。
また、夏期冷房時には、前記低温ループ１２Ａよりバイパス管４１により約１５℃の低温熱源を冷却熱として供給して冷房熱源を形成させ、その排熱を高温ループ１１に還流させる。その結果、低温ループ１２Ａ内の低温熱源は減少し、高温ループ１１内の高温熱源は増加して、ダブルヘリカルループ１の熱源は低温側の低温ループ１２Ａより高温側のループ１１側へ熱移動する。
なお、前記高温ループ１１、低温ループ１２Ａの熱源エネルギの和は常時一定に保持する構成にしているため、例えば、冷暖房を行なわない中間の季節においては高低温ループ１１，１２Ａ二つの熱源は略等量の基準熱量が保持されている。
そして前記ループにバイパス接続される分散型熱源１３ａ，１４ａは、地域の焼却炉排熱や、工場排熱、ミニ発電所等のコージェネシステムなどの分散型熱源よりなる排熱がバイパス４１に接続されている。該熱源からの排熱は例えば吸収式冷凍機／吸着式冷凍機の駆動熱源として利用され、その際得られた冷熱により約１５℃の低温熱源を得て前記低温ループ１２Ａに随時補給する構成にしている。
また、前記ダブルヘリカルループ１には、前記したようにエネルギ調整部２０が設けられ、該調整部２０内にヒートポンプが配設され、冷暖房時に惹起される熱源のアンバランス移動を補完するために設けている。
則ち、冷房時には低温ループ１２Ａより低温熱源をバイパス４１により汲み上げその戻り排熱を高温ループ１１へ還流させるため、前記低温ループ１２Ａの低温熱源水は減少し高温ループ１１の高温熱源は増加する。この増加した高温熱源をヒートポンプを介して冷却して低温熱源側へ戻し両者の熱バランスを図っている。
また、暖房時には高温ループ１１より高温熱源を汲み上げその戻り冷熱を低温ループ１２Ａへ還熱させるため、前記高温熱源は減少し低温熱源は増加する。この増加した低温熱源をエネルギ調整部２０のヒートポンプを介して加熱して高温側へ戻し両者の熱バランスを図っている。
【００１２】
図３は本発明の域間熱補完システムを各地域に敷設する場合の実施例で（Ａ）はビル・商業地域における実施例、（Ｂ）は工業地域における実施例を夫々示す。
（Ａ）に見るように、本発明の域間熱補完システムは、ビル、商店街、コンビニエンストア、集合住宅などの施設が位置する商業地域に設けられ、これらの施設には冷暖房用ヒートポンプ、ショーケース用冷却装置、吸着式冷凍機などの分散型冷凍装置１４と、同時に都市ガス・天然ガスなどを燃料に使用するマイクロガスタービン、燃料電池などの出力３０〜８０ＫＷ程度の小型分散型熱源装置１３が設置されている状況である。
上記各施設間の地中には、１本の無端状管を各施設を二重巻にて周回する如く形成したダブルヘリカルループ１が埋設されている。
なお、本実施例では空調用基幹ループ１として形成する為に、１巡目の下段ループ１２には２０℃の相対的に冷熱水が封入され、２巡目の上段ループ１１には前記下段ループ１２の冷熱水より温度の高い２５℃の温熱水が滞留するように域間に敷設し、該ヘリカルループ１に滞留する水をポンプにより強制循環されることなく、夫々のループ毎に異なる温度帯を形成している。
上記ビルや商店街夫々の分散冷凍装置や小型分散熱源装置が前記２つのループ間をバイパスさせる如くバイパス管４１を介して夫々熱接続させて、１の温度帯のループから他の温度帯のループへ向けて冷熱若しくは温熱の取り込みと排出が行われるように構成されている。
この場合前記ループ間で熱的アンバランスが生じた場合、多重ヘリカルループ１間をバイパスさせてそのバイパス位置にその熱的アンバランスを調整するエネルギ調整部２０(ヒートポンプ２０１や熱交換器)を設ける。該調整部２０では例えば２５℃のループ１１より余剰水を抽出して２０℃に冷却して２０℃ループ１２に戻す。
尚、前記ループ数は任意であって、たとえば３重にして１巡目最下段を１５℃の低温ループ１２Ａとし、２巡目中間段を２０℃の中温ループとし、３巡目最上段を２５℃の高温ループ１１とするなどとしても良い。
（Ｂ）は工業地域における域間熱補完システムの一実施例で、（Ａ）と同様に各種工場よりの夫々の分散冷凍空調装置１４や小型分散熱源装置１３を前記２つのループ間をバイパスさせる如くバイパス管４１を介して夫々熱接続させて、１の温度帯のループから他の温度帯のループへ向けて冷熱若しくは温熱の取り込みと排出が行われるように構成されている。
エネルギ調整部２０はオフラインでエバコンユニット２０５と接続し、該エバコンユニット２０５より熱を授受して調整部２０で例えば２５℃のループ１１より余剰水を抽出して２０℃に冷却して２０℃ループ１２に戻すか若しくは例えば２０℃のループ１２より余剰水を抽出して２５℃に加温して２５℃のループ１１に戻す
【００１３】
図４は、本発明の域間熱補完システムのダブルヘリカルループ１を説明する図で、（Ａ）は概略構造図で、（Ｂ）は（Ａ）のダブルヘリカルループ１により供給された高低温の熱源による空調機を稼働させた場合の熱の授受を示す図で、（Ｃ）は熱回収による低温熱源の補給の状況を示す図である。
図の（Ａ）に見るように、分散型冷凍装置や分散型熱源を配設した地域における域間熱補完システムにおいて、適当温度差を持つ高温熱源と低温熱源すぇ６をダブルヘリカルループ１が形成する低温ループ１２、高温ループ１１に封入し、該管路の終端と他方の始端を熱が左右移動可能に連結させ、無端状のダブルヘリカルループ１を形成させる。
かかる構成を持つダブルヘリカルループ１を使用して前記二つの温度差を持つ高低温熱源の熱授受を介して域内の熱供給をする状況を、図の（Ｂ）に示してある。則ち、空調機による冷房と暖房とにおける熱授受による冷熱、温熱の供給の状況を示してある。
図（Ｂ）の冷房の場合に見るように、この場合は低温ループ１２よりバイパス管を介して低温熱源水を黒線矢印に沿い汲み上げて冷房機として機能する分散型冷熱源１４の凝縮器１４ａの冷却に使用し、使用後昇温した排熱水を白線矢印に沿い高温ループ１１へ戻し、その結果前記低温ループ１２、高温ループ１１において高温熱源水の量は使用量だけ増加するが低温熱源水の量は逆にその量だけ減少し、全体での熱源水の総量には変化を生じないが、前記両ループの温度境界２０ａには温度分布位置の移動が起こる。
また、上記冷房とは逆に暖房する場合は、図の（Ｂ）の暖房に見るように、高温ループ１１よりバイパス管路４１を介して高温熱源水を白線矢印に沿い汲み上げて暖房機として機能する分散型温熱源１３の蒸発器１３ａの蒸発器の潜熱の吸収に使用し、使用後降温した戻り冷熱水をバイパス管に沿い低温ループ１２へ戻し、その結果前記低温ループ１２、高温ループ１１において低温熱源水の量は使用量だけ増加するが高温熱源水の量は逆にその量だけ減少し全体での熱源水の総量には変化を生じないが、前記温度境界は前記冷房の場合の逆の方向への位置の熱移動を生ずる。
上記左右移動可能の温度境界の位置移動の状況を監視するため、エネルギ調整部２０を設け、前記エネルギ調整部２０よりの指令により、前記高低温熱源水の温度境界使用のバランスを調整させるとともに、限度以上のバランスの変化が起きた場合は、ヒートポンプや吸収式冷凍機／吸着式冷凍機を介して高低温熱源水の補給により温度移動のバランスの補正を行う構成にしている。
上記バランスの補正の一手段である吸収式冷凍機／吸着式冷凍機１７による低温熱源水の補給の状況を図の（Ｃ）に示している。
図に見るように、排熱回収用には熱変換機能を持つ吸収式冷凍機／吸着式冷凍機１７を使用し、排熱１６を駆動源として稼働させ、得られた冷熱により、熱変換により低温熱源水を得てバイパス管路４１に沿い低温熱源水として低温ループ１２へ戻し、熱の回収による各ループの熱源の温度バランスの補正を可能にしている。
則ち、本発明のダブルヘリカルループ１では地域に散在する分散熱源より熱回収を行い、熱変換により得られた熱を高温、低温の二つの熱源として当該地域にわたり付設されたダブルヘリカルの高低温ループ１２に封入し、該ループ管路に封入された熱源の間の熱の授受により、前記ループに沿い配設された分散型冷熱源１４をバイパス管路４１を介して駆動させ冷温熱の搬送動力を要する事無く当該地域に熱供給を可能としたものである。
【００１４】
図５は図４の域間熱補完システムの実施例の概略構成を示す図である。図６（Ａ）は図５のエネルギ調整部の概略構成を示す図で、（Ｂ）は（Ａ）の調整に使用するアンバランス検出手段の概略の構成を示す図である。
前記エネルギ調整部２０は、前記ダブルヘリカルループ１の高温ループ１１の始端と低温ループ１２の終端をバイパス管４２により跨いで設けられ、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、夫々のループ端に温度境界２０ａが存在し、該温度境界２０ａの左右移動の状況を図の（Ｂ）に示すようにその両側に配した温度センサＳ_１、Ｓ_２に基づく変位方向と変位量Ａ、Ｂを検出し、前記ヒートポンプ１９を稼働させ、高低温ループ１２の熱バランスを図る構成としている。
【００１５】
則ち図６（Ｂ）に見るように左右移動可能の温度境界２０ａが矢印Ａ方向に移動した場合は例えば温度センサＳ_１を介して低温熱源水の増量を検知し、矢印Ｂ方向に移動した場合は温度センサＳ_２を介して高温熱源水の増量を検知し、前記ヒートポンプ１９に対し、それぞれの増量に対応させて熱バランスを図る構成にしている。
なお、図９に示すエネルギ調整部３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３６ａ，３８ａ，３９ａ及び図１０に示すエネルギ調整部４２、４３、４４は、図６（Ａ）下段に見るように、左右移動可能の温度境界２０ａが所定制御区間を越え、当該ダブルヘリカルループ１の低温熱源水が過度に不足する場合は、地域に散在する排熱源１６を熱源とする吸収式冷凍機／吸着式冷凍機１７等の熱変換機能を持つ機器を使用するとともに、分岐管４３を介して熱交換器１９により熱交換して、隣接するループ３０より得られた冷熱より高温熱源水を冷却させ域間熱供給に支障を来さないようにしている。
また、隣接ダブルヘリカルループ３０に対しては、ヒートポンプ１９により過度の超過した低温熱源水の増加を抑える構成にしてある。
【００１６】
図７は図５の域間熱補完システムの工場地帯における一実施例を示す図で、 図７には、図５の域間熱補完システムの実施例が示してある。この場合の域間熱補完システムは、高温ループ１１と低温ループ１２とエネルギ調整部２０とよりなるダブルヘリカルループ１と、排熱１６と、該排熱を利用してダブルヘリカルループ１の低温熱源の補給をする熱変換部１５と、空調系２１、チラー系２２、冷蔵系２４、冷凍系２５、夜間蓄熱２６ａを含む凍結系２６とよりなる負荷群より構成されている。
このように負荷の大部分を冷却／冷凍負荷で形成する場合は、各負荷は低温熱源を大量に使用することになるが、これを補う為には図に見るように排熱１６を利用して吸収式冷凍機／吸着式冷凍機１７を稼働させ、得られた冷熱により高温熱源を冷却して低温ループ１２に戻し前記大量に使用する低温熱源を常時補う構成にしている。
しかし、上記した低温熱源の補給にも係わらず高低温熱源の間に過度のバランスの崩れが生じたときは熱交換器１８、ヒートポンプ１９によるエネルギ調整部２０の指示で補正する構成にしている。
【００１７】
図８は図５の域間熱補完システムの食品工場地帯における一実施例を示す図で、図８には図５の域間熱補完システムの食品工場地帯における一実施例が示してある。この場合の域間熱補完システムの負荷の構成は、食品工場の場合の一例を取り上げてみると、空調系２１が２８％、チラー系２２が４％、冷蔵系２４が３％、冷凍系２５が５％、凍結系２６が５３％で、凍結系の負荷の占める割合は非常に高く、そのため、使用エネルギの低減を図るため、ダブルヘリカルループ１に使用する高低温の熱源に付き、前記図５、図７おいて使用の高温熱源を２５℃ループとし低温熱源水を２０℃ループとする基幹ループ１に対し、相対高温熱源水１２℃を封入した高温ループ３１と低温熱源水７℃を封入した槽低温ループ３２よりなるサブダブルヘリカルループ３０を設定したもので、このようなサブループ３０の設定は上記のような負荷特性を持った工場のみに限定される。
なお、上記サブループ３０の設定は ２５℃、２０℃の基幹ループ１より、該ループの低温熱源水１２ｅの供給を受け、吸収式冷凍機１７を介して得られた冷熱により設定する構成にしている。
なお、前記排熱１６は、ゴミ焼却の際発生する排熱を利用して吸収式／吸着式冷凍機１７の吸収液１６ｅを形成する過程を示したもので、焼却炉１６ａより排出された排熱によりボイラ１６ｂとそれに直結する発電機１６ｃを駆動させるとともに、その高温排ガスを加熱器１６ｄに熱源として導入して適温の吸収液１６ｅを得るようにするとともに、前記ボイラ１６ｂからの排温水から吸収液１６ｅを得るようにしてある。
【００１８】
図９は図５の域間熱補完システムの対象地域を拡大した場合の一実施例を示す図で、図９には図５の域間熱補完システムの対象地域を拡大した場合の一実施例が示してある。
この場合は多数の基幹ループ１を地域の開発につれ、開発した地域の基幹ループを連結増設する状況を示したもので、開発につれ基幹ループI、基幹ループII、基幹ループIII、基幹ループIV、基幹ループV、基幹ループVI、基幹ループVIIを順次形成し、その後必要に応じてループ同士が隣接してきた場合に基幹ループIと基幹ループII、基幹ループIV、基幹ループVIIとの間にループ間のエネルギ調整部３５ａ、３５ｂ、３５ｃを設けてこれらを介して熱結合を行い、基幹ループIIと基幹ループIIIとの間はエネルギ調整部３６ａを介して熱結合を行い、基幹ループIVと基幹ループVとの間はエネルギ調整部３８ａを介して熱結合を行い、基幹ループVと基幹ループVIとの間はエネルギ調整部３９ａを介して熱結合を行なう構成にしてあり、開発につれ分散型冷凍装置や分散熱源の状況に対応して先ず最適の地域に最適の基幹ループを設定し、開発につれ適宜拡大させ、適当な基幹ループとの間で熱結合を行なうようにしたものである。
エネルギ調整部３５ａ、３５ｂ、３５ｃの構成は図６(Ａ)下段に示す構成と同様である。
【００１９】
図１０は図５の域間熱補完システムの地域別に設けたダブルヘリカルループ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを直列状又は／及び分岐状に連結した状態を示す図である。図１０には、基幹ループの直列状又は／及び分岐状にチェーン結合させた場合を示す図で、この場合には、発電所やコンビナートが散在する地域では大量に排ガスを発生するので低温熱源水が豊富に封入される基幹ループ１Ａが形成され、中間の工業地域には高低温熱源水が平均的に封入されている基幹ループ１Ｂが形成され、左側に低温熱源水の使用量の多い商業地域に基幹ループ１Ｃが形成された場合の低温熱源水の熱の移動をエネルギ調整部４２、４３、４４を介して順次行なわせ、各基幹ループの熱的バランスを図った状況を示してある。
このような結合をした場合は、既存の設備の利用が可能であり、基幹ループをスパイラル的につなぐことが可能で、上記したように他地域での熱を末端の基幹ルートまで輸送が可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような構成により、以下に記載されるような効果を奏する。
ａ、本発明の第１の発明の域間熱補完システムにより、
市民レベルでの分散化した小規模排熱を回収・再利用して冷暖房用ヒートポンプに使用する熱源水を形成させ、該熱源水の供給用地域配管をループ状に設け、該地域配管に沿い分散配設された分散型冷凍装置に熱源水を供給して、大規模熱補完システムを設けることなく効率の高い熱供給ができる。
また、本発明の域間熱補完システムの構成により、熱源水が１本の管から成る多重環状配管内を閉塞状に封入しているため、使用する熱源水の移動は小さく、搬送動力は基本的には不用で全体の熱効率を上げることができる。
ｂ、本発明の域間熱補完システムにより、
地域に散在する分散熱源より熱回収を行い、熱変換により得られた熱を高温、低温の多重ヘリカルループ１、例えばダブルヘリカルループ１に封入し、前記管路に封入された熱源ループよりのバイパス管を介した熱の授受により、前記ループに沿い配設された分散冷凍装置を駆動させ冷温熱を供給するため、
搬送動力を要する事無く当該地域への熱供給を可能とし、また、一定温度に保持され、且つ夏期大気温度より低い例えば２０℃、２５℃の高低温の熱源水を使い分けしているため、設備コストの低減及び使用エネルギの大幅削減を図ることができる。
ｃ、前記発明の域間熱補完システムにおいては、前記高低温熱源水を封入した多重ヘリカルループ１には、該ループに封入してある二つの高低温の熱源水のバランスを維持するための熱制御機能と熱変換機能を持つエネルギ調整部を設けてあるため、該エネルギ調整部の機能を使用してループ間の熱的アンバランスの調整と各地域に設けた複数の基幹ループの熱結合と地域間のネットワーク的結合を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 多重ヘリカルループの始端と終端が接続されており、完全に無端状多重ヘリカルループになっている本発明の域間熱補完システムの基本構成図で、(Ａ)はダブルヘリカルループの場合、(Ｂ)は前記多重ヘリカルループが、トリプルヘリカルループの場合を示している。
【図２】 前記夫々のループを跨いで貯水槽が位置し、前記ループが貯水槽を介して実質的に多重ヘリカルループになっている本発明の域間熱補完システムの基本構成図で、(Ａ)はダブルヘリカルループの場合、(Ｂ)は前記多重ヘリカルループが、トリプルヘリカルループの場合を示している。
【図３】 本発明の域間熱補完システムを各地域に敷設する場合の実施例で（Ａ）はビル・商業地域における実施例、（Ｂ）は工業地域における実施例を夫々示す。
【図４】 本発明の第２の発明である域間熱補完システムの基本的概念を説明する図で、（Ａ）は概略構造図で、（Ｂ）は（Ａ）のダブルヘリカルループにより供給された高低温の熱源水による空調機を稼働させた場合の熱の授受を示す図で、（Ｃ）は熱回収による低温熱源水の補給状況を示す図である。
【図５】 図４の域間熱補完システムの実施例の概略構成を示す図である。
【図６】 （Ａ）は図５のエネルギ調整部の概略構成を示す図で、（Ｂ）は（Ａ）の調整に使用するアンバランス検出手段の概略の構成を示す図である。
【図７】 図５の域間熱補完システムの実施例を示す図である。
【図８】 図５の域間熱補完システムの食品工場地帯における一実施例を示す図である。
【図９】 図５の域間熱補完システムの対象地域を拡大した場合の一実施例を示す図である。
【図１０】 図５の域間熱補完システムの地域別に設けたダブルヘリカルループを直列状又は／及び分岐状に連結した状態を示す図である。
【図１１】 従来技術に係る熱供給システムである。
【符号の説明】
１ ヘリカルループ（管）
１２ 下段ループ（低温ループ）
１１ ２巡目の上段ループ（高温ループ）
１４ 分散冷凍装置(分散型冷熱源)
１３ 小型分散熱源装置(分散型温熱源)
２０ 熱源エネルギ調整部(ヒートポンプや熱交換器)

Claims (18)

1. 工場や地域の域内で発生した熱を相互に補完するように液若しくはスラリー状の流動体が封入された無端状多重ヘリカルループを形成し、該ループ内ではポンプによる水の強制循環を行わずに、熱移動のみを行って、夫々のループ毎に異なる温度帯を形成し、前記異なるループ間で熱の取り込みと排出が行われるように、前記異なるループ間をバイパスさせる如く、分散型冷熱源と温熱源とを夫々熱接続させて、一の温度帯のループから他の温度帯のループへ向けて冷熱若しくは温熱の取り込みと排出が行われるように構成したことを特徴とする域間熱補完システム。
2. 前記バイパス部分の熱の流れはループ間で夫々その時点の一方通行であることを特徴とする請求項１記載の域間熱補完システム。
3. 前記異なるループ間をバイパスさせるバイパス管及び熱交換手段を介して、前記分散型冷熱源と温熱源とを夫々熱接続させたことを特徴とする請求項１又は２記載の域間熱補完システム。
4. 多重ヘリカルループの始端と終端が接続されており、完全に無端状多重ヘリカルループになっていることを特徴とする請求項１記載の域間熱補完システム。
5. 前記夫々のループを跨いで貯水槽が位置し、前記ループが貯水槽を介して実質的に接続され多重ヘリカルループになっていることを特徴とする請求項１記載の域間熱補完システム。
6. 前記多重ヘリカルループが、ダブルヘリカルループの場合に、１のループと他のループで相対的に高低の温度帯を有する夫々のループを形成していることを特徴とする請求項１記載の域間熱補完システム。
7. 前記多重ヘリカルループが、トリプルヘリカルループの場合に、各ループ毎に順次と高、中、低の温度帯を有する夫々ループを形成していることを特徴とする請求項１記載の域間熱補完システム。
8. 前記多重ヘリカルループの夫々のループの温度境界域間をバイパスさせてそのバイパス位置にその熱的アンバランスを調整するエネルギ調整部を設けたことを特徴とする請求項１記載の域間熱補完システム。
9. 多重ヘリカルループの始端と終端が接続されており、完全に無端状多重ヘリカルループになっている域間熱補完システムにおいて、前記エネルギ調整部がヒートポンプや熱交換器であることを特徴とする請求項８記載の域間熱補完システム。
10. 前記夫々のループを跨いで貯水槽が位置し、前記ループが貯水槽を介して多重ヘリカルループになっている域間熱補完システムにおいて、前記エネルギ調整部がループ間を跨いで設けられた貯留槽で相対的高温ループを上側貯留部に、相対的低温ループを下側貯留部に接続させた貯留槽を設けたことを特徴とする請求項８記載の域間熱補完システム。
11. 前記分散型熱源装置より排出される熱は、吸収式冷凍機、吸着式冷凍機、若しくはヒートポンプを介して冷却させて、冷却温度に準じて相対的低温ループより封入する構成であることを特徴とする請求項１記載の域間熱補完システム。
12. 前記多重ヘリカルループの夫々のループは、ダブルヘリカルループの場合１９℃と２６℃の略７℃の温度差を持つ常温基幹ループによる構成であることを特徴とする請求項１記載の域間熱補完システム。
13. 本発明を食品工場に適用する場合は、吸収式冷凍機、吸着式冷凍機若しくはヒートポンプの熱変換機能を利用して低温ループが０℃〜１０℃で高温ループ１１がそれより略５〜８℃高い温度差を持つ熱源ループを有するダブルヘリカルループをサブループとして構成し、該サブループを前記常温基幹ループにエネルギ調整部を介して熱結合を行うことを特徴とする請求項１記載の域間熱補完システム。
14. 複数地域に個別の基幹ループよりなるダブルヘリカルループを設け、該基幹ループ同士を基幹ループ間で熱移動を行うエネルギ調整部を介して順次直列状又は分岐状に熱的チェーン結合させたループ群による構成であることを特徴とする請求項１記載の域間熱補完システム。
15. 前記分散型熱源装置より排出される高温側ループ内温度より高い熱を吸収式冷凍機、吸着式冷凍機、若しくはヒートポンプを介して熱降下させて、排出温度に準じて低温ループに封入することを特徴とする請求項１記載の域間熱補完システム。
16. 前記多重ヘリカルループは、地域別に複数の基幹ループを設け、基幹ループ間で熱移動を行うエネルギ調整部を介して直列状又は分岐状に熱結合をする構成としたことを特徴とする請求項１４記載の域間熱補完システム。
17. 前記多重ヘリカルループは、同一地域内に基幹ループとサブループとを設け、両ループ間で熱移動を行うエネルギ調整部を介して熱結合する構成としたことを特徴とする請求項１６記載の域間熱補完システム。
18. 前記エネルギ調整部は、隣接するダブルヘリカルループ間の熱移動手段による低温熱源水の補給若しくはヒートポンプによる高温熱源水の補給をする熱制御手段を設けることにより、隣接ダブルヘリカルループとの間の熱結合機能を持つことを特徴とする請求項１４記載の域間熱補完システム。

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