JP6344015B2 - Hot water system - Google Patents
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Description
本発明は、給湯システムに関する。 The present invention relates to a hot water supply system.
従来のヒートポンプ式給湯システムは、安価な深夜電力を利用して夜間に温水を沸かし、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して貯湯タンクに温水としてエネルギーを蓄える。しかし、前日の夜間に温水を沸かすため、当日に使用するまでに温度が下がる事を考慮して、必要な湯量以上の熱エネルギーを貯湯タンクに貯めておく必要があった。また、温水を沸かす時にヒートポンプが排出する冷排熱をそのまま無駄に放出していた。 Conventional heat pump hot water supply systems use inexpensive late-night power to boil hot water at night, convert electrical energy into heat energy, and store energy as hot water in a hot water storage tank. However, since the hot water is boiled at night on the previous day, it is necessary to store more heat energy than necessary in the hot water storage tank, considering that the temperature drops before use on the day. Moreover, the cold exhaust heat exhausted by the heat pump when boiling hot water is discharged as it is.
そこで、昨今、蓄電池を備え、電気エネルギーを熱エネルギーとしてだけではなく、電気エネルギーをそのまま蓄電池に蓄えることを可能とするヒートポンプ式給湯システムが利用されている。このようなヒートポンプ式給湯システムでは、必要な時に蓄電池から電気エネルギーが取り出せるため、不必要なエネルギーを熱エネルギーとして蓄える必要がなくなり、使用電力量の削減だけでなく、蓄電エネルギーの再利用が容易となり、エネルギー効率の向上も同時に果たす事ができる。例えば、特許文献1(特開2010−145072号公報)には、蓄電手段としての二次電池を備えた蓄エネ式ヒートポンプ給湯機について記載されている。 Thus, recently, a heat pump hot water supply system that includes a storage battery and that can store not only the electric energy as heat energy but also the electric energy as it is in the storage battery is used. In such a heat pump hot water supply system, electrical energy can be taken out from the storage battery when necessary, so there is no need to store unnecessary energy as heat energy, which not only reduces the amount of power used but also facilitates the reuse of stored energy. And energy efficiency can be improved at the same time. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-145072) describes an energy storage type heat pump water heater provided with a secondary battery as a power storage means.
ところで、現状の蓄電池は動作温度範囲が狭く、温度上昇とともに電池容量が劣化するため、電池の設置場所の条件が厳しい。したがって、蓄電池の寿命を延ばすためには、一定の温度を保つ事が重要な条件となる。そこで、例えば、特許文献1には、二次電池を貯湯タンクと同一の空間に収納することにより、二次電池の温度調節を行うことが提案されている。
By the way, the current storage battery has a narrow operating temperature range, and the battery capacity deteriorates as the temperature rises. Therefore, maintaining a constant temperature is an important condition for extending the life of the storage battery. Therefore, for example,
しかし、特許文献1に記載の給湯システムでは、貯湯タンクの下部の水の冷熱を用いて温度調節対象としての二次電池を冷却している。このため、貯湯タンクの下部の水の温度が二次電池を冷却できない温度である状況では、温度調節対象としての二次電池を冷却することができない。
However, in the hot water supply system described in
ここで、給湯システムにおいては、貯湯タンクに温水を蓄えるために冷媒回路において冷凍サイクルが行われている。ここで、冷媒回路において冷凍サイクルが行われている場合には、蒸発器を通過する冷媒は周囲から吸熱して蒸発しているため、蒸発器の周囲を冷却することが可能になっている。 Here, in the hot water supply system, a refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit in order to store hot water in the hot water storage tank. Here, when the refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit, since the refrigerant passing through the evaporator absorbs heat from the surroundings and evaporates, the surroundings of the evaporator can be cooled.
このように、給湯システムにおいては、冷媒回路において冷凍サイクルが行われている際に、蓄電池の温度を調節するための冷熱を、蒸発器から得ることが考えられる。 Thus, in the hot water supply system, it is conceivable that cold energy for adjusting the temperature of the storage battery is obtained from the evaporator when the refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit.
ところが、貯湯タンクにおける温水が不要もしくは十分に蓄えられている状況等において冷凍サイクルが行われていない場合には、蒸発器における冷媒の蒸発は生じていないため、冷熱を得ることができない。 However, when the refrigeration cycle is not performed in a situation where hot water in the hot water storage tank is unnecessary or sufficiently stored, the refrigerant does not evaporate in the evaporator, so that cold heat cannot be obtained.
本発明は上記上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、給湯システムにおいて冷凍サイクルが行われていない状況であっても蓄電池の温度を調節することが可能な給湯システムを提供することにある。 This invention is made | formed in view of the above-mentioned point, The subject of this invention is the hot water supply system which can adjust the temperature of a storage battery even in the condition where the refrigerating cycle is not performed in the hot water supply system. It is to provide.
第1観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、および、冷熱蓄熱温調手段を備えている。ヒートポンプは、圧縮機、放熱器、膨張機構、および、蒸発器を含んでおり冷媒が循環する冷媒回路を有している。貯湯タンクは、未加熱の水が下方に供給され、放熱器を流れる冷媒の熱を利用して下方の水を加熱することで得られる温水を上方で蓄える。冷熱蓄熱温調手段は、温度調節介在部を有しており、蒸発器を流れる冷媒の冷熱を用いて冷熱を蓄え、蓄えた冷熱を温度調節介在部を介して蓄電池に伝えることで蓄電池の温度を調節する。冷熱蓄熱温調手段は、蓄えた冷熱によって冷やされる熱媒体を温度調節介在部に送って循環させる低温側回路を有している。 The hot water supply system according to the first aspect includes a heat pump, a hot water storage tank, a storage battery, and a cold heat storage temperature adjusting means. The heat pump includes a compressor, a radiator, an expansion mechanism, and an evaporator, and has a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates. In the hot water storage tank, unheated water is supplied downward, and hot water obtained by heating the lower water using the heat of the refrigerant flowing through the radiator is stored upward. The cold heat storage temperature adjustment means has a temperature adjustment interposition part , stores the cold heat using the cold heat of the refrigerant flowing through the evaporator, and transmits the stored cold heat to the storage battery via the temperature adjustment intermediate part. Adjust. The cold heat storage temperature adjusting means has a low temperature side circuit for circulating the heat medium cooled by the stored cold heat by sending it to the temperature adjusting interposition part.
この給湯システムでは、冷媒回路において冷凍サイクルが行われることで、蒸発器において冷媒が蒸発する。このように蒸発器において冷媒を蒸発させている状況では、蒸発する冷媒は蒸発器の周囲から吸熱し、周囲は冷やされる。 In this hot water supply system, the refrigerant evaporates in the evaporator by performing the refrigeration cycle in the refrigerant circuit. Thus, in the situation where the refrigerant is evaporated in the evaporator, the evaporated refrigerant absorbs heat from the periphery of the evaporator, and the periphery is cooled.
ここで、このようにして得られる冷熱は、蓄電池の温調に用いることが可能であるが、従来の技術では、冷凍サイクルが行われていない状況では、冷熱を利用した蓄電池の温調ができていない。 Here, the cold energy obtained in this way can be used for temperature control of the storage battery. However, in the conventional technology, in the situation where the refrigeration cycle is not performed, the temperature control of the storage battery using cold heat can be performed. Not.
これに対して、この給湯システムでは、冷凍サイクルが行われていない状況、すなわち冷媒回路の蒸発器において冷媒の蒸発が生じていない状況であっても、冷熱蓄熱温調手段は、以前に冷凍サイクルが行われることで蒸発器において冷媒を蒸発させていた際に、当該蒸発器を流れる冷媒の冷熱を用いて冷熱を蓄えている。そして、この冷熱蓄熱温調手段は、このようにして蓄えていた冷熱を用いて蓄電池の温度を調節する。したがって、冷凍サイクルが行われていない状況であっても、蓄電池の温度を調節することが可能になっている。 On the other hand, in this hot water supply system, even in a situation where the refrigeration cycle is not performed, that is, in a situation where the refrigerant is not evaporated in the evaporator of the refrigerant circuit, the cold heat storage temperature adjusting means When the refrigerant is evaporated in the evaporator, the cold heat is stored using the cold heat of the refrigerant flowing through the evaporator. And this cold energy storage temperature adjustment means adjusts the temperature of a storage battery using the cold energy stored in this way. Therefore, even in a situation where the refrigeration cycle is not performed, the temperature of the storage battery can be adjusted.
なお、蓄電池の温度が何らかの要因で低下し、蓄えていた冷熱の温度を下回った場合には、蓄えていた冷熱を用いて蓄電池を暖めることで、蓄電池の温度調節を行うこともできる。 In addition, when the temperature of a storage battery falls for some reason and falls below the temperature of the stored cold heat, the temperature of a storage battery can also be adjusted by warming a storage battery using the stored cold heat.
また、この給湯システムでは、低温側回路において、蓄えた冷熱によって冷やされる熱媒体を循環させるだけで、蓄電池の温度を調節することが可能になっている。 In this hot water supply system, it is possible to adjust the temperature of the storage battery only by circulating the heat medium cooled by the stored cold heat in the low temperature side circuit.
第2観点に係る給湯システムは、第1観点に係る給湯システムであって、冷蓄熱槽をさらに備えている。蒸発器の少なくとも一部は、冷蓄熱槽内の熱媒体と熱交換可能となるように配置されている。低温側回路は、温度調節介在部と冷蓄熱槽の間で熱媒体が循環可能となるように構成された冷蓄熱槽連結回路を有している。 The hot water supply system according to the second aspect is the hot water supply system according to the first aspect , and further includes a cold heat storage tank. At least a part of the evaporator is arranged so as to be able to exchange heat with the heat medium in the cold heat storage tank. The low temperature side circuit has a cold heat storage tank connection circuit configured such that the heat medium can be circulated between the temperature adjusting interposition part and the cold heat storage tank.
この給湯システムでは、熱媒体に冷熱が保持されている場合には、蓄電池の温度を調節することが可能になる。また、この給湯システムでは、冷蓄熱槽連結回路において熱媒体が循環することで、冷蓄熱槽内において熱媒体の対流を生じさせることができる。これにより、冷蓄熱槽内において蒸発器の内部を流れる冷媒と熱媒体の間の熱交換効率を向上させることが可能になっている。 In this hot water supply system, when cold heat is held in the heat medium, the temperature of the storage battery can be adjusted. Further, in this hot water supply system, the heat medium circulates in the cold heat storage tank connection circuit, so that convection of the heat medium can be generated in the cold heat storage tank. Thereby, it is possible to improve the heat exchange efficiency between the refrigerant flowing in the evaporator and the heat medium in the cold heat storage tank.
第3観点に係る給湯システムは、第2観点に係る給湯システムであって、切り換えを行う制御部をさらに備えている。冷蓄熱槽連結回路は、温度調節介在部の上流側と下流側をバイパスするバイパス熱媒体回路と、バイパス熱媒体回路の途中に設けられたバイパス熱媒体開閉機構と、ポンプをさらに有している。切り換えを行う制御部は、温度調節介在部と冷蓄熱槽の間で熱媒体を循環させる状態と、温度調節介在部に送ることなく冷蓄熱槽とバイパス熱媒体回路の間で熱媒体を循環させる状態を切り換える。 The hot water supply system according to the third aspect is the hot water supply system according to the second aspect , and further includes a controller that performs switching. The cold storage tank connection circuit further includes a bypass heat medium circuit that bypasses the upstream side and the downstream side of the temperature adjustment interposition part, a bypass heat medium opening / closing mechanism provided in the middle of the bypass heat medium circuit, and a pump. . The control unit that performs switching circulates the heat medium between the temperature control intervening part and the cold heat storage tank, and circulates the heat medium between the cold heat storage tank and the bypass heat medium circuit without sending it to the temperature control interposing part. Switch the state.
なお、冷蓄熱槽連結回路において、ポンプが設けられている位置は、制御部による切換制御に応じて、温度調節介在部と冷蓄熱槽の間で熱媒体を循環させることと、温度調節介在部に送ることなく冷蓄熱槽とバイパス熱媒体回路の間で熱媒体を循環させることが可能な位置であれば、特に限定されない。 In the cold storage tank connection circuit, the position where the pump is provided is that the heat medium is circulated between the temperature adjustment interposition section and the cold storage tank according to the switching control by the control section, and the temperature adjustment interposition section. If it is a position which can circulate a heat carrier between a cold storage tank and a bypass heat carrier circuit, without sending to, it will not specifically limit.
この給湯システムでは、制御部が切り換えを行うことによって、蓄電池の冷熱による温度調節を行わない状態であっても、冷蓄熱槽とバイパス熱媒体回路の間で熱媒体を循環させることができる。これにより、冷蓄熱槽において熱媒体の対流を生じさせることができるため、冷蓄熱槽内の蒸発器による熱媒体の冷却効率を高めることが可能になる。 In this hot water supply system, the control unit performs switching so that the heat medium can be circulated between the cold heat storage tank and the bypass heat medium circuit even when the temperature of the storage battery is not adjusted by the cold heat. Thereby, since the convection of a heat medium can be produced in a cold heat storage tank, it becomes possible to improve the cooling efficiency of the heat medium by the evaporator in a cold heat storage tank.
第4観点に係る給湯システムは、第1観点に係る給湯システムであって、冷蓄熱槽、および、中間熱媒体連結回路をさらに備えている。中間熱媒体連結回路は、蒸発器を流れる冷媒の熱と熱交換可能な蒸発熱交換部を有しており、冷蓄熱槽と蒸発熱交換部の間で熱媒体が循環可能となるように構成されている。低温側回路は、温度調節介在部と冷蓄熱槽の間で熱媒体が循環可能となるように構成された冷蓄熱槽連結回路を有している。 Hot water supply system according to the fourth aspect, a hot water supply system according to the first aspect, cold heat storage tank, and further includes an intermediate heating medium connecting circuit. The intermediate heat medium connection circuit has an evaporating heat exchanging part capable of exchanging heat with the refrigerant flowing through the evaporator, and is configured so that the heat medium can be circulated between the cold storage tank and the evaporating heat exchanging part. Has been. The low temperature side circuit has a cold heat storage tank connection circuit configured such that the heat medium can be circulated between the temperature adjusting interposition part and the cold heat storage tank.
この給湯システムでは、熱媒体に冷熱が保持されている場合には、蓄電池の温度を調節することが可能になる。また、この給湯システムでは、中間熱媒体連結回路と冷蓄熱槽と冷蓄熱槽連結回路の全てにおいて同一種類の熱媒体を循環させることが可能になり、異種媒体間での熱交換を行わせる必要が無くなる。さらに、この給湯システムでは、冷媒回路の蒸発器に対して熱媒体を冷蓄熱槽内において接触させる必要が無いため、すなわち、蒸発器を冷蓄熱槽内に配置する必要が無いため、蒸発器と冷蓄熱槽の配置の自由度を高めることができる。以上により、蒸発器と冷蓄熱槽の配置の自由度を高めつつ、異種媒体間での熱交換を不要にすることが可能になる。 In this hot water supply system, when cold heat is held in the heat medium, the temperature of the storage battery can be adjusted. Further, in this hot water supply system, it is possible to circulate the same type of heat medium in all of the intermediate heat medium connection circuit, the cold heat storage tank, and the cold heat storage tank connection circuit, and it is necessary to perform heat exchange between different types of media. Disappears. Furthermore, in this hot water supply system, it is not necessary to bring the heat medium into contact with the evaporator of the refrigerant circuit in the cold heat storage tank, that is, it is not necessary to arrange the evaporator in the cold heat storage tank. The freedom degree of arrangement | positioning of a cold storage tank can be raised. As described above, it is possible to eliminate the need for heat exchange between different types of media while increasing the degree of freedom in arranging the evaporator and the cold heat storage tank.
第5観点に係る給湯システムは、第1観点に係る給湯システムであって、内部に中間媒体を蓄えている冷蓄熱槽をさらに備えている。蒸発器の少なくとも一部は、冷蓄熱槽内の中間媒体と熱交換可能となるように配置されている。低温側回路は、冷蓄熱槽内の中間媒体と熱交換可能な冷蓄熱熱交換部を有しており、温度調節介在部と冷蓄熱熱交換部の間で熱媒体が循環可能となるように構成された冷蓄熱槽独立回路を有している。 A hot water supply system according to a fifth aspect is the hot water supply system according to the first aspect , and further includes a cold heat storage tank in which an intermediate medium is stored. At least a part of the evaporator is arranged to be able to exchange heat with the intermediate medium in the cold heat storage tank. The low-temperature circuit has a cold-storage heat exchange section that can exchange heat with the intermediate medium in the cold-storage tank so that the heat medium can be circulated between the temperature adjustment interposition section and the cold-storage heat exchange section. It has a constructed cold storage tank independent circuit.
この給湯システムでは、中間媒体または熱媒体に冷熱が保持されている場合には、蓄電池の温度を調節することが可能になる。また、冷蓄熱槽内の中間媒体は、伝熱のために流動させる必要が無い。このため、冷蓄熱槽内の中間媒体として、蓄熱能力が高く流動性の低いような材料を採用することが可能になっている。 In this hot water supply system, when cold heat is held in the intermediate medium or the heat medium, the temperature of the storage battery can be adjusted. Further, the intermediate medium in the cold heat storage tank does not need to flow for heat transfer. For this reason, it is possible to employ a material having a high heat storage capacity and low fluidity as an intermediate medium in the cold heat storage tank.
第6観点に係る給湯システムは、第1観点に係る給湯システムであって、冷蓄熱槽、および、中間媒体独立回路をさらに備えている。中間媒体独立回路は、蒸発器を流れる冷媒の熱と熱交換可能な蒸発熱交換部を有しており、冷蓄熱槽と蒸発熱交換部の間で中間媒体が循環可能となるように構成されている。低温側回路は、冷蓄熱槽内の中間媒体と熱交換可能な冷蓄熱熱交換部を有しており、温度調節介在部と冷蓄熱熱交換部の間で熱媒体が循環可能となるように構成されたた蓄熱槽独立回路を有している。 A hot water supply system according to a sixth aspect is the hot water supply system according to the first aspect , and further includes a cold heat storage tank and an intermediate medium independent circuit. The intermediate medium independent circuit has an evaporating heat exchanging part capable of exchanging heat with the refrigerant flowing through the evaporator, and is configured so that the intermediate medium can be circulated between the cold storage tank and the evaporating heat exchanging part. ing. The low-temperature circuit has a cold-storage heat exchange section that can exchange heat with the intermediate medium in the cold-storage tank so that the heat medium can be circulated between the temperature adjustment interposition section and the cold-storage heat exchange section. It has a heat storage tank independent circuit configured.
この給湯システムでは、中間媒体または熱媒体に冷熱が保持されている場合には、蓄電池の温度を調節することが可能になる。また、この給湯システムでは、中間媒体独立回路において中間媒体が循環することで、冷蓄熱槽内において中間媒体の対流を生じさせることができる。これにより、冷蓄熱槽内において中間媒体と熱交換可能となるように設けられている冷蓄熱熱交換部は、中間媒体と内部を流れる熱媒体の間の熱交換効率を向上させることが可能になっている。さらに、この給湯システムでは、冷媒回路の蒸発器に対して中間媒体を冷蓄熱槽内において接触させる必要が無いため、すなわち、蒸発器を冷蓄熱槽内に配置する必要が無いため、蒸発器と冷蓄熱槽の配置の自由度を高めることができる。以上により、蒸発器と冷蓄熱槽の配置の自由度を高めつつ、冷蓄熱熱交換部の内部を流れる熱媒体と中間媒体の間の熱交換効率を向上させることが可能になっている。 In this hot water supply system, when cold heat is held in the intermediate medium or the heat medium, the temperature of the storage battery can be adjusted. Further, in this hot water supply system, the intermediate medium circulates in the intermediate medium independent circuit, so that convection of the intermediate medium can be generated in the cold heat storage tank. As a result, the cold storage heat exchange unit provided so as to be able to exchange heat with the intermediate medium in the cold storage tank can improve the heat exchange efficiency between the intermediate medium and the heat medium flowing inside. It has become. Furthermore, in this hot water supply system, the intermediate medium does not need to be brought into contact with the evaporator of the refrigerant circuit in the cold storage tank, that is, the evaporator does not need to be arranged in the cold storage tank. The freedom degree of arrangement | positioning of a cold storage tank can be raised. As described above, it is possible to improve the heat exchange efficiency between the heat medium and the intermediate medium flowing through the inside of the cold heat storage heat exchanging section while increasing the degree of freedom of the arrangement of the evaporator and the cold heat storage tank.
第7観点に係る給湯システムは、第1観点から第6観点のいずれかに係る給湯システムであって、熱媒体は、不凍液である。 A hot water supply system according to a seventh aspect is the hot water supply system according to any of the first to sixth aspects, wherein the heat medium is an antifreeze.
この給湯システムでは、流動性が高く、熱保持量の多い不凍液を採用することで、蓄電池の温度調節範囲を広げることが可能になる。 In this hot water supply system, it is possible to widen the temperature control range of the storage battery by employing an antifreeze liquid that has high fluidity and a large amount of heat retention.
第8観点に係る給湯システムは、第5観点に係る給湯システムであって、中間媒体は、スラリーアイスである。 The hot water supply system according to an eighth aspect is the hot water supply system according to the fifth aspect , and the intermediate medium is slurry ice.
なお、スラリーアイスは、特に限定されないが、例えば、微小な氷粒子と塩水等の液体が混ざり合った流動性のある氷であってもよい。 The slurry ice is not particularly limited, but may be, for example, fluid ice in which fine ice particles and a liquid such as salt water are mixed.
この給湯システムでは、冷蓄熱槽内に蓄えられており温度調節介在部や蒸発器との間で循環させる必要が無い中間媒体としてスラリーアイスを採用することで、冷蓄熱槽内における熱交換効率を高めることができる。 In this hot water supply system, by adopting slurry ice as an intermediate medium that is stored in the cold heat storage tank and does not need to be circulated between the temperature adjusting interposition part and the evaporator, the heat exchange efficiency in the cold heat storage tank is improved. Can be increased.
第9観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、冷熱蓄熱温調手段、および、ファンを備えている。ヒートポンプは、圧縮機、放熱器、膨張機構、および、蒸発器を含んでおり冷媒が循環する冷媒回路を有している。貯湯タンクは、未加熱の水が下方に供給され、放熱器を流れる冷媒の熱を利用して下方の水を加熱することで得られる温水を上方で蓄える。冷熱蓄熱温調手段は、蒸発器を流れる冷媒の冷熱を用いて冷熱を蓄え、蓄えた冷熱を用いて蓄電池の温度を調節する。冷媒回路は、蒸発器と膨張機構の間において、内部を流れる冷媒をファンから供給される空気と熱交換させる熱交換器をさらに有している。 The hot water supply system according to the ninth aspect includes a heat pump, a hot water storage tank, a storage battery, cold heat storage temperature adjusting means, and a fan. The heat pump includes a compressor, a radiator, an expansion mechanism, and an evaporator, and has a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates. In the hot water storage tank, unheated water is supplied downward, and hot water obtained by heating the lower water using the heat of the refrigerant flowing through the radiator is stored upward. The cold energy storage temperature adjusting means stores the cold energy using the cold energy of the refrigerant flowing through the evaporator, and adjusts the temperature of the storage battery using the accumulated cold energy. The refrigerant circuit further includes a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the air supplied from the fan between the evaporator and the expansion mechanism.
この給湯システムでは、冷媒回路において冷凍サイクルが行われることで、蒸発器において冷媒が蒸発する。このように蒸発器において冷媒を蒸発させている状況では、蒸発する冷媒は蒸発器の周囲から吸熱し、周囲は冷やされる。 In this hot water supply system, the refrigerant evaporates in the evaporator by performing the refrigeration cycle in the refrigerant circuit. Thus, in the situation where the refrigerant is evaporated in the evaporator, the evaporated refrigerant absorbs heat from the periphery of the evaporator, and the periphery is cooled.
ここで、このようにして得られる冷熱は、蓄電池の温調に用いることが可能であるが、従来の技術では、冷凍サイクルが行われていない状況では、冷熱を利用した蓄電池の温調ができていない。 Here, the cold energy obtained in this way can be used for temperature control of the storage battery. However, in the conventional technology, in the situation where the refrigeration cycle is not performed, the temperature control of the storage battery using cold heat can be performed. Not.
これに対して、この給湯システムでは、冷凍サイクルが行われていない状況、すなわち冷媒回路の蒸発器において冷媒の蒸発が生じていない状況であっても、冷熱蓄熱温調手段は、以前に冷凍サイクルが行われることで蒸発器において冷媒を蒸発させていた際に、当該蒸発器を流れる冷媒の冷熱を用いて冷熱を蓄えている。そして、この冷熱蓄熱温調手段は、このようにして蓄えていた冷熱を用いて蓄電池の温度を調節する。したがって、冷凍サイクルが行われていない状況であっても、蓄電池の温度を調節することが可能になっている。 On the other hand, in this hot water supply system, even in a situation where the refrigeration cycle is not performed, that is, in a situation where the refrigerant is not evaporated in the evaporator of the refrigerant circuit, the cold heat storage temperature adjusting means When the refrigerant is evaporated in the evaporator, the cold heat is stored using the cold heat of the refrigerant flowing through the evaporator. And this cold energy storage temperature adjustment means adjusts the temperature of a storage battery using the cold energy stored in this way. Therefore, even in a situation where the refrigeration cycle is not performed, the temperature of the storage battery can be adjusted.
なお、蓄電池の温度が何らかの要因で低下し、蓄えていた冷熱の温度を下回った場合には、蓄えていた冷熱を用いて蓄電池を暖めることで、蓄電池の温度調節を行うこともできる。 In addition, when the temperature of a storage battery falls for some reason and falls below the temperature of the stored cold heat, the temperature of a storage battery can also be adjusted by warming a storage battery using the stored cold heat.
また、この給湯システムでは、ファンにより熱交換器に供給される空気量を調節することで、熱交換器における冷媒と空気の熱交換量を調節することができる。これにより、冷媒回路において、冷熱を蓄えるための蒸発器の能力と貯湯タンクに温水を蓄えるための放熱器の能力のバランスを、熱交換器における熱交換量の調節によって向上させることが可能になる。 Moreover, in this hot water supply system, the amount of heat exchanged between the refrigerant and the air in the heat exchanger can be adjusted by adjusting the amount of air supplied to the heat exchanger by the fan. Thereby, in the refrigerant circuit, it becomes possible to improve the balance between the ability of the evaporator for storing cold heat and the ability of the radiator for storing hot water in the hot water storage tank by adjusting the amount of heat exchange in the heat exchanger. .
例えば、貯湯タンクにおいて温水を蓄えるために冷凍サイクルが行われている場合において、冷蓄熱槽内における冷熱が十分に溜まっている状態では、蒸発器において冷媒の蒸発が促進されない場合があるが、その場合には、熱交換器の熱交換量を増大させて、バランスを向上させることが可能になっている。 For example, when a refrigeration cycle is performed to store hot water in a hot water storage tank, in a state where the cold heat in the cold heat storage tank is sufficiently accumulated, the evaporation of the refrigerant may not be promoted in the evaporator. In some cases, the heat exchange amount of the heat exchanger can be increased to improve the balance.
第10観点に係る給湯システムは、第9観点に係る給湯システムであって、冷媒回路は、室外熱交換器と、蒸発器と室外熱交換器の間を通過する冷媒を膨張させる中間膨張機構をさらに有している。 A hot water supply system according to a tenth aspect is the hot water supply system according to the ninth aspect , wherein the refrigerant circuit includes an outdoor heat exchanger and an intermediate expansion mechanism that expands the refrigerant passing between the evaporator and the outdoor heat exchanger. In addition.
この給湯システムでは、膨張機構と中間膨張機構における減圧程度を調節することにより、熱交換器を冷媒の放熱器もしくは蒸発器として機能させることが可能になる。これにより、冷媒回路において、冷熱を蓄えるための蒸発器の能力と貯湯タンクに温水を蓄えるための放熱器の能力のバランスを、より向上させやすくすることができる。 In this hot water supply system, the heat exchanger can function as a refrigerant radiator or evaporator by adjusting the degree of pressure reduction in the expansion mechanism and the intermediate expansion mechanism. Thereby, in a refrigerant circuit, the balance of the capability of the evaporator for storing cold heat and the capability of the radiator for storing hot water in a hot water storage tank can be improved more easily.
第11観点に係る給湯システムは、第10観点に係る給湯システムであって、切り換えを行う制御部をさらに備えている。冷媒回路は、圧縮機と蒸発器の間の部分と中間膨張機構と室外熱交換器の間の部分を接続するバイパス冷媒回路と、バイパス冷媒回路の途中に設けられたバイパス冷媒開閉機構をさらに有している。切り換えを行う制御部は、蒸発器に冷媒を通過させる状態と、蒸発器に冷媒を通過させない状態を切り換える。 The hot water supply system according to the eleventh aspect is the hot water supply system according to the tenth aspect , further comprising a control unit that performs switching. The refrigerant circuit further includes a bypass refrigerant circuit that connects a portion between the compressor and the evaporator, a portion between the intermediate expansion mechanism and the outdoor heat exchanger, and a bypass refrigerant opening / closing mechanism provided in the middle of the bypass refrigerant circuit. doing. The control unit that performs switching switches between a state in which the refrigerant passes through the evaporator and a state in which the refrigerant does not pass through the evaporator.
この給湯システムでは、貯湯タンクにおいて温水を蓄えるために冷凍サイクルが行われている場合において、切り換えを行う制御部が蒸発器に冷媒を通過させない状態に切り換えることで、冷熱が過度に蓄えられないようにすることが可能になる。 In this hot water supply system, when the refrigeration cycle is performed in order to store hot water in the hot water storage tank, the switching control unit switches to a state in which the refrigerant does not pass through the evaporator so that cold heat is not stored excessively. It becomes possible to.
例えば、冷蓄熱槽内の熱媒体等の種類によっては、過度に冷却されることによって体積変化が生じ、機器にダメージを生じさせる問題があるが、過度な冷却を抑制することで当該問題を避けることも可能になる。 For example, depending on the type of heat medium in the cold heat storage tank, there is a problem that volume change occurs due to excessive cooling, causing damage to equipment, but the problem is avoided by suppressing excessive cooling. It becomes possible.
第12観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、冷熱蓄熱温調手段、および、高温側循環手段を備えている。ヒートポンプは、圧縮機、放熱器、膨張機構、および、蒸発器を含んでおり冷媒が循環する冷媒回路を有している。貯湯タンクは、未加熱の水が下方に供給され、放熱器を流れる冷媒の熱を利用して下方の水を加熱することで得られる温水を上方で蓄える。冷熱蓄熱温調手段は、蒸発器を流れる冷媒の冷熱を用いて冷熱を蓄え、蓄えた冷熱を用いて蓄電池の温度を調節する。冷熱蓄熱温調手段は、温度調節介在部を有している。蓄えた冷熱は、温度調節介在部を介して蓄電池に伝えられる。温度調節介在部の形状の少なくとも一部は、蓄電池の外形に沿った形状となっている。高温側循環手段は、貯湯タンクの上方において蓄えられている温水を温度調節介在部まで送り出した後、貯湯タンク内に戻るように循環させる。 A hot water supply system according to a twelfth aspect includes a heat pump, a hot water storage tank, a storage battery, a cold heat storage temperature adjustment means, and a high temperature side circulation means. The heat pump includes a compressor, a radiator, an expansion mechanism, and an evaporator, and has a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates. In the hot water storage tank, unheated water is supplied downward, and hot water obtained by heating the lower water using the heat of the refrigerant flowing through the radiator is stored upward. The cold energy storage temperature adjusting means stores the cold energy using the cold energy of the refrigerant flowing through the evaporator, and adjusts the temperature of the storage battery using the accumulated cold energy. The cold energy storage temperature adjustment means has a temperature adjustment interposition part. The stored cold energy is transmitted to the storage battery via the temperature adjustment interposition part. At least a part of the shape of the temperature control interposition part is a shape along the outer shape of the storage battery . The high temperature side circulation means circulates the hot water stored above the hot water storage tank so as to return to the hot water storage tank after being sent to the temperature adjusting intervening portion.
この給湯システムでは、冷媒回路において冷凍サイクルが行われることで、蒸発器において冷媒が蒸発する。このように蒸発器において冷媒を蒸発させている状況では、蒸発する冷媒は蒸発器の周囲から吸熱し、周囲は冷やされる。 In this hot water supply system, the refrigerant evaporates in the evaporator by performing the refrigeration cycle in the refrigerant circuit. Thus, in the situation where the refrigerant is evaporated in the evaporator, the evaporated refrigerant absorbs heat from the periphery of the evaporator, and the periphery is cooled.
ここで、このようにして得られる冷熱は、蓄電池の温調に用いることが可能であるが、従来の技術では、冷凍サイクルが行われていない状況では、冷熱を利用した蓄電池の温調ができていない。 Here, the cold energy obtained in this way can be used for temperature control of the storage battery. However, in the conventional technology, in the situation where the refrigeration cycle is not performed, the temperature control of the storage battery using cold heat can be performed. Not.
これに対して、この給湯システムでは、冷凍サイクルが行われていない状況、すなわち冷媒回路の蒸発器において冷媒の蒸発が生じていない状況であっても、冷熱蓄熱温調手段は、以前に冷凍サイクルが行われることで蒸発器において冷媒を蒸発させていた際に、当該蒸発器を流れる冷媒の冷熱を用いて冷熱を蓄えている。そして、この冷熱蓄熱温調手段は、このようにして蓄えていた冷熱を用いて蓄電池の温度を調節する。したがって、冷凍サイクルが行われていない状況であっても、蓄電池の温度を調節することが可能になっている。 On the other hand, in this hot water supply system, even in a situation where the refrigeration cycle is not performed, that is, in a situation where the refrigerant is not evaporated in the evaporator of the refrigerant circuit, the cold heat storage temperature adjusting means When the refrigerant is evaporated in the evaporator, the cold heat is stored using the cold heat of the refrigerant flowing through the evaporator. And this cold energy storage temperature adjustment means adjusts the temperature of a storage battery using the cold energy stored in this way. Therefore, even in a situation where the refrigeration cycle is not performed, the temperature of the storage battery can be adjusted.
なお、蓄電池の温度が何らかの要因で低下し、蓄えていた冷熱の温度を下回った場合には、蓄えていた冷熱を用いて蓄電池を暖めることで、蓄電池の温度調節を行うこともできる。 In addition, when the temperature of a storage battery falls for some reason and falls below the temperature of the stored cold heat, the temperature of a storage battery can also be adjusted by warming a storage battery using the stored cold heat.
また、この給湯システムでは、蓄えた冷熱を、温度調節介在部を介して蓄電池に伝えることが可能になる。しかも、温度調節介在部の形状の少なくとも一部が、蓄電池の外形に沿った形状となっていることで、蓄電池に対する接触面積(もしくは熱的接触面積)を確保しやすくなっている。 Further, in this hot water supply system, the stored cold energy can be transmitted to the storage battery via the temperature adjustment interposition part. In addition, since at least a part of the shape of the temperature control intervening portion has a shape along the outer shape of the storage battery, it is easy to ensure a contact area (or thermal contact area) with the storage battery.
また、この給湯システムでは、高温側循環手段をさらに備えることで、蓄電池の過剰な冷却を緩和させることが可能になる。 Further, in this hot water supply system, it is possible to alleviate excessive cooling of the storage battery by further including a high temperature side circulation means.
第13観点に係る給湯システムは、第12観点に係る給湯システムであって、相変化媒体をさらに備えている。相変化媒体は、冷熱蓄熱温調手段と蓄電池の間において両方に熱的に接触するように介在しており、蓄電池の異常温度上昇を防ぐために所定の温度で相変化する。 A hot water supply system according to a thirteenth aspect is the hot water supply system according to the twelfth aspect , further comprising a phase change medium. The phase change medium is interposed between the cold energy storage temperature adjusting means and the storage battery so as to be in thermal contact with each other, and changes phase at a predetermined temperature in order to prevent an abnormal temperature increase of the storage battery.
相変化媒体の所定の温度での相変化は、特に限定されず、例えば、固体から液体への相変化であってもよい。 The phase change at a predetermined temperature of the phase change medium is not particularly limited, and may be, for example, a phase change from a solid to a liquid.
この給湯システムでは、所定の温度で相変化する相変化媒体が、冷熱蓄熱温調手段と蓄電池の間に設けられているため、冷熱蓄熱温調手段によって蓄電池が過度に加熱されてしまいそうになったとしても、相変化媒体は、当該過度な熱エネルギーを潜熱変化に要するエネルギーとして消費し、温度上昇を抑制させることが可能になる。これにより、蓄電池の温度が過度に上昇することを抑制できる。 In this hot water supply system, since the phase change medium that changes phase at a predetermined temperature is provided between the cold heat storage temperature adjustment means and the storage battery, the storage battery is likely to be heated excessively by the cold heat storage temperature adjustment means. Even so, the phase change medium consumes the excessive heat energy as energy required for the latent heat change, and can suppress the temperature rise. Thereby, it can suppress that the temperature of a storage battery rises excessively.
第14観点に係る給湯システムは、第13観点に係る給湯システムであって、相変化媒体は、パラフィンを含有している潜熱蓄熱材である。 A hot water supply system according to a fourteenth aspect is the hot water supply system according to the thirteenth aspect , wherein the phase change medium is a latent heat storage material containing paraffin.
なお、パラフィンを含有している潜熱蓄熱材において相変化が生じる温度は、特に限定されないが、例えば、60℃付近の温度とすることができる。 In addition, the temperature at which the phase change occurs in the latent heat storage material containing paraffin is not particularly limited, but may be, for example, a temperature around 60 ° C.
この給湯システムでは、パラフィンを含有している潜熱蓄熱材を相変化させることで、蓄電池の温度が過度に上昇することを抑制できる。 In this hot water supply system, it is possible to suppress an excessive increase in the temperature of the storage battery by changing the phase of the latent heat storage material containing paraffin.
第15観点に係る給湯システムは、第12観点から第14観点のいずれかに係る給湯システムであって、蓄電池の温度を調節するために、高温側循環手段による温調程度および冷熱蓄熱温調手段による温調程度を制御する制御部をさらに備えている。 A hot water supply system according to a fifteenth aspect is the hot water supply system according to any of the twelfth aspect to the fourteenth aspect , in order to adjust the temperature of the storage battery, the temperature adjustment degree by the high temperature side circulation means and the cold heat storage temperature adjustment means It further has a control part which controls the temperature control degree by.
この給湯システムでは、温調程度を制御する制御部が、高温側循環手段による温調程度と冷熱蓄熱温調手段による温調程度の両方を制御するため、蓄電池の温度をより詳細に調節することが可能になる。 In this hot water supply system, the controller that controls the temperature control controls both the temperature control by the high-temperature side circulation means and the temperature control by the cold heat storage temperature control means, so that the temperature of the storage battery is adjusted in more detail. Is possible.
第16観点に係る給湯システムは、第1観点から第15観点のいずれかに係る給湯システムであって、貯湯回路、貯湯回路流量調節手段、および、停止時蓄熱利用制御部をさらに備えている。貯湯回路は、放熱器を流れる冷媒の熱を利用して、貯湯タンクの下方の水を加熱し、貯湯タンクの上方に温水を蓄える。貯湯回路流量調節手段は、貯湯回路における流量を調節する。停止時蓄熱利用制御部は、貯湯回路流量調節手段が停止している状態において、蓄えた冷熱を用いて冷熱蓄熱温調手段によって蓄電池の温度の調節を行う制御モードを有している。 A hot water supply system according to a sixteenth aspect is the hot water supply system according to any of the first to fifteenth aspects , further comprising a hot water storage circuit, a hot water storage circuit flow rate adjusting means, and a stop-time heat storage use control unit. The hot water storage circuit uses the heat of the refrigerant flowing in the radiator to heat the water below the hot water storage tank and store hot water above the hot water storage tank. The hot water storage circuit flow rate adjusting means adjusts the flow rate in the hot water storage circuit. The stop-time heat storage use control unit has a control mode in which the temperature of the storage battery is adjusted by the cold heat storage temperature adjustment means using the stored cold energy in a state where the hot water storage circuit flow rate adjustment means is stopped.
なお、当該制御モードは、貯湯回路流量調節手段が停止している状態において常に実行されている必要は無く、貯湯回路流量調節手段が停止している状態において所定の条件を満たした場合にのみ実行されるものであってもよい。また、この給湯システムは、蓄えた冷熱を用いて冷熱蓄熱温調手段によって蓄電池の温度の調節を行う動作を、貯湯回路流量調節手段が停止していない状態において行っても構わない。 The control mode need not always be executed when the hot water storage circuit flow rate adjustment means is stopped, and is executed only when a predetermined condition is satisfied while the hot water storage circuit flow rate adjustment means is stopped. It may be done. Moreover, this hot water supply system may perform the operation | movement which adjusts the temperature of a storage battery by the cold heat storage temperature control means using the stored cold heat in the state where the hot water storage circuit flow rate adjustment means has not stopped.
この給湯システムでは、冷媒回路の蒸発器で冷媒の蒸発を生じさせていない(冷凍サイクルが行われていない)ために、貯湯回路流量調節手段が停止している状況であっても、冷熱蓄熱温調手段が、蓄えている冷熱を用いて蓄電池の温度を調節することが可能になっている。 In this hot water supply system, the refrigerant is not evaporated in the evaporator of the refrigerant circuit (the refrigeration cycle is not performed). The adjusting means can adjust the temperature of the storage battery using the stored cold energy.
第17観点に係る給湯システムは、第16観点に係る給湯システムであって、温度検出手段をさらに備えている。温度検出手段は、蓄電池の内部温度を検出可能であるか、もしくは、室外の温度を検出可能である。停止時蓄熱利用制御部は、貯湯回路流量調節手段が停止している状態において、温度検出手段による検出温度が所定温度以上になった場合に、蓄えた冷熱を用いて冷熱蓄熱温調手段によって蓄電池の温度の調節を行う。 The hot water supply system according to the seventeenth aspect is the hot water supply system according to the sixteenth aspect , further comprising temperature detection means. The temperature detecting means can detect the internal temperature of the storage battery or can detect the outdoor temperature. When the temperature of the hot water storage circuit flow rate adjusting means is stopped and the temperature detected by the temperature detecting means becomes a predetermined temperature or higher, the stop-time heat storage use control unit uses the stored cold heat to store the storage battery by the cold heat storage temperature adjustment means. Adjust the temperature.
この給湯システムでは、停止時蓄熱利用制御部は、貯湯回路流量調節手段が停止している状態において、温度検出手段による検出温度が所定温度以上になることで冷却が必要になった場合にのみ、蓄えた冷熱を用いた蓄電池の温度調節が行われる。このため、蓄えた冷熱を、必要な状況においてのみ用いることが可能になる。 In this hot water supply system, the stop-time heat storage use control unit is in a state where the hot water storage circuit flow rate adjustment means is stopped, and only when cooling is necessary because the temperature detected by the temperature detection means is equal to or higher than a predetermined temperature. The temperature of the storage battery is adjusted using the stored cold energy. For this reason, it becomes possible to use the stored cold energy only in a necessary situation.
第18観点に係る給湯システムは、第1観点から第17観点のいずれかに係る給湯システムであって、蓄電池は、少なくともヒートポンプによって使用される電力を蓄電する。 A hot water supply system according to an eighteenth aspect is the hot water supply system according to any of the first to seventeenth aspects, and the storage battery stores at least electric power used by the heat pump.
この給湯システムでは、ヒートポンプによって使用される電力を蓄電する蓄電池の温度を、当該ヒートポンプが使用されることで得られる冷却源を用いて調節することができる。このため、蓄電池の温度を調節するための装置やシステムを、蓄電池が使用されるヒートポンプ以外に別途設ける必要が無くなる。 In this hot water supply system, the temperature of the storage battery that stores the electric power used by the heat pump can be adjusted using a cooling source obtained by using the heat pump. For this reason, it is not necessary to separately provide a device or system for adjusting the temperature of the storage battery other than the heat pump in which the storage battery is used.
第19観点に係る給湯システムは、第9観点から第15観点のいずれかに係る給湯システムであって、冷熱蓄熱温調手段は、蓄えた冷熱によって冷やされる温度調節用媒体を封入しており、温度調節用媒体の熱を蓄電池に向けて移動させるヒートパイプを有している。 A hot water supply system according to a nineteenth aspect is a hot water supply system according to any of the ninth aspect to the fifteenth aspect , wherein the cold heat storage temperature adjustment means encloses a temperature adjusting medium cooled by the stored cold heat, It has a heat pipe that moves the heat of the temperature adjusting medium toward the storage battery.
この給湯システムでは、冷熱蓄熱温調手段は、蓄電池に冷熱を伝える手段としてヒートパイプを有している。これにより、蓄電池に冷熱を伝える場合に、循環する流体を流すためのポンプを不要にすることができる。 In this hot water supply system, the cold energy storage temperature adjusting means has a heat pipe as means for transmitting cold energy to the storage battery. Thereby, when transmitting cold energy to a storage battery, the pump for flowing the circulating fluid can be made unnecessary.
第20観点に係る給湯システムは、第1観点から第19観点のいずれかに係る給湯システムであって、貯湯タンクおよび蓄電池を覆うように設置され、太陽光を受光して発電する太陽光発電パネルをさらに備えている。蓄電池は、太陽光発電パネルが発電することで得られる電気エネルギーを充電する。 A hot water supply system according to a twentieth aspect is a hot water supply system according to any one of the first aspect to the nineteenth aspect , and is installed so as to cover the hot water storage tank and the storage battery, and receives a sunlight to generate power Is further provided. The storage battery is charged with electric energy obtained by the photovoltaic power generation panel generating power.
この給湯システムでは、太陽光発電パネルによって蓄電池の周囲が覆われているため、蓄電池が太陽光に曝されることで昇温することを防止することができる。さらに、この太陽光発電パネルが発電した電力を蓄電池に蓄えることができる。 In this hot water supply system, since the periphery of the storage battery is covered with the solar power generation panel, it is possible to prevent the storage battery from being heated by being exposed to sunlight. Furthermore, the electric power generated by the solar power generation panel can be stored in the storage battery.
第21観点に係る給湯システムは、第1観点から第19観点のいずれかに係る給湯システムであって、貯湯タンクおよび蓄電池を覆うように設置され、太陽光を受光して発電する太陽光発電パネルをさらに備えている。ヒートポンプの駆動には、太陽光発電パネルが発電することで得られる電気エネルギーが利用される。 A hot water supply system according to a twenty- first aspect is a hot water supply system according to any of the first to nineteenth aspects, is installed so as to cover a hot water storage tank and a storage battery, and receives a sunlight to generate power Is further provided. For driving the heat pump, electric energy obtained by the power generation by the photovoltaic power generation panel is used.
この給湯システムでは、太陽光発電パネルによって蓄電池の周囲が覆われているため、蓄電池が太陽光に曝されることで昇温することを防止することができる。さらに、この太陽光発電パネルが発電した電力をヒートポンプの駆動に利用することができる。 In this hot water supply system, since the periphery of the storage battery is covered with the solar power generation panel, it is possible to prevent the storage battery from being heated by being exposed to sunlight. Furthermore, the electric power generated by the solar power generation panel can be used for driving the heat pump.
第1観点に係る給湯システムでは、冷凍サイクルが行われていない状況であっても、蓄電池の温度を調節することが可能になっている。また、低温側回路において、蓄えた冷熱によって冷やされる熱媒体を循環させるだけで、蓄電池の温度を調節することが可能になっている。 In the hot water supply system according to the first aspect, the temperature of the storage battery can be adjusted even when the refrigeration cycle is not performed. Moreover, in the low temperature side circuit, it is possible to adjust the temperature of the storage battery simply by circulating the heat medium cooled by the stored cold heat.
第2観点に係る給湯システムでは、冷蓄熱槽内において蒸発器の内部を流れる冷媒と熱媒体の間の熱交換効率を向上させることが可能になっている。 In the hot water supply system according to the second aspect, it is possible to improve the heat exchange efficiency between the refrigerant flowing in the evaporator and the heat medium in the cold storage tank.
第3観点に係る給湯システムでは、冷蓄熱槽内の蒸発器による熱媒体の冷却効率を高めることが可能になる。 In the hot water supply system according to the third aspect, the cooling efficiency of the heat medium by the evaporator in the cold heat storage tank can be increased.
第4観点に係る給湯システムでは、蒸発器と冷蓄熱槽の配置の自由度を高めつつ、異種媒体間での熱交換を不要にすることが可能になる。 In the hot water supply system according to the fourth aspect, it is possible to eliminate the need for heat exchange between different types of media while increasing the degree of freedom in arranging the evaporator and the cold heat storage tank.
第5観点に係る給湯システムでは、冷蓄熱槽内の中間媒体として、蓄熱能力が高く流動性の低いような材料を採用することが可能になっている。 In the hot water supply system according to the fifth aspect, it is possible to employ a material having a high heat storage capacity and low fluidity as an intermediate medium in the cold heat storage tank.
第6観点に係る給湯システムでは、蒸発器と冷蓄熱槽の配置の自由度を高めつつ、冷蓄熱熱交換部の内部を流れる熱媒体と中間媒体の間の熱交換効率を向上させることが可能になっている。 In the hot water supply system according to the sixth aspect, it is possible to improve the heat exchange efficiency between the heat medium and the intermediate medium flowing inside the cold heat storage heat exchange section while increasing the degree of freedom of the arrangement of the evaporator and the cold heat storage tank. It has become.
第7観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節範囲を広げることが可能になる。 In the hot water supply system according to the seventh aspect , the temperature adjustment range of the storage battery can be expanded.
第8観点に係る給湯システムでは、冷蓄熱槽内における熱交換効率を高めることができる。 In the hot water supply system according to the eighth aspect , the heat exchange efficiency in the cold heat storage tank can be increased.
第9観点に係る給湯システムでは、冷凍サイクルが行われていない状況であっても、蓄電池の温度を調節することが可能になっている。また、蒸発器の能力と放熱器の能力のバランスを、熱交換器における熱交換量の調節によって向上させることが可能になる。 In the hot water supply system according to the ninth aspect, the temperature of the storage battery can be adjusted even when the refrigeration cycle is not performed. In addition, the balance between the capacity of the evaporator and the capacity of the radiator can be improved by adjusting the amount of heat exchange in the heat exchanger.
第10観点に係る給湯システムでは、冷媒回路において、冷熱を蓄えるための蒸発器の能力と貯湯タンクに温水を蓄えるための放熱器の能力のバランスを、より向上させやすくすることができる。 In the hot water supply system according to the tenth aspect , in the refrigerant circuit, the balance between the ability of the evaporator for storing cold heat and the ability of the radiator for storing hot water in the hot water storage tank can be further improved.
第11観点に係る給湯システムでは、制御部が蒸発器に冷媒を通過させない状態に切り換えることで、冷熱が過度に蓄えられないようにすることが可能になる。 In the hot water supply system according to the eleventh aspect , the control unit switches to a state in which the refrigerant does not pass through the evaporator, so that it is possible to prevent cold from being excessively stored.
第12観点に係る給湯システムでは、冷凍サイクルが行われていない状況であっても、蓄電池の温度を調節することが可能になっている。また、温度調節介在部を介することで、蓄えた冷熱を蓄電池に伝えやすくすることが可能になる。さらに、蓄電池の過剰な冷却を緩和させることが可能になる。 In the hot water supply system according to the twelfth aspect, the temperature of the storage battery can be adjusted even when the refrigeration cycle is not performed. Moreover, it becomes possible to make it easy to convey the stored cold heat to a storage battery via a temperature control interposition part. Furthermore, excessive cooling of the storage battery can be mitigated.
第13観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度が過度に上昇することを抑制できる。 In the hot water supply system according to the thirteenth aspect , the temperature of the storage battery can be prevented from rising excessively.
第14観点に係る給湯システムでは、パラフィンを含有している潜熱蓄熱材を相変化させることで、蓄電池の温度が過度に上昇することを抑制できる。 In the hot water supply system according to the fourteenth aspect , the temperature of the storage battery can be prevented from excessively rising by changing the phase of the latent heat storage material containing paraffin.
第15観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度をより詳細に調節することが可能になる。 In the hot water supply system according to the fifteenth aspect , the temperature of the storage battery can be adjusted in more detail.
第16観点に係る給湯システムでは、貯湯回路流量調節手段が停止している状況であっても、蓄えられている冷熱を用いて冷熱蓄熱温調手段による蓄電池の温度調節を可能にしている。 In the hot water supply system according to the sixteenth aspect , even if the hot water storage circuit flow rate adjusting means is stopped, the temperature of the storage battery can be adjusted by the cold heat storage temperature adjusting means using the stored cold energy.
第17観点に係る給湯システムでは、蓄えた冷熱を、必要な状況においてのみ用いることが可能になる。 In the hot water supply system according to the seventeenth aspect , the stored cold energy can be used only in a necessary situation.
第18観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度を調節するための装置やシステムを、蓄電池が使用されるヒートポンプ以外に別途設ける必要が無くなる。 In the hot water supply system according to the eighteenth aspect, there is no need to separately provide a device or system for adjusting the temperature of the storage battery other than the heat pump in which the storage battery is used.
第19観点に係る給湯システムでは、蓄電池に冷熱を伝える場合に、循環する流体を流すためのポンプを不要にすることができる。 In the hot water supply system according to the nineteenth aspect, it is possible to eliminate the need for a pump for flowing a circulating fluid when transferring cold energy to the storage battery.
第20観点に係る給湯システムでは、太陽光に曝されることによる蓄電池の昇温を防止し、太陽光発電パネルが発電した電力を蓄電池に蓄えることができる。 In the hot water supply system according to the twentieth aspect, the temperature rise of the storage battery due to exposure to sunlight can be prevented, and the power generated by the solar power generation panel can be stored in the storage battery.
第21観点に係る給湯システムでは、太陽光に曝されることによる蓄電池の昇温を防止し、太陽光発電パネルが発電した電力をヒートポンプの駆動に利用することができる。 In the hot water supply system according to the twenty-first aspect, the temperature rise of the storage battery due to exposure to sunlight can be prevented, and the electric power generated by the solar power generation panel can be used for driving the heat pump.
以下、各実施形態の給湯システムについて、それぞれ説明する。 Hereinafter, the hot water supply system of each embodiment will be described.
(1)第1実施形態
第1実施形態に係る給湯システム100について、図面を用いて説明する。
(1) 1st Embodiment The hot
図1に、本発明の第1実施形態に係る給湯システム100の外観概略図を示す。図2に、給湯システム100の概略構成図を示す。
FIG. 1 is a schematic external view of a hot
(1−1)全体構成
給湯システム100は、使用される前に予め温水を溜めておいたり浴槽の温水を加熱したりするための貯湯式給湯システムであって、主として、ヒートポンプ2、貯湯ユニット3、および、ヒートポンプ2や貯湯ユニット3等の管理や制御を行うコントローラ7を備えている。
(1-1) Overall configuration The hot
(1−2)詳細構成
(1−2−1)ヒートポンプ2
ヒートポンプ2は、温水を作り出すための熱源装置として機能し、電力を動力源とする。ヒートポンプ2は、ケーシング2pを備え、当該ケーシング2p内には、冷媒が循環する冷媒回路20、水熱交換器22、冷蓄熱槽6、冷蓄熱槽連結回路50、および、図示しない各種センサ等を備えている。
(1-2) Detailed configuration (1-2-1)
The
この冷媒回路20は、内部に冷媒を循環させることで冷凍サイクルを行うことが可能であり、主に、圧縮機21、水熱交換器22内の冷媒管22r、膨張弁23、蓄冷用冷媒熱交換器24、および、冷媒配管25を有している。
The
冷媒配管25は、圧縮機21の吐出側、水熱交換器22内の冷媒管22r、膨張弁23、蓄冷用冷媒熱交換器24、圧縮機21の吸入側、の順に各機器を接続しており、内部に冷媒を循環させている。
The
ここで、圧縮機21は、ガス状の低圧冷媒を吸入し、圧縮動作を行って、高圧冷媒を吐出する。圧縮機21は、特に限定されないが、例えば、インバータ式であって、コントローラ7によって駆動周波数が調節されることにより冷媒循環量の調節や高圧および低圧の調節を行うことができる。
Here, the
水熱交換器22は、冷媒の熱を放熱する放熱器としての役割を果たす。水熱交換器22は、冷媒管22rおよび水管32wを有している。水熱交換器22は、ヒートポンプ2の圧縮機21によって吐出された後に冷媒管22rを流れる高温の冷媒と、後述する貯湯ユニット3で循環動作を行う際に水管32wを流れる水の間で熱交換を行わせる。この水熱交換器22における熱交換によって、冷媒管22rを通過する冷媒が冷却され、同時に水管32wを通過する水が加熱されて温水(お湯)を作り出すことができる。ここで、温水とは、後述する貯湯タンク35に供給される市水が加熱された水であって、市水の温度よりも少なくとも1℃高い温度の水をいうものとする。
The
膨張弁23は、水熱交換器22の冷媒管22rを通過して放熱した冷媒を通過させる際に、冷媒の圧力を減少させる。膨張弁23は、特に限定されないが、例えば、コントローラ7によって減圧程度を調節することにより冷媒循環量の調節や高圧および低圧の調節を行うことができる。
The
蓄冷用冷媒熱交換器24は、内部を流れる冷媒と冷蓄熱槽6内に充填されている熱媒体としての不凍液の間で熱交換を行わせ、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能させることができる。蓄冷用冷媒熱交換器24は、冷蓄熱槽6内の不凍液に少なくとも一部が浸るように配置されていればよく、全体が浸るように配置されていることが好ましい。
The cold-storage
冷蓄熱槽6は、断熱材で覆われた筐体の内部に不凍液が充填されるようにして構成されている。ここで、不凍液としては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコールを少なくとも50%以上の主成分として含み、0℃以下でも凍結しない流体を用いることができる。
The cold
冷蓄熱槽連結回路50は、冷蓄熱槽6内と後述する温度調節ジャケット48内の間で不凍液が循環するように構成された回路であって、低温側ポンプ51を備えている。冷蓄熱槽連結回路50を循環する不凍液は、流動性が高く、熱保持量が多く、効率的に冷熱を移動させることができる。この冷蓄熱槽連結回路50は、一部がヒートポンプ2内に、他の一部が貯湯ユニット3内に設けられ、両方にまたがるようにして配置されている。冷蓄熱槽連結回路50は、冷蓄熱槽6内に連通するように構成されており、低温側ポンプ51が駆動することにより、冷蓄熱槽6内の不凍液を温度調節ジャケット48内との間で循環させることが可能になっている。
The cold heat storage
なお、低温側ポンプ51が駆動することにより、冷蓄熱槽6内の不凍液が対流するため、冷媒回路20の蓄冷用冷媒熱交換器24の外側表面の不凍液を流動させることができるため、蓄冷用冷媒熱交換器24における冷媒と不凍液の間の熱交換効率を高めることができている。
Since the antifreeze liquid in the cold
(1−2−2)貯湯ユニット3
貯湯ユニット3は、市水等の外部からの外部給水路81およびタンク用給水路82を介して供給される水をヒートポンプ2から得られる熱によって加熱し、貯湯タンク35内で蓄えつつ、混合用給水路83を介して混合された温水を浴室等に供給するための装置である。
(1-2-2) Hot
The hot
この貯湯ユニット3は、ケーシング3pを備え、当該ケーシング3p内には、主に、貯湯タンク35、貯湯回路30、蓄電池71、スイッチング素子収納部72、高温側回路40、および、温度調節ジャケット48等を備えている。
The hot
(1−2−2−1)貯湯タンク35
貯湯タンク35は、ヒートポンプ2から得られる熱によって得られる温水を蓄えておくタンクである。
(1-2-2-1) Hot
The hot
貯湯タンク35内は水および/または温水によって常に満たされており、温水の量をコントローラ7に把握させるための湯量温度検知センサ36が設けられている。この湯量温度検知センサ36は、第1湯量検知温度センサT1〜第6湯量検知温度センサT6を有している。これらの第1湯量検知温度センサT1〜第6湯量検知温度センサT6は、貯湯タンク35の下方から上方に向けて順に所定間隔で配置されている。
The hot
貯湯タンク35内の温水の温度分布は、温度の低い温水は比重が大きいために下に沈み、温度の高い温水は比重が小さいために上昇する傾向にあるため、上端から下端に下がるにつれて温度が低くなるような分布となっている。貯湯タンク35の下端は、後述するように、未加熱の水が市水として導入されるため、貯湯タンク35内のうち最も温度が低い領域になっている。貯湯タンク35の上端は、後述するように放熱器として機能する水熱交換器22において暖められた温水が導入されるため、貯湯タンク35内のうち最も温度が高い領域になっている。なお、コントローラ7は、第1湯量検知温度センサT1〜第6湯量検知温度センサT6の検知温度に基づいて貯湯タンク35内の温水の量を把握することができる。
The temperature distribution of the hot water in the hot
貯湯タンク35の下端部近傍には、タンク用給水路82が接続されており、市水等の外部からの水が外部給水路81およびタンク用給水路82を介して貯湯タンク35内に供給される。
A tank
貯湯タンク35の上端部近傍には、出湯管85が接続されている。出湯管85を介して供給される温水と混合用給水路83を介して供給される市水等の外部からの水が湯水混合弁84により混合される。このように混合された温水は、給湯管86を介して浴室等に供給される。
In the vicinity of the upper end of the hot
なお、図示されていないが、貯湯タンク35は、発泡スチロールもしくは発泡ポリエチレン等によって形成された断熱材によって下端を除く周囲が覆われており、貯湯タンク35内の熱が逃げ出しにくいように構成されている。
Although not shown, the hot
(1−2−2−2)貯湯回路30
貯湯回路30は、貯湯タンク35内の水に対してヒートポンプ2で得られる熱を伝えて温水を生じさせるための回路であり、一部が貯湯ユニット3内に、他の一部がヒートポンプ2内に設けられ、両方にまたがるようにして配置されている。この貯湯回路30は、沸き上げ往き管31、水熱交換器22内の水管32w、沸き上げ戻り管33、および、沸き上げポンプ34を有している。
(1-2-2-2) Hot
The hot
沸き上げ往き管31は、貯湯タンク35の下端部近傍と水熱交換器22内の水管32wの上流側端部とを接続している。
The boiling forward
沸き上げ戻り管33は、水熱交換器22内の水管32wの下流側端部と貯湯タンク35の上端近傍とを接続している。
The boiling
沸き上げポンプ34は、沸き上げ往き管31の途中に設けられている。貯湯回路30では、沸き上げポンプ34がコントローラ7からの指令を受けて駆動することにより、貯湯タンク35内の水または温水のうち下方に存在している温度の低い水を、沸き上げ往き管31に流出させ、水熱交換器22内の水管32wを通過させることで温度上昇させ、沸き上げ戻り管33を介して貯湯タンク35の上端近傍に戻している。なお、沸き上げポンプ34が駆動している状態では、コントローラ7は、ヒートポンプ2の冷媒回路20において冷凍サイクルを行わせている。
The boiling
これにより、貯湯タンク35内の温水と水との境界が上から下に向けて移動していくことになり、貯湯タンク35内の温水の量が増えていく。
As a result, the boundary between the hot water and the water in the hot
(1−2−2−3)蓄電池71
蓄電池71は、給湯システム100によって使用される電気を溜める電池であり、本実施形態においては、貯湯タンク35の下端に熱的に接触した状態で貯湯タンク35の下に設置されている。蓄電池71は、電気料金が比較的安価な夜間に充電され、充電された電気は、電気料金が比較的高価である日中に給湯システム100の稼働のために使用される。蓄電池71は、本実施形態においてはリチウムイオン電池である。なお、蓄電池71は、蓄電池71の内部温度を検知する蓄電池温度センサ71aが内蔵されている。コントローラ7は、当該蓄電池温度センサ71aの検出値を把握することができる。
(1-2-2-3)
The
ここで、蓄電池71の上面は、貯湯タンク35の下面と熱的に接触している。熱的に接触している状態とは、直接的に接触している状態と、他の部材が介在して間接的に接触している場合の両方が含まれる(以下同じ。)。本実施形態においては、貯湯タンク35の下端と蓄電池71の上面とは、直接的に接触している。
Here, the upper surface of the
現状の蓄電池は適切な動作が可能な温度範囲に制約があり、温度上昇とともに電池容量が劣化するため、電池の設置場所の条件が厳しい。このため、寿命を延ばすためには一定の温度を保つことが重要な条件となる。 Current storage batteries have restrictions on the temperature range in which proper operation is possible, and the battery capacity deteriorates as the temperature rises. For this reason, maintaining a constant temperature is an important condition for extending the life.
一方、貯湯タンク35の下端近傍には、市水からの水が導入されるので、未加熱の水が存在しており、年間を通じて市水の温度は比較的安定している。
On the other hand, since water from city water is introduced near the lower end of the hot
したがって、蓄電池71を、貯湯タンク35の下端に対して熱的に接触させることができるように貯湯タンク35の下に配置することで、一年を通じて蓄電池71の温度を比較的安定的に維持することが可能になっている。
Therefore, by arranging the
(1−2−2−4)高温側回路40
高温側回路40は、貯湯タンク35内の上方部分から伸びだしており、後述する温度調節ジャケット48内を通過した後、貯湯タンク35内の中間部分まで伸びて構成された回路であって、高温側ポンプ41を備えている。高温側回路40は、貯湯タンク35内に連通するように構成されており、高温側ポンプ41が駆動することにより、貯湯タンク35内の高温の温水を温度調節ジャケット48内まで送り、再び、貯湯タンク35内の中間部分に戻して循環させることが可能になっている。
(1-2-2-4) High
The high
なお、高温側回路40において、温度調節ジャケット48内を通過した後に貯湯タンク35内に戻す位置、すなわち、貯湯タンク35の高さ位置は、特に限定されないが、貯湯タンク35のうち下端近傍のタンク用給水路82が接続されている位置よりも高く貯湯タンク35内のうち上端近傍の高温側回路40が伸びだしている位置より低いことが好ましい。本実施形態においては、貯湯タンク35の高さにおける60%から90%の間の高さ位置に、高温側回路40を流れる温水が戻されるように構成されている。
In the high
(1−2−2−5)温度調節ジャケット48
温度調節ジャケット48は、主に蓄電池71の温度を調節するための部材であり、蓄電池71の下端に熱的に接触した状態で蓄電池71の下に設置されている。
(1-2-2-5)
The
なお、温度調節ジャケット48の下には、スイッチング素子収納部72が設置されており、温度調節ジャケット48の下方部分とスイッチング素子収納部72の上方部分とは熱的に接触している(本実施形態では、直接的に接触している。)。温度調節ジャケット48は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属によって構成されている。したがって、蓄電池71およびスイッチング素子収納部72と温度調節ジャケット48の間で熱が伝わりやすくなっている。
A switching
この温度調節ジャケット48は、内部には、高温側回路40の一部および冷蓄熱槽連結回路50の一部が通過している。温度調節ジャケット48内では、高温側回路40を流れる温水と、冷蓄熱槽連結回路50を流れる不凍液が、互いに混合されることが無いように構成されている。また、温度調節ジャケット48の内部の高温側回路40の一部と冷蓄熱槽連結回路50の一部は、温度調節ジャケット48の蓄電池71側の端部およびスイッチング素子収納部72側の端部において部分的な温度ムラが生じにくいように、温度調節ジャケット48内において均等に配置されている。温度調節ジャケット48自体は、高温側回路40を流れる温水の流量が増大したり温水の温度が高くなることで高温化し、冷蓄熱槽連結回路50を流れる不凍液の流量が増大したり不凍液の温度が低くなることで低温化する。
Inside this
このようにして、高温側回路40を流れる温水の温熱と冷蓄熱槽連結回路50を流れる不凍液の冷熱によって温度調節ジャケット48自体の温度が調節されることで温度調節部8が構成されている。すなわち、温度調節部8である温度調節された温度調節ジャケット48が有する熱が、温度調節対象である蓄電池71およびスイッチング素子収納部72に対して伝えられ、蓄電池71およびスイッチング素子収納部72の温度が調節されることになる。
In this way, the
また、温度調節ジャケット48の内部には、上述のように、高温側回路40の一部および冷蓄熱槽連結回路50の一部が通過している。そして、温度調節ジャケット48の外形は、蓄電池71およびスイッチング素子収納部72との接触面積が大きく確保されるように、蓄電池71の下方の形状に沿うように、スイッチング素子収納部72の上方の形状に沿うように、成形されている。このため、高温側回路40の一部の形状や冷蓄熱槽連結回路50の一部の形状が、蓄電池71やスイッチング素子収納部72の形状との間で十分な接触面積を確保しにくい場合であっても、熱伝導性が高く接触面積も十分に確保された温度調節ジャケット48が介在していることで、熱を伝えやすくすることができる。
Further, as described above, a part of the high
(1−2−2−6)スイッチング素子収納部72
スイッチング素子収納部72は、スイッチング素子72aとコンバータ72bが収納されている。スイッチング素子72aは、ヒートポンプ2が有するインバータのために用いられる。コンバータ72bは、蓄電池71の充電と放電の制御に用いられる。なお、スイッチング素子収納部72の内部は、熱伝導率の高いアルミニウムもしくはアルミニウム合金等の金属によって構成されており、スイッチング素子収納部72に収納されているスイッチング素子72aやコンバータ72bに対して、スイッチング素子収納部72の外部の熱が伝わりやすいように構成されている。
(1-2-2-6) Switching
The switching
スイッチング素子72aやコンバータ72bは、稼働中に熱を帯びるようになる。スイッチング素子収納部72の上方部分は、温度調節ジャケット48の下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。スイッチング素子収納部72が、温度調節ジャケット48と熱的に接触していることにより、スイッチング素子72aやコンバータ72bの温度を下げる等して一定の温度に維持することが可能になっている。
The switching
(1−3)動作
次に、給湯システム100の動作について説明する。
(1-3) Operation Next, the operation of the hot
(1−3−1)蓄冷動作
冷蓄熱槽6内の不凍液に冷熱を蓄える処理は、貯湯タンク35内に温水を溜めるための沸き上げ時に行われる。
(1-3-1) Cold storage operation The process of storing cold heat in the antifreeze liquid in the cold
沸き上げを行う場合には、コントローラ7は、ヒートポンプ2を駆動させつつ、沸き上げポンプ34を駆動させる。ヒートポンプ2は、コントローラ7からの指令を受けて、圧縮機21を駆動させ膨張弁23を所望の開度に制御することで、冷媒回路20において冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う。沸き上げポンプ34は、コントローラ7からの指令を受けて駆動することで、貯湯タンク35内の下方に存在している温度の低い水を、沸き上げ往き管31に流出させる。沸き上げ往き管31の中を流れる水は、温度調節ジャケット48の中を通って水熱交換器22に到達する。水熱交換器22内では、沸き上げ往き管31の中を流れる水と、ヒートポンプ2の高温冷媒の間で熱交換が行われ、水が加熱され温水となる。温水は、沸き上げ戻り管33を介して貯湯タンク35の上端近傍に戻る。
When boiling is performed, the
冷凍サイクルが行われている冷媒回路20においては、図3のモリエル線図に示すように、圧縮機21に吸入された冷媒(図3の点a参照)は、圧縮機21により圧縮され高温高圧となり(図3の点b参照)、冷媒配管25を流れて水熱交換器22内の冷媒管22r内を通過する際に、沸き上げ往き管31を通過して流れてきた水と熱交換を行って、放熱する(図3の点c参照)。放熱後の冷媒は、膨張弁23を通過することで減圧され、低温かつ気液二相状態となる(図3の点d参照)。低温低圧になった気液二相状態の冷媒は、蓄冷用冷媒熱交換器24へ流れ、蓄冷用冷媒熱交換器24において冷蓄熱槽6内の不凍液との間で熱交換を行って蒸発する(図3の点a参照)。この際に、冷蓄熱槽6内の不凍液は冷却され、冷熱が蓄積されていく。蓄冷用冷媒熱交換器24において気化した冷媒は、圧縮機21に吸入され、再び、圧縮されて、高温高圧の冷媒となり、上記サイクルを繰り返す。
In the
このようにして、貯湯タンク35内の水の沸き上げが行われる際に、冷蓄熱槽6内の不凍液に冷熱が蓄積されていく。
Thus, when the water in the hot
なお、貯湯タンク35から温水を浴室等に供給する場合は、貯湯タンク35の上端近傍に存在する温水が当該上端近傍に接続されている出湯管85から流出する。出湯管85を介して供給される温水と混合用給水路83を介して供給される市水等の外部からの水は、湯水混合弁84により混合される。このように混合された温水が、給湯管86を介して浴室等に供給される。
When hot water is supplied from the hot
(1−3−2)冷熱利用動作
冷蓄熱槽6内の不凍液が蓄えた冷熱は、温度調節対象としての蓄電池71等の温度を調節するための冷熱利用動作において利用される。
(1-3-2) Cold energy use operation The cold energy stored in the antifreeze liquid in the cold
冷熱利用動作では、コントローラ7が、蓄電池温度センサ71aが検出する温度を把握し、把握した温度が所定の温度範囲内(蓄電池71が好適に動作可能である温度範囲内)に収まっているか否かを判断することで、蓄電池71の温度調節が必要か否かを判断する。本実施形態においては、例えば、蓄電池温度センサ71aが検出する温度が40℃以上になった場合に、低温側ポンプ51を駆動させて、冷蓄熱槽連結回路50に不凍液を循環させ、温度調節ジャケット48内の温度を低下させることにより、蓄電池71の温度を低下させる。このように、冷蓄熱槽6内の不凍液に冷熱が蓄えられているため、ヒートポンプ2を駆動させていない状況であっても、沸き上げポンプ34を駆動させていない状況であっても、蓄電池71の温度調節を行うことができる。すなわち、ヒートポンプ2や沸き上げポンプ34が駆動している状態であっても駆動していない状況であっても、これらの駆動状況とは無関係に、蓄電池71の温度調節を行うことができる。
In the operation using cold heat, the
また、ここで、温度調節ジャケット48内の温度が低下しすぎることによって、蓄電池温度センサ71aが検出する温度が低下し過ぎ、所定の温度範囲内を下回っている場合には、コントローラ7は、高温側ポンプ41を駆動させて、高温側回路40において温水を循環させる。本実施形態においては、例えば、蓄電池温度センサ71aが検出する温度が0℃以下になった場合に、高温側ポンプ41を駆動させて、高温側回路40に温水を循環させ、温度調節ジャケット48内の温度を上昇させることにより、蓄電池71の温度を上昇させる。このように、上述した冷蓄熱槽6内に蓄えられている冷熱と同様に、貯湯タンク35内の上方部分には高温の温水が蓄えられているため、ヒートポンプ2を駆動させていない状況であっても、沸き上げポンプ34を駆動させていない状況であっても、蓄電池71の温度調節を行うことができる。すなわち、加熱源を利用した温度調節についても、ヒートポンプ2や沸き上げポンプ34が駆動している状態であっても駆動していない状況であっても、これらの駆動状況とは無関係に、蓄電池71の温度調節を行うことができる。
Here, if the temperature detected by the storage
このようにして、温度調節対象である蓄電池71の温度を調節することができる。
In this way, the temperature of the
なお、スイッチング素子収納部72に収納されているスイッチング素子72aおよびコンバータ72bは、上記蓄電池71の温度が調節されることにより、結果的に温度調節されることができる。
The switching
(1−4)第1実施形態の特徴
(1−4−1)
第1実施形態の給湯システム100では、貯湯タンク35の水を沸き上げる際に、冷媒回路20において冷凍サイクルが行われており、この冷凍サイクルにおいて冷媒の蒸発器として機能する蓄冷用冷媒熱交換器24で得られる冷熱を利用することで、蓄電池71の温度調節を行っている。
(1-4) Features of the first embodiment (1-4-1)
In the hot
ここで、冷媒回路20を用いた冷凍サイクルは、貯湯タンク35の水を沸き上げる際に行われ、沸き上げを行わない時には、圧縮機21が停止した状態になる等、冷凍サイクルが行われない。このため、冷媒回路20において冷凍サイクルが行われていない状況では、蓄冷用冷媒熱交換器24において冷媒の蒸発が生じないため、蓄冷用冷媒熱交換器24から冷熱を得ることができない。このため、冷媒回路20において冷凍サイクルが行われていない時であっても蓄電池71を温度調節する必要が生じる場合には、別途温度調節設備等の用意をする等の必要が生じる。
Here, the refrigeration cycle using the
これに対して、この第1実施形態の給湯システム100では、温度調節部8は、冷蓄熱槽連結回路50を通過する冷媒が蒸発する際に冷やされた不凍液の冷熱を冷蓄熱槽6内の不凍液において冷熱として蓄えることが可能になっている。そして、蓄電池71の温度調節が必要な時に、冷媒回路20で冷凍サイクルが行われているか否かに関わらず、冷蓄熱槽6内の不凍液に蓄えられた冷熱を利用して温度調節ジャケット48の温度を調節することで、温度調節ジャケット48の温度と熱的に接触するように配置されている蓄電池71の温度を調節することが可能になっている。
On the other hand, in the hot
また、第1実施形態の給湯システム100は、冷媒回路20において冷凍サイクルを行うことで貯湯タンク35の水を沸き上げ、貯湯タンク35内の上方に温水を蓄えている。そして、この貯湯タンク35の上方に蓄えられている温水は、高温側回路40を介して温度調節ジャケット48内を循環することができるように構成されている。このため、例えば、給湯システム100が寒冷地等で用いられる場合において蓄電池71を暖める必要が生じた場合には、高温側回路40を介して温熱を得ることで、蓄電池71の温度を調節することが可能になっている。そして、冷熱と温熱の両方を、貯湯タンク35内の水の沸き上げに必要な構成要素を用いて、蓄電池71の温度調節を行うことが可能になっている。しかも、冷熱と温熱の両方を用いることで、温度調節可能な温度範囲を拡大させることが可能になっている。
Further, the hot
(1−4−2)
上述のように、蓄電池71の温度が常に動作温度範囲内に維持されることで、蓄電池71の寿命を延ばすことが可能になっている。
(1-4-2)
As described above, since the temperature of the
しかも、上記実施形態では、蓄電池71は、貯湯タンク35の下方部分に対して熱的に接触するように配置されており、当該部分は一年を通じて蓄電池71の動作温度範囲とほぼ同じ温度範囲に維持される傾向にあるため、蓄電池71の温度調節を行いやすくすることが可能になっている。なお、例えば、蓄電池71がリチウムイオン電池の場合には、放電深度が50%では温度上昇を10℃抑えることにより、他の条件下に比べて電池寿命を最低2倍延長でき、温度を25℃前後に保つ事で電池の寿命を飛躍的に向上させることができる。
Moreover, in the above-described embodiment, the
(1−4−3)
第1実施形態の給湯システム100では、蓄電池71が用いられている。このため、例えば、電気料金の単価が比較的安い夜間の間に充電を行っておき、蓄電池71に充電された電力を利用して、電気料金の単価が比較的高価な昼間の時間帯に、貯湯タンク35内の水を沸き上げ、および、冷蓄熱槽6内の不凍液における蓄冷を行うことが可能になっている。
(1-4-3)
In the hot
しかも、冷蓄熱槽6内の不凍液において蓄えられた冷熱は、利用タイミングは特に限定されないものの、例えば、夜間の充電時における蓄電池71の発熱を抑制することに利用することも可能になる。
Moreover, although the use timing of the cold heat stored in the antifreeze liquid in the cold
(1−4−4)
第1実施形態の給湯システム100では、給湯システム100において使用される電力を蓄電する蓄電池71の温度を、当該給湯システム100が使用されることで得られる加熱源および冷却源を用いて調節することができる。このため、蓄電池71の温度を調節するための装置やシステムを、蓄電池71が使用される給湯システム100以外に別途設ける必要が無い。
(1-4-4)
In the hot
(1−4−5)
第1実施形態の給湯システム100では、冷蓄熱槽連結回路50において不凍液が循環することで、冷蓄熱槽6内において不凍液の対流を生じさせることができる。これにより、冷蓄熱槽6内の不凍液に浸されるように配置されている蓄冷用冷媒熱交換器24の内部を流れる冷媒と冷蓄熱槽6内の不凍液の間の熱交換効率を向上させることができる。
(1-4-5)
In the hot
(2)第2実施形態
第2実施形態に係る給湯システム200について、図面を用いて説明する。
(2) 2nd Embodiment The hot
図4に、本発明の第2実施形態に係る給湯システム200の概略構成図を示す。
In FIG. 4, the schematic block diagram of the hot
(2−1)全体構成
給湯システム200は、上述した第1実施形態に係る給湯システム100と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ2の代わりに冷媒回路120を含むヒートポンプ202を備えている。給湯システム200は、給湯システム100とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム100と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム100と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(2-1) Overall Configuration The hot
(2−2)詳細構成
(2−2−1)ヒートポンプ202
ヒートポンプ202は、給湯システム100のヒートポンプ2と異なり、冷蓄熱槽6内の不凍液に浸された蓄冷用冷媒熱交換器24の代わりに、冷媒中間媒体熱交換器124が設けられている。
(2-2) Detailed configuration (2-2-1)
Unlike the
冷媒中間媒体熱交換器124は、冷蓄熱槽6内の不凍液に浸されておらず、冷媒回路120の一部を構成しつつ、中間熱媒体連結回路60の一部を構成している。
The refrigerant intermediate
中間熱媒体連結回路60は、不凍液を冷蓄熱槽6内と冷媒中間媒体熱交換器124の間で循環させるための中間ポンプ61を有している。
The intermediate heat
冷媒中間媒体熱交換器124は、冷媒回路120の冷媒が流れる冷媒通路124rと、中間熱媒体連結回路60の不凍液が流れる連結不凍液通路62aを有している。この冷媒中間媒体熱交換器124は、冷媒通路124rを流れる冷媒と連結不凍液通路62aを流れる不凍液の間で熱交換を行わせ、冷媒を蒸発させるとともに、不凍液を冷却させる。
The refrigerant intermediate
冷蓄熱槽連結回路50は、上記第1実施形態の給湯システム100と同様であるが、冷蓄熱槽6内を介して中間熱媒体連結回路60と連結されている。このため、ヒートポンプ202では、中間熱媒体連結回路60と、冷蓄熱槽6と、冷蓄熱槽連結回路50において、同一の不凍液が循環している。このため、冷媒中間媒体熱交換器124において冷却された不凍液が保持する冷熱は、そのまま温度調節ジャケット48における蓄電池71等の温度調節に利用することができる。
The cold heat storage
なお、貯湯ユニット3の構成や動作等については、上記第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
In addition, about the structure, operation | movement, etc. of the hot
(2−3)第2実施形態の特徴
第2実施形態の給湯システム200では、上記第1実施形態と同様に、(1−4−1)〜(1−4−4)で述べた効果を奏することができる。
(2-3) Features of Second Embodiment In the hot
また、この給湯システム200では、冷媒回路120の冷媒中間媒体熱交換器124を第1実施形態のように冷蓄熱槽6内の不凍液に浸すように配置する必要が無い。このため、冷媒中間媒体熱交換器124と冷蓄熱槽6の配置の自由度を高めることができる。
Further, in the hot
(3)第3実施形態
第3実施形態に係る給湯システム300について、図面を用いて説明する。
(3) 3rd Embodiment The hot
図5に、本発明の第3実施形態に係る給湯システム300の概略構成図を示す。
In FIG. 5, the schematic block diagram of the hot
(3−1)全体構成
給湯システム300は、上述した第1実施形態に係る給湯システム100と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ2の代わりに冷媒回路20を含むヒートポンプ302を備えている。給湯システム300は、給湯システム100とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム100と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム100と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(3-1) Overall Configuration The hot
(3−2)詳細構成
(3−2−1)ヒートポンプ302
ヒートポンプ302は、給湯システム100のヒートポンプ2と異なり、冷蓄熱槽6内には、微小な氷粒子と塩水等の液体が混ざり合った流動性を有する氷であるスラリーアイスが充填されている。冷媒回路20の蓄冷用冷媒熱交換器24は、この冷蓄熱槽6内のスラリーアイスに浸されている。
(3-2) Detailed configuration (3-2-1)
Unlike the
また、ヒートポンプ302は、第1実施形態の冷蓄熱槽連結回路50の代わりに、冷蓄熱槽独立回路150が設けられている。冷蓄熱槽独立回路150は、冷蓄熱槽6内のスラリーアイスに浸された冷蓄熱熱交換器152と、冷蓄熱槽独立回路150に不凍液を循環させるための低温側ポンプ151を有している。冷蓄熱槽独立回路150は、この冷蓄熱熱交換器152と温度調節ジャケット48内との間において不凍液を循環させている。冷蓄熱熱交換器152と蓄冷用冷媒熱交換器24は、共に冷蓄熱槽6内のスラリーアイスに浸されているが、両熱交換器の内部を流れる冷媒と不凍液は混合されないように、それぞれ独立した回路を構成している。
Moreover, the
また、本実施形態では、高温側回路40を流れる温水の温熱と冷蓄熱槽独立回路150を流れる不凍液の冷熱によって温度調節ジャケット48自体の温度が調節されることで温度調節部8aが構成されている。
Further, in the present embodiment, the
なお、貯湯ユニット3の構成や動作等については、上記第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
In addition, about the structure, operation | movement, etc. of the hot
(3−3)第3実施形態の特徴
第3実施形態の給湯システム300では、上記第1実施形態と同様に、(1−4−1)〜(1−4−4)で述べた効果を奏することができる。
(3-3) Features of Third Embodiment In the hot
また、この給湯システム300では、冷蓄熱槽6内に、冷蓄熱熱交換器152と蓄冷用冷媒熱交換器24の2つの熱交換器が浸されている。この冷蓄熱槽6内のスラリーアイスは、第1、2実施形態の冷蓄熱槽連結回路50を循環する不凍液のように流動させる必要が無い。このため、冷蓄熱槽6内に充填される蓄冷材は、流動性の低い材料であってよく、流動性は低いものの保冷効果の優れた材料を採用することができる。
In the hot
(4)第4実施形態
第4実施形態に係る給湯システム400について、図面を用いて説明する。
(4) 4th Embodiment The hot
図6に、本発明の第4実施形態に係る給湯システム400の概略構成図を示す。
In FIG. 6, the schematic block diagram of the hot
(4−1)全体構成
給湯システム400は、上述した第1実施形態に係る給湯システム100と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ2の代わりに冷媒回路120を含むヒートポンプ402を備えている。給湯システム400は、給湯システム100とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム100と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム100と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(4-1) Overall Configuration The hot
(4−2)詳細構成
(4−2−1)ヒートポンプ402
ヒートポンプ402は、給湯システム100のヒートポンプ2と異なり、蓄冷用冷媒熱交換器24の代わりに中間媒体独立回路160が採用されており、冷蓄熱槽連結回路50の代わりに第3実施形態において説明した冷蓄熱槽独立回路150が採用されている。
(4-2) Detailed configuration (4-2-1)
Unlike the
中間媒体独立回路160は、第1不凍液を冷蓄熱槽6内と冷媒中間媒体熱交換器124の間で循環させるための中間ポンプ161を有している。
The intermediate medium
冷媒中間媒体熱交換器124は、冷媒回路120の冷媒が流れる冷媒通路124rと、中間媒体独立回路160の第1不凍液が流れる独立不凍液通路162aを有している。この冷媒中間媒体熱交換器124は、冷媒通路124rを流れる冷媒と独立不凍液通路162aを流れる第1不凍液の間で熱交換を行わせ、冷媒を蒸発させるとともに、第1不凍液を冷却させる。
The refrigerant intermediate
冷蓄熱槽独立回路150の構成は、第3実施形態で説明した通りではあるが、内部を第2不凍液が循環している。ヒートポンプ402の冷蓄熱槽6内の第1不凍液に浸されている冷蓄熱熱交換器152は、内部を第2不凍液が流れており、この第2不凍液は冷蓄熱槽6内の第1不凍液とは混ざり合わないように構成されている。このため、中間媒体独立回路160の内部を循環する第1不凍液と冷蓄熱槽独立回路150を循環する第2不凍液の種類を違えることができる
また、本実施形態では、高温側回路40を流れる温水の温熱と冷蓄熱槽独立回路150を流れる不凍液の冷熱によって温度調節ジャケット48自体の温度が調節されることで温度調節部8aが構成されている。
The configuration of the cold storage tank
なお、貯湯ユニット3の構成や動作等については、上記第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
In addition, about the structure, operation | movement, etc. of the hot
(4−3)第4実施形態の特徴
第4実施形態の給湯システム400では、上記第1実施形態と同様に、(1−4−1)〜(1−4−4)で述べた効果を奏することができる。
(4-3) Features of Fourth Embodiment In the hot
また、この給湯システム400では、中間媒体独立回路160の内部を循環する第1不凍液と冷蓄熱槽独立回路150を循環する第2不凍液の種類を違えることができるため、中間媒体独立回路160や冷蓄熱槽独立回路150の流路抵抗やポンプの種類等に応じて適切な材料を選択することが可能になる。例えば、中間媒体独立回路160を循環する第1不凍液としては、保冷効果の高い材料を選択し、冷蓄熱槽独立回路150を循環する第2不凍液としては、流動性が高く低温側ポンプ151に負荷を与えにくい材料を選択することが可能になる。
Further, in this hot
さらに、この給湯システム400では、冷媒回路120の冷媒中間媒体熱交換器124を第1実施形態のように冷蓄熱槽6内の不凍液に浸すように配置する必要が無い。このため、冷媒中間媒体熱交換器124と冷蓄熱槽6の配置の自由度を高めることができる。そして、この給湯システム400では、中間媒体独立回路160において第1不凍液が循環することで、冷蓄熱槽6内において第1不凍液の対流を生じさせることができる。これにより、冷蓄熱槽6内において第1不凍液と熱交換可能となるように設けられている冷蓄熱熱交換器152は、第1不凍液と内部を流れる第2不凍液の間の熱交換効率を向上させることができている。
Furthermore, in this hot
(5)他の実施形態
上述した各実施形態は、以下に述べるように変形させた実施形態とすることもできる。
(5) Other Embodiments Each of the above-described embodiments can be a modified embodiment as described below.
(5−1)他の実施形態A−1
図7に、本発明の他の実施形態A−1に係る給湯システム100aの概略構成図を示す。
(5-1) Other Embodiment A-1
In FIG. 7, the schematic block diagram of the hot
(5−1−1)全体構成
給湯システム100aは、本発明の第1実施形態に係る給湯システム100と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ2の代わりに冷媒回路20aを含むヒートポンプ2aを備えている。給湯システム100aは、給湯システム100とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム100と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム100と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-1-1) Overall Configuration The hot
(5−1−2)詳細構成
給湯システム100aのヒートポンプ2aは、給湯システム100のヒートポンプ2と異なり、冷媒回路20aにおいて、蓄冷用冷媒熱交換器24と膨張弁23の間に補助熱交換器26が接続されている。さらに、補助熱交換器26に対して空気流れを供給するための補助ファン26Fが設けられている。これらの補助熱交換器26および補助ファン26Fの配置は、特に限定されないが、本実施形態では屋外に配置されている。また、補助熱交換器26の空気流れの上流側には外気温度を検出するための外気温度センサ26aが設けられている。
(5-1-2) Detailed Configuration Unlike the
(5−1−3)動作
上記冷媒回路20aでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-1-3) Operation In the
この沸き上げの際に、ヒートポンプ2aにおいて補助ファン26Fを駆動させると、冷媒回路20aにおいて水熱交換器22での放熱の後、膨張弁23で減圧された冷媒が、補助熱交換器26において蒸発し、その後、蓄冷用冷媒熱交換器24において不凍液を冷却しつつさらに冷媒が蒸発し、再び、圧縮機21に吸入される、という冷凍サイクルが行われる。
When the
他方、沸き上げの際に、ヒートポンプ2aにおいて補助ファン26Fを駆動させない場合には、蓄冷用冷媒熱交換器24での冷媒の蒸発は抑制され、概ね、上記第1実施形態における動作と同様の冷凍サイクルが行われる。
On the other hand, when the
ここで、補助ファン26Fを駆動させるか否かは、コントローラ7が、冷蓄熱槽6内の不凍液における蒸発能力の大小に基づいて判断する。
Here, whether or not to drive the
(5−1−4)他の実施形態A−1の特徴
他の実施形態A−1の給湯システム100aでは、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
(5-1-4) Features of Other Embodiment A-1 The hot
また、この給湯システム100aでは、冷蓄熱槽6内の不凍液に冷熱が十分に蓄積されている状況において蓄冷用冷媒熱交換器24で冷媒を十分に蒸発させることができない場合であっても、補助ファン26Fを駆動させることで、補助熱交換器26において冷媒を蒸発させることが可能になっている。
Further, in this hot
これにより、冷媒回路20aにおいて冷凍サイクルを行う場合の、水熱交換器22での放熱程度とのバランスを確保することが可能になっている。
Thereby, it is possible to ensure a balance with the degree of heat dissipation in the
(5−2)他の実施形態A−2
図8に、本発明の他の実施形態A−2に係る給湯システム200aの概略構成図を示す。
(5-2) Other Embodiment A-2
In FIG. 8, the schematic block diagram of the hot
(5−2−1)全体構成
給湯システム200aは、本発明の第2実施形態に係る給湯システム200と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ202の代わりに冷媒回路120aを含むヒートポンプ202aを備えている。給湯システム200aは、給湯システム200とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム200と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム200と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-2-1) Overall Configuration The hot
(5−2−2)詳細構成
給湯システム200aのヒートポンプ202aは、給湯システム200のヒートポンプ202と異なり、冷媒回路120aにおいて、冷媒中間媒体熱交換器124と膨張弁23の間に補助熱交換器26が接続されている。さらに、補助熱交換器26に対して空気流れを供給するための補助ファン26Fが設けられ、外気温度センサ26aが設けられている点等は上記他の実施形態A−1と同様である。
(5-2-2) Detailed Configuration Unlike the
(5−2−3)動作
上記冷媒回路120aでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-2-3) Operation In the
この沸き上げの際に、ヒートポンプ202aにおいて補助ファン26Fを駆動させると、冷媒回路120aにおいて水熱交換器22での放熱の後、膨張弁23で減圧された冷媒が、補助熱交換器26において蒸発し、その後、冷媒中間媒体熱交換器124において不凍液を冷却しつつさらに冷媒が蒸発し、再び、圧縮機21に吸入される、という冷凍サイクルが行われる。
When the
他方、沸き上げの際に、ヒートポンプ202aにおいて補助ファン26Fを駆動させない場合には、冷媒中間媒体熱交換器124での冷媒の蒸発は抑制され、概ね、上記第2実施形態における動作と同様の冷凍サイクルが行われる。
On the other hand, when the
ここで、補助ファン26Fを駆動させるか否かは、コントローラ7が、冷蓄熱槽6内の不凍液における蒸発能力の大小に基づいて判断する。
Here, whether or not to drive the
(5−2−4)他の実施形態A−2の特徴
他の実施形態A−2の給湯システム200aでは、上記第2実施形態と同様の効果を奏することができる。
(5-2-4) Features of Other Embodiment A-2 The hot
また、この給湯システム200aでは、冷蓄熱槽6内の不凍液に冷熱が十分に蓄積されている状況において冷媒中間媒体熱交換器124で冷媒を十分に蒸発させることができない場合であっても、補助ファン26Fを駆動させることで、補助熱交換器26において冷媒を蒸発させることが可能になっている。
Further, in this hot
これにより、冷媒回路120aにおいて冷凍サイクルを行う場合の、水熱交換器22での放熱程度とのバランスを確保することが可能になっている。
Thereby, when performing the refrigerating cycle in the
特に、他の実施形態A−2の給湯システム200aでは、冷蓄熱槽6内の不凍液に十分な冷熱が蓄えられているとコントローラ7が判断した場合には、沸き上げが行われている最中であっても、補助ファン26Fを駆動させることで、中間ポンプ61を停止させることが可能になっている。
In particular, in the hot
(5−3)他の実施形態A−3
図9に、本発明の他の実施形態A−3に係る給湯システム300aの概略構成図を示す。
(5-3) Other Embodiment A-3
In FIG. 9, the schematic block diagram of the hot
(5−3−1)全体構成
給湯システム300aは、本発明の第3実施形態に係る給湯システム300と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ302の代わりに冷媒回路20aを含むヒートポンプ302aを備えている。給湯システム300aは、給湯システム300とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム300と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム300と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-3-1) Overall Configuration The hot
(5−3−2)詳細構成
給湯システム300aのヒートポンプ302aは、給湯システム300のヒートポンプ302と異なり、冷媒回路20aにおいて、蓄冷用冷媒熱交換器24と膨張弁23の間に補助熱交換器26が接続されている。さらに、補助熱交換器26に対して空気流れを供給するための補助ファン26Fが設けられ、外気温度センサ26aが設けられている点等は上記他の実施形態A−1と同様である。
(5-3-2) Detailed Configuration Unlike the
(5−3−3)動作
上記冷媒回路20aでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-3-3) Operation In the
この沸き上げの際に、ヒートポンプ302aにおいて補助ファン26Fを駆動させると、冷媒回路20aにおいて水熱交換器22での放熱の後、膨張弁23で減圧された冷媒が、補助熱交換器26において蒸発し、その後、蓄冷用冷媒熱交換器24においてスラリーアイスを冷却しつつさらに冷媒が蒸発し、再び、圧縮機21に吸入される、という冷凍サイクルが行われる。
When the
他方、沸き上げの際に、ヒートポンプ302aにおいて補助ファン26Fを駆動させない場合には、蓄冷用冷媒熱交換器24での冷媒の蒸発は抑制され、概ね、上記第1実施形態における動作と同様の冷凍サイクルが行われる。
On the other hand, when the
ここで、補助ファン26Fを駆動させるか否かは、コントローラ7が、冷蓄熱槽6内の不凍液における蒸発能力の大小に基づいて判断する。
Here, whether or not to drive the
(5−3−4)他の実施形態A−3の特徴
他の実施形態A−3の給湯システム300aでは、上記第3実施形態と同様の効果を奏することができる。
(5-3-4) Features of Other Embodiment A-3 The hot
また、この給湯システム300aでは、冷蓄熱槽6内の不凍液に冷熱が十分に蓄積されている状況において蓄冷用冷媒熱交換器24で冷媒を十分に蒸発させることができない場合であっても、補助ファン26Fを駆動させることで、補助熱交換器26において冷媒を蒸発させることが可能になっている。
Further, in this hot
これにより、冷媒回路20aにおいて冷凍サイクルを行う場合の、水熱交換器22での放熱程度とのバランスを確保することが可能になっている。
Thereby, it is possible to ensure a balance with the degree of heat dissipation in the
(5−4)他の実施形態A−4
図10に、本発明の他の実施形態A−4に係る給湯システム400aの概略構成図を示す。
(5-4) Other Embodiment A-4
In FIG. 10, the schematic block diagram of the hot
(5−4−1)全体構成
給湯システム400aは、本発明の第4実施形態に係る給湯システム400と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ402の代わりに冷媒回路120aを含むヒートポンプ402aを備えている。給湯システム400aは、給湯システム400とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム400と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム400と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-4-1) Overall Configuration The hot
(5−4−2)詳細構成
給湯システム400aのヒートポンプ402aは、給湯システム400のヒートポンプ402と異なり、冷媒回路120aにおいて、冷媒中間媒体熱交換器124と膨張弁23の間に補助熱交換器26が接続されている。さらに、補助熱交換器26に対して空気流れを供給するための補助ファン26Fが設けられ、外気温度センサ26aが設けられている点等は上記他の実施形態A−1と同様である。
(5-4-2) Detailed Configuration The
(5−4−3)動作
上記冷媒回路120aでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-4-3) Operation In the
この沸き上げの際に、ヒートポンプ402aにおいて補助ファン26Fを駆動させると、冷媒回路120aにおいて水熱交換器22での放熱の後、膨張弁23で減圧された冷媒が、補助熱交換器26において蒸発し、その後、冷媒中間媒体熱交換器124において第1不凍液を冷却しつつさらに冷媒が蒸発し、再び、圧縮機21に吸入される、という冷凍サイクルが行われる。
When the
他方、沸き上げの際に、ヒートポンプ402aにおいて補助ファン26Fを駆動させない場合には、冷媒中間媒体熱交換器124での冷媒の蒸発は抑制され、概ね、上記第1実施形態における動作と同様の冷凍サイクルが行われる。
On the other hand, when the
ここで、補助ファン26Fを駆動させるか否かは、コントローラ7が、冷蓄熱槽6内の不凍液における蒸発能力の大小に基づいて判断する。
Here, whether or not to drive the
(5−4−4)他の実施形態A−4の特徴
他の実施形態A−4の給湯システム400aでは、上記第4実施形態と同様の効果を奏することができる。
(5-4-4) Features of Other Embodiment A-4 In the hot
また、この給湯システム400aでは、冷蓄熱槽6内の不凍液に冷熱が十分に蓄積されている状況において冷媒中間媒体熱交換器124で冷媒を十分に蒸発させることができない場合であっても、補助ファン26Fを駆動させることで、補助熱交換器26において冷媒を蒸発させることが可能になっている。
Further, in the hot
これにより、冷媒回路120aにおいて冷凍サイクルを行う場合の、水熱交換器22での放熱程度とのバランスを確保することが可能になっている。
Thereby, when performing the refrigerating cycle in the
特に、他の実施形態A−4の給湯システム400aでは、冷蓄熱槽6内の不凍液に十分な冷熱が蓄えられているとコントローラ7が判断した場合には、沸き上げが行われている最中であっても、補助ファン26Fを駆動させることで、中間ポンプ161を停止させることで過剰な蓄熱動作を停止させることが可能になっている。
In particular, in the hot
(5−5)他の実施形態B−1
図11に、本発明の他の実施形態B−1に係る給湯システム100bの概略構成図を示す。
(5-5) Other embodiment B-1
In FIG. 11, the schematic block diagram of the hot
(5−5−1)全体構成
給湯システム100bは、本発明の他の実施形態A−1に係る給湯システム100aと同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ2aの代わりに冷媒回路20bを含むヒートポンプ2bを備えている。給湯システム100bは、給湯システム100aとほぼ同様の構成をしているので、給湯システム100aと同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム100aと異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-5-1) Overall configuration The hot
(5−5−2)詳細構成
給湯システム100bのヒートポンプ2bは、給湯システム100aのヒートポンプ2aと異なり、冷媒回路20bにおいて、蓄冷用冷媒熱交換器24と補助熱交換器26の間に補助膨張弁27が接続されている。
(5-5-2) Detailed Configuration The
(5−5−3)動作
上記冷媒回路20bでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-5-3) Operation In the
ここで、コントローラ7は、水熱交換器22における放熱程度と蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度および外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、膨張弁23と補助膨張弁27の弁開度制御を行う。また、コントローラ7は、補助ファン26Fの風量を、外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、水熱交換器22における放熱程度と蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度のバランスが確保されるように制御する。
Here, the
具体的には、冷蓄熱槽6内の不凍液において冷熱があまり蓄えられていない等、水熱交換器22における放熱程度が蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度と比較して不足気味であるとコントローラ7が判断した場合には、コントローラ7は、膨張弁23を全開に制御し、補助膨張弁27において吐出圧力から吸入圧力まで減圧するように補助膨張弁27の弁開度を制御する。これにより、図12のモリエル線図に示すように、圧縮機21から吐出された冷媒(図12の点b参照)は、水熱交換器22において水を加熱しつつ放熱(図12の点c1参照)し、全開状態の膨張弁23を通過して、補助熱交換器26においてさらに放熱(図12の点c2参照)し、その後、補助膨張弁27において吸入圧力まで減圧される(図12の点d参照)。そして、減圧された冷媒は、蓄冷用冷媒熱交換器24において不凍液を冷却させつつ蒸発し、圧縮機21に吸入され、上記冷凍サイクルを繰り返す。
Specifically, the degree of heat radiation in the
他方、例えば、冷蓄熱槽6内の不凍液において冷熱が十分に蓄えられている等により、蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度が水熱交換器22における放熱程度と比較して不足気味であるとコントローラ7が判断した場合には、コントローラ7は、膨張弁23において吐出圧力から中間圧力まで減圧するように膨張弁23の弁開度を制御し、補助膨張弁27において中間圧力から吸入圧力まで減圧するように補助膨張弁27の弁開度を制御する。これにより、図13のモリエル線図に示すように、圧縮機21から吐出された冷媒(図13の点b参照)は、水熱交換器22において水を加熱しつつ放熱(図13の点c参照)し、膨張弁23において中間圧力まで減圧され(図13の点d1参照)、補助熱交換器26において蒸発(図13の点d2参照)し、その後、補助膨張弁27において吸入圧力まで減圧される(図13の点d3参照)。そして、減圧された冷媒は、蓄冷用冷媒熱交換器24において不凍液を冷却させつつ蒸発し、圧縮機21に吸入され、上記冷凍サイクルを繰り返す。ここで、中間圧力をどのような圧力に制御するかについては、特に限定されないが、例えば、外気温度センサ26aの検出温度に応じて、補助熱交換器26において冷媒を蒸発させることが可能な程度まで減圧されることが好ましい。
On the other hand, for example, the degree of evaporation in the cold storage
(5−5−4)他の実施形態B−1の特徴
他の実施形態B−1の給湯システム100bでは、上記他の実施形態A−1と同様の効果を奏することができる。
(5-5-4) Features of Other Embodiment B-1 The hot
また、この給湯システム100bでは、冷蓄熱槽6内の不凍液における冷熱の蓄積状況に応じて、補助熱交換器26を冷媒の放熱器として機能させたり蒸発器として機能させることが可能になっている。
Further, in the hot
このため、給湯システム100bの状況に応じて、蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度と水熱交換器22における放熱程度のバランスを、より確保しやすくなっている。
For this reason, it becomes easier to ensure a balance between the degree of evaporation in the cold storage
(5−6)他の実施形態B−2
図14に、本発明の他の実施形態B−2に係る給湯システム200bの概略構成図を示す。
(5-6) Other embodiment B-2
In FIG. 14, the schematic block diagram of the hot
(5−6−1)全体構成
給湯システム200bは、本発明の他の実施形態A−2に係る給湯システム200aと同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ202aの代わりに冷媒回路120bを含むヒートポンプ202bを備えている。給湯システム200bは、給湯システム200aとほぼ同様の構成をしているので、給湯システム200aと同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム200aと異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-6-1) Overall configuration The hot
(5−6−2)詳細構成
給湯システム200bのヒートポンプ202bは、給湯システム200aのヒートポンプ202aと異なり、冷媒回路120bにおいて、冷媒中間媒体熱交換器124と補助熱交換器26の間に補助膨張弁27が接続されている。
(5-6-2) Detailed Configuration The
(5−6−3)動作
上記冷媒回路120bでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-6-3) Operation In the
ここで、コントローラ7は、水熱交換器22における放熱程度と冷媒中間媒体熱交換器124における蒸発程度および外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、膨張弁23と補助膨張弁27の弁開度制御を行う。また、コントローラ7は、補助ファン26Fの風量を、外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、水熱交換器22における放熱程度と冷媒中間媒体熱交換器124における蒸発程度のバランスが確保されるように制御する。
Here, the
ここでの動作は、上記他の実施形態B−1に対応し、同様であるため、説明を省略する。 The operation here is the same as that of the other embodiment B-1, and the description thereof is omitted.
(5−6−4)他の実施形態B−2の特徴
他の実施形態B−2の給湯システム200bでは、上記他の実施形態A−2と同様の効果を奏することができる。
(5-6-4) Features of Other Embodiment B-2 The hot
また、この給湯システム200bでは、冷蓄熱槽6内の不凍液における冷熱の蓄積状況に応じて、補助熱交換器26を冷媒の放熱器として機能させたり蒸発器として機能させることが可能になっている。
In the hot
このため、給湯システム200bの状況に応じて、冷媒中間媒体熱交換器124における蒸発程度と水熱交換器22における放熱程度のバランスを、より確保しやすくなっている。
For this reason, it is easier to ensure a balance between the degree of evaporation in the refrigerant intermediate
(5−7)他の実施形態B−3
図15に、本発明の他の実施形態B−3に係る給湯システム300bの概略構成図を示す。
(5-7) Other embodiment B-3
In FIG. 15, the schematic block diagram of the hot
(5−7−1)全体構成
給湯システム300bは、本発明の他の実施形態A−3に係る給湯システム300aと同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ302aの代わりに冷媒回路20bを含むヒートポンプ302bを備えている。給湯システム300bは、給湯システム300aとほぼ同様の構成をしているので、給湯システム300aと同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム300aと異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-7-1) Overall configuration The hot
(5−7−2)詳細構成
給湯システム300bのヒートポンプ302bは、給湯システム300aのヒートポンプ302aと異なり、冷媒回路20bにおいて、蓄冷用冷媒熱交換器24と補助熱交換器26の間に補助膨張弁27が接続されている。
(5-7-2) Detailed configuration Unlike the
(5−7−3)動作
上記冷媒回路20bでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-7-3) Operation In the
ここで、コントローラ7は、水熱交換器22における放熱程度と蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度および外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、膨張弁23と補助膨張弁27の弁開度制御を行う。また、コントローラ7は、補助ファン26Fの風量を、外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、水熱交換器22における放熱程度と蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度のバランスが確保されるように制御する。
Here, the
ここでの動作は、上記他の実施形態B−1に対応し、同様であるため、説明を省略する。 The operation here is the same as that of the other embodiment B-1, and the description thereof is omitted.
(5−7−4)他の実施形態B−3の特徴
他の実施形態B−3の給湯システム300bでは、上記他の実施形態A−3と同様の効果を奏することができる。
(5-7-4) Features of Other Embodiment B-3 The hot
また、この給湯システム300bでは、冷蓄熱槽6内の不凍液における冷熱の蓄積状況に応じて、補助熱交換器26を冷媒の放熱器として機能させたり蒸発器として機能させることが可能になっている。
In the hot
このため、給湯システム300bの状況に応じて、蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度と水熱交換器22における放熱程度のバランスを、より確保しやすくなっている。
For this reason, according to the situation of the hot
(5−8)他の実施形態B−4
図16に、本発明の他の実施形態B−4に係る給湯システム400bの概略構成図を示す。
(5-8) Other embodiment B-4
In FIG. 16, the schematic block diagram of the hot
(5−8−1)全体構成
給湯システム400bは、本発明の他の実施形態A−4に係る給湯システム400aと同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ402aの代わりに冷媒回路120bを含むヒートポンプ402bを備えている。給湯システム400bは、給湯システム400aとほぼ同様の構成をしているので、給湯システム400aと同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム400aと異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-8-1) Overall Configuration The hot
(5−8−2)詳細構成
給湯システム400bのヒートポンプ402bは、給湯システム400aのヒートポンプ402aと異なり、冷媒回路120bにおいて、冷媒中間媒体熱交換器124と補助熱交換器26の間に補助膨張弁27が接続されている。
(5-8-2) Detailed Configuration Unlike the
(5−8−3)動作
上記冷媒回路120bでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-8-3) Operation In the
ここで、コントローラ7は、水熱交換器22における放熱程度と冷媒中間媒体熱交換器124における蒸発程度および外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、膨張弁23と補助膨張弁27の弁開度制御を行う。また、コントローラ7は、補助ファン26Fの風量を、外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、水熱交換器22における放熱程度と冷媒中間媒体熱交換器124における蒸発程度のバランスが確保されるように制御する。
Here, the
ここでの動作は、上記他の実施形態B−1に対応し、同様であるため、説明を省略する。 The operation here is the same as that of the other embodiment B-1, and the description thereof is omitted.
(5−8−4)他の実施形態B−4の特徴
他の実施形態B−4の給湯システム400bでは、上記他の実施形態A−4と同様の効果を奏することができる。
(5-8-4) Features of Other Embodiment B-4 The hot
また、この給湯システム400bでは、冷蓄熱槽6内の不凍液における冷熱の蓄積状況に応じて、補助熱交換器26を冷媒の放熱器として機能させたり蒸発器として機能させることが可能になっている。
In the hot
このため、給湯システム400bの状況に応じて、冷媒中間媒体熱交換器124における蒸発程度と水熱交換器22における放熱程度のバランスを、より確保しやすくなっている。
For this reason, it is easier to ensure a balance between the degree of evaporation in the refrigerant intermediate
(5−9)他の実施形態C−1
図17に、本発明の他の実施形態C−1に係る給湯システム100cの概略構成図を示す。
(5-9) Other Embodiment C-1
In FIG. 17, the schematic block diagram of the hot
(5−9−1)全体構成
給湯システム100cは、本発明の他の実施形態B−1に係る給湯システム100bと同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ2bの代わりに冷媒回路20cを含むヒートポンプ2cを備えている。給湯システム100cは、給湯システム100bとほぼ同様の構成をしているので、給湯システム100bと同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム100bと異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-9-1) Overall Configuration The hot
(5−9−2)詳細構成
給湯システム100cのヒートポンプ2cは、給湯システム100bのヒートポンプ2bと異なり、冷媒回路20cにおいて、補助熱交換器26と補助膨張弁27の間の部分と、蓄冷用冷媒熱交換器24と圧縮機21の吸入側の間の部分を接続するバイパス冷媒回路28が設けられている。このバイパス冷媒回路28は、蓄冷用冷媒熱交換器24を通過しておらず、途中にバイパス冷媒開閉弁28aが設けられている。
(5-9-2) Detailed configuration Unlike the
(5−9−3)動作
上記冷媒回路20cでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-9-3) Operation In the
ここで、コントローラ7は、水熱交換器22における放熱程度と蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度および外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、膨張弁23と補助膨張弁27の弁開度制御を行う。また、コントローラ7は、補助ファン26Fの風量を、外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、水熱交換器22における放熱程度と蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度のバランスが確保されるように制御する。
Here, the
具体的には、冷蓄熱槽6内の不凍液において冷熱があまり蓄えられていない等、水熱交換器22における放熱程度が蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度と比較して不足気味であるとコントローラ7が判断した場合には、コントローラ7は、膨張弁23を全開に制御し、補助膨張弁27において吐出圧力から吸入圧力まで減圧するように補助膨張弁27の弁開度を制御する。なお、この際、バイパス冷媒回路28のバイパス冷媒開閉弁28aは、コントローラ7によって全閉状態に制御されている。これにより、補助熱交換器26を冷媒の放熱器として機能させることが可能になり、水熱交換器22における放熱程度の不足分を補って、蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度とバランスさせることが可能になる。
Specifically, the degree of heat radiation in the
他方、例えば、冷蓄熱槽6内の不凍液において冷熱が十分に蓄えられている等により、蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度が水熱交換器22における放熱程度と比較して不足気味であるとコントローラ7が判断した場合には、コントローラ7は、膨張弁23において吐出圧力から中間圧力まで減圧するように膨張弁23の弁開度を制御し、補助膨張弁27において中間圧力から吸入圧力まで減圧するように補助膨張弁27の弁開度を制御する。なお、この際、バイパス冷媒回路28のバイパス冷媒開閉弁28aは、コントローラ7によって全閉状態に制御されている。これにより、補助熱交換器26を冷媒の蒸発器として機能させることが可能になり、蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度の不足分を補って、水熱交換器22における放熱程度とバランスさせることが可能になる。
On the other hand, for example, the degree of evaporation in the cold storage
さらに、冷蓄熱槽6内の不凍液において冷熱が十分に蓄えられており、蓄冷が過剰になるとコントローラ7が判断した場合には、コントローラ7は、バイパス冷媒回路28のバイパス冷媒開閉弁28aを全開状態に切り換える。これにより、蓄冷用冷媒熱交換器24における冷媒の流れを抑制することができるため、蓄冷用冷媒熱交換器24における過剰な蓄冷動作を抑制することが可能になる。
Further, when the
(5−9−4)他の実施形態C−1の特徴
他の実施形態C−1の給湯システム100cでは、上記他の実施形態B−1と同様の効果を奏することができる。
(5-9-4) Features of Other Embodiment C-1 The hot
また、この給湯システム100cでは、冷蓄熱槽6内の不凍液における冷熱の蓄積状況に応じて、蓄冷が過剰になるとコントローラ7が判断した場合には、バイパス冷媒開閉弁28aを全開状態に切り換えることで、蓄冷用冷媒熱交換器24における過剰な蓄冷動作を抑制することが可能になる。
Further, in this hot
これにより、例えば、冷蓄熱槽6における機器の過剰な熱収縮を防ぎ、機器のダメージを軽減することが可能になっている。
Thereby, for example, excessive heat shrinkage of the device in the cold
(5−10)他の実施形態C−2
図18に、本発明の他の実施形態C−2に係る給湯システム200cの概略構成図を示す。
(5-10) Other embodiment C-2
In FIG. 18, the schematic block diagram of the hot
(5−10−1)全体構成
給湯システム200cは、本発明の他の実施形態B−2に係る給湯システム200bと同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ202bの代わりに冷媒回路120cを含むヒートポンプ202cを備えている。給湯システム200cは、給湯システム200bとほぼ同様の構成をしているので、給湯システム200bと同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム200bと異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-10-1) Overall configuration The hot
(5−10−2)詳細構成
給湯システム200cのヒートポンプ202cは、給湯システム200bのヒートポンプ202bと異なり、冷媒回路120cにおいて、補助熱交換器26と補助膨張弁27の間の部分と、冷媒中間媒体熱交換器124と圧縮機21の吸入側の間の部分を接続するバイパス冷媒回路28が設けられている。このバイパス冷媒回路28は、冷媒中間媒体熱交換器124を通過しておらず、途中にバイパス冷媒開閉弁28aが設けられている。
(5-10-2) Detailed configuration The
(5−10−3)動作
上記冷媒回路120cでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-10-3) Operation In the
ここで、コントローラ7は、水熱交換器22における放熱程度と冷媒中間媒体熱交換器124における蒸発程度および外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、膨張弁23と補助膨張弁27の弁開度制御を行う。また、コントローラ7は、補助ファン26Fの風量を、外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、水熱交換器22における放熱程度と冷媒中間媒体熱交換器124における蒸発程度のバランスが確保されるように制御する。
Here, the
冷蓄熱槽6内の不凍液において冷熱が十分に蓄えられており、蓄冷が過剰になるとコントローラ7が判断した場合には、コントローラ7は、バイパス冷媒回路28のバイパス冷媒開閉弁28aを全開状態に切り換える。これにより、冷媒中間媒体熱交換器124における冷媒の流れを抑制することができるため、冷媒中間媒体熱交換器124における過剰な蓄冷動作を抑制することが可能になる。
When the
なお、他の動作については、他の実施形態C−1と同様であるため、説明を省略する。 Since other operations are the same as those of the other embodiment C-1, description thereof will be omitted.
(5−10−4)他の実施形態C−2の特徴
他の実施形態C−2の給湯システム200cでは、上記他の実施形態B−2と同様の効果を奏することができる。
(5-10-4) Features of Other Embodiment C-2 The hot
また、この給湯システム200cでは、冷蓄熱槽6内の不凍液における冷熱の蓄積状況に応じて、蓄冷が過剰になるとコントローラ7が判断した場合には、バイパス冷媒開閉弁28aを全開状態に切り換えることで、冷媒中間媒体熱交換器124における過剰な蓄冷動作を抑制することが可能になる。
Further, in this hot
これにより、例えば、冷媒中間媒体熱交換器124における過剰な熱収縮を防ぎ、冷媒中間媒体熱交換器124のダメージを軽減することが可能になっている。
Thereby, for example, excessive heat shrinkage in the refrigerant intermediate
また、バイパス冷媒開閉弁28aを全開状態に切り換えられた場合に、コントローラ7が、中間ポンプ61の駆動を停止させることで、中間ポンプ61の消費電力を抑制することも可能になる。
Further, when the bypass refrigerant on / off
(5−11)他の実施形態C−3
図19に、本発明の他の実施形態C−3に係る給湯システム300cの概略構成図を示す。
(5-11) Other Embodiment C-3
In FIG. 19, the schematic block diagram of the hot
(5−11−1)全体構成
給湯システム300cは、本発明の他の実施形態B−3に係る給湯システム300bと同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ302bの代わりに冷媒回路20cを含むヒートポンプ302cを備えている。給湯システム300cは、給湯システム300bとほぼ同様の構成をしているので、給湯システム300bと同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム300bと異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-11-1) Overall configuration The hot
(5−11−2)詳細構成
給湯システム300cのヒートポンプ302cは、給湯システム300bのヒートポンプ302bと異なり、冷媒回路20cにおいて、補助熱交換器26と補助膨張弁27の間の部分と、蓄冷用冷媒熱交換器24と圧縮機21の吸入側の間の部分を接続するバイパス冷媒回路28が設けられている。このバイパス冷媒回路28は、蓄冷用冷媒熱交換器24を通過しておらず、途中にバイパス冷媒開閉弁28aが設けられている。
(5-11-2) Detailed Configuration Unlike the
(5−11−3)動作
上記冷媒回路20cでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-11-3) Operation In the
ここで、コントローラ7は、水熱交換器22における放熱程度と蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度および外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、膨張弁23と補助膨張弁27の弁開度制御を行う。また、コントローラ7は、補助ファン26Fの風量を、外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、水熱交換器22における放熱程度と蓄冷用冷媒熱交換器24における蒸発程度のバランスが確保されるように制御する。
Here, the
冷蓄熱槽6内の不凍液において冷熱が十分に蓄えられており、蓄冷が過剰になるとコントローラ7が判断した場合には、コントローラ7は、バイパス冷媒回路28のバイパス冷媒開閉弁28aを全開状態に切り換える。これにより、蓄冷用冷媒熱交換器24における冷媒の流れを抑制することができるため、蓄冷用冷媒熱交換器24における過剰な蓄冷動作を抑制することが可能になる。
When the
なお、他の動作については、他の実施形態C−1と同様であるため、説明を省略する。 Since other operations are the same as those of the other embodiment C-1, description thereof will be omitted.
(5−11−4)他の実施形態C−3の特徴
他の実施形態C−3の給湯システム300cでは、上記他の実施形態B−3と同様の効果を奏することができる。
(5-11-4) Features of Other Embodiment C-3 The hot
また、この給湯システム300cでは、冷蓄熱槽6内の不凍液における冷熱の蓄積状況に応じて、蓄冷が過剰になるとコントローラ7が判断した場合には、バイパス冷媒開閉弁28aを全開状態に切り換えることで、蓄冷用冷媒熱交換器24における過剰な蓄冷動作を抑制することが可能になる。
Further, in the hot
これにより、例えば、冷蓄熱槽6内の機器の過剰な熱収縮を防ぎ、この機器のダメージを軽減することが可能になっている。
Thereby, for example, it is possible to prevent excessive heat shrinkage of the device in the cold
(5−12)他の実施形態C−4
図20に、本発明の他の実施形態C−4に係る給湯システム400cの概略構成図を示す。
(5-12) Other Embodiment C-4
In FIG. 20, the schematic block diagram of the hot
(5−12−1)全体構成
給湯システム400cは、本発明の他の実施形態B−4に係る給湯システム400bと同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ402bの代わりに冷媒回路120cを含むヒートポンプ402cを備えている。給湯システム400cは、給湯システム400bとほぼ同様の構成をしているので、給湯システム400bと同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム400bと異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-12-1) Overall Configuration The hot
(5−12−2)詳細構成
給湯システム400cのヒートポンプ402cは、給湯システム400bのヒートポンプ402bと異なり、冷媒回路120cにおいて、補助熱交換器26と補助膨張弁27の間の部分と、冷媒中間媒体熱交換器124と圧縮機21の吸入側の間の部分を接続するバイパス冷媒回路28が設けられている。このバイパス冷媒回路28は、冷媒中間媒体熱交換器124を通過しておらず、途中にバイパス冷媒開閉弁28aが設けられている。
(5-12-2) Detailed configuration Unlike the
(5−12−3)動作
上記冷媒回路120cでは、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-12-3) Operation In the
ここで、コントローラ7は、水熱交換器22における放熱程度と冷媒中間媒体熱交換器124における蒸発程度および外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、膨張弁23と補助膨張弁27の弁開度制御を行う。また、コントローラ7は、補助ファン26Fの風量を、外気温度センサ26aの検出温度に基づいて、水熱交換器22における放熱程度と冷媒中間媒体熱交換器124における蒸発程度のバランスが確保されるように制御する。
Here, the
冷蓄熱槽6内の不凍液において冷熱が十分に蓄えられており、蓄冷が過剰になるとコントローラ7が判断した場合には、コントローラ7は、バイパス冷媒回路28のバイパス冷媒開閉弁28aを全開状態に切り換える。これにより、冷媒中間媒体熱交換器124における冷媒の流れを抑制することができるため、冷媒中間媒体熱交換器124における過剰な蓄冷動作を抑制することが可能になる。
When the
なお、他の動作については、他の実施形態C−1と同様であるため、説明を省略する。 Since other operations are the same as those of the other embodiment C-1, description thereof will be omitted.
(5−12−4)他の実施形態C−4の特徴
他の実施形態C−4の給湯システム400cでは、上記他の実施形態B−4と同様の効果を奏することができる。
(5-12-4) Features of Other Embodiment C-4 The hot
また、この給湯システム400cでは、冷蓄熱槽6内の不凍液における冷熱の蓄積状況に応じて、蓄冷が過剰になるとコントローラ7が判断した場合には、バイパス冷媒開閉弁28aを全開状態に切り換えることで、冷媒中間媒体熱交換器124における過剰な蓄冷動作を抑制することが可能になる。
Further, in this hot
これにより、例えば、冷媒中間媒体熱交換器124における過剰な熱収縮を防ぎ、冷媒中間媒体熱交換器124のダメージを軽減することが可能になっている。
Thereby, for example, excessive heat shrinkage in the refrigerant intermediate
また、バイパス冷媒開閉弁28aを全開状態に切り換えられた場合に、コントローラ7が、中間ポンプ61の駆動を停止させることで、中間ポンプ61の消費電力を抑制することも可能になる。
Further, when the bypass refrigerant on / off
(5−13)他の実施形態D
図21に、本発明の他の実施形態Dに係る給湯システム100dの概略構成図を示す。
(5-13) Other embodiment D
In FIG. 21, the schematic block diagram of the hot
(5−13−1)全体構成
給湯システム100dは、本発明の第1実施形態に係る給湯システム100と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ2の代わりに冷媒回路20を含むヒートポンプ2dを備えている。給湯システム100dは、給湯システム100とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム100と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム100と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-13-1) Overall Configuration The hot
(5−13−2)詳細構成
給湯システム100dのヒートポンプ2dは、給湯システム100のヒートポンプ2と異なり、冷蓄熱槽連結回路50の代わりに、冷蓄熱槽連結回路50dを備えている。
(5-13-2) Detailed configuration Unlike the
この冷蓄熱槽連結回路50dは、冷蓄熱槽6内の不凍液を温度調節ジャケット48まで送って循環させる回路であり、冷蓄熱槽6内の不凍液を温度調節ジャケット48内に送る途中に低温側ポンプ51dを有している。
The cold heat storage
この冷蓄熱槽連結回路50dは、冷蓄熱槽6内の不凍液を温度調節ジャケット48内に送る途中であって低温側ポンプ51dを通過した部分と、温度調節ジャケット48内から冷蓄熱槽6内に不凍液を送る途中の部分を接続するバイパス不凍液回路55が設けられている。このバイパス不凍液回路55の途中には、バイパス不凍液開閉弁56が設けられている。
This cold storage
(5−13−3)動作
上記冷媒回路20では、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-13-3) Operation In the
ここで、コントローラ7は、沸き上げが行われている状態では、低温側ポンプ51dを駆動させる。この低温側ポンプ51dを駆動させている状態において、コントローラ7は、蓄電池71の蓄電池温度センサ71aの検出温度が所定の温度範囲内(蓄電池71が好適に動作可能である温度範囲内)に収まっているか否かを判断し、範囲を超えている場合には、バイパス不凍液開閉弁56を全閉状態にして、不凍液を冷蓄熱槽6内と温度調節ジャケット48内の間で循環させ、冷熱を用いた蓄電池71の温度調節を行う。
Here, the
また、コントローラ7は、沸き上げが行われている状態において、蓄電池71の蓄電池温度センサ71aの検出温度が所定の温度範囲内に収まっている場合であっても、バイパス不凍液開閉弁56を全開状態にして、低温側ポンプ51dを駆動させる。これにより、冷蓄熱槽6内の不凍液に対流を生じさせることができ、冷蓄熱槽6内の不凍液に浸されている蓄冷用冷媒熱交換器24内の冷媒と冷蓄熱槽6内の不凍液の熱交換効率を向上させている。
In addition, the
(5−13−4)他の実施形態Dの特徴
他の実施形態Dの給湯システム100dでは、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
(5-13-3) Features of Other Embodiment D In the hot
また、この給湯システム100dでは、蓄電池71の温度調節が不要な状況であっても、バイパス不凍液開閉弁56を全開状態にして、低温側ポンプ51dを駆動させることで、蓄電池71の不必要な温度調節を避けつつ、蓄冷用冷媒熱交換器24内の冷媒と冷蓄熱槽6内の不凍液の熱交換効率を向上させることが可能になっている。
Further, in this hot
(5−14)他の実施形態E−1
図22に、本発明の他の実施形態E−1に係る給湯システム100eの概略構成図を示す。
(5-14) Other Embodiment E-1
In FIG. 22, the schematic block diagram of the hot
(5−14−1)全体構成
給湯システム100eは、本発明の第1実施形態に係る給湯システム100と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ2の代わりに冷媒回路20を含むヒートポンプ2eを備えている。給湯システム100eは、給湯システム100とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム100と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム100と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-14-1) Overall Configuration The hot
(5−14−2)詳細構成
給湯システム100eのヒートポンプ2eは、給湯システム100のヒートポンプ2と異なり、冷蓄熱槽連結回路50の代わりに、ヒートパイプ50eを備えている。
(5-14-2) Detailed Configuration Unlike the
このヒートパイプ50eは、内部に作動液が封入されており、冷蓄熱槽6内の不凍液(本実施形態においてはスラリーアイスであってもよい。)に浸されている部分と、温度調節ジャケット48内に位置している部分が接続されるようにして構成されている。このヒートパイプ50eでは、内部に充填されている作動液が状態変化することによって、ヒートパイプ50e内を冷蓄熱槽6内から温度調節ジャケット48内まで移動し、冷熱を伝えている。
The
なお、本実施形態では、高温側回路40を流れる温水の温熱とヒートパイプ50e内を移動する作動液の冷熱によって温度調節ジャケット48自体の温度が調節されるように温度調節部8bが構成されている。
In the present embodiment, the
(5−14−3)動作
上記冷媒回路20では、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-14-3) Operation In the
なお、第1実施形態の冷蓄熱槽連結回路50では低温側ポンプ51による不凍液の循環動作が行われているが、本実施形態のヒートパイプ50eでは、内部に封入されている作動液が状態変化して自発的に移動するため、第1実施形態の冷蓄熱槽連結回路50が有しているような低温側ポンプ51およびその動作制御が不要になっている。
In addition, in the cold heat storage
なお、他の動作については、上記第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Since other operations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
(5−14−4)他の実施形態E−1の特徴
他の実施形態E−1の給湯システム100eでは、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
(5-14-4) Features of Other Embodiment E-1 The hot
また、この給湯システム100eでは、第1実施形態の低温側ポンプ51が不要であり、その動作制御も不要であり、ヒートパイプ50eにおいて自発的に冷蓄熱槽6内の不凍液の冷熱を温度調節ジャケット48内に伝えることが可能になっている。
Further, in the hot-
(5−15)他の実施形態E−2
図23に、本発明の他の実施形態E−2に係る給湯システム200eの概略構成図を示す。
(5-15) Other embodiment E-2
In FIG. 23, the schematic block diagram of the hot
(5−15−1)全体構成
給湯システム200eは、本発明の第2実施形態に係る給湯システム200と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ202の代わりにヒートポンプ202eを備えている。給湯システム200eは、給湯システム200とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム200と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム200と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-15-1) Overall Configuration The hot
(5−15−2)詳細構成
給湯システム200eのヒートポンプ202eは、給湯システム200のヒートポンプ202と異なり、冷蓄熱槽連結回路50の代わりに、ヒートパイプ50eを備えている。
(5-15-2) Detailed Configuration Unlike the
このヒートパイプ50eは、内部に作動液が封入されており、冷蓄熱槽6内の不凍液(本実施形態においてはスラリーアイスであってもよい。)に浸されている部分と、温度調節ジャケット48内に位置している部分が接続されるようにして構成されている。このヒートパイプ50eでは、内部に充填されている作動液が状態変化することによって、ヒートパイプ50e内を冷蓄熱槽6内から温度調節ジャケット48内まで移動し、冷熱を伝えている。
The
なお、本実施形態では、高温側回路40を流れる温水の温熱とヒートパイプ50e内を移動する作動液の冷熱によって温度調節ジャケット48自体の温度が調節されることで温度調節部8bが構成されている。
In the present embodiment, the
(5−15−3)動作
上記冷媒回路120では、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-15-3) Operation In the
なお、第2実施形態の冷蓄熱槽連結回路50では低温側ポンプ51による不凍液の循環動作が行われているが、本実施形態のヒートパイプ50eでは、内部に封入されている作動液が状態変化して自発的に移動するため、第2実施形態の冷蓄熱槽連結回路50が有しているような低温側ポンプ51およびその動作制御が不要になっている。
In the cold storage
なお、他の動作については、上記第2実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Since other operations are the same as those in the second embodiment, description thereof is omitted.
(5−15−4)他の実施形態E−2の特徴
他の実施形態E−2の給湯システム200eでは、上記第2実施形態と同様の効果を奏することができる。
(5-15-4) Features of Other Embodiment E-2 The hot
また、この給湯システム200eでは、第2実施形態の低温側ポンプ51が不要であり、その動作制御も不要であり、ヒートパイプ50eにおいて自発的に冷蓄熱槽6内の不凍液の冷熱を温度調節ジャケット48内に伝えることが可能になっている。
Further, in the hot
(5−16)他の実施形態F−1
図24に、本発明の他の実施形態F−1に係る給湯システム100fの概略構成図を示す。
(5-16) Other Embodiment F-1
In FIG. 24, the schematic block diagram of the hot
(5−16−1)全体構成
給湯システム100fは、本発明の第1実施形態に係る給湯システム100と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ2の代わりにヒートポンプ2fを備えている。給湯システム100fは、給湯システム100とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム100と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム100と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-16-1) Overall Configuration The hot
(5−16−2)詳細構成
給湯システム100fのヒートポンプ2fは、給湯システム100のヒートポンプ2と異なり、冷水供給回路90をさらに備えている。
(5-16-2) Detailed Configuration Unlike the
この冷水供給回路90は、市水から供給される水を蛇口92まで導く回路であり、途中に冷蓄熱槽6内の不凍液に浸された冷水用熱交換器91が設けられている。
The cold
この冷水用熱交換器91を流れる市水は、冷蓄熱槽6内の不凍液が保持している冷熱によって冷却される。このため、冷水供給回路90の蛇口92からは、市水よりも温度が低い冷えた水を供給することが可能になっている。
The city water flowing through the cold
(5−16−3)動作
上記冷媒回路20では、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-16-3) Operation In the
なお、その他の動作については、上記第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Since other operations are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
(5−16−4)他の実施形態F−1の特徴
他の実施形態F−1の給湯システム100fでは、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
(5-16-4) Features of Other Embodiment F-1 The hot
また、このように冷蓄熱槽6内の不凍液に保持された冷熱を、蓄電池71の温度調節および冷水供給回路90を介した冷水の供給に利用することが可能になっている。
In addition, the cold heat held in the antifreeze liquid in the cold
(5−17)他の実施形態F−2
図25に、本発明の他の実施形態F−2に係る給湯システム200fの概略構成図を示す。
(5-17) Other embodiment F-2
In FIG. 25, the schematic block diagram of the hot
(5−17−1)全体構成
給湯システム200fは、本発明の第2実施形態に係る給湯システム200と同様、貯湯回路30を含む貯湯ユニット3、および、コントローラ7を備えており、ヒートポンプ202の代わりにヒートポンプ202fを備えている。給湯システム200fは、給湯システム200とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム200と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム200と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
(5-17-1) Overall Configuration The hot
(5−17−2)詳細構成
給湯システム200fのヒートポンプ202fは、給湯システム200のヒートポンプ202と異なり、冷水供給回路90をさらに備えている。
(5-17-2) Detailed Configuration Unlike the
この冷水供給回路90は、市水から供給される水を蛇口92まで導く回路であり、途中に冷蓄熱槽6内の不凍液に浸された冷水用熱交換器91が設けられている。
The cold
この冷水用熱交換器91を流れる市水は、冷蓄熱槽6内の不凍液が保持している冷熱によって冷却される。このため、冷水供給回路90の蛇口92からは、市水よりも温度が低い冷えた水を供給することが可能になっている。
The city water flowing through the cold
(5−17−3)動作
上記冷媒回路20では、貯湯回路30において沸き上げポンプ34が駆動すると共に、冷凍サイクルが行われ、貯湯タンク35内の水の沸き上げを行う。
(5-17-3) Operation In the
なお、その他の動作については、上記第2実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Since other operations are the same as those in the second embodiment, description thereof will be omitted.
(5−17−4)他の実施形態F−2の特徴
他の実施形態F−2の給湯システム200fでは、上記第2実施形態と同様の効果を奏することができる。
(5-17-4) Features of Other Embodiment F-2 The hot
また、このように冷蓄熱槽6内の不凍液に保持された冷熱を、蓄電池71の温度調節および冷水供給回路90を介した冷水の供給に利用することが可能になっている。
In addition, the cold heat held in the antifreeze liquid in the cold
(5−18)他の実施形態G
上記第1実施形態〜第4実施形態および他の実施形態A−1〜他の実施形態F−2においては、特に明示していないが、例えば、図26に示すように、貯湯ユニット3のケーシング3pの外表面には、太陽光発電パネルSが取り付けられていてもよい。具体的には、太陽光発電パネルSは、ケーシング3pの各側面および天面に設けられていてもよい。
(5-18) Other embodiment G
In the first to fourth embodiments and the other embodiments A-1 to F-2, the casing of the hot
貯湯ユニット3の外表面に太陽光発電パネルSが設けられることで、太陽光発電パネルSに対して太陽光を受光させて、発電させ、電力を得ることが可能になる。このようにして発電された電力は、ヒートポンプにおいて駆動電力として利用してもよいし、貯湯ユニットにおいて駆動電力として利用してもよい。また、ヒートポンプや貯湯ユニットにおいて駆動電力として用いられない場合であっても、蓄電池71の充電に用いることができる。さらに、このようにして蓄電池71に充電された電力は、後にヒートポンプや貯湯ユニットを駆動させる際に駆動電力として用いてもよい。
By providing the solar power generation panel S on the outer surface of the hot
また、このように貯湯ユニット3のケーシング3pの外表面に太陽光発電パネルSを取り付けることにより、太陽光発電による電力を利用することが可能になるだけでなく、太陽光による熱エネルギーによってケーシング3p内の温度が上昇することを抑制させることが可能になっている。これにより、蓄電池71の温度が適切な温度範囲を外れるように上昇してしまうことを抑制できる。
Moreover, by attaching the photovoltaic power generation panel S to the outer surface of the
(5−19)他の実施形態H
上記第1実施形態〜第4実施形態および他の実施形態A−1〜他の実施形態F−2においては、特に明示していないが、例えば、図27に示すように、温度調節ジャケット48と蓄電池71の間、および、温度調節ジャケット48とスイッチング素子収納部72の間に相変化層79が設けられている。
(5-19) Other embodiment H
In the first to fourth embodiments and the other embodiments A-1 to F-2, the
この相変化層79は、特に限定されないが、本実施形態では、主としてパラフィンを含有している潜熱蓄熱材によって構成されている。この潜熱蓄熱材は、所定の温度で固体から液体に相変化するように構成されている。本実施形態では、蓄電池71の動作を好適に維持できる所定の温度範囲よりも高温(例えば、60℃付近の温度)で、固体から液体に相変化するように構成されている。
Although the
このように、温度調節対象である蓄電池71やスイッチング素子収納部72に収納されているスイッチング素子72aやコンバータ72bは、温度調節ジャケット48との間に相変化層79が介在しているため、高温側回路40を流れる温水から得られる温熱の量が多くなりすぎる等、温度調節対象を過剰に加熱してしまう状況が生じそうになったとしても、相変化層79の潜熱蓄熱材が、その過度な熱エネルギーを潜熱変化に要するエネルギーとして消費することができる。このため、相変化層79の潜熱蓄熱材が潜熱変化している間は、潜熱蓄熱材の温度上昇を抑制させることができるため、温度調節対象としての蓄電池71やスイッチング素子収納部72に収納されているスイッチング素子72aやコンバータ72bの温度が過度に上昇することを抑制することが可能になっている。
Thus, since the
なお、他の実施形態Hにおいて、相変化層79は必ずしも温度調節ジャケット48の上下に配置されている必要は無く、例えば、蓄電池71、スイッチング素子72aおよびコンバータ72bのうち、好適に駆動させるための温度範囲が最も低いものと温度調節ジャケット48の間にのみ配置するようにしてもよい。
In the other embodiment H, the
(5−20)他の実施形態I
上記第1実施形態〜第4実施形態および他の実施形態A−1〜他の実施形態F−2においては、温度調節ジャケット48の内部の高温側回路40の一部と冷蓄熱槽連結回路50、50dの一部やヒートパイプ50eの一部や冷蓄熱槽独立回路150の一部は、温度調節ジャケット48の蓄電池71側の端部およびスイッチング素子収納部72側の端部において部分的な温度ムラが生じにくいように、温度調節ジャケット48内において均等に配置されている場合を例に挙げて説明した。
(5-20) Other Embodiment I
In the said 1st Embodiment-4th Embodiment and other embodiment A-1-other embodiment F-2, a part of high
これに対して、温度調節ジャケット48内での配置は、特に限定されるものではなく、例えば、図28に示すように、温度調節部208を有するように構成されていてもよい。
On the other hand, the arrangement in the
この温度調節部208は、温度調節ジャケット248を有して構成されている。
The
温度調節ジャケット248には、高温側回路40の一部と冷蓄熱槽連結回路50、50dの一部やヒートパイプ50eの一部や冷蓄熱槽独立回路150の一部が位置している。この温度調節ジャケット248は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属によって構成されている。また、蓄電池71およびスイッチング素子72aやコンバータ72bを収納したスイッチング素子収納部72は、この温度調節ジャケット248の上方であって貯湯タンク35の下方に水平方向に並んで配置されている。
In the
ここで、温度調節ジャケット248の内部の高温側回路40の一部が位置している部分と、冷蓄熱槽連結回路50、50dの一部やヒートパイプ50eの一部や冷蓄熱槽独立回路150の一部が位置している部分とは、温度調節ジャケット248全体としては均等には配置されていない。このように配置することで、例えば、温度調節対象が複数種類存在し、それらの好適な温度範囲が異なっている場合には、より好適な温度範囲に近くしやすくなるように、温度調節ジャケット248の内部の高温側回路40の一部が位置している部分と冷蓄熱槽連結回路50、50dの一部やヒートパイプ50eの一部や冷蓄熱槽独立回路150の一部が位置している部分の配置を割り当てることが可能になっている。
Here, a part where the high
例えば、蓄電池71の好適な温度範囲が、スイッチング素子収納部72に収納されているスイッチング素子72aやコンバータ72bの好適な温度範囲よりも低い場合には、蓄電池71が配置されている側に、冷蓄熱槽連結回路50、50dの一部やヒートパイプ50eの一部や冷蓄熱槽独立回路150の一部が位置している部分が配置され、スイッチング素子収納部72が配置されている側に、高温側回路40の一部が位置している部分が配置されるように、配置構成を採用することができる。
For example, when the preferable temperature range of the
(5−21)他の実施形態J
上記第1実施形態〜第4実施形態および他の実施形態A−1〜他の実施形態F−2においては、冷却源と加熱源を温度調節ジャケット48において熱的に混合させ、温度調節対象としての蓄電池71、および、スイッチング素子収納部72に収納されているスイッチング素子72aやコンバータ72bに伝熱させていく場合を例に挙げて説明した。
(5-21) Other embodiment J
In the first to fourth embodiments and the other embodiments A-1 to F-2, the cooling source and the heating source are thermally mixed in the
これに対して、温度調節対象の温度調節方法は、特に限定されるものではなく、例えば、図29に示すように、温度調節部308を有するように構成されていてもよい。
On the other hand, the temperature adjustment method of the temperature adjustment target is not particularly limited, and for example, as shown in FIG. 29, a
この温度調節部308は、冷却源ジャケット348a、および、加熱源ジャケット348bを有して構成されている。
The
冷却源ジャケット348aは、内部に、冷蓄熱槽連結回路50、50d、ヒートパイプ50e、または、冷蓄熱槽独立回路150の一部を通過させており、アルミニウムもしくはアルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属によって構成されている。この冷却源ジャケット348aは、蓄電池71およびスイッチング素子収納部72に収納されているスイッチング素子72aやコンバータ72bに対して上方から熱を伝えることができるように配置されている。
Cooling
加熱源ジャケット348bは、内部に、高温側回路40の一部を通過させており、アルミニウムもしくはアルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属によって構成されている。この加熱源ジャケット348bは、蓄電池71およびスイッチング素子収納部72に収納されているスイッチング素子72aやコンバータ72bに対して下方から相変化層79を介して熱を伝えることができるように配置されている。
The
すなわち、本実施形態では、下方から上方に向けて順に、加熱源ジャケット348b、相変化層79、蓄電池71およびスイッチング素子収納部72、冷却源ジャケット348aが積層されるようにして配置されている。
That is, in the present embodiment, the
このように、温度調節部308は、互いに分離された冷却源ジャケット348aと加熱源ジャケット348bによって構成されることで、加熱源と冷却源をそれぞれの目的に応じた異なる位置に配置することが可能になっている。
As described above, the
なお、加熱源ジャケット348bと蓄電池71およびスイッチング素子収納部72の間に配置されている相変化層79は、他の実施形態Hにおいて説明した相変化層79と同様である。ここでは、貯湯タンク35内のうち最も温度の高い温水が供給され、高温になることが予想される加熱源ジャケット348b側にのみ設け、高温になることが予想されにくい冷却源ジャケット348a側には相変化層79の配置を省略することができる。
The
(5−22)他の実施形態K
上記第1実施形態〜第4実施形態および他の実施形態A−1〜他の実施形態F−2においては、冷却源と加熱源を温度調節ジャケット48において熱的に混合させ、温度調節対象としての蓄電池71、および、スイッチング素子収納部72に収納されているスイッチング素子72aやコンバータ72bに伝熱させていく場合を例に挙げて説明した。
(5-22) Other embodiment K
In the first to fourth embodiments and the other embodiments A-1 to F-2, the cooling source and the heating source are thermally mixed in the
これに対して、温度調節対象の温度調節方法は、特に限定されるものではなく、例えば、図30に示すように、温度調節部408を有するように構成されていてもよい。
On the other hand, the temperature adjustment method of the temperature adjustment target is not particularly limited, and for example, as shown in FIG. 30, a
この温度調節部408は、温度調節ジャケット48等を備えず、蓄電池71の側面に直に接するように冷蓄熱槽連結回路50、50d、ヒートパイプ50e、または、冷蓄熱槽独立回路150の一部が巻き付けられ、その外周に高温側回路40の一部が巻き付けられるようにして構成されている。
The
このような構成であっても、蓄電池71等の温度調節対象の温度調節を行うことができる。
Even with such a configuration, it is possible to perform temperature adjustment of a temperature adjustment target such as the
(5−23)他の実施形態M
上記各実施形態の冷媒回路を流れる冷媒としては、特に限定されるものではなく、例えば、R32やR401A等のHFC冷媒であってもよいし、二酸化炭素冷媒であってもよい。
(5-23) Other embodiment M
The refrigerant flowing through the refrigerant circuit of each of the above embodiments is not particularly limited, and may be, for example, an HFC refrigerant such as R32 or R401A, or a carbon dioxide refrigerant.
(5−24)他の実施形態N
上記各実施形態では、蓄電池71としてリチウムイオン電池が用いられる場合を例に挙げて説明したが、蓄電池71としては、これに限られず、ニッケル水素電池等、他のタイプの蓄電池でもよい。
(5-24) Other embodiment N
In each of the above embodiments, the case where a lithium ion battery is used as the
(5−25)他の実施形態O
上記各実施形態では、蓄電池71の温度調節を行う条件として、蓄電池温度センサ71aの検出する温度が適正動作範囲を超えた場合であることを例に挙げて説明した。
(5-25) Other embodiment O
In each of the above-described embodiments, the case where the temperature detected by the storage
しかし、蓄電池71の温度調節を行う条件としては、これに限られるものではなく、例えば、室外の温度を検出可能な室外温度センサの検出温度が所定の適正動作範囲を超えた場合としてもよい。
However, the condition for adjusting the temperature of the
(5−26)他の実施形態P
上記各実施形態では、水熱交換器22がヒートポンプ側に設けられた場合を例に挙げて説明した。
(5-26) Other embodiment P
In each said embodiment, the case where the
しかし、水熱交換器22の配置は、特に限定されるものではなく、例えば、貯湯ユニット3内に配置されていてもよい。
However, the arrangement of the
(5−27)他の実施形態Q
上記各実施形態は、それぞれ互い阻害する事由が無い限り、当業者に可能な範囲で、適宜各実施形態を組み合わせてもよい。
(5-27) Other Embodiment Q
As long as there is no reason to inhibit each other, the above embodiments may be appropriately combined with each other as long as those skilled in the art can.
本発明は、蓄電池を備えたヒートポンプ式の給湯システムに有用である。 The present invention is useful for a heat pump hot water supply system including a storage battery.
2、2a、2b、2c、2d、2e、2f、202、202a、202b、202c、202e、202f、302、302a、302b、302c、402、402a、402b、402c ヒートポンプ
3 貯湯ユニット
6、60 冷蓄熱槽(冷熱蓄熱温調手段)
7 コントローラ(制御部、停止時蓄熱利用制御部)
8、8a、8b 温度調節部(冷熱蓄熱温調手段)
20、20a、20b、20c、120、120a、120b、120c 冷媒回路
21 圧縮機
22 水熱交換器(放熱器)
23 膨張弁(膨張機構)
24 蓄冷用冷媒熱交換器(蒸発器)
124 冷媒中間媒体熱交換器(蒸発器)
26 補助熱交換器(熱交換器)
26a 外気温度センサ(温度検出手段)
26F 補助ファン(ファン)
27 中間膨張弁(中間膨張機構)
28 バイパス冷媒回路
28a バイパス冷媒開閉弁(バイパス冷媒開閉機構)
30 貯湯回路
34 沸き上げポンプ(貯湯回路流量調節手段)
35 貯湯タンク
40 高温側回路(高温側調節手段)
41 高温側ポンプ
48 温度調節ジャケット(温度調節介在部)
50、50d 冷蓄熱槽連結回路(低温側回路、冷熱蓄熱温調手段)・熱媒体が循環
50e ヒートパイプ(冷熱蓄熱温調手段)
150 冷蓄熱槽独立回路(低温側回路、冷熱蓄熱温調手段)
152 冷蓄熱熱交換器(冷蓄熱熱交換部)
51、51d、151 低温側ポンプ(ポンプ)
55 バイパス不凍液回路(バイパス熱媒体回路)
56 バイパス不凍液開閉弁(バイパス熱媒体開閉機構)
60 中間熱媒体連結回路
160 中間媒体独立回路
61 中間ポンプ
62a 連結不凍液通路(蒸発熱交換部)
162a 独立不凍液通路(蒸発熱交換部)
71 蓄電池
71a 蓄電池温度センサ(温度検出手段)
72 スイッチング素子収納部
72a スイッチング素子
72b コンバータ
79 相変化層(潜熱蓄熱材、相変化媒体)
90 冷水供給回路
91 冷水用熱交換器(冷水配管)
92 蛇口
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、200、200a、200b、200c、200e、200f、300、300a、300b、300c、400、400a、400b、400c 給湯システム
S ソーラーパネル(太陽光発電パネル)
2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 202, 202a, 202b, 202c, 202e, 202f, 302, 302a, 302b, 302c, 402, 402a, 402b, 402c
7 Controller (control unit, heat storage use control unit when stopped)
8, 8a, 8b Temperature controller (cold heat storage temperature control means)
20, 20a, 20b, 20c, 120, 120a, 120b,
23 Expansion valve (expansion mechanism)
24 Refrigerant heat exchanger for cold storage (evaporator)
124 Refrigerant intermediate medium heat exchanger (evaporator)
26 Auxiliary heat exchanger (heat exchanger)
26a Outside temperature sensor (temperature detection means)
26F Auxiliary fan (fan)
27 Intermediate expansion valve (intermediate expansion mechanism)
28 Bypass
30 Hot
35 Hot
41 High-
50, 50d Cold storage tank connection circuit (low temperature side circuit, cold heat storage temperature adjustment means), heat medium circulates 50e Heat pipe (cold heat storage temperature adjustment means)
150 Cold storage tank independent circuit (low temperature side circuit, cold storage temperature control means)
152 Cold storage heat exchanger (cold storage heat exchanger)
51, 51d, 151 Low temperature side pump (pump)
55 Bypass antifreeze circuit (bypass heat medium circuit)
56 Bypass antifreeze on / off valve (Bypass heat medium opening / closing mechanism)
60 Intermediate heat
162a Independent antifreeze passage (evaporation heat exchange part)
71
72 Switching
90 Chilled
92
Claims (21)
未加熱の水が下方に供給され、前記放熱器を流れる冷媒の熱を利用して前記下方の水を加熱することで得られる温水を上方で蓄える貯湯タンク(35)と、
蓄電池(71)と、
温度調節介在部(48)を有しており、前記蒸発器を流れる冷媒の冷熱を用いて冷熱を蓄え、前記蓄えた冷熱を前記温度調節介在部(48)を介して前記蓄電池(71)に伝えることで前記蓄電池の温度を調節する冷熱蓄熱温調手段(6、8、8a、8b、50、50d、50e、60、150、160)と、
を備え、
前記冷熱蓄熱温調手段は、前記蓄えた冷熱によって冷やされる熱媒体を前記温度調節介在部(48)に送って循環させる低温側回路(50、50d、150)を有している、
給湯システム(100、100a、100b、100c、100d、100f、200、200a、200b、200c、200f、300、300a、300b、300c、400、400a、400b、400c)。 Refrigerant circuits (20, 20a, 20b, 20c, 120, 120a) including a compressor (21), a radiator (22), an expansion mechanism (23), and an evaporator (24, 124) and circulating a refrigerant 120b, 120c) heat pump (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 202, 202a, 202b, 202c, 202e, 202f, 302, 302a, 302b, 302c, 402, 402a, 402b, 402c) When,
A hot water storage tank (35) for storing hot water obtained by heating unheated water supplied below and heating the water below using the heat of the refrigerant flowing through the radiator;
A storage battery (71);
It has a temperature control interposition part (48), stores cold using the cold heat of the refrigerant flowing through the evaporator, and stores the stored cold heat in the storage battery (71) via the temperature control interposition part (48). Cold heat storage temperature adjusting means (6, 8, 8a, 8b, 50, 50d, 50e, 60, 150, 160) for adjusting the temperature of the storage battery by transmitting ,
Equipped with a,
The cold heat storage temperature adjusting means has a low temperature side circuit (50, 50d, 150) for sending and circulating a heat medium cooled by the stored cold heat to the temperature adjustment interposition part (48).
Hot water supply system (100, 100a, 100b, 100c, 100d , 100f, 200, 200a, 200b, 200c , 200f, 300, 300a, 300b, 300c, 400, 400a, 400b, 400c).
前記蒸発器(24)の少なくとも一部は、前記冷蓄熱槽(6)内の前記熱媒体と熱交換可能となるように配置されており、
前記低温側回路は、前記温度調節介在部(48)と前記冷蓄熱槽(6)の間で前記熱媒体が循環可能となるように構成された冷蓄熱槽連結回路(50、50d)を有している、
請求項1に記載の給湯システム(100、100a、100b、100c、100d、100f)。 A cold storage tank (6),
At least a part of the evaporator (24) is arranged to be able to exchange heat with the heat medium in the cold storage tank (6),
The low temperature side circuit has a cold heat storage tank connection circuit (50, 50d) configured such that the heat medium can be circulated between the temperature adjusting interposition part (48) and the cold heat storage tank (6). doing,
The hot-water supply system (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100f) according to claim 1 .
前記温度調節介在部(48)と前記冷蓄熱槽(6)の間で前記熱媒体を循環させる状態と、前記温度調節介在部(48)に送ることなく前記冷蓄熱槽(6)と前記バイパス熱媒体回路(55)の間で前記熱媒体を循環させる状態を切り換える制御部(7)をさらに備えた、
請求項2に記載の給湯システム(100d)。 The cold heat storage tank coupling circuit (50d) is provided in the middle of the bypass heat medium circuit (55) that bypasses the upstream side and the downstream side of the temperature adjustment interposition part (48) and the bypass heat medium circuit (55). A bypass heat medium opening and closing mechanism (56) and a pump (51d),
A state in which the heat medium is circulated between the temperature adjustment interposition part (48) and the cold storage tank (6), and the cold storage tank (6) and the bypass without being sent to the temperature adjustment intervention part (48). A control unit (7) for switching a state of circulating the heat medium between the heat medium circuits (55);
The hot water supply system (100d) according to claim 2 .
前記蒸発器(124)を流れる冷媒の熱と熱交換可能な蒸発熱交換部(62a)を有しており、前記冷蓄熱槽(6)と前記蒸発熱交換部(62a)の間で前記熱媒体が循環可能となるように構成された中間熱媒体連結回路(60)と、
をさらに備え、
前記低温側回路は、前記温度調節介在部(48)と前記冷蓄熱槽(6)の間で前記熱媒体が循環可能となるように構成された冷蓄熱槽連結回路(50)を有している、
請求項1に記載の給湯システム(200、200a、200b、200c、200f)。 Cold storage tank (6),
It has an evaporating heat exchanging part (62a) capable of exchanging heat with the heat of the refrigerant flowing through the evaporator (124), and the heat between the cold heat storage tank (6) and the evaporating heat exchanging part (62a). An intermediate heat medium coupling circuit (60) configured to allow the medium to circulate;
Further comprising
The low temperature side circuit has a cold heat storage tank connection circuit (50) configured to allow the heat medium to circulate between the temperature adjustment interposition part (48) and the cold heat storage tank (6). Yes,
The hot water supply system (200, 200a, 200b, 200c, 200f) according to claim 1 .
前記蒸発器(24)の少なくとも一部は、前記冷蓄熱槽(6)内の前記中間媒体と熱交換可能となるように配置されており、
前記低温側回路は、前記冷蓄熱槽(6)内の前記中間媒体と熱交換可能な冷蓄熱熱交換部(152)を有しており、前記温度調節介在部(48)と前記冷蓄熱熱交換部(152)の間で前記熱媒体が循環可能となるように構成された冷蓄熱槽独立回路(150)を有している、
請求項1に記載の給湯システム(300、300a、300b、300c)。 It further comprises a cold heat storage tank (6) storing an intermediate medium inside,
At least a part of the evaporator (24) is arranged to be able to exchange heat with the intermediate medium in the cold storage tank (6),
The low temperature side circuit has a cold storage heat exchange section (152) capable of exchanging heat with the intermediate medium in the cold storage tank (6), and the temperature adjusting interposition section (48) and the cold storage heat heat. Having a cold storage tank independent circuit (150) configured to allow the heat medium to circulate between the exchange parts (152),
The hot water supply system (300, 300a, 300b, 300c) according to claim 1 .
前記蒸発器(124)を流れる冷媒の熱と熱交換可能な蒸発熱交換部(162a)を有しており、前記冷蓄熱槽(6)と前記蒸発熱交換部(162a)の間で中間媒体が循環可能となるように構成された中間媒体独立回路(160)と、
をさらに備え、
前記低温側回路は、前記冷蓄熱槽(6)内の前記中間媒体と熱交換可能な冷蓄熱熱交換部(152)を有しており、前記温度調節介在部(48)と前記冷蓄熱熱交換部(152)の間で前記熱媒体が循環可能となるように構成された冷蓄熱槽独立回路(150)を有している、
請求項1に記載の給湯システム(400、400a、400b、400c)。 Cold storage tank (6),
It has an evaporating heat exchanging part (162a) capable of exchanging heat with the refrigerant flowing through the evaporator (124), and an intermediate medium between the cold heat storage tank (6) and the evaporating heat exchanging part (162a). An intermediate medium independent circuit (160) configured to be able to circulate,
Further comprising
The low temperature side circuit has a cold storage heat exchange section (152) capable of exchanging heat with the intermediate medium in the cold storage tank (6), and the temperature adjusting interposition section (48) and the cold storage heat heat. Having a cold storage tank independent circuit (150) configured to allow the heat medium to circulate between the exchange parts (152),
The hot water supply system (400, 400a, 400b, 400c) according to claim 1 .
請求項1から6のいずれか1項に記載の給湯システム。 The heat medium is an antifreeze.
The hot water supply system according to any one of claims 1 to 6 .
請求項5に記載の給湯システム(300、300a、300b、300c)。 The intermediate medium is slurry ice,
The hot water supply system (300, 300a, 300b, 300c) according to claim 5 .
未加熱の水が下方に供給され、前記放熱器を流れる冷媒の熱を利用して前記下方の水を加熱することで得られる温水を上方で蓄える貯湯タンク(35)と、
蓄電池(71)と、
前記蒸発器を流れる冷媒の冷熱を用いて冷熱を蓄え、前記蓄えた冷熱を用いて前記蓄電池の温度を調節する冷熱蓄熱温調手段(6、8、8a、8b、50、50d、50e、60、150、160)と、
ファン(26F)と、
を備え、
前記冷媒回路は、前記蒸発器(24、124)と前記膨張機構(23)の間において、内部を流れる冷媒を前記ファン(26F)から供給される空気と熱交換させる熱交換器(26)をさらに有している、
給湯システム(100a、200a、300a、400a)。 Refrigerant circuits (20, 20a, 20b, 20c, 120, 120a) including a compressor (21), a radiator (22), an expansion mechanism (23), and an evaporator (24, 124) and circulating a refrigerant 120b, 120c) heat pump (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 202, 202a, 202b, 202c, 202e, 202f, 302, 302a, 302b, 302c, 402, 402a, 402b, 402c) When,
A hot water storage tank (35) for storing hot water obtained by heating unheated water supplied below and heating the water below using the heat of the refrigerant flowing through the radiator;
A storage battery (71);
Cold heat storage temperature adjusting means (6, 8, 8a, 8b, 50, 50d, 50e, 60) that stores cold using the cold of the refrigerant flowing through the evaporator and adjusts the temperature of the storage battery using the stored cold. 150, 160),
A fan (26F),
Equipped with a,
The refrigerant circuit includes a heat exchanger (26) that exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the air supplied from the fan (26F) between the evaporator (24, 124) and the expansion mechanism (23). In addition, have
Hot water supply system (100a, 200a, 300a, 400a) .
請求項9に記載の給湯システム(100b、200b、300b、400b)。 The refrigerant circuit further includes an outdoor heat exchanger (26) and an intermediate expansion mechanism (27) for expanding the refrigerant passing between the evaporators (24, 124) and the outdoor heat exchanger (26). ing,
The hot water supply system (100b, 200b, 300b, 400b) according to claim 9 .
前記蒸発器(24、124)に冷媒を通過させる状態と、前記蒸発器(24、124)に冷媒を通過させない状態を切り換える制御部(7)をさらに備えた、
請求項10に記載の給湯システム(100c、200c、300c、400c)。 The refrigerant circuit connects a portion between the compressor (21) and the evaporator (24, 124) and a portion between the intermediate expansion mechanism (27) and the outdoor heat exchanger (26). A circuit (28) and a bypass refrigerant opening / closing mechanism (28a) provided in the middle of the bypass refrigerant circuit (28),
A controller (7) for switching between a state in which the refrigerant is allowed to pass through the evaporator (24, 124) and a state in which the refrigerant is not allowed to pass through the evaporator (24, 124);
The hot water supply system (100c, 200c, 300c, 400c) according to claim 10 .
未加熱の水が下方に供給され、前記放熱器を流れる冷媒の熱を利用して前記下方の水を加熱することで得られる温水を上方で蓄える貯湯タンク(35)と、
蓄電池(71)と、
温度調節介在部(48)を有しており、前記蒸発器を流れる冷媒の冷熱を用いて冷熱を蓄え、前記蓄えた冷熱を前記温度調節介在部(48)を介して前記蓄電池(71)に伝えることで前記蓄電池の温度を調節する冷熱蓄熱温調手段(6、8、8a、8b、50、50d、50e、60、150、160)と、
前記貯湯タンクの上方において蓄えられている温水を前記温度調節介在部(48)まで送り出した後、前記貯湯タンク内に戻るように循環させる高温側循環手段(40)と、
を備え、
前記温度調節介在部(48)の形状の少なくとも一部は、前記蓄電池(71)の外形に沿った形状になっている、
給湯システム(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、200、200a、200b、200c、200e、200f、300、300a、300b、300c、400、400a、400b、400c)。 Refrigerant circuits (20, 20a, 20b, 20c, 120, 120a) including a compressor (21), a radiator (22), an expansion mechanism (23), and an evaporator (24, 124) and circulating a refrigerant 120b, 120c) heat pump (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 202, 202a, 202b, 202c, 202e, 202f, 302, 302a, 302b, 302c, 402, 402a, 402b, 402c) When,
A hot water storage tank (35) for storing hot water obtained by heating unheated water supplied below and heating the water below using the heat of the refrigerant flowing through the radiator;
A storage battery (71);
It has a temperature control interposition part (48), stores cold using the cold heat of the refrigerant flowing through the evaporator, and stores the stored cold heat in the storage battery (71) via the temperature control interposition part (48). Cold heat storage temperature adjusting means (6, 8, 8a, 8b, 50, 50d, 50e, 60, 150, 160) for adjusting the temperature of the storage battery by transmitting ,
High-temperature side circulation means (40) for circulating hot water stored above the hot water storage tank to return to the hot water storage tank after sending out the hot water to the temperature adjusting interposition part (48);
Equipped with a,
At least a part of the shape of the temperature control interposition part (48) has a shape along the outer shape of the storage battery (71).
Hot water supply system (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 200, 200a, 200b, 200c, 200e, 200f, 300, 300a, 300b, 300c, 400, 400a, 400b, 400c).
請求項12に記載の給湯システム。 A phase change that is interposed between the cold energy storage temperature adjusting means and the storage battery (71) so as to be in thermal contact with each other, and changes phase at a predetermined temperature in order to prevent an abnormal temperature rise of the storage battery (71). Further comprising a medium (79),
The hot water supply system according to claim 12 .
請求項13に記載の給湯システム。 The phase change medium (79) is a latent heat storage material containing paraffin.
The hot water supply system according to claim 13 .
請求項12から14のいずれか1項に記載の給湯システム(600)。 In order to adjust the temperature of the storage battery (71), it further comprises a control unit (7) for controlling the temperature adjustment by the high temperature side circulation means (40) and the temperature adjustment by the cold heat storage temperature adjustment means.
The hot water supply system (600) according to any one of claims 12 to 14 .
前記貯湯回路における流量を調節する貯湯回路流量調節手段(34)と、
前記貯湯回路流量調節手段(34)が停止している状態において、前記蓄えた冷熱を用いて前記冷熱蓄熱温調手段によって前記蓄電池(71)の温度の調節を行う制御モードを有する停止時蓄熱利用制御部(7)と、
をさらに備えた請求項1から15のいずれか1項に記載の給湯システム(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、200、200a、200b、200c、200e、200f、300、300a、300b、300c、400、400a、400b、400c)。 A hot water storage circuit (30) for heating the water below the hot water storage tank using the heat of the refrigerant flowing through the radiator, and storing hot water above the hot water storage tank;
Hot water storage circuit flow rate adjusting means (34) for adjusting the flow rate in the hot water storage circuit;
In the state where the hot water storage circuit flow rate adjusting means (34) is stopped, the use of stored heat at the time of stop has a control mode in which the temperature of the storage battery (71) is adjusted by the cold heat storage temperature adjustment means using the stored cold heat. A control unit (7);
The hot water supply system according to any one of claims 1 to 15 , further comprising: (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 200, 200a, 200b, 200c, 200e, 200f, 300, 300a, 300b, 300c, 400, 400a, 400b, 400c).
前記停止時蓄熱利用制御部(7)は、前記貯湯回路流量調節手段(34)が停止している状態において、前記温度検出手段による検出温度が所定温度以上になった場合に、前記蓄えた冷熱を用いて前記冷熱蓄熱温調手段によって前記蓄電池(71)の温度の調節を行う、
請求項16に記載の給湯システム(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、200、200a、200b、200c、200e、200f、300、300a、300b、300c、400、400a、400b、400c)。 It further comprises temperature detection means (71a, 26a) capable of detecting the internal temperature of the storage battery or detecting the outdoor temperature,
The stop-time heat storage use control unit (7) is configured to store the cold energy stored when the temperature detected by the temperature detection unit is equal to or higher than a predetermined temperature in a state where the hot water storage circuit flow rate adjustment unit (34) is stopped. The temperature of the storage battery (71) is adjusted by the cold energy storage temperature adjusting means using
Hot water supply system according to claim 16 (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 200, 200a, 200b, 200c, 200e, 200f, 300, 300a, 300b, 300c, 400, 400a, 400b, 400c ).
請求項1から17のいずれか1項に記載の給湯システム(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、200、200a、200b、200c、200e、200f、300、300a、300b、300c、400、400a、400b、400c)。 The storage battery stores at least power used by the heat pump,
The hot water supply system according to any one of claims 1 to 17 (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 200, 200a, 200b, 200c, 200e, 200f, 300, 300a, 300b, 300c, 400, 400a, 400b, 400c).
請求項9から15のいずれか1項に記載の給湯システム(100e、200e)。 The cold heat storage temperature adjusting means encloses a temperature adjusting medium cooled by the stored cold heat, and has a heat pipe (50e) for moving the heat of the temperature adjusting medium toward the storage battery (71). doing,
The hot water supply system (100e, 200e) according to any one of claims 9 to 15 .
前記蓄電池(71)は、前記太陽光発電パネル(S)が発電することで得られる電気エネルギーを充電する、
請求項1から19のいずれか1項に記載の給湯システム。 A solar power generation panel (S) that is installed so as to cover the hot water storage tank (35) and the storage battery (71), and receives sunlight to generate electric power (S),
The storage battery (71) is charged with electrical energy obtained by the photovoltaic power generation panel (S) generating power,
The hot water supply system according to any one of claims 1 to 19 .
前記ヒートポンプの駆動には、前記太陽光発電パネル(S)が発電することで得られる電気エネルギーが利用される、
請求項1から19のいずれか1項に記載の給湯システム。 A solar power generation panel (S) that is installed so as to cover the hot water storage tank (35) and the storage battery (71), and receives sunlight to generate electric power (S),
For the driving of the heat pump, electric energy obtained by the solar power generation panel (S) generating electric power is used.
The hot water supply system according to any one of claims 1 to 19 .
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106169628B (en) * | 2016-08-12 | 2019-01-04 | 系统电子科技(镇江)有限公司 | A kind of battery modules liquid cooling system |
CN109000887B (en) | 2018-05-25 | 2021-04-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | Pattern detection device and method, patterning control system and method |
WO2021075040A1 (en) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | 三菱電機株式会社 | Heat storage type water heater |
JP7377136B2 (en) * | 2020-03-03 | 2023-11-09 | 本田技研工業株式会社 | Battery temperature management system |
WO2024089784A1 (en) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning system |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08138761A (en) * | 1994-11-10 | 1996-05-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Power storage type heat pump system |
JPH11204151A (en) * | 1998-01-08 | 1999-07-30 | Nissan Motor Co Ltd | Battery cooling device of electric vehicle |
JP4159975B2 (en) * | 2003-12-02 | 2008-10-01 | 松下電器産業株式会社 | Energy storage type heat pump water heater |
JP2005257127A (en) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Natural refrigerant heat pump system |
JP5012695B2 (en) * | 2008-06-26 | 2012-08-29 | 株式会社デンソー | Hot water system |
JP2010050000A (en) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Sanyo Electric Co Ltd | Power source device for vehicle |
JP2010065857A (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Electric water heater |
JP5434229B2 (en) * | 2009-04-22 | 2014-03-05 | 株式会社デンソー | Charge control device |
WO2012004985A1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-01-12 | パナソニック株式会社 | Hot water storage-type hot water supply system and method for operating same |
JP2012083041A (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Panasonic Corp | Hot water storage unit |
JP6089669B2 (en) * | 2012-12-14 | 2017-03-08 | ダイキン工業株式会社 | Hot water system |
JP6089670B2 (en) * | 2012-12-14 | 2017-03-08 | ダイキン工業株式会社 | Hot water system |
JP6515441B2 (en) * | 2014-03-31 | 2019-05-22 | ダイキン工業株式会社 | Hot water supply system |
-
2014
- 2014-03-31 JP JP2014073185A patent/JP6344015B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023144557A1 (en) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | Luthmore Ltd | Water heating system |
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