JP2011027298A - Hot water storage type hot water supply heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、貯湯式給湯暖房装置に関するものである。 The present invention relates to a hot water storage type hot water supply and heating device.
従来よりこの種の貯湯式給湯装置においては、貯湯タンクの下部から水を取り出してヒートポンプユニットで沸き上げ、この沸き上げた湯を貯湯タンクの上部に取り入れることにより、湯と水との比重の差を利用して貯湯タンクの上部側から湯を貯湯させている。また、貯湯タンクの上部に配設した風呂用熱交換器に対して浴槽水を循環させて追い焚きする場合、貯湯タンクの上部の湯温が低下したときに、貯湯タンクの上下方向の中間部から湯水を取り出してヒートポンプで沸き上げ、この沸き上げた湯を貯湯タンクの上部に取り入れることにより、風呂用熱交換器の周辺の貯湯温度を素早く上昇させるようにしている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in this type of hot water storage water heater, water is taken out from the lower part of the hot water tank and boiled with a heat pump unit, and the heated hot water is taken into the upper part of the hot water tank so that the difference in specific gravity between hot water and water is high. The hot water is stored from the upper side of the hot water storage tank. In addition, when bath water is circulated to the bath heat exchanger installed at the upper part of the hot water tank and reheated, when the hot water temperature at the upper part of the hot water tank drops, the intermediate part in the vertical direction of the hot water tank The hot water is taken out from the water and boiled with a heat pump, and the heated water is taken into the upper part of the hot water storage tank so that the hot water temperature around the heat exchanger for the bath is quickly raised (for example, see Patent Document 1). ).
また、貯湯タンクに貯湯した湯を暖房に使用する給湯装置では、貯湯タンクの上部から取り出した湯を暖房用熱交換器に流して熱交換することで暖房し、この熱交換で温度低下した中温水を貯湯タンクの下部に取り入れている。また、貯湯タンクの下部から水を取り出してヒートポンプで沸き上げ、この沸き上げた湯を暖房用熱交換器に流して暖房したり、沸き上げた湯を貯湯タンクの上部と暖房用熱交換器との両方に流して貯湯タンクの上部に湯を貯湯しながら暖房を同時にしている。 In addition, in a hot water supply device that uses hot water stored in a hot water storage tank for heating, the hot water taken out from the upper part of the hot water storage tank flows through a heat exchanger for heating to exchange heat, and this heat exchange reduces the temperature. Hot water is taken into the bottom of the hot water storage tank. In addition, water is taken out from the lower part of the hot water storage tank and boiled with a heat pump, and the heated hot water is passed through a heating heat exchanger for heating, or the heated hot water is supplied to the upper part of the hot water storage tank and the heating heat exchanger. It is heated simultaneously while hot water is stored in the upper part of the hot water storage tank.
ところで、従来の貯湯式給湯装置においては、ヒートポンプで沸き上げた湯を貯湯と暖房とに同時に使用する場合、貯湯タンクの上部には湯の貯湯可能であるが、暖房用熱交換器を通った後の中温水を貯湯タンクの下部に戻すため、貯湯タンクの下部側の水温が上昇して中温水となってしまう。さらに、給湯により貯湯タンクの下部に水が入ってきても、貯湯と暖房とを同時に行っていると、貯湯タンクの下部側の水温が上昇して中温水となってしまう。そのため、暖房停止後の夜間時間帯での主な沸き上げでは、貯湯タンクの下部の中温水または少しの水および中温水を高温に沸き上げることになり、ヒートポンプユニットによる沸上効率(COP)が著しく悪化してしまう問題がある。 By the way, in the conventional hot water storage type hot water supply device, when hot water heated by a heat pump is used for both hot water storage and heating, hot water can be stored in the upper part of the hot water storage tank, but it passes through a heat exchanger for heating. Since the subsequent medium temperature water is returned to the lower part of the hot water storage tank, the water temperature on the lower side of the hot water storage tank rises to become intermediate temperature water. Furthermore, even if water enters the lower part of the hot water storage tank due to hot water supply, if the hot water storage and heating are performed at the same time, the water temperature on the lower side of the hot water storage tank rises and becomes medium hot water. Therefore, in the main boiling in the night time zone after the heating is stopped, the middle temperature water or a small amount of water and the middle temperature water below the hot water tank are heated to a high temperature, and the boiling efficiency (COP) by the heat pump unit is increased. There is a problem that gets worse.
特に、暖房の使用時間は人が家にいるときであるので、暖房で貯湯タンクの熱を使用しながら浴槽への湯張りやシャワーなどで給湯することになり、さらに通常は夜間時間帯の数時間前から暖房と給湯使用量とが増加するために、貯湯タンクの熱量が下がり、暖房と貯湯とを同時する頻度が増加し、貯湯タンクの下部に中温水ができてしまっていた。 In particular, since the heating hours are when people are at home, they use hot water from the hot water storage tanks to supply hot water to the bathtub or shower, and usually the number of night hours. Since heating and hot water usage increased from before the time, the amount of heat in the hot water storage tank decreased, the frequency of simultaneous heating and hot water storage increased, and medium hot water was created at the bottom of the hot water storage tank.
また、貯湯と暖房とを同時にしている場合に、シャワーなどにより貯湯タンク内の湯を使用すると、貯湯タンクの下部が中温水から水に変わり、そのときにヒートポンプユニットには中温水でなく水が供給されることになり、ヒートポンプユニットによる沸上温度が急激に低下して、暖房能力が低下してしまう問題がある。また、中温水でなく水から沸き上げた湯を使用するために、室外機の消費電力が多くなってしまうという問題があった。 When hot water is stored and heated at the same time, if the hot water in the hot water storage tank is used by a shower or the like, the lower part of the hot water storage tank changes from medium temperature water to water. Will be supplied, the boiling temperature by the heat pump unit will drop rapidly, and the heating capacity will be reduced. Further, since hot water boiled from water is used instead of medium-temperature water, there is a problem that the power consumption of the outdoor unit increases.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、貯湯タンクの中間部の中温水を効率的に使用し、沸上効率を向上できるとともに省エネルギ化できる給湯装置を提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a point, It aims at providing the hot water supply apparatus which can use the intermediate temperature water of the intermediate part of a hot water storage tank efficiently, can improve a boiling-up efficiency, and can also save energy. To do.
本発明は上記課題を解決するため、請求項1では、湯水を加熱する加熱手段と、該加熱手段により加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンクの側面上下に複数設けられ貯湯タンク内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサと、一端が貯湯タンク上部に接続され貯湯タンクから外部の蛇口へ出湯する出湯管と、一端が貯湯タンク底部に接続され貯湯タンクへ給水する給水管と、一端が貯湯タンク底部に接続され他端が加熱手段の入水側に接続された加熱往き管と、一端が加熱手段の出水側に接続され他端が貯湯タンク上部に接続された加熱戻り管とを備えると共に、暖房用熱交換器にて熱交換して加熱された熱媒を床暖装置に循環させることで暖房を行う暖房ユニットの暖房用熱交換器に貯湯タンク内の温水を流通させる貯湯式給湯暖房装置において、前記加熱戻り管に設けられた戻り切替弁に一端が接続され他端が貯湯タンク中央部に接続された中温水戻り管と、前記加熱往き管に設けられた低温水側切替弁に一端が接続され他端が加熱手段の上流側の加熱往き管に接続された往きバイパス管と、一端が低温水切替弁に接続され他端が暖房用熱交換器の一次側の入水側に接続された暖房往き管と、該暖房往き管に設けられた中温水側切替弁に一端が接続され他端が貯湯タンク中央部に接続された中温水出湯管とを備え、単独暖房運転で貯湯タンク中央部の温水が中温水の時、貯湯タンク中央部の中温水を中温水出湯管から中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により放熱前の中温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して中温水戻り管より貯湯タンク中央部に戻し、暖房沸き上げ同時運転で貯湯タンク中央部の温水が中温水の時、貯湯タンク中央部の中温水を中温水出湯管から中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して貯湯タンク上部に戻すものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a heating means for heating hot water, a hot water storage tank for storing hot water heated by the heating means, and a plurality of hot water storage tanks provided above and below the side surface of the hot water storage tank. A hot water storage temperature sensor for detecting the hot water storage temperature inside, a hot water discharge pipe for discharging one end of the hot water storage tank from the hot water storage tank to the external faucet, and a water supply pipe for supplying one end of the hot water storage tank to the hot water storage tank. A heating forward pipe with one end connected to the bottom of the hot water storage tank and the other end connected to the water inlet side of the heating means, and a heating return pipe with one end connected to the water outlet side of the heating means and the other end connected to the top of the hot water storage tank. A hot water storage type that distributes hot water in a hot water storage tank to a heating heat exchanger of a heating unit that heats by heating the heat medium heated by exchanging heat in a heat exchanger for heating to the floor heating device Hot water supply A hot water return pipe provided at one end of the return switching valve provided at the heating return pipe and the other end connected to a central portion of the hot water storage tank, and a low temperature water side switching valve provided at the heating forward pipe One end is connected to the other end and the other end is connected to the heating outlet pipe upstream of the heating means, and one end is connected to the low temperature water switching valve and the other end is connected to the inlet side of the primary side of the heating heat exchanger. A hot water storage pipe connected to the intermediate hot water side switching valve provided in the heating forward pipe, and a hot water hot water discharge pipe having the other end connected to the central portion of the hot water storage tank. When the hot water in the center of the tank is medium-temperature water, the medium-temperature water in the center of the hot water storage tank is supplied from the medium-temperature water outlet pipe to the heating heat exchanger via the medium-temperature water side switching valve, and radiated by the heating heat exchanger. The hot water whose temperature has been lowered is heated to the temperature of the medium temperature water before heat dissipation by the heating means. Return from the heating return pipe to the center of the hot water tank through the return switching valve and return to the center of the hot water tank. The hot water is supplied from the hot water outlet pipe to the heat exchanger for heating through the intermediate hot water side switching valve, and the hot water whose temperature is reduced by radiating heat from the heating heat exchanger is heated to the boiling water temperature by the heating means. The heating return pipe returns to the upper part of the hot water storage tank via the return switching valve.
また、請求項2では、前記請求項1に於いて、単独暖房運転で貯湯タンク下部の温水が中温水の時、貯湯タンク下部の中温水を加熱往き管から低温水側切替弁及び中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により放熱前の中温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して中温水戻り管より貯湯タンク中央部に戻し、暖房沸き上げ同時運転で貯湯タンク下部の温水が中温水の時、貯湯タンク下部の中温水を加熱往き管から低温水側切替弁及び中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して貯湯タンク上部に戻すものである。
Further, in
また、請求項3では、前記請求項2に於いて、単独暖房運転及び暖房沸き上げ同時運転で貯湯タンク中央部及び下部の温水が低温水の時、中温水側切替弁により暖房往き管を閉塞して暖房運転を停止すると共に、貯湯タンク下部の低温水を加熱往き管から低温水側切替弁を介して往きバイパス管により加熱手段に入水して加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱し、その高温水を加熱戻り管から戻り切替弁を介して中温水戻り管より貯湯タンク中央部に戻し、貯湯タンク中央部の温水が中温水にまで温度上昇したら中温水側切替弁により暖房往き管を開放して暖房運転を再開するものである。
Further, in
この発明の請求項1によれば、貯湯タンク中央部の温水が中温水の状態で単独暖房運転を行う場合は、貯湯タンク中央部の中温水を暖房用熱交換器に供給して放熱させ、放熱により温度低下した湯水を加熱手段により放熱前の中温水の温度まで加熱して貯湯タンク中央部に戻すので、貯湯タンク上部の高温水を使用することなく暖房運転を行うことができると共に、放熱により温度低下した湯水を放熱前の中温水の温度まで加熱することで著しく沸上効率(COP)が低下するのを防止することができるものである。 According to claim 1 of the present invention, when the hot water in the central portion of the hot water storage tank performs the single heating operation in the state of the intermediate temperature water, the intermediate warm water in the central portion of the hot water storage tank is supplied to the heating heat exchanger to dissipate heat, The hot water that has fallen in temperature due to heat dissipation is heated to the temperature of the medium temperature water before heat dissipation by the heating means and returned to the center of the hot water storage tank, so that heating operation can be performed without using high temperature water at the top of the hot water storage tank, and heat dissipation. It is possible to prevent the boiling efficiency (COP) from being remarkably reduced by heating the hot water whose temperature has been reduced to the temperature of the medium temperature water before heat dissipation.
また、貯湯タンク中央部の温水が中温水の状態で暖房沸き上げ同時運転を行う場合は、貯湯タンク中央部の中温水を暖房用熱交換器に供給して放熱させ、放熱により温度低下した湯水を加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して貯湯タンク上部に戻すので、中温水を暖房に有効に利用して温度を低下させ、その温度が低下した湯水を沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱することで、中温水をそのまま沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱するのに比べて沸上効率(COP)が低下するのを防止することができるものである。 In addition, when heating and boiling operation is performed simultaneously with warm water in the center of the hot water storage tank in the state of medium temperature water, the hot water in the middle of the hot water storage tank is supplied to the heat exchanger for heating to dissipate the water, and the temperature has decreased due to heat dissipation. Is heated to the temperature of the hot water of the boiling temperature by the heating means, and returned to the upper part of the hot water storage tank from the heating return pipe via the return switching valve. Heating hot water whose temperature has decreased to the boiling water temperature of high-temperature water reduces the boiling efficiency (COP) compared to heating medium-temperature water to the boiling water temperature of high-temperature water as it is. It can be prevented.
又本発明の請求項2に記載の貯湯式給湯装置によれば、請求項1の貯湯式給湯暖房装置において、貯湯タンク下部の温水が中温水の状態で単独暖房運転を行う場合は、貯湯タンク下部の中温水を暖房用熱交換器に供給して放熱させ、放熱により温度低下した湯水を加熱手段により放熱前の中温水の温度まで加熱して貯湯タンク中央部に戻すので、貯湯タンク上部の高温水を使用することなく暖房運転を行うことができると共に、放熱により温度低下した湯水を放熱前の中温水の温度まで加熱することで著しく沸上効率(COP)が低下するのを防止することができるものである。
According to
また、貯湯タンク下部の温水が中温水の状態で暖房沸き上げ同時運転を行う場合は、貯湯タンク下部の中温水を暖房用熱交換器に供給して放熱させ、放熱により温度低下した湯水を加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して貯湯タンク上部に戻すので、中温水を暖房に有効に利用して温度を低下させ、その温度が低下した湯水を沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱することで、中温水をそのまま沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱するのに比べて沸上効率(COP)が低下するのを防止することができ、更に暖房運転を行いながら貯湯タンク内の中温水を減らして高温水を増やし、貯湯タンク内の湯水の全量を高温水に沸き上げられるものである。 In addition, when performing heating and boiling simultaneous operation with warm water at the bottom of the hot water storage tank in the state of medium warm water, supply the warm water at the bottom of the hot water storage tank to the heat exchanger for heating to dissipate the heat and heat the hot water whose temperature has decreased due to heat radiation. The water is heated up to the boiling water temperature by the means and returned to the upper part of the hot water storage tank through the return switching valve from the heating return pipe, so that the temperature is lowered by effectively using the medium temperature water for heating. By heating the lowered hot water to the boiling water temperature of the high temperature water, the boiling efficiency (COP) is prevented from lowering compared to heating the medium temperature water to the boiling water temperature of the high temperature water as it is. Further, while performing the heating operation, the medium temperature water in the hot water storage tank can be reduced to increase the high temperature water, and the entire amount of hot water in the hot water storage tank can be boiled to high temperature water.
又本発明の請求項3に記載の貯湯式給湯装置によれば、請求項2の貯湯式給湯暖房装置において、貯湯タンク中央部及び下部の温水が低温水の状態で単独暖房運転又は暖房沸き上げ同時運転を行うと、暖房用熱交換器に低温水を供給してしまい、それにより暖房感が著しく損ねてしまうので一旦暖房運転を停止し、貯湯タンク下部の低温水を沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱してその高温水を貯湯タンク中央部に戻し、貯湯タンク中央部の温水が中温水にまで温度上昇したら暖房運転を再開するので、大量の給湯運転により短時間に貯湯タンクの中央部まで低温水となった場合でも、暖房運転への支障を極力小さくしつつ短時間で暖房運転を再開できるものである。
According to
次に、本発明に係る発明の一実施形態を図1に基づいて説明する。
1は貯湯タンクユニットで、湯水を貯湯する貯湯タンク2と、貯湯タンク2底部に接続された給水管3と、貯湯タンク2底部に接続された加熱往き管4と、貯湯タンク2頂部に接続された出湯管5と、貯湯タンク2頂部に接続された加熱戻り管6とが接続され、貯湯タンク2の側面上下に複数設けられ貯湯タンク2内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサ7a〜eが設けられている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A hot water storage tank unit 1 is connected to a hot
前記加熱往き管4には低温水側切替弁8を介して往きバイパス管9と暖房往き管10が接続され、該暖房往き管10には貯湯タンク2からの温水の温度を検知する暖房往き温度センサ11が設けられると共に、暖房往き管10には中温水側切替弁12を介して一端が貯湯タンク2中央部に接続されている中温水出湯管13が接続され、前記加熱戻り管6には戻り切替弁14を介して一端が貯湯タンク2中央部に接続されている中温水戻り管15が接続されているものである。
An
16は暖房ユニットで、貯湯タンク2からの湯水を流す暖房往き管10と、該暖房往き管10からの湯水と床暖房装置17からの熱媒とを熱交換する暖房用熱交換器18と、該暖房用熱交換器18で放熱した湯水を加熱往き管4に戻す暖房戻り管19と、暖房用熱交換器18で加熱された熱媒を床暖装置17に流す暖房回路往き管20と、前記床暖装置17で放熱された熱媒を暖房用熱交換器18に流す暖房回路戻り管21と、暖房ユニット16内の熱媒を循環させる暖房用循環ポンプ22と、暖房用熱交換器18で加熱された熱媒の温度を検知する熱媒温度センサ23とからなるものである。
24はヒートポンプユニットで、冷媒を圧縮吐出し回転数可変の圧縮機(図示せず)と、一次側に圧縮機からの冷媒が流通されると共に二次側に加熱往き管4からの水が流通し、高温高圧冷媒から放熱して水を加熱するための水冷媒熱交換器(図示せず)と、該水冷媒熱交換器からの冷媒を減圧膨張させる開度可変の減圧器(図示せず)と、該減圧器で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器(図示せず)と、該蒸発器に大気熱を供給するための回転数可変の送風機(図示せず)とを備えると共に、ヒートポンプユニット24の入水側には加熱循環ポンプ25により送られてきた湯水の温度を検出する入水温度センサ26が設けられ、又ヒートポンプユニット24の出水側にはヒートポンプユニット24にて加熱された湯水の温度を検出する沸き上げ温度センサ27が設けられているものである。
A
次に、この貯湯式給湯暖房装置の作動について説明する。
まず沸き上げ運転は、図2に示すように、最初に貯湯温度センサ7a〜7eにより貯湯タンク2内の温水温度を検知し(S1)、それにより貯湯タンク2内の温水温度が所定温度未満かを判断し(S2)、貯湯タンク2内の温水温度が所定温度未満の場合は、沸き上げ運転を開始する。(S3)
つまり例えば全量沸き上げに設定されていた場合、貯湯タンク2内の下部(図1でのa)の温水温度を検知する貯湯温度センサ7eの検知温度が沸き上げ温度より低い場合、沸き上げ運転を開始するものである。
Next, the operation of this hot water storage type hot water supply and heating apparatus will be described.
First, in the boiling operation, as shown in FIG. 2, the hot water temperature in the hot
That is, for example, when the whole amount is set to boiling, when the temperature detected by the hot water
沸き上げ運転が開始されると、貯湯タンク2内の下部の温水が貯湯タンク2の底部から加熱往き管4を通り、低温水側切替弁8により往きバイパス管9を通ってヒートポンプユニット24により加熱されて高温水となり、加熱戻り管6を通り、戻り切替弁14により貯湯タンク2内の上部に供給されるものである。
When the boiling operation is started, the hot water in the lower part of the hot
そして貯湯タンク2内の温水温度が所定温度以上になったら(S4)、沸き上げ運転を終了する(S5)もので、例えば全量沸き上げに設定されていた場合、貯湯タンク2内の下部の温水温度を検知する貯湯温度センサ7eの検知温度が沸き上げ温度に達したら沸き上げ運転を終了するものである。
又、(S2)で貯湯タンク2内の温水温度が所定温度以上の場合は、沸き上げ運転が不要となり、沸き上げ運転を行わないものである。
When the hot water temperature in the hot
When the hot water temperature in the hot
次に、暖房運転は、図3に示すように、最初に貯湯温度センサ7eにより貯湯タンク2内の下部の温水温度を検知し(S6)、それにより貯湯タンク2内の下部の温水温度が80度以上の高温水かを判断し(S7)、貯湯タンク2内の下部の温水温度が高温水の場合は、貯湯タンク2内の全温水が高温水でヒートポンプユニット24による加熱は不要と判断して、貯湯タンク2内の温水の熱量のみによる蓄熱暖房運転を開始する。(S8)
Next, in the heating operation, as shown in FIG. 3, first, the hot water temperature in the lower part of the hot
それにより、貯湯タンク2内の下部の温水を貯湯タンク2の底部から加熱往き管4を通り、低温水側切替弁8により暖房往き管10を通って暖房用熱交換器18で放熱する。(S9)
この時、暖房用熱交換器18で加熱された熱媒の温度が所定の温度となるように暖房用循環ポンプ22と加熱循環ポンプ25の回転数が制御されるものである。
Accordingly, the hot water in the lower part of the hot
At this time, the rotation speeds of the
そして暖房用熱交換器18で放熱した温水は、暖房戻り管19から加熱往き管4に戻って、ヒートポンプユニット24により加熱されずにそのまま加熱戻り管6から戻り切替弁14により中温水戻り管15を通って貯湯タンク2中央部に戻るものである。(S10)
Then, the hot water radiated by the
それにより温度の下がった温水が貯湯タンク2中央部に戻ることで、貯湯タンク2の中央部の温水と下部の温水との間に温度差が生じ、貯湯タンク2の中央部の温水と下部の温水との間で対流が生じて、貯湯タンク2の中央部から下部にかけての温水の温度が低下してくる。
As a result, the temperature difference between the hot water at the center of the hot
そして貯湯タンク2の中央部(図1でのb)の温水の温度が中温水、つまり50度くらいまで低下したかを判断し(S11)、中温水の温度まで低下していなければ(S7)に戻り、中温水の温度まで低下していれば、蓄熱暖房運転からヒートポンプユニット24により温水を加熱しながら暖房を行う直暖暖房運転に切り換える必要があると判断して、直暖暖房運転を開始する。(S12)
Then, it is determined whether or not the temperature of the hot water in the central portion of the hot water storage tank 2 (b in FIG. 1) has decreased to medium temperature water, that is, about 50 degrees (S11), and if it has not decreased to the temperature of medium temperature water (S7). If the temperature has decreased to the temperature of the medium temperature water, it is determined that it is necessary to switch from the heat storage heating operation to the direct heating heating operation in which heating is performed while heating the hot water by the
(S7)で貯湯タンク2内の下部の温水温度が高温水でない場合及び、(S11)で貯湯タンク2の中央部の温水の温度が中温水の温度まで低下した場合、(S12)で直暖暖房運転を開始し、まず、貯湯タンク2の下部の温水温度が中温水かを判断し(S13)、貯湯タンク2の下部の温水温度が中温水の場合は、貯湯タンク2内の下部の温水を貯湯タンク2の底部から加熱往き管4を通り、低温水側切替弁8により暖房往き管10を通って暖房用熱交換器18で放熱する。(S14)
この時、暖房用熱交換器18で加熱された熱媒の温度が所定の温度となるように暖房用循環ポンプ22と加熱循環ポンプ25の回転数が制御されるものである。
When the temperature of the hot water in the lower part of the hot
At this time, the rotation speeds of the
そして暖房用熱交換器18で放熱した温水は、暖房戻り管19から加熱往き管4に戻って、ヒートポンプユニット24により中温水の温度まで加熱して(S15)、加熱戻り管6から戻り切替弁14により中温水戻り管15を通って貯湯タンク2中央部に戻るものである。(S16)
Then, the hot water radiated by the
それにより暖房用熱交換器18で放熱して温度の下がった温水を中温水の温度まで加熱して貯湯タンク2中央部に戻ることで、貯湯タンク2の中央部から下部までの温水が暖房運転を行うために必要な中温水にしておくことができ、また、中温水の状態から放熱して温度の下がった温水を中温水の温度まで加熱すればいいので、中温水を高温水にまで加熱する場合よりもヒートポンプユニット20による沸上効率(COP)の低下を少なくすることができるものである。
As a result, the warm water from the central part of the hot
また、(S13)で貯湯タンク2の下部の温水温度が中温水でない場合、つまり貯湯タンク2の下部の温水温度が20度以下の低温水の場合、次に貯湯タンク2中央部内の温水温度が高温水かを判断し(S17)、高温水の場合は貯湯タンク2中央部内の温水を中温水出湯管13から中温水側切替弁12により暖房往き管10を通って暖房用熱交換器18で放熱する。(S18)
If the hot water temperature in the lower part of the hot
そして暖房用熱交換器18で加熱された熱媒の温度を入水温度センサ26で検知して、その熱媒の温度が中温水以上の温度か判断し(S19)、中温水以上の温度の場合は、ヒートポンプユニット24により加熱されずにそのまま加熱戻り管6から戻り切替弁14により中温水戻り管15を通って貯湯タンク2中央部に戻して(S20)、(S12)に戻り、その熱媒の温度が中温水未満の温度の場合は、ヒートポンプユニット24により中温水の温度まで加熱して加熱戻り管6から戻り切替弁14により中温水戻り管15を通って貯湯タンク2中央部に戻して(S21)、(S12)に戻るものである。
Then, the temperature of the heat medium heated by the
また、(S17)で貯湯タンク2の中央部内の温水温度が高温水でない場合、次に貯湯タンク2中央部内の温水温度が中温水かを判断し(S22)、中温水の場合は貯湯タンク2中央部内の温水を中温水出湯管13から中温水側切替弁12により暖房往き管10を通って暖房用熱交換器18で放熱して(S23)、(S15)に戻るものである。
If the hot water temperature in the central portion of the hot
また、(S22)で貯湯タンク2の中央部内の温水温度が中温水でない場合、
大量の給湯により貯湯タンク2の中央部から下部が20度以下の低温水であると判断し、この低温水をそのまま暖房用熱交換器18に流すと暖房運転に支障を来すと判断し、暖房用熱交換器18に温水の供給を停止する。(S24)
Moreover, when the hot water temperature in the center part of the hot
It is judged that the lower part of the hot
そして貯湯タンク2下部の低温水を貯湯タンク2の底部から加熱往き管4を通り、低温水側切替弁8により往きバイパス管9を通ってヒートポンプユニット24により高温水の温度まで加熱して(S25)、加熱戻り管6から戻り切替弁14により中温水戻り管15を通って貯湯タンク2中央部に戻すものである。(S26)
Then, the low temperature water in the lower part of the hot
これにより貯湯タンク2中央部の温水の温度が上昇していき、貯湯タンク2中央部の温水の温度が中温水の温度まで上昇するまで貯湯タンク2中央部にヒートポンプユニット24により高温水の温度まで加熱した湯水を戻し、貯湯タンク2中央部の温水の温度が中温水の温度まで上昇したら(S27)、直暖暖房運転を再開して(S28)、(S22)に戻るものである。
As a result, the temperature of the hot water in the central portion of the hot
次に、暖房運転と沸き上げ運転を同時に行う場合は、図4に示すように、最初に貯湯温度センサ7a〜7eにより貯湯タンク2内の温水温度を検知し(S29)、それにより貯湯タンク2内の中央部の温水温度が中温水かを判断し(S30)、貯湯タンク2内の中央部の温水の温度が中温水の場合は、貯湯タンク2中央部内の温水を中温水出湯管13から中温水側切替弁12により暖房往き管10を通って暖房用熱交換器18で放熱する。(S31)、
Next, when the heating operation and the boiling operation are performed simultaneously, as shown in FIG. 4, first, the hot water temperature in the hot
そして暖房用熱交換器18で放熱した温水は、暖房戻り管19から加熱往き管4に戻って、ヒートポンプユニット24により高温水の温度まで加熱して(S32)、加熱戻り管6から戻り切替弁14により貯湯タンク2上部(図1でのc)に戻り(S33)、そして(S30)に戻るものである。
これにより中温水をそのままヒートポンプユニット24により高温水の温度まで加熱するよりも、暖房用熱交換器18で放熱して暖房に利用して温度を下げ、その温度の下がった温水をヒートポンプユニット24により高温水の温度まで加熱することで、ヒートポンプユニット20による沸上効率(COP)の低下を少なくすることができるものである。
The hot water radiated by the
As a result, rather than heating the medium-temperature water as it is to the temperature of the high-temperature water by the
そしてこの運転を継続していくと、貯湯タンク2上部の高温水が多くなると共に貯湯タンク2中央部の中温水が少なくなっていき、そして貯湯タンク2中央部も高温水となると(S34)、次に貯湯タンク2の下部が低温水であるか判断し(S35)、貯湯タンク2の下部が低温水である場合は、貯湯タンク2中央部の高温水を中温水出湯管13から中温水側切替弁12に送ると共に、貯湯タンク2内の下部の低温水を貯湯タンク2の底部から加熱往き管4を通り、低温水側切替弁8により中温水側切替弁12に送ることで、中温水側切替弁12で貯湯タンク2中央部の高温水と貯湯タンク2下部の低温水を混合して中温水を生成し(S36)、その生成した中温水を暖房用熱交換器18に供給して(S37)、(S32)に戻るものである。
If this operation is continued, the hot water in the upper part of the
これにより、暖房ユニット16に中温水を供給しながら沸き上げ運転を行うことができるものである。
Thus, the boiling operation can be performed while supplying the warm water to the
そしてこの運転を継続していくと、貯湯タンク2上部から中央部にかけての高温水が更に多くなると共に貯湯タンク2下部の低温水が少なくなっていき、そして貯湯タンク2下部の低温水の温度も高温水の影響で温度が上昇していき、それにより貯湯タンク2の下部が中温水になった場合は(S38)、貯湯タンク2内の下部の中温水を貯湯タンク2の底部から加熱往き管4を通り、低温水側切替弁8により暖房往き管10を通って暖房用熱交換器18に供給して(S39)、(S32)に戻り、更に貯湯タンク2下部の温水の温度が高温水の温度まで上昇したら(S38)、沸き上げ運転を終了し(S40)、暖房運転を直暖暖房運転から蓄熱暖房運転に切り換えるものである。(S41)
If this operation is continued, the amount of hot water from the upper part of the
またこの暖房運転と沸き上げ運転を同時に行っている状態で、大量の給湯により、貯湯タンク2の中央部から下部が20度以下の低温水であると判断した時(S34)この低温水をそのまま暖房用熱交換器18に流すと暖房運転に支障を来すと判断し、暖房用熱交換器18に温水の供給を停止し(S42)、そして貯湯タンク2下部の低温水を貯湯タンク2の底部から加熱往き管4を通り、低温水側切替弁8により往きバイパス管9を通ってヒートポンプユニット24により高温水の温度まで加熱して(S43)、加熱戻り管6から戻り切替弁14により中温水戻り管15を通って貯湯タンク2中央部に戻し(S44)、貯湯タンク2中央部の温水が中温水の温度まで上昇したら(S45)、暖房運転を再開して(S46)、(S30)に戻るものである。
When it is determined that the lower part of the hot
このように貯湯タンク2内に中温水がある場合は、その中温水により暖房運転を行い、24時間暖房運転を継続するような場合は、暖房運転により放熱して温度の下がった中温水を放熱する前の温度までヒートポンプユニット24により加熱して貯湯タンク2内に戻す直暖暖房運転を行うので、ヒートポンプユニット20による沸上効率(COP)の低下を少なくしつつ、高温水はそのままにして直暖暖房運転を行うことができるものである。
In this way, when there is medium temperature water in the hot
また、24時間暖房運転を継続している状態で沸き上げ運転を同時に行う場合は、まずは貯湯タンク2内の中温水により暖房運転を行い、その暖房運転により放熱して温度の下がった中温水を高温水にまでヒートポンプユニット24により加熱して貯湯タンク2の上部に戻すので、暖房運転を継続しつつ中温水をその暖房運転で放熱して温度の下げてから高温水にまで加熱することにより、中温水をそのまま高温水にまで加熱するよりヒートポンプユニット20による沸上効率(COP)の低下を少なくしつつ、沸き上げ運転を行うことができるものである。
In the case where the boiling operation is performed at the same time while the heating operation is continued for 24 hours, the heating operation is first performed with the medium-temperature water in the hot
2 貯湯タンク
3 給水管
4 加熱往き管
5 出湯管
6 加熱戻り管
7a〜7e 貯湯温度センサ
8 低温水側切替弁
9 往きバイパス管
10 暖房往き管
12 中温水側切替弁
13 中温水出湯管
14 戻り切替弁
15 中温水戻り管
16 暖房ユニット
17 床暖装置
18 暖房用熱交換器
24 ヒートポンプユニット
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