JP6570874B2 - 蓄熱システム - Google Patents
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Description
このような構成により、第一集熱運転及び第二集熱運転を適切に実行することができる。
このような構成により、太陽熱集熱装置からの熱を蓄熱槽に集めることができるか否かを適切に判定することができる。
このような構成により、ヒートポンプユニットを適切に運転させることができ、ひいては効率的に蓄熱槽に熱を蓄えることができる。
また、制御装置80は、循環機構40の循環ポンプ50に接続され、当該循環ポンプ50の動作を制御することができる。
制御装置80は、当該ステップS101の処理を行った後、ステップS102に移行する。
制御装置80は、太陽熱パネル戻り温度T1が低温水温度T6より基準値a1以上高いと判定した場合、すなわち前記数1が満たされていない場合(ステップS102でNo)、ステップS104に移行する。
制御装置80は、太陽熱パネル戻り温度T1が高温水温度T4に基準値a2を加えた値以下であると判定した場合、すなわち数2が満たされていない場合(ステップS104でNo)、ステップS106に移行する。
制御装置80は、当該ステップS105の処理を行った後、ステップS111に移行する。
制御装置80は、当該ステップS106の処理を行った後、ステップS107に移行する。
制御装置80は、数3を満たしていないと判定した場合(ステップS107でNo)、ステップS109に移行する。
制御装置80は、当該ステップS108の処理を行った後、ステップS110に移行する。
制御装置80は、当該ステップS109の処理を行った後、ステップS110に移行する。
制御装置80は、当該ステップS110の処理を行った後、ステップS111に移行する。
制御装置80は、当該ステップS111の処理を行った後、ステップS112に移行する。
制御装置80は、合流温度T3が高温水温度T4より高い(ステップS112においてYes)と判定した場合、ステップS113に移行する。
制御装置80は、合流温度T3が高温水温度T4以下である(ステップS112においてNo)と判定した場合、ステップS114に移行する。
内部に貯溜された熱媒体を介して熱を蓄える貯湯槽30(蓄熱槽)と、
太陽熱を用いて熱媒体を温める太陽熱集熱装置10と、
発生させた熱を用いて熱媒体を温めるヒートポンプユニット20と、
太陽熱集熱装置10と貯湯槽30との間で熱媒体を循環させることで太陽熱集熱装置10で得られた熱を貯湯槽30へと集める第一集熱運転と、ヒートポンプユニット20と貯湯槽30との間で熱媒体を循環させることでヒートポンプユニット20で得られた熱を貯湯槽30へと集める第二集熱運転と、を並行して行うことが可能な循環機構40と、
を具備するものである。
このように構成することにより、貯湯槽30に効率的に熱を集めることができる。すなわち、第一集熱運転と第二集熱運転を並行して行うことで、太陽熱集熱装置10で得られた熱に加えてヒートポンプユニット20で得られた熱を貯湯槽30へと供給することができる。これによって、貯湯槽30へと供給される熱媒体の温度を上昇させることができ、太陽熱集熱装置10からの熱媒体の温度が低い場合でも効率良く貯湯槽30に熱を蓄えることができる。
太陽熱集熱装置10で温められた熱媒体の温度を検出する太陽熱温度センサ81(太陽熱温度検出部)と、
循環機構40の運転を制御する制御装置80と、
をさらに具備し、
制御装置80は、
太陽熱温度センサ81により検出された温度(太陽熱パネル戻り温度T1)が第一閾値(T4+a2)より大きい場合、循環機構40に前記第一集熱運転のみを実行させ、
太陽熱温度センサ81により検出された温度が前記第一閾値以下の場合、循環機構40に前記第一蓄熱運転及び前記第二蓄熱運転を並行して実行させるものである。
このように構成することにより、第一集熱運転及び第二集熱運転を適切に実行することができる。すなわち、太陽熱パネル戻り温度T1が第一閾値(T4+a2)より大きい場合には、太陽熱集熱装置10からの熱を貯湯槽30に集めることができるため、第一集熱運転のみを実行する。一方、太陽熱パネル戻り温度T1が第一閾値(T4+a2)以下である場合には、太陽熱集熱装置10からの熱を貯湯槽30に集め難いため、第一集熱運転に加えて第二集熱運転を実行させる。このように、第一集熱運転及び第二集熱運転を適切に実行することで、ひいては給湯システム1を効率的に運転させることができる。
貯湯槽30における上部31に貯溜された熱媒体の温度を検出する上部温度センサ84(上部温度検出部)をさらに具備し、
制御装置80は、
上部温度センサ84により検出された温度(高温水温度T4)に基づいて前記第一閾値を決定するものである。
このように構成することにより、太陽熱集熱装置10からの熱を貯湯槽30に集めることができるか否かを適切に判定することができる。すなわち、貯湯槽30における上部31には、温度の高い熱媒体(高温水)が貯溜されているため、当該高温水の温度に基づいて前記第一閾値を決定することで、太陽熱集熱装置10からの熱を貯湯槽30に集めることができるか否かを精度良く判定することができる。
太陽熱集熱装置10からの熱媒体とヒートポンプユニット20からの熱媒体とを合流させる第四循環配管44(合流配管)と、
第四循環配管44からの熱媒体を貯湯槽30における上部31へと案内する第五循環配管45(上部配管)と、
第四循環配管44からの熱媒体を貯湯槽30における中央部32(上下中央部)へと案内する第六循環配管46(中央部配管)と、
第四循環配管44からの熱媒体が第五循環配管45へと流通可能かつ第六循環配管46へと流通不能な第一状態と、第四循環配管44からの熱媒体が第五循環配管45へと流通不能かつ第六循環配管46へと流通可能な第二状態と、を切り替え可能な第三三方弁49(流通方向制御弁)と、
を具備するものである。
このように構成することにより、熱媒体を、貯湯槽30における上部31又は中央部32へと適宜案内することで、当該貯湯槽30内に形成された温度成層を維持したまま熱を蓄えることができる。
第四循環配管44を流通する熱媒体の温度を検出する合流温度センサ83(合流温度検出部)をさらに具備し、
制御装置80は、
合流温度センサ83により検出された温度(合流温度T3)が上部温度センサ84により検出された温度(高温水温度T4)より大きい場合、第三三方弁49を前記第一状態に切り替え、
合流温度T3が高温水温度T4以下である場合、第三三方弁49を前記第二状態に切り替えるものである。
このように構成することにより、貯湯槽30へと供給される熱媒体の温度に応じて、当該熱媒体を貯湯槽30における上部31又は中央部32のいずれか一方へと供給することができ、当該貯湯槽30内に形成された温度成層を維持したまま熱を蓄えることができる。
貯湯槽30における中央部32に貯溜された熱媒体の温度を検出する中央部温度センサ85(中央部温度検出部)をさらに具備し、
制御装置80は、
太陽熱温度センサ81により検出された温度(太陽熱パネル戻り温度T1)、上部温度センサ84により検出された温度(高温水温度T4)及び中央部温度センサ85により検出された温度(中温水温度T5)に基づいて、ヒートポンプユニット20により温められる熱媒体の温度(ヒートポンプ集熱温度T2)を調節するものである。
このように構成することにより、ヒートポンプユニット20を適切に運転させることができ、ひいては効率的に貯湯槽30に熱を蓄えることができる。
また、本実施形態に係る貯湯槽30は、蓄熱槽の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る太陽熱温度センサ81は、太陽熱温度検出部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る上部温度センサ84は、上部温度検出部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る第四循環配管44は、合流配管の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る第五循環配管45は、上部配管の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る第六循環配管46は、中央部配管の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る第三三方弁49は、流通方向制御弁の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る合流温度センサ83は、合流温度検出部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る中央部温度センサ85は、中央部温度検出部の実施の一形態である。
10 太陽熱集熱装置
20 ヒートポンプユニット
30 貯湯槽
31 上部
32 中央部
33 下部
40 循環機構
44 第四循環配管
45 第五循環配管
46 第六循環配管
49 第三三方弁
80 制御装置
81 太陽熱温度センサ
83 合流温度センサ
84 上部温度センサ
85 中央部温度センサ
Claims (4)
- 内部に貯溜された熱媒体を介して熱を蓄える蓄熱槽と、
太陽熱を用いて熱媒体を温める太陽熱集熱装置と、
発生させた熱を用いて熱媒体を温めるヒートポンプユニットと、
前記太陽熱集熱装置と前記蓄熱槽との間で熱媒体を循環させることで前記太陽熱集熱装置で得られた熱を前記蓄熱槽へと集める第一集熱運転と、前記ヒートポンプユニットと前記蓄熱槽との間で熱媒体を循環させることで前記ヒートポンプユニットで得られた熱を前記蓄熱槽へと集める第二集熱運転と、を並行して行うことが可能な循環機構と、
を具備し、
前記循環機構は、
前記太陽熱集熱装置からの熱媒体と前記ヒートポンプユニットからの熱媒体とを合流させる合流配管と、
前記合流配管からの熱媒体を前記蓄熱槽における上部へと案内する上部配管と、
前記合流配管からの熱媒体を前記蓄熱槽における上下中央部へと案内する中央部配管と、
前記合流配管からの熱媒体が前記上部配管へと流通可能かつ前記中央部配管へと流通不能な第一状態と、前記合流配管からの熱媒体が前記上部配管へと流通不能かつ前記中央部配管へと流通可能な第二状態と、を切り替え可能な流通方向制御弁と、
を具備し、
前記循環機構の運転を制御する制御装置と、
前記蓄熱槽における上部に貯溜された熱媒体の温度を検出する上部温度検出部と、
前記合流配管を流通する熱媒体の温度を検出する合流温度検出部と、
をさらに具備し、
前記制御装置は、
前記合流温度検出部により検出された温度が前記上部温度検出部により検出された温度より大きい場合、前記流通方向制御弁を前記第一状態に切り替え、
前記合流温度検出部により検出された温度が前記上部温度検出部により検出された温度以下である場合、前記流通方向制御弁を前記第二状態に切り替える、
蓄熱システム。 - 前記太陽熱集熱装置で温められた熱媒体の温度を検出する太陽熱温度検出部をさらに具備し、
前記制御装置は、
前記太陽熱温度検出部により検出された温度が第一閾値より大きい場合、前記循環機構に前記第一集熱運転のみを実行させ、
前記太陽熱温度検出部により検出された温度が前記第一閾値以下の場合、前記循環機構に前記第一集熱運転及び前記第二集熱運転を並行して実行させる、
請求項1に記載の蓄熱システム。 - 前記制御装置は、
前記上部温度検出部により検出された温度に基づいて前記第一閾値を決定する、
請求項2に記載の蓄熱システム。 - 前記蓄熱槽における上下中央部に貯溜された熱媒体の温度を検出する中央部温度検出部をさらに具備し、
前記制御装置は、
前記太陽熱温度検出部により検出された温度、前記上部温度検出部により検出された温度及び前記中央部温度検出部により検出された温度に基づいて、前記ヒートポンプユニットにより温められる熱媒体の温度を調節する、
請求項2または請求項3に記載の蓄熱システム。
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