JPH0226151B2 - - Google Patents
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- JPH0226151B2 JPH0226151B2 JP57020420A JP2042082A JPH0226151B2 JP H0226151 B2 JPH0226151 B2 JP H0226151B2 JP 57020420 A JP57020420 A JP 57020420A JP 2042082 A JP2042082 A JP 2042082A JP H0226151 B2 JPH0226151 B2 JP H0226151B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
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- Central Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はヒートポンプサイクルと熱併給蒸気サ
イクルの組合せからなる温水加熱システムの運転
方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of operating a hot water heating system comprising a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle.
（従来の技術）
従来、地域集中暖房にはボイラー燃焼による給
湯方式が採用されていたが、化石燃料のコスト上
昇により近年は消費者コストの値上りによりセン
トラル熱供給公社の採算が悪化しており、合理的
な集中暖房の技術の開発が叫ばれて来ている。ヒ
ートポンプサイクルと熱併給蒸気サイクルの組合
せからなるボイラー熱併給ヒートポンプシステム
（特開昭56−151851号）はこのような合理的集中
暖房の従来技術に関するものであつて、第１図に
示すようにボイラー１よりの蒸気は導管８を経て
蒸気タービンまたはスクリユー式膨脹機２に流入
し連結軸２４によりヒートポンプの圧縮機４を駆
動する。排出管９より出た排気は復水器３に流入
して液化し給水ポンプ１０により再びボイラー１
に復流する。圧縮機４から吐出された冷媒ガスは
凝縮器５において液化し液管１１を経て二相流膨
脹機６に流入して膨脹仕事を行い連結軸２５を介
して動力を回収した後、導管１３を経て蒸発器７
に流入して蒸発し冷媒ガスは吸入管１４を経て圧
縮機４に戻る。負荷側の温水サイクルにおいて
は、導管１５から凝縮器５に流入した温水は加熱
されて導管１６を経て復水器３に流入して更に加
熱され導管１７から流出し導管１８から負荷側へ
と循環する。この方法によれば、ボイラーの蒸気
で膨脹機またはタービンと直結するヒートポンプ
を駆動し、ヒートポンプの凝縮器と膨脹機から出
る排気の復水器からの熱を順次利用するとにより
少なくとも1.2以上の成積係数が得られる。(Conventional technology) Conventionally, hot water supply methods using boiler combustion have been used for district central heating, but in recent years the profitability of central heat supply corporations has deteriorated due to rising consumer costs due to the rise in the cost of fossil fuels. There is a growing demand for the development of rational central heating technology. The boiler cogeneration heat pump system (Japanese Unexamined Patent Publication No. 151851/1983), which consists of a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, is related to the conventional technology of such rational central heating. 1 flows into a steam turbine or screw expander 2 through a conduit 8 and drives a heat pump compressor 4 through a connecting shaft 24. The exhaust gas coming out of the exhaust pipe 9 flows into the condenser 3 where it is liquefied and then sent back to the boiler 1 by the water supply pump 10.
The flow returns to The refrigerant gas discharged from the compressor 4 is liquefied in the condenser 5, flows into the two-phase flow expander 6 through the liquid pipe 11, performs expansion work, and recovers the power via the connecting shaft 25. via evaporator 7
The refrigerant gas flows through the suction pipe 14 and returns to the compressor 4. In the hot water cycle on the load side, hot water that flows into the condenser 5 from the conduit 15 is heated, flows into the condenser 3 through the conduit 16, is further heated, flows out from the conduit 17, and is circulated through the conduit 18 to the load side. do. According to this method, steam from the boiler drives a heat pump directly connected to an expander or turbine, and heat from the condenser of the heat pump and the condenser of the exhaust gas from the expander is sequentially used, resulting in a growth rate of at least 1.2 or more. The coefficients are obtained.
しかしながら、この方法においてヒートポンプ
側の温度（凝縮温度）には上昇限界があり、ヒー
トポンプの蒸発器の熱源温度と凝縮温度（圧縮
比）にも経済限界がある。一方、膨脹機より復水
器に排出される蒸気の温度は少なくとも200℃以
下でありヒートポンプの凝縮温度との差が大き
い。ヒートポンプの凝縮温度をできるだけ上げた
いが、そうすると圧縮比が大となつて成積係数が
悪くなりヒートポンプの効率は上らない。 However, in this method, there is an increase limit to the temperature on the heat pump side (condensation temperature), and there is also an economic limit to the heat source temperature and condensation temperature (compression ratio) of the heat pump evaporator. On the other hand, the temperature of the steam discharged from the expander to the condenser is at least 200°C or lower, which is significantly different from the condensing temperature of the heat pump. We want to raise the condensing temperature of the heat pump as much as possible, but if we do so, the compression ratio will increase and the product coefficient will deteriorate, making the heat pump less efficient.
（発明が解決しようとする問題点）
従来技術においては前記のように種々の問題が
ある。(Problems to be Solved by the Invention) The prior art has various problems as described above.
本発明は、ヒートポンプサイクルと熱併給蒸気
サイクルの組合せからなる温水加熱システムの運
転方法において、負荷側の温水の温度に所定の高
い温度を得るに際し、ヒートポンプサイクルの凝
縮温度を比較的低い温度に抑える一方、該ヒート
ポンプサイクルの蒸発温度をも比較的高い温度に
まで上昇させ前記凝縮温度と蒸発温度との温度差
を小さくし圧縮比を小さくすることにより前記ヒ
ートポンプサイクルの成積係数を向上させ、更に
温水加熱システムの運転に必要とされる電力を発
生させる原動機の廃熱をも該システム用の熱源と
して有効に利用することにより、該システム全体
としての熱効率を向上させることのできる運転方
法を得ることを目的とする。 The present invention is an operating method for a hot water heating system consisting of a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, in which the condensing temperature of the heat pump cycle is suppressed to a relatively low temperature when obtaining a predetermined high temperature of the hot water on the load side. On the other hand, the evaporation temperature of the heat pump cycle is also raised to a relatively high temperature, the temperature difference between the condensation temperature and the evaporation temperature is reduced, and the compression ratio is reduced, thereby improving the growth coefficient of the heat pump cycle. To obtain an operating method capable of improving the thermal efficiency of the system as a whole by effectively utilizing waste heat of a prime mover that generates electric power required for operating a hot water heating system as a heat source for the system. With the goal.
（問題点を解決するための手段）
本発明のヒートポンプサイクルと熱併給蒸気サ
イクルの組合せからなる温水加熱システムの運転
方法は前記の目的を達成するために次の構成から
なる。
(Means for Solving the Problems) A method for operating a hot water heating system comprising a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle according to the present invention has the following configuration in order to achieve the above object.
第１の発明
ヒートポンプサイクルと熱併給蒸気サイクルの
組合せからなる温水加熱システムの運転方法にお
いて、
ヒートポンプサイクルの圧縮機を熱併給蒸気サ
イクルの原動機により駆動するとともに、前記ヒ
ートポンプサイクルの凝縮器への温水の入口温度
より高い前記原動機からの排気を前記凝縮器の温
水の出口側に設けた復水器に導入して該温水を加
熱することにより、前記凝縮器の凝縮温度を比較
的低い温度に抑え、
一方、前記ヒートポンプサイクルを二次側のヒ
ートポンプサイクルとし、前記温水加熱システム
に附設した複数基のヒートポンプサイクルを一次
側のヒートポンプサイクルとして前記二次側のヒ
ートポンプサイクルと組合せて該二次側のヒート
ポンプサイクルの蒸発器に前記一次側のヒートポ
ンプサイクルによつて得られる熱を供給すること
により、前記蒸発器の蒸発温度を比較的高い温度
に保ち、
前記の凝縮器及び蒸発器の温度差を小さくする
ことにより前記二次側のヒートポンプサイクルの
圧縮機の圧縮比を小さくし、
更に前記熱併給蒸気サイクルのボイラーからの
蒸気の一部を利用して発電機駆動用蒸気原動機を
駆動して発電し、この電力を前記一次側のヒート
ポンプサイクル等の動力源として用いる。First Invention A method for operating a hot water heating system consisting of a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, wherein the compressor of the heat pump cycle is driven by the prime mover of the cogeneration steam cycle, and hot water is supplied to the condenser of the heat pump cycle. The condensing temperature of the condenser is suppressed to a relatively low temperature by introducing the exhaust gas from the prime mover, which is higher than the inlet temperature, into a condenser provided on the hot water outlet side of the condenser and heating the hot water; On the other hand, the heat pump cycle is a secondary heat pump cycle, and a plurality of heat pump cycles attached to the hot water heating system are combined with the secondary heat pump cycle as a primary heat pump cycle. The evaporation temperature of the evaporator is maintained at a relatively high temperature by supplying the heat obtained by the primary side heat pump cycle to the evaporator, and the temperature difference between the condenser and the evaporator is reduced. The compression ratio of the compressor of the heat pump cycle on the secondary side is reduced, and a part of the steam from the boiler of the combined heat and steam cycle is used to drive a steam motor for driving a generator to generate electricity. Electric power is used as a power source for the heat pump cycle or the like on the primary side.
第２の発明
ヒートポンプサイクルと熱併給蒸気サイクルの
組合せからなる温水加熱システムの運転方法にお
いて、
ヒートポンプサイクルの圧縮機を熱併給蒸気サ
イクルの原動機により駆動するとともに、前記ヒ
ートポンプサイクルの凝縮器への温水の入口温度
より高い前記原動機からの排気を前記凝縮器の温
水の出口側に設けた復水器に導入して該温水を加
熱することにより、前記凝縮器の凝縮温度を比較
的低い温度に抑え、
一方、前記ヒートポンプサイクルと二次側のヒ
ートポンプサイクルとし、前記温水加熱システム
に附設した複数基のヒートポンプサイクルを一次
側のヒートポンプサイクルとして前記二次側のヒ
ートポンプサイクルと組合せて該二次側のヒート
ポンプサイクルの蒸発器に前記一次側のヒートポ
ンプサイクルによつて得られる熱を供給すること
により、前記蒸発器の蒸発温度を比較的高い温度
に保ち、
前記の凝縮器及び蒸発器の温度差を小さくする
ことにより前記二次側のヒートポンプサイクルの
圧縮機の圧縮比を小さくし、
更に前記温水加熱システムに附設した発電機駆
動用内燃機関を駆動して発電し、この電力を前記
一次側のヒートポンプサイクル等の動力源として
用いるとともに、前記内燃機関からの排気を前記
熱併給蒸気サイクルの前記復水器と別個に前記二
次側のヒートポンプサイクルの前記凝縮器の温水
出口側に設けた熱交換器に導入する。Second invention A method for operating a hot water heating system consisting of a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, including driving the compressor of the heat pump cycle by a prime mover of the cogeneration steam cycle, and supplying hot water to the condenser of the heat pump cycle. The condensing temperature of the condenser is suppressed to a relatively low temperature by introducing the exhaust gas from the prime mover, which is higher than the inlet temperature, into a condenser provided on the hot water outlet side of the condenser and heating the hot water; On the other hand, the heat pump cycle and the secondary heat pump cycle are defined as a heat pump cycle on the secondary side, and a plurality of heat pump cycles attached to the hot water heating system are combined with the heat pump cycle on the secondary side as a heat pump cycle on the primary side to produce a heat pump cycle on the secondary side. The evaporation temperature of the evaporator is maintained at a relatively high temperature by supplying the heat obtained by the primary side heat pump cycle to the evaporator, and the temperature difference between the condenser and the evaporator is reduced. The compression ratio of the compressor of the heat pump cycle on the secondary side is reduced, and the internal combustion engine for driving the generator attached to the hot water heating system is driven to generate electricity, and this electric power is used in the heat pump cycle on the primary side, etc. In addition to being used as a power source, the exhaust gas from the internal combustion engine is introduced into a heat exchanger provided on the hot water outlet side of the condenser of the heat pump cycle on the secondary side, separately from the condenser of the cogeneration steam cycle. .
第３の発明
ヒートポンプサイクルと熱併給蒸気サイクルの
組合せからなる温水加熱システムの運転方法にお
いて、
ヒートポンプサイクルの圧縮機を熱併給蒸気サ
イクルの原動機により駆動するとともに、前記ヒ
ートポンプサイクルの凝縮器への温水の入口温度
より高い前記原動機からの排気を前記凝縮器の温
水の出口側に設けた復水器に導入して該温水を加
熱することにより、前記凝縮器の凝縮温度を比較
的低い温度に抑え、
一方、前記ヒートポンプサイクルを二次側のヒ
ートポンプサイクルとし、前記温水加熱システム
に附設した複数基のヒートポンプサイクルを一次
側のヒートポンプサイクルとして前記二次側のヒ
ートポンプサイクルと組合せて該二次側のヒート
ポンプサイクルの蒸発器に前記一次側のヒートポ
ンプサイクルによつて得られる熱を供給すること
により、前記蒸発器の蒸発温度を比較的高い温度
に保ち、
前記の凝縮器及び蒸発器の温度差を小さくする
ことにより前記二次側のヒートポンプサイクルの
圧縮機の圧縮比を小さくし、
更に前記温水加熱システムに附設した発電機駆
動用内燃機関を駆動して発電し、この電力を前記
一次側のヒートポンプサイクル等の動力源として
用いるとともに、前記内燃機関からの排気を前記
一次側のヒートポンプサイクルの温水循環路に設
けた熱交換器に導入することにより前記二次側の
ヒートポンプサイクルの前記蒸発器の加熱を行な
う。Third Invention A method for operating a hot water heating system consisting of a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, wherein the compressor of the heat pump cycle is driven by the prime mover of the cogeneration steam cycle, and hot water is supplied to the condenser of the heat pump cycle. The condensing temperature of the condenser is suppressed to a relatively low temperature by introducing the exhaust gas from the prime mover, which is higher than the inlet temperature, into a condenser provided on the hot water outlet side of the condenser and heating the hot water; On the other hand, the heat pump cycle is a secondary heat pump cycle, and a plurality of heat pump cycles attached to the hot water heating system are combined with the secondary heat pump cycle as a primary heat pump cycle. The evaporation temperature of the evaporator is maintained at a relatively high temperature by supplying the heat obtained by the primary side heat pump cycle to the evaporator, and the temperature difference between the condenser and the evaporator is reduced. The compression ratio of the compressor of the heat pump cycle on the secondary side is reduced, and the internal combustion engine for driving the generator attached to the hot water heating system is driven to generate electricity, and this electric power is used in the heat pump cycle on the primary side, etc. In addition to being used as a power source, the evaporator of the secondary heat pump cycle is heated by introducing exhaust gas from the internal combustion engine into a heat exchanger provided in a hot water circulation path of the primary heat pump cycle.
（作用）
本発明は、ヒートポンプサイクルと熱併給蒸気
サイクルの組合せからなる温水加熱システムの運
転方法において、ヒートポンプサイクルの凝縮器
の温水の出口側に設けた復水器に熱併給蒸気サイ
クルの原動機から排気を導入することにより、負
荷側の温水の温度を所定の高い温度を設定するに
際して前記凝縮器の凝縮温度を比較的低い温度に
抑えることができる一方、前記ヒートポンプサイ
クルを二次側のヒートポンプサイクルとして働か
せ、附設したヒートポンプサイクルを一次側のヒ
ートポンプサイクルとして働かせることによつ
て、一次側のヒートポンプサイクルの熱が前記二
次側のヒートポンプサイクルの蒸発器に導入され
その蒸発温度が比較的高い温度に上昇するので、
前記の凝縮温度と蒸発温度との温度差が小さくな
る。このため、前記ヒートポンプサイクルの圧縮
機の圧縮比を小とし、成積係数が向上する。(Function) The present invention provides a method for operating a hot water heating system consisting of a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, in which a prime mover of the cogeneration steam cycle is connected to a condenser provided on the hot water outlet side of a condenser of the heat pump cycle. By introducing exhaust air, the condensation temperature of the condenser can be suppressed to a relatively low temperature when setting the hot water temperature on the load side to a predetermined high temperature, while the heat pump cycle can be controlled to a relatively low temperature. By operating the attached heat pump cycle as a primary heat pump cycle, the heat from the primary heat pump cycle is introduced into the evaporator of the secondary heat pump cycle, and its evaporation temperature is raised to a relatively high temperature. As it rises,
The temperature difference between the condensation temperature and the evaporation temperature becomes smaller. Therefore, the compression ratio of the compressor of the heat pump cycle is reduced, and the product coefficient is improved.
また、一次側のヒートポンプサイクルにより遠
距離または互いに分散している廃熱源等が集めら
れ、二次側のヒートポンプサイクルの蒸発器に安
定した熱が供給される。 In addition, waste heat sources that are far away or mutually dispersed are collected by the heat pump cycle on the primary side, and stable heat is supplied to the evaporator of the heat pump cycle on the secondary side.
更に、温水加熱システム運転用の電力を発生さ
せる原動機の廃熱を該システム用の熱源の一部と
して利用することにより、電力コストが安くな
る。 Furthermore, by utilizing the waste heat of the prime mover that generates the power for operating the hot water heating system as part of the heat source for the system, power costs are reduced.
（実施例） 第２図は本発明の実施例を示すものである。(Example) FIG. 2 shows an embodiment of the invention.
第１図に示して次のような構造が結合されてい
る。ボイラー１よりの蒸気は導管８経て分岐する
蒸気管２７に分流し、この分流した蒸気は蒸気タ
ービンまたは膨脹機２８に導入され発電機２９を
駆動する。排気は排気管３０から復水器３に流入
するが、この復水器３は二次側のヒートポンプサ
イクルの凝縮器５の湯水出口３２よりも下流側の
適所に置かれる。 As shown in FIG. 1, the following structures are combined. Steam from the boiler 1 is branched into a branched steam pipe 27 via a conduit 8, and the branched steam is introduced into a steam turbine or expander 28 to drive a generator 29. The exhaust gas flows into the condenser 3 from the exhaust pipe 30, and the condenser 3 is placed at a suitable location downstream of the hot water outlet 32 of the condenser 5 of the secondary heat pump cycle.
一次側のヒートポンプサイクル群は、外気熱
源、地下水、地下街、地下鉄駅舎、地下鉄電車、
ゴミ焼却余熱、工場排熱、冷房負荷等を熱源とし
て使用し、昇温した温水を温水循環路３３，３４
に流通させて二次側のヒートポンプサイクルの蒸
発器７に導入しここで熱を放出し二次側のヒート
ポンプサイクルの熱源として比較的高い温度のも
のを与えることができるものである。温水循環路
３３，３４には複数の温水支管４０，４１が分岐
されて一次側のヒートポンプサイクルの群が形成
される。 The primary heat pump cycle group includes outdoor air heat sources, groundwater, underground malls, subway station buildings, subway trains,
Waste incineration residual heat, factory exhaust heat, cooling load, etc. are used as heat sources, and the heated water is sent to hot water circulation paths 33 and 34.
The heat pump is introduced into the evaporator 7 of the heat pump cycle on the secondary side, where it releases heat, and can provide a relatively high temperature heat source for the heat pump cycle on the secondary side. A plurality of hot water branch pipes 40 and 41 are branched off from the hot water circulation paths 33 and 34 to form a group of primary heat pump cycles.
フアン４８による空気熱源により蒸発器（吸熱
器）３６で吸熱した冷媒はモータ３９により駆動
される圧縮機３８で圧縮され凝縮器（放熱器）３
５において温水に熱を放出し、液管４６に流通し
膨脹弁３７を介して再び蒸発器３６に流入して一
次側のヒートポンプサイクルを形成する。 The refrigerant that has absorbed heat in the evaporator (heat absorber) 36 due to the air heat source provided by the fan 48 is compressed in the compressor 38 driven by the motor 39 and then transferred to the condenser (radiator) 3
5, the heat is released into the hot water, which flows through the liquid pipe 46 and flows back into the evaporator 36 via the expansion valve 37 to form a primary side heat pump cycle.
ヒートポンプサイクル群の１つは冷却または冷
房機によつて吸収された熱を熱源として利用する
ように構成される。すなわち、冷水循環路４９，
５０中に冷房負荷５１，５２，５３が設けられ、
ここで吸収された熱が蒸発器３６で放出され冷媒
ガスに与えられるようになつている。５４は循環
ポンプである。 One of the heat pump cycles is configured to utilize the heat absorbed by the cooling or cooling machine as a heat source. That is, the cold water circulation path 49,
Cooling loads 51, 52, 53 are provided in 50,
The heat absorbed here is released in the evaporator 36 and given to the refrigerant gas. 54 is a circulation pump.
以上のように本実施例においては、一次側のヒ
ートポンプサイクル群によつて汲み上げた熱を温
水循環路３３，３４を介して二次側のヒートポン
プサイクルの蒸発器７に与えるようにし、二次側
のヒートポンプサイクルの発電機２９より得られ
る電力は一次側のヒートポンプサイクル群及び二
次側のヒートポンプサイクルの補機等の動力とし
て使用される。 As described above, in this embodiment, the heat pumped up by the heat pump cycle group on the primary side is given to the evaporator 7 of the heat pump cycle on the secondary side via the hot water circulation paths 33 and 34, and The electric power obtained from the generator 29 of the heat pump cycle is used as power for the primary heat pump cycle group and the auxiliary equipment of the secondary heat pump cycle.
前記のようにすることによつて蒸発器７と凝縮
器５との温度差を小とすることができ、圧縮機４
の圧縮比を小とすることができるので温水加熱シ
システムの熱効率を上げることができる。 By doing as described above, the temperature difference between the evaporator 7 and the condenser 5 can be made small, and the compressor 4
Since the compression ratio can be made small, the thermal efficiency of the hot water heating system can be increased.
第３図は本発明の他の実施例であつて第２図の
実施例の二次側のヒートポンプサイクルの二相流
膨脹機６が膨脹弁２３に代つただけで、その他の
構成及び作動は第２図の実施例と同じである。 FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which the two-phase flow expander 6 of the heat pump cycle on the secondary side of the embodiment of FIG. 2 is replaced by an expansion valve 23, and the other configuration and operation are the same. This is the same as the embodiment shown in FIG.
第４図は本発明の更に異なる実施例であつて、
一次側のヒートポンプサイクル群に電力を供給す
るための発電機２９がヂーゼルエンジン５５と連
結され、その排気ガスは排気管５６を経て熱交換
器５７に流入し、負荷側の温湯サイクルの温水を
復水器３による熱に次いで更に加熱した後、排出
管５９から排出される。 FIG. 4 shows a further different embodiment of the present invention,
A generator 29 for supplying electric power to the heat pump cycle group on the primary side is connected to the diesel engine 55, and its exhaust gas flows into a heat exchanger 57 via an exhaust pipe 56 to recover hot water from the hot water cycle on the load side. After being further heated by the water dispenser 3, it is discharged from the discharge pipe 59.
このように二次側のヒートポンプサイクルの凝
縮器５の温水出口３２より下流側において復水器
３に次いで熱交換器５７を設けてここでエンジン
排気熱を更に付加することにより、その付加分だ
け凝縮器５の凝縮温度を更に下げることができ、
その結果、ヒートポンプサイクルの圧縮機４の圧
縮比が小となるの圧縮動力を小さくすることがで
きる。ヂーゼルエンジン５５のジヤケツトの排熱
は加熱温度として低温のため水管６０，６１によ
り一次側のヒートポンプサイクルの温水循環路３
３，３４に供給され二次側のヒートポンプサイク
ルの蒸発器７の熱源とされる。 In this way, the heat exchanger 57 is provided next to the condenser 3 on the downstream side of the hot water outlet 32 of the condenser 5 in the secondary heat pump cycle, and by further adding engine exhaust heat here, the additional amount of heat can be reduced. The condensing temperature of the condenser 5 can be further lowered,
As a result, the compression ratio of the compressor 4 of the heat pump cycle is reduced, and the compression power can be reduced. Since the exhaust heat of the jacket of the diesel engine 55 has a low heating temperature, it is transferred to the hot water circulation path 3 of the heat pump cycle on the primary side through water pipes 60 and 61.
3 and 34, and is used as a heat source for the evaporator 7 of the heat pump cycle on the secondary side.
その他の構成及び作動は第２図の実施例と同じ
である。 The rest of the structure and operation are the same as the embodiment shown in FIG.
第５図は本発明の更に他の実施例であつて、第
４図におけるヂーゼルエンジン５５のエンジン排
気の熱もジヤケツトの熱と共に一次側のヒートポ
ンプサイクルの温水循環路３３，３４に導入して
該温水の温度を上昇させ二次側のヒートポンプサ
イクルの蒸発器７の蒸発温度を上げるようにし、
これにより凝縮器５の凝縮温度との温度差を小と
して二次側のヒートポンプサイクルの成積係数を
上げることができるようにしたものである。 FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention, in which the heat of the engine exhaust from the diesel engine 55 shown in FIG. The temperature of the hot water is raised to raise the evaporation temperature of the evaporator 7 of the heat pump cycle on the secondary side,
This makes it possible to reduce the temperature difference with the condensing temperature of the condenser 5 and increase the product coefficient of the heat pump cycle on the secondary side.
温度循環路３３の適所に熱交換器６２を設け、
ヂーゼルエンジン５５の排気を導入し、ここで温
水に排気熱を加えるようにす。ジヤケツトの排熱
は水管６０，６１により温水循環路３３，３４の
適所に導入される。 A heat exchanger 62 is provided at an appropriate location in the temperature circulation path 33,
The exhaust gas from the diesel engine 55 is introduced, and the exhaust heat is added to the hot water here. The exhaust heat from the jacket is introduced into appropriate locations in the hot water circuits 33, 34 through water pipes 60, 61.
その他の構成及び作動は第４図の実施例と同じ
である。 The rest of the structure and operation are the same as the embodiment shown in FIG.
本発明は、ヒートポンプサイクルと熱併給蒸気
サイクルの組合せからなる温水加熱システムの運
転方法において、ヒートポンプサイクルの凝縮器
の温水の出口側に設けた復水器に熱併給蒸気サイ
クルの原動熱から排気が導入されるので、前記凝
縮器の凝縮温度を比較的低い温度に抑えても負荷
側には所定の高い温度の温水を容易に得ることが
できる。
The present invention provides a method for operating a hot water heating system consisting of a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, in which exhaust is discharged from the driving heat of the cogeneration steam cycle to a condenser provided on the hot water outlet side of the condenser of the heat pump cycle. Therefore, hot water at a predetermined high temperature can be easily obtained on the load side even if the condensation temperature of the condenser is suppressed to a relatively low temperature.
一方、前記ヒートポンプサイクルが二次側のヒ
ートポンプサイクルとして働き、附設した複数基
からなるヒートポンプサイクルが一次側のヒート
ポンプサイクルとして働き、この一次側のヒート
ポンプサイクルによつて得られる熱が二次側のヒ
ートポンプサイクルの蒸発器に供給されて、その
蒸発温度を比較的高い温度まで上昇させることが
できる。したがつて、前記の凝縮温度と蒸発温度
との温度差が小さくなるのでヒートポンプサイク
ルの圧縮機の圧縮比が小となり、成積係数を向上
させることができる。 On the other hand, the heat pump cycle works as a secondary heat pump cycle, and the attached heat pump cycle consisting of multiple units works as a primary heat pump cycle, and the heat obtained by the primary heat pump cycle is transferred to the secondary heat pump cycle. It can be fed to the evaporator of the cycle to raise its evaporation temperature to a relatively high temperature. Therefore, since the temperature difference between the condensation temperature and the evaporation temperature becomes small, the compression ratio of the compressor of the heat pump cycle becomes small, and the product growth coefficient can be improved.
また、一次側のヒートポンプサイクルを用いる
ことにより、遠距離または互いに分散している廃
熱源等を能率よく集合して二次側のヒートポンプ
サイクルの蒸発器に安定した熱を供給することが
できる。 Furthermore, by using the primary heat pump cycle, it is possible to efficiently collect waste heat sources, etc. that are located far away or are mutually dispersed, and supply stable heat to the evaporator of the secondary heat pump cycle.
更に、温水加熱システムの運転に必要とされる
電力を発生させる原動機が該システムに附設され
るとともに、該原動機の廃熱が該システムの熱源
の一部として利用されるので大巾に電力コストを
安くすることができる。そして、年間を通じて負
荷の変動が大きいため売電契約金額を少なくする
ことができる。また、一次側のヒートポンプサイ
クル群の熱負荷と二次側のヒートポンプサイクル
を含む温水加熱システムの負荷を電気的に容易に
制御することができるので、経済運転が可能とな
る。 Furthermore, a prime mover is attached to the system that generates the electric power required to operate the hot water heating system, and the waste heat of the prime mover is used as part of the heat source of the system, resulting in a significant reduction in electricity costs. It can be done cheaply. Furthermore, since the load fluctuates widely throughout the year, the power sales contract amount can be reduced. Furthermore, since the heat load of the primary heat pump cycle group and the load of the hot water heating system including the secondary heat pump cycle can be easily controlled electrically, economical operation is possible.
第１図は従来技術の方法のフローシートダイヤ
グラム、第２図ないし第５図はいずれも本発明の
方法のフローシートダイヤグラムである。
３……熱交換器としての復水器、５……二次側
のヒートポンプサイクルの凝縮器、７……二次側
のヒートポンプサイクルの蒸発器、２８……蒸気
タービンまたは膨脹機、２９……発電機、３３，
３４……水または適宜の熱媒体の循環路としての
温水循環路、３５……一次側のヒートポンプサイ
クルの凝縮器、５１，５２，５３……冷却または
冷房機の冷房負荷、５５……原動機としてのヂー
ゼルエンジン、５７……熱交換器。
FIG. 1 is a flow sheet diagram of the method of the prior art, and FIGS. 2 to 5 are flow sheet diagrams of the method of the present invention. 3... Condenser as a heat exchanger, 5... Condenser of the heat pump cycle on the secondary side, 7... Evaporator of the heat pump cycle on the secondary side, 28... Steam turbine or expander, 29... generator, 33,
34... Hot water circulation path as a circulation path for water or a suitable heat medium, 35... Condenser of the primary side heat pump cycle, 51, 52, 53... Cooling load of a cooling or air conditioner, 55... As a prime mover Diesel engine, 57...heat exchanger.
Claims (1)
の組合せからなる温水加熱システムの運転方法に
おいて、ヒートポンプサイクルの圧縮機を熱併給
蒸気サイクルの原動機により駆動するとともに、
前記ヒートポンプサイクルの凝縮器への温水の入
口温度より高い前記原動機からの排気を前記凝縮
器の温水の出口側に設けた復水器に導入して該温
水を加熱することにより、前記凝縮器の凝縮温度
を比較的低い温度に抑え、一方、前記ヒートポン
プサイクルを二次側のヒートポンプサイクルと
し、前記温水加熱システムに附設した複数基のヒ
ートポンプサイクルを一次側のヒートポンプサイ
クルとして前記二次側のヒートポンプサイクルと
組合せて該二次側のヒートポンプサイクルの蒸発
器に前記一次側のヒートポンプサイクルによつて
得られる熱を供給することにより、前記蒸発器の
蒸発温度を比較的高い温度に保ち、前記の凝縮器
及び蒸発器の温度差を小さくすることにより前記
二次側のヒートポンプサイクルの圧縮機の圧縮比
を小さくし、更に前記熱併給蒸気サイクルのボイ
ラーからの蒸気の一部を利用して発電機駆動用蒸
気原動機を駆動して発電し、この電力を前記一次
側のヒートポンプサイクル等の動力源として用い
ることを特徴とするヒートポンプサイクルと熱併
給蒸気サイクルの組合せからなる温水加熱システ
ムの運転方法。 ２ 複数基の一次側のヒートポンプサイクルのう
ちの１部を冷却または冷房機によつて吸収された
熱を熱源として使用することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のヒートポンプサイクルと熱
併給蒸気サイクルの組合せからなる温水加熱シス
テムの運転方法。 ３ ヒートポンプサイクルと熱併給蒸気サイクル
の組合せからなる温水加熱システムの運転方法に
おいて、ヒートポンプサイクルの圧縮機を熱併給
蒸気サイクルの原動機により駆動するとともに、
前記ヒートポンプサイクルの凝縮器への温水の入
口温度より高い前記原動機からの排気を前記凝縮
器の温水の出口側に設けた復水器に導入して該温
水を加熱することにより、前記凝縮器の凝縮温度
を比較的低い温度に抑え、一方、前記ヒートポン
プサイクルを二次側のヒートポンプサイクルと
し、前記温水加熱システムに附設した複数基のヒ
ートポンプサイクルを一次側のヒートポンプサイ
クルとして前記二次側のヒートポンプサイクルと
組合せて該二次側のヒートポンプサイクルの蒸発
器に前記一次側のヒートポンプサイクルによつて
得られる熱を供給することにより、前記蒸発器の
蒸発温度を比較的高い温度に保ち、前記の凝縮器
及び蒸発器の温度差を小さくすることにより前記
二次側のヒートポンプサイクルの圧縮機の圧縮比
を小さくし、更に前記温水加熱システムに附設し
た発電機駆動用内燃機関を駆動して発電し、この
電力を前記一次側のヒートポンプサイクル等の動
力源として用いるとともに、前記内燃機関からの
排気を前記熱併給蒸気サイクルの前記復水器と別
個に前記二次側のヒートポンプサイクルの前記凝
縮器の温水出口側に設けた熱交換器に導入するこ
とを特徴とするヒートポンプサイクルと熱併給蒸
気サイクルの組合せからなる温水加熱システムの
運転方法。 ４ 複数基の一次側のヒートポンプサイクルのう
ちの１部を冷却または冷房機によつて吸収された
熱を熱源として使用することを特徴とする特許請
求の範囲第３項記載のヒートポンプサイクルと熱
併給蒸気サイクルの組合せからなる温水加熱シス
テムの運転方法。 ５ ヒートポンプサイクルと熱併給蒸気サイクル
の組合せからなる温水加熱システムの運転方法に
おいて、ヒートポンプサイクルの圧縮機を熱併給
蒸気サイクルの原動機により駆動するとともに、
前記ヒートポンプサイクルの凝縮器への温水の入
口温度より高い前記原動機からの排気を前記凝縮
器の温水の出口側に設けた復水器に導入して該温
水を加熱することにより、前記凝縮器の凝縮温度
を比較的低い温度に抑え、一方、前記ヒートポン
プサイクルを二次側のヒートポンプサイクルと
し、前記温水加熱システムに附設した複数基のヒ
ートポンプサイクルを一次側のヒートポンプサイ
クルとして前記二次側のヒートポンプサイクルと
組合せて該二次側のヒートポンプサイクルの蒸発
器に前記一次側のヒートポンプサイクルによつて
得られる熱を供給することにより、前記蒸発器の
蒸発温度を比較的高い温度に保ち、前記の凝縮器
及び蒸発器の温度差を小さくすることにより前記
二次側のヒートポンプサイクルの圧縮機の圧縮比
を小さくし、更に前記温水加熱システムに附設し
た発電機駆動用内燃機関を駆動して発電し、この
電力を前記一次側のヒートポンプサイクル等の動
力源として用いるとともに、前記内燃機関からの
排気を前記一次側のヒートポンプサイクルの温水
循環路に設けた熱交換器に導入することにより前
記二次側のヒートポンプサイクルの前記蒸発器の
加熱を行なうことを特徴とするヒートポンプサイ
クルと熱併給蒸気サイクルの組合せからなる温水
加熱システムの運転方法。 ６ 複数基の一次側のヒートポンプサイクルのう
ちの１部を冷却または冷房機によつて吸収された
熱を熱源として使用することを特徴とする特許請
求の範囲第５項記載のヒートポンプサイクルと熱
併給蒸気サイクルの組合せからなる温水加熱シス
テムの運転方法。[Claims] 1. A method of operating a hot water heating system consisting of a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, including driving the compressor of the heat pump cycle by a prime mover of the cogeneration steam cycle,
The exhaust gas from the prime mover, which has a temperature higher than the inlet temperature of the hot water to the condenser of the heat pump cycle, is introduced into a condenser provided on the hot water outlet side of the condenser to heat the hot water. The condensing temperature is kept at a relatively low temperature, while the heat pump cycle is used as a secondary heat pump cycle, and the plurality of heat pump cycles attached to the hot water heating system are used as primary heat pump cycles and the secondary heat pump cycle is set as a secondary heat pump cycle. By supplying the heat obtained by the primary heat pump cycle to the evaporator of the secondary heat pump cycle in combination with By reducing the temperature difference between the evaporator and the evaporator, the compression ratio of the compressor of the heat pump cycle on the secondary side is reduced, and furthermore, a part of the steam from the boiler of the cogeneration steam cycle is used to drive the generator. A method for operating a hot water heating system comprising a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, characterized in that a steam prime mover is driven to generate electricity, and the generated electricity is used as a power source for the heat pump cycle or the like on the primary side. 2. A heat pump cycle and heat cogeneration according to claim 1, characterized in that part of a plurality of primary side heat pump cycles is cooled or the heat absorbed by an air conditioner is used as a heat source. A method of operating a hot water heating system consisting of a combination of steam cycles. 3. In a method of operating a hot water heating system consisting of a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, the compressor of the heat pump cycle is driven by the prime mover of the cogeneration steam cycle, and
The exhaust gas from the prime mover, which has a temperature higher than the inlet temperature of the hot water to the condenser of the heat pump cycle, is introduced into a condenser provided on the hot water outlet side of the condenser to heat the hot water. The condensing temperature is kept at a relatively low temperature, while the heat pump cycle is used as a secondary heat pump cycle, and the plurality of heat pump cycles attached to the hot water heating system are used as primary heat pump cycles and the secondary heat pump cycle is set as a secondary heat pump cycle. By supplying the heat obtained by the primary heat pump cycle to the evaporator of the secondary heat pump cycle in combination with By reducing the temperature difference between the evaporator and the evaporator, the compression ratio of the compressor of the heat pump cycle on the secondary side is reduced, and the internal combustion engine for driving the generator attached to the hot water heating system is driven to generate electricity. Electric power is used as a power source for the heat pump cycle or the like on the primary side, and exhaust gas from the internal combustion engine is used as a hot water outlet of the condenser of the heat pump cycle on the secondary side separately from the condenser of the cogeneration steam cycle. A method for operating a hot water heating system consisting of a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, characterized in that the heat pump cycle is introduced into a heat exchanger installed on the side. 4. A heat pump cycle and heat cogeneration according to claim 3, characterized in that part of a plurality of primary side heat pump cycles is cooled or the heat absorbed by an air conditioner is used as a heat source. A method of operating a hot water heating system consisting of a combination of steam cycles. 5. In a method of operating a hot water heating system consisting of a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, the compressor of the heat pump cycle is driven by the prime mover of the cogeneration steam cycle, and
The exhaust gas from the prime mover, which has a temperature higher than the inlet temperature of the hot water to the condenser of the heat pump cycle, is introduced into a condenser provided on the hot water outlet side of the condenser to heat the hot water. The condensing temperature is kept at a relatively low temperature, while the heat pump cycle is used as a secondary heat pump cycle, and the plurality of heat pump cycles attached to the hot water heating system are used as primary heat pump cycles and the secondary heat pump cycle is set as a secondary heat pump cycle. By supplying the heat obtained by the primary heat pump cycle to the evaporator of the secondary heat pump cycle in combination with By reducing the temperature difference between the evaporator and the evaporator, the compression ratio of the compressor of the heat pump cycle on the secondary side is reduced, and the internal combustion engine for driving the generator attached to the hot water heating system is driven to generate electricity. The heat pump on the secondary side uses electric power as a power source for the heat pump cycle on the primary side, and introduces the exhaust gas from the internal combustion engine into a heat exchanger provided in the hot water circulation path of the heat pump cycle on the primary side. A method of operating a hot water heating system comprising a combination of a heat pump cycle and a cogeneration steam cycle, the method comprising heating the evaporator of the cycle. 6. Heat pump cycle and heat cogeneration according to claim 5, characterized in that part of a plurality of primary side heat pump cycles is cooled or heat absorbed by an air conditioner is used as a heat source. A method of operating a hot water heating system consisting of a combination of steam cycles.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020420A JPS58138963A (en) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | Method of operating boiler-heat simultaneous supply heat pump system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020420A JPS58138963A (en) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | Method of operating boiler-heat simultaneous supply heat pump system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58138963A JPS58138963A (en) | 1983-08-18 |
| JPH0226151B2 true JPH0226151B2 (en) | 1990-06-07 |
Family
ID=12026535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57020420A Granted JPS58138963A (en) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | Method of operating boiler-heat simultaneous supply heat pump system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58138963A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5801449B1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-10-28 | サムソン ヘビー インダストリーズ カンパニー，リミテッド | Marine waste heat recovery system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5652219A (en) * | 1979-10-04 | 1981-05-11 | Chiyuukai Kiso Kogyo Kk | Improving method of construction for sandy subsurface |
| JPS56151851A (en) * | 1980-04-26 | 1981-11-25 | Maekawa Seisakusho Kk | Effective energy utilization in heat supply equipment combining heat pump cycle and heat/steam feed cycle |
-
1982
- 1982-02-10 JP JP57020420A patent/JPS58138963A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5652219A (en) * | 1979-10-04 | 1981-05-11 | Chiyuukai Kiso Kogyo Kk | Improving method of construction for sandy subsurface |
| JPS56151851A (en) * | 1980-04-26 | 1981-11-25 | Maekawa Seisakusho Kk | Effective energy utilization in heat supply equipment combining heat pump cycle and heat/steam feed cycle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58138963A (en) | 1983-08-18 |
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