JPH09145106A - 冷熱用の蓄熱式熱源ユニット - Google Patents

冷熱用の蓄熱式熱源ユニット

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JPH09145106A
JPH09145106A JP7325062A JP32506295A JPH09145106A JP H09145106 A JPH09145106 A JP H09145106A JP 7325062 A JP7325062 A JP 7325062A JP 32506295 A JP32506295 A JP 32506295A JP H09145106 A JPH09145106 A JP H09145106A
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JP
Japan
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heat
cold
chiller
heat storage
storage tank
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Application number
JP7325062A
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English (en)
Inventor
Eiji Koyasu
英次 子安
Shoji Nishijima
捷二 西島
Michio Okuda
道夫 奥田
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Fuji Electrical Construction Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electrical Construction Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

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Abstract

(57)【要約】 【課題】既設の熱源ユニットを活用し、これに多少の設
備を追加装備することにより、割安な夜間電力を使用し
て多量の冷熱を効率よく蓄熱しつつ、冷熱需要側の負荷
増加にも十分に対応できるよう冷熱供給能力の増強化を
図る。 【解決手段】第1のチラー2,冷水循環ポンプ4からな
り、冷水回路3を通じて冷熱負荷1に冷熱を供給する既
設の熱源ユニットに対し、前記チラーで冷却した冷水を
冷熱源にブラインなどの二次冷媒をマイナス温度に冷却
する第2のチラー8,および二次冷媒循環ポンプ9と、
第2チラーの二次冷媒回路に接続した氷蓄熱槽10と、
該潜熱蓄熱槽を経由して第1のチラーを経由する冷水回
路に接続した放熱回路12とを追加設備し、蓄熱運転時
には第1,第2のチラーを運転して生成した冷熱を潜熱
蓄熱槽に蓄熱し、放熱運転時には蓄熱槽に貯えた冷熱を
放熱して冷熱需要側への供給水を冷却しつつ、必要に応
じて放熱運転と並行して第1のチラーを後追い運転す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビルなどの建屋を
対象としたセントラル方式の空調(冷房)システムなど
に適用する冷熱用の蓄熱式熱源ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】頭記した空調システムに使われている冷
熱用熱源ユニットの従来における一般的な構成を図8に
示す。図において、1は空調システムの冷熱需要側に設
置した冷熱負荷(水冷式の冷房機器)、2はチラー、3
は冷熱負荷1とチラー2との間に配管した冷水回路、4
は冷水循環ポンプであり、チラー2としては空冷式,水
冷式の冷凍機、あるいはガス吸収式冷凍機などが採用さ
れている。また、チラー2に冷水蓄熱槽5を付設し、深
夜など冷熱負荷の休止時にチラー2を運転して生成した
冷熱を蓄熱槽5で蓄熱するようにしたものも知られてい
る。なお、6は三方制御弁、7は冷水蓄熱槽5に付属の
循環ポンプである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した空
調システムでは、建屋内での空調面積が増えたり、その
増加が予想される場合には、この冷房負荷の増加に対応
して熱源ユニットの容量を増強する必要があるが、この
場合に既設の熱源ユニットを撤去して大容量の熱源ユニ
ットを新設することは設備費用の面で不経済であること
から、既設の熱源ユニット設備をそのまま利用して冷熱
供給容量の増加を図ることが望まれる。
【0004】また、昨今では冷房システムを運転する昼
間の時間帯における電力のピークカット,および電気料
金の割安な夜間電力を有効に利用して冷房システムの運
転コストの節減化を図るために、前記の熱源ユニットに
蓄熱方式を積極的に取り入れる傾向にあが、図8のよう
に冷水用熱源ユニットのチラー2を冷熱源として蓄熱す
る場合には、冷水を0℃以下に低下させることができな
いために顕熱を利用した冷水蓄熱槽5しか使えず、この
ままでは潜熱を利用した蓄熱効率のよい氷蓄熱槽などが
採用できない。
【0005】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は既設の熱源ユニットを基本ユニット
として活用しつつ、これに多少の追加設備を組合わせる
ことにより、割安な夜間電力を使用して多量の冷熱を効
率よく蓄熱して冷熱需要側の負荷増加にも十分に対応で
きるようにし、併せて蓄熱した冷熱を別な系統の低温冷
熱需要側にも供給できるようにした設備コスト,運転コ
ストの面で有利な冷熱用の蓄熱式熱源ユニットを提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、チラー,および冷水循環ポンプを
組合わせて冷熱需要側に冷水を供給する冷熱用熱源ユニ
ット(既設の熱源ユニット)を基本に、次記のような設
備を追加装備して蓄熱式熱源ユニットを構成するものと
する。
【0007】第1の発明:前記した既設のチラーを第1
のチラーとして、該チラーで冷却した冷水を冷熱源にブ
ラインなどの二次冷媒をマイナス温度に冷却する第2の
チラー,および二次冷媒循環ポンプと、第2チラーの二
次冷媒回路に接続して該チラーの生成冷熱を蓄熱する潜
熱蓄熱槽と、該潜熱蓄熱槽を経由して第1のチラーを経
由する冷水回路に接続した放熱回路とを追加装備してな
り、蓄熱運転時には第1,第2のチラーを運転して生成
した冷熱を潜熱蓄熱槽に蓄熱し、放熱運転時には第1,
第2のチラーを運転停止した状態で潜熱蓄熱槽を経由し
て冷熱需要側との間に冷却水を循環送水して潜熱蓄熱槽
に貯えた冷熱を冷熱需要側に供給するするとともに、さ
らに必要に応じて第1のチラーを後追い運転するよう構
成する。
【0008】第2の発明:前記した既設のチラーを第1
のチラーとして、該チラーで冷却した冷水を冷熱源に二
次冷媒であるブラインをマイナス温度に冷却する第2の
チラー,およびブライン循環ポンプと、第2チラーの二
次冷媒回路に接続して該チラーの生成冷熱を蓄熱する潜
熱蓄熱槽と、該潜熱蓄熱槽を経由するブライン循環回路
から分岐する放熱回路と、該放熱回路と第1のチラーを
経由する冷水回路との間に介装したブライン/水熱交換
器とを追加装備してなり、蓄熱運転時には第1,第2の
チラーを運転して生成した冷熱を潜熱蓄熱槽に蓄熱し、
放熱運転時には第1,第2のチラーを運転停止した状態
で潜熱蓄熱槽とブライン/水熱交換器との間にブライン
を循環送流し、該熱交換器を介して潜熱蓄熱槽に貯えた
冷熱を冷熱需要側に供給するとともに、さらに必要に応
じて第1のチラーを後追い運転するように構成する。
【0009】第3の発明:前記した既設のチラーを第1
のチラーとして、該チラーで冷却した冷水を冷熱源に二
次冷媒であるブラインをマイナス温度に冷却する第2の
チラー,およびブライン循環ポンプと、第2チラーの二
次冷媒回路に接続して該チラーの生成冷熱を蓄熱する潜
熱蓄熱槽と、該潜熱蓄熱槽を経由するブライン循環回路
から分岐してブラインを前記の冷熱需要先とは別な低温
冷熱需要側に供給する放熱回路とを追加装備してなり、
蓄熱運転時には第1,第2のチラーを運転して生成した
冷熱を潜熱蓄熱槽に蓄熱し、放熱運転時には第2のチラ
ーを運転停止した状態で潜熱蓄熱槽を経由して低温冷熱
需要側との間にブラインを循環送流し、潜熱蓄熱槽に貯
えた冷熱を低温冷熱需要側に供給するように構成する。
【0010】また、前記した第1ないし第3の発明によ
る冷熱用熱源ユニットは、次記のような具体的態様を付
加して実施することができる。 1)第1の発明の構成においては、第1のチラーを経由
する冷水回路に、第2のチラー,および潜熱蓄熱槽をバ
イパスする三方制御弁付き冷水バイパス回路を設ける。
さらに、潜熱蓄熱槽には、二次冷媒を冷熱源として槽内
に氷を蓄氷させる製氷部を備えた氷蓄熱槽を採用する。
【0011】2)第2の発明の構成おいては、第1のチ
ラーを経由する冷水回路に、第2のチラー,およびブラ
イン/水熱交換器をバイパスする三方制御弁付き冷水バ
イパス回路を設ける。さらに、潜熱蓄熱槽には、蓄熱槽
内にボール状カプセルに潜熱蓄熱剤を封入してなる小球
状の蓄熱体を多数充填し、ここにブラインを通流して冷
熱の蓄熱,放熱を行うものを採用する。
【0012】3)第3の発明の構成おいては、放熱運転
時に第1のチラーを運転し、該チラーと冷熱負荷との間
で冷水を循環送水する。また、潜熱蓄熱槽を経由するブ
ライン循環回路に、蓄熱槽をバイパスする三方制御弁付
きブラインバイパス回路を設ける。さらに、潜熱蓄熱槽
として、蓄熱槽内にボール状カプセルに潜熱蓄熱剤を封
入してなる小球状の蓄熱体を多数充填し、ここにブライ
ンを通流して冷熱の蓄熱,放熱を行うものを採用する。
【0013】上記の構成で、冷熱需要側の空調システム
が休止ている夜間の時間帯に熱源ユニットを蓄熱運転モ
ードにして第1,第2のチラーを運転すると第2のチラ
ーを介して潜熱蓄熱槽には第2チラーでマイナス温度に
冷却された二次冷媒であるブラインが循環通流し、その
冷熱を氷などのかたちで潜熱蓄熱する。一方、昼間の時
間帯に熱源ユニットを放熱運転モードに切り換えると、
蓄熱槽を冷熱源として槽内に貯えていた冷熱を放熱す
る。この場合に、第1の発明では冷熱需要側に供給する
冷水が蓄熱槽を経由して冷却され、第2の発明ではブラ
イン/水熱交換器を介して冷却される。さらに、この放
熱運転と並行して第1のチラーを後追い運転し、これに
併せて三方制御弁を通じて冷水バイパス回路に通流する
バイパス水量を調整することにより、第1のチラーを投
入した分だけ冷熱供給能力を増強したり、第1チラーの
冷熱供給量と蓄熱槽の冷熱放熱量の割合を調整して冷熱
負荷の変動にも円滑に対応できる。
【0014】また、第3の発明では、放熱運転時に蓄熱
槽を経由してマイナス温度のブラインが前記の冷熱需要
側(空調システム)とは別系統の低温冷熱需要側(例え
ば食品などの冷凍を行う)に直接供給される。そして、
この放熱運転モードで放熱運転と並行して第1のチラー
を運転すれば、蓄熱槽からの放熱有無に関係なく冷熱需
要側への冷水供給が行える。なお、低温冷熱需要側に対
する蓄熱槽からの冷熱放熱量は、蓄熱槽に付設したブラ
インバイパス回路の三方制御弁を調整することにより適
宜に制御できる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、前記した第1,第2,第3
の発明に対応する各実施例の構成,動作を図面に基づい
て説明する。なお、各実施例で図8に対応する同一機器
には同じ符号が付してある。 〔実施例1〕図1は第1の発明に対応する実施例を示す
ものであり、チラー2と冷水循環ポンプ4とを組合わせ
て冷水回路3を通じて冷熱需要側の冷熱負荷1に冷水を
供給する既設の熱源ユニットに対し、前記チラー2(空
冷,水冷式冷凍機,あるいは吸収式冷凍機)を第1のチ
ラーとして、新たに第1のチラー2を冷熱源とする第2
のブラインチラー8,ブライン循環ポンプ9,および氷
蓄熱槽10などの機器を追加装備するとともに、第2チ
ラー8と氷蓄熱槽10との間には二次冷媒であるブライ
ン循環回路11を、さらに氷蓄熱槽10と第1のチラー
2を経由する一次側の冷水回路3との間には、氷蓄熱槽
10を経由する放熱回路12を配管して本発明の蓄熱式
熱源ユニットを構成している。また、前記に構成に加え
て、一次側の冷水回路3には第2のチラー8,および氷
蓄熱槽10をバイパスする三方制御弁13付きの冷水バ
イパス回路14が設けてある。なお、15,16は三方
切換弁、17は三方切換弁16の分岐ポートに接続した
バイパス回路、18は熱負荷1との間に接続した止め
弁、19,20は温度測定素子である。
【0016】次に前記構成になる熱源ユニットの蓄熱運
転,放熱運転,後追い運転の動作を各運転モード別に説
明する。 1)蓄熱運転モード:蓄熱運転は冷熱負荷(建屋内の冷
房)が休止している深夜の時間帯に電気料金の割安な夜
間電力を利用して行う。すなわち、図2(a)におい
て、蓄熱運転時には止め弁18を閉とし、三方制御弁1
3,三方切換弁15,16をそれぞれ図示の矢印で示す
冷水循環経路を形成するように切換えセットする。そし
て、この状態で第1のチラー2,冷水循環ポンプ4,第
2のチラー8,ブライン循環ポンプ9を運転すると、図
示の実線矢印で表すように、第1のチラー2により2〜
10℃に冷却された冷水が第2のチラー8に供給され、
第2のチラー8は前記の冷水を冷熱源として二次冷媒で
あるブラインを−1〜−10℃程度に冷却する。また、
第2のチラー8と氷蓄熱槽10との間ではブライン循環
回路11,ブライン循環ポンプ9を通じてマイナス温度
に冷却された低温のブラインが点線矢印で表すように循
環するとともに、この過程で氷蓄熱槽10に組み込まれ
た製氷用熱交換器10aの周囲に氷が製氷され、この氷
が蓄熱槽内に蓄氷される。
【0017】2)放熱運転モード:放熱運転は冷熱需要
側で冷熱負荷1を使用する昼間の時間帯に行い、夜間に
氷蓄熱槽10で蓄熱しておいた冷熱を放熱して冷熱負荷
1に供給する冷水を冷却する。すなわち、図2(b)に
おいて、放熱運転時には止め弁18を開とし、三方切換
弁15,16は冷水が図示の実線矢印で示す冷水循環経
路を形成するように切換える。そして、この状態で、第
1および第2のチラー2,8、およびブライン循環ポン
プ9を運転停止し、冷水循環ポンプ4のみを運転する。
これにより、氷蓄熱槽10と冷熱負荷1との間で冷水が
冷水回路3,および放熱回路12を通じて循環送水さ
れ、この送水過程で氷蓄熱槽10の槽内に蓄氷されてい
る氷が徐々に溶け、その融解潜熱により循環冷却水を0
〜7℃に冷却して冷熱負荷1に供給する。なお、この放
熱運転時には、温度測定素子19の水温検出値を基に三
方制御弁13の弁開度を調整し、循環冷水の一部を氷蓄
熱槽10をバイパスして冷水バイパス回路14に分流さ
せることにより、冷熱負荷1に供給する冷水を所定の設
定水温に合わせて制御することができる。
【0018】3)後追い運転モード:前記の放熱運転時
において、氷蓄熱槽10の残り蓄熱量だけでは冷熱需要
側が要求する冷熱供給を賄えきれない場合には、蓄熱槽
10の放熱運転と並行して第1のチラー2を後追い運転
し、氷蓄熱槽10と第1のチラー2とから冷熱負荷1に
冷熱を供給する。また、この後追い運転時には、第1の
チラー2の下流側に配した温度測定素子20の検出水温
が設定値となるように第1のチラー2を運転制御するも
のとし、またこの水温設定値を先記した温度測定素子1
9に対する水温設定値と組合わせて変更することによ
り、第1のチラー2による冷熱供給量と氷蓄熱槽10の
冷熱放熱量の割合を冷熱負荷の変動に合わせて適正に調
整制御することができる。
【0019】〔実施例2〕図3は第2の発明に対応する
実施例の構成図であり、先記した実施例1と異なるとこ
ろは、第2のチラー8を経由する二次側のブライン循環
回路11には後記した潜熱蓄熱槽21を備え、かつ該蓄
熱槽21の放熱回路12がブライン循環回路11から三
方切換弁22を介して分岐しており、さらにこの放熱回
路12と第1チラー2を経由する冷水回路3との間にブ
ライン/水熱交換器23が介装されている点にある。こ
こで、潜熱蓄熱槽21は、図7(a),(b)で示すよう
にタンク内の両端にブライン給排用のディストリビュー
タ21a,21bを配し、その間の空間に球状潜熱蓄熱
体24を多数充填したものである。また、球状潜熱体2
4は、直径20〜200mm程度のプラスチック製のボー
ル状カプセル24aに水,あるいは水にKClなどの熱媒
体を加えた共融混合物の潜熱蓄熱剤24bを封入し、か
つカプセル24aの周面にはディンプル(凹み)を形成
したものが採用される。
【0020】次に前記構成になる熱源ユニットの蓄熱運
転,放熱運転,後追い運転の動作を各運転モード別に説
明する。 1)蓄熱運転モード:蓄熱運転は実施例1と同様に冷熱
負荷(建屋内の冷房)が休止している深夜の時間帯に電
気料金の割安な夜間電力を利用して行う。すなわち、図
4(a)において、蓄熱運転時には止め弁18を閉と
し、三方制御弁13,三方切換弁15,16をそれぞれ
図示の矢印で示す冷水循環経路を形成するように切換え
セットする。そして、この状態で第1のチラー2,冷水
循環ポンプ4,第2のチラー8,ブライン循環ポンプ9
を運転すると、図示の実線矢印で表すように、第1のチ
ラー2により2〜10℃に冷却された冷水が第2のチラ
ー8に供給され、第2のチラー8は前記の冷水を冷熱源
として二次冷媒であるブラインを−1〜−10℃程度に
冷却する。また、第2のチラー8と潜熱蓄熱槽21との
間ではブライン循環回路11,ブライン循環ポンプ9を
通じてマイナス温度に冷却された低温のブラインが点線
矢印で表すように循環するとともに、この過程で第2の
チラー8で生成した冷熱が氷蓄熱槽21のタンク内に充
填されている蓄熱体24(図7参照)に凝固潜熱のかた
ちで蓄熱される。
【0021】2)放熱運転モード:放熱運転は冷熱需要
側で冷熱負荷1を使用する昼間の時間帯に行い、夜間時
に潜熱蓄熱槽10で蓄熱しておいた冷熱を放熱して冷熱
負荷1に供給する冷水を冷却する。すなわち、図4
(b)において、放熱運転時には止め弁18を開とし、
三方切換弁15,16は冷水が図示の実線矢印で示す冷
水循環経路を形成するように切換える。そして、この状
態で、第1のチラー2,および第2のチラー8を運転停
止し、三方切換弁22を放熱回路12側に切換えて冷水
循環ポンプ4,ブライン循環ポンプ9を運転する。これ
により、潜熱蓄熱槽21とブライン/水熱交換器23と
の間でブラインがブライン循環回路11,放熱回路12
を通じて循環し、この過程で潜熱蓄熱槽21の槽内に充
填した蓄熱体24に蓄熱しておいた冷熱がブラインを伝
熱媒体として熱交換器23を介して冷水回路3に流れる
水に放熱される。なお、この場合に蓄熱体24のカプセ
ル内で凝固している潜熱蓄熱剤24bが蓄熱槽内を流れ
るブラインから熱を奪って徐々に融解し、その融解潜熱
でブラインをマイナス温度の低温に冷却する。これによ
り、冷水回路3を通じて冷熱負荷1に供給される冷水が
0〜7℃に冷却される。
【0022】また、この放熱運転時には、温度測定素子
19の水温検出値を基に三方制御弁13の弁開度を調整
し、循環冷水の一部を熱交換器23をバイパスして冷水
バイパス回路14に分流させることにより、冷熱負荷1
に供給する冷水を所定の設定水温に合わせて制御するこ
とができる。 3)後追い運転モード:前記の放熱運転時においては、
実施例1で述べたと同様に潜熱蓄熱槽21の放熱運転と
並行して第1のチラー2を後追い運転し、潜熱蓄熱槽2
1と第1のチラー2とから冷熱負荷1に冷熱を供給する
ことができる。また、この後追い運転時には、温度測定
素子20の検出水温が設定値となるように第1のチラー
2を運転制御するものとし、またこの水温設定値を温度
測定素子19に対する水温設定値と組合わせて変更する
ことにより、第1のチラー2による冷熱供給量と潜熱蓄
熱槽21の冷熱放熱量の割合を冷熱負荷の変動に合わせ
て調整できる。
【0023】〔実施例3〕図5は第3の発明に対応する
実施例を示すものである。この実施例は、夜間電力を使
って当該熱源ユニットで蓄熱した冷熱を、冷房システム
などの冷熱需要側とは別系統の低温冷熱需要側(例えば
食品冷凍などを行う)に供給するようにしたものであ
り、その構成は図示のように第1のチラー2,冷水循環
ポンプ4を組合わせて冷熱負荷1(冷熱需要側)に冷水
を供給する既設の熱源ユニットをベースに、第2のチラ
ー8,ブライン循環ポンプ9,実施例2で述べたと同様
な潜熱蓄熱槽21などの機器を追加装備し、かつ第2の
チラー8と潜熱蓄熱槽21との間に配管したブライン循
環回路11より三方切換弁24を介して分岐,引出した
放熱回路12が前記の冷熱負荷1とは別系統の低温冷熱
負荷25(低温冷熱需要側)に接続されている。なお、
26は放熱回路12に接続した止め弁である。さらに、
ブライン循環回路11には潜熱蓄熱槽21をバイパスす
るように三方制御弁13を介してブラインバイパス回路
27を備え、これらで蓄熱式熱源ユニットを構成してい
る。
【0024】次に前記構成になる熱源ユニットの蓄熱運
転,放熱運転の動作を各運転モード別に説明する。 1)蓄熱運転モード:蓄熱運転は先記した実施例1,2
と同様に冷熱負荷(建屋内の冷房)が休止している深夜
の時間帯に電気料金の割安な夜間電力を利用して行う。
すなわち、図6(a)において、蓄熱運転時には止め弁
18を閉とし、三方制御弁13,24,および三方切換
弁16をそれぞれ図示の実線矢印で示す冷水循環経路,
および点線矢印のブライン循環経路を形成するように切
換えセットする。そして、この状態で第1のチラー2,
冷水循環ポンプ4,第2のチラー8,ブライン循環ポン
プ9を運転すると、図示の実線矢印で表すように、第1
のチラー2により2〜10℃に冷却された冷水が第2の
チラー8に供給され、第2のチラー8では前記の冷水を
冷熱源として二次冷媒であるブラインを−5〜−35℃
程度に冷却するとともに、第2のチラー8と潜熱蓄熱槽
21との間ではブライン循環回路11,ブライン循環ポ
ンプ9を通じて−5〜−35℃に冷却された低温のブラ
インが点線矢印で表すように循環するとともに、この過
程で第2のチラー8で生成した冷熱が氷蓄熱槽21のタ
ンク内に充填されている蓄熱体24(図7参照)に凝固
潜熱のかたちで蓄熱される。
【0025】2)放熱運転モード:図6(b)におい
て、放熱運転時には放熱回路12の止め弁26を開と
し、三方切換弁24はブラインがが低温冷熱負荷25へ
通流されるような位置に切換える。そして、この状態
で、第1のチラー2,第2のチラー8,冷水循環ポンプ
4を運転停止してブライン循環ポンプ9を運転すと、潜
熱蓄熱槽21と低温冷熱負荷25との間でブラインがブ
ライン循環回路11から三方切換弁24,放熱回路12
を通じて循環送流し、この送流過程で潜熱蓄熱槽21の
槽内に充填した蓄熱体24に蓄熱したおいた冷熱がブラ
インを伝熱媒体として低温冷熱負荷25に供給される。
なお、この場合に蓄熱体24のカプセル内で凝固してい
る潜熱蓄熱剤24bが蓄熱槽内を流れるブラインから熱
を奪って徐々に融解し、その融解潜熱でブラインをマイ
ナス温度の低温に冷却することは実施例2で述べたと同
様である。また、この放熱運転時には、温度測定素子2
0のブライン温検出値を基に三方制御弁13の弁開度を
調整し、循環ブラインの一部を潜熱蓄熱槽21をバイパ
スしてブラインバイパス回路27に分流させることによ
り、低温冷熱負荷25に供給するブラインの液温を低温
冷熱需要側の要求温度に合わせて調整制御することがで
きる。
【0026】一方、この放熱運転と並行して第1のチラ
ー2,冷水循環ポンプ4を運転することにより、潜熱蓄
熱槽21から低温冷熱負荷25への冷熱供給に関係な
く、冷水回路3を通じて冷熱負荷1(冷熱需要側)への
冷水供給が行える。なお、この冷水供給運転では、第2
のチラー8を運転停止のまま、冷水回路3の止め弁18
を開き、さらに三方切換弁は冷水が冷熱負荷1に流れる
位置に切換える。そして、この冷水供給運転の状態では
温度測定素子19で検出した水温が設定水温となるよう
に第1のチラー2を制御する。
【0027】これにより、深夜に行う蓄熱運転時を除
き、昼間の時間帯には冷房システムのなどの冷熱需要側
への冷水供給と並行して、系内の潜熱蓄熱槽21で蓄熱
しておいた冷熱を別系統の低温冷熱需要側に供給するこ
とができて熱源ユニットの汎用性が高まる。なお、前記
した本発明の各実施例では、既設の熱源ユニットをベー
スに第2のチラー,蓄熱槽などの機器を追加設備して蓄
熱式熱源ユニットを構成しているが、第1のチラー,冷
水循環ポンプなどの熱源機器は必ずしも既設の設備に限
られるものでないことは勿論である。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、チラー,冷水循環ポンプの組合わせからなる既設の
熱源ユニット設備をそのまま生かし、これに第2のチラ
ー,蓄熱槽などの機器を追加して蓄熱式熱源ユニットを
構築したことにより、安価な設備費を追加投入するだけ
で、割安な夜間電力を使用して蓄熱効率の高い潜熱蓄熱
を行いつつ、冷熱需要側である冷房システムの空調面積
の増加,ないしは別系統の低温冷熱需要側への冷熱供給
にも十分に対応できるなど、設備費,運転コストの面で
も有利な実用的価値が高い冷熱用の蓄熱式熱源ユニット
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に対応する蓄熱式熱源ユニッ
トの構成図
【図2】図1の運転動作説明図であり、(a)は蓄熱運
転時,(b)は放熱運転時の状態を表す図
【図3】本発明の実施例2に対応する蓄熱式熱源ユニッ
トの構成図
【図4】図3の運転動作説明図であり、(a)は蓄熱運
転時,(b)は放熱運転時の状態を表す図
【図5】本発明の実施例3に対応する蓄熱式熱源ユニッ
トの構成図
【図6】図5の運転動作説明図であり、(a)は蓄熱運
転時,(b)は放熱運転時の状態を表す図
【図7】図3,図5における潜熱蓄熱槽の構成図であ
り、(a)は蓄熱槽の全体図、(b)は蓄熱槽内に充填
した球状蓄熱体の構造図
【図8】冷熱需要側に冷水を供給する既設の冷熱熱源ユ
ニットの構成図
【符号の説明】
1 冷熱負荷(冷熱需要側) 2 第1のチラー 3 冷水回路 4 冷水循環ポンプ 8 第2のチラー 9 ブライン循環ポンプ 10 氷蓄熱槽 11 ブライン循環回路 12 放熱回路 13 三方制御弁 14 冷水バイパス回路 21 潜熱蓄熱槽 23 ブライン/水熱交換器 25 低温冷熱負荷(低温冷熱需要側) 27 ブラインバイパス回路

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チラーと冷水循環ポンプの組合わせからな
    るユニットを基本として冷熱需要側に冷水を供給する熱
    源ユニットに対し、前記チラーを第1のチラーとして、
    該チラーで冷却した冷水を冷熱源にブラインなどの二次
    冷媒をマイナス温度に冷却する第2のチラー,および二
    次冷媒循環ポンプと、第2チラーの二次冷媒回路に接続
    して該チラーの生成冷熱を蓄熱する潜熱蓄熱槽と、該潜
    熱蓄熱槽を経由して第1のチラーを経由する冷水回路に
    接続した放熱回路とを追加装備してなり、蓄熱運転時に
    は第1,第2のチラーを運転して生成した冷熱を潜熱蓄
    熱槽に蓄熱し、放熱運転時には第1,第2のチラーを運
    転停止した状態で潜熱蓄熱槽を経由して冷熱需要側との
    間に冷却水を循環送水して潜熱蓄熱槽に貯えた冷熱を冷
    熱需要側に供給するするとともに、さらに必要に応じて
    第1のチラーを後追い運転するようにしたことを特徴と
    する冷熱用の蓄熱式熱源ユニット。
  2. 【請求項2】請求項1記載の熱源ユニットにおいて、第
    1のチラーを経由する冷水回路に、第2のチラー,およ
    び潜熱蓄熱槽をバイパスする三方制御弁付き冷水バイパ
    ス回路を設けたことを特徴とする冷熱用の蓄熱式熱源ユ
    ニット。
  3. 【請求項3】請求項1記載の熱源ユニットにおいて、潜
    熱蓄熱槽が、二次冷媒を冷熱源として槽内に氷を蓄氷さ
    せる製氷部を備えた氷蓄熱槽であることを特徴とする冷
    熱用の蓄熱式熱源ユニット。
  4. 【請求項4】チラーと冷水循環ポンプの組合わせからな
    るユニットを基本として冷熱需要側に冷水を供給する熱
    源ユニットに対し、前記チラーを第1のチラーとして、
    該チラーで冷却した冷水を冷熱源に二次冷媒であるブラ
    インをマイナス温度に冷却する第2のチラー,およびブ
    ライン循環ポンプと、第2チラーの二次冷媒回路に接続
    して該チラーの生成冷熱を蓄熱する潜熱蓄熱槽と、該潜
    熱蓄熱槽を経由するブライン循環回路から分岐する放熱
    回路と、該放熱回路と第1のチラーを経由する冷水回路
    との間に介装したブライン/水熱交換器とを追加装備し
    てなり、蓄熱運転時には第1,第2のチラーを運転して
    生成した冷熱を潜熱蓄熱槽に蓄熱し、放熱運転時には第
    1,第2のチラーを運転停止した状態で潜熱蓄熱槽とブ
    ライン/水熱交換器との間にブラインを循環送流し、該
    熱交換器を介して潜熱蓄熱槽に貯えた冷熱を冷熱需要側
    に供給するとともに、さらに必要に応じて第1のチラー
    を後追い運転するようにしたことを特徴とする冷熱用の
    蓄熱式熱源ユニット。
  5. 【請求項5】請求項4記載の熱源ユニットにおいて、第
    1のチラーを経由する冷水回路に、第2のチラー,およ
    びブライン/水熱交換器をバイパスする三方制御弁付き
    冷水バイパス回路を設けたことを特徴とする冷熱用の蓄
    熱式熱源ユニット。
  6. 【請求項6】チラーと冷水循環ポンプの組合わせからな
    るユニットを基本として冷熱需要側に冷水を供給する熱
    源ユニットに対し、前記チラーを第1のチラーとして、
    該チラーで冷却した冷水を冷熱源に二次冷媒であるブラ
    インをマイナス温度に冷却する第2のチラー,およびブ
    ライン循環ポンプと、第2チラーの二次冷媒回路に接続
    して該チラーの生成冷熱を蓄熱する潜熱蓄熱槽と、該潜
    熱蓄熱槽を経由するブライン循環回路から分岐してブラ
    インを前記の冷熱需要先とは別な低温冷熱需要側に供給
    する放熱回路とを追加装備してなり、蓄熱運転時には第
    1,第2のチラーを運転して生成した冷熱を潜熱蓄熱槽
    に蓄熱し、放熱運転時には第2のチラーを運転停止した
    状態で潜熱蓄熱槽を経由して低温冷熱需要側との間にブ
    ラインを循環送流し、潜熱蓄熱槽に貯えた冷熱を低温冷
    熱需要側に供給するようにしたことを特徴とする冷熱用
    の蓄熱式熱源ユニット。
  7. 【請求項7】請求項6記載の熱源ユニットにおいて、放
    熱運転時に第1のチラーを運転し、該チラーで冷却した
    冷水を冷熱需要側との間で循環送水することを特徴とす
    る冷熱用の蓄熱式熱源ユニット。
  8. 【請求項8】請求項6記載の熱源ユニットにおいて、潜
    熱蓄熱槽を経由するブライン循環回路に、蓄熱槽をバイ
    パスする三方制御弁付きブラインバイパス回路を設けた
    ことを特徴とする冷熱用の蓄熱式熱源ユニット。
  9. 【請求項9】請求項4または6記載の熱源ユニットにお
    いて、潜熱蓄熱槽の槽内にはボール状カプセルに潜熱蓄
    熱剤を封入してなる小球状の蓄熱体を多数充填し、ここ
    にブラインを通流して冷熱の蓄熱,放熱を行うことを特
    徴とする冷熱用の蓄熱式熱源ユニット。
JP7325062A 1995-11-20 1995-11-20 冷熱用の蓄熱式熱源ユニット Pending JPH09145106A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102147136A (zh) * 2011-04-20 2011-08-10 上海交通大学 相变蓄冷型独立除湿的地板供冷***

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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