JP7639866B2 - Hot water production system - Google Patents
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Description
本発明は、温水製造システムに関する。 The present invention relates to a hot water production system.
食料品・飲料の製造工場や自動車・金属製品・機械器具の製造工場などでは、生産プロセスで多量の温水および温熱を消費している。近年、多くの工場では、温室効果ガスであるCO2の排出量削減を目的として、化石燃料から脱却する「脱炭素」への取り組みが進められている。そこで、特許文献1に示されるように、温水製造システムの水加熱装置として、電気式ヒートポンプを採用することが増えている。
Manufacturing factories that produce food and beverages, as well as automobile, metal product, and machinery and equipment, consume large amounts of hot water and heat in the production process. In recent years, many factories have been working toward "decarbonization," moving away from fossil fuels, with the aim of reducing emissions of CO2, a greenhouse gas. As a result, as shown in
電気式ヒートポンプは、CO2の排出量削減に極めて効果的な熱源装置であるが、燃焼式ボイラに比べて熱出力当たりの設備コストが10倍前後に達するという短所がある。また、電気式ヒートポンプは、燃焼式ボイラに比べて出熱時の瞬発力が低く、冷態起動後から欲しい温度の温水が得られるまでの待ち時間が長いという短所がある。ヒートポンプの導入を促進するためには、これらの短所を補うことのできるシステム構築が求められる。
また近年、電力の需給バランスを調整するための仕組みとして、バーチャルパワープラント(VPP:Virtual Power Plant)システムが注目されている。VPPシステムでは、電力市場の要求に応じて、需要家側にて需要調整(デマンドレスポンス:DR)を計画的に行うことが望まれている。デマンドレスポンスには、電力消費を抑制する「下げDR」と、電力消費を促進する「上げDR」がある。ヒートポンプの導入を促進しつつ需要家がVPPシステムに参加するためには、これらDRへの対応を可能としたシステム構築も求められる。
Electric heat pumps are heat source devices that are extremely effective in reducing CO2 emissions, but they have the disadvantage that the equipment cost per heat output is about 10 times higher than that of combustion boilers. In addition, electric heat pumps have the disadvantage that they have a lower instantaneous power when outputting heat than combustion boilers, and that it takes a long time to obtain hot water at the desired temperature after starting up in cold mode. In order to promote the introduction of heat pumps, it is necessary to build a system that can compensate for these disadvantages.
In recent years, the Virtual Power Plant (VPP) system has been attracting attention as a mechanism for adjusting the balance between power supply and demand. In the VPP system, it is desired that the consumer side performs demand adjustment (demand response: DR) in a planned manner according to the demands of the power market. Demand response includes "downward DR" that suppresses power consumption, and "upward DR" that promotes power consumption. In order to promote the introduction of heat pumps and have consumers participate in the VPP system, it is also necessary to build a system that can respond to these DRs.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、電気式ヒートポンプの短所を補いつつ、電力需要調整の実施の有無に応じて最適な水加熱を行うことができる温水製造システムを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a hot water production system that can optimally heat water depending on whether or not power demand adjustment is implemented while compensating for the shortcomings of electric heat pumps.
(1)本発明は、事業所内の負荷設備で利用する用水を温水化する温水製造システムであって、電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第1加熱装置と、燃焼式ボイラにより用水を加熱する第2加熱装置と、電力需要調整の実施の有無に応じて、少なくとも第1加熱モードおよび第3加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、前記負荷設備は、温水化された用水を直接使用することにより温水需要が発生するものであり、前記加熱モード選択手段は、電力需要調整を実施しない場合に、前記第1加熱モードを選択し、前記第1加熱モードの選択時よりも電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、前記第3加熱モードを選択し、前記制御手段は、前記負荷設備に対して付設された温水タンクの水位、または、補給水の流量によって前記負荷設備の温水需要を検知しつつ、検知された温水需要に応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置を運転させ、前記第1加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温水需要の変化に対して温水供給を追従させ、前記第3加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機およびピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転を実行すると共に、当該第3加熱モードにおける前記第1加熱装置の熱出力が、前記第1加熱モードにおける前記第1加熱装置の熱出力よりも大きくなるように、前記電気式ヒートポンプを制御することにより、前記負荷設備の温水需要の変化に対して温水供給を追従させる、温水製造システムに関する。 (1) The present invention is a hot water production system for warming water used in load equipment in a business establishment, comprising a first heating device for heating the water by an electric heat pump, a second heating device for heating the water by a combustion boiler, a heating mode selection means for selecting one of a plurality of heating modes including at least a first heating mode and a third heating mode depending on whether or not power demand adjustment is implemented, and a control means for controlling the operation of the first heating device and the second heating device depending on the heating mode selected by the heating mode selection means, wherein the load equipment generates a demand for hot water by directly using the heated water, the heating mode selection means selects the first heating mode when power demand adjustment is not implemented, and selects the third heating mode when power demand adjustment is implemented to promote power consumption more than when the first heating mode is selected, and the control means controls a hot water tank attached to the load equipment. The hot water production system detects the hot water demand of the load equipment based on the water level or the flow rate of makeup water, and operates the first heating device and the second heating device according to the detected hot water demand. In the first heating mode, the first heating device is a base load device and the second heating device is a peak load device, and switching is performed between the independent operation of the first heating device and the coordinated operation of the first heating device and the second heating device, thereby allowing the hot water supply to follow changes in the hot water demand of the load equipment. In the third heating mode, the first heating device is a base load device and a peak load device, and the first heating device is independently operated, and the electric heat pump is controlled so that the heat output of the first heating device in the third heating mode is greater than the heat output of the first heating device in the first heating mode, thereby allowing the hot water supply to follow changes in the hot water demand of the load equipment.
(2)また、本発明は、事業所内の負荷設備で利用する用水を温水化する温水製造システムであって、電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第1加熱装置と、燃焼式ボイラにより用水を加熱する第2加熱装置と、電力需要調整の実施の有無に応じて、少なくとも第1加熱モードおよび第3加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、前記負荷設備は、温水化された用水を直接使用することにより温水需要が発生するものであり、前記加熱モード選択手段は、電力需要調整を実施しない場合に、前記第1加熱モードを選択し、前記第1加熱モードの選択時よりも電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、前記第3加熱モードを選択し、前記制御手段は、前記負荷設備に対して付設された温水タンクの水位、または、補給水の流量によって前記負荷設備の温水需要を検知しつつ、検知された温水需要に応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置を運転させ、前記第1加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温水需要の変化に対して温水供給を追従させ、前記第3加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行すると共に、当該第3加熱モードの協調運転では、前記第1加熱装置と前記第2加熱装置の熱出力合計に対する前記第1加熱装置の出力割合が、前記第1加熱モードの協調運転における前記第1加熱装置の出力割合よりも大きくなるように、前記電気式ヒートポンプおよび前記燃焼式ボイラを制御することにより、前記負荷設備の温水需要の変化に対して温水供給を追従させる、温水製造システムに関する。 (2) The present invention also relates to a hot water production system for warming water used in load equipment in a business establishment, comprising: a first heating device for heating the water by an electric heat pump; a second heating device for heating the water by a combustion boiler; a heating mode selection means for selecting one of a plurality of heating modes including at least a first heating mode and a third heating mode depending on whether or not power demand adjustment is being implemented; and a control means for controlling the operation of the first heating device and the second heating device depending on the heating mode selected by the heating mode selection means, wherein the load equipment generates a demand for hot water by directly using the heated water, the heating mode selection means selects the first heating mode when power demand adjustment is not being implemented, and selects the third heating mode when power demand adjustment is being implemented to promote power consumption more than when the first heating mode is selected, and the control means detects the hot water demand of the load equipment based on the water level of a hot water tank attached to the load equipment or the flow rate of make-up water, and controls the operation of the detected hot water. The hot water production system operates the first heating device and the second heating device according to demand, and in the first heating mode, the first heating device is a base load device and the second heating device is a peak load device, and switches between the independent operation of the first heating device and the cooperative operation of the first heating device and the second heating device, thereby allowing the hot water supply to follow changes in the hot water demand of the load equipment; and in the third heating mode, the first heating device is a base load device and the second heating device is a peak load device, and switches between the independent operation of the first heating device and the cooperative operation of the first heating device and the second heating device, and in the cooperative operation of the third heating mode, the electric heat pump and the combustion boiler are controlled so that the output ratio of the first heating device to the total heat output of the first heating device and the second heating device is greater than the output ratio of the first heating device in the cooperative operation of the first heating mode, thereby allowing the hot water supply to follow changes in the hot water demand of the load equipment.
(3)また、本発明は、事業所内の負荷設備で利用する用水を温水化する温水製造システムであって、電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第1加熱装置と、燃焼式ボイラにより用水を加熱する第2加熱装置と、電力需要調整の実施の有無に応じて、少なくとも第1加熱モードおよび第3加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、前記負荷設備は、温水化された用水を間接使用することにより温熱需要が発生するものであり、前記加熱モード選択手段は、電力需要調整を実施しない場合に、前記第1加熱モードを選択し、前記第1加熱モードの選択時よりも電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、前記第3加熱モードを選択し、前記制御手段は、前記負荷設備に対して形成された温水ループ系における温水の戻り温度、または、前記温水ループ系における温水の往き温度と戻り温度の差によって前記負荷設備の温熱需要を検知しつつ、検知された温熱需要に応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置を運転させ、前記第1加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温熱需要の変化に対して温熱供給を追従させ、前記第3加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機およびピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転を実行すると共に、当該第3加熱モードにおける前記第1加熱装置の熱出力が、前記第1加熱モードにおける前記第1加熱装置の熱出力よりも大きくなるように、前記電気式ヒートポンプを制御することにより、前記負荷設備の温熱需要の変化に対して温熱供給を追従させる、温水製造システムに関する。 (3) The present invention also relates to a hot water production system for warming water used in load equipment within a business establishment, comprising: a first heating device for heating the water by an electric heat pump; a second heating device for heating the water by a combustion boiler; a heating mode selection means for selecting one of a plurality of heating modes including at least a first heating mode and a third heating mode depending on whether or not power demand adjustment is being implemented; and a control means for controlling the operation of the first heating device and the second heating device depending on the heating mode selected by the heating mode selection means, wherein the load equipment generates a demand for hot water by indirectly using the warmed water, the heating mode selection means selects the first heating mode when power demand adjustment is not being implemented, and selects the third heating mode when power demand adjustment is being implemented to promote power consumption more than when the first heating mode is selected, and the control means controls the return temperature of the hot water in a hot water loop system formed for the load equipment, Alternatively, the hot water production system detects the hot water demand of the load equipment based on the difference between the supply temperature and the return temperature of the hot water in the hot water loop system, and operates the first heating device and the second heating device according to the detected hot water demand. In the first heating mode, the first heating device is operated as a base load device and the second heating device is operated as a peak load device, and switching is performed between the independent operation of the first heating device and the cooperative operation of the first heating device and the second heating device is performed, thereby allowing the hot water supply to follow the change in the hot water demand of the load equipment. In the third heating mode, the first heating device is operated as a base load device and a peak load device, and the electric heat pump is controlled so that the heat output of the first heating device in the third heating mode is greater than the heat output of the first heating device in the first heating mode, thereby allowing the hot water supply to follow the change in the hot water demand of the load equipment.
(4)また、本発明は、事業所内の負荷設備で利用する用水を温水化する温水製造システムであって、電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第1加熱装置と、燃焼式ボイラにより用水を加熱する第2加熱装置と、電力需要調整の実施の有無に応じて、少なくとも第1加熱モードおよび第3加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、前記負荷設備は、温水化された用水を間接使用することにより温熱需要が発生するものであり、前記加熱モード選択手段は、電力需要調整を実施しない場合に、前記第1加熱モードを選択し、前記第1加熱モードの選択時よりも電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、前記第3加熱モードを選択し、前記制御手段は、前記負荷設備に対して形成された温水ループ系における温水の戻り温度、または、前記温水ループ系における温水の往き温度と戻り温度の差によって前記負荷設備の温熱需要を検知しつつ、検知された温熱需要に応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置を運転させ、前記第1加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温熱需要の変化に対して温熱供給を追従させ、前記第3加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行すると共に、当該第3加熱モードの協調運転では、前記第1加熱装置と前記第2加熱装置の熱出力合計に対する前記第1加熱装置の出力割合が、前記第1加熱モードの協調運転における前記第1加熱装置の出力割合よりも大きくなるように、前記電気式ヒートポンプおよび前記燃焼式ボイラを制御することにより、前記負荷設備の温熱需要の変化に対して温熱供給を追従させる、温水製造システムに関する。 (4) The present invention also relates to a hot water production system for heating water used in load equipment in a business establishment, comprising a first heating device for heating the water by an electric heat pump, a second heating device for heating the water by a combustion boiler, a heating mode selection means for selecting one of a plurality of heating modes including at least a first heating mode and a third heating mode depending on whether or not power demand adjustment is being implemented, and a control means for controlling the operation of the first heating device and the second heating device depending on the heating mode selected by the heating mode selection means, wherein the load equipment generates a demand for hot water by indirectly using the heated water, the heating mode selection means selects the first heating mode when power demand adjustment is not being implemented, and selects the third heating mode when power demand adjustment is being implemented to promote power consumption more than when the first heating mode is selected, and the control means determines the hot water demand of the load equipment by the return temperature of the hot water in a hot water loop system formed for the load equipment, or the difference between the supply temperature and the return temperature of the hot water in the hot water loop system. The hot water production system detects the demand for hot water, and operates the first heating device and the second heating device in response to the detected demand for hot water. In the first heating mode, the first heating device is a base load device and the second heating device is a peak load device, and switching is performed between the independent operation of the first heating device and the cooperative operation of the first heating device and the second heating device, thereby allowing the supply of hot water to follow changes in the demand for hot water of the load equipment. In the third heating mode, the first heating device is a base load device and the second heating device is a peak load device, and switching is performed between the independent operation of the first heating device and the cooperative operation of the first heating device and the second heating device, and in the cooperative operation of the third heating mode, the electric heat pump and the combustion boiler are controlled so that the output ratio of the first heating device to the total heat output of the first heating device and the second heating device is greater than the output ratio of the first heating device in the cooperative operation of the first heating mode, thereby allowing the supply of hot water to follow changes in the demand for hot water of the load equipment.
(5)また、上記(1)~(4)のいずれかの温水製造システムにおいて、前記制御手段は、前記第1加熱装置の運転中の出湯温度によって前記第1加熱装置の熱出力を検知し、前記第1加熱モードでは、前記第1加熱装置の熱出力に応じて、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行するようにしてもよい。 (5) In addition, in any of the hot water production systems (1) to (4) above, the control means may detect the heat output of the first heating device based on the outlet hot water temperature during operation of the first heating device, and in the first heating mode, switch between independent operation of the first heating device and coordinated operation of the first heating device and the second heating device depending on the heat output of the first heating device.
(6)また、上記(1)~(4)のいずれかの温水製造システムにおいて、前記第2加熱装置を構成する前記燃焼式ボイラとして蒸気ボイラが用いられ、蒸気と用水を直接熱交換または間接熱交換することにより用水を温水化するようにしてもよい。 (6) In addition, in any of the hot water production systems (1) to (4) above, a steam boiler may be used as the combustion boiler constituting the second heating device, and the water may be heated by direct or indirect heat exchange between the steam and the water.
(7)また、上記(1)~(4)のいずれかの温水製造システムにおいて、前記燃焼式ボイラは、水素、アンモニア、バイオメタン、バイオエタノールから選ばれる燃料を使用するようにしてもよい。 (7) In addition, in any of the hot water production systems (1) to (4) above, the combustion boiler may use a fuel selected from hydrogen, ammonia, biomethane, and bioethanol.
本発明によれば、電気式ヒートポンプの短所を補いつつ、電力需要調整の実施の有無に応じて最適な水加熱を行うことができる温水製造システムを提供することができる。 The present invention provides a hot water production system that can compensate for the shortcomings of electric heat pumps and perform optimal water heating depending on whether or not power demand adjustment is implemented.
(第1実施形態)
以下、本発明の温水製造システム1の第1実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of a hot
図1は、第1実施形態に係る温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。温水製造システム1は、電気式ヒートポンプ11により用水W1を加熱する第1加熱装置10と、燃焼式ボイラ21により用水W1を加熱する第2加熱装置20と、制御部100と、を備える。本実施形態の温水製造システム1は更に、温水タンク30と、配水ラインL10と、返水ラインL20と、を有する。温水製造システム1は、事業所内の負荷設備200で利用する用水W1を温水化する。
Figure 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
ここで、事業所は、物の生産またはサービスの提供が事業として行われている個々の場所をいい、工場、商業施設、医療機関、福祉施設、宿泊施設、研究施設などである。用水W1は、物の生産またはサービスの提供に伴って使用する水をいう。負荷設備200は、事業所が工場である場合、例えば食料品・飲料の製造工場、自動車・金属製品・機械器具の製造工場などの生産設備(物の生産に直接関わっている設備)をいう。温水化された用水W1は、洗浄水等に直接使用するほか、熱媒水として間接使用する。工場の生産設備以外の負荷設備200としては、蒸気ボイラ装置(生産設備の稼働に関わっている熱源設備)が例示され、温水化された用水W1の一部をボイラ給水に利用する。
本実施形態における負荷設備200は、温水化された用水W1を熱媒水として間接使用(すなわち温熱出力)する。
Here, the business establishment refers to an individual location where the production of goods or the provision of services is carried out as a business, such as a factory, a commercial facility, a medical institution, a welfare facility, an accommodation facility, or a research facility. The service water W1 refers to water used in the production of goods or the provision of services. In the case where the business establishment is a factory, the
The
<温水タンク>
温水タンク30は、温水である用水W1を貯留水として貯留する。本実施形態の温水タンク30は、開放式のタンクである。温水タンク30は、水位センサ31を備える。水位センサ31により自然蒸発による温水タンク30内の減水が検知されると、補給水ラインL00を通じて温水タンク30内に補給水W0が供給される。温水タンク30には不図示の温度センサが設けられており、温水タンク30内の貯留水の温度が、温水タンク30の蓄熱温度TCとして検知される。
<Hot water tank>
The
<各種ライン>
本実施形態においては、温水タンク30から負荷設備200に温水の往き配管である配水ラインL10が敷設されていると共に、負荷設備200から温水タンク30に温水の戻り配管である返水ラインL20が敷設されている。これにより、温水ループ系の循環ラインが形成されている。
<Various lines>
In this embodiment, a water distribution line L10, which is a hot water supply pipe, is laid from the
配水ラインL10は、温水タンク30内の温水である用水W1を、負荷設備200に供給するためのラインである。配水ラインL10には、供給ポンプ50が設けられている。
The water distribution line L10 is a line for supplying the hot water W1 in the
返水ラインL20は、負荷設備200からの用水W1を、温水タンク30に戻すためのラインである。返水ラインL20は、分岐点Pから、第1加熱対象ラインL21および第2加熱対象ラインL22に分岐する。
The water return line L20 is a line for returning the water W1 from the
第1加熱対象ラインL21には、後述の第1加熱装置10の第1サブ熱交換器12が配置されている。第1加熱対象ラインL21を流通する用水W1は、第1サブ熱交換器12により加熱される。第1加熱対象ラインL21には、通水弁51が設けられている。
The first heating target line L21 is provided with a first
第2加熱対象ラインL22には、後述の第2加熱装置20の第2サブ熱交換器22が配置されている。第2加熱対象ラインL22を流通する用水W1は、第2サブ熱交換器22により加熱される。第2加熱対象ラインL22には、通水弁52が設けられている。
The second heating target line L22 is provided with a second
返水ラインL20の分岐点Pよりも上流側に、温度センサ40が設けられている。温度センサ40は、返水ラインの分岐点Pよりも上流側において返水ラインL20を流通する温水の戻り温度Trを検知する。
A
<第1加熱装置>
第1加熱装置10は、電気式ヒートポンプ11(略号:HP)と、第1サブ熱交換器12と、第1サブ循環ポンプ13と、第1サブ循環ラインLS1と、を有する。
<First Heating Device>
The
第1サブ循環ラインLS1は、第1サブ熱交換器12と、ヒートポンプ11の凝縮器とを接続する。第1サブ循環ラインLS1を循環する熱媒体R1は水でもよい。特に、給湯用途では、凝縮器のパンク時に冷媒を用水W1に混入させない観点から、熱媒体R1は水が好ましい。
The first sub-circulation line LS1 connects the first
ヒートポンプ11は、第1サブ循環ラインLS1を循環する熱媒体R1を加熱する。ヒートポンプ11は、空気熱源型、水熱源型(地下水、廃温水など)のいずれでもよい。また、冷温水同時取り出しが可能なヒートポンプチラーでもよい。
The
第1サブ熱交換器12は、第1加熱対象ラインL21を流通する用水W1と第1サブ循環ラインLS1を流通する熱媒体R1との間の熱交換を行い、用水W1を加熱する。第1サブ熱交換器12は、第1加熱対象ラインL21(各実施形態における負荷設備からの返水ライン、温水タンクとの循環ライン、給水設備からの給水ラインを含む)に配置される。第1加熱対象ラインL21の第1サブ熱交換器12の下流側には不図示の温度センサが設けられており、第1サブ熱交換器12を通過した後の第1加熱対象ラインL21を流通する温水の温度が、第1サブ熱交換器12の出口温度TAとして検知される。また、第1加熱対象ラインL21の第1サブ熱交換器12の上流側には不図示の温度センサが設けられており、第1サブ熱交換器12を通過する前の第1加熱対象ラインL21を流通する温水の温度が、第1サブ熱交換器12の入口温度TA0として検知される。この入口温度TA0と出口温度TAとの差分により、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が検出される。
The first
第1サブ循環ポンプ13は、第1サブ循環ラインLS1に設けられている。第1サブ循環ポンプ13は、第1サブ循環ラインLS1を流通する熱媒体R1を循環させる。
The
なお、第1加熱装置10の構成は、第1加熱対象ラインL21がヒートポンプ11の凝縮器に直接接続されている構成であってもよい。この場合、第1サブ熱交換器12および第1サブ循環ラインLS1を省略することができる。
The
<第2加熱装置>
第2加熱装置20は、燃焼式ボイラ21と、第2サブ熱交換器22と、第2サブ循環ポンプ23と、第2サブ循環ラインLS2と、を有する。
<Second Heating Device>
The
第2サブ循環ラインLS2は、第2サブ熱交換器22と、燃焼式ボイラ21の温水ボイラ本体とを接続する。第2サブ循環ラインLS2を循環する熱媒体R2は水であってもよい。
The second sub-circulation line LS2 connects the second
燃焼式ボイラ21は、第2サブ循環ラインLS2を循環する熱媒体R2を加熱する。燃焼式ボイラ21は、炭化水素、水素、アンモニアから選ばれる燃料を使用するボイラであってもよい。燃焼式ボイラ21は、温水ボイラ(略号:BH)、蒸気ボイラ(略号:BS)のいずれでもよい。本実施形態においては、燃焼式ボイラとして温水ボイラ21を用いている。温水ボイラ21は、真空式温水ヒータや無圧式温水ヒータを含む。
The
第2サブ熱交換器22は、第2加熱対象ラインL22を流通する用水W1と第2サブ循環ラインLS2を流通する熱媒体R2との間の熱交換を行い、用水W1を加熱する。第2サブ熱交換器22は、第2加熱対象ラインL22(各実施形態における負荷設備からの返水ライン、温水タンクとの循環ライン、給水設備からの給水ラインを含む)に配置される。第2加熱対象ラインL22の第2サブ熱交換器22の下流側には不図示の温度センサが設けられており、第2サブ熱交換器22を通過した後の第2加熱対象ラインL22を流通する温水の温度が、第2サブ熱交換器22の出口温度TBとして検知される。また、第2加熱対象ラインL22の第2サブ熱交換器22の上流側には不図示の温度センサが設けられており、第2サブ熱交換器22を通過する前の第2加熱対象ラインL22を流通する温水の温度が、第2サブ熱交換器22の入口温度TB0として検知される。この入口温度TB0と出口温度TBとの差分により、第2サブ熱交換器22の出入口温度差が検出される。
The second
第2サブ循環ポンプ23は、第2サブ循環ラインLS2に設けられている。第2サブ循環ポンプ23は、第2サブ循環ラインLS2を流通する熱媒体R2を循環させる。
The
なお、第2加熱装置20は、燃焼式ボイラ21で生成した蒸気と用水W1を熱交換することにより用水W1を加熱する装置であってもよい。例えば、第2加熱装置20の構成は、第2加熱対象ラインL22(各実施形態における負荷設備からの返水ライン、温水タンクとの循環ライン、給水設備からの給水ラインを含む)に第2サブ熱交換器22を配置し、第2サブ熱交換器22に蒸気ボイラから蒸気ヘッダを介して延設した蒸気ラインを接続する構成であってもよい。蒸気ラインには、給蒸弁(比例制御弁)を設ける。
The
このように、第2加熱装置20を構成する燃焼式ボイラ21は、温水ボイラだけでなく、蒸気ボイラを用いることができる。蒸気ボイラを熱源機とする場合、蒸気と用水を間接熱交換、または直接熱交換することにより用水を温水化する。例えば、小型貫流蒸気ボイラで発生させた絶対圧力0.3MPa~2MPaの蒸気を使用すると、飽和温度が150~215℃に達するため、80~90℃の温水を製造する場合でも加熱操作時間の短縮が可能である。その結果、CO2排出量の増加が抑制されることになる。
In this way, the
なお、温水製造システム1は、熱回収型の電気式ヒートポンプによりボイラ給水を加熱する第3加熱装置を更に備えていてもよい。廃温水等を熱源とする熱回収型の電気式ヒートポンプを組み込んだ第3加熱装置を設置し、蒸気ボイラのボイラ給水を加熱する。これにより、第3加熱モードで蒸気エネルギーを利用する際に、燃焼式ボイラのCO2排出量を大幅に削減することができる。
The hot
なお、第2加熱装置20は、後述の他の実施形態にも示されるように、温水タンク30の貯留水を加熱する装置であってもよい。この場合、第2加熱装置20の加熱手段として、(A)温水タンク30内部に設置した蒸気吹き込み管(直接加熱)、(B)温水タンク30内部に設置した蒸気ヒータ25(間接加熱)、(C)温水タンク30外部に設置した蒸気熱交換器(水循環による間接加熱)の何れかを用いてもよい。
The
以上のように、本実施形態の温水製造システム1は、温水タンク30に用水を供給する加熱対象ラインとしての返水ラインL20を有し、第1加熱装置10および第2加熱装置20は、加熱対象ラインを流通する用水W1を加熱する。また、加熱対象ラインは分岐しており、第1加熱装置10および第2加熱装置20が並列的に配置されている。
As described above, the hot
<制御部>
制御部100は、加熱モード選択手段としての加熱モード選択部110と、制御手段としての運転制御部120と、記憶部130と、を備える。
<Control Unit>
The
なお、制御部100は、サーバであってもよい。また、制御部100は、上述のように複数の機能ブロックにより構成されているが、各機能ブロックは必ずしも物理的に分かれている必要は無く、1つのCPUが、複数の機能ブロックの機能を実現してもよい。また、制御部100は、制御対象部の配置等を考慮して、2つ以上に場所に分かれて配置されていてもよい。また、1つの機能ブロックが2つ以上の場所に分かれて、分散制御されていてもよい。なお、記憶部は、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、または着脱可能なメモリカード等の記録媒体で構成される。記録媒体としては、一時的でない有形の媒体(non-transitory tangible media)が挙げられる。なお、制御部100は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の演算プロセッサを含んで構成される。制御部100の各種機能は、例えば記憶部に格納されたプログラム(アプリケーション)を実行することで実現される。プログラム(アプリケーション)は、ネットワークを介して提供されてもよいし、CD-ROM(Compact Disc Read only memory)またはDVD(Digital Versatile Disc)等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体(computer readable storage medium)に記録されて提供されてもよい。なお、制御部100の各機能は、ハードウェアとソフトウェアとの協働で実現されてもよいし、ハードウェア(電子回路)のみで実現されてもよい。
The
加熱モード選択部110は、電力需要調整の実施の有無に応じて、複数の加熱モードの中から一つの加熱モードを選択する。複数の加熱モードは、第1加熱モード、第2加熱モードおよび第3加熱モードを含む。加熱モード選択部110は、電力需要調整を実施しない場合に、第1加熱モードを選択し、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、第2加熱モードを選択し、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、第3加熱モードを選択する。加熱モード選択部110は、外部からの入力情報に基づいて、複数の加熱モードの中から一つのモードを選択する。外部からの入力情報は、例えば、リソースアグリゲーター(需要家とVPPサービス契約を直接締結してリソース制御を行う事業者)等により提供される上げ下げDRの発動に関する情報である。
The heating
なお、第2加熱モードは、第2加熱モードAと、第2加熱モードBといった、複数種類の加熱モードがあってもよい。温水製造システム1は、第2加熱モードとして、第2加熱モードAのみを実行できるように構成されていてもよいし、第2加熱モードBのみを実行できるように構成されていてもよいし、いずれか一方を選択的に実行できるように構成されていてもよい。また、第3加熱モードは、第3加熱モードAと、第3加熱モードBといった、複数種類の加熱モードがあってもよい。温水製造システム1は、第3加熱モードとして、第3加熱モードAのみを実行できるように構成されていてもよいし、第3加熱モードBのみを実行できるように構成されていてもよいし、いずれか一方を選択的に実行できるように構成されていてもよい。
The second heating mode may have multiple types of heating modes, such as the second heating mode A and the second heating mode B. The hot
また、第2加熱モードAと第2加熱モードBのいずれか一方を選択的に実行できるように構成されている場合、第2加熱モードを実行する際、事業所の操業時間帯や必要とする電力調整量などに応じて随時、第2加熱モードAと第2加熱モードBを切り替えてもよい。さらに、第2加熱モードAの実行途中おいて、第2加熱モードBに移行させてもよい。第3加熱モードAと第3加熱モードBのいずれか一方を選択的に実行できるように構成されている場合についても同様である。 In addition, if the system is configured to be able to selectively execute either the second heating mode A or the second heating mode B, when executing the second heating mode, the system may switch between the second heating mode A and the second heating mode B as needed depending on the operating hours of the business establishment and the required amount of power adjustment. Furthermore, the system may transition to the second heating mode B during execution of the second heating mode A. The same applies to the system configured to be able to selectively execute either the third heating mode A or the third heating mode B.
運転制御部120は、加熱モード選択部110により選択された加熱モードに応じて、第1加熱装置10および第2加熱装置20の運転を制御する。運転制御部120は、第1加熱装置10および第2加熱装置20の運転を制御する上で、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機、第1サブ熱交換器12の通水弁51、温水ボイラ21のバーナ、第2サブ熱交換器22の通水弁52、第1サブ循環ポンプ13、第2サブ循環ポンプ23といった、温水製造システム1を構成する各種の機器を制御する。
The
運転制御部120は、例えば、温度センサ40が検知した戻り温度Tr、第1サブ熱交換器12の出口温度TA、第2サブ熱交換器22の出口温度TBの情報を取得し、これらの情報に基づいて、第1加熱装置10および第2加熱装置20の運転を制御する。運転制御部120は、温度センサ40が検知した戻り温度Trと、複数の設定温度とを比較し、第1加熱装置10および第2加熱装置20の運転を制御してもよい。運転制御部120は、例えば、温度センサ40が検知した戻り温度Trと、3段階の設定温度T1>T2>T3とを比較し、第1加熱装置10および第2加熱装置20の運転を制御してもよい。なお、各設定温度は、外部からの入力情報に基づいて設定可能となっていてもよい。また、各設定温度は、制御部100の記憶部130に記憶されていてもよい。
The
《第1加熱モードの制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。運転制御部120は、第1加熱モードでは、負荷設備200での温水需要、負荷設備200での温熱需要、または第1加熱装置10の熱出力に応じて、第1加熱装置10の単独運転、並びに、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転の切り替えを実行する。本実施形態においては、運転制御部120は、負荷設備200での温熱需要に応じて、第1加熱装置10および第2加熱装置20の運転を制御する。負荷設備200の温熱需要を示す指標として、例えば、温水ループ系における負荷設備200側からの温水の戻り温度Trが挙げられる。戻り温度Trが低いほど、温熱需要が大きいことを示す。
<<Control of First Heating Mode>>
As described above, the first heating mode is selected by the heating
以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
The following describes an example of control by the
〔1〕各設定温度は、例えば、T1=70℃(負荷ゼロでの戻り温度、すなわち目標給湯温度相当)、T2=60℃(平均ベース負荷での戻り温度相当)、T3=50℃(平均ピーク負荷での戻り温度相当)とする。ただし、各設定温度の数値例について、温水循環に伴う熱損失は考慮していない。 [1] The set temperatures are, for example, T1 = 70°C (return temperature at zero load, i.e., equivalent to the target hot water temperature), T2 = 60°C (equivalent to the return temperature at the average base load), and T3 = 50°C (equivalent to the return temperature at the average peak load). However, the numerical examples of each set temperature do not take into account heat loss associated with hot water circulation.
〔2〕第1サブ熱交換器12の通水弁51は、負荷設備200から温水タンク30へ温水を返送するため、常時開放しておく。第2サブ熱交換器22の通水弁52は、第2加熱装置20の運転開始時に開放し、運転終了時に閉鎖する。
[2] The
〔3〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[3] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr≧70°C), the operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[4] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During independent operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止する。
[5] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔6〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[6] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the
During the coordinated operation of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。運転制御部120は、第2加熱モードAでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第2加熱装置20の単独運転を実行する。本実施形態においては、運転制御部120は、負荷設備200での温熱需要に応じて、第2加熱装置20の単独運転を実行する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
The following describes an example of control by the
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。そのため、設定温度T1を70℃から90℃に、設定温度T2を60℃から70℃に変更する。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature for hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. To this end, the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C, and the set temperature T2 is changed from 60°C to 70°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕第2サブ熱交換器22の通水弁52は、負荷設備200から温水タンク30へ温水を返送するため、常時開放しておく。第1サブ熱交換器12の通水弁51は閉鎖する。
[2] The
〔3〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止する。
[3] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 90°C), the operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<70℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[4] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<70° C.), the
During the independent operation of the
このように、運転制御部120は、第2加熱モードにおける第2加熱装置20の熱出力が、第1加熱モードにおける第2加熱装置20の熱出力よりも大きくなるように、燃焼式ボイラ21を制御することが好ましい。
In this way, it is preferable that the
《第3加熱モードAの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。運転制御部120は、第3加熱モードAでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第1加熱装置10の単独運転を実行する。本実施形態においては、運転制御部120は、負荷設備200での温熱需要に応じて、第1加熱装置10の単独運転を実行する。
<<Control of third heating mode A>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
The following describes an example of control by the
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。そのため、設定温度T1を70℃から90℃に、設定温度T2を60℃から70℃に変更する。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, the target temperature for hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. To this end, the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C, and the set temperature T2 is changed from 60°C to 70°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕第1サブ熱交換器12の通水弁51は、負荷設備200から温水タンク30へ温水を返送するため、常時開放しておく。第2サブ熱交換器22の通水弁52は閉鎖する。
[2] The
〔3〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[3] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 90°C), the operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<70℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[4] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<70° C.), the operation of the
During the independent operation of the
このように、運転制御部120は、第3加熱モードにおける第1加熱装置10の熱出力が、第1加熱モードにおける第1加熱装置10の熱出力よりも大きくなるように、電気式ヒートポンプ11を制御することが好ましい。
In this way, it is preferable that the
《第2加熱モードBの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。運転制御部120は、第2加熱モードBでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第2加熱装置20の単独運転、並びに、第2加熱装置20および第1加熱装置10の協調運転の切り替えを実行すると共に、第2加熱モードBの協調運転では、第1加熱装置10と第2加熱装置20の熱出力合計に対する第2加熱装置20の出力割合が、第1加熱モードの協調運転における第2加熱装置20の出力割合よりも大きくなるように、電気式ヒートポンプ11および燃焼式ボイラ21を制御する。本実施形態においては、運転制御部120は、負荷設備200での温熱需要に応じて、このような制御を実行する。
<<Control of second heating mode B>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
The following describes an example of control by the
〔1〕各設定温度T1~T3は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T3 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕第2サブ熱交換器22の通水弁52は、負荷設備200から温水タンク30へ温水を返送するため、常時開放しておく。第1サブ熱交換器12の通水弁51は、第1加熱装置10の運転開始時に開放し、運転終了時に閉鎖する。
[2] The
〔3〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止する。
[3] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 70°C), the operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[4] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the
During independent operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[5] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔6〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:80℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。また、第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度(例:60℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも第2加熱装置20の出口温度を上げ(すなわち、出力割合を上げる)、第1加熱装置10の出口温度を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、協調運転を行いつつも第1加熱装置10の電力消費を抑制できる。
[6] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the operation of the
During the cooperative operation of the
《第3加熱モードBの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。運転制御部120は、第3加熱モードBでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第1加熱装置10の単独運転、並びに、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転の切り替えを実行すると共に、第3加熱モードBの協調運転では、第1加熱装置10と第2加熱装置20の熱出力合計に対する第1加熱装置10の出力割合が、第1加熱モードの協調運転における第1加熱装置10の出力割合よりも大きくなるように、電気式ヒートポンプ11および燃焼式ボイラ21を制御する。本実施形態においては、運転制御部120は、負荷設備200での温熱需要に応じて、このような制御を実行する。
<<Control of third heating mode B>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
The following describes an example of control by the
〔1〕各設定温度T1~T3は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T3 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕第1サブ熱交換器12の通水弁52は、負荷設備200から温水タンク30へ温水を返送するため、常時開放しておく。第2サブ熱交換器22の通水弁52は、第2加熱装置20の運転開始時に開放し、運転終了時に閉鎖する。
[2] The
〔3〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[3] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr≧70°C), the operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[4] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During independent operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止する。
[5] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔6〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:80℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第3目標温度(例:60℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出口温度を上げ(すなわち、出力割合を上げる)、第2加熱装置20の出口温度を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、協調運転を行いつつも第1加熱装置10の電力消費を促進できる。
[6] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the
During the cooperative operation of the
<温水需要・温熱需要・熱出力の指標>
なお、上述の制御例において、運転制御部120は、負荷設備200の温熱需要としての戻り温度Trに応じて、第1加熱装置10および第2加熱装置20の運転を制御している。しかしながら、運転制御部120は、負荷設備200での温水需要、負荷設備200での温熱需要、または第1加熱装置10の熱出力に応じて、第1加熱装置10および第2加熱装置20の運転を制御することができる。以下、(1)負荷設備200の温水需要を示す指標、(2)負荷設備200の温熱需要を示す指標、および(3)第1加熱装置10の熱出力を示す指標について説明する。
<Indicators of hot water demand, heat demand, and heat output>
In the above control example, the
(1)負荷設備200の温水需要を示す指標として、温水タンク30ありのシステムでは貯留水の水位(=貯湯量・残湯量)、温水タンク30なしのシステムでは補給水流量(=温水消費流量)が挙げられる。貯湯量が少ないほど、または給水流量が多いほど、温水需要が大きい(=時間当たりの補給水の供給量が多くなる)ことを示す。第1加熱モードの協調運転が選択されている場合、負荷設備200の温水需要が大きくなると、第1加熱装置10では加熱できない分量の補給水を第2加熱装置20で加熱することにより、負荷設備200に対して時間当たりの給湯量を加増する。
(1) Indicators of hot water demand for the
(2)負荷設備200の温熱需要を示す指標として、温水ループ系における負荷設備200側からの温水の戻り温度Trが挙げられる。戻り温度Trが低いほど、温熱需要が大きいことを示す。指標は、往き温度と戻り温度の差でも代替できる。温度差が大きいほど、温熱需要が大きいことを示す。第1加熱モードの協調運転が選択されている場合、負荷設備200の温熱需要が大きくなると、第1加熱装置10の出湯温度や温水タンク30の蓄熱温度TCが負荷設備200での要求温度に満たない場合には、第2加熱装置20で加熱することにより要求温度まで昇温する。
(2) An index showing the heat demand of the
(3)第1加熱装置10の熱出力を示す指標として、運転中の出湯温度(用水の出口温度)が挙げられる。第1加熱装置10の出湯温度が低い場合には、第2加熱装置20の協調運転を実行し、燃焼エネルギーを利用して昇温のバックアップを行う。ここで、第1加熱装置10の出湯温度が低い場合とは、例えば以下のような場合を指す。
(a)ヒートポンプ11の熱源空気の温度低下(冬期などの低温の外気)や、熱源水の温度低下(操業開始時などの低温の廃温水)により、冷媒圧縮機の出力を増やしても目標の出湯温度が得られない場合。
(b)給水設備からの給水の温度低下(冬期などの低温の給水)や、負荷設備200からの戻り温水の温度低下(操業開始時などの低温の循環水)により、冷媒圧縮機の出力を増やしても目標の出湯温度が得られない場合。
(c)冷温水同時取出型ヒートポンプを使用しており、冷水温度を目標温度に維持する制御のため、温水温度がなりゆきとなり、しかも温度低下している場合。
(d)ヒートポンプ11の加熱能力の低下(主に熱源温度や入口温度の低下に基因)により、目標温度を下げている場合。
(3) The outlet hot water temperature (service water outlet temperature) during operation is an index showing the thermal output of the
(a) When the target hot water outlet temperature cannot be obtained even if the output of the refrigerant compressor is increased due to a decrease in the temperature of the heat source air of the heat pump 11 (low temperature outside air, such as in winter) or a decrease in the temperature of the heat source water (low temperature waste hot water, such as at the start of operation).
(b) When the target hot water outlet temperature cannot be obtained even if the output of the refrigerant compressor is increased due to a decrease in the temperature of the water supply from the water supply equipment (low-temperature water supply, such as in winter) or a decrease in the temperature of the return hot water from the load equipment 200 (low-temperature circulating water, such as at the start of operation).
(c) When a heat pump that simultaneously outputs hot and cold water is used and the hot water temperature falls due to control to maintain the cold water temperature at a target temperature.
(d) A case where the target temperature is lowered due to a decrease in the heating capacity of the heat pump 11 (mainly due to a decrease in the heat source temperature or the inlet temperature).
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。図2は、本実施形態における温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態において、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
本実施形態における負荷設備200は、温水化された用水W1を熱媒水として間接使用(すなわち温熱出力)する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. Fig. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
The
図2に示すように、本実施形態の温水製造システム1の返水ラインL20は、分岐せずに、温水タンク30に接続されている。本実施形態の温水製造システム1の第1加熱装置10および第2加熱装置20は、加熱対象ラインとしての返水ラインL20において、直列的に配置されており、返水ラインL20を流通する用水W1を加熱する。
As shown in FIG. 2, the return water line L20 of the hot
第1加熱装置10の第1サブ熱交換器12は、加熱対象ラインとしての返水ラインL20に配置される。第1サブ熱交換器12は、返水ラインL20を流通する用水W1と第1サブ循環ラインLS1を流通する熱媒体R1との間の熱交換を行い、返水ラインL20を流通する用水W1を加熱する。
The first
第2加熱装置20の第2サブ熱交換器22は、加熱対象ラインとしての返水ラインL20に配置される。第2サブ熱交換器22は、返水ラインL20を流通する用水W1と第2サブ循環ラインLS2を流通する熱媒体R2との間の熱交換を行い、返水ラインL20を流通する用水W1を加熱する。
The second
返水ラインL20における第1サブ熱交換器12および第2サブ熱交換器22が配置されている位置よりも上流側には、戻り温度Trを検知する温度センサ40が設けられている。
A
以上のように、本実施形態においては、返水ラインL20に第1加熱装置10の第1サブ熱交換器12と、第2加熱装置20の第2サブ熱交換器22を順に配置し、流通水を加熱する。
As described above, in this embodiment, the first
以下、本実施形態における、運転制御部120による各加熱モードの制御例について説明する。
Below, we explain examples of control of each heating mode by the
《第1加熱モードの制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of First Heating Mode>>
As described above, when power demand adjustment is not performed, the first heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度は、例えば、T1=70℃(負荷ゼロでの戻り温度、すなわち目標給湯温度相当)、T2=60℃(平均ベース負荷での戻り温度相当)、T3=50℃(平均ピーク負荷での戻り温度相当)とする。ただし、各設定温度の数値例について、温水循環に伴う熱損失は考慮していない。 [1] The set temperatures are, for example, T1 = 70°C (return temperature at zero load, i.e., equivalent to the target hot water temperature), T2 = 60°C (equivalent to the return temperature at the average base load), and T3 = 50°C (equivalent to the return temperature at the average peak load). However, the numerical examples of each set temperature do not take into account heat loss associated with hot water circulation.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第1目標温度差(例:10℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the
During the coordinated operation of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。そのため、設定温度T1のみ70℃から90℃に変更する。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature for hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. For this reason, only the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 90°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the
During the independent operation of the
《第3加熱モードAの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode A>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。そのため、設定温度T1のみ70℃から90℃に変更する。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, the target temperature for hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. For this reason, only the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 90°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During the independent operation of the
《第2加熱モードBの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode B>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度T1~T3は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T3 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the
During independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第2目標温度差(例:5℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を抑制できる。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the operation of the
During the cooperative operation of the
《第3加熱モードBの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode B>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度T1~T3は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T3 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(T5<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度差(例:15℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を上げる(すなわち、出力割合を上げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を促進できる。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (T5<50° C.), the
During the cooperative operation of the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。図3は、本実施形態における温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態において、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
本実施形態における負荷設備200は、温水化された用水W1を熱媒水として間接使用(すなわち温熱出力)する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described. Fig. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
The
図3に示すように、本実施形態の温水製造システム1の返水ラインL20には、第1加熱装置10および第2加熱装置20が配置されていない。返水ラインL20は分岐せずに、温水タンク30に直接接続されている。本実施形態の温水製造システム1は、温水タンク30内の貯留水を循環する加熱対象ラインとしての循環ラインL30を備える。第1加熱装置10および第2加熱装置20は、循環ラインL30を流通する循環水としての用水W1を加熱する。
As shown in FIG. 3, the
循環ラインL30は、温水タンク30内の温水である用水W1を循環させるためのラインである。循環ラインL30は、分岐点Pから、第1循環ラインL31および第2循環ラインL32に分岐し、その後、合流する。
The circulation line L30 is a line for circulating the hot water W1 in the
第1循環ラインL31には、第1加熱装置10の第1サブ熱交換器12が配置されている。第1循環ラインL31には、第1循環ポンプ53が設けられている。
The first
第2循環ラインL32には、第2加熱装置20の第2サブ熱交換器22が配置されている。第2循環ラインL32には、第2循環ポンプ54が設けられている。
The second
第1サブ熱交換器12は、第1循環ラインL31を流通する用水W1と第1サブ循環ラインLS1を流通する熱媒体R1との間の熱交換を行い、第1循環ラインL31を流通する用水W1を加熱する。
The first
第2サブ熱交換器22は、第2循環ラインL32を流通する用水W1と第2サブ循環ラインLS2を流通する熱媒体R2との間の熱交換を行い、第2循環ラインL32を流通する用水W1を加熱する。
The second
返水ラインL20には、戻り温度Trを検知する温度センサ40が設けられている。
The return water line L20 is provided with a
以上のように、本実施形態においては、温水タンク30に接続した第1循環ラインL31に第1加熱装置10の第1サブ熱交換器12と第1循環ポンプ53を配置し、循環水を加熱する。また、温水タンク30に接続した第2循環ラインL32に第2加熱装置20の第2サブ熱交換器22と第2循環ポンプ54を配置し、循環水を加熱する。
As described above, in this embodiment, the first
以下、本実施形態における、運転制御部120による各加熱モードの制御例について説明する。
Below, we explain examples of control of each heating mode by the
《第1加熱モードの制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of First Heating Mode>>
As described above, when power demand adjustment is not performed, the first heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度は、例えば、T1=70℃(負荷ゼロでの戻り温度、すなわち目標給湯温度相当)、T2=60℃(平均ベース負荷での戻り温度相当)、T3=50℃(平均ピーク負荷での戻り温度相当)とする。ただし、各設定温度の数値例について、温水循環に伴う熱損失は考慮していない。 [1] The set temperatures are, for example, T1 = 70°C (return temperature at zero load, i.e., equivalent to the target hot water temperature), T2 = 60°C (equivalent to the return temperature at the average base load), and T3 = 50°C (equivalent to the return temperature at the average peak load). However, the numerical examples of each set temperature do not take into account heat loss associated with hot water circulation.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr≧70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2循環ポンプを停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2循環ポンプを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the
During the coordinated operation of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。そのため、設定温度T1を70℃から90℃に、設定温度T2を60℃から70℃に変更する。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature for hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. To this end, the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C, and the set temperature T2 is changed from 60°C to 70°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2循環ポンプを停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 90°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<70℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2循環ポンプを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<70° C.), the
During the independent operation of the
《第3加熱モードAの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode A>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。そのため、設定温度T1を70℃から90℃に、設定温度T2を60℃から70℃に変更する。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, the target temperature for hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. To this end, the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C, and the set temperature T2 is changed from 60°C to 70°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 90°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<70℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<70° C.), the operation of the
During the independent operation of the
《第2加熱モードBの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode B>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度T1~T3は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T3 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2循環ポンプを停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2循環ポンプを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the
During independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr≧60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:80℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。また、第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度(例:60℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも第2加熱装置20の出口温度を上げ(すなわち、出力割合を上げる)、第1加熱装置10の出口温度を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、協調運転を行いつつも第1加熱装置10の電力消費を抑制できる。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the operation of the
During the cooperative operation of the
《第3加熱モードBの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode B>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度T1~T3は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T3 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr≧70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2循環ポンプを停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2循環ポンプを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:80℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第3目標温度(例:60℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出口温度を上げ(すなわち、出力割合を上げる)、第2加熱装置20の出口温度を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、協調運転を行いつつも第1加熱装置10の電力消費を促進できる。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the
During the cooperative operation of the
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について説明する。図4は、本実施形態における温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態において、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
本実施形態における負荷設備200は、温水化された用水W1を熱媒水として間接使用(すなわち温熱出力)する。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment will be described. Fig. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
The
図4に示すように、本実施形態の温水製造システム1の返水ラインL20は分岐せずに、温水タンク30に接続されている。第1加熱装置10は加熱対象ラインとしての返水ラインL20を流通する用水W1を加熱する。第2加熱装置20は、温水タンク30内の貯留水としての用水W1を加熱する。
As shown in FIG. 4, the return water line L20 of the hot
第1加熱装置10の第1サブ熱交換器12は、加熱対象ラインとしての返水ラインL20に配置される。第1サブ熱交換器12は、返水ラインL20を流通する用水W1と第1サブ循環ラインLS1を流通する熱媒体R1との間の熱交換を行い、返水ラインL20を流通する用水W1を加熱する。
The first
第2加熱装置20は、不図示の蒸気ボイラと、蒸気ヒータ25と、給蒸弁26と、蒸気ラインと、を備える。
The
蒸気ラインL40は、蒸気ボイラからの蒸気Sを蒸気ヒータ25に供給する。蒸気ヒータ25で熱交換された後の蒸気Sは、蒸気ラインL40を通じて蒸気ヒータ25から排出される。
The steam line L40 supplies steam S from the steam boiler to the
蒸気ヒータ25は、温水タンク30の内部に設置されている。蒸気ヒータ25は、温水タンク30内の貯留水としての用水W1と蒸気ラインL40を流通する蒸気Sとの間の熱交換を行い、貯留水を加熱する。
The
給蒸弁26は、蒸気ラインL40を流通する蒸気Sの流通状態を制御する。給蒸弁26は、開度を調整可能な比例制御弁であることが好ましい。
The
返水ラインL20における第1サブ熱交換器12が配置されている位置よりも上流側には、戻り温度Trを検知する温度センサ40が設けられている。
A
以上のように、本実施形態においては、返水ラインL20に第1加熱装置10の第1サブ熱交換器12を配置して用水W1としての流通水を加熱する。温水タンク30内に第2加熱装置20の蒸気ヒータ25を配置して用水W1としての貯留水を加熱する。蒸気ヒータ25(蒸気熱交換器)には、蒸気ボイラで生成した蒸気Sが給蒸弁26を介して供給される。
As described above, in this embodiment, the first
以下、本実施形態における、運転制御部120による各加熱モードの制御例について説明する。
Below, we explain examples of control of each heating mode by the
《1加熱モードの制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of 1 heating mode>>
As described above, when power demand adjustment is not performed, the first heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度は、例えば、T1=70℃(負荷ゼロでの戻り温度、すなわち目標給湯温度相当)、T2=60℃(平均ベース負荷での戻り温度相当)、T3=50℃(平均ピーク負荷での戻り温度相当)とする。ただし、各設定温度の数値例について、温水循環に伴う熱損失は考慮していない。 [1] The set temperatures are, for example, T1 = 70°C (return temperature at zero load, i.e., equivalent to the target hot water temperature), T2 = 60°C (equivalent to the return temperature at the average base load), and T3 = 50°C (equivalent to the return temperature at the average peak load). However, the numerical examples of each set temperature do not take into account heat loss associated with hot water circulation.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第1目標温度差(例:10℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、給蒸弁26の開度を調整する。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the
During the coordinated operation of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。そのため、設定温度T1のみ70℃から90℃に変更する。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature for hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. For this reason, only the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 90°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the
During the independent operation of the
《第3加熱モードAの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode A>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。そのため、設定温度T1のみ70℃から90℃に変更する。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, the target temperature for hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. For this reason, only the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 90°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During the independent operation of the
《第2加熱モードBの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode B>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度T1~T3は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T3 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the
During the independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第2目標温度差(例:5℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を抑制できる。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the operation of the
During the cooperative operation of the
《第3加熱モードBの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode B>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度T1~T3は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T3 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度差(例:15℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第2目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を上げる(すなわち、出力割合を上げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を促進できる。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the
During the cooperative operation of the
(第5実施形態)
次に、第5実施形態について説明する。図5は、本実施形態における温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態において、第4実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
本実施形態における負荷設備200は、温水化された用水W1を熱媒水として間接使用(すなわち温熱出力)する。
Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment will be described. Fig. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
The
図5に示すように、本実施形態の温水製造システム1の返水ラインL20には、第1加熱装置10が配置されていない。本実施形態の温水製造システム1は、温水タンク30内の貯留水を循環する加熱対象ラインとしての第1循環ラインL31を備える。第1加熱装置10は、第1循環ラインL31を流通する循環水としての用水W1を加熱する。第2加熱装置20は、第4実施形態と同様に、温水タンク30内の貯留水としての用水W1を加熱する。
As shown in FIG. 5, the
第1循環ラインL31は、温水タンク30内の温水である用水W1を循環させるためのラインである。
The first circulation line L31 is a line for circulating the hot water W1 in the
第1循環ラインL31には、第1加熱装置10の第1サブ熱交換器12が配置されている。第1循環ラインL31には、第1循環ポンプ53が設けられている。
The first
第1サブ熱交換器12は、第1循環ラインL31を流通する用水W1と第1サブ循環ラインLS1を流通する熱媒体R1との間の熱交換を行い、第1循環ラインL31を流通する用水W1を加熱する。
The first
返水ラインL20には、戻り温度Trを検知する温度センサ40が設けられている。
The return water line L20 is provided with a
以上のように、本実施形態においては、温水タンク30に接続した第1循環ラインL31に第1加熱装置10の第1サブ熱交換器12と第1循環ポンプ53を配置し、循環水としての用水W1を加熱する。また、温水タンク30内に第2加熱装置20の蒸気ヒータ25を配置して用水W1としての貯留水を加熱する。蒸気ヒータ25(蒸気熱交換器)には、蒸気ボイラで生成した蒸気Sが給蒸弁26を介して供給される。
As described above, in this embodiment, the first
以下、本実施形態における、運転制御部120による各加熱モードの制御例について説明する。
Below, we explain examples of control of each heating mode by the
《第1加熱モードの制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of First Heating Mode>>
As described above, when power demand adjustment is not performed, the first heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度は、例えば、T1=70℃(負荷ゼロでの戻り温度、すなわち目標給湯温度相当)、T2=60℃(平均ベース負荷での戻り温度相当)、T3=50℃(平均ピーク負荷での戻り温度相当)とする。ただし、各設定温度の数値例について、温水循環に伴う熱損失は考慮していない。 [1] The set temperatures are, for example, T1 = 70°C (return temperature at zero load, i.e., equivalent to the target hot water temperature), T2 = 60°C (equivalent to the return temperature at the average base load), and T3 = 50°C (equivalent to the return temperature at the average peak load). However, the numerical examples of each set temperature do not take into account heat loss associated with hot water circulation.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr≧70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第1目標温度差(例:10℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、給蒸弁26の開度を調整する。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the
During the coordinated operation of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。そのため、設定温度T1のみ70℃から90℃に変更する。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature for hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. For this reason, only the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 90°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the
During the independent operation of the
《第3加熱モードAの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode A>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。そのため、設定温度T1のみ70℃から90℃に変更する。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, the target temperature for hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. For this reason, only the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 90°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During the independent operation of the
《第2加熱モードBの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode B>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度T1~T3は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T3 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the
During the independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr≧60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10と第2加熱装置20の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第2目標温度差(例:5℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を抑制できる。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the operation of the
During the coordinated operation of the
《第3加熱モードBの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode B>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度T1~T3は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T3 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr≧70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the operation of the
During independent operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔5〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度差(例:15℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第2目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を上げる(すなわち、出力割合を上げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を促進できる。
[5] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the
During the cooperative operation of the
(第6実施形態)
次に、第6実施形態について説明する。図6は、本実施形態における温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態において、第4実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
本実施形態における負荷設備200は、温水化された用水W1を熱媒水として間接使用(すなわち温熱出力)する。
Sixth Embodiment
Next, a sixth embodiment will be described. Fig. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
The
図6に示すように、本実施形態の温水製造システム1の返水ラインL20は途中で分岐しており、複数台の第1加熱装置10が並列的に配置されている。並列的に配置された複数台の第1加熱装置10は、返水ラインL20を流通する用水W1を加熱する。本実施形態においては、第1加熱装置10としての第1加熱装置群は、1号機10A、2号機10B、3号機10Cで構成される。第2加熱装置20は、第4実施形態と同様に、温水タンク30内の貯留水としての用水W1を加熱する。
As shown in FIG. 6, the water return line L20 of the hot
返水ラインL20は、分岐点Pより下流側で、複数の第1加熱対象ラインL21A、L21B、L21Cに分岐する。複数の第1加熱対象ラインL21A、21B、21Cにはそれぞれ、第1加熱装置10A、10B、10Cが配置されている。
The water return line L20 branches into a plurality of first heating target lines L21A, L21B, and L21C downstream of the branch point P.
第1加熱装置群を構成する複数の第1加熱装置10A、10B、10Cはそれぞれ、第1実施形態の第1加熱装置10と同様の構成である。なお、図6においては、第1加熱装置10B、10Cは第1サブ熱交換器12のみを示し、他の構成の図示は省略している。複数の第1加熱装置10A、10B、10Cはそれぞれ、第1加熱対象ラインL21A、L21B、L21Cを流通する用水W1を加熱する。
The first heating device group is made up of a plurality of
第1加熱装置群の台数制御(運転台数の増減あり)を行う場合、複数の第1加熱対象ラインL21A、21B、21Cにはそれぞれ、通水弁51A、51B、51Cが配置されている。第1加熱装置群の一括制御(運転台数の増減なし)を行う場合、通水弁51A、51B、51Cの配置は不要である。
When controlling the number of units in the first heating device group (increasing or decreasing the number of operating units),
第2加熱装置20は、第4実施形態と同様、蒸気ヒータ25を用いて、温水タンク30内の貯留水としての用水W1を加熱する。蒸気ボイラからの蒸気Sは、蒸気ラインL40を通じて蒸気ヒータ25に供給される。
As in the fourth embodiment, the
なお、第2加熱装置20を構成する燃焼式ボイラは、蒸気ボイラに替えて温水ボイラでもよい。温水ボイラに置き換えた場合、例えば図2に示されるように、第1加熱装置群の後段に第2加熱装置20を設置し、バーナの燃焼量により熱出力を調整してもよい。
The combustion boiler constituting the
返水ラインL20の分岐点Pよりも上流側に、温度センサ40が設けられている。温度センサ40は、返水ラインの分岐点Pよりも上流側において返水ラインL20を流通する温水の戻り温度Trを検知する。
A
以上のように、本実施形態においては、返水ラインL20を途中で分岐し、複数台の第1加熱装置10A、10B、10Cの第1サブ熱交換器12を並列接続する。
As described above, in this embodiment, the water return line L20 is branched midway and the first
以下、本実施形態における、運転制御部120による各加熱モードの制御例について説明する。第1加熱装置群の一括制御は、全台の運転開始および全台の運転終了を同時に行うものであり、各加熱モードの制御は、第4実施形態に準じた内容となる。第1加熱装置群の台数制御は、下記の各加熱モードの制御説明に従うものとする。第1加熱装置群の台数制御は、例えば、返水ラインL20を流通する温水の戻り温度Trを5段階の設定温度T1>T2>T3>T4>T5と比較し、運転台数を増減する。
Below, an example of control of each heating mode by the
《第1加熱モードの制御:第1加熱装置群の台数制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of First Heating Mode: Control of the Number of First Heating Devices>>
As described above, when power demand adjustment is not performed, the first heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度は、例えば、T1=70℃(負荷ゼロでの戻り温度、すなわち目標給湯温度相当)、T2=66℃、T3=63℃、T4=60℃(それぞれ平均ベース負荷の変動範囲での戻り温度相当)、T5=50℃(平均ピーク負荷での戻り温度相当)とする。ただし、各設定温度の数値例について、温水循環に伴う熱損失は考慮していない。 [1] The set temperatures are, for example, T1 = 70°C (return temperature at zero load, i.e., equivalent to the target hot water temperature), T2 = 66°C, T3 = 63°C, T4 = 60°C (respectively equivalent to return temperatures within the fluctuation range of the average base load), and T5 = 50°C (equivalent to return temperature at the average peak load). However, the numerical examples of each set temperature do not take into account heat loss associated with hot water circulation.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<66℃)になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を開始する。戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧66℃)になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<63℃)になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を開始する。戻り温度Trが設定温度T3以上(Tr≧63℃)になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T4未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を開始する。
第1加熱装置10の単独運転中(すなわち、1号機~3号機のいずれかが運転中)、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr≧70°C), the operation of the
During independent operation of the first heating device 10 (i.e., any one of
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[3] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第1加熱装置10の協調運転中(すなわち、1号機~3号機のすべてが運転中)、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第1目標温度差(例:10℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。
[4] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (Tr<50° C.), the
During the coordinated operation of the first heating device 10 (i.e., all of the first to third units are operating), the rotation speed of the refrigerant compressor of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。そのため、設定温度T1のみ70℃から90℃に変更する。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature for hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. For this reason, only the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 90°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[3] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T2 (Tr<60° C.), the
During the independent operation of the
《第3加熱モードAの制御:第1加熱装置群の台数制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of Third Heating Mode A: Control of the Number of Units in the First Heating Device Group>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させるため、設定温度T1を70℃から90℃に、設定温度T2を66℃から80℃に、設定温度T3を63℃から70℃に変更する。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, in order to increase the target temperature for hot water supply and increase the amount of heat stored in the system, the set temperature T1 is changed from 70°C to 90°C, the set temperature T2 is changed from 66°C to 80°C, and the set temperature T3 is changed from 63°C to 70°C. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧90℃)になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<80℃)になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を開始する。戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧80℃)になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<70℃)になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を開始する。戻り温度Trが設定温度T3以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T4未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を開始する。
第1加熱装置10の単独運転中(すなわち、1号機~3号機のいずれかが運転中)、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr≧90°C), the operation of the
During independent operation of the first heating device 10 (i.e., any one of the first to third units is in operation), the rotation speed of the refrigerant compressor of the
《第2加熱モードBの制御:第1加熱装置群の台数制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode B: Control of the number of first heating device group>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度T1~T5は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T5 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr ≧ 70°C), the operation of the
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<60℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。第2加熱装置20の単独運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。
[3] When the return temperature Tr becomes less than the set temperature T2 (Tr < 60°C), the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<66℃)になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を開始する。戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧66℃)になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<63℃)になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を開始する。戻り温度Trが設定温度T3以上(Tr≧63℃)になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T4未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を開始する。
第1加熱装置10の協調運転中(すなわち、1~3号機のすべてが運転中)、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第2目標温度差(例:5℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を抑制できる。
[4] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr≧70°C), the operation of the
During the coordinated operation of the first heating device 10 (i.e., all of the first to third units are in operation), the rotation speed of the refrigerant compressor of the
《第3加熱モードBの制御:第1加熱装置群の台数制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of Third Heating Mode B: Control of the Number of Units in the First Heating Device Group>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕各設定温度T1~T5は、第1加熱モードと同じとする。 [1] The set temperatures T1 to T5 are the same as those in the first heating mode.
〔2〕戻り温度Trが設定温度T1以上(Tr≧70℃)になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T2未満(Tr<66℃)になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を開始する。戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧66℃)になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T3未満(Tr<63℃)になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を開始する。戻り温度Trが設定温度T3以上(Tr≧63℃)になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を終了する。戻り温度Trが設定温度T4未満(Tr<60℃)になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を開始する。
第1加熱装置10の単独運転中(すなわち、1号機~3号機のいずれかが運転中)、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[2] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T1 (Tr≧70°C), the operation of the
During independent operation of the first heating device 10 (i.e., any one of
〔3〕戻り温度Trが設定温度T2以上(Tr≧60℃)になると、第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止する。
[3] When the return temperature Tr becomes equal to or higher than the set temperature T2 (Tr ≧ 60°C), the operation of the
〔4〕戻り温度Trが設定温度T3未満(T5<50℃)になると、第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第1加熱装置10の協調運転中(すなわち、1~3号機のすべてが運転中)、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度差(例:15℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第2目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を上げる(すなわち、出力割合を上げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を促進できる。
[4] When the return temperature Tr becomes lower than the set temperature T3 (T5<50° C.), the
During the coordinated operation of the first heating device 10 (i.e., all of the first to third units are in operation), the rotation speed of the refrigerant compressor of the
(第7実施形態)
次に、第7実施形態について説明する。図7は、本実施形態における温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態において、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
Seventh Embodiment
Next, a seventh embodiment will be described. Fig. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
図7に示すように、本実施形態の温水製造システム1は、給水設備からの給水ラインL50を有する。第1加熱装置10および第2加熱装置20は、給水ラインL50を流通する給水としての用水W1を加熱する。前述の第1実施形態~第6実施形態の温水製造システム1は、主に水循環により負荷設備200への給熱(すなわち負荷設備200では温熱出力)を行うものであったが、本実施形態の温水製造システム1は、主に一過流通により負荷設備200への給湯(すなわち負荷設備200では温水出力)を行うものである。
As shown in FIG. 7, the hot
本実施形態の温水タンク30は、開放式のタンクである。温水タンク30は、水位センサ31を備える。水位センサ31は、温水タンク30の水位を検知し、例えば、3段階の設定水位L1>L2>L3と比較する。水位センサ31により温水消費による減水が検知されると、給水ラインL50を通じて給水設備からの補給水が用水W1として供給される。
The
温水タンク30から負荷設備200に温水の往き配管である配水ラインL10が敷設されている(単管給湯)。なお、負荷設備200から温水タンク30に余剰温水の戻り配管である返水ラインL20が敷設されていてもよい(循環給湯)。
A water distribution line L10, which is a hot water supply pipe, is laid from the
給水ラインL50は、給水設備からの補給水を用水W1として、温水タンク30に供給するためのラインである。給水ラインL50は、分岐点Pから、第1給水ラインL51および第2給水ラインL52に分岐する。
The water supply line L50 is a line for supplying make-up water from the water supply equipment as water W1 to the
第1給水ラインL51には、第1加熱装置10の第1サブ熱交換器12が配置されている。循環給湯の場合、第1給水ラインL51には、通水弁51が設けられる。
The first
第2給水ラインL52には、第2加熱装置20の第2サブ熱交換器22が配置されている。循環給湯の場合、第2給水ラインL52には、通水弁52が設けられる。
The second
給水ラインL50の分岐点Pより上流側において、給水ラインL50に2台の給水ポンプ55A、55Bを並列に設置する。各給水ポンプ55A、55Bの回転数(駆動周波数)は一定とし、温水タンク30の検知水位に応じて各給水ポンプ55A、55Bの駆動/停止を切り替え、給水流量を2段階で調整する。第1給水ポンプ55Aのみを駆動した場合は第1流量での給水となり、第1給水ポンプ55Aおよび第2給水ポンプ55Bを共に駆動した場合は第2流量(>第1流量)での給水となる。
Two water supply pumps 55A, 55B are installed in parallel on the water supply line L50 upstream of the branch point P of the water supply line L50. The rotation speed (driving frequency) of each
第1加熱装置10の第1サブ熱交換器12は、加熱対象ラインとしての第1給水ラインL51に配置される。第1サブ熱交換器12は、第1給水ラインL51を流通する用水W1と第1サブ循環ラインLS1を流通する熱媒体R1との間の熱交換を行い、第1給水ラインL51を流通する用水W1を加熱する。
The first
第2加熱装置20の第2サブ熱交換器22は、加熱対象ラインとしての第2給水ラインL52に配置される。第2サブ熱交換器22は、第2給水ラインL52を流通する用水W1と第2サブ循環ラインLS2を流通する熱媒体R2との間の熱交換を行い、第2給水ラインL52を流通する用水W1を加熱する。
The second
以上のように、本実施形態の温水製造システム1は、温水タンク30に用水を供給する加熱対象ラインとしての給水ラインL50を有し、第1加熱装置10および第2加熱装置20は、加熱対象ラインを流通する用水W1を加熱する。また、加熱対象ラインは分岐しており、第1加熱装置10および第2加熱装置20が並列的に配置されている。
As described above, the hot
以下、本実施形態における、運転制御部120による各加熱モードの制御例について説明する。
Below, we explain examples of control of each heating mode by the
《第1加熱モードの制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。本実施形態においては、第1加熱モードでは、運転制御部120は、負荷設備200での温水需要に応じて、第1加熱装置10および第2加熱装置20の運転を制御する。負荷設備200の温水需要を示す指標として、例えば、温水タンク30内の貯留水の水位(=貯湯量・残湯量)が挙げられる。貯湯量が少ないほど、温水需要が大きい(=時間当たりの補給水の供給量が多くなる)ことを示す。
<<Control of First Heating Mode>>
As described above, the first heating mode is selected by the heating
以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
The following describes an example of control by the
〔1〕循環給湯の場合、第1サブ熱交換器12の通水弁51は、負荷設備200から温水タンク30へ温水を返送するため、常時開放しておく。第2サブ熱交換器22の通水弁52は、第2加熱装置20の運転開始時に開放し、運転終了時に閉鎖する。
[1] In the case of circulating hot water supply, the
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[2] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[3] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[4] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, the water supply at the second flow rate and the operation of the
〔5〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[5] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the coordinated operation of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。本実施形態においては、運転制御部120は、第2加熱モードAでは、負荷設備200での温水需要に応じて、第2加熱装置20の単独運転を実行する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
The following describes an example of control by the
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕循環給湯の場合、第2サブ熱交換器22の通水弁52は、負荷設備200から温水タンク30へ温水を返送するため、常時開放しておく。第1サブ熱交換器12の通水弁51は閉鎖する。
[2] In the case of circulating hot water supply, the
〔3〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, the water supply at the first flow rate and the operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[4] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
《第3加熱モードAの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。本実施形態においては、運転制御部120は、第3加熱モードAでは、負荷設備200での温水需要に応じて、第1加熱装置の単独運転を実行する。
<<Control of third heating mode A>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
The following describes an example of control by the
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕循環給湯の場合、第1サブ熱交換器12の通水弁51は、負荷設備200から温水タンク30へ温水を返送するため、常時開放しておく。第2サブ熱交換器22の通水弁52は閉鎖する。
[2] In the case of circulating hot water supply, the
〔3〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[4] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
《第2加熱モードBの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。本実施形態においては、運転制御部120は、第2加熱モードBでは、負荷設備200での温水需要に応じて、第2加熱装置20の単独運転、並びに、第2加熱装置20および第1加熱装置10の協調運転の切り替えを実行すると共に、第2加熱モードBの協調運転では、第1加熱装置10と第2加熱装置20の熱出力合計に対する第2加熱装置20の出力割合が、第1加熱モードの協調運転における第2加熱装置20の出力割合よりも大きくなるように、電気式ヒートポンプ11および燃焼式ボイラ21を制御する。
<<Control of second heating mode B>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
The following describes an example of control by the
〔1〕第2サブ熱交換器22の通水弁52は、負荷設備200から温水タンク30へ温水を返送するため、常時開放しておく。第1サブ熱交換器12の通水弁51は、第1加熱装置10の運転開始時に開放し、運転終了時に閉鎖する。
[1] The
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[2] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, the water supply at the first flow rate and the operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[3] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[4] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔5〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:80℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。また、第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度(例:60℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも第2加熱装置20の出口温度を上げ(すなわち、出力割合を上げる)、第1加熱装置10の出口温度を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、協調運転を行いつつも第1加熱装置10の電力消費を抑制できる。
[5] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the cooperative operation of the
《第3加熱モードBの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。本実施形態においては、運転制御部120は、第3加熱モードBでは、負荷設備200での温水需要に応じて、第1加熱装置10の単独運転、並びに、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転の切り替えを実行すると共に、第3加熱モードBの協調運転では、第1加熱装置10と第2加熱装置20の熱出力合計に対する第1加熱装置10の出力割合が、第1加熱モードの協調運転における第1加熱装置10の出力割合よりも大きくなるように、電気式ヒートポンプ11および燃焼式ボイラ21を制御する。
<<Control of third heating mode B>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
The following describes an example of control by the
〔1〕第1サブ熱交換器12の通水弁51は、負荷設備200から温水タンク30へ温水を返送するため、常時開放しておく。第2サブ熱交換器22の通水弁52は、第2加熱装置20の運転開始時に開放し、運転終了時に閉鎖する。
[1] The
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[2] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[3] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[4] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, the water supply at the second flow rate and the operation of the
〔5〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:80℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第3目標温度(例:60℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出口温度を上げ(すなわち、出力割合を上げる)、第2加熱装置20の出口温度を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、協調運転を行いつつも第1加熱装置10の電力消費を促進できる。
[5] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the cooperative operation of the
(第8実施形態)
次に、第8実施形態について説明する。図8は、本実施形態における温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態において、第7実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
本実施形態における負荷設備200は、温水化された用水W1を洗浄水等として直接使用(すなわち温水出力)する。
Eighth embodiment
Next, an eighth embodiment will be described. Fig. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
The
図8に示すように、本実施形態の温水製造システム1の給水ラインL50は、分岐せずに、温水タンク30に接続されている。本実施形態の温水製造システム1の第1加熱装置10および第2加熱装置20は、加熱対象ラインとしての給水ラインL50において、直列的に配置されており、給水ラインL50を流通する用水W1を加熱する。ここで、加熱対象ライン(給水ラインL50)において、第1加熱装置10および第2加熱装置20が直列的に配置されている構成については、第2実施形態と同様であるため、説明は省略する。なお、循環給湯の場合、分岐ラインに通水弁を設ける。
As shown in FIG. 8, the water supply line L50 of the hot
以下、本実施形態における、運転制御部120による各加熱モードの制御例について説明する。
Below, we explain examples of control of each heating mode by the
《第1加熱モードの制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of First Heating Mode>>
As described above, when power demand adjustment is not performed, the first heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第1目標温度差(例:30℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the coordinated operation of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[2] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, the water supply at the first flow rate and the operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[3] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
《第3加熱モードAの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode A>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[2] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[3] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
《第2加熱モードBの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode B>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, the water supply at the first flow rate and the operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第2目標温度差(例:25℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を抑制できる。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the cooperative operation of the
《第3加熱モードBの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode B>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第21給水ポンプを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度差(例:35℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を上げる(すなわち、出力割合を上げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を促進できる。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the cooperative operation of the
(第9実施形態)
次に、第9実施形態について説明する。図9は、本実施形態における温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態において、第7実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
本実施形態における負荷設備200は、温水化された用水W1を洗浄水等として直接使用(すなわち温水出力)する。
Ninth embodiment
Next, a ninth embodiment will be described. Fig. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
The
図9に示すように、本実施形態の温水製造システム1の給水ラインL50には、第1加熱装置10および第2加熱装置20が配置されていない。給水ラインL50は分岐せずに、温水タンク30に直接接続されている。本実施形態の温水製造システム1は、温水タンク30内の貯留水を循環する加熱対象ラインとしての循環ラインL30を備える。第1加熱装置10および第2加熱装置20は、循環ラインL30を流通する循環水としての用水W1を加熱する。ここで、循環ラインL30に第1加熱装置10および第2加熱装置20が並列的に配置されている構成については、第3実施形態と同様であるため、説明は省略する。
As shown in FIG. 9, the
以下、本実施形態における、運転制御部120による各加熱モードの制御例について説明する。
Below, we explain examples of control of each heating mode by the
《第1加熱モードの制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of First Heating Mode>>
As described above, when power demand adjustment is not performed, the first heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2循環ポンプを停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、第2循環ポンプを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the coordinated operation of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2循環ポンプを停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[2] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, the water supply at the first flow rate and the operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第2循環ポンプを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[3] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
《第3加熱モードAの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode A>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[2] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[3] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
《第2加熱モードBの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode B>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2循環ポンプを停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第2循環ポンプを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:80℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。また、第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度(例:60℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも第2加熱装置20の出口温度を上げ(すなわち、出力割合を上げる)、第1加熱装置10の出口温度を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、協調運転を行いつつも第1加熱装置10の電力消費を抑制できる。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the cooperative operation of the
《第3加熱モードBの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode B>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、温水ボイラ21のバーナを停止し、第2サブ循環ポンプ23を停止し、第2循環ポンプを停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、第2循環ポンプを駆動し、第2サブ循環ポンプ23を駆動し、温水ボイラ21のバーナを作動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:80℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第3目標温度(例:60℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出口温度を上げ(すなわち、出力割合を上げる)、第2加熱装置20の出口温度を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、協調運転を行いつつも第1加熱装置10の電力消費を促進できる。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the cooperative operation of the
(第10実施形態)
次に、第10実施形態について説明する。図10は、本実施形態における温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態において、第7実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
本実施形態における負荷設備200は、温水化された用水W1を洗浄水等として直接使用(すなわち温水出力)する。
Tenth embodiment
Next, a tenth embodiment will be described. Fig. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
The
図10に示すように、本実施形態の温水製造システム1の給水ラインL50は分岐せずに、温水タンク30に接続されている。第1加熱装置10は加熱対象ラインとしての給水ラインL50を流通する用水W1を加熱する。第2加熱装置20は、温水タンク30内の貯留水としての用水W1を加熱する。ここで、第1加熱装置10が、加熱対象ライン(給水ラインL50)を流通する用水W1を加熱する構成と、第2加熱装置20が温水タンク内の貯留水としての用水W1を加熱する構成は、第4実施形態と同様であるため、説明は省略する。
As shown in FIG. 10, the water supply line L50 of the hot
以下、本実施形態における、運転制御部120による各加熱モードの制御例について説明する。
Below, we explain examples of control of each heating mode by the
《第1加熱モードの制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of First Heating Mode>>
As described above, when power demand adjustment is not performed, the first heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第1目標温度差(例:30℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、給蒸弁26の開度を調整する。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the coordinated operation of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[2] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, the water supply at the first flow rate and the operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[3] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During the independent operation of the
《第3加熱モードAの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode A>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[2] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[3] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
《第2加熱モードBの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode B>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, the water supply at the first flow rate and the operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第2目標温度差(例:25℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を抑制できる。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the cooperative operation of the
《第3加熱モードBの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode B>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第21給水ポンプを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度差(例:35℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を上げる(すなわち、出力割合を上げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を促進できる。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the cooperative operation of the
(第11実施形態)
次に、第11実施形態について説明する。図11は、本実施形態における温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態において、第10実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。本実施形態における負荷設備200は、温水化された用水W1を洗浄水等として直接使用(すなわち温水出力)する。
Eleventh Embodiment
Next, an eleventh embodiment will be described. Fig. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
図11に示すように、本実施形態の温水製造システム1の給水ラインL50には、第1加熱装置10が配置されていない。本実施形態の温水製造システム1は、温水タンク30内の貯留水を循環する加熱対象ラインとしての第1循環ラインL31を備える。第1加熱装置10は、第1循環ラインL31を流通する循環水としての用水W1を加熱する。第2加熱装置20は、第10実施形態と同様に、温水タンク30内の貯留水としての用水W1を加熱する。ここで、第1加熱装置10が、第1循環ラインL31を流通する循環水としての用水W1を加熱する構成は、第5実施形態と同様であるため、説明は省略する。
As shown in FIG. 11, the
以下、本実施形態における、運転制御部120による各加熱モードの制御例について説明する。
Below, we explain examples of control of each heating mode by the
《第1加熱モードの制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of First Heating Mode>>
As described above, when power demand adjustment is not performed, the first heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、給蒸弁26の開度を調整する。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the coordinated operation of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[2] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, the water supply at the first flow rate and the operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[3] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During the independent operation of the
《第3加熱モードAの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode A>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[2] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[3] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
《第2加熱モードBの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode B>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, the water supply at the first flow rate and the operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。
第2加熱装置20の単独運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During the independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第2目標温度(例:80℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。また、第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度(例:60℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも第2加熱装置20による蓄熱温度TCを上げ(すなわち、出力割合を上げる)、第1加熱装置10の出口温度を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、協調運転を行いつつも第1加熱装置10の電力消費を抑制できる。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the cooperative operation of the
《第3加熱モードBの制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of third heating mode B>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を終了する。具体的には、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を停止し、第1サブ循環ポンプ13を停止し、第1循環ポンプを停止し、第1給水ポンプ55Aを停止する。
[1] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L1, water supply at the first flow rate and operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2未満になると、第1流量での給水および第1加熱装置10の運転を開始する。具体的には、第1給水ポンプ55Aを駆動し、第1循環ポンプを駆動し、第1サブ循環ポンプ13を駆動し、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機を駆動する。
第1加熱装置10の単独運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[2] When the detected water level falls below the set water level L2, start supplying water at the first flow rate and operating the
During independent operation of the
〔3〕検知水位が設定水位L2以上になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を終了する。具体的には、給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止し、第2給水ポンプ55Bを停止する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
[3] When the detected water level reaches or exceeds the set water level L2, water supply at the second flow rate and operation of the
〔4〕検知水位が設定水位L3未満になると、第2流量での給水および第2加熱装置20の運転を開始する。具体的には、第2給水ポンプ55Bを駆動し、給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動する。第1給水ポンプ55Aは、駆動を継続する。
第1加熱装置10の協調運転中、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:80℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第3目標温度(例:60℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出口温度を上げ(すなわち、出力割合を上げる)、第2加熱装置20による蓄熱温度TCを下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、協調運転を行いつつも第1加熱装置10の電力消費を促進できる。
[4] When the detected water level falls below the set water level L3, start supplying water at the second flow rate and operating the
During the cooperative operation of the
(第12実施形態)
次に、第12実施形態について説明する。図12は、本実施形態における温水製造システム1の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態において、第10実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
本実施形態における負荷設備200は、温水化された用水W1を洗浄水等として直接使用(すなわち温水出力)する。
Twelfth Embodiment
Next, a twelfth embodiment will be described. Fig. 12 is a diagram showing a schematic configuration of a hot
The
図12に示すように、本実施形態の温水製造システム1の給水ラインL50は途中で分岐しており、複数台の第1加熱装置10が並列的に配置されている。並列的に配置された複数台の第1加熱装置10は、給水ラインL50を流通する用水W1を加熱する。本実施形態においては、第1加熱装置10としての第1加熱装置群は、1号機10A、2号機10B、3号機10Cで構成される。第2加熱装置20は、第10実施形態と同様に、温水タンク30内の貯留水としての用水W1を加熱する。ここで、並列的に配置された複数台の第1加熱装置10が、加熱対象ライン(給水ラインL50)を流通する用水W1を加熱する構成は、第6実施形態と同様であるため、説明は省略する。給水ラインL50には、回転数(駆動周波数)をインバータ制御可能な給水ポンプ55を設置する。給水ポンプ55は、インバータ制御により、第1流量<第2流量<第3流量<第4流量で給水を行う。なお、給水ラインL50に流量計56を設置して、給水ラインL50を流れる流量を検知してもよい。
As shown in FIG. 12, the water supply line L50 of the hot
第1加熱装置群の一括制御は、全台の運転開始および全台の運転終了を同時に行うものであり、各加熱モードの制御は、第10実施形態に準じた内容となる。第1加熱装置群の台数制御は、下記の各加熱モードの制御説明に従うものとする。例えば、温水タンク30の水位を検知し、5段階の設定水位「L1>L2>L3>L4>L5」と比較し、給水流量を4段階で調整する。第1加熱装置群の台数制御は、検知水位(すなわち、給水流量)に応じて運転台数を増減する。
The collective control of the first heating device group involves starting and stopping operation of all the devices at the same time, and the control of each heating mode conforms to the tenth embodiment. The control of the number of devices in the first heating device group follows the control explanation for each heating mode below. For example, the water level in the
以下、本実施形態における、運転制御部120による各加熱モードの制御例について説明する。
Below, we explain examples of control of each heating mode by the
《第1加熱モードの制御:第1加熱装置群の台数制御》
上述した通り、第1加熱モードは、電力需要調整を実施しない場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第1加熱モードにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of First Heating Mode: Control of the Number of First Heating Devices>>
As described above, when power demand adjustment is not performed, the first heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を終了し、給水ポンプを停止する。検知水位が設定水位L2未満になると、給水ポンプを第1流量で駆動し、第1加熱装置10A(1号機)の運転を開始する。検知水位が設定水位L2以上になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を終了し、給水ポンプを第2流量から第1流量に移行させる。検知水位が設定水位L3未満になると、給水ポンプを第1流量から第2流量に移行させ、第1加熱装置10B(2号機)の運転を開始する。検知水位が設定水位L3以上になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を終了し、給水ポンプを第3流量から第2流量に移行させる。検知水位が設定水位L4未満になると、給水ポンプを第2流量から第3流量に移行させ、第1加熱装置10C(3号機)の運転を開始する。
第1加熱装置10の単独運転中(すなわち、1号機~3号機のいずれかが運転中)、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[1] When the detected water level is equal to or higher than the set water level L1, the operation of the
During independent operation of the first heating device 10 (i.e., any one of
〔2〕検知水位が設定水位L4以上になると、第2加熱装置20の運転を終了(給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止)し、給水ポンプを第4流量から第3流量に移行させる。検知水位が設定水位L5未満になると、給水ポンプを第3流量から第4流量に移行させ、第2加熱装置20の運転を開始(給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動)する。
第1加熱装置10の協調運転中(すなわち、1号機~3号機のすべてが運転中)、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第1目標温度差(例:30℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、給蒸弁26の開度を調整する。
[2] When the detected water level is equal to or higher than the set water level L4, the operation of the
During the coordinated operation of the first heating device 10 (i.e., all of the first to third units are operating), the rotation speed of the refrigerant compressor of the
《第2加熱モードAの制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode A>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕第2加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第1加熱装置10との協調運転はしない。
[1] In the second heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第2加熱装置20の運転を終了(給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止)する。検知水位が設定水位L4未満になると、給水ポンプを第3流量で駆動し、第2加熱装置20の運転を開始(給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動)する。
第2加熱装置20の単独運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第2加熱装置20の燃料消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[2] When the detected water level is equal to or higher than the set water level L1, the operation of the
During the independent operation of the
《第3加熱モードAの制御:第1加熱装置群の台数制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードAにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of Third Heating Mode A: Control of the Number of Units in the First Heating Device Group>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕第3加熱モードAでは、給湯の目標温度を高めて系内の蓄熱量を増加させる。本加熱モードでは、第2加熱装置20との協調運転はしない。
[1] In the third heating mode A, the target temperature of the hot water supply is increased to increase the amount of heat stored in the system. In this heating mode, there is no coordinated operation with the
〔2〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を終了し、給水ポンプを停止する。検知水位が設定水位L2未満になると、給水ポンプを第1流量で駆動し、第1加熱装置10A(1号機)の運転を開始する。検知水位が設定水位L2以上になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を終了し、給水ポンプを第2流量から第1流量に移行させる。検知水位が設定水位L3未満になると、給水ポンプを第1流量から第2流量に移行させ、第1加熱装置10B(2号機)の運転を開始する。検知水位が設定水位L3以上になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を終了し、給水ポンプを第3流量から第2流量に移行させる。検知水位が設定水位L4未満になると、給水ポンプを第2流量から第3流量に移行させ、第1加熱装置10C(3号機)の運転を開始する。
第1加熱装置10の単独運転中(すなわち、1号機~3号機のいずれかが運転中)、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第2目標温度(例:90℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。第1加熱モードよりも温水タンク30の蓄熱温度TCを高くすることで、第1加熱装置10の電力消費を促進する単独運転を継続しつつ、負荷設備200のピーク需要も充足させる。負荷設備200では、高温水と常温水を混合して適温に調節するので、蓄熱温度TCが高いと所要温度の温水をより多く取り出せる。
[2] When the detected water level is equal to or higher than the set water level L1, the operation of the
During independent operation of the first heating device 10 (i.e., any one of the first to third units is in operation), the rotation speed of the refrigerant compressor of the
《第2加熱モードBの制御:第1加熱装置群の台数制御》
上述した通り、第2加熱モードは、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第2加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of second heating mode B: Control of the number of first heating device group>>
As described above, the second heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第2加熱装置20の運転を終了(給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止)し、給水ポンプを停止する。検知水位が設定水位L2未満になると、給水ポンプを第1流量で駆動し、第2加熱装置20の運転を開始(給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動)する。
第2加熱装置20の単独運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。
[1] When the detected water level is equal to or higher than the set water level L1, the operation of the
During independent operation of the
〔2〕検知水位が設定水位L2以上になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を終了し、給水ポンプを第2流量から第1流量に移行させる。検知水位が設定水位L3未満になると、給水ポンプを第1流量から第2流量に移行させ、第1加熱装置10A(1号機)の運転を開始する。検知水位が設定水位L3以上になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を終了し、給水ポンプを第3流量から第2流量に移行させる。検知水位が設定水位L4未満になると、給水ポンプを第2流量から第3流量に移行させ、第1加熱装置10B(2号機)の運転を開始する。検知水位が設定水位L4以上になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を終了し、給水ポンプを第4流量から第3流量に移行させる。検知水位が設定水位L5未満になると、給水ポンプを第3流量から第4流量に移行させ、第1加熱装置10C(3号機)の運転を開始する。
第1加熱装置10の協調運転中(すなわち、1号機~3号機のいずれかが運転中)、第1サブ熱交換器12の出入口温度差が第2目標温度差(例:25℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、温水タンク30の蓄熱温度TCが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、蒸気ヒータ25の給蒸弁26の開度を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を下げる(すなわち、出力割合を下げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を抑制できる。
[2] When the detected water level is equal to or higher than the set water level L2, the operation of the
During cooperative operation of the first heating device 10 (i.e., any one of the first to third units is operating), the rotation speed of the refrigerant compressor of the
《第3加熱モードBの制御:第1加熱装置群の台数制御》
上述した通り、第3加熱モードは、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、加熱モード選択部110により選択される。以下、第3加熱モードBにおける、運転制御部120による制御例について説明する。
<<Control of Third Heating Mode B: Control of the Number of Units in the First Heating Device Group>>
As described above, the third heating mode is selected by the heating
〔1〕検知水位が設定水位L1以上になると、第1加熱装置10A(1号機)の運転を終了し、給水ポンプを停止する。検知水位が設定水位L2未満になると、給水ポンプを第1流量で駆動し、第1加熱装置10A(1号機)の運転を開始する。検知水位が設定水位L2以上になると、第1加熱装置10B(2号機)の運転を終了し、給水ポンプを第2流量から第1流量に移行させる。検知水位が設定水位L3未満になると、給水ポンプを第1流量から第2流量に移行させ、第1加熱装置10B(2号機)の運転を開始する。検知水位が設定水位L3以上になると、第1加熱装置10C(3号機)の運転を終了し、給水ポンプを第3流量から第2流量に移行させる。検知水位が設定水位L4未満になると、給水ポンプを第2流量から第3流量に移行させ、第1加熱装置10C(3号機)の運転を開始する。
第1加熱装置10の単独運転中(すなわち、1号機~3号機のいずれかが運転中)、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第1目標温度(例:70℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。
[1] When the detected water level is equal to or higher than the set water level L1, the operation of the
During independent operation of the first heating device 10 (i.e., any one of
〔2〕検知水位が設定水位L4以上になると、給水ポンプを第4流量から第3流量に移行させ、第2加熱装置20の運転を終了(給蒸弁26を閉鎖して蒸気ヒータ25を停止)する。検知水位が設定水位L3未満になると、給水ポンプを第3流量から第4流量に移行させ、第2加熱装置20の運転を開始(給蒸弁26を開放して蒸気ヒータ25を作動)する。
第1加熱装置10の協調運転中(すなわち、1~3号機のすべてが運転中)、第1サブ熱交換器12の出口温度TAが第3目標温度差(例:35℃)に収束するように、ヒートポンプ11の冷媒圧縮機の回転数を調整する。また、第2加熱装置20の協調運転中、第2サブ熱交換器22の出口温度TBが第2目標温度(例:70℃)に収束するように、温水ボイラ21のバーナの燃焼量を調整する。第1加熱モードよりも第1加熱装置10の出入口温度差を上げる(すなわち、出力割合を上げる)ことで、第2加熱装置20と協調運転を行いつつも電力消費を促進できる。
[2] When the detected water level is equal to or higher than the set water level L4, the feedwater pump is shifted from the fourth flow rate to the third flow rate, and the operation of the
During coordinated operation of the first heating device 10 (i.e., all of
以上説明した上述の実施形態の温水製造システム1によれば、以下のような効果を奏する。
The hot
(1)温水製造システム1は、事業所内の負荷設備200で利用する用水を温水化する温水製造システム1であって、電気式ヒートポンプ11により用水を加熱する第1加熱装置10と、燃焼式ボイラ21により用水を加熱する第2加熱装置20と、電力需要調整の実施の有無に応じて、複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段110(加熱モード選択部110)と、加熱モード選択手段110により選択された加熱モードに応じて、第1加熱装置10および第2加熱装置20の運転を制御する制御手段120(運転制御部120)と、を備える。これにより、電気式ヒートポンプの短所を補いつつ、電力需要調整の実施の有無に応じて最適な水加熱を行うことができる温水製造システム1を提供することができる。
(1) The hot
電気式ヒートポンプ11を利用した第1加熱装置10と、燃焼式ボイラ21(温水ボイラまたは蒸気ボイラ)を利用した第2加熱装置20を組み合わせ、複数の加熱モードの中から一つを選んで運転するように構成した。小売電気事業者、VPP事業者、自家発電設備などの電力供給状況に応じて、最適な加熱モードを選択することにより、温水を安定して製造することができる。
また、燃焼式ボイラ21は、電気式ヒートポンプ11に比べると、燃焼エネルギーによる加熱能力が大きく、しかも熱出力の瞬発力が高い。そのため、第1加熱装置10と第2加熱装置20を併用する加熱モードにおいては、電気式ヒートポンプ11と燃焼式ボイラ21の長所を生かした熱供給が可能である。
The system is configured to combine a
Furthermore, the
(2)(1)の温水製造システム1において、複数の加熱モードは、第1加熱モード、第2加熱モードAおよび第3加熱モードAを含み、加熱モード選択手段110は、電力需要調整を実施しない場合に、第1加熱モードを選択し、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、第2加熱モードAを選択し、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、第3加熱モードAを選択し、制御手段120は、第1加熱モードでは、負荷設備200での温水需要、負荷設備200での温熱需要、または第1加熱装置10の熱出力に応じて、第1加熱装置10の単独運転、並びに、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転の切り替えを実行し、第2加熱モードAでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第2加熱装置20の単独運転を実行し、第3加熱モードAでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第1加熱装置10の単独運転を実行する。
(2) In the hot
第1加熱モードでは、第1加熱装置10の単独運転と、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転(共同運転)とを切り替えながら温水を製造する。電気料金の価格設定が適正な時期においては、第1加熱装置10をベースロード機、第2加熱装置20をピークロード機として運転することにより、負荷設備200での需要変化に対する熱供給の追従性を高め、しかもランニングコストとCO2排出量の最小化を同時に図ることもできる。
第2加熱モードAでは、第2加熱装置20を単独運転して温水を製造する。電気料金の価格設定の引き上げ期においては、第2加熱装置20をベースロード機およびピークロード機として運転し、燃焼エネルギーを活用して電力消費を制限することにより、一時的なCO2排出量の増加を許容しつつ、ランニングコストの削減を図ることができる。
第3加熱モードAでは、第1加熱装置10を単独運転して温水を製造する。電力料金の価格設定の引き下げ期においては、第1加熱装置10をベースロード機およびピークロード機として運転し、電気エネルギーを活用して燃料消費を制限することにより、ランニングコストとCO2排出量の削減を同時に図ることができる。
In the first heating mode, hot water is produced by switching between independent operation of the
In the second heating mode A, the
In the third heating mode A, the
(3)(1)の温水製造システム1において、複数の加熱モードは、第1加熱モード、第2加熱モードBおよび第3加熱モードBを含み、加熱モード選択手段110は、電力需要調整を実施しない場合に、第1加熱モードを選択し、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、第2加熱モードBを選択し、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、第3加熱モードBを選択し、制御手段120は、第1加熱モードでは、負荷設備200での温水需要、負荷設備200での温熱需要、または第1加熱装置10の熱出力に応じて、第1加熱装置10の単独運転、並びに、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転の切り替えを実行し、第2加熱モードBでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第2加熱装置20の単独運転、並びに、第2加熱装置20および第1加熱装置10の協調運転の切り替えを実行すると共に、当該第2加熱モードBの協調運転では、第1加熱装置10と第2加熱装置20の熱出力合計に対する第2加熱装置20の出力割合が、第1加熱モードの協調運転における第2加熱装置20の出力割合よりも大きくなるように、電気式ヒートポンプ11および燃焼式ボイラ21を制御し、第3加熱モードBでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第1加熱装置10の単独運転、並びに、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転の切り替えを実行すると共に、当該第3加熱モードBの協調運転では、第1加熱装置10と第2加熱装置20の熱出力合計に対する第1加熱装置10の出力割合が、第1加熱モードの協調運転における第1加熱装置10の出力割合よりも大きくなるように、電気式ヒートポンプ11および燃焼式ボイラ21を制御する。
(3) In the hot water production system 1 of (1), the multiple heating modes include a first heating mode, a second heating mode B, and a third heating mode B, and the heating mode selection means 110 selects the first heating mode when power demand adjustment is not performed, selects the second heating mode B when power demand adjustment is performed to suppress power consumption, and selects the third heating mode B when power demand adjustment is performed to promote power consumption, and the control means 120 switches between independent operation of the first heating device 10 and cooperative operation of the first heating device 10 and the second heating device 20 in accordance with the hot water demand in the load equipment 200, the heat demand in the load equipment 200, or the heat output of the first heating device 10 in the first heating mode, and switches between independent operation of the second heating device 20 and cooperative operation of the second heating device 20 and the first heating device 1 in accordance with the hot water demand in the load equipment 200 or the heat demand in the load equipment 200 in the second heating mode B. 0 cooperative operation, and in the cooperative operation of the second heating mode B, the electric heat pump 11 and the combustion boiler 21 are controlled so that the output ratio of the second heating device 20 to the total heat output of the first heating device 10 and the second heating device 20 is greater than the output ratio of the second heating device 20 in the cooperative operation of the first heating mode. In the third heating mode B, the
第1加熱モードでは、第1加熱装置10の単独運転と、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転(共同運転)とを切り替えながら温水を製造する。電気料金の価格設定が適正な時期においては、第1加熱装置10をベースロード機、第2加熱装置20をピークロード機として運転することにより、負荷設備200での需要変化に対する熱供給の追従性を高め、しかもランニングコストとCO2排出量の最小化を同時に図ることもできる。
第2加熱モードBでは、第2加熱装置20の単独運転と、第2加熱装置20および第1加熱装置10の協調運転とを切り替えながら温水を製造する。電気料金の価格設定の引き上げ期においては、第2加熱装置20をベースロード機、第1加熱装置10をピークロード機として運転し、燃焼エネルギーを活用して電力消費を制限することにより、一時的なCO2排出量の増加を許容しつつ、ランニングコストの削減を図ることができる。また、第2加熱モードBの協調運転では、ベースロード機である第2加熱装置20の出力割合を第1加熱モードよりも高めて運転し、負荷設備200のピーク需要に対して大部分の熱量を燃焼式ボイラ21で供給する。一方、電気式ヒートポンプ11は、ピーク需要に対して一部分の熱量のみを補完するように運転するため、システムの電力消費を最小限に止めることができる。
第3加熱モードBでは、第1加熱装置10を単独運転と、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転とを切り替えながら温水を製造する。電力料金の価格設定の引き下げ期においては、第1加熱装置10をベースロード機、第2加熱装置20をピークロード機として運転し、電気エネルギーを活用して燃料消費を制限することにより、ランニングコストとCO2排出量の削減を同時に図ることができる。また、第3加熱モードBの協調運転では、ベースロード機である第1加熱装置10の出力割合を第1加熱モードよりも高めて運転し、負荷設備200のピーク需要に対して大部分の熱量を電気式ヒートポンプ11で供給する。一方、燃焼式ボイラ21は、ピーク需要に対して一部分の熱量のみを補完するように運転するため、システムの消費電力を最大限にまで引き上げることができる。
In the first heating mode, hot water is produced by switching between independent operation of the
In the second heating mode B, hot water is produced by switching between the independent operation of the
In the third heating mode B, hot water is produced by switching between independent operation of the
(4)(1)の温水製造システム1において、複数の加熱モードは、第1加熱モード、第2加熱モードBおよび第3加熱モードAを含み、加熱モード選択手段110は、電力需要調整を実施しない場合に、第1加熱モードを選択し、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、第2加熱モードBを選択し、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、第3加熱モードAを選択し、制御手段120は、第1加熱モードでは、負荷設備200での温水需要、負荷設備200での温熱需要、または第1加熱装置10の熱出力に応じて、第1加熱装置10の単独運転、並びに、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転の切り替えを実行し、第2加熱モードBでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第2加熱装置20の単独運転、並びに、第2加熱装置20および第1加熱装置10の協調運転の切り替えを実行すると共に、当該第2加熱モードBの協調運転では、第1加熱装置10と第2加熱装置20の熱出力合計に対する第2加熱装置20の出力割合が、第1加熱モードの協調運転における第2加熱装置20の出力割合よりも大きくなるように、電気式ヒートポンプ11および燃焼式ボイラ21を制御し、第3加熱モードAでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第1加熱装置10の単独運転を実行する。
(4) In the hot
第1加熱モードでは、第1加熱装置10の単独運転と、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転(共同運転)とを切り替えながら温水を製造する。電気料金の価格設定が適正な時期においては、第1加熱装置10をベースロード機、第2加熱装置20をピークロード機として運転することにより、負荷設備200での需要変化に対する熱供給の追従性を高め、しかもランニングコストとCO2排出量の最小化を同時に図ることもできる。
第2加熱モードBでは、第2加熱装置20の単独運転と、第2加熱装置20および第1加熱装置10の協調運転とを切り替えながら温水を製造する。電気料金の価格設定の引き上げ期においては、第2加熱装置20をベースロード機、第1加熱装置10をピークロード機として運転し、燃焼エネルギーを活用して電力消費を制限することにより、一時的なCO2排出量の増加を許容しつつ、ランニングコストの削減を図ることができる。また、第2加熱モードBの協調運転では、ベースロード機である第2加熱装置20の出力割合を第1加熱モードよりも高めて運転し、負荷設備200のピーク需要に対して大部分の熱量を燃焼式ボイラ21で供給する。一方、電気式ヒートポンプ11は、ピーク需要に対して一部分の熱量のみを補完するように運転するため、システムの電力消費を最小限に止めることができる。
第3加熱モードAでは、第1加熱装置10を単独運転して温水を製造する。電力料金の価格設定の引き下げ期においては、第1加熱装置10をベースロード機およびピークロード機として運転し、電気エネルギーを活用して燃料消費を制限することにより、ランニングコストとCO2排出量の削減を同時に図ることができる。
In the first heating mode, hot water is produced by switching between independent operation of the
In the second heating mode B, hot water is produced by switching between the independent operation of the
In the third heating mode A, the
(5)(1)の温水製造システム1において、複数の加熱モードは、第1加熱モード、第2加熱モードAおよび第3加熱モードBを含み、加熱モード選択手段110は、電力需要調整を実施しない場合に、第1加熱モードを選択し、電力消費を抑制する電力需要調整を実施する場合に、第2加熱モードAを選択し、電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、第3加熱モードBを選択し、制御手段120は、第1加熱モードでは、負荷設備200での温水需要、負荷設備200での温熱需要、または第1加熱装置10の熱出力に応じて、第1加熱装置10の単独運転、並びに、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転の切り替えを実行し、第2加熱モードAでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第2加熱装置20の単独運転を実行し、第3加熱モードBでは、負荷設備200での温水需要、または負荷設備200での温熱需要に応じて、第1加熱装置10の単独運転、並びに、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転の切り替えを実行すると共に、当該第3加熱モードBの協調運転では、第1加熱装置10と第2加熱装置20の熱出力合計に対する第1加熱装置10の出力割合が、第1加熱モードの協調運転における第1加熱装置10の出力割合よりも大きくなるように、電気式ヒートポンプ11および燃焼式ボイラ21を制御する。
(5) In the hot
第1加熱モードでは、第1加熱装置10の単独運転と、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転(共同運転)とを切り替えながら温水を製造する。電気料金の価格設定が適正な時期においては、第1加熱装置10をベースロード機、第2加熱装置20をピークロード機として運転することにより、負荷設備200での需要変化に対する熱供給の追従性を高め、しかもランニングコストとCO2排出量の最小化を同時に図ることもできる。
第2加熱モードAでは、第2加熱装置20を単独運転して温水を製造する。電気料金の価格設定の引き上げ期においては、第2加熱装置20をベースロード機およびピークロード機として運転し、燃焼エネルギーを活用して電力消費を制限することにより、一時的なCO2排出量の増加を許容しつつ、ランニングコストの削減を図ることができる。
第3加熱モードBでは、第1加熱装置10を単独運転と、第1加熱装置10および第2加熱装置20の協調運転とを切り替えながら温水を製造する。電力料金の価格設定の引き下げ期においては、第1加熱装置10をベースロード機、第2加熱装置20をピークロード機として運転し、電気エネルギーを活用して燃料消費を制限することにより、ランニングコストとCO2排出量の削減を同時に図ることができる。また、第3加熱モードBの協調運転では、ベースロード機である第1加熱装置10の出力割合を第1加熱モードよりも高めて運転し、負荷設備200のピーク需要に対して大部分の熱量を電気式ヒートポンプ11で供給する。一方、燃焼式ボイラ21は、ピーク需要に対して一部分の熱量のみを補完するように運転するため、システムの消費電力を最大限にまで引き上げることができる。
In the first heating mode, hot water is produced by switching between independent operation of the
In the second heating mode A, the
In the third heating mode B, hot water is produced by switching between independent operation of the
(6)(2)または(5)の温水製造システム1において、制御手段120は、第2加熱モードAにおける第2加熱装置20の熱出力が、第1加熱モードにおける第2加熱装置20の熱出力よりも大きくなるように、燃焼式ボイラ21を制御する。
(6) In the hot
第1加熱モードの協調運転では、燃焼式ボイラ21を所定の出力ポイントで作動させ、50~70℃程度の温水を製造する。一方、第2加熱モードAの単独運転では、電力に替えて燃料の消費を優先させるため、燃焼式ボイラ21をより高い出力ポイントで作動させ、80~90℃程度の高温水を製造する。市場から安定して購入できる燃料を積極的に高温の熱エネルギーに変換して温水タンク30に蓄熱しておくことにより、第2加熱装置20の単独運転であっても、負荷設備200のベース需要だけでなく、ピーク需要にも柔軟かつ安定して応答することができる。なお、負荷設備200で高温水を利用する際には、高温水と常温水を混合したり、高温水と常温水を熱交換したりすることで、所要温度の温水が得られる。
In the cooperative operation of the first heating mode, the
(7)(2)または(4)の温水製造システム1において、制御手段120は、第3加熱モードAにおける第1加熱装置10の熱出力が、第1加熱モードにおける第1加熱装置10の熱出力よりも大きくなるように、電気式ヒートポンプ11を制御する。
(7) In the hot
第1加熱モードの単独運転および協調運転では、電気式ヒートポンプ11を所定の出力ポイントで駆動し、50~70℃程度の温水を製造する。一方、第3加熱モードAでは、電力供給元で発生した余剰電力を消費するため、電気式ヒートポンプ11をより高い出力ポイントで駆動し、80~90℃程度の高温水を製造する。市場に余っている電力を積極的に高温の熱エネルギーに変換して温水タンク30に蓄熱しておくことにより、第1加熱装置10の単独運転であっても、負荷設備200のベース需要だけでなく、ピーク需要にも柔軟かつ安定して応答することができる。なお、負荷設備200で高温水を利用する際には、高温水と常温水を混合したり、高温水と常温水を熱交換したりすることで、所要温度の温水が得られる。
In the independent and cooperative operation of the first heating mode, the
(8)(1)の温水製造システム1において、第2加熱装置20は、燃焼式ボイラ21で生成した蒸気と用水を熱交換することにより用水を加熱する。
(8) In the hot
第2加熱装置20を構成する燃焼式ボイラ21は、温水ボイラだけでなく、蒸気ボイラを用いることができる。蒸気ボイラを熱源機とする場合、蒸気と用水を間接熱交換、または直接熱交換することにより用水を温水化する。例えば、小型貫流蒸気ボイラで発生させた絶対圧力0.3MPa~2MPaの蒸気を使用すると、飽和温度が150~215℃に達するため、80~90℃の温水を製造する場合でも加熱操作時間の短縮が可能である。その結果、CO2排出量の増加が抑制されることになる。
The
(9)(1)の温水製造システム1において、燃焼式ボイラ21は、炭化水素、水素、アンモニアから選ばれる燃料を使用する。
(9) In the hot
燃焼式ボイラ21のガス燃料として、メタンを主成分とする炭化水素ガス(都市ガス13A、バイオガス等)、プロパンを主成分とする炭化水素ガス、水素ガス、アンモニアガスを使用することができる。また、燃焼式ボイラ21の油燃料として、炭化水素を含有する灯油、軽油、重油のほか、水分調整したバイオエタノールを使用することもできる。
水素ガスまたはアンモニアガスを使用する場合には、燃焼によるCO2の発生がないことから、環境保全に配慮した脱炭素型のシステムを構築することができるというメリットがある。バイオメタンやバイオエタノールを使用する場合には、燃焼によるCO2の発生があるものの、カーボンニュートラル型のシステムを構築することができる。
Hydrocarbon gases mainly composed of methane (city gas 13A, biogas, etc.), hydrocarbon gases mainly composed of propane, hydrogen gas, and ammonia gas can be used as gas fuels for the
When hydrogen gas or ammonia gas is used, there is an advantage that a decarbonized system that takes environmental conservation into consideration can be constructed since no CO2 is generated by combustion. When biomethane or bioethanol is used, a carbon-neutral system can be constructed, although CO2 is generated by combustion.
以上、本発明の温水製造システムの好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。上記実施形態の個々の構成を2つ以上組み合わせたものも本発明である。 The above describes a preferred embodiment of the hot water production system of the present invention, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment and can be modified as appropriate. The present invention also includes a combination of two or more of the individual configurations of the above-mentioned embodiments.
1 温水製造システム
10 第1加熱装置
11 ヒートポンプ
12 第1サブ熱交換器
20 第2加熱装置
21 燃焼ボイラ(温水ボイラ)
22 第2サブ熱交換器
30 温水タンク
31 水位センサ
40 温度センサ
100 制御部
110 加熱モード選択部(加熱モード選択手段)
120 運転制御部(制御手段)
200 負荷設備
L10 配水ライン
L20 返水ライン
L21 第1加熱対象ライン
L22 第2加熱対象ライン
L30 循環ライン
L31 第1循環ライン
L32 第2循環ライン
L50 給水ライン
L51 第1給水ライン
L52 第2給水ライン
1 Hot
22 Second
120 Operation control unit (control means)
200 Load equipment L10 Water distribution line L20 Water return line L21 First heating target line L22 Second heating target line L30 Circulation line L31 First circulation line L32 Second circulation line L50 Water supply line L51 First water supply line L52 Second water supply line
Claims (7)
電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第1加熱装置と、
燃焼式ボイラにより用水を加熱する第2加熱装置と、
電力需要調整の実施の有無に応じて、少なくとも第1加熱モードおよび第3加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、
前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、
前記負荷設備は、温水化された用水を直接使用することにより温水需要が発生するものであり、
前記加熱モード選択手段は、
電力需要調整を実施しない場合に、前記第1加熱モードを選択し、
前記第1加熱モードの選択時よりも電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、前記第3加熱モードを選択し、
前記制御手段は、
前記負荷設備に対して付設された温水タンクの水位、または、補給水の流量によって前記負荷設備の温水需要を検知しつつ、検知された温水需要に応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置を運転させ、
前記第1加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温水需要の変化に対して温水供給を追従させ、
前記第3加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機およびピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転を実行すると共に、当該第3加熱モードにおける前記第1加熱装置の熱出力が、前記第1加熱モードにおける前記第1加熱装置の熱出力よりも大きくなるように、前記電気式ヒートポンプを制御することにより、前記負荷設備の温水需要の変化に対して温水供給を追従させる、
温水製造システム。 A hot water production system that heats water used in load equipment within a business establishment,
a first heating device that heats water by an electric heat pump;
A second heating device that heats the water by a combustion boiler;
a heating mode selection means for selecting one of a plurality of heating modes including at least a first heating mode and a third heating mode depending on whether or not power demand adjustment is being performed;
a control means for controlling operation of the first heating device and the second heating device in accordance with the heating mode selected by the heating mode selection means,
The load facility generates a demand for hot water by directly using heated water,
The heating mode selection means includes:
When power demand regulation is not performed, the first heating mode is selected;
Selecting the third heating mode when implementing power demand adjustment that promotes power consumption more than when the first heating mode is selected;
The control means
Detecting a demand for hot water of the load equipment based on a water level of a hot water tank attached to the load equipment or a flow rate of makeup water, and operating the first heating device and the second heating device in response to the detected demand for hot water;
In the first heating mode, the first heating device is a base load device and the second heating device is a peak load device, and switching is performed between an independent operation of the first heating device and a coordinated operation of the first heating device and the second heating device, thereby making the hot water supply follow the change in the hot water demand of the load equipment;
In the third heating mode, the first heating device is operated independently as a base load device and a peak load device, and the electric heat pump is controlled so that the heat output of the first heating device in the third heating mode is greater than the heat output of the first heating device in the first heating mode, thereby allowing the hot water supply to follow changes in hot water demand of the load equipment.
Hot water production system.
電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第1加熱装置と、
燃焼式ボイラにより用水を加熱する第2加熱装置と、
電力需要調整の実施の有無に応じて、少なくとも第1加熱モードおよび第3加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、
前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、
前記負荷設備は、温水化された用水を直接使用することにより温水需要が発生するものであり、
前記加熱モード選択手段は、
電力需要調整を実施しない場合に、前記第1加熱モードを選択し、
前記第1加熱モードの選択時よりも電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、前記第3加熱モードを選択し、
前記制御手段は、
前記負荷設備に対して付設された温水タンクの水位、または、補給水の流量によって前記負荷設備の温水需要を検知しつつ、検知された温水需要に応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置を運転させ、
前記第1加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温水需要の変化に対して温水供給を追従させ、
前記第3加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行すると共に、当該第3加熱モードの協調運転では、前記第1加熱装置と前記第2加熱装置の熱出力合計に対する前記第1加熱装置の出力割合が、前記第1加熱モードの協調運転における前記第1加熱装置の出力割合よりも大きくなるように、前記電気式ヒートポンプおよび前記燃焼式ボイラを制御することにより、前記負荷設備の温水需要の変化に対して温水供給を追従させる、
温水製造システム。 A hot water production system that heats water used in load equipment within a business establishment,
a first heating device that heats water by an electric heat pump;
A second heating device that heats the water by a combustion boiler;
a heating mode selection means for selecting one of a plurality of heating modes including at least a first heating mode and a third heating mode depending on whether or not power demand adjustment is being performed;
a control means for controlling operation of the first heating device and the second heating device in accordance with the heating mode selected by the heating mode selection means,
The load facility generates a demand for hot water by directly using heated water,
The heating mode selection means includes:
When power demand regulation is not performed, the first heating mode is selected;
Selecting the third heating mode when implementing power demand adjustment that promotes power consumption more than when the first heating mode is selected;
The control means
Detecting a demand for hot water of the load equipment based on a water level of a hot water tank attached to the load equipment or a flow rate of makeup water, and operating the first heating device and the second heating device in response to the detected demand for hot water;
In the first heating mode, the first heating device is a base load device and the second heating device is a peak load device, and switching is performed between an independent operation of the first heating device and a coordinated operation of the first heating device and the second heating device, thereby making the hot water supply follow the change in the hot water demand of the load equipment;
In the third heating mode, the first heating device is a base load device and the second heating device is a peak load device, and switching is performed between an independent operation of the first heating device and a coordinated operation of the first heating device and the second heating device, and in the coordinated operation of the third heating mode, the electric heat pump and the combustion boiler are controlled so that the output ratio of the first heating device to the total heat output of the first heating device and the second heating device is greater than the output ratio of the first heating device in the coordinated operation of the first heating mode, thereby allowing the hot water supply to follow changes in hot water demand of the load equipment.
Hot water production system.
電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第1加熱装置と、
燃焼式ボイラにより用水を加熱する第2加熱装置と、
電力需要調整の実施の有無に応じて、少なくとも第1加熱モードおよび第3加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、
前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、
前記負荷設備は、温水化された用水を間接使用することにより温熱需要が発生するものであり、
前記加熱モード選択手段は、
電力需要調整を実施しない場合に、前記第1加熱モードを選択し、
前記第1加熱モードの選択時よりも電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、前記第3加熱モードを選択し、
前記制御手段は、
前記負荷設備に対して形成された温水ループ系における温水の戻り温度、または、前記温水ループ系における温水の往き温度と戻り温度の差によって前記負荷設備の温熱需要を検知しつつ、検知された温熱需要に応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置を運転させ、
前記第1加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温熱需要の変化に対して温熱供給を追従させ、
前記第3加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機およびピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転を実行すると共に、当該第3加熱モードにおける前記第1加熱装置の熱出力が、前記第1加熱モードにおける前記第1加熱装置の熱出力よりも大きくなるように、前記電気式ヒートポンプを制御することにより、前記負荷設備の温熱需要の変化に対して温熱供給を追従させる、
温水製造システム。 A hot water production system that heats water used in load equipment within a business establishment,
a first heating device that heats water by an electric heat pump;
A second heating device that heats the water by a combustion boiler;
a heating mode selection means for selecting one of a plurality of heating modes including at least a first heating mode and a third heating mode depending on whether or not power demand adjustment is being performed;
a control means for controlling operation of the first heating device and the second heating device in accordance with the heating mode selected by the heating mode selection means,
The load equipment generates heat demand by indirectly using heated water,
The heating mode selection means includes:
When power demand regulation is not performed, the first heating mode is selected;
Selecting the third heating mode when implementing power demand adjustment that promotes power consumption more than when the first heating mode is selected;
The control means
Detecting the heat demand of the load equipment based on the return temperature of the hot water in a hot water loop system formed for the load equipment or the difference between the supply temperature and the return temperature of the hot water in the hot water loop system, and operating the first heating device and the second heating device in response to the detected heat demand;
In the first heating mode, the first heating device is a base load device and the second heating device is a peak load device, and the first heating device is operated independently, and the first heating device and the second heating device are operated in a coordinated manner. In this manner, the heat supply is made to follow the change in the heat demand of the load equipment.
In the third heating mode, the first heating device is operated independently as a base load device and a peak load device, and the electric heat pump is controlled so that the heat output of the first heating device in the third heating mode is greater than the heat output of the first heating device in the first heating mode, thereby making the heat supply follow the change in the heat demand of the load equipment.
Hot water production system.
電気式ヒートポンプにより用水を加熱する第1加熱装置と、
燃焼式ボイラにより用水を加熱する第2加熱装置と、
電力需要調整の実施の有無に応じて、少なくとも第1加熱モードおよび第3加熱モードを含む複数の加熱モードの中から一つを選択する加熱モード選択手段と、
前記加熱モード選択手段により選択された前記加熱モードに応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の運転を制御する制御手段と、を備え、
前記負荷設備は、温水化された用水を間接使用することにより温熱需要が発生するものであり、
前記加熱モード選択手段は、
電力需要調整を実施しない場合に、前記第1加熱モードを選択し、
前記第1加熱モードの選択時よりも電力消費を促進する電力需要調整を実施する場合に、前記第3加熱モードを選択し、
前記制御手段は、
前記負荷設備に対して形成された温水ループ系における温水の戻り温度、または、前記温水ループ系における温水の往き温度と戻り温度の差によって前記負荷設備の温熱需要を検知しつつ、検知された温熱需要に応じて、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置を運転させ、
前記第1加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行することにより、前記負荷設備の温熱需要の変化に対して温熱供給を追従させ、
前記第3加熱モードでは、前記第1加熱装置をベースロード機、前記第2加熱装置をピークロード機として、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行すると共に、当該第3加熱モードの協調運転では、前記第1加熱装置と前記第2加熱装置の熱出力合計に対する前記第1加熱装置の出力割合が、前記第1加熱モードの協調運転における前記第1加熱装置の出力割合よりも大きくなるように、前記電気式ヒートポンプおよび前記燃焼式ボイラを制御することにより、前記負荷設備の温熱需要の変化に対して温熱供給を追従させる、
温水製造システム。 A hot water production system that heats water used in load equipment within a business establishment,
a first heating device that heats water by an electric heat pump;
A second heating device that heats the water by a combustion boiler;
a heating mode selection means for selecting one of a plurality of heating modes including at least a first heating mode and a third heating mode depending on whether or not power demand adjustment is being performed;
a control means for controlling operation of the first heating device and the second heating device in accordance with the heating mode selected by the heating mode selection means,
The load equipment generates heat demand by indirectly using heated water,
The heating mode selection means includes:
When power demand regulation is not performed, the first heating mode is selected;
Selecting the third heating mode when implementing power demand adjustment that promotes power consumption more than when the first heating mode is selected;
The control means
Detecting the heat demand of the load equipment based on the return temperature of the hot water in a hot water loop system formed for the load equipment or the difference between the supply temperature and the return temperature of the hot water in the hot water loop system, and operating the first heating device and the second heating device in response to the detected heat demand;
In the first heating mode, the first heating device is a base load device and the second heating device is a peak load device, and the first heating device is operated independently, and the first heating device and the second heating device are operated in a coordinated manner. In this manner, the heat supply is made to follow the change in the heat demand of the load equipment.
In the third heating mode, the first heating device is a base load device and the second heating device is a peak load device, and switching is performed between an independent operation of the first heating device and a coordinated operation of the first heating device and the second heating device, and in the coordinated operation of the third heating mode, the electric heat pump and the combustion boiler are controlled so that the output ratio of the first heating device to the total heat output of the first heating device and the second heating device is greater than the output ratio of the first heating device in the coordinated operation of the first heating mode, thereby allowing the supply of hot heat to follow changes in the hot heat demand of the load equipment.
Hot water production system.
前記第1加熱装置の運転中の出湯温度によって前記第1加熱装置の熱出力を検知し、
前記第1加熱モードでは、前記第1加熱装置の熱出力に応じて、前記第1加熱装置の単独運転、並びに、前記第1加熱装置および前記第2加熱装置の協調運転の切り替えを実行する、
請求項1~4のいずれかに記載の温水製造システム。 The control means
Detecting a heat output of the first heating device based on a temperature of hot water discharged from the first heating device during operation;
In the first heating mode, switching between an independent operation of the first heating device and a coordinated operation of the first heating device and the second heating device is performed according to a heat output of the first heating device.
The hot water producing system according to any one of claims 1 to 4.
請求項1~4のいずれかに記載の温水製造システム。 A steam boiler is used as the combustion boiler constituting the second heating device, and the water is heated by direct or indirect heat exchange between the steam and the water.
The hot water producing system according to any one of claims 1 to 4.
請求項1~4のいずれかに記載の温水製造システム。 The combustion boiler uses a fuel selected from hydrogen, ammonia, biomethane, and bioethanol.
The hot water producing system according to any one of claims 1 to 4.
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