JP3552625B2

JP3552625B2 - Heat storage device

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Publication number: JP3552625B2
Application number: JP2000004618A
Authority: JP
Inventors: 康弘近藤; 圭志岩崎; 祥二森井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2020-01-13
Also published as: JP2001193987A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷蓄熱装置等の蓄熱装置に関し、特に夜間等の非利用時間帯に生成して蓄えた冷熱等の熱を昼間等の利用時間帯に使い切る対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電力料金の安い夜間に、熱媒体回路内の熱媒体を熱源により冷却し、その熱媒体により蓄熱部で製氷して冷熱を蓄えておき、その冷熱により、電力料金の高い昼間の冷房を行うようにした氷蓄熱装置は広く知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の氷蓄熱装置では、夜間に生成した氷を昼間に効率よく使い切るのは実際には困難であるという問題がある。
【０００４】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、空調時間帯の終了時の蓄熱残量に基づいて、翌日の空調時間帯の運転パターンに少しずつ変更を加えることで、蓄熱時間帯に生成して蓄えられた冷熱等の熱を、空調時間帯に効率よく使い切れるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、蓄熱量が過剰であるときに、次回の利用時間帯の運転パターンに、該利用時間の終了時刻から開始時刻に向かって上記蓄熱量を減らす方向の運転を少しずつ増やしていくようにした。
【０００６】
具体的には、請求項１の発明では、図１に模式的に示すように、熱媒体を循環させる熱媒体回路（１）と、熱を発生するとともに該発生した熱を熱媒体回路（１）内の熱媒体に付与する熱源（２）と、熱媒体回路（１）内の熱媒体から熱を受け取って蓄える一方、該蓄えた熱を上記熱媒体に付与する蓄熱部（３）と、熱媒体回路（１）内の熱媒体から熱を取り出して利用するための利用側熱交換器（４）とを備え、上記熱媒体回路（１）内の熱媒体の熱が利用されない非利用時間帯のときには、熱源（２）により熱媒体回路（１）内の熱媒体に熱を付与しかつ該熱媒体の熱を蓄熱部（３）に蓄える蓄熱運転を基本とする運転パターンに基づいて運転される一方、上記熱媒体回路（１）内の熱媒体の熱が利用される利用時間帯のときには、熱源（２）により熱媒体回路（１）内の熱媒体に熱を付与しかつ蓄熱部（３）に蓄えられた上記熱を熱媒体回路（１）内の熱媒体に付与する標準運転を基本とする運転パターンに基づいて運転されるようにした蓄熱装置が前提である。
【０００７】
そして、上記蓄熱部（３）の蓄熱量を検出する蓄熱量検出手段（１３）と、利用時間帯の終了時に蓄熱量検出手段（１３）により検出された蓄熱量である蓄熱残量が過剰であるか否かを判定する過剰判定手段（３１）と、この過剰判定手段（３１）により蓄熱残量が過剰であると判定されたときに、次回の利用時間帯の運転パターンに、蓄熱部（３）が蓄えた熱を使い切る蓄熱使い切り方向の運転を組み込む蓄熱使い切り手段（３２）とを備えている。ここに、上記過剰判定手段（３１）は、蓄熱残量が下限値及び上限値を有する所定の範囲内にあるときに、過剰であると判定するように構成されているものとする。
【０００８】
上記の構成において、非利用時間帯のときには、蓄熱装置では、蓄熱運転を基本とする運転パターンに基づいて運転が行われる。その蓄熱運転では、熱源（２）により熱媒体回路（１）内の熱媒体に熱が付与される一方、該熱媒体の熱は蓄熱部（３）に蓄えられる。そして、利用時間帯のときには、蓄熱装置では、標準運転を基本とする運転パターンに基づいて運転が行われる。その標準運転では、熱源（２）により熱媒体回路（１）内の熱媒体に熱が付与されるとともに、蓄熱部（３）に蓄えられた上記熱が熱媒体回路（１）内の熱媒体に付与されることになり、その熱媒体の熱は、利用側熱交換器（４）により取り出されて利用されるようになる。一方、蓄熱部の蓄熱量は、蓄熱量検出手段により検出される。そして、蓄熱部（３）の蓄熱量に比べて、利用側熱交換器（４）の取出熱量が少ない場合には、上記利用時間帯の終了時に、上記蓄熱部（３）に蓄えられていた熱は、利用されずに残ることになる。
【０００９】
このとき、上記利用時間帯の終了時に、蓄熱量検出手段（１３）により検出された蓄熱残量は、過剰判定手段（３１）により過剰であるか否かが判定される。そして、過剰判定手段（３１）により過剰であると判定されたときには、蓄熱使い切り手段（３２）により、次回の利用時間帯の運転パターンに、蓄熱部（３）が蓄えた熱を使い切る方向の運転が組み込まれる。よって、次回の利用時間帯の終了時には、蓄熱部（３）の蓄熱残量は、上記運転の組み込まれた分だけ少なくなり、その結果、非利用時間帯のときに蓄熱部（３）に蓄えられた熱は、効率よく利用されるようになる。
【００１０】
ここで、上記利用時間帯の終了時に蓄熱量検出手段（１３）により検出された蓄熱残量が過剰であるか否かが過剰判定手段（３１）により判定される際には、その蓄熱残量が所定の範囲内にあるときに、過剰であると判定される。このとき、上記範囲は下限値と上限値とを有する。したがって、蓄熱残量が下限値以上であるときに過剰であると判定されるので、利用時間帯毎の負荷のばらつきの影響を受けることなく、蓄熱残量が過剰であるか否かの判定は適正に行われるようになる。一方、上記蓄熱残量が上限値以下であるときに過剰であると判定されるので、例えば、設定されている利用時間帯のときに実際には利用されない場合や、負荷の極端に小さい特異な利用時間帯が存在する場合等、蓄熱残量が例外的に大量になっても、その影響を受けることなく、適正に過剰であるか否かの判定が行われるようになる。
【００１１】
請求項２の発明では、図１に模式的に示すように、熱媒体を循環させる熱媒体回路（１）と、熱を発生するとともに該発生した熱を熱媒体回路（１）内の熱媒体に付与する熱源（２）と、熱媒体回路（１）内の熱媒体から熱を受け取って蓄える一方、該蓄えた熱を上記熱媒体に付与する蓄熱部（３）と、熱媒体回路（１）内の熱媒体から熱を取り出して利用するための利用側熱交換器（４）とを備え、上記熱媒体回路（１）内の熱媒体の熱が利用されない非利用時間帯のときには、熱源（２）により熱媒体回路（１）内の熱媒体に熱を付与しかつ該熱媒体の熱を蓄熱部（３）に蓄える蓄熱運転を基本とする運転パターンに基づいて運転される一方、上記熱媒体回路（１）内の熱媒体の熱が利用される利用時間帯のときには、熱源（２）により熱媒体回路（１）内の熱媒体に熱を付与しかつ蓄熱部（３）に蓄えられた上記熱を熱媒体回路（１）内の熱媒体に付与する標準運転を基本とする運転パターンに基づいて運転されるようにした蓄熱装置が前提である。
【００１２】
そして、上記蓄熱部（３）の蓄熱量を検出する蓄熱量検出手段（１３）と、利用時間帯の終了時に蓄熱量検出手段（１３）により検出された蓄熱量である蓄熱残量が過剰であるか否かを判定する過剰判定手段（３１）と、この過剰判定手段（３１）により蓄熱残量が過剰であると判定されたときに、次回の利用時間帯の運転パターンに、蓄熱部（３）が蓄えた熱を使い切る蓄熱使い切り方向の運転を組み込む蓄熱使い切り手段（３２）とを備えている。ここに、上記蓄熱使い切り手段（３２）は、各利用時間帯の終了時に過剰判定手段（３１）により過剰であると判定される毎に、次回の利用時間帯の終了時刻から該利用時間帯の開始時刻に向かって、蓄熱使い切り方向の運転を所定の単位時間ずつ組み込むように構成されているものとする。
【００１３】
上記の構成において、非利用時間帯のときには、蓄熱装置では、蓄熱運転を基本とする運転パターンに基づいて運転が行われる。その蓄熱運転では、熱源（２）により熱媒体回路（１）内の熱媒体に熱が付与される一方、該熱媒体の熱は蓄熱部（３）に蓄えられる。そして、利用時間帯のときには、蓄熱装置では、標準運転を基本とする運転パターンに基づいて運転が行われる。その標準運転では、熱源（２）により熱媒体回路（１）内の熱媒体に熱が付与されるとともに、蓄熱部（３）に蓄えられた上記熱が熱媒体回路（１）内の熱媒体に付与されることになり、その熱媒体の熱は、利用側熱交換器（４）により取り出されて利用されるようになる。一方、蓄熱部の蓄熱量は、蓄熱量検出手段により検出される。そして、蓄熱部（３）の蓄熱量に比べて、利用側熱交換器（４）の取出熱量が少ない場合には、上記利用時間帯の終了時に、上記蓄熱部（３）に蓄えられていた熱は、利用されずに残ることになる。
【００１４】
このとき、上記利用時間帯の終了時に、蓄熱量検出手段（１３）により検出された蓄熱残量は、過剰判定手段（３１）により過剰であるか否かが判定される。そして、過剰判定手段（３１）により過剰であると判定されたときには、蓄熱使い切り手段（３２）により、次回の利用時間帯の運転パターンに、蓄熱部（３）が蓄えた熱を使い切る方向の運転が組み込まれる。よって、次回の利用時間帯の終了時には、蓄熱部（３）の蓄熱残量は、上記運転の組み込まれた分だけ少なくなり、その結果、非利用時間帯のときに蓄熱部（３）に蓄えられた熱は、効率よく利用されるようになる。
【００１５】
ここで、上記各利用時間帯の終了時に過剰判定手段（３１）により過剰であると判定される毎に、蓄熱使い切り手段（３２）により、次回の利用時間帯の運転パターンに蓄熱使い切り方向の運転が組み込まれるとき、その蓄熱使い切り方向の運転は、所定の単位時間ずつ組み込まれる。つまり、蓄熱使い切り手段（３２）は、運転パターンに占める蓄熱使い切り方向の運転の比率を各利用時間帯毎に徐々に高めていく。よって、次回の利用時間帯の運転パターンに占める蓄熱使い切り方向の運転の割合が急激に増大して逆に蓄熱量が不足するようになるという事態は生じ難くなる。
【００１６】
また、上記蓄熱使い切り方向の運転は、次回の利用時間帯の終了時刻から該利用時間帯の開始時刻に向かって組み込まれる。よって、次回の利用時間帯の開始時刻から、蓄熱使い切り方向の運転が始まる時刻までの間は、所定の運転パターンに基づく運転が確実に行われることとなる。
【００１７】
請求項３の発明では、上記請求項１の発明において、蓄熱使い切り手段（３２）は、各利用時間帯の終了時に過剰判定手段（３１）により過剰であると判定される毎に、次回の利用時間帯の終了時刻から該利用時間帯の開始時刻に向かって、蓄熱使い切り方向の運転を所定の単位時間ずつ組み込むように構成されているものとする。
【００１８】
上記の構成において、各利用時間帯の終了時に過剰判定手段（３１）により過剰であると判定される毎に、蓄熱使い切り手段（３２）により、次回の利用時間帯の運転パターンに蓄熱使い切り方向の運転が組み込まれるとき、その蓄熱使い切り方向の運転は、所定の単位時間ずつ組み込まれる。つまり、蓄熱使い切り手段（３２）は、運転パターンに占める蓄熱使い切り方向の運転の比率を各利用時間帯毎に徐々に高めていく。よって、次回の利用時間帯の運転パターンに占める蓄熱使い切り方向の運転の割合が急激に増大して逆に蓄熱量が不足するようになるという事態は生じ難くなる。
【００１９】
また、上記蓄熱使い切り方向の運転は、次回の利用時間帯の終了時刻から該利用時間帯の開始時刻に向かって組み込まれる。よって、次回の利用時間帯の開始時刻から、蓄熱使い切り方向の運転が始まる時刻までの間は、所定の運転パターンに基づく運転が確実に行われることとなる。
【００２０】
請求項４の発明では、上記請求項１〜３の発明において、利用時間帯の終了時に蓄熱量検出手段（１３）により検出された蓄熱量が０であるときに、蓄熱部（３）の蓄熱量の不足量を演算する不足量演算手段（３３）と、この不足量演算手段（３３）により演算された不足量に基づいて蓄熱部（３）の蓄熱量が不足であるか否かを判定する不足判定手段（３４）と、この不足判定手段（３４）により不足であると判定されたときに、次回の利用時間帯の運転パターンに、蓄熱部（３）が蓄えた熱を温存する蓄熱温存方向の運転を組み込む蓄熱温存手段（３５）とを備えるようにする。
【００２１】
上記の構成において、次回の利用時間帯のときの実際の負荷が、予想外に増大して、逆に蓄熱量が不足するようになると、その利用時間帯の終了時に蓄熱量検出手段（１３）により蓄熱量が０であると検出されることになる。このとき、不足量演算手段（３３）により、蓄熱部（３）の蓄熱量の不足量が演算され、その不足量に基づいて、不足判定手段（３４）は、上記蓄熱部（３）の蓄熱量が不足であるか否かを判定する。そして、不足であると判定されたときには、蓄熱温存手段（３５）により、上記蓄熱使い切り方向とは逆の方向の運転である蓄熱温存方向の運転が、次回の利用時間帯の運転パターンに組み込まれる。よって、次回の利用時間帯の終了時には、蓄熱部（３）の蓄熱量の不足量は、上記運転の組み込まれた分だけ少なくなり、蓄熱部（３）の蓄熱量の不足に起因する熱源（２）の負荷の増大が抑えられるようになる。
【００２２】
請求項５の発明では、上記請求項４の発明において、不足量演算手段（３３）は、蓄熱量検出手段（１３）により検出された蓄熱量が０になった時点から利用時間帯が終了した時点までの間に必要とされていた熱量に基づいて不足量を演算するように構成されているものとする。
【００２３】
上記の構成において、利用時間帯の終了時に蓄熱量検出手段（１３）により検出された蓄熱量が０であるとき、不足量演算手段（３３）は、その利用時間帯において上記蓄熱量検出手段（１３）により検出された蓄熱量が０になった時点から、該利用時間帯の終了した時点までの間に必要とされていた熱量に基づいて、不足量を演算する。よって、上記請求項４の発明での不足量演算手段（３３）の作用は具体的に営まれることとなる。
【００２４】
請求項６の発明では、上記請求項４及び５の発明において、不足判定手段（３４）は、不足量が、下限値及び上限値を有する所定の範囲内にあるときに、不足であると判定するように構成されているものとする。
【００２５】
上記の構成において、不足判定手段（３４）により蓄熱部（３）の蓄熱量が不足であるか否かが判定される際には、その不足量が所定の範囲内にあるときに、不足であると判定される。このとき、上記範囲は、下限値と上限値とを有する。したがって、不足量が下限値以上であるときに不足であると判定されるので、利用時間帯毎の負荷のばらつきの影響を受けることなく、蓄熱量が不足であるか否かの判定は適正に行われるようになる。一方、上記不足量が上限値以下であるときに不足であると判定されるので、例えば、非利用時間帯のときに何らかの理由により十分な蓄熱がなされない場合や、その利用時間帯が負荷の極端に大きい特異な時間帯である場合等、不足量が例外的に大量になっても、その影響を受けることなく、適正に不足であるか否かの判定が行われるようになる。
【００２６】
請求項７の発明では、上記請求項４〜６の発明において、蓄熱温存手段（３５）は、各利用時間帯の終了時に不足判定手段（３４）により不足であると判定される毎に、次回の利用時間帯の開始時刻から該利用時間帯の予定終了時刻に向かって、蓄熱温存方向の運転を所定の単位時間ずつ組み込むように構成されているものとする。
【００２７】
上記の構成において、各利用時間帯の終了時に不足判定手段（３４）により過剰であると判定される毎に、蓄熱温存手段（３５）により蓄熱温存方向の運転が組み込まれるとき、その蓄熱温存方向の運転は、所定の単位時間ずつ組み込まれる。つまり、蓄熱温存手段（３５）は、運転パターンに占める蓄熱温存方向の運転の比率を各利用時間帯毎に徐々に高めていく。よって、次回の利用時間帯の運転パターンに占める蓄熱温存方向の運転の割合が急激に増大して逆に蓄熱量が過剰になるという事態は生じ難くなる。
【００２８】
また、上記蓄熱温存方向の運転は、次回の利用時間帯の開始時刻から該利用時間帯の終了時刻に向かって組み込まれる。よって、その蓄熱温存方向の運転が終了した時刻から、利用時間帯の終了時刻までの間は、所定の運転パターンに基づく運転が確実に行われることとなる。
【００２９】
請求項８の発明では、上記請求項１〜７の発明において、熱源（２）は、冷熱を発生するとともに該発生した冷熱を熱媒体回路（１）内の熱媒体に付与するものであり、蓄熱部（３）は、熱媒体回路（１）内の熱媒体から冷熱を受け取って蓄える一方、該冷熱を上記熱媒体に付与するものであり、利用側熱交換器（４）は、熱媒体回路（１）内の熱媒体から冷熱を取り出して冷房するために利用されるものであるとする。
【００３０】
上記の構成において、蓄熱装置では、非利用時間帯のときには、熱源（２）により熱媒体回路（１）内の熱媒体に冷熱を付与しかつ該熱媒体の冷熱を蓄熱部（３）に氷水として蓄える蓄熱運転を基本とする運転パターンに基づく運転が行われる。一方、利用時間帯のときには、熱源（２）により熱媒体回路（１）内の熱媒体に冷熱を付与しかつ蓄熱部（３）に蓄えられた上記冷熱を熱媒体回路（１）内の熱媒体に付与する標準運転を基本とする運転パターンに基づく運転が行われる。そして、利用側熱交換器（４）では、上記熱媒体回路（１）内の熱媒体から冷熱を取り出して、例えば室内の冷房に利用される。よって、上記請求項１〜７の発明に係る蓄熱装置の作用は具体的に営まれることとなる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００３２】
図２は、本発明の実施形態に係る蓄熱装置の全体構成を模式的に示しており、この蓄熱装置は、室内の冷暖房を行う空気調和装置（２０）に接続されて用いられる。
【００３３】
上記蓄熱装置は、熱媒体としてのブラインを循環させる熱媒体回路としてのブライン回路（１）と、このブライン回路（１）上に設けられていて、冷房モードのときには冷熱を、また暖房モードのときには温熱を発生するとともに、該発生した熱をブライン回路（１）内のブラインに付与する熱源としてのチラー（２）と、ブライン回路（１）上に設けられていて、該ブライン回路（１）内のブラインから熱を受け取って蓄える一方、該蓄えた熱を上記ブラインに付与する蓄熱部（３）と、ブライン回路（１）上に設けられていて、該ブライン回路（１）内のブラインから熱を取り出して利用するための利用側熱交換器（４）とを備えている。
【００３４】
具体的には、上記ブライン回路（１）は、チラー（２）と、蓄熱部（３）と、利用側熱交換器（４）とを環状に接続する主配管を有しており、この主配管に第１及び第２の２つのバイパス配管（５），（６）が接続されてなっている。また、主配管上の利用側熱交換器（４）とチラー（２）との間には、図２に矢印で示す方向にブライン回路（１）内のブラインを循環させるブラインポンプ（７）が設けられている。
【００３５】
上記第１のバイパス配管（５）は、蓄熱部（３）の近傍に配置されていて、一端が主配管における蓄熱部（３）の入口側に接続されている一方、他端が主配管における蓄熱部（３）の出口側に接続されている。また、第１バイパス配管（５）の上記他端と、主配管における蓄熱部（３）の出口側との接続部には、該接続部の下流側に対し第１バイパス配管（５）及び蓄熱部（３）を択一的に連通させる第１の三方弁（５ａ）が設けられている。そして、第１三方弁（５ａ）が蓄熱部（３）の側に切り換わることにより、ブライン回路（１）内のブラインが蓄熱部（３）を通過して循環する一方、第１バイパス配管（５）の側に切り換わることにより、蓄熱部（３）を迂回して循環するようになっている。
【００３６】
上記第２のバイパス配管（６）は、利用側熱交換器（４）の近傍に配置されていて、一端が主配管における上記第１三方弁（５ａ）の出口側と利用側熱交換器（４）の入口側との間に接続されている一方、他端が主配管における利用側熱交換器（４）の出口側とブラインポンプ（７）の入口側との間に接続されている。また、第２バイパス配管（６）の上記他端と、主配管における利用側熱交換器（４）の出口側との間の接続部には、該接続部の下流側に対し第２バイパス配管（６）及び利用側熱交換器（４）を択一的に連通させる第２の三方弁（６ａ）が設けられている。そして、第２三方弁（６ａ）が利用側熱交換器（４）の側に切り換わることにより、ブライン回路（１）内のブラインが利用側熱交換器（４）を通過して循環する一方、第２バイパス配管（６）の側に切り換わることにより、利用側熱交換器（４）を迂回して循環するようになっている。
【００３７】
上記チラー（２）は、図示は省略するが、冷媒が循環可能に封入された冷媒回路上に、冷媒を圧縮する圧縮機（８）と、冷媒を膨張させる膨張部と、冷媒との間で冷熱ないし温熱の授受を行う２つの熱交換器と、冷媒を循環させるポンプと、２つの熱交換器を、冷媒に温熱を放出させる凝縮器としての機能と、冷媒に温熱を吸収させる蒸発器としての機能とに択一的に切り換えるための複数のバイパス配管及び切換弁とからなっている。そして、２つの熱交換器のうちの一方の熱交換器にブライン回路（１）の主配管が接続されていて、冷房モードのときにはその一方の熱交換器が凝縮器としての機能を営んでブライン回路（１）内のブラインに温熱を付与し、また暖房モードのときには蒸発器としての機能を営んでブラインに冷熱を付与するようになされている。
【００３８】
上記蓄熱部（３）は、蓄熱媒体としての水を貯溜する蓄熱タンク（９）と、この蓄熱タンク（９）内に配置されていて、両端がブライン回路（１）の主配管に接続された伝熱配管（１０）と、蓄熱タンク（９）内の底部に配置されたエア供給管（１１）と、このエア供給管（１１）にエアを圧送するエアポンプ（１２）とを有する。そして、ブライン回路（１）内のブラインが伝熱配管（１０）内を通過するときに、蓄熱タンク（９）内の水との間で冷熱ないし温熱の受け渡しを行うようになっている。また、エアポンプ（１２）の作動によりエア供給管（１１）から蓄熱タンク（９）内にエアを供給することで、蓄熱タンク（９）内の水が撹拌されるようになっている。また、蓄熱タンク（９）には、該蓄熱タンク（９）内の水位を検出する蓄熱量検出手段としての水位センサ（１３）と、蓄熱タンク（９）内の水温を検出する図外の温度センサ（例えば、サーミスタ）とが設けられており、例えば、冷熱を蓄えるときには、水が相変化に伴って容積変化することを利用して、水位センサ（１３）が検出した蓄熱タンク（９）内の水位により冷熱の蓄熱量を検出するようになっている。
【００３９】
一方、上記空気調和装置（２０）は、熱媒体としての水が循環可能に封入された循環回路（２１）と、この循環回路（２１）上に設けられていて、該循環回路（２１）内の水から熱を取り出して室内に冷房風ないし暖房風を供給するための室内側熱交換器（２２）と、この循環回路（２１）上に設けられていて、該循環回路（２１）内の水を循環させる循環ポンプ（２３）とを備えている。そして、循環回路（２１）における循環ポンプ（２３）の出口側と室内側熱交換器（２２）の入口側とは、上記蓄熱装置の利用側熱交換器（４）に接続されている。
【００４０】
また、上記蓄熱装置のブライン回路（１）の主配管におけるチラー（２）の出口側には、該チラー（２）の出口側のブライン温度を検出する温度センサ（１４）が設けられており、ブライン回路（１）の主配管における第１三方弁（５ａ）の出口側と利用側熱交換器（４）の入口側との間には、該利用側熱交換器（４）により取り出される熱の温度であるブライン温度を検出する温度センサ（１５）が設けられている。さらに、上記空気調和装置（２０）の循環回路（２１）における利用側熱交換器（４）の出口側には、該利用側熱交換器（４）によりブラインの熱が付与されて室内側熱交換器（２２）に送られる送り水温を検出する温度センサ（１６）が設けられている。そして、これら３つの温度センサ（１４）〜（１６）と、ブラインポンプ（７）と、エアポンプ（１２）と、第１及び第２三方弁（５ａ），（６ａ）と、利用側熱交換器（４）とは、１つのユニットとして組み立てられている。また、３つの温度センサ（１４）〜（１６）の検出信号は、上述の水位センサ（１３）等と共に、次に述べるコントローラ（１７）に入力されるようになっている。
【００４１】
上記コントローラ（１７）は、予め設定されたプログラムに基づき、水位センサ（１３），温度センサ（１４）〜（１６）等からの信号を受けて、各種の制御を行うようになっている。具体的には、ブラインポンプ（７），チラー（２）及びエアポンプ（１２）の起動並びに停止、チラー（２）の能力制御、第１及び第２三方弁（５ａ），（６ａ）の切換制御等である。また、第１三方弁（５ａ）の取出温度自動制御は、該第１三方弁（５ａ）を通過するブラインの取出温度を検出する温度センサ（１４）の検出信号に基づいて行われるようになっており、第２三方弁（６ａ）の送り水温自動制御は、空気調和装置（２０）の循環回路（２１）上における利用側熱交換器（４）の出口側に位置する温度センサ（１６）の検出信号に基づいて行われる。
【００４２】
そして、上記の蓄熱装置では、基本的には、利用側熱交換器（４）の利用されない非利用時間帯としての蓄熱時間帯のときには、チラー（２）によりブライン回路（１）内のブラインに熱を付与しかつ該ブラインの熱を蓄熱部（３）に蓄える蓄熱運転を基本とする運転パターンに基づいた運転がなされ、一方、利用側熱交換器（４）の利用される利用時間帯としての空調時間帯（例えば、午前８時から午後６時までの時間帯）のときには、チラー（２）によりブライン回路（１）内のブラインに熱を付与しかつ蓄熱部（３）に蓄えられた上記熱をブライン回路（１）内のブラインに付与する標準運転を基本とする運転パターンに基づいた運転がなされるようになっている。
【００４３】
ここで、上記のように構成された蓄熱装置のメインの運転制御について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４４】
上記蓄熱装置の電源が入れられると、ステップ１で、システム運転が入っているか否かを判定し、判定がＹＥＳのときには、ステップ２に移行して、冷房モードであるか否かを判定する。そして、ステップ２での判定がＹＥＳであるときには、ステップ３に移行して、冷房モードに入る。一方、ステップ２での判定がＮＯであるときには、ステップ５に移行して、暖房モードに入る。
【００４５】
上記ステップ３では、蓄熱時間帯であるか否かを判定する。そして、判定がＹＥＳのときには、「製氷運転」のサブルーチンを実行する。一方、判定がＮＯのときには、ステップ４に移行して、空調時間帯であるか否かを判定し、判定がＹＥＳのときには、「冷却運転」のサブルーチンを実行する。
【００４６】
また、上記ステップ５では、蓄熱時間帯であるか否かを判定し、判定がＹＥＳのときには、「温蓄運転」のサブルーチンを実行する。一方、判定がＮＯのときには、ステップ６に移行して、空調時間帯であるか否かを判定し、判定がＹＥＳのときには、「加熱運転」のサブルーチンを実行する。尚、ステップ１，ステップ４及びステップ６において、判定がＮＯであるときには、スタートに戻る。
【００４７】
次に、製氷運転，冷却運転，温蓄運転及び加熱運転の基本的な制御について順に説明する。
【００４８】
製氷運転では、チラー（２）によりブラインに冷熱を付与するとともに、第１三方弁（５ａ）を蓄熱部（３）の側に切り換える。また、第２三方弁（６ａ）については、空気調和装置（２０）が作動しているときには、第２バイパス配管（６）の側に切り換える一方、空気調和装置（２０）が作動していないときには、循環回路（２１）内の水温に基づく送り水温自動制御を行う。そして、製氷が完了したときには、チラー（２）を停止して、上記フローチャートのステップ１に移行する。
【００４９】
冷却運転では、蓄熱部（３）の冷熱を主とし、それにチラー（２）の冷熱を適宜加えつつ、第２三方弁（６ａ）の送り水温自動制御を行う。その際に、ピークカット指令が入っているときには、チラー（２）を停止させる。また、第１三方弁（５ａ）については、蓄熱部（３）に氷が有る間は、ブラインの取出温度に基づく取出温度自動制御を行うとともに、エアポンプ（１２）を作動させ、一方、氷が無くなると第１三方弁（５ａ）を第１バイパス配管（５）の側に切り換えてエアポンプ（１２）を停止する。
【００５０】
温蓄運転では、チラー（２）によりブラインに温熱を付与するとともに、第１三方弁（５ａ）を蓄熱部（３）の側に切り換える。また、第２三方弁（６ａ）については、空気調和装置（２０）が作動しているときには、第２バイパス配管（６）の側に切り換える一方、空気調和装置（２０）が作動していないときには送り水温自動制御を行う。そして、蓄熱が完了したときには、チラー（２）を停止して上記フローチャートのステップ１に移行する。
【００５１】
加熱運転では、蓄熱部（３）の温熱を主とし、それにチラー（２）の温熱を適宜加えつつ、第２三方弁（６ａ）の送り水温自動制御を行う。また、第１三方弁（５ａ）については、空気調和装置（２０）の暖房立上時には蓄熱部（３）の側に切り換える一方、暖房立上時以降のときには取出温度自動制御を行う。また、蓄熱が無くなったときには、第１三方弁（５ａ）を第１バイパス配管（５）の側に切り換える。
【００５２】
そして、本実施形態では、上記蓄熱装置のコントローラ（１７）には、図１に示すように、冷房モードにおける毎日の空調時間帯の終了時に水位センサからなる蓄熱量検出手段（１３）（以下、水位センサという）により検出された蓄熱量である蓄熱残量が過剰であるか否かを判定する過剰判定手段（３１）と、この過剰判定手段（３１）により蓄熱残量が過剰であると判定されたときに、翌日の空調時間帯の運転パターンに、蓄熱部（３）が蓄えた熱を使い切る蓄熱使い切り方向の運転を組み込む蓄熱使い切り手段（３２）とが設けられている。
【００５３】
具体的には、上記過剰判定手段（３１）は、蓄熱残量が、下限値（例えば、全蓄熱量の５〜１０％程度）と上限値（例えば、同４０〜５０％程度）とを有する所定の範囲内であるときに、過剰であると判定するようになされている。また、蓄熱使い切り手段（３２）は、毎日の空調時間帯の終了時に過剰判定手段（３１）により過剰であると判定される毎に、蓄熱使い切り方向の運転を翌日の空調時間帯の終了時刻から該空調時間帯の開始時刻に向かって所定の単位時間（例えば、１時間）ずつ組み込むようになっている。
【００５４】
さらに、上記コントローラ（１７）には、空調時間帯の終了時に水位センサ（１３）により検出された蓄熱量が０であるときに、蓄熱部（３）の蓄熱量の不足量を演算する不足量演算手段（３３）と、この不足量演算手段（３３）により演算された不足量に基づいて蓄熱部（３）の蓄熱量が不足であるか否かを判定する不足判定手段（３４）と、この不足判定手段（３４）により不足であると判定されたときに、翌日の空調時間帯の運転パターンに、上記蓄熱部（３）が蓄えた熱を温存する蓄熱温存方向の運転を組み込む蓄熱温存手段（３５）とが設けられている。
【００５５】
具体的には、上記不足量演算手段（３３）は、水位センサ（１３）により検出された蓄熱量が０になった時点から空調時間帯が終了した時点までの間に必要とされていた熱量に基づいて不足量を演算するようになされている。また、上記不足判定手段（３４）は、不足量が、下限値（例えば、５〜１０％程度）と上限値（例えば、４０〜５０％程度）とを有する所定の範囲内にあると判定するようになっている。
【００５６】
次に、上記のように構成された蓄熱装置において、冷房モードの空調時間帯の運転パターンでの蓄熱量の過不足を解消する制御について、チラー（２）を停止して蓄熱部（３）の冷熱のみによるピークカット運転の行われる場合と、そのピークカット運転の行われない場合とに分けて説明する。
【００５７】
−ピークカット運転が行われない場合−
この場合には、ベースパターンとして、図４に模式的に示すように、標準運転を基本とする運転パターンが空調時間帯の全体に亘って行われる。この標準運転では、チラー（２）によりブライン回路（１）内のブラインに冷熱が付与されるとともに、蓄熱時間帯のときに蓄熱部（３）に蓄えた冷熱がブライン回路（１）内のブラインに付与される。つまり、蓄熱部（３）からは一定の量の冷熱を取り出すとともに、その残りの冷熱及び負荷変動分の冷熱は、チラー（２）により付与される。
【００５８】
そして、上記ベースパターンによる空調時間帯の終了時に、水位センサ（１３）により検出された蓄熱残量が過剰判定手段（３１）により過剰であるか否かを判定された結果、過剰であると判定されたときには、蓄熱使い切り手段（３２）により、翌日の空調時間帯の運転パターンに、蓄熱部（３）が蓄えた熱を使い切る蓄熱使い切り方向の運転として、先ず、第１の蓄熱使い切り運転が組み込まれる。この第１蓄熱使い切り運転は、チラー（２）の出口側におけるブライン温度を所定の温度（例えば、標準運転のときよりも１℃だけ高い温度）に上げるようにするものであって、所定の時間（例えば、１時間）だけ組み込まれる。また、この第１蓄熱使い切り運転は、図５に示すように、空調時間帯の終了時刻の直前の時間に組み込まれる。すなわち、空調時間帯が午前８時から午後６時までである場合には、午前８時から午後５時までの間は標準運転が行われることになり、第１蓄熱使い切り運転（同図には「使切１」又は「蓄熱使切運転１」と表記する）は、午後５時から午後６時までの間の１時間だけ組み込まれる。
【００５９】
また、翌日の空調時間帯の終了時に、再び、過剰判定手段（３１）により過剰であると判定されたときには、蓄熱使い切り手段（３２）により、その翌日の運転パターンに、上記第１蓄熱使い切り運転が、もう１時間だけ組み込まれる。すなわち、午前８時から午後４時までの間は標準運転が行われることになり、午後４時から午後６時までの２時間だけ組み込まれる。
【００６０】
このようにして、毎日の空調時間帯の終了時毎に第１蓄熱使い切り運転の時間が１時間ずつ組み込まれていって、空調時間帯の運転パターンが第１使い切り運転だけになった日の空調時間帯の終了時において、未だ過剰であると判定されたときには、今度は、第２の蓄熱使い切り運転（図５には「使切２」又は「蓄熱使切運転２」と表記する）が所定の時間（例えば、１時間）だけ運転パターンに組み込まれる。この第２蓄熱使い切り運転は、チラー（２）の作動を停止して蓄熱部（３）の蓄熱のみでブラインに冷熱が付与されるようにするものであって、第１蓄熱使い切り運転の場合と同様に、空調時間帯の終了時刻の直前の時間に組み込まれる。すなわち、午前８時から午後５時までの間は、第１蓄熱使い切り運転が行われることになり、午後５時から午後６時までの間は、第２蓄熱使い切り運転が行われることになる。
【００６１】
さらに、翌日の空調時間帯の終了時に、再び、過剰判定手段（３１）により過剰であると判定されたときには、蓄熱使い切り手段（３２）により、その翌日の運転パターンに、上記第２蓄熱使い切り運転が、もう１時間だけ組み込まれる。すなわち、図６に示すように、午前８時から午後４時までの間は第１蓄熱使い切り運転が行われることになり、午後４時から午後６時までの２時間だけ組み込まれる。
【００６２】
このようにして、毎日の空調時間帯の終了時毎に第２蓄熱使い切り運転の時間が１時間ずつ組み込まれていった場合には、最終的には、空調時間帯の運転パターンが第２蓄熱使い切り運転だけになることになる。
【００６３】
一方、上記とは逆に、蓄熱量が不足するようになると、その日の空調時間帯の終了時に水位センサ（１３）により蓄熱量が０であると検出されることになる。このとき、不足量演算手段（３３）により、蓄熱部（３）の蓄熱量の不足量が演算され、その不足量に基づいて、不足判定手段（３４）は、蓄熱部（３）の蓄熱量が不足であるか否かを判定する。そして、不足であると判定されたときには、蓄熱温存手段（３５）により、上記蓄熱使い切り方向とは逆の方向の運転である蓄熱温存方向の運転が、翌日の空調時間帯の運転パターンに組み込まれる。
【００６４】
具体的には、例えば、運転パターンが標準運転のみからなる空調時間帯の終了時に、蓄熱量が不足であると判定された場合には、図７に示すように、蓄熱温存運転（同図には「温存」又は「蓄熱温存運転」と表記する）が所定の時間（例えば、１時間）だけ運転パターンに組み込まれる。この蓄熱温存運転では、チラー（２）の出口側におけるブライン温度を所定の温度（例えば、標準運転のときよりも２℃だけ低い温度）に下げるようになされる。また、この蓄熱温存運転は、第１及び第２蓄熱使い切り運転の場合とは逆に、空調時間帯の開始時刻の直後の時間に組み込まれる。すなわち、午前８時から午前９時までの間の１時間だけ、蓄熱温存運転が組み込まれることになり、午前９時から午後６時までの間は標準運転が行われる。
【００６５】
また、翌日の空調時間帯の終了時に、再び、不足判定手段（３４）により不足であると判定されたときには、蓄熱温存手段（３５）により、その翌日の運転パターンに、上記蓄熱温存運転が、もう１時間だけ組み込まれる。すなわち、午前８時から午前１０時までの間の２時間だけ蓄熱温存運転が組み込まれることになり、午前１０時から午後６時までの間は標準運転が行われる。
【００６６】
このようにして、毎日の空調時間帯の終了時毎に蓄熱温存運転の時間が１時間ずつ組み込まれていくと、最終的には、空調時間帯の運転パターンが蓄熱温存運転だけになることになるが、それでも蓄熱量が不足である場合には、蓄熱部（３）の蓄熱タンク（９）の容量自体が不足であるということになる。
【００６７】
尚、上述の第１蓄熱使い切り運転や第２蓄熱使い切り運転の組み込まれた運転パターンによって蓄熱量が不足したときには、その運転パターンに第２蓄熱使い切り運転が組み込まれている場合には、不足判定の度に空調時間帯の開始時刻から終了時刻に向かって１時間ずつ、第２蓄熱使い切り運転を第１蓄熱使い切り運転に置き換えていくことになる。また、第１蓄熱使い切り運転のみになっても未だに熱量が不足であれば、不足判定の度に空調時間帯の開始時刻から終了時刻に向かって１時間ずつ、第１蓄熱使い切り運転を標準運転に置き換えていくことになる。逆に、蓄熱温存運転の組み込まれた運転パターンによって蓄熱量が過剰になったときには、過剰判定の度に空調時間帯の終了時刻から開始時刻に向かって１時間ずつ、蓄熱温存運転を標準運転に置き換えていくことになる。
【００６８】
−ピークカット運転が行われる場合−
ピークカット運転は、１日の空調時間帯のうち、予め定められた時間帯（例えば、午後１時から午後４時まで）に行われる。このピークカット運転では、チラー（２）が強制的に停止されて、蓄熱時間帯のときに蓄熱部（３）に蓄えられた冷熱のみで室内の冷房空調が行われる。
【００６９】
この場合の運転のベースパターンは、図８に示すように、空調時間帯の開始時刻からピークカット運転の開始時刻までの間（午前８時から午後１時までの間）は、先に述べた蓄熱温存運転が行われ、ピークカット運転の終了時刻から空調時間帯の終了時刻までの間（午後４時から午後６時までの間）は、標準運転が行われる。
【００７０】
上記ベースパターンによる運転の行われた空調時間帯の終了時に、水位センサ（１３）により検出された蓄熱残量が過剰判定手段（３１）により過剰であるか否かを判定された結果、過剰であると判定されたときには、蓄熱使い切り手段（３２）により、蓄熱使い切り方向の運転として、先ず、標準運転が翌日の空調時間帯の上記ベースパターンに組み込まれる。具体的には、この標準運転は、空調時間帯の終了時刻から開始時刻に向かって所定の時間（例えば１時間）ずつ組み込まれるが、上記ベースパターンの場合には、ピークカット運転の終了時刻から空調運転の終了時刻までの間は既に標準運転が行われることになっているので、図９に示すように、そのピークカット運転の開始時刻の直前の時間に組み込まれる。すなわち、午前８時から午後０時までの間に蓄熱温存運転が行われた後、午後０時から午後１時までの間に上記標準運転が行われ、また、午後１時から午後４時までの間にピークカット運転が行われた後、午後４時から午後６時までの間は、再び標準運転が行われる。
【００７１】
また、翌日の空調時間帯の終了時に、再び、過剰判定手段により過剰であると判定されたときには、蓄熱使い切り手段により、その翌日の運転パターンに、もう１時間だけ標準運転が組み込まれる。すなわち、午前８時から午前１１時までの間に蓄熱温存運転が行われた後、午前１１時から午後６時までの間のピークカット運転の時間以外の時間に標準運転が行われる。
【００７２】
このようにして、毎日の空調時間帯の終了時毎に標準運転が１時間ずつ組み込まれていって、空調時間帯の運転パターンがピークカット運転と標準運転とだけになった日の空調時間帯の終了時に、未だ過剰であると判定されたときには、今度は、第１蓄熱使い切り運転が、その翌日の空調時間帯の終了時刻の直前の時間に１時間だけ組み込まれる。すなわち、ピークカット運転の時間を除く午前８時から午後５時までの間は標準運転が行われ、午後５時から午後６時までの間は第１蓄熱使い切り運転が行われることになる。
【００７３】
さらに、翌日の空調時間帯の終了時に、過剰であると判定されたときには、その翌日の運転パターンに、第１蓄熱使い切り運転が、図１０に示すように、もう１時間だけ組み込まれる。すなわち、午前８時から午後１時までの間は標準運転が行われることになり、ピークカット運転の終了する午後４時から午後６時までの間は第１蓄熱使い切り運転が行われる。
【００７４】
このようにして、毎日の空調時間帯の終了時毎に第１蓄熱使い切り運転が組み込まれていって、ピークカット運転を除く運転パターンが第１蓄熱使い切り運転だけになった日の空調時間帯の終了時において、未だ過剰であると判定されたときには、今度は、第２蓄熱使い切り運転が１時間だけ翌日の空調時間帯の終了時刻の直前の時間に組み込まれる。すなわち、午前８時から午後５時までの間のピークカット運転以外の時間には第１蓄熱使い切り運転が行われ、午後５時から午後６時までの間に第２蓄熱使い切り運転が行われることとなる。尚、その後も、過剰判定が続くと、運転パターンは、ピークカット運転と第２蓄熱使い切り運転とだけになる。
【００７５】
一方、上記とは逆に、蓄熱量が不足するようになると、その日の空調時間帯の終了時に水位センサ（１３）により蓄熱量が０であると検出されることになる。このとき、不足量演算手段（３３）により、蓄熱部（３）の蓄熱量の不足量が演算され、その不足量に基づいて、不足判定手段（３４）は、蓄熱部（３）の蓄熱量が不足であるか否かを判定する。そして、不足であると判定されたときには、蓄熱温存手段（３５）により、上記蓄熱使い切り方向とは逆の方向の運転である蓄熱温存方向の運転が、翌日の空調時間帯の運転パターンに組み込まれる。
【００７６】
具体的には、例えば、上記ベースパターンによる空調時間帯の終了時に、蓄熱量が不足であると判定された場合には、図１１に示すように、蓄熱温存運転が１時間だけ標準運転に代わって運転パターンに組み込まれる。すなわち、カット運転終了直後の１時間の標準運転が蓄熱温存運転に置き換わる。したがって、標準運転が行われるのは、空調時間帯終了直前の１時間だけとなる。
【００７７】
また、翌日の空調時間帯終了時に、再び、不足であると判定されたときには、もう１時間の蓄熱温存運転が組み込まれる。つまり、ピークカット運転を除くと、空調時間帯の運転パターンは、蓄熱温存運転のみで行われる。もしも、これによっても、蓄熱量が不足である場合には、蓄熱部（３）の蓄熱タンク（９）の容量自体が不足であるということになる。
【００７８】
したがって、本実施形態によれば、蓄熱時間帯のときにチラー（２）によりブライン回路（１）内のブラインに付与した冷熱を蓄熱部（３）に蓄えておき、空調時間帯のときに、チラー（２）及び蓄熱部（３）の冷熱により室内の冷房を行うようにした蓄熱装置において、空調時間帯の終了時に水位センサ（１３）により検出された蓄熱部（３）の蓄熱量に基づいて、過剰判定手段（３１）及び不足判定手段（３４）により蓄熱量の過不足を判定し、蓄熱量が過剰であるときには、蓄熱使い切り手段（３２）により翌日の空調時間帯の運転パターンに蓄熱使い切り方向の運転を組み込む一方、蓄熱量が不足であるときには、蓄熱温存手段（３５）により翌日の空調時間帯の運転パターンに蓄熱温存方向の運転を組み込むようにしたので、蓄熱部（３）に蓄えられる冷熱を効率よく使用することができる。
【００７９】
また、上記蓄熱使い切り方向や蓄熱温存方向の運転を組み込む際に、所定の単位時間だけ組み込むようにしたので、そのような運転を組み込んだことにより、逆に、蓄熱量が足りなくなったり余り過ぎるようになるという事態を招かず、着実に蓄熱量の過不足を解消することができる。
【００８０】
さらに、空調時間帯の終了時毎に過剰判定がなされて上記蓄熱使い切り方向の運転の組込みを毎日行う場合には、空調時間帯の終了時刻から該空調時間帯の開始時刻に向かって所定単位時間ずつ順に組み込むようにする一方、空調時間帯の終了時毎に不足判定がなされて上記蓄熱温存方向の運転の組込みを毎日行う場合には、空調時間帯の開始時刻から該空調時間帯の終了時刻に向かって１時間ずつ順に組み込むようにしたので、空調時間帯の前半での使用量が予想外に多くなる場合でも、蓄熱量が不足して空調に支障を来すという事態を回避することができる一方、空調時間帯の後半での使用量が予想外に少なくなる場合でも、多量の蓄熱が残るという無駄を回避することができる。
【００８１】
尚、上記実施形態では、空調時間帯の終了時に過剰判定される毎に蓄熱使い切り方向の運転を空調時間帯の終了時刻から該空調時間帯の開始時刻に向かって所定の単位時間ずつ組み込むようにしているが、どれだけの単位時間ずつ組み込むかや、空調時間帯の間のどの時間に組み込むかは、蓄熱使い切り方向の程度やその他の条件に応じて適宜設定することができる。
【００８２】
また、上記実施形態では、空調時間帯の終了時に不足判定される毎に蓄熱温存方向の運転を空調時間帯の開始時刻から該空調時間帯の終了時刻に向かって所定の単位時間ずつ組み込むようにしているが、どれだけの時間ずつ組み込むかや、空調時間帯の間のどの時間に組み込むかは、蓄熱温存方向の程度やその他の条件に応じて適宜設定することができる。
【００８３】
また、上記実施形態では、蓄熱部が製氷運転により蓄えた冷熱を取り出して行う冷房モードの冷却運転の場合について説明しているが、本発明は、蓄熱部が温蓄運転により蓄えた温熱を取り出して行う暖房モードの加熱運転の場合にも適用することができる。
【００８４】
さらに、上記実施形態では、冷房モード及び暖房モードの両方を行える蓄熱装置の場合について説明しているが、本発明は、冷房モード専用の蓄熱装置に適用することもできる。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または請求項２の発明によれば、非利用時間帯のときに熱源により熱媒体回路内の熱媒体に付与した熱を蓄熱部に蓄えておき、利用時間帯のときに、熱源及び蓄熱部の熱を室内の冷暖房等に利用するようにした蓄熱装置において、利用時間帯の終了時に蓄熱量検出手段により検出された蓄熱部の蓄熱量に基づいて、過剰判定手段により蓄熱量が過剰であるか否かを判定し、蓄熱量が過剰であるときに、蓄熱使い切り手段により次回の利用時間帯の運転パターンに蓄熱使い切り方向の運転を組み込むようにしたので、上記蓄熱部に蓄えられる熱を効率よく利用することができるようになる。
【００８６】
また、請求項１の発明によれば、上記過剰判定手段を、下限値及び上限値を有する所定内に蓄熱残量があるときに、過剰であると判定するように構成したので、利用側の負荷のばらつきや利用側の負荷が極端に変動する特異な環境変化に左右されることなく、適正に蓄熱使い切り方向の運転を組み込むことができる。
【００８７】
また、請求項２または請求項３の発明によれば、上記蓄熱使い切り手段を、各利用時間帯の終了時に過剰判定手段により過剰であると判定される毎に、次回の利用時間帯の終了時刻から該利用時間帯の開始時刻に向かって、蓄熱使い切り方向の運転を所定の単位時間ずつ組み込むように構成したので、利用時間帯の前半に予想外の負荷の増大により蓄熱量が足りなくなって利用に支障を来すという事態を回避することができる。
【００８８】
請求項４の発明によれば、上記蓄熱量検出手段により利用時間帯の終了時に検出された蓄熱量が０であるときに、蓄熱部の蓄熱量の不足量を演算する不足量演算手段と、この不足量演算手段により演算された不足量に基づいて蓄熱部の蓄熱量が不足であるか否かを判定する不足判定手段と、この不足判定手段により不足であると判定されたときに、次回の利用時間帯の運転パターンに、蓄熱部が蓄えた熱を温存する蓄熱温存方向の運転を組み込む蓄熱温存手段とを備えるようにしたので、上記請求項１の発明による効果と相俟って、蓄熱量の適正化を図ることができるようになる。
【００８９】
請求項５の発明によれば、上記不足量演算手段を、蓄熱量検出手段により検出された蓄熱量が０になった時点から利用時間帯が終了した時点までの間に必要とされていた熱量に基づいて不足量を演算するように構成したので、蓄熱量の不足量を適正に得ることができ、よって、上記請求項５の発明による効果を具体的に得ることができる。
【００９０】
請求項６の発明によれば、上記不足判定手段を、下限値及び上限値を有する所定内に不足量があるときに、不足であると判定するように構成したので、利用側の負荷のばらつきや利用側の負荷が極端に変動する特異な環境変化に左右されることなく、適正に蓄熱温存方向の運転を組み込むことができる。
【００９１】
請求項７の発明によれば、上記蓄熱温存手段を、各利用時間帯の終了時に不足判定手段により不足であると判定される毎に、次回の利用時間帯の開始時刻から該利用時間帯の予定終了時刻に向かって、蓄熱温存方向の運転を所定の単位時間ずつ組み込むように構成したので、利用時間帯の後半に予想外の負荷の減少により蓄熱量が余り過ぎるようになって無駄になるという事態を回避することができる。
【００９２】
請求項８の発明によれば、上記熱源を、冷熱を発生するとともに該発生した冷熱を熱媒体回路内の熱媒体に付与するものとし、蓄熱部を、熱媒体回路内の熱媒体から冷熱を受け取って蓄える一方、該蓄えた冷熱を上記熱媒体に付与するものとし、利用側熱交換器を、熱媒体回路内の熱媒体から冷熱を取り出して冷房するために利用されるものとするようにしたので、上記請求項１〜７の発明による効果を奏する氷蓄熱装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蓄熱装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る蓄熱装置の全体構成を示す回路図である。
【図３】蓄熱装置のメインの運転制御を示すフローチャート図である。
【図４】ピークカット運転を行わない場合の運転ベースパターンを示す特性図である。
【図５】蓄熱量の過剰判定毎に蓄熱使い切り方向の運転が組み込まれていく過程の前半部分を模式的に示す運転パターンの特性図である。
【図６】蓄熱使い切り方向の運転が組み込まれていく過程の後半部分を模式的に示す運転パターンの特性図である。
【図７】蓄熱量の不足判定毎に蓄熱温存方向の運転が組み込まれていく過程を模式的に示す運転パターンの特性図である。
【図８】ピークカット運転を行う場合の運転ベースパターンを示す特性図である。
【図９】蓄熱量の過剰判定毎に蓄熱使い切り方向の運転が組み込まれていく過程の前半部分を模式的に示す運転パターンの特性図である。
【図１０】蓄熱使い切り方向の運転が組み込まれていく過程の後半部分を模式的に示す運転パターンの特性図である。
【図１１】蓄熱量の不足判定毎に蓄熱温存方向の運転が組み込まれていく過程を模式的に示す運転パターンの特性図である。
【符号の説明】
（１）ブライン回路（熱媒体回路）
（２）チラー（熱源）
（３）蓄熱部
（４）利用側熱交換器
（１３）水位センサ（蓄熱量検出手段）
（３１）過剰判定手段
（３２）蓄熱使い切り手段
（３３）不足量演算手段
（３４）不足判定手段
（３５）蓄熱温存手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat storage device such as an ice heat storage device, and more particularly to a countermeasure for using up heat such as cold generated and stored in a non-use time period such as nighttime in a use time period such as daytime.
[0002]
[Prior art]
For example, during the night when the power rate is low, the heat medium in the heat medium circuit is cooled by a heat source, and the heat medium is used to make ice in the heat storage unit to store cold heat. Ice storage devices adapted to do so are widely known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional ice heat storage device has a problem that it is actually difficult to efficiently use the ice generated at night in the daytime.
[0004]
The present invention has been made in view of such a point, and a main object of the present invention is to gradually change the operation pattern of the next day's air conditioning time zone based on the remaining heat storage at the end of the air conditioning time zone. Therefore, it is an object of the present invention to efficiently use heat such as cold generated and stored in a heat storage time zone in an air conditioning time zone.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, when the amount of heat storage is excessive, the operation pattern of the next use time zone has a direction in which the amount of heat storage is reduced from the end time to the start time of the use time. The number of driving operations was gradually increased.
[0006]
Specifically, according to the first aspect of the present invention, as schematically shown in FIG. 1, a heat medium circuit (1) for circulating a heat medium, and a heat medium circuit (1) for generating heat and distributing the generated heat. A) a heat source (2) for applying heat to the heat medium, and a heat storage unit (3) for receiving and storing heat from the heat medium in the heat medium circuit (1), while applying the stored heat to the heat medium. A use-side heat exchanger (4) for extracting heat from the heat medium in the heat medium circuit (1) and using the same, and a non-use time during which the heat of the heat medium in the heat medium circuit (1) is not used In the zone, the operation is performed based on an operation pattern based on a heat storage operation in which heat is applied to the heat medium in the heat medium circuit (1) by the heat source (2) and the heat of the heat medium is stored in the heat storage section (3). On the other hand, when the heat medium in the heat medium circuit (1) is used during the use time period, the heat source The basic operation is to apply heat to the heat medium in the heat medium circuit (1) and to apply the heat stored in the heat storage section (3) to the heat medium in the heat medium circuit (1) by 2). It is assumed that the heat storage device is operated based on the operation pattern.
[0007]
The heat storage amount detection means (13) for detecting the heat storage amount of the heat storage section (3) and the heat storage amount, which is the heat storage amount detected by the heat storage amount detection means (13) at the end of the use time period, are excessive. Excessive judging means (31) for judging whether or not there is, and when the excess judging means (31) judges that the remaining amount of heat storage is excessive, the heat storage portion ( And (3) a heat storage exhaustion means (32) for incorporating operation in a heat storage exhaustion direction in which the stored heat is exhausted.Here, it is assumed that the excess determination means (31) is configured to determine that the heat storage amount is excessive when the remaining amount of heat storage is within a predetermined range having a lower limit value and an upper limit value.
[0008]
In the above configuration, during the non-use time period, the heat storage device operates based on the operation pattern based on the heat storage operation. In the heat storage operation, heat is applied to the heat medium in the heat medium circuit (1) by the heat source (2), while the heat of the heat medium is stored in the heat storage unit (3). Then, during the use time period, the heat storage device is operated based on an operation pattern based on the standard operation. In the standard operation, heat is applied to the heat medium in the heat medium circuit (1) by the heat source (2), and the heat stored in the heat storage section (3) is transferred to the heat medium in the heat medium circuit (1). , And the heat of the heat medium is taken out and used by the use-side heat exchanger (4). On the other hand, the heat storage amount of the heat storage unit is detected by the heat storage amount detecting means. If the amount of heat extracted from the use-side heat exchanger (4) is smaller than the amount of heat stored in the heat storage unit (3), the heat has been stored in the heat storage unit (3) at the end of the use time period. The heat will remain unused.
[0009]
At this time, at the end of the use time zone, the remaining heat storage amount detected by the heat storage amount detection means (13) is determined by the excess determination means (31) as to whether it is excessive. When the excess determination means (31) determines that the heat is excessive, the heat storage depletion means (32) operates in the direction in which the heat stored in the heat storage part (3) is exhausted in the operation pattern of the next use time zone. Is incorporated. Therefore, at the end of the next use time zone, the heat storage remaining amount of the heat storage unit (3) decreases by the amount incorporated in the operation, and as a result, the heat storage unit (3) stores the heat in the non-use time zone. The obtained heat is used efficiently.
[0010]
Here, when it is determined by the excess determining means (31) whether or not the remaining heat storage amount detected by the heat storage amount detecting means (13) at the end of the use time period is determined, Is within a predetermined range, it is determined to be excessive. At this time, the above range has a lower limit and an upper limit. Therefore, it is determined that the heat storage remaining amount is excessive when the remaining heat storage amount is equal to or more than the lower limit value. It will be performed properly. On the other hand, it is determined that the heat storage remaining amount is excessive when the remaining heat amount is equal to or less than the upper limit value. For example, when the heat storage remaining amount is not actually used during the set use time zone or when the load is extremely small, Even when there is an exceptionally large amount of heat storage, such as when there is a usage time slot, it is possible to appropriately determine whether or not the amount of heat storage is excessive without being affected by the amount.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, as schematically shown in FIG. 1, a heat medium circuit (1) for circulating a heat medium, and a heat medium in the heat medium circuit (1) for generating heat and dissipating the generated heat. And a heat storage unit (3) for receiving and storing heat from the heat medium in the heat medium circuit (1), and applying the stored heat to the heat medium, and a heat medium circuit (1). And a use-side heat exchanger (4) for extracting and using heat from the heat medium in the heat medium circuit (1), and when the heat medium in the heat medium circuit (1) is not used during a non-use time period, the heat source According to (2), the operation is performed based on the operation pattern based on the heat storage operation in which heat is applied to the heat medium in the heat medium circuit (1) and the heat of the heat medium is stored in the heat storage section (3). When the heat medium of the heat medium in the heat medium circuit (1) is used during the use time period, the heat source (2) Based on an operation pattern based on a standard operation for applying heat to the heat medium in the medium circuit (1) and applying the heat stored in the heat storage section (3) to the heat medium in the heat medium circuit (1). It is premised on a heat storage device that is operated by the heat.
[0012]
The heat storage amount detection means (13) for detecting the heat storage amount of the heat storage section (3) and the heat storage amount, which is the heat storage amount detected by the heat storage amount detection means (13) at the end of the use time period, are excessive. Excessive judging means (31) for judging whether or not there is, and when the excess judging means (31) judges that the remaining amount of heat storage is excessive, the heat storage portion ( And (3) a heat storage exhaustion means (32) for incorporating operation in a heat storage exhaustion direction in which the stored heat is exhausted.Each time the excess storage means (31) determines that there is an excess at the end of each use time zone, the heat storage use-up means (32) starts from the end time of the next use time zone. It is assumed that the configuration is such that the operation in the heat storage use-out direction is incorporated at a predetermined unit time toward the start time.
[0013]
In the above configuration, during the non-use time period, the heat storage device operates based on the operation pattern based on the heat storage operation. In the heat storage operation, heat is applied to the heat medium in the heat medium circuit (1) by the heat source (2), while the heat of the heat medium is stored in the heat storage unit (3). Then, during the use time period, the heat storage device is operated based on an operation pattern based on the standard operation. In the standard operation, heat is applied to the heat medium in the heat medium circuit (1) by the heat source (2), and the heat stored in the heat storage section (3) is transferred to the heat medium in the heat medium circuit (1). , And the heat of the heat medium is taken out and used by the use-side heat exchanger (4). On the other hand, the heat storage amount of the heat storage unit is detected by the heat storage amount detecting means. If the amount of heat extracted from the use-side heat exchanger (4) is smaller than the amount of heat stored in the heat storage unit (3), the heat has been stored in the heat storage unit (3) at the end of the use time period. The heat will remain unused.
[0014]
At this time, at the end of the use time zone, the remaining heat storage amount detected by the heat storage amount detection means (13) is determined by the excess determination means (31) as to whether it is excessive. When the excess determination means (31) determines that the heat is excessive, the heat storage depletion means (32) operates in the direction in which the heat stored in the heat storage part (3) is exhausted in the operation pattern of the next use time zone. Is incorporated. Therefore, at the end of the next use time zone, the heat storage remaining amount of the heat storage unit (3) decreases by the amount incorporated in the operation, and as a result, the heat storage unit (3) stores the heat in the non-use time zone. The obtained heat is used efficiently.
[0015]
Each time the excess determining means (31) determines that there is an excess at the end of each of the use time periods, the heat storage use-out means (32) performs the operation in the heat storage use direction in the operation pattern of the next use time period. Is installed, the operation in the heat storage exhaustion direction is installed for each predetermined unit time. That is, the heat storage use-up means (32) gradually increases the ratio of the operation in the heat storage use-out direction to the operation pattern in each use time zone. Therefore, a situation in which the ratio of the operation in the heat storage exhaustion direction to the operation pattern in the next use time zone sharply increases and conversely the heat storage amount becomes insufficient becomes unlikely to occur.
[0016]
Further, the operation in the heat storage use-out direction is incorporated from the end time of the next use time zone toward the start time of the use time zone. Accordingly, the operation based on the predetermined operation pattern is reliably performed from the start time of the next use time zone to the time when the operation in the heat storage exhaustion direction starts.
[0017]
According to the third aspect of the present invention,OneIn the invention, the heat storage use-up means (32) starts the use time zone from the end time of the next use time zone whenever the excess determination means (31) determines that the use time zone is excessive at the end of each use time zone. It is assumed that the configuration is such that the operation in the heat storage use-out direction is incorporated by a predetermined unit time toward the time.
[0018]
In the above configuration, each time the excess time determining unit (31) determines that there is an excess at the end of each use time zone, the heat storage use up means (32) sets the heat storage use direction in the operation pattern of the next use time zone. When the operation is incorporated, the operation in the heat storage exhaustion direction is incorporated for a predetermined unit time. That is, the heat storage use-up means (32) gradually increases the ratio of the operation in the heat storage use-out direction to the operation pattern in each use time zone. Therefore, a situation in which the ratio of the operation in the heat storage exhaustion direction to the operation pattern in the next use time zone sharply increases and conversely the heat storage amount becomes insufficient becomes unlikely to occur.
[0019]
Further, the operation in the heat storage use-out direction is incorporated from the end time of the next use time zone toward the start time of the use time zone. Accordingly, the operation based on the predetermined operation pattern is reliably performed from the start time of the next use time zone to the time when the operation in the heat storage exhaustion direction starts.
[0020]
According to the fourth aspect of the present invention,3In the invention, when the heat storage amount detected by the heat storage amount detection means (13) at the end of the use time period is 0, the shortage amount calculation means (33) calculates the shortage of the heat storage amount of the heat storage unit (3). ), Shortage determining means (34) for determining whether or not the heat storage amount of the heat storage section (3) is insufficient based on the shortage calculated by the shortage calculating means (33); (34) a heat storage preserving means (35) for incorporating, in an operation pattern for the next use time zone, an operation in a heat storage preserving direction for preserving heat stored in the heat storage unit (3) when it is determined that the heat storage is insufficient. Be prepared to have.
[0021]
In the above configuration, if the actual load during the next use time zone unexpectedly increases and the heat storage amount becomes insufficient, the heat storage amount detection means (13) at the end of the use time zone. Accordingly, it is detected that the heat storage amount is 0. At this time, the shortage amount calculating means (33) calculates the shortage of the heat storage amount of the heat storage section (3), and based on the shortage, the shortage determination means (34) determines the heat storage of the heat storage section (3). It is determined whether the amount is insufficient. Then, when it is determined that the heat storage is insufficient, the heat storage preserving means (35) incorporates the operation in the heat storage preservation direction, which is the operation in the direction opposite to the heat storage exhaustion direction, into the operation pattern in the next use time zone. . Therefore, at the end of the next use time slot, the shortage of the heat storage amount of the heat storage unit (3) is reduced by the amount of the operation incorporated, and the heat source (3) due to the shortage of the heat storage amount of the heat storage unit (3) is reduced. The increase in the load of 2) can be suppressed.
[0022]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the shortage amount calculating means (33) ends the use time zone from the time when the heat storage amount detected by the heat storage amount detecting means (13) becomes 0. It is assumed that the shortage is calculated based on the amount of heat required until the time point.
[0023]
In the above configuration, when the heat storage amount detected by the heat storage amount detection means (13) at the end of the use time period is 0, the shortage amount calculation means (33) performs the heat storage amount detection means (33) in the use time period. The shortage amount is calculated based on the heat amount required from the time when the heat storage amount detected in step 13) becomes 0 to the time when the use time period ends. Therefore, the operation of the shortage amount calculating means (33) in the fourth aspect of the present invention is specifically performed.
[0024]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth and fifth aspects, the shortage determination means (34) determines that the shortage is insufficient when the shortage is within a predetermined range having a lower limit and an upper limit. It is assumed to be configured to
[0025]
In the above configuration, when the shortage determination unit (34) determines whether the heat storage amount of the heat storage unit (3) is insufficient, when the shortage is within a predetermined range, the shortage is determined. It is determined that there is. At this time, the above range has a lower limit and an upper limit. Therefore, when the shortage amount is equal to or more than the lower limit value, it is determined that the heat storage amount is insufficient. Will be done. On the other hand, when the shortage amount is less than the upper limit, it is determined to be insufficient.For example, when the heat storage is not sufficiently performed for some reason during the non-use time period, or when the use time period is not sufficient for the load. Even in the case of an extremely large peculiar time zone or the like, even if the shortage amount becomes exceptionally large, it is possible to determine whether or not the shortage is properly performed without being affected by the exceptional amount.
[0026]
In the invention of claim 7, in the invention of claims 4 to 6, the heat storage-sparing means (35) is used next time each time it is judged by the shortage judging means (34) to be insufficient at the end of each use time zone. From the start time of the use time zone to the scheduled end time of the use time zone, the operation in the heat storage preserving direction is incorporated by a predetermined unit time.
[0027]
In the above configuration, each time the shortage determining means (34) determines that the operation is excessive at the end of each use time zone, when the operation in the heat storage conserving direction is incorporated by the heat storage preserving means (35), The operation of is incorporated by a predetermined unit time. That is, the heat storage conserving means (35) gradually increases the ratio of the operation in the heat storage preservation direction to the operation pattern in each use time zone. Therefore, a situation in which the ratio of the operation in the heat storage preserving direction to the operation pattern in the next use time zone sharply increases and conversely the heat storage amount is unlikely to occur excessively.
[0028]
The operation in the heat storage preserving direction is incorporated from the start time of the next use time zone to the end time of the use time zone. Therefore, the operation based on the predetermined operation pattern is reliably performed from the time when the operation in the heat storage preservation direction ends to the end time of the use time zone.
[0029]
According to an eighth aspect of the present invention, in the first to seventh aspects, the heat source (2) generates cold heat and applies the generated cold heat to the heat medium in the heat medium circuit (1), The heat storage unit (3) receives and stores cold heat from the heat medium in the heat medium circuit (1), and applies the cold to the heat medium. The use-side heat exchanger (4) It is assumed that the cooling medium is used for taking out cold heat from the heat medium in the circuit (1) and cooling it.
[0030]
In the above configuration, in the heat storage device, during a non-use time period, the heat source (2) applies cold heat to the heat medium in the heat medium circuit (1), and cools the heat medium to the heat storage unit (3) with ice water. The operation based on the operation pattern based on the heat storage operation stored as the operation is performed. On the other hand, during the use time period, the heat source (2) applies cold to the heat medium in the heat medium circuit (1) and the cold stored in the heat storage section (3) is transferred to the heat medium in the heat medium circuit (1). The operation based on the operation pattern based on the standard operation given to the medium is performed. In the use-side heat exchanger (4), cold heat is extracted from the heat medium in the heat medium circuit (1), and is used for, for example, indoor cooling. Therefore, the operation of the heat storage device according to the first to seventh aspects of the present invention is specifically performed.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
FIG. 2 schematically shows the entire configuration of the heat storage device according to the embodiment of the present invention. This heat storage device is used by being connected to an air conditioner (20) for cooling and heating the room.
[0033]
The heat storage device is provided with a brine circuit (1) as a heat medium circuit for circulating brine as a heat medium, and is provided on the brine circuit (1). A chiller (2) as a heat source for generating heat and applying the generated heat to the brine in the brine circuit (1); and a chiller (2) provided on the brine circuit (1). And a heat storage unit (3) for applying the stored heat to the brine, provided on the brine circuit (1), and receiving heat from the brine in the brine circuit (1). And a use side heat exchanger (4) for taking out and using the heat exchanger.
[0034]
Specifically, the brine circuit (1) has a main pipe that annularly connects the chiller (2), the heat storage unit (3), and the use-side heat exchanger (4). Two first and second bypass pipes (5) and (6) are connected to the pipe. A brine pump (7) for circulating brine in the brine circuit (1) in a direction indicated by an arrow in FIG. 2 is provided between the use side heat exchanger (4) and the chiller (2) on the main pipe. Is provided.
[0035]
The first bypass pipe (5) is arranged near the heat storage section (3), and has one end connected to the inlet side of the heat storage section (3) in the main pipe, and the other end connected to the main pipe. It is connected to the outlet side of the heat storage section (3). The connection between the other end of the first bypass pipe (5) and the outlet of the heat storage section (3) in the main pipe has a first bypass pipe (5) and a heat storage section downstream of the connection. A first three-way valve (5a) for selectively communicating the part (3) is provided. When the first three-way valve (5a) is switched to the heat storage unit (3), the brine in the brine circuit (1) circulates through the heat storage unit (3), while the first bypass pipe ( By switching to the side of 5), the heat is circulated around the heat storage section (3).
[0036]
The second bypass pipe (6) is arranged near the use side heat exchanger (4), and has one end connected to the outlet side of the first three-way valve (5a) in the main pipe and the use side heat exchanger ( The other end is connected between the outlet side of the use side heat exchanger (4) and the inlet side of the brine pump (7) in the main pipe. The connection between the other end of the second bypass pipe (6) and the outlet side of the use side heat exchanger (4) in the main pipe has a second bypass pipe with respect to the downstream side of the connection. A second three-way valve (6a) is provided for selectively communicating (6) and the use side heat exchanger (4). When the second three-way valve (6a) is switched to the use side heat exchanger (4), the brine in the brine circuit (1) circulates through the use side heat exchanger (4). By switching to the side of the second bypass pipe (6), the circulation bypasses the use side heat exchanger (4).
[0037]
Although not shown, the chiller (2) is provided between a compressor (8) for compressing the refrigerant, an expansion unit for expanding the refrigerant, and the refrigerant on a refrigerant circuit in which the refrigerant is circulated. Two heat exchangers that exchange cold or hot heat, a pump that circulates refrigerant, and two heat exchangers that function as a condenser that releases warm heat to the refrigerant and an evaporator that absorbs warm heat to the refrigerant And a plurality of bypass pipes and a switching valve for selectively switching to the above function. The main pipe of the brine circuit (1) is connected to one of the two heat exchangers, and in the cooling mode, one of the heat exchangers functions as a condenser and operates as a condenser. Heat is applied to the brine in the circuit (1), and in the heating mode, it functions as an evaporator to apply cold to the brine.
[0038]
The heat storage section (3) is disposed in the heat storage tank (9) for storing water as a heat storage medium, and both ends thereof are connected to a main pipe of the brine circuit (1). It has a heat transfer pipe (10), an air supply pipe (11) arranged at the bottom in the heat storage tank (9), and an air pump (12) for pumping air to the air supply pipe (11). When the brine in the brine circuit (1) passes through the heat transfer pipe (10), cold or hot heat is transferred to and from the water in the heat storage tank (9). Further, by supplying air from the air supply pipe (11) into the heat storage tank (9) by the operation of the air pump (12), the water in the heat storage tank (9) is agitated. The heat storage tank (9) has a water level sensor (13) as a heat storage amount detecting means for detecting a water level in the heat storage tank (9), and a temperature (not shown) for detecting a water temperature in the heat storage tank (9). A sensor (e.g., a thermistor) is provided. For example, when storing cold heat, the temperature of the heat storage tank (9) detected by the water level sensor (13) is determined by utilizing the fact that water changes in volume with a phase change. The amount of cold heat stored is detected based on the water level of the water.
[0039]
On the other hand, the air conditioner (20) is provided with a circulation circuit (21) in which water as a heat medium is sealed so as to circulate, and provided on the circulation circuit (21). An indoor heat exchanger (22) for extracting heat from water to supply cooling air or heating air to the room, and provided on the circulation circuit (21); A circulation pump (23) for circulating water. The outlet side of the circulation pump (23) and the inlet side of the indoor heat exchanger (22) in the circulation circuit (21) are connected to the use side heat exchanger (4) of the heat storage device.
[0040]
A temperature sensor (14) for detecting a brine temperature at an outlet side of the chiller (2) is provided at an outlet side of the chiller (2) in a main pipe of the brine circuit (1) of the heat storage device, Between the outlet side of the first three-way valve (5a) and the inlet side of the use side heat exchanger (4) in the main pipe of the brine circuit (1), heat extracted by the use side heat exchanger (4) A temperature sensor (15) for detecting the brine temperature, which is the temperature of the above, is provided. Further, at the outlet side of the use-side heat exchanger (4) in the circulation circuit (21) of the air conditioner (20), the heat of the brine is given by the use-side heat exchanger (4) so that the indoor heat is removed. A temperature sensor (16) for detecting the temperature of the feed water sent to the exchanger (22) is provided. And these three temperature sensors (14) to (16), the brine pump (7), the air pump (12), the first and second three-way valves (5a) and (6a), and the use side heat exchanger (4) is assembled as one unit. The detection signals of the three temperature sensors (14) to (16) are input to a controller (17) described below together with the water level sensor (13) and the like.
[0041]
The controller (17) receives signals from a water level sensor (13), temperature sensors (14) to (16), and performs various controls based on a preset program. Specifically, starting and stopping of the brine pump (7), chiller (2) and air pump (12), capacity control of the chiller (2), switching control of the first and second three-way valves (5a) and (6a) And so on. The automatic control of the removal temperature of the first three-way valve (5a) is performed based on the detection signal of the temperature sensor (14) for detecting the removal temperature of the brine passing through the first three-way valve (5a). The automatic control of the feed water temperature of the second three-way valve (6a) is performed by the temperature sensor (16) located on the outlet side of the use side heat exchanger (4) on the circulation circuit (21) of the air conditioner (20). Is performed on the basis of the detection signal.
[0042]
In the above heat storage device, basically, during the heat storage time period as a non-use time period in which the use side heat exchanger (4) is not used, the chiller (2) connects the brine in the brine circuit (1). An operation is performed based on an operation pattern based on a heat storage operation in which heat is applied and the heat of the brine is stored in the heat storage unit (3). On the other hand, as a use time zone in which the use side heat exchanger (4) is used. During the air conditioning time period (for example, the time period from 8:00 am to 6:00 pm), heat was applied to the brine in the brine circuit (1) by the chiller (2) and stored in the heat storage unit (3). An operation is performed based on an operation pattern based on a standard operation for applying the heat to the brine in the brine circuit (1).
[0043]
Here, the main operation control of the heat storage device configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0044]
When the power of the heat storage device is turned on, it is determined in step 1 whether or not the system is operating. If the determination is YES, the process proceeds to step 2 to determine whether or not the cooling mode is set. If the determination in step 2 is YES, the process proceeds to step 3 and enters the cooling mode. On the other hand, if the determination in step 2 is NO, the process proceeds to step 5 and enters the heating mode.
[0045]
In step 3 described above, it is determined whether or not it is during the heat storage time zone. And when the judgment is YESIs "The subroutine "Ice making operation" is executed. On the other hand, when the determination is NO, the process shifts to step 4 to determine whether or not it is in the air conditioning time zone.Is "The subroutine "cooling operation" is executed.
[0046]
Also, in the above step 5, it is determined whether or not it is in the heat storage time zone, and when the determination is YES,Is "The subroutine "Hot storage operation" is executed. On the other hand, if the determination is NO, the process proceeds to step 6, where it is determined whether or not it is in the air conditioning time zone.Is "The subroutine "heating operation" is executed. It should be noted that if the determination in step 1, step 4 and step 6 is NO, the process returns to the start.
[0047]
Next, ice-making operation, coolingRejectThe basic control of the operation, the heat storage operation, and the heating operation will be described in order.
[0048]
In the ice making operation, the chiller (2) applies cold heat to the brine, and switches the first three-way valve (5a) to the heat storage unit (3). The second three-way valve (6a) is switched to the second bypass pipe (6) when the air conditioner (20) is operating, while the air conditioner (20) is not operating. , Automatic control of the feed water temperature based on the water temperature in the circulation circuit (21). When the ice making is completed, the chiller (2) is stopped, and the process proceeds to step 1 of the above-mentioned flowchart.
[0049]
In the cooling operation, the cooling water of the second three-way valve (6a) is automatically controlled while mainly adding the cooling heat of the chiller (2) to the cooling heat of the heat storage section (3). At this time, when the peak cut command is input, the chiller (2) is stopped. In addition, for the first three-way valve (5a), while ice is present in the heat storage unit (3), the extraction temperature automatic control based on the extraction temperature of the brine is performed, and the air pump (12) is operated. When it disappears, the first three-way valve (5a) is switched to the side of the first bypass pipe (5) to stop the air pump (12).
[0050]
In the warm storage operation, heat is applied to the brine by the chiller (2), and the first three-way valve (5a) is switched to the heat storage unit (3). The second three-way valve (6a) switches to the side of the second bypass pipe (6) when the air conditioner (20) is operating, and when the air conditioner (20) is not operating. Perform automatic control of feed water temperature. Then, when the heat storage is completed, the chiller (2) is stopped, and the process proceeds to step 1 of the above flowchart.
[0051]
In the heating operation, the feed water temperature of the second three-way valve (6a) is automatically controlled while mainly adding the heat of the chiller (2) to the heat of the heat storage section (3). The first three-way valve (5a) switches to the heat storage unit (3) when the air conditioner (20) starts heating, and performs automatic extraction temperature control after the heating start. When the heat storage is lost, the first three-way valve (5a) is switched to the first bypass pipe (5).
[0052]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the controller (17) of the heat storage device includes a heat storage amount detecting means (13) (hereinafter, referred to as a “water level sensor”) including a water level sensor at the end of a daily air conditioning time zone in the cooling mode. An excess determination means (31) for determining whether the remaining amount of heat stored as the amount of heat detected by the water level sensor) is excessive, and the excess determination means (31) determines that the remaining amount of heat storage is excessive. When the operation is completed, a heat storage use means (32) is provided which incorporates an operation in a heat storage use direction in which the heat stored in the heat storage unit (3) is used up in the operation pattern of the air conditioning time zone of the next day.
[0053]
Specifically, the excess determination means (31) has a heat storage residual amount having a lower limit value (for example, about 5 to 10% of the total heat storage amount) and an upper limit value (for example, about 40 to 50%). When the value is within a predetermined range, it is determined that the value is excessive. In addition, every time the excess determining means (31) determines that the air conditioner is exhausted at the end of the daily air conditioning time zone, the heat storage exhaustion means (32) starts the operation in the heat storage exhaustion direction from the end time of the next day air conditioning time zone. A predetermined unit time (for example, one hour) is incorporated toward the start time of the air conditioning time zone.
[0054]
Further, when the heat storage amount detected by the water level sensor (13) at the end of the air conditioning time zone is 0, the controller (17) calculates a shortage amount for calculating the shortage of the heat storage amount of the heat storage unit (3). A calculating means (33); a shortage determining means (34) for determining whether or not the heat storage amount of the heat storage section (3) is insufficient based on the shortage calculated by the shortage calculating means (33); When the shortage judging means (34) judges that the heat is insufficient, the operation pattern in the air-conditioning time zone of the next day incorporates the operation in the heat storage preserving direction for preserving the heat stored by the heat storage section (3). Means (35) are provided.
[0055]
Specifically, the shortage amount calculating means (33) calculates the heat amount required from the time when the heat storage amount detected by the water level sensor (13) becomes 0 to the time when the air conditioning time period ends. The shortage is calculated based on The shortage determining means (34) determines that the shortage amount is within a predetermined range having a lower limit (for example, about 5 to 10%) and an upper limit (for example, about 40 to 50%). It has become.
[0056]
Next, in the heat storage device configured as described above, regarding the control for eliminating the excess or deficiency of the heat storage amount in the operation pattern in the air conditioning time zone in the cooling mode, the chiller (2) is stopped and the heat storage unit (3) is stopped. The case where the peak cut operation is performed only by the cold and the case where the peak cut operation is not performed will be described separately.
[0057]
-When the peak cut operation is not performed-
In this case, as a base pattern, as schematically shown in FIG. 4, an operation pattern based on the standard operation is performed over the entire air conditioning time zone. In the standard operation, the chiller (2) applies cold to the brine in the brine circuit (1), and the cool heat stored in the heat storage unit (3) during the heat storage time zone is used to cool the brine in the brine circuit (1). Is given to That is, a certain amount of cold heat is extracted from the heat storage unit (3), and the remaining cold heat and the cold heat corresponding to the load fluctuation are provided by the chiller (2).
[0058]
Then, at the end of the air-conditioning time period according to the base pattern, as a result of determining whether or not the residual heat storage amount detected by the water level sensor (13) is excessive by the excess determining means (31), it is determined to be excessive. When the heat storage exhaustion means (32) is used, the first heat storage exhaustion operation is first incorporated into the operation pattern in the air conditioning time zone of the next day as the operation in the heat storage exhaustion direction in which the heat stored in the heat storage section (3) is exhausted. It is. The first heat storage exhaustion operation is to increase the brine temperature at the outlet side of the chiller (2) to a predetermined temperature (for example, a temperature higher by 1 ° C. than in the standard operation) for a predetermined time. (Eg, one hour). In addition, the first heat storage exhaustion operation is incorporated at a time immediately before the end time of the air conditioning time zone, as shown in FIG. That is, when the air conditioning time period is from 8:00 am to 6:00 pm, the standard operation is performed from 8:00 am to 5:00 pm, and the first heat storage exhaustion operation (in FIG. "Use up 1" or "Use up heat storage operation 1") is included for only one hour from 5:00 pm to 6:00 pm.
[0059]
Further, at the end of the air conditioning time period of the next day, if the excess determination means (31) again determines that there is an excess, the heat storage depletion means (32) sets the first heat storage depletion operation in the operation pattern of the next day. But only for another hour. That is, the standard operation is performed from 8:00 am to 4:00 pm, and is incorporated only for two hours from 4:00 pm to 6:00 pm.
[0060]
In this manner, the time of the first heat storage exhaustion operation is incorporated for each hour at the end of the daily air conditioning time zone, and the air conditioning on the day when the operation pattern of the air conditioning time zone is only the first exhaustion operation is performed. At the end of the time period, if it is determined that the operation is still excessive, the second heat storage exhaustion operation (in FIG. 5, denoted as “exhaustion 2” or “heat storage exhaustion operation 2”) is set to a predetermined time. (For example, one hour). This second heat storage use-out operation is to stop the operation of the chiller (2) so that cold heat is applied to the brine only by the heat storage of the heat storage unit (3). Similarly, it is included in the time immediately before the end time of the air conditioning time zone. That is, the first heat storage exhaustion operation is performed from 8:00 am to 5:00 pm, and the second heat storage exhaustion operation is performed from 5:00 pm to 6:00 pm.
[0061]
Further, at the end of the air conditioning time period of the next day, when the excess determination means (31) again determines that the air conditioner is excessive, the heat storage depletion means (32) sets the second heat storage depletion operation in the operation pattern of the next day. But only for another hour. That is, as shown in FIG. 6, the first heat storage depletion operation is performed from 8:00 am to 4:00 pm, and is incorporated only for two hours from 4:00 pm to 6:00 pm.
[0062]
In this way, when the time of the second heat storage exhaustion operation is incorporated for one hour at the end of each air conditioning time zone, the operation pattern of the air conditioning time zone eventually becomes the second heat storage time. It will only be a single use operation.
[0063]
On the other hand, if the heat storage amount becomes insufficient, the water level sensor (13) detects that the heat storage amount is 0 at the end of the air conditioning time zone on the day. At this time, the shortage amount calculating means (33) calculates the shortage of the heat storage amount of the heat storage section (3), and based on the shortage, the shortage determination means (34) determines the heat storage amount of the heat storage section (3). Is determined to be insufficient. Then, when it is determined that the operation is insufficient, the heat storage preserving means (35) incorporates the operation in the heat storage preservation direction, which is the operation in the direction opposite to the heat storage exhaustion direction, into the operation pattern of the air conditioning time zone of the next day. .
[0064]
Specifically, for example, when it is determined that the heat storage amount is insufficient at the end of the air conditioning time zone in which the operation pattern includes only the standard operation, as shown in FIG. Is described as “conserving” or “heat storage conserving operation”) is incorporated into the operation pattern for a predetermined time (for example, one hour). In this heat storage-sparing operation, the brine temperature at the outlet side of the chiller (2) is reduced to a predetermined temperature (for example, a temperature lower by 2 ° C. than in the standard operation). In addition, this heat storage-sparing operation is incorporated in the time immediately after the start time of the air conditioning time zone, contrary to the case of the first and second heat storage exhaustion operations. That is, the heat storage-sparing operation is incorporated only for one hour from 8:00 am to 9:00 am, and the standard operation is performed from 9:00 am to 6:00 pm.
[0065]
Also, at the end of the air conditioning time period of the next day, when the shortage determination means (34) again determines that the heat storage is insufficient, the heat storage preservation means (35) sets the heat storage preservation operation in the operation pattern of the next day, Incorporated for another hour. That is, the heat storage-sparing operation is incorporated for two hours from 8:00 am to 10:00 am, and the standard operation is performed from 10 am to 6:00 pm.
[0066]
In this way, when the time of the heat storage-sparing operation is incorporated for each hour at the end of the daily air-conditioning time zone, the operation pattern of the air-conditioning time zone eventually becomes only the heat storage-sparing operation. However, if the amount of heat storage is still insufficient, it means that the capacity of the heat storage tank (9) of the heat storage unit (3) itself is insufficient.
[0067]
When the amount of heat storage is insufficient due to the operation pattern in which the first heat storage use-up operation and the second heat storage use-up operation are incorporated, the shortage determination is performed when the second heat storage use-up operation is incorporated in the operation pattern. Each time, from the start time to the end time of the air-conditioning time zone, the second heat storage exhaustion operation is replaced with the first heat storage exhaustion operation every hour. If the amount of heat is still insufficient even when only the first heat storage exhaustion operation is performed, the first heat storage exhaustion operation is switched to the standard operation for each hour from the start time of the air conditioning time zone to the end time every time the shortage is determined. It will be replaced. Conversely, when the amount of heat storage becomes excessive due to the operation pattern incorporating the heat storage-sparing operation, the heat storage-sparing operation is switched to the standard operation for each hour from the end time of the air-conditioning time zone to the start time every time an excess determination is made. It will be replaced.
[0068]
-When peak cut operation is performed-
The peak cut operation is performed in a predetermined time zone (for example, from 1:00 pm to 4:00 pm) in the air conditioning time zone of one day. In the peak cut operation, the chiller (2) is forcibly stopped, and indoor cooling air conditioning is performed only by the cold stored in the heat storage unit (3) during the heat storage time zone.
[0069]
As shown in FIG. 8, the base pattern of the operation in this case is as described above during the period from the start time of the air conditioning time zone to the start time of the peak cut operation (from 8:00 am to 1:00 pm). The heat storage-sparing operation is performed, and the standard operation is performed from the end time of the peak cut operation to the end time of the air conditioning time zone (from 4:00 pm to 6:00 pm).
[0070]
At the end of the air-conditioning period in which the operation according to the base pattern is performed, as a result of determining whether or not the remaining heat storage amount detected by the water level sensor (13) is excessive by the excess determining means (31), If it is determined that there is, the standard operation is first incorporated into the base pattern in the air conditioning time period of the next day by the heat storage use means (32) as the operation in the heat storage use direction. Specifically, the standard operation is incorporated for a predetermined time (for example, one hour) from the end time of the air conditioning time zone to the start time, but in the case of the base pattern, the standard operation starts from the end time of the peak cut operation. Since the standard operation has already been performed until the end time of the air-conditioning operation, it is included in the time immediately before the start time of the peak cut operation as shown in FIG. That is, after the heat storage-sparing operation is performed from 8:00 am to 0:00 pm, the standard operation is performed from 0:00 pm to 1:00 pm, and from 1:00 pm to 4:00 pm After the peak cut operation is performed during the period, the standard operation is performed again from 4:00 pm to 6:00 pm.
[0071]
At the end of the air conditioning time period of the next day, when the excess determination means again determines that the air conditioner is excessive, the heat storage exhaustion means incorporates the standard operation for another hour into the operation pattern of the next day. That is, after the heat storage operation is performed between 8:00 am and 11:00 am, the standard operation is performed at a time other than the peak cut operation time between 11:00 am and 6:00 pm.
[0072]
In this manner, the standard operation is incorporated for each hour at the end of the daily air-conditioning time period, and the air-conditioning time period of the day when the operation pattern of the air-conditioning time period is only the peak cut operation and the standard operation When it is determined that the operation is still excessive at the end of the process, the first heat storage exhaustion operation is incorporated into the time immediately before the end time of the air conditioning time zone for the next day for one hour. That is, the standard operation is performed from 8:00 am to 5:00 pm excluding the time of the peak cut operation, and the first heat storage exhaustion operation is performed from 5:00 pm to 6:00 pm.
[0073]
Further, when it is determined that the air conditioner is excessive at the end of the air conditioning time zone of the next day, the first heat storage exhaustion operation is included in the operation pattern of the next day for another hour as shown in FIG. That is, the standard operation is performed from 8:00 am to 1:00 pm, and the first heat storage exhaustion operation is performed from 4:00 pm to 6:00 pm when the peak cut operation ends.
[0074]
In this way, the daily skyKeyAt the end of the time period, the first heat storage exhaustion operation is incorporated, and the operation pattern excluding the peak cut operation is still excessive at the end of the air conditioning time period on the day when only the first heat storage exhaustion operation is performed. Is determined, this time, the second heat storage exhaustion operation is incorporated into the time immediately before the end time of the air conditioning time zone of the next day for one hour. That is, the first heat storage exhaustion operation is performed at times other than the peak cut operation from 8:00 am to 5:00 pm, and the second heat storage exhaustion operation is performed between 5:00 pm and 6:00 pm It becomes. After that, if the excess determination continues, the operation pattern will be only the peak cut operation and the second heat storage exhaustion operation.
[0075]
On the other hand, if the heat storage amount becomes insufficient, the water level sensor (13) detects that the heat storage amount is 0 at the end of the air conditioning time zone on the day. At this time, the shortage amount calculating means (33) calculates the shortage of the heat storage amount of the heat storage unit (3), and based on the shortage, the shortage determination unit (34) determines the heat storage amount of the heat storage unit (3). Is determined to be insufficient. Then, when it is determined that the operation is insufficient, the heat storage preserving means (35) incorporates the operation in the heat storage preservation direction, which is the operation in the direction opposite to the heat storage exhaustion direction, into the operation pattern of the air conditioning time zone of the next day. .
[0076]
Specifically, for example, when it is determined that the heat storage amount is insufficient at the end of the air conditioning time zone according to the base pattern, as shown in FIG. Is incorporated into the driving pattern. That is, the one-hour standard operation immediately after the end of the cut operation is replaced with the heat storage-preserving operation. Therefore, the standard operation is performed only for one hour immediately before the end of the air conditioning time zone.
[0077]
Further, at the end of the air conditioning period on the next day, when it is determined again that the air conditioner is in short supply, the heat storage-sparing operation for another hour is incorporated. That is, except for the peak cut operation, the operation pattern in the air conditioning time zone is performed only by the heat storage preservation operation. If the amount of heat storage is also insufficient, this means that the capacity of the heat storage tank (9) of the heat storage section (3) itself is insufficient.
[0078]
Therefore, according to the present embodiment, the cool heat given to the brine in the brine circuit (1) by the chiller (2) during the heat storage time zone is stored in the heat storage unit (3). In the heat storage device configured to perform indoor cooling by the cool heat of the chiller (2) and the heat storage unit (3), based on the heat storage amount of the heat storage unit (3) detected by the water level sensor (13) at the end of the air conditioning time zone. The excess storage means (31) and the shortage determination means (34) determine whether the heat storage amount is excessive or insufficient. If the heat storage amount is excessive, the heat storage exhaustion means (32) stores the heat storage in the operation pattern of the air conditioning time zone of the next day. While the operation in the use-up direction is incorporated, when the heat storage amount is insufficient, the operation in the heat storage preserving direction is incorporated into the operation pattern of the air conditioning time zone of the next day by the heat storage preserving means (35). Cold thermal energy stored in (3) can be efficiently used.
[0079]
In addition, when the operation in the heat storage use-up direction or the heat storage preservation direction is incorporated, since it is incorporated only for a predetermined unit time, by incorporating such an operation, conversely, the amount of heat storage becomes insufficient or excessive. , The excess or deficiency of the heat storage amount can be steadily resolved.
[0080]
Further, in the case where excessive determination is made every time the air-conditioning time period ends and the operation in the heat storage use-up direction is performed every day, a predetermined unit time is set from the end time of the air-conditioning time period toward the start time of the air-conditioning time period. In the case where the shortage is determined every time the air-conditioning time period ends and the operation in the heat storage preserving direction is performed every day, the air-conditioning time period start time is set to the air-conditioning time period end time. , So that even if the usage in the first half of the air-conditioning period unexpectedly increases, it is possible to avoid a situation in which the amount of heat storage is insufficient and hinders air-conditioning. On the other hand, even when the usage amount in the latter half of the air conditioning time zone becomes unexpectedly small, it is possible to avoid the waste that a large amount of heat storage remains.
[0081]
In the above-described embodiment, the operation in the heat storage use-out direction is incorporated by a predetermined unit time from the end time of the air-conditioning time zone toward the start time of the air-conditioning time zone every time the excess determination is made at the end of the air conditioning time zone. However, how much unit time is to be incorporated, and at what time during the air-conditioning time zone, it is possible to appropriately set according to the degree of the heat storage exhausting direction and other conditions.
[0082]
Further, in the above embodiment, the operation in the heat storage preserving direction is incorporated by a predetermined unit time from the start time of the air conditioning time zone toward the end time of the air conditioning time zone each time the shortage is determined at the end of the air conditioning time zone. However, it is possible to appropriately set how much time is to be incorporated, and at what time during the air-conditioning time zone, the degree of the heat storage preservation direction and other conditions.
[0083]
Further, in the above embodiment, the case of the cooling operation in the cooling mode in which the heat storage unit takes out the cold stored by the ice making operation is described, but the present invention takes out the heat stored by the heat storage unit by the hot storage operation. The present invention can also be applied to a heating operation in a heating mode performed by heating.
[0084]
Further, in the above-described embodiment, the case of the heat storage device that can perform both the cooling mode and the heating mode is described. However, the present invention can be applied to a heat storage device dedicated to the cooling mode.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, claim 1Or claim 2According to the invention, the heat applied to the heat medium in the heat medium circuit by the heat source during the non-use time zone is stored in the heat storage unit, and the heat of the heat source and the heat storage unit is indoors during the use time zone. In the heat storage device used for cooling and heating, etc., the excess determination means determines whether the heat storage amount is excessive based on the heat storage amount of the heat storage unit detected by the heat storage amount detection means at the end of the use time zone. However, when the heat storage amount is excessive, the heat storage use-out means incorporates the operation in the heat storage use-out direction into the operation pattern of the next use time zone, so that the heat stored in the heat storage unit can be efficiently used. become able to.
[0086]
Further, according to the first aspect of the present invention, the excess determination means is configured to determine the excess when the heat storage remaining amount is within a predetermined range having the lower limit value and the upper limit value. The operation in the heat storage use direction can be appropriately incorporated without being affected by load variations or unusual environmental changes in which the load on the user side fluctuates extremely.
[0087]
Also,Claim 2 orAccording to the invention of claim 3, each time the excess storage means is determined to be excessive at the end of each use time zone, the heat storage use-up means is switched from the end time of the next use time zone to the use time zone. Since the system is configured to incorporate the operation in the heat storage use direction toward the start time by a predetermined unit of time, an unexpected increase in the load in the first half of the usage time zone causes a shortage of heat storage and hinders use. Things can be avoided.
[0088]
According to the invention of claim 4, when the heat storage amount detected at the end of the use time period by the heat storage amount detecting means is 0, a shortage amount calculating means for calculating a shortage of the heat storage amount of the heat storage unit, An insufficiency determining means for determining whether or not the heat storage amount of the heat storage unit is insufficient based on the insufficiency calculated by the insufficiency calculating means; In the operation pattern of the usage time zone, the heat storage section is provided with a heat storage preserving means for incorporating the operation in the heat storage preserving direction for preserving the heat stored in the heat storage section. The amount of heat storage can be optimized.
[0089]
According to the fifth aspect of the present invention, the shortage amount calculation means is provided with a heat amount required from the time when the heat storage amount detected by the heat storage amount detection means becomes 0 to the time when the use time period ends. , The shortage amount of the heat storage amount can be properly obtained, and the effect of the fifth aspect of the invention can be specifically obtained.
[0090]
According to the sixth aspect of the present invention, the shortage determining means is configured to determine that the shortage occurs when there is a shortage within a predetermined range having a lower limit value and an upper limit value. The operation in the heat storage-sparing direction can be appropriately incorporated without being affected by unusual environmental changes in which the load on the user side fluctuates extremely.
[0091]
According to the invention of claim 7, each time the shortage determining means determines that the heat storage preserving means is insufficient at the end of each use time zone, the heat storage preserving means starts the next use time zone from the start time of the next use time zone. Since the operation in the heat storage-preserving direction is configured to be incorporated by a predetermined unit time toward the scheduled end time, an unexpected decrease in the load in the latter half of the usage time zone causes an excessive amount of heat storage to be wasted. That situation can be avoided.
[0092]
According to the invention of claim 8, the heat source generates cold heat and applies the generated cold heat to the heat medium in the heat medium circuit. While receiving and storing, the stored cold heat shall be applied to the heat medium, and the use side heat exchanger shall be used for cooling by taking out the cold heat from the heat medium in the heat medium circuit. Therefore, it is possible to obtain an ice heat storage device having the effects of the first to seventh aspects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a heat storage device of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an overall configuration of a heat storage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing main operation control of the heat storage device.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an operation base pattern when a peak cut operation is not performed.
FIG. 5 is a characteristic diagram of an operation pattern schematically showing the first half of a process in which the operation in the heat storage use-out direction is incorporated every time the heat storage amount is determined to be excessive.
FIG. 6 is a characteristic diagram of an operation pattern schematically showing a latter half of a process in which the operation in the heat storage use-out direction is incorporated.
FIG. 7 is a characteristic diagram of an operation pattern schematically showing a process in which an operation in a heat storage preserving direction is incorporated every time a shortage of heat storage is determined.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing an operation base pattern when a peak cut operation is performed.
FIG. 9 is a characteristic diagram of an operation pattern schematically showing the first half of a process in which the operation in the heat storage exhaustion direction is incorporated every time the heat storage amount is determined to be excessive.
FIG. 10 is a characteristic diagram of an operation pattern schematically showing a latter half of a process in which the operation in the heat storage use-out direction is incorporated.
FIG. 11 is a characteristic diagram of an operation pattern schematically showing a process in which the operation in the heat storage preserving direction is incorporated every time the heat storage amount is determined to be insufficient.
[Explanation of symbols]
(1) Blind circuit (heat medium circuit)
(2) Chiller (heat source)
(3) Thermal storage unit
(4) User side heat exchanger
(13) Water level sensor (heat storage amount detection means)
(31) Excess judgment means
(32) Heat storage exhaustion means
(33) Shortage calculation means
(34) Shortage determination means
(35) Heat storage conserving means

Claims

A heat medium circuit (1) for circulating the heat medium,
A heat source (2) for generating heat and applying the generated heat to the heat medium in the heat medium circuit (1);
A heat storage unit (3) for receiving and storing heat from the heat medium in the heat medium circuit (1), and applying the stored heat to the heat medium;
A use-side heat exchanger (4) for extracting and utilizing heat from the heat medium in the heat medium circuit (1);
When the heat medium in the heat medium circuit (1) is not used in a non-use time period, the heat source (2) applies heat to the heat medium in the heat medium circuit (1), and While the operation is performed based on the operation pattern based on the heat storage operation of storing the heat in the heat storage unit (3), during the use time period when the heat of the heat medium in the heat medium circuit (1) is used, Standard operation in which heat is applied to the heat medium in the heat medium circuit (1) by the heat source (2) and the heat stored in the heat storage section (3) is applied to the heat medium in the heat medium circuit (1). A heat storage device that is operated based on an operation pattern based on
Heat storage amount detection means (13) for detecting the heat storage amount of the heat storage unit (3);
Excess determination means (31) for determining whether or not the remaining amount of heat, which is the heat storage amount detected by the heat storage amount detection means (13) at the end of the use time period, is excessive;
When the excess determination means (31) determines that the remaining amount of heat storage is excessive, the operation pattern in the heat storage exhaustion direction in which the heat stored in the heat storage unit (3) is used up in the next operation time zone operation pattern. Heat storage exhaustion means (32) to be incorporated;
The excess determination means (31)
A heat storage device characterized in that when the heat storage remaining amount is within a predetermined range having a lower limit value and an upper limit value, it is determined to be excessive.

A heat medium circuit (1) for circulating the heat medium,
A heat source (2) for generating heat and applying the generated heat to the heat medium in the heat medium circuit (1);
A heat storage unit (3) for receiving and storing heat from the heat medium in the heat medium circuit (1), and applying the stored heat to the heat medium;
A use-side heat exchanger (4) for extracting and utilizing heat from the heat medium in the heat medium circuit (1);
When the heat medium in the heat medium circuit (1) is not used in a non-use time period, the heat source (2) applies heat to the heat medium in the heat medium circuit (1), and While the operation is performed based on the operation pattern based on the heat storage operation of storing the heat in the heat storage unit (3), during the use time period when the heat of the heat medium in the heat medium circuit (1) is used, Standard operation in which heat is applied to the heat medium in the heat medium circuit (1) by the heat source (2) and the heat stored in the heat storage section (3) is applied to the heat medium in the heat medium circuit (1). A heat storage device that is operated based on an operation pattern based on
Heat storage amount detection means (13) for detecting the heat storage amount of the heat storage unit (3);
Excess determination means (31) for determining whether or not the remaining amount of heat, which is the heat storage amount detected by the heat storage amount detection means (13) at the end of the use time period, is excessive;
When the excess determination means (31) determines that the remaining amount of heat storage is excessive, the operation pattern in the heat storage exhaustion direction in which the heat stored in the heat storage unit (3) is used up in the next operation time zone operation pattern. Heat storage exhaustion means (32) to be incorporated;
The heat storage exhaustion means (32)
Every time it is determined by the excess determining means (31) that there is an excess at the end of each use time zone, the operation in the heat storage exhaustion direction is performed from the end time of the next use time zone toward the start time of the use time zone. A heat storage device configured to be incorporated at a predetermined unit time.

In heat storage device according to claim 1 Symbol placement,
The heat storage exhausting means (32)
Every time it is determined by the excess determining means (31) that there is an excess at the end of each use time zone, the operation in the heat storage exhaustion direction is performed from the end time of the next use time zone toward the start time of the use time zone. A heat storage device configured to be incorporated at a predetermined unit time.

The heat storage device according to claim 1, 2, or 3 ,
When the heat storage amount detected by the heat storage amount detection means (13) at the end of the use time period is 0, a shortage calculation means (33) for calculating a shortage of the heat storage amount of the heat storage section (3);
An insufficiency determining means (34) for determining whether or not the amount of heat stored in the heat storage unit (3) is insufficient based on the insufficiency calculated by the insufficiency amount calculating means (33);
When the shortage judging means (34) determines that the heat is insufficient, the operation pattern in the next use time zone incorporates the operation in the heat storage preserving direction for preserving the heat stored by the heat storage unit (3). Means (35).

The heat storage device according to claim 4,
The shortage calculation means (33)
The shortage amount is calculated based on the heat amount required from the time when the heat storage amount detected by the heat storage amount detection means (13) becomes 0 to the time when the use time period ends. A heat storage device.

The heat storage device according to claim 4 or 5,
The shortage determination means (34)
A heat storage device characterized in that when the shortage amount is within a predetermined range having a lower limit value and an upper limit value, it is determined to be insufficient.

The heat storage device according to claim 4, 5 or 6,
The heat storage conserving means (35)
Every time when the shortage determination means (34) determines that there is a shortage at the end of each use time zone, the operation in the heat storage preserving direction from the start time of the next use time zone toward the scheduled end time of the use time zone. A heat storage device, wherein the heat storage device is configured to be incorporated at predetermined unit times.

The heat storage device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, or 7,
The heat source (2) generates cold heat and applies the generated cold heat to the heat medium in the heat medium circuit (1).
The heat storage unit (3) receives and stores cold heat from the heat medium in the heat medium circuit (1), and applies the stored cold heat to the heat medium.
A heat storage device characterized in that the use side heat exchanger (4) is used for extracting cold heat from the heat medium in the heat medium circuit (1) and cooling the heat medium.