JP5247382B2 - Heating and hot water supply system, energy saving and greenhouse gas emission reduction method - Google Patents
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Description
本発明は、液体燃料の燃焼により発生する温水を暖房に使用するとともに供給された水を加熱して給湯するシステムおよび方法において、省エネルギー化を図るとともに温暖化ガスの排出量を削減することを可能にする暖房給湯システムおよび方法に関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY In the system and method for using hot water generated by combustion of liquid fuel for heating and heating the supplied water to supply hot water, it is possible to save energy and reduce greenhouse gas emissions. The present invention relates to a heating hot water supply system and method.
保養施設、ホテル、病院、温水プール等を備えるレジャー施設では、大量に温水を使用し、また、数多くの部屋へ暖房を供給するために、ボイラが使用されている。このボイラでは、単位容積あたりの燃焼エネルギーが大きい、重油、灯油、LPG(液化プロパンガス)等の液体燃料が使用され、大量の温水を供給可能にし、大量の暖房供給も可能にしている。 In leisure facilities including recreation facilities, hotels, hospitals, heated pools, etc., boilers are used to use a large amount of heated water and to supply heating to many rooms. In this boiler, liquid fuel such as heavy oil, kerosene, and LPG (liquefied propane gas) having a large combustion energy per unit volume is used, and a large amount of hot water can be supplied, and a large amount of heating can be supplied.
ボイラに使用される液体燃料は、石油から精製されたものであるが、その石油は先物取引等の投機対象とされ、その動向によって市場価格が大きく変動する。このため、何らかの要因で市場価格が大きく上昇すると、ランニングコストが大きく増加する。 Liquid fuels used in boilers are refined from petroleum, but the petroleum is subject to speculation such as futures trading, and market prices vary greatly depending on the trend. For this reason, if the market price rises significantly for some reason, the running cost increases greatly.
近年、石油資源の大量消費に伴う大気汚染や地球温暖化が問題となっている。特に、温暖化ガスとして、石油資源から精製された重油、軽油、LPG等を燃焼させた後に発生する大量の二酸化炭素が問題となっている。上記のボイラは、大量の重油等を燃焼し、大量の二酸化炭素を排出するものである。 In recent years, air pollution and global warming associated with mass consumption of petroleum resources have become problems. In particular, a large amount of carbon dioxide generated after burning heavy oil, light oil, LPG and the like purified from petroleum resources is a problem as a warming gas. The above boiler burns a large amount of heavy oil or the like and discharges a large amount of carbon dioxide.
こういった問題に鑑み、製品や設備の省エネルギー化、温暖化ガス排出量の低減が図られている。暖房・給湯装置としては、例えば、ヒートポンプを使用した熱サイクルシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In view of these problems, energy saving of products and facilities and reduction of greenhouse gas emissions are being attempted. As a heating / hot water supply device, for example, a heat cycle system using a heat pump has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ヒートポンプは、外気と熱媒体との間で熱交換する熱交換器と、熱交換されて温度が上昇した熱媒体を圧縮する圧縮機と、圧縮された熱媒体と加熱対象物との間で熱交換する熱交換器と、温度は下がるものの圧縮された状態の熱媒体を膨張させる膨張弁とを備える構成とされている。 The heat pump includes a heat exchanger that exchanges heat between the outside air and the heat medium, a compressor that compresses the heat medium that has undergone heat exchange and a temperature increase, and heat between the compressed heat medium and the object to be heated. The heat exchanger to be exchanged and an expansion valve that expands the heat medium in a compressed state although the temperature is lowered are provided.
この特許文献1では、熱媒体に水を使用し、外気が低温となり、熱交換器で熱交換ができなくなるのを防止するために、ボイラから排出される排ガスと熱交換し、ヒートポンプの運転を可能にしている。なお、ヒートポンプは、熱媒体を移動させるのに必要とされるエネルギーのみを与えればよいため、消費電力の約3倍の熱を有効利用できる点で効率的である。また、液体燃料を使用するものではないため、その市場価格に大きく影響を受けるものではない。
上述した従来の装置では、ボイラは、温水貯留タンクの温度制御、暖房に使用されている。また、このボイラは、排ガス筒の排ガスと熱交換する2つの熱交換器と接続され、排熱の有効利用を図っている。 In the conventional apparatus described above, the boiler is used for temperature control and heating of the hot water storage tank. Further, this boiler is connected to two heat exchangers that exchange heat with the exhaust gas in the exhaust gas cylinder so as to effectively use the exhaust heat.
しかしながら、ボイラからの熱水量で温水貯留タンクを制御することから、給湯のために液体燃料を使用しており、燃焼後に排出される二酸化炭素といった温暖化ガスの排出量を十分に削減することはできない。 However, since the hot water storage tank is controlled by the amount of hot water from the boiler, liquid fuel is used for hot water supply, and it is not possible to sufficiently reduce the amount of greenhouse gases such as carbon dioxide emitted after combustion. Can not.
また、ボイラからの熱水または排ガスの一方を、温水貯留タンク内の水を加温するために用いるため、これらは一体として設計され、建設されるものである。したがって、既にボイラが設置されていて、それに追加する形でヒートポンプユニットを設置するものではない。仮に、既設のボイラに追加する形でヒートポンプユニットを設置することができたにしても、排ガス利用のために別途複数の熱交換器が必要となり、配管の引き回しが複雑となり、それらの設置スペースを確保することが困難であるという問題や、設置後のメンテナンスが難しいという問題が生じ、また、設置や維持のために多大なコストがかかるという問題がある。 Moreover, in order to use one of the hot water or exhaust gas from a boiler in order to heat the water in a warm water storage tank, these are designed and constructed as one body. Therefore, the boiler is already installed, and the heat pump unit is not installed in the form of adding to it. Even if the heat pump unit can be installed in the form of addition to the existing boiler, multiple heat exchangers are required to use the exhaust gas, and the piping is complicated and the installation space is reduced. There is a problem that it is difficult to ensure, a problem that maintenance after installation is difficult, and a problem that a large cost is required for installation and maintenance.
したがって、既設のボイラに容易に追加することができ、設置スペースやメンテナンスの問題も生じることなく、安価で提供することができ、かつ省エネルギー化を図るとともに温暖化ガスの排出量を削減することができるシステムおよびそのための方法が望まれている。 Therefore, it can be easily added to an existing boiler, can be provided at a low cost without causing problems of installation space and maintenance, and can save energy and reduce greenhouse gas emissions. A system that can be used and a method therefor are desired.
本発明の発明者らは、鋭意検討の結果、既設のボイラは暖房のみに使用し、給湯については、既設のボイラと接続する給水管と給湯管とを分岐させ、それらに、貯湯タンクユニットとヒートポンプユニットとを接続したシステムとすることで、十分な湯量を確保することができ、かつ設置やメンテナンスが容易で、かつ安価で提供することができ、かつ省エネルギー化および温暖化ガスの排出量を低減させることができることを見出した。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention use an existing boiler only for heating, and for hot water supply, branch a water supply pipe and a hot water supply pipe connected to the existing boiler, and supply them with a hot water storage tank unit and By using a system that is connected to the heat pump unit, a sufficient amount of hot water can be secured, installation and maintenance are easy, and it can be provided at low cost, while saving energy and reducing greenhouse gas emissions. It was found that it can be reduced.
本発明は、これらのことを見出すことによりなされたものであり、上記課題は、本発明の暖房給湯システムおよび方法を提供することにより解決することができる。 This invention is made | formed by discovering these things, The said subject can be solved by providing the heating hot-water supply system and method of this invention.
すなわち、本発明によれば、液体燃料の燃焼により発生する温水を暖房に使用するとともに供給された水を加熱して給湯するボイラを備える暖房給湯システムにおいて、前記ボイラへ接続される給水管と給湯管とを分岐させ、分岐された給水管と給湯管とに給湯機をさらに追加接続したシステムであって、前記給湯機が、前記給水管から水を受け入れ、前記給湯管へ湯を供給する貯湯ユニットと、外気の熱を吸収し熱媒体に与える吸熱手段と、前記熱媒体を圧縮する圧縮手段と、圧縮された前記熱媒体により前記貯湯ユニットへ供給された前記水を加熱する加熱手段と、前記圧縮された熱媒体を膨張させ、前記吸熱手段へ供給する膨張手段とを含むヒートポンプユニットとを備え、前記給湯のための前記ボイラへの給水を停止させ、前記給湯機のみへ給水して加熱するとともに、前記暖房に使用される前記ボイラから前記給水管および前記給湯管を通して伝達される熱を前記給湯機へ供給する水および前記給湯機から送出される湯に与えることを特徴とする、暖房給湯システムが提供される。 That is, according to the present invention, in a heating and hot water supply system including a boiler that uses hot water generated by the combustion of liquid fuel for heating and that heats the supplied water to supply hot water, a water supply pipe connected to the boiler and hot water supply A hot water storage system for branching a pipe and further connecting a hot water supply device to the branched water supply pipe and hot water supply pipe, wherein the water heater receives water from the water supply pipe and supplies hot water to the hot water supply pipe A unit, heat absorbing means for absorbing heat from outside air and applying it to the heat medium, compression means for compressing the heat medium, and heating means for heating the water supplied to the hot water storage unit by the compressed heat medium; A heat pump unit including expansion means for expanding the compressed heat medium and supplying the heat absorption means, and stopping water supply to the boiler for hot water supply, Supplying water to only the hot water and heating the water used for the heating through the water supply pipe and the hot water supply pipe to the water supplied to the water heater and the hot water sent from the water heater. A heating and hot water supply system is provided.
また、このシステムは、給湯機が、ボイラに近隣して配置される。これは、ボイラ表面からの放熱により温められた外気から吸熱手段が熱を吸収し、熱媒体を温めることができるからである。寒い冬においても、外気が温められれば、その外気の熱を有効に利用できる点で好ましい。 In this system, the water heater is arranged in the vicinity of the boiler. This is because the heat absorption means absorbs heat from the outside air warmed by heat radiation from the boiler surface, and can heat the heat medium. Even in cold winter, if the outside air is warmed, it is preferable because the heat of the outside air can be used effectively.
このシステムは、ボイラから排出される排ガスにより水を加熱し、加熱された水を給水管内へ供給する温水供給装置をさらに備えることができる。既設のボイラの排ガスを有効利用するものである。 This system can further include a hot water supply device that heats water with the exhaust gas discharged from the boiler and supplies the heated water into the water supply pipe. It effectively utilizes the exhaust gas from existing boilers.
例えば、温水供給装置は、ボイラの排ガス管内に配設されるコイル状の加熱管と、加熱管へ水を供給する水供給手段と、加熱管と給水管とを接続する接続管とを備える構成とすることができる。 For example, the hot water supply apparatus includes a coiled heating pipe disposed in an exhaust gas pipe of a boiler, water supply means for supplying water to the heating pipe, and a connection pipe for connecting the heating pipe and the water supply pipe. It can be.
また、本発明では、省エネルギー化を図るとともに温暖化ガスの排出量を削減させるための方法も提供することができる。この方法は、(1)既設のボイラへ接続される既設の給水管と給湯管のそれぞれの途中に分岐管を設ける段階と、(2)各分岐管に、(a)給水管から水を受け入れ、給湯管へ湯を供給する貯湯ユニットと、(b)外気の熱を吸収し熱媒体に与える吸熱手段と、熱媒体を圧縮する圧縮手段と、圧縮された熱媒体により貯湯ユニットへ供給された水を加熱する加熱手段と、圧縮された熱媒体を膨張させ、吸熱手段へ供給する膨張手段とを含むヒートポンプユニットとを備える給湯機を接続する段階と、(3)給湯のためのボイラへの給水を停止させ、給湯機のみへ給水して加熱するとともに、暖房に使用されるボイラから給水管および給湯管を通して伝達される熱を給湯機へ供給する水および給湯機から送出される湯に与える段階とを含む。 In addition, the present invention can provide a method for reducing energy consumption and reducing the amount of greenhouse gas emissions. In this method, (1) a stage in which a branch pipe is provided in the middle of each of an existing water supply pipe and a hot water supply pipe connected to an existing boiler, and (2) each branch pipe receives (a) water from the water supply pipe. A hot water storage unit for supplying hot water to the hot water supply pipe, (b) a heat absorption means for absorbing heat from outside air and applying it to the heat medium, a compression means for compressing the heat medium, and a hot water storage unit supplied by the compressed heat medium A step of connecting a water heater comprising a heating means for heating water and a heat pump unit including an expansion means for expanding the compressed heat medium and supplying it to the heat absorption means; and (3) to a boiler for hot water supply. Stops the water supply, supplies water only to the water heater, heats it, and gives the heat transmitted from the boiler used for heating through the water supply pipe and the hot water supply pipe to the water supplied to the water heater and the hot water sent from the water heater Including stages.
給湯機は、既設のボイラに近隣して配置されることが好ましい。この場合、上記方法は、ボイラ表面からの放熱により温められた外気から吸熱手段が熱を吸収し、熱媒体を温める段階をさらに含むことができる。 The water heater is preferably arranged in the vicinity of the existing boiler. In this case, the method may further include a step in which the heat absorbing means absorbs heat from the outside air warmed by heat radiation from the boiler surface and warms the heat medium.
また、温水供給装置により、ボイラから排出される排ガスにより水を加熱し、加熱された水を給水管内へ供給する段階をさらに含むことができる。 Further, the method may further include a step of heating the water with the exhaust gas discharged from the boiler and supplying the heated water into the water supply pipe by the hot water supply device.
本発明の暖房給湯システムは、既設のボイラ設備がある、暖房とともに大量の湯を使用する施設に、給湯機を追加したシステムである。既設のボイラ設備は、その設備へ給水するための給水管と、加熱されて出来た湯を供給するための給湯管とが接続されている。給湯機は、ボイラ設備に接続されるこれらの給水管および給湯管をそれぞれ分岐させ、分岐された給水管と給湯管とに追加接続される。 The heating hot water supply system of the present invention is a system in which a hot water heater is added to a facility that uses existing boiler equipment and uses a large amount of hot water together with heating. In the existing boiler equipment, a water supply pipe for supplying water to the equipment and a hot water supply pipe for supplying hot water produced by heating are connected. The water heater branches these water supply pipes and hot water supply pipes connected to the boiler facility, and is additionally connected to the branched water supply pipes and hot water supply pipes.
図1は、暖房給湯システムの1つの構成例を示した図である。この暖房給湯システムは、暖房とともに給湯も可能なボイラ10と、ボイラ10に接続される給水管20および給湯管30と、給水管20および給湯管30の途中に設けられる分岐管40、41と、弁42〜45と、その分岐管40、41に接続される貯湯ユニット50と、ヒートポンプユニット60とから構成されている。ここには図示していないが、ボイラ10には暖房用に使用される水を供給するための給水管および生成された温水を送出するための温水送出管が別途接続される。
FIG. 1 is a diagram illustrating one configuration example of a heating and hot water supply system. This heating and hot water supply system includes a
ボイラ10は、既設のボイラで、重油、軽油、LPG等の液体燃料を燃焼することにより発生した熱を、給水管20により供給された水へ間接的に与えて加熱する。ボイラ10の内部には、暖房用と給湯用に2つの加熱管が設けられていて、液体燃料の燃焼により発生した熱は、これらの加熱管を介して内部を流れる水に与えられる。暖房用加熱管では、与えられた熱により水が温水となって温水送出管を通して各部屋等へ送られ、その温水が再び水に冷却される際の顕熱を与えて各部屋等の空気を暖める。
The
給湯用加熱管では、大量の水が流され、液体燃料の燃焼により発生した熱が間接的に与えられ、所定温度に加熱することが可能である。加熱された水は、湯となり、給湯管30を通して各箇所へ供給することが可能である。このように、給湯用加熱管へは大量の水を供給し、それを所定温度に加熱する必要があるため、熱エネルギーが大量に必要となる。
In the hot water supply heating pipe, a large amount of water is flowed, and heat generated by the combustion of the liquid fuel is indirectly applied to heat the pipe to a predetermined temperature. The heated water becomes hot water and can be supplied to each location through the hot
この熱エネルギーは、液体燃料の燃焼により得ることができるが、大量の熱エネルギーを得るためには、大量の液体燃料が必要で、燃焼後には大量の二酸化炭素が発生する。これでは、省エネルギー化を図ることができず、温暖化ガスの排出量も増加してしまう。また、燃料コストもかかる。 This thermal energy can be obtained by combustion of liquid fuel, but in order to obtain a large amount of thermal energy, a large amount of liquid fuel is required, and a large amount of carbon dioxide is generated after combustion. As a result, energy saving cannot be achieved, and the amount of greenhouse gas emissions increases. In addition, fuel costs are also incurred.
このようなボイラ10を備える施設には、保養施設、ホテル、レジャー施設、病院等があるが、特に病院では、設置スペースの問題、暖房および給湯を長期間停止することができない点から、そのボイラ10を破壊し、新たな暖房給湯装置を建設するという時間的余裕は存在しない。
Facilities equipped with such a
そこで、ボイラ10はそのまま暖房用として使用しつつ、給湯用として給湯機を簡易な工事で別途設置するだけで、上述した省エネルギー化を図り、温暖化ガスの排出量を低減させることを可能にした。
Therefore, while the
給湯機は、貯湯ユニット50と、ヒートポンプユニット60とから構成され、貯湯ユニット50は、貯湯タンク51と、給水受入ノズル52と、給湯送出ノズル53と、ヒートポンプユニット60との間で加熱のために水を循環する循環用ノズル54、55とを備える。
The hot water heater includes a hot
ヒートポンプユニット60は、外気の熱を吸収し熱媒体に与える吸熱手段61と、熱媒体を圧縮する圧縮手段62と、圧縮された熱媒体により貯湯ユニット50へ供給された水を加熱する加熱手段63と、圧縮された熱媒体を膨張させ、吸熱手段61へ供給する膨張手段64とを含む。
The
吸熱手段61は、外気を取り入れ、内部の空気を排出する換気ファンを備え、取り入れた外気の熱を熱媒体へ伝えて、熱媒体を温める。そのため、吸熱手段61は、外気と熱媒体との間で熱交換する熱交換器を含み、管内に熱媒体を流し、外気をその管に接触させて外気の熱を管内の熱媒体へ与える。熱交換器において熱伝導効率を向上させるために、伝熱面積を大きくすることができ、例えば、熱媒体が流れる管をコイル状としたり、その管の表面にフィンを設けることができる。熱媒体としては、圧縮比を大きくとることができ、その圧縮により大きく温度上昇するガスが好ましく、空気や二酸化炭素等を挙げることができる。 The heat absorption means 61 is provided with a ventilation fan that takes in outside air and discharges the internal air, and transfers the heat of the outside air taken in to the heat medium to warm the heat medium. Therefore, the heat absorption means 61 includes a heat exchanger that exchanges heat between the outside air and the heat medium. The heat medium flows in the pipe, and the outside air is brought into contact with the pipe to give the heat of the outside air to the heat medium in the pipe. In order to improve the heat conduction efficiency in the heat exchanger, the heat transfer area can be increased. For example, a tube through which a heat medium flows can be formed in a coil shape, or fins can be provided on the surface of the tube. As the heat medium, a gas that can take a large compression ratio and greatly increases in temperature due to the compression is preferable, and examples thereof include air and carbon dioxide.
圧縮手段62は、吸熱手段61で温められた熱媒体を圧縮する。この圧縮手段62で行われる圧縮は、断熱圧縮に近いポリトロープ圧縮であるため、その吐出温度は圧縮比に依存して上昇する。例えば、熱媒体として空気を使用し、約0.1MPa、約20℃の空気を約0.7MPaまで圧縮すると、外部との熱の授受がない場合、その圧縮のために加えられたエネルギーは全て温度上昇となり、理論上約260℃となるが、現実には熱損失があり、約170〜200℃となる。熱損失があるとはいえ、100℃を超える温度であるため、十分に水を加熱することができる。この圧縮手段62としては、容積圧縮機が好ましく、例えば、往復圧縮機、ダイアフラム式圧縮機等を挙げることができる。 The compression means 62 compresses the heat medium warmed by the heat absorption means 61. Since the compression performed by the compression means 62 is polytropic compression close to adiabatic compression, the discharge temperature rises depending on the compression ratio. For example, when air is used as the heat medium and air of about 0.1 MPa and about 20 ° C. is compressed to about 0.7 MPa, if there is no heat exchange with the outside, all the energy applied for the compression is all The temperature rises to about 260 ° C. in theory, but in reality, there is a heat loss, which is about 170 to 200 ° C. Although there is a heat loss, the temperature is higher than 100 ° C., so that water can be sufficiently heated. The compression means 62 is preferably a volumetric compressor, and examples thereof include a reciprocating compressor and a diaphragm type compressor.
このように圧縮され高温とされた熱媒体は、加熱手段63へ送られ、貯湯ユニット50へ供給された水へその熱を与える。加熱手段63は、熱交換器とすることができ、伝熱面積を大きくするために、コイル状としたり、フィンを設けることができる。
The heat medium thus compressed and brought to a high temperature is sent to the heating means 63 and gives the heat to the water supplied to the hot
加熱手段63において水へ熱を与えて温度が降下された熱媒体は、圧縮された状態で維持され、その温度も、貯湯ユニット50内に貯留される湯の温度以下には下がらない。これでは、吸熱手段61において外気の熱を吸収することができない。そこで、膨張手段64により膨張させ、温度を降下させる。膨張手段64としては、膨張弁を用いることができる。この膨張手段64では、圧縮手段62で約0.1MPaから約0.7MPaへ昇圧する場合、約0.7MPaから約0.1MPaへ降圧することができる。
The heat medium whose temperature is lowered by applying heat to water in the heating means 63 is maintained in a compressed state, and the temperature does not drop below the temperature of the hot water stored in the hot
この給湯機は、給水管20および給湯管30の途中に分岐管40、41と、弁42〜45とを設け、その分岐管40、41に、弁44、45および接続配管等を介して給水受入ノズル52および給湯送出ノズル53を接続することにより、給水管20および給湯管30へ接続することができる。
This water heater is provided with
具体的な取り付け作業としては、給水および給湯を一時的に停止し、給水管20および給湯管30の途中の一部を切断し、分岐管40、41、弁42〜45を取り付ける。分岐管40、41は、Y字管であってもよいし、T字管であってもよい。弁42〜45は、水の流れを抑止することができればいかなる弁であってもよく、グローブ弁、ゲート弁、ボール弁等を挙げることができる。これらの給水管20および給湯管30への接続は、溶接、ねじ、フランジにより接続することができる。
Specifically, the water supply and the hot water supply are temporarily stopped, a part of the
このように分岐管40、41および弁42〜45の取り付けが終了した段階で、ボイラ10への給水を開始することができ、ボイラ10により作られた湯を給湯することができる。したがって、給湯停止時間を短時間とすることができる。弁44、45は、閉止した状態にしたままで、接続配管を設置し、その接続配管に給湯機を接続することができる。給湯機の設置が完了した段階で、弁44、45を開き、給湯機を起動させ、試運転を行い、試運転が終了した段階で、ボイラ10への給水を弁42により停止するとともに給湯も弁43により停止する。これにより、給湯機のみで給湯を行うことができる。
Thus, at the stage where attachment of the
給湯機は、給水された水を加熱して湯を作り、給湯するが、その際、圧縮手段62としての圧縮機へ電力を供給する必要がある。同じ量の湯を作るのにかかるコストは、上述したようにヒートポンプが消費電力の約3倍の熱を有効利用できる点から大幅に削減することができ、必要とされるエネルギー量も少なくて済むことから、省エネルギー化を図ることができる。また、液体燃料の燃焼量が大幅に低減されることから、発生する二酸化炭素量も大幅に低減することができる。 The water heater heats the supplied water to make hot water and supplies hot water. At that time, it is necessary to supply power to the compressor as the compression means 62. The cost of making the same amount of hot water can be significantly reduced because the heat pump can effectively use about three times the power consumption as described above, and the amount of energy required is also small. Therefore, energy saving can be achieved. In addition, since the amount of combustion of the liquid fuel is greatly reduced, the amount of generated carbon dioxide can also be greatly reduced.
このシステムでは、ボイラ10が暖房に使用されているため、液体燃料が燃焼されるが、その熱の一部は、ボイラ10に接続されている給水管20および給湯管30へと伝達される。一般に、給水管20および給湯管30は、内部を流れる水が凍結しないように、また、給湯温度が降下しないように、保温材が巻かれており、その熱が外部へと放熱しないようにされている。このため、ボイラ10の熱は、給水管20および給湯管30を通して、給湯機へ供給される水および給湯機から送出された湯へ伝達され、これにより、熱効率を向上させ、さらに省エネルギー化を図ることができる。
In this system, since the
給湯機の設置場所は、給水管20および給湯管30の途中に接続できればいかなる場所であってもよいが、ボイラ10に近隣しているほど好ましい。これは、ボイラ10からの放熱により外気が温められるからであり、外気が温められるほど、吸熱手段61においてより多くの熱を吸収することができる。熱媒体の温度が高くなれば、それほど圧縮しなくても十分に水を加熱することができるだけの温度にすることができ、その結果、電力消費量を削減することができる。
The location of the hot water heater may be any location as long as it can be connected in the middle of the
上記のようにして給湯機を追加接続したシステムを構築し、省エネルギー化および温暖化ガスの削減を図ることができるが、熱効率をさらに向上させるために、ボイラ10から排出される排ガスにより水を加熱し、加熱された水を、給湯機へ供給する給水管20内へ供給する温水供給装置をさらに備えることができる。
Although a system with additional hot water heaters connected as described above can be constructed to save energy and reduce greenhouse gases, water is heated by exhaust gas discharged from the
図2は、暖房給湯システムの別の構成例を示した図である。図1に示すシステム構成に、さらに温水供給装置が設けられ、その温水供給装置が、ボイラ10の排ガス管内に配設されるコイル状の加熱管70と、加熱管70へ水を供給する水供給手段71と、加熱管70と給水管20とを接続する接続管72とを備える構成とされている。
FIG. 2 is a diagram illustrating another configuration example of the heating and hot water supply system. A hot water supply device is further provided in the system configuration shown in FIG. 1, and the hot water supply device supplies a coil-shaped
ボイラ10は、暖房用に使用されるため、その暖房に必要とされる温水を生成するために所定量の液体燃料が燃焼される。燃焼後、排ガスが排ガス管を通して排出されるが、その排ガスは単に大気中へ放出されるのみである。
Since the
そこで、排ガス管内に加熱管70を配設し、その加熱管70と給水管20とを接続配管72で接続し、ポンプ等の水供給手段71により加熱管70へ供給して廃熱を有効利用する。この排ガスは、温度は高いものの、暖房用に使用されるものであるため、給水管20により供給される水を、例えば、約90℃まで連続して加熱できるほどの熱量を有していない。
Therefore, the
このため、全給水量の一部を、約90℃まで加熱して供給したり、それより低い温度に予熱して供給することができる。この場合、給湯機への給水温度が上昇するため、ヒートポンプユニット60において圧縮手段62がそれほど高い圧縮比で圧縮しなくても所望の温度の湯を得ることができ、さらに省エネルギー化を図ることができる。
For this reason, a part of the total water supply amount can be supplied after being heated to about 90 ° C. or preheated to a lower temperature. In this case, since the temperature of the water supply to the water heater rises, hot water having a desired temperature can be obtained even if the compression means 62 does not compress the
これまで本発明の暖房給湯システムを図面に示した実施形態を参照しながら詳細に説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態や、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 So far, the heating and hot water supply system of the present invention has been described in detail with reference to the embodiment shown in the drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and other embodiments, additions, Modifications, deletions, and the like can be made within the scope that can be conceived by those skilled in the art, and any aspect is included in the scope of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.
10…ボイラ、20…給水管、30…給湯管、40、41…分岐管、42〜45…弁、50…貯湯ユニット、51…貯湯タンク、52…給水受入ノズル、53…給湯送出ノズル、54、55…循環用ノズル、60…ヒートポンプユニット、61…吸熱手段、62…圧縮手段、63…加熱手段、64…膨張手段、70…加熱管、71…水供給手段、72…接続管
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記給水管から水を受け入れ、前記給湯管へ湯を供給する貯湯ユニットと、
外気の熱を吸収し熱媒体に与える吸熱手段と、前記熱媒体を圧縮する圧縮手段と、圧縮された前記熱媒体により前記貯湯ユニットへ供給された前記水を加熱する加熱手段と、前記圧縮された熱媒体を膨張させ、前記吸熱手段へ供給する膨張手段とを含むヒートポンプユニットとを備え、
前記給湯のための前記ボイラへの給水を停止させ、前記給湯機のみへ給水して加熱するとともに、前記暖房に使用される前記ボイラから前記給水管および前記給湯管を通して伝達される熱を前記給湯機へ供給する水および前記給湯機から送出される湯に与えることを特徴とする、暖房給湯システム。 In a heating and hot water supply system including a boiler that uses hot water generated by the combustion of liquid fuel to heat and supplies hot water by heating the supplied water, the water supply pipe and the hot water supply pipe connected to the boiler are branched and branched. A hot water supply pipe and a hot water supply pipe are additionally connected to a hot water supply system, the hot water supply machine,
A hot water storage unit that receives water from the water supply pipe and supplies hot water to the hot water supply pipe;
Heat absorption means for absorbing heat from outside air and applying it to the heat medium, compression means for compressing the heat medium, heating means for heating the water supplied to the hot water storage unit by the compressed heat medium, and the compressed A heat pump unit including an expansion means for expanding the heated heat medium and supplying the heat medium to the heat absorption means,
Water supply to the boiler for the hot water supply is stopped, water is supplied only to the water heater and heated, and heat transmitted from the boiler used for the heating through the water supply pipe and the hot water supply pipe is supplied to the hot water supply. A heating hot water supply system, characterized in that the hot water supply system supplies water supplied to a machine and hot water delivered from the water heater.
前記ボイラへ接続される給水管と給湯管のそれぞれの途中に分岐管を設ける段階と、
各前記分岐管に、前記給水管から水を受け入れ、前記給湯管へ湯を供給する貯湯ユニットと、外気の熱を吸収し熱媒体に与える吸熱手段と、前記熱媒体を圧縮する圧縮手段と、圧縮された前記熱媒体により前記貯湯ユニットへ供給された前記水を加熱する加熱手段と、前記圧縮された熱媒体を膨張させ、前記吸熱手段へ供給する膨張手段とを含むヒートポンプユニットとを備える給湯機を接続する段階と、
前記給湯のための前記ボイラへの給水を停止させ、前記給湯機のみへ給水して加熱するとともに、前記暖房に使用される前記ボイラから前記給水管および前記給湯管を通して伝達される熱を前記給湯機へ供給する水および前記給湯機から送出される湯に与える段階とを含む、方法。 In a heating and hot water supply system including a boiler that uses hot water generated by combustion of liquid fuel to heat and supplies hot water by heating the supplied water, it is a method for reducing energy consumption and reducing greenhouse gas emissions. There,
Providing a branch pipe in the middle of each of a water supply pipe and a hot water supply pipe connected to the boiler;
A hot water storage unit that receives water from the water supply pipe and supplies hot water to the hot water supply pipe to each of the branch pipes, a heat absorption means that absorbs heat from the outside air and gives the heat medium, and a compression means that compresses the heat medium; Hot water supply comprising a heat pump unit including heating means for heating the water supplied to the hot water storage unit by the compressed heat medium, and expansion means for expanding the compressed heat medium and supplying the heat absorption means. Connecting the machines,
Water supply to the boiler for the hot water supply is stopped, water is supplied only to the water heater and heated, and heat transmitted from the boiler used for the heating through the water supply pipe and the hot water supply pipe is supplied to the hot water supply. Providing water to the machine and feeding to the hot water delivered from the water heater.
前記方法は、前記ボイラ表面からの放熱により温められた前記外気から前記吸熱手段が熱を吸収し、前記熱媒体を温める段階を含む、請求項5に記載の方法。 The water heater is arranged adjacent to the boiler,
The method according to claim 5, wherein the method includes a step in which the heat absorbing means absorbs heat from the outside air heated by heat radiation from the boiler surface and warms the heat medium.
The hot water supply device includes a coiled heating pipe disposed in an exhaust gas pipe of the boiler, water supply means for supplying water to the heating pipe, a connection pipe connecting the heating pipe and the water supply pipe, The method of claim 7 comprising:
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