JP6573488B2 - Heating system - Google Patents
Heating system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6573488B2 JP6573488B2 JP2015114906A JP2015114906A JP6573488B2 JP 6573488 B2 JP6573488 B2 JP 6573488B2 JP 2015114906 A JP2015114906 A JP 2015114906A JP 2015114906 A JP2015114906 A JP 2015114906A JP 6573488 B2 JP6573488 B2 JP 6573488B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- operation mode
- temperature
- water
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
- F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
- F24D19/1021—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves a by pass valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
- F24D19/1039—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/12—Heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/04—Sensors
- F24D2220/042—Temperature sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
Description
本明細書に開示する技術は、暖房システムに関する。 The technology disclosed in this specification relates to a heating system.
特許文献1に開示されている暖房システムは、熱媒体を加熱するヒートポンプと、ヒートポンプによって加熱された熱媒体の熱によって暖房対象を暖房する暖房機を備えている。また、特許文献1の暖房システムは、通常運転モードと、通常運転モードよりも急速で暖房するホットダッシュ運転モードを備えている。 The heating system disclosed in Patent Document 1 includes a heat pump that heats a heat medium, and a heater that heats a heating target with the heat of the heat medium heated by the heat pump. Moreover, the heating system of patent document 1 is provided with the normal operation mode and the hot dash operation mode which heats more rapidly than a normal operation mode.
特許文献1の暖房システムでは、ヒートポンプによって熱媒体を加熱している。ヒートポンプによって熱媒体を加熱する場合、加熱の立ち上がりに時間がかかるので、暖房対象の温度が上昇するときの温度上昇率が低くなるという問題があった。さらに、ヒートポンプによって単位時間あたりに熱媒体に供給される熱量が小さい場合、暖房対象の温度が上昇するときの温度上昇率がさらに低くなるという問題があった。特にホットダッシュ運転モードでは暖房対象の温度を急速に高めることが要求されているので、暖房対象の温度上昇率が低くなることは問題であった。 In the heating system of Patent Document 1, the heat medium is heated by a heat pump. When heating the heat medium with a heat pump, it takes time for the heating to rise, so there is a problem that the rate of temperature rise when the temperature of the heating target rises is low. Furthermore, when the amount of heat supplied to the heat medium per unit time by the heat pump is small, there has been a problem that the rate of temperature increase when the temperature of the heating target rises further decreases. In particular, in the hot dash operation mode, since it is required to rapidly increase the temperature of the heating target, it has been a problem that the temperature increase rate of the heating target becomes low.
暖房対象の温度を急速に高めるためには、ヒートポンプに代えてガス熱源機によって熱媒体を加熱する方法が考えられる。ガス熱源機によって熱媒体を加熱する場合、加熱の立ち上がりが早いため、暖房対象の温度を急速に高めることができる。さらに、単位時間あたりに熱媒体に供給される熱量がさらに大きいガス熱源機を用いると、暖房対象の温度をさらに急速に高めることができる。しかしながら、ガス熱源機ではヒートポンプよりもエネルギー効率が低いという問題があった。 In order to rapidly increase the temperature of the heating target, a method of heating the heat medium using a gas heat source machine instead of the heat pump can be considered. When the heat medium is heated by the gas heat source device, the temperature of the heating target can be rapidly increased because the heating rises quickly. Furthermore, if the gas heat source machine with a larger amount of heat supplied to the heat medium per unit time is used, the temperature of the heating target can be further rapidly increased. However, there is a problem that the gas heat source machine has lower energy efficiency than the heat pump.
そこで本明細書は、エネルギー効率の低下を可能な限り抑制しつつ、暖房対象の温度を急速に高めることができる技術を提供する。 Therefore, the present specification provides a technology capable of rapidly increasing the temperature of a heating target while suppressing a decrease in energy efficiency as much as possible.
本明細書に開示する暖房システムは、通常運転モードと、通常運転モードよりも急速に暖房するホットダッシュ運転モードとを備えている。この暖房システムは、熱媒体を加熱するガス熱源機と、熱媒体を加熱するヒートポンプと、ガス熱源機および/またはヒートポンプによって加熱された熱媒体の熱によって暖房対象を暖房する暖房機と、制御手段を備えている。制御手段は、ホットダッシュ運転モードにおいて、少なくともガス熱源機によって熱媒体を加熱する第1の運転態様で暖房を行い、その後にホットダッシュ運転モードにおいて、ヒートポンプによって熱媒体を加熱する第2の運転態様で暖房を行うように、ガス熱源機およびヒートポンプを制御するように構成されている。また、制御手段は、ホットダッシュ運転モードにおいて、暖房対象の暖房負荷の大きさに基づいて、第1の運転態様から第2の運転態様に切り換えるタイミングを決定するように構成されている。
The heating system disclosed in the present specification includes a normal operation mode and a hot dash operation mode in which heating is performed more rapidly than the normal operation mode. This heating system includes a gas heat source device that heats a heat medium, a heat pump that heats the heat medium, a heating device that heats a heating object by the heat of the gas heat source device and / or the heat medium heated by the heat pump, and control means. It has. In the hot dash operation mode, the control means performs heating in at least a first operation mode in which the heat medium is heated by the gas heat source unit, and then in the hot dash operation mode, the second operation mode in which the heat medium is heated by the heat pump. The gas heat source unit and the heat pump are controlled so as to perform heating at the same time. Further, the control means is configured to determine the timing for switching from the first operation mode to the second operation mode based on the size of the heating load to be heated in the hot dash operation mode.
上記の暖房システムでは、ホットダッシュ運転モードにおいて、始めから終わりまでヒートポンプのみ(第2の運転態様)によって熱媒体を加熱するのではなく、最初にガス熱源機(第1の運転態様)によって熱媒体を加熱している。ガス熱源機によって熱媒体を加熱する場合、加熱の立ち上がりが早く、単位時間あたりに熱媒体に供給される熱量が大きい。そのため、暖房対象を暖房するときに最初にガス熱源機によって熱媒体を加熱することによって、最初の段階で暖房対象の温度を急速に高めることができる。また、ガス熱源機によって熱媒体を加熱し続けるのではなく、ガス熱源機の後にヒートポンプによって熱媒体を加熱している。ヒートポンプによって熱媒体を加熱する場合、ガス熱源機の場合よりもエネルギー効率が高くなる。始めから終わりまでガス熱源機によって熱媒体を加熱し続けるとエネルギー効率が低下するが、ガス熱源機の後にヒートポンプによって熱媒体を加熱することによって、エネルギー効率の低下を抑制できる。 In the above heating system, in the hot dash operation mode, the heat medium is not heated by only the heat pump (second operation mode) from the beginning to the end, but first by the gas heat source machine (first operation mode). Is heating up. When heating a heat medium with a gas heat source machine, the rise of heating is quick and the amount of heat supplied to the heat medium per unit time is large. Therefore, the temperature of the heating target can be rapidly increased in the first stage by first heating the heat medium with the gas heat source device when heating the heating target. In addition, the heating medium is not heated by the gas heat source machine, but is heated by the heat pump after the gas heat source machine. When heating a heat medium with a heat pump, energy efficiency becomes higher than the case of a gas heat source machine. If the heating medium is continuously heated by the gas heat source machine from the beginning to the end, the energy efficiency is lowered. However, the heating medium is heated by the heat pump after the gas heat source machine, so that the lowering of the energy efficiency can be suppressed.
また、暖房対象を暖房するとき、暖房対象の暖房負荷が大きい場合は暖房対象の温度が高くなり難く、一方、暖房対象の暖房負荷が小さい場合は暖房対象の温度が高くなり易い。そこで、上記の暖房システムでは、暖房対象の暖房負荷の大きさに基づいて第1の運転態様から第2の運転態様に切り換えるタイミングを決定している。このような構成によれば、暖房対象の暖房負荷が大きい場合は、第1の運転態様から第2の運転態様に切り換えるタイミングを遅くすることができる。これによって、暖房対象の温度が高くなり難くい場合は、熱量が大きいガス熱源機によって熱媒体を加熱する時間(第1の運転態様の時間)を長くすることができる。その結果、暖房対象の温度が高くなり難くい場合であっても、熱量が大きいガス熱源機によって熱媒体を加熱する割合を大きくできるので、暖房対象の温度を急速に高めることができる。また、その後は第1の運転態様から第2の運転態様に切り換えてヒートポンプによって熱媒体を加熱するので、エネルギー効率の低下を抑制できる。 In addition, when heating a heating target, if the heating load of the heating target is large, the temperature of the heating target is difficult to increase. On the other hand, if the heating load of the heating target is small, the temperature of the heating target is likely to increase. Therefore, in the above heating system, the timing for switching from the first operation mode to the second operation mode is determined based on the size of the heating load to be heated. According to such a configuration, when the heating load to be heated is large, the timing for switching from the first operation mode to the second operation mode can be delayed. Thereby, when it is difficult to raise the temperature of the heating target, it is possible to lengthen the time for heating the heat medium by the gas heat source device having a large amount of heat (the time of the first operation mode). As a result, even when the temperature of the heating target is difficult to increase, the ratio of heating the heat medium by the gas heat source device having a large amount of heat can be increased, so that the temperature of the heating target can be rapidly increased. Moreover, after that, since the heat medium is heated by the heat pump by switching from the first operation mode to the second operation mode, a decrease in energy efficiency can be suppressed.
一方、暖房対象の暖房負荷が小さい場合は、第1の運転態様から第2の運転態様に切り換えるタイミングを早くすることができる。これによって、暖房対象の温度が高くなり易い場合は、熱量が大きいガス熱源機によって熱媒体を加熱する時間(第1の運転態様の時間)を短くすることができる。暖房対象の温度が高くなり易い場合は、熱量が大きいガス熱源機によって熱媒体を加熱すると暖房対象の温度が急速に高まる。そこで、ガス熱源機によって熱媒体を加熱する割合を小さくして、ヒートポンプによって熱媒体を加熱する第2の運転態様の割合を大きくする。その結果、エネルギー効率の低下を可能な限り抑制しつつ、暖房対象の温度を急速に高めることができる。 On the other hand, when the heating load to be heated is small, the timing for switching from the first operation mode to the second operation mode can be advanced. Accordingly, when the temperature of the heating target is likely to be high, the time for heating the heat medium by the gas heat source device having a large amount of heat (the time for the first operation mode) can be shortened. When the temperature of the heating target is likely to increase, the temperature of the heating target increases rapidly when the heat medium is heated by the gas heat source device having a large amount of heat. Therefore, the ratio of heating the heat medium by the gas heat source device is reduced, and the ratio of the second operation mode in which the heat medium is heated by the heat pump is increased. As a result, it is possible to rapidly increase the temperature of the heating target while suppressing a decrease in energy efficiency as much as possible.
上記の暖房システムは、暖房対象の温度を検知する温度検知手段を更に備えていてもよい。また、制御手段が、温度検知手段によって検知された温度に基づいて単位時間あたりの温度上昇量を演算し、演算した単位時間あたりの温度上昇量に基づいて暖房対象の暖房負荷の大きさを判断するように構成されていてもよい。 The heating system may further include a temperature detection unit that detects the temperature of the heating target. In addition, the control means calculates a temperature increase amount per unit time based on the temperature detected by the temperature detection means, and determines the size of the heating load of the heating target based on the calculated temperature increase amount per unit time. It may be configured to.
この構成によれば、暖房対象の暖房負荷の大きさを正確に判断することができ、それに基づいて第1の運転態様から第2の運転態様に切り換えることができる。 According to this configuration, it is possible to accurately determine the size of the heating load to be heated, and based on this, it is possible to switch from the first operation mode to the second operation mode.
また、上記の暖房システムにおいて、制御手段は、第2の運転態様において、温度検知手段によって検知された温度に基づいてヒートポンプを制御してもよい。 In the above heating system, the control means may control the heat pump based on the temperature detected by the temperature detection means in the second operation mode.
この構成によれば、暖房対象の温度に基づいてヒートポンプを制御できるので、暖房運転におけるムダを少なくすることができる。 According to this configuration, since the heat pump can be controlled based on the temperature of the heating target, waste in heating operation can be reduced.
図1に示すように、本実施例に係る暖房システム2は、ヒートポンプ系統106と、暖房系統108と、制御装置100とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
ヒートポンプ系統106は、ヒートポンプ50を備える。ヒートポンプ50は、冷媒(例えば、フロンガスR410A等)を循環させるための冷媒循環路52と、熱交換器(蒸発器)54と、ファン56と、圧縮器62と、流体熱交換器(凝縮器)58と、膨張弁60とを備えている。冷媒循環路52は、流体熱交換器58内を通過している。また、熱交換器54と、圧縮器62と、膨張弁60とは、冷媒循環路52内に組み込まれている。このような構成を備えるヒートポンプ50を作動させることにより、流体熱交換器58を通過する冷媒循環路52内に高温高圧の冷媒を送り込むことができる。
The
暖房系統108は、シスターン70と、暖房用水循環路71と、ガス熱源機82と、6個の暖房機76a、76b、76c、76d、76e、76fと、を備えている。以下では、暖房機76a〜76fを単に暖房機76と呼ぶ場合がある。暖房用水循環路71は、暖房往路72と、暖房復路84と、調整弁90と、熱回収路88と、バイパス路94と、循環流路96と、を備えている。暖房用水循環路71は、シスターン70内の水を循環させるための水路である。暖房用水循環路71内の水は、ガス熱源機82および/またはヒートポンプ50によって加熱される。
The
シスターン70は、上部が開放されている容器であり、内部に熱媒体である水を貯留している。シスターン70には、循環流路96の下流端と、暖房往路72の上流端とが接続されている。シスターン70内には、循環流路96から水が流入する。シスターン70内の水は、暖房往路72に導入される。
The
暖房往路72は、上流端がシスターン70に接続され、下流端が6本に分岐して各暖房機76a〜76fの往き口に接続されている。暖房往路72には、循環ポンプ74が介装されている。循環ポンプ74は、暖房往路72内の水を下流側に送り出すポンプである。作動する暖房機76の数に応じて、暖房用水循環路71内を循環する水の流量が変化する。即ち、循環ポンプ74の単位時間当たりの回転数が一定であっても、作動する暖房機76の数が増加すると、暖房往路72の抵抗が減少して、暖房用水循環路71内を循環する水の流量が増加する。暖房機76a〜76fより上流側の暖房往路72には、ガス熱源機82が介装されている。ガス熱源機82は、ガスを燃焼した熱によって暖房往路72内の水を加熱する。ガス熱源機82は、ヒートポンプ50よりも、暖房用水循環路71内を循環する水を加熱する能力が高い。言い換えると、ガス熱源機82は、ヒートポンプ50よりも、単位時間当りに水に供給される熱量が大きい。ガス熱源機82によって水を加熱する場合、ヒートポンプ50によって水を加熱する場合よりも加熱の立ち上がりが早い。ガス熱源機82で加熱された水は、各暖房機76a〜76fに供給される。また、暖房往路72のガス熱源機82の下流側には、サーミスタ78が介装されている。サーミスタ78は、ガス熱源機82を通過した後の暖房往路72内の水の温度を検知する。
The
各暖房機76a〜76fは、暖房往路72から供給される水の熱を利用して、居室20を暖房する端末である。各暖房機76a〜76fは、いずれも、互いに並列に配置されている。作動している各暖房機76a〜76fには、暖房往路72から水が供給される。一方、停止している(作動していない)各暖房機76a〜76fには、暖房往路72から水が供給されない。暖房往路72から供給される水は、暖房に利用されると、熱を奪われ、比較的低温の水となる。暖房に利用された後の比較的低温の水は、暖房復路84に導入される。
Each of the
暖房機76は、居室20に設置されている。例えば、暖房機76は、居室20の床の下に設置されている。暖房機76が作動すると、居室20が暖房される。居室20には、サーミスタ21が設置されている。サーミスタ21は、居室20内の温度を検知する。
The
暖房復路84は、上流端が6本に分岐して各暖房機76a〜76fの戻り口に接続され、下流端が調整弁90を介してバイパス路94の上流端及び熱回収路88の上流端に接続されている。暖房復路84には、サーミスタ86が介装されている。サーミスタ86は、暖房復路84内の水の温度(即ち、流体熱交換器58に送り込まれる水の温度)を検知する。
In the
熱回収路88は、上流端が調整弁90を介してバイパス路94の上流端及び暖房復路84の下流端に接続され、下流端がバイパス路94の下流端及び循環流路96の上流端に接続されている。熱回収路88は、流体熱交換器58を通過している。そのため、ヒートポンプ50を作動させると、熱回収路88内の水が流体熱交換器58で加熱される。熱回収路88の流体熱交換器58の下流側には、サーミスタ92が介装されている。サーミスタ92は、流体熱交換器58を通過した後の熱回収路88内の水の温度を検知する。
The
バイパス路94は、上流端が調整弁90を介して暖房復路84の下流端及び熱回収路88の上流端に接続され、下流端が熱回収路88の下流端及び循環流路96の上流端に接続されている。即ち、バイパス路94は、流体熱交換器58の上流側と下流側とをバイパスする。
The
調整弁90は、暖房復路84の下流端と、熱回収路88の上流端と、バイパス路94の上流端との接続部分に取り付けられている。調整弁90は、その開度を変化させることによって、熱回収路88を通過する水の流量(流体熱交換器58を通過する水の流量)と、バイパス路94を通過する水の流量との割合を変化させることができる。本実施例の調整弁90には、例えば三方弁が用いられる。調整弁90は、作動する暖房機76の数に応じて開度を変化させることができる。本実施例では、全ての暖房機76を使用する場合について説明する。また、暖房用水循環路71を循環する水の全量が熱回収路88(流体熱交換器58)を通過し、バイパス路94を全く通過しない場合について説明する。
The regulating
循環流路96は、上流端が熱回収路88の下流端及びバイパス路94の下流端に接続され、下流端がシスターン70に接続されている。循環流路96には、サーミスタ98が介装されている。サーミスタ98は、循環流路96内の水の温度を検知する。
The
制御装置100は、ヒートポンプ系統106、及び、暖房系統108と電気的に接続されており、各構成要素の動作を制御する。
The
次に、本実施例の暖房システム2の動作について説明する。
Next, operation | movement of the
(暖房運転)
暖房運転は、暖房機76を作動させて居室20(暖房対象の一例)を暖房する運転である。図2は、暖房運転時に制御装置100が実行する処理を示すフローチャートである。
(Heating operation)
The heating operation is an operation for heating the living room 20 (an example of a heating target) by operating the
ユーザによって暖房運転の実行が指示されると、図2のS10では、制御装置100は、まず、暖房設定温度を認識する。暖房設定温度は、ユーザが居室20の温度として要求している温度である。暖房設定温度は、多段階のレベルに区分されている。多段階のレベルは、例えば制御装置100に電気的に接続されているリモコン等の入力装置から入力される。
When execution of the heating operation is instructed by the user, the
続くS11では、制御装置100は、調整弁90の開度を調整する。本実施例では、制御装置100は、暖房用水循環路71を循環する水の全量が熱回収路88(流体熱交換器58)を通過し、バイパス路94を水が通過しないように調整弁90の開度を調整する。これにより、シスターン70内の水が、シスターン70から、暖房往路72、暖房機76、暖房復路84、熱回収路88、及び、循環流路96をこの順で通過してシスターン70に戻る経路が形成される。
In subsequent S11, the
続くS12では、制御装置100は、所定の回転数で循環ポンプ74を作動させる。循環ポンプ74を作動させることにより、上記の経路内を水が循環する。
In subsequent S12, the
続くS13では、制御装置100は、ヒートポンプ50を作動させる。ヒートポンプ50が作動することにより、流体熱交換器58を通過する冷媒循環路52内の冷媒が、高温高圧の気体状態になる。また、暖房用水循環路71を循環する水が流体熱交換器58を通過する際に、冷媒循環路52内の冷媒の熱によって加熱される。ヒートポンプ50によって加熱された水は、暖房機76に供給される。暖房機76は、供給された水の熱を利用して、居室20を暖房する。ヒートポンプ50のみによって水を加熱するだけでは、加熱の立ち上がりに時間がかかり、単位時間あたりに水に供給される熱量が小さいので、居室20の温度が上昇するときの温度上昇率が低くなる。
In subsequent S <b> 13, the
そこで、続くS14では、制御装置100は、ホットダッシュ運転モードを開始する。ホットダッシュ運転モードは、後述の通常運転モードよりも居室20を急速に暖房する運転である。図3は、ホットダッシュ運転モードにおいて制御装置100が実行する処理を示すフローチャートである。
Therefore, in subsequent S14, the
(ホットダッシュ運転モード)
ホットダッシュ運転モードにおいて、S21では、まず、制御装置100は、ガス熱源機82を作動させる。これにより、暖房往路72を通過する水が、ガス熱源機82によって加熱される。ガス熱源機82は、サーミスタ78によって検知される水の温度が第1の温度(例えば72℃)になるように水を加熱する(図4参照)。ガス熱源機82によって加熱された水は、暖房機76に供給される。暖房機76は、供給された水の熱を利用して、居室20を暖房する。S13とS21によって、暖房用水循環路71を循環する水が、ガス熱源機82およびヒートポンプ50によって加熱される(第1の運転態様)。
(Hot dash operation mode)
In the hot dash operation mode, in S21, the
続くS22では、制御装置100は、ガス熱源機82を作動させてから第1の所定時間(例えば3分)が経過したか否かを判断する。第1の所定時間が経過している場合、制御装置100はS22でYesと判断して、S23に進む。一方、第1の所定時間が経過していない場合、制御装置100はS22でNoと判断して、そのまま待機する。
In subsequent S22, the
S23では、制御装置100は、サーミスタ21によって検知された温度に基づいて、単位時間あたりの温度上昇量を演算する。サーミスタ21は、居室20の温度を継続的に検知している。したがって、居室20の温度の単位時間あたりの上昇量(すなわち、温度上昇率ΔT)が演算される。
In S <b> 23, the
制御装置100は、居室20の温度の単位時間あたりの上昇量(すなわち、温度上昇率ΔT)によって、居室20の暖房負荷を判断する。温度上昇率ΔTが大きい場合、居室20は暖まり易いので、居室20の暖房負荷が小さいと判断できる。一方、温度上昇率ΔTが小さい場合、居室20は暖まり難いので、居室20の暖房負荷が大きいと判断できる。
The
S24では、制御装置100は、演算された温度上昇率ΔT(単位時間あたりの温度上昇量)が、第1の温度上昇率T1(例えば0.5℃/min)以上であるか否かを判断する。演算された温度上昇率ΔTが第1の温度上昇率T1以上である場合、制御装置100はS24でYesと判断して、S25に進む。この場合、温度上昇率ΔTが比較的大きいので、制御装置100は、居室20の暖房負荷が比較的小さいと判断できる。一方、演算された温度上昇率ΔTが第1の温度上昇率T1以上でない(第1の温度上昇率T1未満である)場合、制御装置100はS24でNoと判断して、S41に進む。この場合、温度上昇率ΔTが比較的小さいので、制御装置100は、居室20の暖房負荷が比較的大きいと判断できる。
In S24, the
S25では、制御装置100は、ガス熱源機82を作動させてから第2の所定時間(例えば5分)が経過したか否かを判断する。第2の所定時間が経過している場合、制御装置100はS25でYesと判断して、S26に進む。一方、第2の所定時間が経過していない場合、制御装置100はS25でNoと判断して、そのまま待機する。
In S25, the
S41では、制御装置100は、演算された温度上昇率ΔT(単位時間あたりの温度上昇量)が、第2の温度上昇率T2(例えば0.2℃/min)以上であるか否かを判断する。第2の温度上昇率T2は、第1の温度上昇率T1より小さい値である。演算された温度上昇率ΔTが第2の温度上昇率T2以上である場合、制御装置100はS41でYesと判断して、S42に進む。一方、演算された温度上昇率ΔTが第2の温度上昇率T2以上でない(第2の温度上昇率T2未満である)場合、制御装置100はS41でNoと判断して、S51に進む。S41では、制御装置100は、S25と同様に、温度上昇率ΔTに基づいて居室20の暖房負荷の大きさを判断できる。
In S41, the
S42では、制御装置100は、ガス熱源機82を作動させてから第3の所定時間(例えば10分)が経過したか否かを判断する。第3の所定時間(10分)は、第2の所定時間(5分)より長い時間である。第3の所定時間が経過している場合、制御装置100はS42でYesと判断して、S26に進む。一方、第3の所定時間が経過していない場合、制御装置100はS42でNoと判断して、そのまま待機する。
In S42, the
S51では、制御装置100は、ガス熱源機82を作動させてから第4の所定時間(例えば15分)が経過したか否かを判断する。第4の所定時間(15分)は、第3の所定時間(10分)より長い時間である。第4の所定時間が経過している場合、制御装置100はS51でYesと判断して、S26に進む。一方、第4の所定時間が経過していない場合、制御装置100はS51でNoと判断して、そのまま待機する。
In S51, the
S26では、制御装置100は、ガス熱源機82を停止させる。これにより、暖房往路72を通過する水が、ガス熱源機82によって加熱されなくなる。よって、暖房用水循環路71を循環する水は、ヒートポンプ50のみによって加熱される(第2の運転態様)。
In S26, the
上記のS24、S25、S41、S42、S51、S26では、制御装置100は、温度上昇率ΔT(居室20の温度の単位時間あたりの上昇量)に基づいて居室20の暖房負荷の大きさを判断し、居室20の暖房負荷の大きさに基づいて第1の運転態様から第2の運転態様に切り換えるタイミングを決定している。
In said S24, S25, S41, S42, S51, S26, the
S26でガス熱源機82が停止した後、続くS27では、制御装置100は、ヒートポンプ50を制御する。制御装置100の制御によって、ヒートポンプ50は、サーミスタ92によって検知される水の温度が第2の温度(例えば60℃)となるように水を加熱する(図4参照)。第2の温度(60℃)は、第1の温度(72℃)より低い温度である。ヒートポンプ50によって加熱された水は、暖房機76に供給される。暖房機76は、供給された水の熱を利用して、居室20を暖房する。
After the gas
続くS28では、制御装置100は、サーミスタ21の検知温度が暖房設定温度−α(例えば−2℃)以上であるか否かを判断する。サーミスタ21の検知温度が暖房設定温度−α以上である場合、制御装置100はS28でYesと判断して、S29に進む。一方、サーミスタ21の検知温度が暖房設定温度−α以上でない(暖房設定温度−α未満である)場合、制御装置100はS28でNoと判断して、そのまま待機する。
In continuing S28, the
S29では、制御装置100は、ヒートポンプ50を制御する。制御装置100の制御によって、ヒートポンプ50は、サーミスタ92によって検知される水の温度が第3の温度(例えば50℃)となるように水を加熱する(図4参照)。第3の温度(50℃)は、第2の温度(60℃)より低い温度である。ヒートポンプ50によって加熱された水は、暖房機76に供給される。暖房機76は、供給された水の熱を利用して、居室20を暖房する。
In S <b> 29, the
続くS30では、制御装置100は、サーミスタ21の検知温度が暖房設定温度−β(例えば−1℃)以上であるか否かを判断する。β(1℃)は、α(2℃)より小さい値である。サーミスタ21の検知温度が暖房設定温度−β以上である場合、制御装置100はS30でYesと判断して、S31に進む。一方、サーミスタ21の検知温度が暖房設定温度−β以上でない(暖房設定温度−β未満である)場合、制御装置100はS30でNoと判断して、そのまま待機する。
In continuing S30, the
S31では、制御装置100は、ヒートポンプ50を制御する。制御装置100の制御によって、ヒートポンプ50は、サーミスタ92によって検知される水の温度が第4の温度(例えば40℃)となるように水を加熱する(図4参照)。第4の温度(40℃)は、第3の温度(50℃)より低い温度である。ヒートポンプ50によって加熱された水は、暖房機76に供給される。暖房機76は、供給された水の熱を利用して、居室20を暖房する。
In S <b> 31, the
続くS32では、制御装置100は、ガス熱源機82を作動させてから第5の所定時間(例えば30分)が経過したか否かを判断する。第5の所定時間が経過している場合、制御装置100はS32でYesと判断して、ホットダッシュ運転モードを終了する。一方、第5の所定時間が経過していない場合、制御装置100はS32でNoと判断して、そのまま待機する。
In subsequent S32, the
ホットダッシュ運転モードが終了すると、図2のS15に示すように、制御装置100は、通常運転モードを開始する。通常運転モードは、ホットダッシュ運転モードよりも緩慢に居室20を暖房する運転である。通常運転モードでは、制御装置100は、ヒートポンプ50で水を加熱しながら、予め設定されているデューティ比に基づいて暖房機76への水の供給を制御する。通常運転モードでは、暖房負荷に対してヒートポンプ50の熱量が不足する場合は、その不足分をガス熱源機82によって加熱してもよい。その後、暖房運転の終了が指示されると、通常運転モードが終了する。
When the hot dash operation mode ends, the
以上、本実施例の暖房システム2の構成及び運転内容について説明した。以上の説明から明らかなように、本実施例の暖房システム2は、図1に示すように、水(熱媒体の一例)を加熱するガス熱源機82と、水を加熱するヒートポンプ50と、ガス熱源機82および/またはヒートポンプ50によって加熱された水の熱によって居室20(暖房対象の一例)を暖房する暖房機76と、制御装置100を備えている。また、暖房システム2は、図2示すように、通常運転モードと、通常運転モードよりも急速に暖房するホットダッシュ運転モードとを備えている。制御装置100は、ホットダッシュ運転モードにおいて、最初にガス熱源機82によって水を加熱する第1の運転態様で暖房を行い、その後にヒートポンプ50のみによって水を加熱する第2の運転態様で暖房を行うように、ガス熱源機82およびヒートポンプ50を制御するように構成されている。また、制御装置100は、ホットダッシュ運転モードにおいて、居室20の暖房負荷の大きさに基づいて、第1の運転態様から第2の運転態様に切り換えるタイミングを決定するように構成されている。
Heretofore, the configuration and operation details of the
このような構成によれば、ホットダッシュ運転モードにおいて、ヒートポンプ50のみによって水を加熱するのではなく、最初にガス熱源機82によって水を加熱している。ガス熱源機82によって水を加熱すると、加熱の立ち上がりが速く、単位時間あたりに水に供給される熱量が大きくなるので、水の温度を急速に高めることができ、その熱によって居室20を急速に暖房することができる。また、上記の構成によれば、ガス熱源機82によって水を加熱し続けることなく、暖房負荷の大きさに基づいて、ガス熱源機82の後にヒートポンプ50のみによって水を加熱している。ヒートポンプ50によって水を加熱すると、ガス熱源機82によって水を加熱するよりもエネルギー効率が高くなる。よって、ガス熱源機82によって水を加熱する第1の運転態様を続けるとエネルギー効率が低下するが、途中でヒートポンプ50のみによって水を加熱する第2の運転態様に切り換えるので、エネルギー効率の低下を抑制できる。
According to such a configuration, in the hot dash operation mode, the water is initially heated by the gas
また、上記の構成では、居室20の暖房負荷の大きさに基づいて第1の運転態様から第2の運転態様に切り換えるタイミングを決定している。したがって、例えば居室20の暖房負荷が大きい場合は、ガス熱源機82からヒートポンプ50に切り換えるタイミングを遅くすることができる。これによって、居室20の温度が高くなり難い場合は、熱量が大きいガス熱源機82によって水を加熱する割合を大きくすることができ、居室20の温度を急速に高めることができる。また、ガス熱源機82からヒートポンプ50に切り換えることによって、エネルギー効率の低下を抑制できる。一方、居室20の暖房負荷が小さい場合は、ガス熱源機82からヒートポンプ50に切り換えるタイミングを早くすることができる。この場合は、居室20の温度が高くなり易いので、熱量が大きいガス熱源機82によって水を加熱すると居室20の温度を急速に高まる。そこで、ガス熱源機82によって水を加熱する割合を小さくすることによって、エネルギー効率の低下を可能な限り抑制しつつ、暖房対象の温度を急速に高めることができる。
このように、上記の構成によれば、ホットダッシュ運転モードにおいて、ガス熱源機82によって水を加熱する第1の運転態様で暖房を行い、その後にヒートポンプ50によって水を加熱する第2の運転態様で暖房を行う。また、ホットダッシュ運転モードにおいて、居室20の暖房負荷の大きさに基づいて、第1の運転態様から第2の運転態様に切り換えるタイミングを決定している。このように、第1の運転態様と第2の運転態様を使い分けることによって、エネルギー効率の低下を可能な限り抑制しつつ、暖房対象の温度を急速に高めることができる。
Moreover, in said structure, based on the magnitude | size of the heating load of the
Thus, according to the above configuration, in the hot dash operation mode, heating is performed in the first operation mode in which water is heated by the gas
また、上記の実施例では、居室20の温度を検知するサーミスタ21を更に備えており、制御装置100が、サーミスタ21によって検知された温度に基づいて単位時間あたりの温度上昇量を演算し、それに基づいて居室20の暖房負荷の大きさを判断している。この構成によれば、居室20の暖房負荷の大きさを正確に判断することができ、それに基づいてガス熱源機82からヒートポンプ50に切り換えることができる。
In the above embodiment, the thermistor 21 for detecting the temperature of the
また、上記の実施例では、制御装置100が、第2の運転態様において、サーミスタ21によって検知された温度に基づいてヒートポンプ50を制御している。この構成によれば、居室20の温度に基づいてヒートポンプ50を制御できるので、居室20を暖房するときに適切な温度で暖房することができ、暖房運転におけるムダを少なくすることができる。
In the above embodiment, the
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。上記の実施例では、暖房対象の暖房負荷の大きさを判断する構成の一例として居室20の温度を検知する構成について説明したが、暖房対象の暖房負荷の大きさを判断する構成はこれに限定されるものではない。例えば、暖房対象の暖房負荷の大きさを判断する構成の他の一例としては床の温度を検知する構成が挙げられる。床を暖房することによって、その床が設置されている居室を暖房する。この構成では、制御装置100は、検知された床の温度に基づいて床の温度上昇率を演算し、床の温度上昇率に基づいて暖房対象の暖房負荷の大きさを判断する。床の温度を検知するときは、床の複数の箇所にサーミスタを配置し、所定時間毎に床の温度を検知して、複数のサーミスタによって床全体の平均温度を検知する。床の温度と居室の温度は相関している。
Although one embodiment has been described above, the specific mode is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, the configuration for detecting the temperature of the
また、上記の実施例では、第1の運転態様において、ガス熱源機82とヒートポンプ50によって水を加熱していたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、第1の運転態様において、ガス熱源機82のみによって水を加熱してもよい。そして、第2の運転態様において、1段階でヒートポンプ50のみによって水を加熱してもよい。
In the above embodiment, the water is heated by the gas
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
2 :暖房システム
20 :居室
21 :サーミスタ
50 :ヒートポンプ
52 :冷媒循環路
54 :熱交換器
56 :ファン
58 :流体熱交換器
60 :膨張弁
62 :圧縮器
70 :シスターン
71 :暖房用水循環路
72 :暖房往路
74 :循環ポンプ
76 :暖房機
78 :サーミスタ
82 :ガス熱源機
84 :暖房復路
86 :サーミスタ
88 :熱回収路
90 :調整弁
92 :サーミスタ
94 :バイパス路
96 :循環流路
98 :サーミスタ
100 :制御装置
106 :ヒートポンプ系統
108 :暖房系統
2: Heating system 20: Living room 21: Thermistor 50: Heat pump 52: Refrigerant circulation path 54: Heat exchanger 56: Fan 58: Fluid heat exchanger 60: Expansion valve 62: Compressor 70: Systurn 71:
Claims (3)
熱媒体を加熱するガス熱源機と、
熱媒体を加熱するヒートポンプと、
前記ガス熱源機および/または前記ヒートポンプによって加熱された熱媒体の熱によって暖房対象を暖房する暖房機と、
制御手段を備えており、
前記制御手段は、前記ホットダッシュ運転モードにおいて、少なくとも前記ガス熱源機によって熱媒体を加熱する第1の運転態様で暖房を行い、その後に前記ホットダッシュ運転モードにおいて、前記ヒートポンプによって熱媒体を加熱する第2の運転態様で暖房を行うように、前記ガス熱源機および前記ヒートポンプを制御するように構成されており、
前記制御手段は、前記ホットダッシュ運転モードにおいて、暖房対象の暖房負荷の大きさに基づいて、前記第1の運転態様から前記第2の運転態様に切り換えるタイミングを決定するように構成されている、暖房システム。 A heating system comprising a normal operation mode and a hot dash operation mode for heating more rapidly than the normal operation mode,
A gas heat source machine for heating the heat medium;
A heat pump for heating the heat medium;
A heating machine that heats a heating object by heat of a heat medium heated by the gas heat source machine and / or the heat pump;
Control means,
The control means performs heating in the first operation mode in which the heat medium is heated by at least the gas heat source device in the hot dash operation mode, and then heats the heat medium by the heat pump in the hot dash operation mode. It is configured to control the gas heat source unit and the heat pump so as to perform heating in the second operation mode,
The control means is configured to determine the timing for switching from the first operation mode to the second operation mode based on the size of the heating load to be heated in the hot dash operation mode. Heating system.
前記制御手段が、前記温度検知手段によって検知された温度に基づいて単位時間あたりの温度上昇量を演算し、演算した単位時間あたりの前記温度上昇量に基づいて暖房対象の暖房負荷の大きさを判断するように構成されている、請求項1に記載の暖房システム。 It further comprises a temperature detecting means for detecting the temperature of the heating target,
The control means calculates a temperature increase amount per unit time based on the temperature detected by the temperature detection means, and calculates the size of the heating load of the heating target based on the calculated temperature increase amount per unit time. The heating system of claim 1, configured to determine.
The heating system according to claim 2, wherein the control unit controls the heat pump based on the temperature detected by the temperature detection unit in the second operation mode.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015114906A JP6573488B2 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Heating system |
| KR1020160064710A KR20160143525A (en) | 2015-06-05 | 2016-05-26 | Heating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015114906A JP6573488B2 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Heating system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017003144A JP2017003144A (en) | 2017-01-05 |
| JP6573488B2 true JP6573488B2 (en) | 2019-09-11 |
Family
ID=57575513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015114906A Active JP6573488B2 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Heating system |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6573488B2 (en) |
| KR (1) | KR20160143525A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6899291B2 (en) * | 2017-09-08 | 2021-07-07 | リンナイ株式会社 | Heating system |
| JP7045866B2 (en) * | 2018-01-25 | 2022-04-01 | リンナイ株式会社 | Heating system |
| JP7368307B2 (en) * | 2020-04-30 | 2023-10-24 | 株式会社コロナ | heating system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000028185A (en) * | 1998-07-13 | 2000-01-25 | Toshiba Corp | Air conditioner |
| JP3960912B2 (en) * | 2002-12-26 | 2007-08-15 | 東京瓦斯株式会社 | Hot water storage hot water source |
| JP4618074B2 (en) | 2005-09-22 | 2011-01-26 | パナソニック株式会社 | Heat pump water heater |
| JP5508777B2 (en) * | 2009-07-29 | 2014-06-04 | 北海道エア・ウォーター株式会社 | Hot water heater |
| JP5822671B2 (en) * | 2011-11-17 | 2015-11-24 | 大阪瓦斯株式会社 | Heat medium supply device |
| JP5914307B2 (en) * | 2012-12-03 | 2016-05-11 | リンナイ株式会社 | Heat pump heating system |
-
2015
- 2015-06-05 JP JP2015114906A patent/JP6573488B2/en active Active
-
2016
- 2016-05-26 KR KR1020160064710A patent/KR20160143525A/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017003144A (en) | 2017-01-05 |
| KR20160143525A (en) | 2016-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6320633B2 (en) | Heat pump equipment | |
| JP6087211B2 (en) | Heating system | |
| JP6223279B2 (en) | Water heater | |
| KR101555473B1 (en) | Heating system | |
| JP6573488B2 (en) | Heating system | |
| JP2017009189A (en) | Heating medium system | |
| JP6103144B2 (en) | Heat pump heating system | |
| EP3026364B1 (en) | Heat pump type heating and hot water supply apparatus | |
| JP6390903B2 (en) | Hot water storage hot water system | |
| JP5097054B2 (en) | Heat pump water heater | |
| KR101567185B1 (en) | Heating system | |
| JP5701084B2 (en) | Heating system | |
| JP6013738B2 (en) | Heating system | |
| KR20160067775A (en) | Heating device | |
| CN119393937B (en) | A temperature control method, device and electronic equipment | |
| KR101596154B1 (en) | Heat pump system | |
| JP7045866B2 (en) | Heating system | |
| JP5603146B2 (en) | Heat pump water heater | |
| JP2014089022A (en) | Hot water storage type hot water supply system | |
| JP2010101527A (en) | Storage type water heater | |
| JP5750408B2 (en) | Heating system | |
| JP6507079B2 (en) | Heating system | |
| JP6667359B2 (en) | Hot water supply system | |
| JP6073273B2 (en) | Water heater | |
| KR20150081947A (en) | Hot water supply heating system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180419 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190108 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190301 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190730 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190813 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6573488 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |