JP7635082B2 - 熱回収システム - Google Patents

Description

本発明は、熱回収システムに関する。

内燃機関の排熱を回収し、回収した熱を利用設備に供給する熱回収システム（排熱回収装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された熱回収システムは、排熱との熱交換によって排熱を回収した熱媒を貯留する蓄熱タンク（システムタンク）を備えている。

実開平６－３０４０１号公報

ところで、熱回収システムの立ち上げ時には、熱媒の温度が低いため、利用施設に所定の熱量を供給することが難しい。そのため、熱回収システムの立ち上げ時には、熱媒の温度を所定温度に速やかに上昇させる必要がある。

しかしながら、例えば、特許文献１のように、蓄熱タンクを備える熱回収システムでは、蓄熱タンク内の熱媒の温度を所定温度に上昇させるために時間を要する。

本発明は、上記の事実を考慮し、熱回収システムにおいて、蓄熱タンク内の熱媒の温度を所定温度に早期に上昇させることを目的とする。

第１態様に係る熱回収システムは、熱源で発生した熱と熱媒とを熱交換させる熱源側熱交換器と、前記熱源側熱交換器から前記熱媒が供給される利用側熱交換器と、前記熱源側熱交換器から前記利用側熱交換器に供給される前記熱媒を貯留する蓄熱タンクと、前記熱源側熱交換器、前記蓄熱タンク、及び前記利用側熱交換器の間で前記熱媒を循環させる稼働モードと、前記利用側熱交換器を迂回して、前記熱源側熱交換器と前記蓄熱タンクとの間で前記熱媒を循環させる立ち上げモードと、を切り替える切替手段と、を備える。

第１態様に係る熱回収システムによれば、熱源側熱交換器は、熱源で発生した熱と熱媒とを熱交換させる。この熱媒は、熱源側熱交換器から熱媒が供給される。また、熱源側熱交換器から利用側熱交換器に供給される熱媒は、蓄熱タンクに貯留される。この蓄熱タンクにおいて、熱源側熱交換器から供給される熱媒と、蓄熱タンク内の熱媒を熱交換とさせることにより、熱媒の温度変化量が緩和される。

また、切替手段は、稼働モードと立ち上げモードとを切り替える。稼働モードでは、熱源側熱交換器、蓄熱タンク、及び利用側熱交換器の間で熱媒が循環される。これにより、熱源側熱交換器で回収された熱を、利用側熱交換器の熱源として利用することができる。

一方、例えば、熱回収システムの立ち上げ時のように、熱媒の温度が低い場合、切替手段は、立ち上げモードに切り替える。立ち上げモードでは、利用側熱交換器を迂回して、熱源側熱交換器と蓄熱タンクとの間で熱媒が循環される。これにより、熱媒が利用側熱交換器を迂回する分、蓄熱タンク内の熱媒の温度を所定温度に早期に上昇させることができる。

第２態様に係る熱回収システムは、第１態様に係る熱回収システムにおいて、前記熱源側熱交換器、前記蓄熱タンク、及び前記利用側熱交換器の間で前記熱媒を循環させる循環配管と、前記利用側熱交換器を迂回して、前記循環配管における前記蓄熱タンクの下流側と前記利用側熱交換器の下流側とを接続する第一バイパス配管と、前記第一バイパス配管よりも前記利用側熱交換器側において、前記利用側熱交換器を迂回して、前記循環配管における前記蓄熱タンクの下流側と前記利用側熱交換器の下流側とを接続する第二バイパス配管と、を備え、前記切替手段は、前記立ち上げモードにおいて、前記第一バイパス配管によって前記利用側熱交換器を迂回させた後、前記第二バイパス配管によって前記利用側熱交換器を迂回させる。

第２態様に係る熱回収システムによれば、循環配管、第一バイパス配管、及び第二バイパス配管を備える。循環配管は、熱源側熱交換器、蓄熱タンク、及び利用側熱交換器の間で熱媒を循環させる。

第一バイパス配管は、利用側熱交換器を迂回して、循環配管における蓄熱タンクの下流側と利用側熱交換器の下流側とを接続する。また、第二バイパス配管は、第一バイパス配管よりも利用側熱交換器側において、利用側熱交換器を迂回して、循環配管における蓄熱タンクの下流側と利用側熱交換器の下流側とを接続する。

ここで、切替手段は、立ち上げモードにおいて、第一バイパス配管によって利用側熱交換器を迂回させた後、第二バイパス配管によって利用側熱交換器を迂回させる。

このように第一バイパス配管、及び第二バイパス配管によって、熱媒の循環経路を段階的に長くすることにより、熱媒の温度を効率的に昇温することができる。

第３態様に係る熱回収システムは、第１態様又は第２態様に係る熱回収システムにおいて、前記蓄熱タンク内の前記熱媒の温度を検出する第一温度検出部と、前記蓄熱タンクから前記利用側熱交換器に供給される前記熱媒の温度を検出する第二温度検出部と、前記第一温度検出部で検出された前記熱媒の温度が基準値未満の場合に、前記立ち上げモードとし、前記第二温度検出部で検出された前記熱媒の温度が基準値以上の場合に、前記稼働モードとなるように、前記切替手段を制御する制御部と、を備える。

第３態様に係る熱回収システムによれば、第一温度検出部は、蓄熱タンク内の熱媒の温度を検出する。また、第二温度検出部は、蓄熱タンクから利用側熱交換器に供給される熱媒の温度を検出する。そして、制御部は、第一温度検出部及び第二温度検出部で検出された熱媒の温度に基づいて、切替手段を制御する。

具体的には、制御部は、第一温度検出部で検出された熱媒の温度が基準値未満の場合に、切替手段を制御し、立ち上げモードにする、これにより、蓄熱タンク内の熱媒の温度を早期に上昇させることができる。

また、制御部は、第二温度検出部で検出された熱媒の温度が基準値以上の場合に、切替手段を制御し、稼働モードにする。これにより、温度が基準値以上の熱媒を、利用側熱交換器に供給することができる。

以上説明したように、本発明によれば、熱回収システムにおいて、蓄熱タンク内の熱媒の温度を所定温度に早期に上昇させることができる。

第一実施形態に係る熱回収システムを示す回路図である。 第一実施形態に係る制御装置のハードウェア構成図である。 第一実施形態に係る立ち上げ制御処理の一例を示すフローチャートである。 第二実施形態に係る熱回収システムを示す回路図である。 図４に示される熱回収システムの稼働モードと熱媒の温度との関係を示す説明図である。 図４に示される加熱用熱交換器の制御方法の変形例を示す図５に対応する説明図である。

（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について説明する。

（熱回収システム）
図１には、第一実施形態に係る熱回収システム１３０が示されている。熱回収システム１３０は、一例として、製造業等における生産設備等の利用設備１０から回収した低温排熱（低温廃熱）をヒートポンプ５０で昇温し、利用設備１０に供給する排熱回収システム（排熱再利用システム）とされる。なお、利用設備１０は、熱源の一例である。

熱回収システム２０は、熱源側熱交換器４０と、複数のヒートポンプ５０と、補助熱源６０と、蓄熱タンク７０と、貯留熱媒用温度センサ７２と、循環熱媒用温度センサ３８と、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１と、第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２と、切替手段（バルブＶＨ、第一立ち上げ用バルブＶ１、第二立ち上げ用バルブＶ２）と、排熱供給状況検出器１１０と、制御装置１００（図２参照）とを備えている。

（熱源側熱交換器）
熱源側熱交換器４０は、利用設備１０で発生した排熱を回収する排熱回収器とされている。また、熱源側熱交換器４０は、排熱配管１２を介して利用設備１０と接続されている。この熱源側熱交換器４０には、利用設備１０で発生した排ガスや排温水等の排熱が、排熱配管１２を介して供給される。

また、熱源側熱交換器４０は、循環配管３０を介して後述する複数のヒートポンプ５０と接続されている。循環配管３０は、全体として環状に形成されている。また、循環配管３０は、熱源側熱交換器４０から複数のヒートポンプ５０に熱媒を供給する送り管部３０Ｓと、複数のヒートポンプから熱源側熱交換器４０に熱媒を戻す戻り管部３０Ｒとを有している。この循環配管３０には、循環ポンプ３２が設けられている。

循環ポンプ３２は、循環配管３０における熱源側熱交換器４０の下流側で、かつ、ヒートポンプ５０の上流側に設けられている。この循環ポンプ３２が作動することにより、循環配管３０内を流れる熱媒が、熱源側熱交換器４０とヒートポンプ５０との間で循環される。なお、熱媒は、例えば、水や油等とされる。

熱源側熱交換器４０は、循環配管３０の本管部３０Ａを迂回するバイパス管部３０Ｂに設けられている。循環配管３０の本管部３０Ａ、及びバイパス管部３０Ｂには、一対のバルブ４２が設けられている。

一対のバルブ４２は、循環配管３０の本管部３０Ａ、及びバイパス管部３０Ｂをそれぞれ開閉可能に構成されている。この一対のバルブ４２によって、本管部３０Ａを閉じるとともに、バイパス管部３０Ｂを開けることにより、熱媒が熱源側熱交換器４０を経由して循環配管３０を循環する。

一方、一対のバルブ４２によって、循環配管３０の本管部３０Ａを開けるとともに、バイパス管部３０Ｂを閉じることにより、熱媒が熱源側熱交換器４０を経由せずに循環配管３０を循環する。

熱源側熱交換器４０は、利用設備１０から排熱配管１２を介して供給された排熱と、循環配管３０のバイパス管部３０Ｂを流れる熱媒とを熱交換させることにより、当該熱媒を加熱する。なお、熱源側熱交換器４０を通過した排熱は、例えば、排水や排気として処理される。

（ヒートポンプ）
複数のヒートポンプ５０は、熱源側熱交換器４０から循環配管３０を介して供給される熱媒から熱を汲み上げることにより、利用設備１０、及び後述する加熱用熱交換器８０に供給する温水（高温水）を生成する熱供給器とされる。

複数のヒートポンプ５０は、循環配管３０から並列に分岐した後、合流する複数の分岐管部３０Ｃにそれぞれ設けられている。各分岐管部３０Ｃにおけるヒートポンプ５０の上流側には、バルブＶＨがそれぞれ設けられている。各バルブＶＨは、各分岐管部３０Ｃを開閉可能に構成されている。

各バルブＶＨによって分岐管部３０Ｃを開けることにより、循環配管３０からヒートポンプ５０に熱媒が供給される。一方、各バルブＶＨによって分岐管部３０Ｃを閉じることにより、循環配管３０からヒートポンプ５０への熱媒の供給が停止される。

各ヒートポンプ５０は、図示しない低温側熱交換器（吸熱側熱交換器）と、圧縮機と、高温側熱交換器（放熱側熱交換器）と、膨張機と、これらの低温側熱交換器、圧縮機、高温側熱交換器、及び膨張機の間で熱媒を循環させる循環配管とを有している。なお、低温側熱交換器は、利用側熱交換器の一例である。

低温側熱交換器は、熱回収システム２０の循環配管３０（分岐管部３０Ｃ）を流れる熱媒と、ヒートポンプ５０の循環配管を流れる熱媒とを熱交換させることにより、当該熱媒を加熱する。圧縮機は、低温側熱交換器から供給された熱媒を圧縮し、当該熱媒の温度を上昇させる。

高温側熱交換器は、圧縮機から供給された熱媒と、後述する戻り配管５４から供給された温水とを熱交換させることにより、当該温水を加熱する。膨張機は、高温側熱交換器から供給された熱媒を膨張させ、当該熱媒の温度を低下させる。低下した熱媒は、低温側熱交換器に供給され、当該低温側熱交換器において再加熱される。

各ヒートポンプ５０において、上記サイクルを繰り返すことにより、高温側熱交換器にて温水（高温水）が生成される。この高温側熱交換器には、送り配管５２を介して温水往ヘッダ２２が接続されている。また、高温側熱交換器には、戻り配管５４を介して温水還ヘッダ２８が接続されている。

戻り配管５４には、ポンプ５６が設けられている。このポンプ５６が作動することにより、温水還ヘッダ２８からヒートポンプ５０の高温側熱交換器に温水が供給される。また、高温側熱交換器で生成された温水が、送り配管５２を介して温水往ヘッダ２２に供給される。

温水往ヘッダ２２には、送り配管２４を介して利用設備１０が接続されている。送り配管２４には、ポンプ２５が設けられている。このポンプ２５が作動することにより、温水往ヘッダ２２から利用設備１０に温水が供給され、利用設備１０で利用される。この際、利用設備１０で発生した排熱は、排熱配管１２を介して、熱源側熱交換器４０に供給される。

利用設備１０には、戻り配管２６を介して温水還ヘッダ２８が接続されている。利用設備１０で利用された温水は、戻り配管２６を介して温水還ヘッダ２８に排出される。温水還ヘッダ２８には、前述した戻り配管５４を介して複数のヒートポンプ５０がそれぞれ接続されている。

なお、ヒートポンプ５０は、複数に限らず、少なくとも１つあれば良い。また、ヒートポンプ５０は、温水を生成する温水ヒートポンプに限らず、例えば、蒸気を生成する蒸気ヒートポンプや、熱風を生成する熱風ヒートポンプ等のヒートポンプ（産業用ヒートポンプ）でも良い。

（補助熱源）
補助熱源６０は、例えば、化石燃料等を燃焼させることにより発生する一次エネルギーを熱源とするボイラ等の加熱器とされる。この補助熱源６０は、利用設備１０、及び加熱用熱交換器８０に供給するための温水を生成する。

補助熱源６０には、送り配管６２を介して温水往ヘッダ２２が接続されている。また、補助熱源６０には、戻り配管６４を介して温水還ヘッダ２８が接続されている。戻り配管６４には、ポンプ６６が設けられている。このポンプ６６が作動することにより、温水還ヘッダ２８から補助熱源６０に温水が供給されるとともに、補助熱源６０で生成された温水が送り配管６２を介して温水往ヘッダ２２に供給される。

なお、補助熱源６０は、一次エネルギーを熱源とするボイラ等の加熱器に限らず、例えば、ヒートポンプ等でも良い。

（蓄熱タンク）
循環配管３０における熱源側熱交換器４０の下流側で、かつ、ヒートポンプ５０の上流側には、蓄熱タンク７０が設けられている。蓄熱タンク７０は、熱源側熱交換器４０からヒートポンプ５０に供給される熱媒を、保温しながら貯留する保温タンクとされる。この蓄熱タンク７０を介して熱源側熱交換器４０からヒートポンプ５０に熱媒を供給することにより、熱媒の温度変化量が緩和される。

（貯留熱媒用温度センサ）
蓄熱タンク７０には、貯留熱媒用温度センサ７２が設けられている。貯留熱媒用温度センサ７２は、蓄熱タンク７０に貯留された熱媒の温度を検出し、後述する制御装置１００に出力する。なお、貯留熱媒用温度センサ７２は、第一温度検出部の一例である。

（循環熱媒用温度センサ）
循環配管３０における複数のヒートポンプ５０の上流側で、かつ、蓄熱タンク７０の下流側には、循環熱媒用温度センサ３８が設けられている。循環熱媒用温度センサ３８は、循環配管３０を流れる熱媒の温度を検出し、検出した温度情報を後述する制御装置１００に出力する。なお、循環熱媒用温度センサ３８は、第二温度検出部の一例である。

（第一立ち上げ用バイパス配管）
循環配管３０には、複数のヒートポンプ５０を迂回して、蓄熱タンク７０の下流側の熱媒を、熱源側熱交換器４０に供給する第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１が設けられている。なお、第一立ち上げ用バイパス配管は、第一バイパス配管の一例である。

第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１は、循環配管３０における蓄熱タンク７０の下流側で、かつ複数のヒートポンプ５０の上流側から分岐し、循環配管３０における複数のヒートポンプ５０の下流側で、かつ、熱源側熱交換器４０の上流側に接続されている。

より具体的には、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１の一端部は、循環配管３０における蓄熱タンク７０、及び循環熱媒用温度センサ３８の下流側で、かつ、複数のヒートポンプ５０の上流側に接続されている。また、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１の他端部は、循環配管３０における複数のヒートポンプ５０の下流側で、かつ、熱源側熱交換器４０の上流側に接続されている。

第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１には、第一立ち上げ用バルブＶ１が設けられている。第一立ち上げ用バルブＶ１は、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１を開閉可能に構成されている。

（第二立ち上げ用バイパス配管）
循環配管３０には、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１よりも複数のヒートポンプ５０側において、複数のヒートポンプ５０を迂回して、蓄熱タンク７０の下流側の熱媒を、熱源側熱交換器４０に供給する第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２が設けられている。なお、第二立ち上げ用バイパス配管は、第二バイパス配管の一例である。

第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２は、複数のヒートポンプ５０を迂回するように、循環配管３０を延長する延長配管とされている。より具体的には、第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２は、複数のヒートポンプ５０に熱媒を送る循環配管３０の送り管部３０Ｓの端部と、複数のヒートポンプ５０から排出された熱媒を熱源側熱交換器４０に戻す戻り管部３０Ｒの端部とを接続している。

第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２には、第二立ち上げ用バルブＶ２が設けられている。第二立ち上げ用バルブＶ２は、第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２を開閉可能に構成されている。

（切替手段）
切替手段は、循環配管３０の複数の分岐管部３０Ｃ、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１、及び第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２を開閉し、熱媒が流れる流路を切り替えることにより、熱回収システム１３０の動作モードを、立ち上げモード又は稼働モードに切り替える。この切替手段は、前述した各ヒートポンプ５０用のバルブＶＨと、第一立ち上げ用バルブＶ１と、第二立ち上げ用バルブＶ２とを有している。

（排熱供給状況検出器）
排熱供給状況検出器１１０は、利用設備１０から熱源側熱交換器４０への排熱供給の有無を検出し、検出した排熱供給情報を制御装置１００に出力する。この排熱供給状況検出器１１０は、例えば、利用設備１０から熱源側熱交換器４０に排熱を送る排水ポンプや排気ファンの作動状況を検出することにより、排熱供給情報を検出する。

（制御装置）
図２に示されるように、制御装置１００は、熱回収システム１３０（図１参照）の全体の動作を制御する。この制御装置１００は、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）によって構成される。

制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２と、一時記憶領域としてのメモリ１０４と、不揮発性の記憶部１０６とを備えている。また、制御装置１００は、入出力装置１０８を備えている。これらのＣＰＵ１０２、メモリ１０４、記憶部１０６、及び入出力装置１０８は、バス１０９介して互いに接続されている。なお、ＣＰＵ１０２は、制御部の一例である。

記憶部１０６は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等によって実現される。記録媒体としての記憶部１０６には、熱回収システム１３０の動作を制御する立ち上げ制御プログラムが予め記憶されている。

ＣＰＵ１０２は、記憶部１０６から立ち上げ制御プログラムを読み出してメモリ１０４に展開し、立ち上げ制御プログラムが有する各ステップを順次実行する。また、記憶部１０６には、熱媒の基準値Ｔが予め記憶されている。

なお、熱媒温度制御プログラムを実行するＣＰＵ１０２は、ハードウェアである。また、熱媒温度制御プログラムによって実現される機能は、例えば半導体集積回路、より詳しくはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等で実現することも可能である。

制御装置１００には、ポンプ２５、循環ポンプ３２、循環熱媒用温度センサ３８、熱源側熱交換器４０用の一対のバルブ４２、ヒートポンプ５０、各ヒートポンプ５０用のバルブＶＨ、ポンプ５６，６６、及び補助熱源６０が電気的に接続されている。さらに、制御装置１００には、第一立ち上げ用バルブＶ１、第二立ち上げ用バルブＶ２、貯留熱媒用温度センサ７２、及び排熱供給状況検出器１１０が電気的に接続されている。

（熱回収システムの制御方法）
次に、制御装置１００の動作を説明しつつ、熱回収システム１３０の制御方法の一例について説明する。

熱回収システム１３０の立ち上げ時には、熱媒の温度が低いため、利用設備１０に所定の熱量を供給することが難しい。そのため、熱回収システム１３０の立ち上げ時には、熱媒の温度を所定温度に速やかに上昇させる必要がある。しかしながら、蓄熱タンク７０内の熱媒の温度を所定温度に上昇させるためには、時間を要する。

この対策として本実施形態の熱回収システム１３０は、立ち上げモードと、稼働モードとを有している。そして、制御装置１００のＣＰＵ１０２は、貯留熱媒用温度センサ７２、及び循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度ｔ_１，ｔ_２に基づいて、切替手段（バルブＶＨ、第一立ち上げ用バルブＶ１、第二立ち上げ用バルブＶ２）を制御し、熱回収システム１３０の動作モードを切り替える。

具体的には、熱回収システム１３０の立ち上げ時に、制御装置１００において、図３に示される立ち上げ制御処理が実行される。なお、立ち上げ制御処理は、立ち上げ制御方法の一例である。また、熱回収システム１３０の停止時は、第一立ち上げ用バルブＶ１、第二立ち上げ用バルブＶ２、及び各ヒートポンプ５０用のバルブＶＨが閉じられている。また、循環ポンプ３２が停止している。

この状態から、ＣＰＵ１０２は、先ず、ステップＳ１０において、排熱供給状況検出器１１０で検出された排熱の供給状況に基づき、利用設備１０から熱源側熱交換器４０への排熱の供給の有無を判定する。そして、利用設備１０から熱源側熱交換器４０に排熱が供給されていないと判定した場合、ＣＰＵ１０２は、所定時間の経過後、ステップＳ１０を再び実行する。

一方、利用設備１０から熱源側熱交換器４０に排熱が供給されていると判定した場合、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２において、ＣＰＵ１０２は、貯留熱媒用温度センサ７２で検出された蓄熱タンク７０内の熱媒の温度ｔ_１と基準値Ｔとを比較する。そして、温度ｔ_１が基準値Ｔ以上の場合（ｔ_１≧Ｔ）、ＣＰＵ１０２は、切替手段を制御し、熱回収システム１３０を稼働モードで作動させる。

すなわち、ステップＳ１４において、ＣＰＵ１０２は、各ヒートポンプ５０用のバルブＶＨを作動し、循環配管３０の各分岐管部３０Ｃを開ける。次に、ステップＳ１６において、ＣＰＵ１０２は、循環ポンプ３２を作動させる。次に、ステップＳ３０において、ＣＰＵ１０２は、ヒートポンプ５０を作動させる。

これにより、図１に矢印ａで示されるように、循環配管３０を介して、熱源側熱交換器４０、蓄熱タンク７０、及び複数のヒートポンプ５０の間で熱媒が循環される。この結果、各ヒートポンプ５０から、送り配管５２、温水往ヘッダ２２、及び送り配管２４を介して利用設備１０に温水が供給される。

一方、ステップＳ１２において、温度ｔ_１が基準値Ｔ未満の場合（ｔ_１＜Ｔ）、ＣＰＵ１０２は、切替手段を制御し、熱回収システム１３０を立ち上げモードで作動させる。つまり、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１８において、第一立ち上げ用バルブＶ１を作動し、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１を開ける。次に、ステップＳ２０において、ＣＰＵ１０２は、循環ポンプ３２を作動させる。

これにより、図１に矢印ｆ１で示されるように、循環配管３０における蓄熱タンク７０の下流側の熱媒が、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１を介して熱源側熱交換器４０に供給される。つまり、複数のヒートポンプ５０を迂回して、熱源側熱交換器４０と蓄熱タンク７０との間で熱媒が循環される。これにより、蓄熱タンク７０内の熱媒の温度が早期に上昇する。

次に、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ２２において、所定時間、待機する。この所定時間は、例えば、熱媒の流速等に基づいて、蓄熱タンク７０内に予め貯留された熱媒を、熱源側熱交換器４０で加熱された熱媒で置換可能な時間に設定される。

次に、ステップＳ２４において、ＣＰＵ１０２は、第一立ち上げ用バルブＶ１、及び第二立ち上げ用バルブＶ２を作動し、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１を閉じるとともに、第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２を開ける。

これにより、図１に矢印ｆ２で示されるように、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１よりも複数のヒートポンプ５０側において、循環配管３０の送り管部３０Ｓ及び戻り管部３０Ｒ内に滞留した熱媒が流動し、熱源側熱交換器４０に供給される。

次に、ステップＳ２６において、ＣＰＵ１０２は、循環熱媒用温度センサ３８で検出された循環配管３０内の熱媒の温度ｔ_２と基準値Ｔとを比較する。そして、温度ｔ_２が基準値Ｔ未満の場合（ｔ_２＜Ｔ）、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ２６を再び実行する。

一方、ステップＳ２６において、温度ｔ_２が基準値Ｔ以上の場合（ｔ_２≧Ｔ）、ＣＰＵ１０２は、切替手段を制御し、熱回収システム１３０の動作モードを立ち上げモードから稼働モードに切り替える。

すなわち、ステップＳ２８において、ＣＰＵ１０２は、第二立ち上げ用バルブＶ２を作動し、第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２を閉じる。また、ＣＰＵ１０２は、各ヒートポンプ５０用のバルブＶＨを作動し、循環配管３０の各分岐管部３０Ｃを開ける。

これにより、循環配管３０を介して、熱源側熱交換器４０、蓄熱タンク７０、及び複数のヒートポンプ５０の間で熱媒が循環される。この結果、各ヒートポンプ５０から、送り配管５２、温水往ヘッダ２２、及び送り配管２４を介して利用設備１０に温水が供給される。

（作用及び効果）
次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。

前述したように、切替手段（バルブＶＨ、第一立ち上げ用バルブＶ１、第二立ち上げ用バルブＶ２）は、熱回収システム１３０の動作モードを、稼働モード、及び立ち上げモードに切り替え可能とされる。稼働モードでは、熱源側熱交換器４０、蓄熱タンク７０、及び複数のヒートポンプ５０の間で熱媒が循環される。これにより、熱源側熱交換器４０で回収された熱を、複数のヒートポンプ５０の熱源として利用することができる。

一方、例えば、熱回収システム１３０の立ち上げ時のように、熱媒の温度が低い場合、切替手段は、熱回収システム１３０の動作モードを立ち上げモードにする。立ち上げモードでは、複数のヒートポンプ５０を迂回して、熱源側熱交換器４０と蓄熱タンク７０との間で熱媒が循環される。これにより、熱媒が複数のヒートポンプ５０を迂回する分、蓄熱タンク７０内の熱媒の温度を所定温度に早期に上昇させることができる。また、熱源側熱交換器４０と蓄熱タンク７０との間で熱媒を循環させる循環配管３０内の熱媒の温度も、所定温度に早期に上昇させることができる。

また、循環配管３０には、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１、及び第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２が設けられている。循環配管３０は、熱源側熱交換器４０、蓄熱タンク７０、及び複数のヒートポンプ５０の間で熱媒を循環させる。

第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１は、複数のヒートポンプ５０を迂回して、循環配管３０における蓄熱タンク７０の下流側と複数のヒートポンプ５０の下流側とを接続する。また、第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２は、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１よりも複数のヒートポンプ５０側において、複数のヒートポンプ５０を迂回して、循環配管３０における蓄熱タンク７０の下流側と複数のヒートポンプ５０の下流側とを接続する。

ここで、切替手段は、立ち上げモードにおいて、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１によって複数のヒートポンプ５０を迂回させた後、第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２によって複数のヒートポンプ５０を迂回させる。

このように第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１、及び第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２によって、熱媒の循環経路を段階的に長くすることにより、熱媒の温度を効率的に上昇させることができる。

また、貯留熱媒用温度センサ７２は、蓄熱タンク７０内の熱媒の温度を検出する。また、循環熱媒用温度センサ３８は、蓄熱タンク７０から複数のヒートポンプ５０に供給される熱媒の温度を検出する。そして、ＣＰＵ１０２は、貯留熱媒用温度センサ７２及び循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度ｔ_１，ｔ_２に基づいて、切替手段を制御する。

具体的には、ＣＰＵ１０２は、貯留熱媒用温度センサ７２で検出された熱媒の温度ｔ_１が基準値Ｔ未満の場合に、切替手段を制御し、熱回収システム１３０の動作モードを立ち上げモードにする。これにより、蓄熱タンク７０内の熱媒の温度が上昇する。

また、ＣＰＵ１０２は、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度ｔ_２が基準値Ｔ以上の場合に、切替手段を制御し、熱回収システム１３０の動作モードを、立ち上げモードから稼働モードに切り替える。これにより、温度が基準値Ｔ以上の熱媒を、複数のヒートポンプ５０に供給することができる。

このように制御装置１００のＣＰＵ１０２によって切替手段を制御することにより、熱回収システム１３０の立ち上げ時に、蓄熱タンク７０内の熱媒の温度を効率的に上昇させることができる。

（第一実施形態の変形例）
次に、第一実施形態の変形例について説明する。

上記第一実施形態では、立ち上げモードにおいて、循環配管３０を流れる熱媒を熱源側熱交換器４０によって加熱される。しかし、例えば、立ち上げモードにおいて、循環配管３０を流れる熱媒を、熱源側熱交換器４０、及び後述する加熱用熱交換器８０（図４参照）及び少なくとも一方によって加熱しても良い。

この場合、例えば、図３に示されるフローチャートのステップＳ１８において、ＣＰＵ１０２は、加熱用熱交換器８０用の一対のバルブ８２を作動し、循環配管３０の本管部３０Ａを閉じるとともに、加熱用バイパス管部３０Ｄを開ける。

また、ステップＳ１８において、ＣＰＵ１０２は、ポンプ８８を作動し、矢印ｂ（図１参照）で示されるように、温水往ヘッダ２２から送り配管８４を介して加熱用熱交換器８０に温水を供給する。これにより、加熱用熱交換器８０において、温水と熱媒とが熱交換され、熱媒が加熱される。この結果、蓄熱タンク７０内に熱媒の温度を早期に上昇させることができる。

なお、立ち上げモードでは、ヒートポンプ５０が作動していないため、加熱用熱交換器８０の熱源は、補助熱源６０となる。

また、上記第一実施形態では、ＣＰＵ１０２が、循環熱媒用温度センサ３８、及び貯留熱媒用温度センサ７２で検出された熱媒の温度に基づいて、切替手段を制御した。しかし、ＣＰＵ１０２は、循環熱媒用温度センサ３８、及び貯留熱媒用温度センサ７２の各々で検出された熱媒の温度に基づいて基準値に対する熱媒の単位時間（例えば１分）当たりの温度変化量をそれぞれ算出し、これらの温度変化量に基づいて、切替手段を制御しても良い。また、ＣＰＵ１０２は、例えば、循環熱媒用温度センサ３８、及び貯留熱媒用温度センサ７２の少なくとも一方で検出された熱媒の温度に基づいて、切替手段を制御しても良い。

また、上記第一実施形態における切替手段は、バルブＶＨと、第一立ち上げ用バルブＶ１と、第二立ち上げ用バルブＶ２を含んで構成されている。しかし、切替手段の構成は、適宜変更である。例えば、バルブＶＨに替えて、三方弁を用いても良い。これと同様に、第一立ち上げ用バルブＶ１、及び第二立ち上げ用バルブＶ２に替えて三方弁を用いても良い。

また、上記第一実施形態では、循環配管３０に、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１、及び第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２が接続されている。しかし、第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２は、適宜省略可能である。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。

図４には、第二実施形態に係る熱回収システム２０が示されている。熱回収システム２０は、加熱用熱交換器８０と、降温用バイパス配管３４と、切替手段（一対のバルブ８２、三方弁３６）と、制御装置１００とを備えている。

（加熱用熱交換器）
循環配管３０における蓄熱タンク７０の下流側で、かつ、ヒートポンプ５０の上流側には、加熱用熱交換器８０が設けられている。加熱用熱交換器８０は、循環配管３０を流れる熱媒を加熱する加熱器とされる。なお、加熱用熱交換器８０は、加熱器の一例である。また、加熱用熱交換器８０は、循環ポンプ３２、及び循環熱媒用温度センサ３８の上流側に設けられている。

加熱用熱交換器８０は、循環配管３０の本管部３０Ａを迂回する加熱用バイパス管部３０Ｄに設けられている。循環配管３０の本管部３０Ａ、及び加熱用バイパス管部３０Ｄには、一対のバルブ８２が設けられている。

一対のバルブ８２は、循環配管３０の本管部３０Ａ、及び加熱用バイパス管部３０Ｄをそれぞれ開閉可能に構成されている。この一対のバルブ８２によって、加熱用バイパス管部３０Ｄを開けるとともに、循環配管３０の本管部３０Ａを閉じることにより、熱媒が加熱用熱交換器８０を経由して循環配管３０を循環する。

一方、一対のバルブ８２によって、加熱用バイパス管部３０Ｄを閉じるとともに、循環配管３０の本管部３０Ａを開けることにより、熱媒が加熱用熱交換器８０を経由せずに循環配管３０を循環する。

加熱用熱交換器８０には、送り配管８４を介して温水往ヘッダ２２が接続されている。また、加熱用熱交換器８０には、戻り配管８６を介して温水還ヘッダ２８が接続されている。送り配管８４には、ポンプ８８が設けられている。このポンプ８８が作動することにより、温水往ヘッダ２２から加熱用熱交換器８０に温水が供給されるとともに、加熱用熱交換器８０から戻り配管８６を介して温水還ヘッダ２８に温水が排出される。

加熱用熱交換器８０は、温水往ヘッダ２２から送り配管８４を介して供給された温水と、加熱用バイパス管部３０Ｄを流れる熱媒とを熱交換させることにより、当該熱媒を加熱する。つまり、加熱用熱交換器８０は、ヒートポンプ５０及び補助熱源６０の少なくとも一方を熱源として、循環配管３０を流れる熱媒を加熱する。

また、送り配管８４には、流量調整弁８９が設けられている。この流量調整弁８９によって送り配管８４の開度を増減することにより、送り配管８４から加熱用熱交換器８０に供給される温水の流量が調整される。

（降温用バイパス配管）
循環配管３０には、熱源側熱交換器４０、及び蓄熱タンク７０を迂回して、ヒートポンプ５０の下流側の熱媒をヒートポンプ５０に供給する降温用バイパス配管３４が設けられている。降温用バイパス配管３４は、循環配管３０における複数のヒートポンプ５０の下流側で、かつ熱源側熱交換器４０の上流側に設けられた三方弁３６から分岐し、循環配管３０における複数のヒートポンプ５０の上流側で、かつ、蓄熱タンク７０の下流側に接続されている。

より具体的には、降温用バイパス配管３４の一端部は、循環配管３０における複数のヒートポンプ５０の下流側で、かつ、熱源側熱交換器４０の上流側に設けられた三方弁３６に接続されている。また、降温用バイパス配管３４の他端部は、循環配管３０における複数のヒートポンプ５０、循環ポンプ３２、循環熱媒用温度センサ３８、及び加熱用熱交換器８０の上流側で、かつ、蓄熱タンク７０の下流側に接続されている。

この降温用バイパス配管３４、及び循環配管３０によって、熱源側熱交換器４０、及び蓄熱タンク７０を迂回して、複数のヒートポンプ５０に熱媒を循環させる降温用循環流路が形成されている。なお、循環ポンプ３２、及び循環熱媒用温度センサ３８は、降温用循環流路に設けられている。また、降温用バイパス配管３４は、第一立ち上げ用バイパス配管ＢＰ１、及び第二立ち上げ用バイパス配管ＢＰ２よりも熱源側熱交換器４０側において、循環配管３０に接続されている。

三方弁３６は、循環配管３０、及び降温用バイパス配管３４をそれぞれ開閉可能に構成にされている。この三方弁３６によって、循環配管３０を開けるととともに、降温用バイパス配管３４を閉じることにより、複数のヒートポンプ５０から循環配管３０を介して熱源側熱交換器４０に熱媒が供給される。

一方、三方弁３６によって、循環配管３０を閉じるとともに、降温用バイパス配管３４を開けることにより、複数のヒートポンプ５０の下流側の熱媒が降温用バイパス配管３４を介して複数のヒートポンプ５０の上流側に供給される。

また、三方弁３６は、循環配管３０及び降温用バイパス配管３４を独立して開閉可能に構成されている。この三方弁３６によって、循環配管３０、及び降温用バイパス配管３４の開度をそれぞれ増減することにより、三方弁３６から熱源側熱交換器４０に流れる熱媒の流量、及び降温用バイパス配管３４に流れる熱媒の流量がそれぞれ調整可能とされている。

（切替手段）
切替手段は、循環配管３０、加熱用バイパス管部３０Ｄ、及び降温用バイパス配管３４を開閉し、熱媒が流れる流路を切り替えることにより、熱回収システム２０の稼働モードを、通常モード、昇温モード、及び降温モードの間で切り替える。この切替手段は、前述した加熱用熱交換器８０用の一対のバルブ８２と、降温用バイパス配管３４用の三方弁３６を有している。

（制御装置）
制御装置１００には、三方弁３６、加熱用熱交換器８０用の一対のバルブ８２、ポンプ８８、及び流量調整弁８９が電気的に接続されている。

図２に示されるように、記憶部１０６には、熱回収システム２０の動作を制御する熱媒温度制御プログラムが予め記憶されている。ＣＰＵ１０２は、記憶部１０６から熱媒温度制御プログラムを読み出してメモリ１０４に展開し、熱媒温度制御プログラムの各ステップを実行する。また、記憶部１０６には、熱媒の下限値Ｔ_ｍｉｎ、第一閾値Ｔ_１、第二閾値Ｔ_２、及び上限値Ｔ_ｍａｘが予め記憶されている（Ｔ_ｍｉｎ＜Ｔ_１＜Ｔ_２＜Ｔ_ｍａｘ）。

（熱回収システムの制御方法）
次に、制御装置１００の動作を説明しつつ、熱回収システム２０の制御方法の一例について説明する。

本実施形態に係る熱回収システム２０は、前述したように、利用設備１０から回収した低温排熱を複数のヒートポンプ５０で昇温し、利用設備１０に供給する排熱回収システム（排熱再利用システム）とされる。

ここで、利用設備１０では、稼働状況等に応じて発生する排熱量が変動する。そのため、利用設備１０の稼働状況等によって、利用設備１０から排熱配管１２を介して熱源側熱交換器４０に供給される排熱量が変動する。これにより、熱源側熱交換器４０で回収される排熱の回収量も変動するため、循環配管３０を流れる熱媒の温度が変動する可能性がある。

熱媒の温度が変動すると、各ヒートポンプ５０で汲み上げられる熱量も変動するため、所定温度の温水を利用設備１０に供給することができない可能性がある。また、熱媒の温度が急激に変動すると、各ヒートポンプ５０の膨張弁や圧縮機が動作不良を起こし、各ヒートポンプ５０が停止又は故障する可能性がある。

この対策として本実施形態の熱回収システム２０は、図４に示されるように、通常モード、昇温モード、及び降温モードの３つの稼働モードを有している。そして、ＣＰＵ１０２は、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、第一閾値Ｔ_１以上、かつ、第二閾値Ｔ_２以下の場合に、通常モードとし、当該熱媒の温度が、第一閾値Ｔ_１未満の場合に、昇温モードとし、当該熱媒の温度が、第二閾値Ｔ_２を超えた場合に、降温モードとなるように、切替手段（一対のバルブ８２、三方弁３６）を制御する。

また、ＣＰＵ１０２は、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、下限値Ｔ_ｍｉｎ未満の場合、及び上限値Ｔ_ｍａｘを超えた場合に、熱回収システム２０を停止する。

なお、熱回収システム２０の稼働時は、稼働モードに関わらず、熱源側熱交換器４０に熱媒が供給されるように、一対のバルブ４２が開閉されるとともに、複数のヒートポンプ５０に熱媒が供給されるように、バルブＶＨが開かれる。また、第一立ち上げ用バルブＶ１、及び第二立ち上げ用バルブＶ２が閉じられる。さらに、各ポンプ２５，５６，６６、循環ポンプ３２、及び補助熱源６０が作動される。

一方、熱回収システム２０の停止時は、熱源側熱交換器４０に熱媒が供給されないように、一対のバルブ４２が開閉されるとともに、複数のヒートポンプ５０に熱媒が供給されないように、バルブＶＨが閉じられる。また、各ポンプ２５，５６，６６、循環ポンプ３２、及び補助熱源６０が停止される。なお、補助熱源６０は、熱回収システム２０の稼働及び停止に関わらず、作動させても良い。

（通常モード）
先ず、通常モードについて説明する。通常モードは、例えば、利用設備１０（熱源）から熱源側熱交換器４０に供給される排熱量が所定範囲内で安定している場合の稼働モードである。ＣＰＵ１０２は、循環熱媒用温度センサ３８で検出される熱媒の温度が、第一閾値Ｔ_１以上、かつ、第二閾値Ｔ_２以下の場合に、切替手段を制御し、熱回収システム２０の稼働モードを通常モードとする。

具体的には、ＣＰＵ１０２は、加熱用熱交換器８０用の一対のバルブ８２を作動し、循環配管３０の本管部３０Ａを開けるとともに、加熱用バイパス管部３０Ｄを閉じる。また、ＣＰＵ１０２は、三方弁３６を作動し、循環配管３０を開けるとともに、降温用バイパス配管３４を閉じる。

これにより、図４に矢印ａで示されるように、循環配管３０を介して熱源側熱交換器４０と複数のヒートポンプ５０との間で熱媒が循環される。この結果、熱源側熱交換器４０で加熱された熱媒が、複数のヒートポンプ５０にそれぞれ供給される。各ヒートポンプ５０は、熱媒から汲み上げた熱と、戻り配管５４から供給された温水とを熱交換させることにより温水を生成する。

各ヒートポンプ５０で生成された温水は、送り配管５２、温水往ヘッダ２２、及び送り配管２４を介して利用設備１０に供給される。また、利用設備１０で利用された温水は、戻り配管２６、温水還ヘッダ２８、及び戻り配管５４を介して各ヒートポンプ５０に供給され、各ヒートポンプ５０において再加熱される。

また、利用設備１０において温水が利用されると、排熱が発生する。この排熱は、排熱配管１２を介して熱源側熱交換器４０に供給され、熱媒を加熱する熱源として再利用される。

なお、熱回収システム２０の稼働時は、先ず、通常モードとされる。

（昇温モード）
次に、昇温モードについて説明する。昇温モードは、例えば、利用設備１０（熱源）から熱源側熱交換器４０に供給される排熱量が減少した場合の稼働モードとされ、通常モードから切り替えられる。すなわち、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、下限値Ｔ_ｍｉｎ以上、かつ、第一閾値Ｔ_１未満の場合に、ＣＰＵ１０２は、切替手段を制御し、通常モードから昇温モードに切り替える。

具体的には、ＣＰＵ１０２は、加熱用熱交換器８０用の一対のバルブ８２を作動し、循環配管３０の本管部３０Ａを閉じるとともに、加熱用バイパス管部３０Ｄを開ける。これにより、矢印ｂで示されるように、循環配管３０から加熱用バイパス管部３０Ｄを介して加熱用熱交換器８０に熱媒が供給される。

また、ＣＰＵ１０２は、ポンプ８８を作動し、温水往ヘッダ２２から送り配管８４を介して加熱用熱交換器８０に温水を供給する。これにより、加熱用熱交換器８０において、加熱用バイパス管部３０Ｄから供給された熱媒と、送り配管８４から供給された温水とが熱交換され、熱媒が加熱される。この結果、循環配管３０を介して複数のヒートポンプ５０に供給される熱媒の温度が上昇する。

この際、ＣＰＵ１０２は、図５に示されるグラフＧ２のように、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、第一閾値Ｔ_１から下限値Ｔ_ｍｉｎに向かうに従って、温水往ヘッダ２２から加熱用熱交換器８０に供給される温水の流量が増加するように、流量調整弁８９の開度を制御し、送り配管８４を徐々に開く。これにより、加熱用熱交換器８０において、加熱用バイパス管部３０Ｄから供給された熱媒の温度を効率的に上昇させることができる。

なお、図５に示されるグラフＧ１は、循環配管３０から加熱用バイパス管部３０Ｄを介して加熱用熱交換器８０に供給される熱媒の供給量と、熱媒の温度との関係を示している。

そして、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、第一閾値Ｔ_１以上、かつ、第二閾値Ｔ_２以下になると、ＣＰＵ１０２は、切替手段（一対のバルブ８２、三方弁３６）を制御し、昇温モードから通常モードに切り替える。

一方、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が下限値Ｔ_ｍｉｎ未満になると、ＣＰＵ１０２は、熱回収システム２０を停止する（図５のグラフＧ４参照）。

（降温モード）
次に、降温モードについて説明する。降温モードは、例えば、利用設備１０（熱源）から熱源側熱交換器４０に供給される排熱量が増加した場合の稼働モードであり、通常モードから切り替えられる。すなわち、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、第二閾値Ｔ_２を超え、かつ、上限値Ｔ_ｍａｘ以下の場合、ＣＰＵ１０２は、切替手段（三方弁３６）を制御し、通常モードから降温モードに切り替える。

具体的には、ＣＰＵ１０２は、三方弁３６を作動し、循環配管３０を閉じるとともに、降温用バイパス配管３４を開ける。これにより、図４に矢印ｃで示されるように、複数のヒートポンプ５０の下流側の熱媒が、降温用バイパス配管３４を介して複数のヒートポンプ５０の上流側に供給される。つまり、複数のヒートポンプ５０の下流側の熱媒が、熱源側熱交換器４０、及び蓄熱タンク７０を迂回して、複数のヒートポンプ５０の上流側に供給される。

したがって、熱媒が熱源側熱交換器４０を迂回する分、熱媒の温度が低下する。また、蓄熱タンク７０を迂回させることにより、ヒートポンプ５０に供給する熱媒の温度を早期に低下させることができる。

この際、ＣＰＵ１０２は、図５に示されるグラフＧ３のように、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、第二閾値Ｔ_２から上限値Ｔ_ｍａｘに向かうに従って、降温用バイパス配管３４に流れる熱媒の流量が増加するように、三方弁３６の開度を制御し、循環配管３０が徐々に閉じるとともに、降温用バイパス配管３４を徐々に開く。これにより、熱媒の温度を効率的に低下させることができる。

そして、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、第一閾値Ｔ_１以上、かつ、第二閾値Ｔ_２以下になると、ＣＰＵ１０２は、切替手段（三方弁３６）を制御し、昇温モードから通常モードに切り替える。

一方、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が上限値Ｔ_ｍａｘを超えると、ＣＰＵ１０２は、熱回収システム２０を停止する（図５のグラフＧ４参照）。

（作用及び効果）
次に、第二実施形態の作用及び効果について説明する。

前述したように、切替手段（一対のバルブ８２、三方弁３６）は、熱回収システム２０の稼働モードを、通常モード、昇温モード、及び降温モードに切り替える。通常モードでは、熱源側熱交換器４０とヒートポンプ５０との間で熱媒が循環される。これにより、熱源側熱交換器４０で回収された熱を、ヒートポンプ５０の熱源として利用することができる。

また、昇温モードでは、熱源側熱交換器４０とヒートポンプ５０との間で熱媒を循環させるとともに、加熱用熱交換器８０に熱媒を加熱させる。そのため、例えば、熱媒の温度が低い場合に、切替手段によって通常モードから昇温モードに切り替えることにより、熱媒の温度を上昇させることができる。

一方、降温モードでは、ヒートポンプ５０の下流側の熱媒を、熱源側熱交換器４０を迂回してヒートポンプ５０に供給させる。これにより、例えば、熱媒の温度が高い場合に、切替手段によって通常モードから降温モードに切り替えることにより、熱媒の温度を低下させることができる。

このように切替手段（一対のバルブ８２、三方弁３６）によって、通常モード、昇温モード、及び降温モードを切り替えることにより、熱媒の温度変化が抑制される。この結果、ヒートポンプ５０に供給される熱媒の温度が安定する。したがって、ヒートポンプ５０から、例えば、利用設備１０に安定的に熱を供給することができる。

また、蓄熱タンク７０は、熱源側熱交換器４０から供給される熱媒を貯留する。この蓄熱タンク７０において、熱源側熱交換器４０から供給される熱媒と、蓄熱タンク７０内の熱媒とを熱交換させることにより、熱媒の温度変化量を緩和することができる。

さらに、切替手段は、降温モードにおいて、ヒートポンプ５０の下流側の熱媒を、熱源側熱交換器４０及び蓄熱タンク７０を迂回してヒートポンプ５０に供給させる。これにより、蓄熱タンク７０に貯留された熱媒の影響を受けずに、熱媒の温度を低下させることができる。したがって、熱媒の温度を効率的に低下させることができる。

また、昇温モードにおいて、加熱用熱交換器８０は、複数のヒートポンプ５０、及び補助熱源６０の少なくとも一方を熱源として熱媒を加熱する。

このようにヒートポンプ５０を加熱用熱交換器８０の熱源とすることにより、省エネルギー化を図ることができる。また、補助熱源６０を加熱用熱交換器８０の熱源とすることにより、ヒートポンプ５０から十分な熱量が得られない場合であっても、昇温モードにおいて、熱媒の温度を上昇させることができる。

さらに、本実施形態では、前述したように、制御装置１００のＣＰＵ１０２が、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度に基づいて、切替手段を制御する。このように制御装置１００のＣＰＵ１０２によって切替手段を制御することにより、熱媒の温度変化を効率的に抑制することができる。

（第二実施形態の変形例）
次に、上記第二実施形態の変形例について説明する。

上記第二実施形態では、昇温モードにおいて、ＣＰＵ１０２は、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、第一閾値Ｔ_１から下限値Ｔ_ｍｉｎに向かうに従って、温水往ヘッダ２２から加熱用熱交換器８０に供給される温水の流量が増加するように、流量調整弁８９の開度を制御した。

しかし、例えば、図６に示される変形例のグラフＧ１のように、ＣＰＵ１０２は、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、第一閾値Ｔ_１から下限値Ｔ_ｍｉｎに向かうに従って、循環配管３０から加熱用熱交換器８０に供給される熱媒の流量が増加するように、一対のバルブ８２の開度を制御しても良い。

また、ＣＰＵ１０２は、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、第一閾値Ｔ_１未満になった場合に、流量調整弁８９の開度を全開にすることも可能である。これと同様に、ＣＰＵ１０２は、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度が、第一閾値Ｔ_２を超えた場合に、三方弁３６を制御し、循環配管３０を閉じるとともに、降温用バイパス配管３４を全開にすることも可能である。

また、上記第二実施形態では、ＣＰＵ１０２が、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度に基づいて、切替手段を制御した。しかし、ＣＰＵ１０２は、循環熱媒用温度センサ３８で検出された熱媒の温度に基づいて基準値に対する熱媒の単位時間（例えば１分）当たりの温度変化量を算出し、この温度変化量に基づいて、切替手段を制御しても良い。

また、上記第二実施形態における切替手段は、一対のバルブ８２、及び三方弁３６を含んで構成されている。しかし、切替手段の構成は、適宜変更である。例えば、一対のバルブ８２に替えて、三方弁を用いても良い。また、例えば、三方弁３６に替えて、一対のバルブを用いても良いし、サーモスタッド等を用いても良い。

また、上記第二実施形態では、加熱器が加熱用熱交換器８０とされている。しかし、加熱器は、熱交換器に限らず、例えば、冷媒を加熱するヒータ等でも良い。

また、上記第二実施形態では、循環配管３０に蓄熱タンク７０が設けられているが、蓄熱タンク７０は、適宜省略可能である。

（第一実施形態及び第二実施形態の変形例）
次に、上記第一実施形態、及び上記第二実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記第一実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は、上記第二実施形態にも適宜適用可能である。

上記第一実施形態では、温水往ヘッダ２２、及び温水還ヘッダ２８等を介して、ヒートポンプ５０と利用設備１０との間で温水が循環される。しかし、温水往ヘッダ２２、及び温水還ヘッダ２８等の構成は、適宜変更可能である。

また、上記第一実施形態では、ＣＰＵ１００によって切替手段が制御される。しかし、例えば、作業者が、操作ボタン等によって切替手段を制御しても良い。

また、上記第一実施形態に係る熱回収システム１３０は、利用設備１０から回収した低温排熱（低温廃熱）をヒートポンプ５０で昇温し、利用設備１０に再び供給した。しかし、上記第一実施形態に係る熱回収システム２０は、利用設備１０から回収した低温排熱（低温廃熱）をヒートポンプ５０で昇温し、利用設備１０とは異なる利用施設に供給しても良い。

また、熱源側熱交換器４０の熱源、及び利用設備１０は、製造業等における生産設備等に限らず、他の設備等であっても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ 利用設備（熱源）
２０ 熱回収システム
３０ 循環配管
３８ 循環熱媒用温度センサ（第二温度検出部）
４０ 熱源側熱交換器
５０ ヒートポンプ（利用側熱交換器）
７０ 蓄熱タンク
７２ 貯留熱媒用温度センサ（第一温度検出部）
１０２ ＣＰＵ（制御部）
１３０ 熱回収システム
ＢＰ１ 第一立ち上げ用バイパス配管（第一バイパス配管）
ＢＰ２ 第二立ち上げ用バイパス配管（第二バイパス配管）
Ｖ１ 第一立ち上げ用バルブＶ１（切替手段）
Ｖ２ 第二立ち上げ用バルブＶ１（切替手段）
ＶＨ バルブ（切替手段）

Claims (2)

1. 熱源で発生した熱と熱媒とを熱交換させる熱源側熱交換器と、
   前記熱源側熱交換器から前記熱媒が供給される利用側熱交換器と、
   前記熱源側熱交換器から前記利用側熱交換器に供給される前記熱媒を貯留する蓄熱タンクと、
   前記熱源側熱交換器、前記蓄熱タンク、及び前記利用側熱交換器の間で前記熱媒を循環させる稼働モードと、前記利用側熱交換器を迂回して、前記熱源側熱交換器と前記蓄熱タンクとの間で前記熱媒を循環させる立ち上げモードと、を切り替える切替手段と、
   前記熱源側熱交換器、前記蓄熱タンク、及び前記利用側熱交換器の間で前記熱媒を循環させる循環配管と、
   前記利用側熱交換器を迂回して、前記循環配管における前記蓄熱タンクの下流側と前記利用側熱交換器の下流側とを接続する第一バイパス配管と、
   前記第一バイパス配管よりも前記利用側熱交換器側において、前記利用側熱交換器を迂回して、前記循環配管における前記蓄熱タンクの下流側と前記利用側熱交換器の下流側とを接続する第二バイパス配管と、
   を備え、
   前記切替手段は、前記立ち上げモードにおいて、前記第一バイパス配管によって前記利用側熱交換器を迂回させた後、前記第二バイパス配管によって前記利用側熱交換器を迂回させる、
   熱回収システム。
2. 前記蓄熱タンク内の前記熱媒の温度を検出する第一温度検出部と、
   前記蓄熱タンクから前記利用側熱交換器に供給される前記熱媒の温度を検出する第二温度検出部と、
   前記第一温度検出部で検出された前記熱媒の温度が基準値未満の場合に、前記立ち上げモードとし、前記第二温度検出部で検出された前記熱媒の温度が基準値以上の場合に、前記稼働モードとなるように、前記切替手段を制御する制御部と、
   を備える請求項１に記載の熱回収システム。