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公開番号2023127190
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-09-13
出願番号2022030818
出願日2022-03-01
発明の名称熱源システム
出願人新菱冷熱工業株式会社
代理人個人
主分類F25B 1/00 20060101AFI20230906BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】最適な制御を行うことにより総合効率を高める。
【解決手段】本発明は、高温側負荷13を冷却する高温冷水を製造する高温側熱源11と低温側負荷14を冷却する低温冷水を製造する低温側熱源12とが直列に配置された熱源システム10であって、高温側熱源11と低温側熱源12の間と高温側負荷13と低温側負荷14の間とを接続するバランス管15と、高温側負荷13と低温側負荷14との間で生じる熱負荷の偏差に基づき、バランス管15を介して、高温側負荷13を流通する高温冷水の流量と低温側負荷14を流通する低温冷水の流量をそれぞれ制御する制御装置50と、を備えていることを特徴とする。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
高温側負荷を冷却する高温冷水を製造する高温側熱源と低温側負荷を冷却する低温冷水を製造する低温側熱源とが直列に配置された熱源システムであって、
前記高温側熱源と前記低温側熱源の間と前記高温側負荷と前記低温側負荷の間とを接続するバランス管と、
前記高温側負荷と前記低温側負荷との間で生じる熱負荷の偏差に基づき、前記バランス管を介して、前記高温側負荷を流通する前記高温冷水の流量と前記低温側負荷を流通する前記低温冷水の流量をそれぞれ制御する制御装置と、
を備えていることを特徴とする熱源システム。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記バランス管は、前記高温側熱源のバイパス菅と、前記高温側負荷と前記低温側負荷の間の負荷側冷水接続管と、を接続するように設けられ、前記バランス管により、前記低温側負荷の余剰冷水を返送したり或いは前記高温側負荷へ不足冷水を供給したりする請求項１に記載の熱源システム。
【請求項３】
前記高温側熱源と前記低温側熱源にそれぞれ冷水一次ポンプが設けられ、前記高温側負荷と前記低温側負荷にそれぞれ冷水二次ポンプが設けられ、
前記バランス管は、前記高温側熱源のバイパス菅と、前記高温側負荷と前記低温側負荷の間の負荷側冷水接続管と、を接続するように設けられ、前記バランス管と前記負荷側冷水接続管との接続位置は前記高温側負荷の前記冷水二次ポンプの下流側である請求項２に記載の熱源システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記高温側負荷と前記低温側負荷の熱負荷が所定量以下に低下した部分負荷時に前記高温側熱源若しくは前記低温側熱源を停止させる請求項１～３のいずれかの請求項に記載の熱源システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記高温側熱源の出口の熱源側中間温度の設定値を可変に設定する請求項１～４のいずれかの請求項に記載の熱源システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記高温側熱源と前記低温側熱源の負荷比率や外気環境に基づき、前記熱源側中間温度の設定値を可変に設定する請求項５に記載の熱源システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記高温側熱源と前記低温側熱源の機種の組合せに基づき、前記熱源側中間温度の設定値を可変に設定する請求項５又は６に記載の熱源システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記高温側負荷の入口の負荷側中間温度の設定値を可変に設定する請求項１～７のいずれかの請求項に記載の熱源システム。
【請求項９】
前記制御装置は、前記高温側負荷と前記低温側負荷の負荷比率に基づき、前記負荷側中間温度の設定値を可変に設定する請求項８に記載の熱源システム。
【請求項１０】
前記高温側熱源の上流側に冷却塔を直列に接続し、該高温側熱源に還る冷水に対して該冷却塔を利用してフリークーリングを行う請求項８又は９に記載の熱源システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温側負荷を冷却する高温冷水を製造する高温側熱源と低温側負荷を冷却する低温冷水を製造する低温側熱源とが直列に配置された熱源システムに関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、空調用冷水製造における効率向上を目的として、潜熱処理用に低温冷水を供給すると共に顕熱処理用に高温冷水を供給する熱源システムが実用化されている。この種の従来の熱源システムとしては、熱源と負荷を完全に分離してそれぞれに別々に冷水を循環させる並列方式の熱源システムと、熱源と負荷をそれぞれ直列に接続して共通の冷水を循環させる直列方式の熱源システムとが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特公平２－１４６１８号公報
特開２０１２－２２５６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の並列方式の熱源システムでは、２系統分の配管やスペースが必要であり、搬送動力も２系統分必要となる。また、低負荷時や中負荷時では、双方の熱源とも効率が悪い低負荷運転となる。また、負荷がなくても両熱源がスタンバイ運転を継続しなくてはならず、補機などの電力をムダに消費するため、熱源システムの総合効率が低下するという問題がある。
【０００５】
一方、上記した従来の直列方式の熱源システムでは、単に熱源を直列に配置するだけでは、常に双方の熱源に共通の冷水が通過するため、通水抵抗が大きくなる。また、一般空調では、潜熱負荷と顕熱負荷の処理量は常に偏差があり、熱負荷の処理量が大きい方に見合った送水量を供給する必要があるため、搬送動力が余計に多くかかる。さらに、部分負荷時は熱源に還る冷水の温度が定格より低くなるため、顕熱処理用の熱源の活用を十分に行うことができず、熱源システムの総合効率の向上を十分に図ることができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、並列方式と直列方式の熱源システムの双方の利点を備えることができ、且つ両システムでは不可能な最適な制御を行うことにより総合効率を高めることのできる熱源システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、本発明は、高温側負荷を冷却する高温冷水を製造する高温側熱源と低温側負荷を冷却する低温冷水を製造する低温側熱源とが直列に配置された熱源システムであって、前記高温側熱源と前記低温側熱源の間と前記高温側負荷と前記低温側負荷の間とを接続するバランス管と、前記高温側負荷と前記低温側負荷との間で生じる熱負荷の偏差に基づき、前記バランス管を介して、前記高温側負荷を流通する前記高温冷水の流量と前記低温側負荷を流通する前記低温冷水の流量をそれぞれ制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る熱源システムにおいて、前記バランス管は、前記高温側熱源のバイパス菅と、前記高温側負荷と前記低温側負荷の間の負荷側冷水接続管と、を接続するように設けられ、前記バランス管により、前記低温側負荷の余剰冷水を返送したり或いは前記高温側負荷へ不足冷水を供給したりする。
【０００９】
本発明に係る熱源システムにおいて、前記高温側熱源と前記低温側熱源にそれぞれ冷水一次ポンプが設けられ、前記高温側負荷と前記低温側負荷にそれぞれ冷水二次ポンプが設けられ、前記バランス管は、前記高温側熱源のバイパス菅と、前記高温側負荷と前記低温側負荷の間の負荷側冷水接続管と、を接続するように設けられ、前記バランス管と前記負荷側冷水接続管との接続位置は前記高温側負荷の前記冷水二次ポンプの下流側である。
【００１０】
本発明に係る熱源システムにおいて、前記制御装置は、前記高温側負荷と前記低温側負荷の熱負荷が所定量以下に低下した部分負荷時に前記高温側熱源若しくは低温側熱源を停止させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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