(57)【要約】【課題】湖水熱を利用して暖房、冷房および給湯を行うことのできる熱源装置を提供する。【解決手段】地上に設けたヒートポンプ１と、湖水中に設けた湖水熱交換器２との間を、不凍液循環パイプ３を介して不凍液を循環させ、前記ヒートポンプ１と、暖房タンク４との間を、温熱媒循環パイプ５を介して温熱媒を循環させ、前記ヒートポンプ１と、冷房タンク６との間を、冷熱媒循環パイプ７を介して冷熱媒を循環させ、前記ヒートポンプ１と、給湯タンク８との間を、湯水循環パイプ９を介して湯水を循環させ、前記ヒートポンプ１内で、前記湖水熱交換器２で湖水熱を採取した不凍液と、前記温熱媒、冷熱媒または湯水との間で熱交換させ、加温した温熱媒を暖房に使用し、冷却した冷熱媒を冷房に使用し、加温した湯水を給湯に使用する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に設けたヒートポンプ（１）と，湖水中に設けた湖水熱交換器（２）との間を，不凍液循環パイプ（３）を介して不凍液を循環させ、
前記ヒートポンプと，暖房タンク（４）との間を，温熱媒循環パイプ（５）を介して温熱媒を循環させ、
前記ヒートポンプと，冷房タンク（６）との間を，冷熱媒循環パイプ（７）を介して冷熱媒を循環させ、
前記ヒートポンプと，給湯タンク（８）との間を，湯水循環パイプ（９）を介して湯水を循環させ、
前記ヒートポンプ内で，前記湖水熱交換器で湖水熱を採取した不凍液と，前記温熱媒，冷熱媒または湯水との間で熱交換させ，加温した温熱媒を暖房に使用し，冷却した冷熱媒を冷房に使用し，加温した湯水を給湯に使用してなる湖水熱利用熱源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、湖水の熱を利用して暖房、冷房および給湯を行うことのできる熱源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、太陽光の自然エネルギーを利用して室内の暖房や給湯を行う技術が進歩してはいるが、それらの多くは、未だ従来通りの電気やガスを熱源として行っているのが現状である。これは、太陽光から得られるエネルギー量が天候に大きく左右されるため、安定性に欠けることに起因するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、太陽光と同じ自然エネルギーでありながら、天候に影響されず、一年を通じて安定して得ることのできる湖水熱を利用して、暖房、冷房および給湯を行うことのできる技術をこれまで開発し、完成するに至った。
【０００４】
そこで、本発明は、湖水熱を利用して暖房、冷房および給湯を行うことのできる熱源装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】図１乃至図４を参照して説明する。本発明に係る湖水熱利用熱源装置は、地上に設けたヒートポンプ１と、湖水中に設けた湖水熱交換器２との間を、不凍液循環パイプ３を介して不凍液を循環させ、前記ヒートポンプ１と、暖房タンク４との間を、温熱媒循環パイプ５を介して温熱媒を循環させ、前記ヒートポンプ１と、冷房タンク６との間を、冷熱媒循環パイプ７を介して冷熱媒を循環させ、前記ヒートポンプ１と、給湯タンク８との間を、湯水循環パイプ９を介して湯水を循環させ、前記ヒートポンプ１内で、前記湖水熱交換器２で湖水熱を採取した不凍液と、前記温熱媒、冷熱媒または湯水との間で熱交換させ、加温した温熱媒を暖房に使用し、冷却した冷熱媒を冷房に使用し、加温した湯水を給湯に使用してなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明に係る湖水熱利用熱源装置の実施形態を、図１に示す。この装置は、体育館に使用したものを示したものであり、地上に設けたヒートポンプ１と、湖水中に設けたループ状の湖水熱交換器２との間を、不凍液循環パイプ３を介して不凍液を循環させている。また、そのヒートポンプ１と、地上に設けた暖房タンク４との間を、温熱媒循環パイプ５を介して温熱媒を循環させている。また、ヒートポンプ１と、冷房タンク６との間を、冷熱媒循環パイプ７を介して冷熱媒を循環させ、さらに、当該ヒートポンプ１と、給湯タンク８との間を、湯水循環パイプ９を介して湯水を循環させている。
【０００７】
そして、ヒートポンプ１内で、湖水熱交換器２で湖水熱を採取した不凍液と、温熱媒、冷熱媒または湯水との間で熱交換させ、加温した温熱媒を暖房（ホールの暖房の他に、床暖房とプールの暖房を含む）に使用し、冷却した冷熱媒を冷房に使用し、さらに、加温した湯水を給湯に使用している。
【０００８】
この湖水熱利用熱源装置において、ヒートポンプ１の運転は、通常、各タンクの温度によって制御する。すなわち、暖房運転においては、暖房タンク４の温度が４５℃以下に達すると運転を開始し、５０℃まで上昇すると停止する。また、冷房運転においては、冷房タンク６の温度が９℃以上になると運転を開始し、５℃に達すると運転を停止する。さらに、給湯運転においては、給湯タンク８の温度が５０℃以下になると運転を開始し、６０℃まで上昇すると停止するように設定している。
【０００９】
この湖水熱利用熱源装置の作用を、以下説明する。まず、冬季における暖房運転について、図２を参照しながら説明する。暖房タンク４の温度が４５℃以下に達すると、制御装置から加熱指令が出されてヒートポンプ１の運転が開始され、暖房一次循環ポンプ１０が稼動する。これに伴い、ゾンデ循環ポンプ１３も稼動すると共に、暖房電磁弁１４および圧縮機１６が作動し、温熱媒がヒートポンプ１によって加温される。加温された温熱媒は、ホールＨの暖房、プール室Ｒの床Ｆの暖房およびプールＰの暖房に使用される。なお、この温熱媒を、道路の路面下に配設した放熱管を循環させて、路面の融雪に利用することもできる。
【００１０】
この暖房運転において、ヒートポンプ１には、湖水熱交換器２によって採取した湖水熱が供給される。この湖水熱は冬季においては地上の温度より高く、また、天候に影響されることなくほぼ一定している。従って、温熱媒を加温するための安定した熱源として有効に利用することができる。
【００１１】
次に、夏季における冷房運転について、図３を参照しながら説明する。冷房タンク６の温度が９℃以上に達すると冷却指令が出され、冷房一次循環ポンプ１１および暖房一次循環ポンプ１０が作動してヒートポンプ１の運転が開始される。また、冷房電磁弁１５と圧縮機１６が作動して、冷熱媒が冷却される。冷却された冷熱媒はホールの冷房に使用される。
【００１２】
この冷房運転におけるヒートポンプ１には、湖水熱交換器２によって採取した湖水熱が供給されるが、この湖水熱は夏季においては地上の温度より低い。従って、冷熱媒を冷却するための安定した熱源として有効に利用することができる。
【００１３】
最後に、給湯運転について、図４を参照して説明する。給湯タンク８の温度が５０℃以下に達すると、制御装置から給湯指令が出され、給湯一次循環ポンプ１２が作動しヒートポンプ１の運転が開始される。これに伴い、ゾンデ循環ポンプ１３および給湯タンク８に設けられた暖房電磁気および圧縮機１６が作動する。これにより、湯水がヒートポンプ１によって加温され、加温された湯水はホール等において給湯される。
【００１４】
この湖水熱利用熱源装置は、湖水熱交換器２によって湖水から採取した湖水熱を利用しているので、太陽光と異なり、天候に左右されず、常に安定した熱量を採取することができる。また、湖水熱という自然エネルギーを利用するので、電気やガスを熱源とするのと異なり、運転コストが廉価であり、環境汚染問題を誘発することもない。
【００１５】
【発明の効果】本発明に係る湖水熱利用熱源装置は、湖水熱交換器２によって湖水から採取した湖水熱を熱源として、暖房、冷房および給湯を行うので、天候に左右されず、常に安定した暖冷房および給湯を行うことができる。また、湖水熱という自然エネルギーを利用するので、運転コストが廉価であり、環境汚染問題も発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る湖水熱利用熱源装置の実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明装置の暖房運転を示すフローチャートである。
【図３】本発明装置の冷房運転を示すフローチャートである。
【図４】本発明装置の給湯運転を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　　　ヒートポンプ
２　　　湖水熱交換器
３　　　不凍液循環パイプ
４　　　暖房タンク
５　　　温熱媒循環パイプ
６　　　冷房タンク
７　　　冷熱媒循環パイプ
８　　　給湯タンク
９　　　湯水循環パイプ
１０　　暖房一次循環ポンプ
１１　　冷房一次循環ポンプ
１２　　給湯一次循環ポンプ
１３　　ゾンデ循環ポンプ
１４　　暖房電磁弁
１５　　冷房電磁弁
１６　　圧縮機
Ｈ　　　ホール
Ｒ　　　プール室
Ｆ　　　床
Ｐ　　　プール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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