CN109579328B - 热水贮存槽和供热水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够稳定地进行供热水的热水贮存槽和供热水系统。热水贮存槽(3)具有:槽主体(30),其贮存冷热水;副冷热水室(Rs),其通过对槽主体(30)内进行区划而设置,使被贮存在槽主体(30)的冷热水中的高温区域的冷热水流入并贮存该冷热水;副热交换器(36),其被设置于副冷热水室(Rs),对贮存在副冷热水室(Rs)内的冷热水进行加热;以及副供热水部(45),其被构成为能够连接向供热水目的地供给冷热水的供热水配管(60),将被贮存在副冷热水室(Rs)的冷热水导入到供热水配管(60)。

Description

热水贮存槽和供热水系统
技术领域
本发明涉及热水贮存槽和供热水系统。
背景技术
以往,已知有利用了太阳能等可再生能量的供热水系统,例如提出了在学校及企业的宿舍楼、旅馆、看护设施中利用。供热水系统包括:太阳能集热系统,其对太阳能进行集热;以及热水贮存槽,其贮存由集热到的太阳能加热后的冷热水,并将该冷热水供给到供热水目的地。另外,供热水系统包括加热部,该加热部在因太阳能不足而热水贮存槽内的冷热水温度较低的情况下,加热热水贮存槽内的冷热水。作为加热部,使用热交换器等,该热交换器等在由外部的热源加热后的热媒与热水贮存槽内的冷热水之间进行热交换。
例如,在专利文献1中公开了包括太阳能集热器、蓄热槽、供热水用热交换器、热水贮存槽以及辅助锅炉的系统构成。根据该专利文献1,用太阳能集热器集热到的热能被贮存在蓄热槽中,已贮存在蓄热槽内的热经由供热水用热交换器而被移送到热水贮存槽。另外,在加温不足的情况下,使辅助锅炉运转,加热热水贮存槽内的冷热水。
专利文献1:日本特开2004-012025号公报
顺便提及,在该种类的供热水系统中,因为如果太阳能的集热量、供热水使用量及供热水使用时段处于设计的范围,则在被贮存在热水贮存槽中的冷热水中确保了必要的热能,所以不会发生供热水不足这样的状况。但是,在集热量不足、供热水使用量过多、在不规则时段使用供热水这样的情况下,热水贮存槽内的冷热水的温度降低,存在无法进行供热水这样的问题。
发明内容
本发明欲解决的技术问题
本发明是鉴于该情况而完成的,其目的在于提供一种能够稳定地进行供热水的热水贮存槽和供热水系统。
用于解决问题的技术方案
为了解决所述的问题,第1发明涉及的热水贮存槽具有:槽主体,其贮存冷热水;副冷热水室,其通过对槽主体内进行区划而设置,使被贮存在槽主体的冷热水中的高温区域的冷热水流入并贮存该冷热水;加热部,其被设置于副冷热水室,对贮存在副冷热水室内的冷热水进行加热;以及第1供热水部,其被构成为能够连接向供热水目的地供给冷热水的供热水配管,将被贮存在副冷热水室中的冷热水导入到供热水配管。
此处,第1发明也可以是,还具有:供水导入部,其被构成为能够连接供给水的供水配管,并将从供水配管供给的水导入到槽主体内;以及第2供热水部,其被构成为能够连接供热水配管,将被贮存在槽主体中的冷热水导入到供热水配管。在此情况下,优选的是,供水导入部包括扩散管,该扩散管被配置在槽主体内的下方并将供水以减速状态且分散状态喷出,第2供热水部包括扩散管,该扩散管被配置在槽主体内的上方,将槽主体内的冷热水以减速状态且分散状态吸入。
另外,在第1发明中,优选的是,副冷热水室由被设置在槽主体内并对该槽主体内进行区划的分隔壁形成。在此情况下,优选的是,分隔壁具有:第1纵壁,其被以围绕加热部的方式配置,构成沿上下方向延伸的加热室;以及第2纵壁,其被以围绕第1纵壁的方式配置,在与第1纵壁之间构成沿上下方向延伸的导入室,并且,在第1纵壁的下端设置有将加热室和导入室连通的连通部。而且,向副冷热水室供给冷热水优选是通过在被贮存在槽主体的冷热水中的上层的冷热水溢出第2纵壁的上端并流入到导入室,并在该导入室中从上方流动到下方之后,经由连通部而流入到加热室,从而进行。
另外,第2发明的供热水系统具有:第1发明涉及的热水贮存槽;太阳能集热器,其利用太阳能来加热热媒;蓄热槽,其贮存由太阳能集热器加热后的热媒;以及热交换器,其在被贮存在蓄热槽的热媒与被贮存在槽主体的冷热水之间进行热交换。
发明效果
根据本发明,因为在槽主体的内部包括副冷热水室,所以能够稳定地进行供热水。
附图说明
图1是示意性地示出本实施方式涉及的供热水系统的构成的图。
图2是示意性地示出热水贮存槽的构成的俯视图。
图3是示意性地示出沿着图2的AA线的热水贮存槽的剖面的图。
图4是示意性地示出沿着图2的BB线的热水贮存槽的剖面的图。
图5是示意性地示出变形例中热水贮存槽的构成的俯视图。
图6是示意性地示出沿着图5的AA线的热水贮存槽的剖面的图。
图7是示意性地示出沿着图5的BB线的热水贮存槽的剖面的图。
附图标记说明
1 供热水系统
2 太阳能集热系统
20 太阳能集热器
23 蓄热槽
25 热交换器
3 热水贮存槽
30 槽主体
31 分隔壁
32 第1纵壁
32a 端边
32b 连通部
33 第2纵壁
33a 端边
35 主热交换器
36 副热交换器(加热部)
37 内部槽
38 周侧壁
39 底板
41 供水导入部
41a 扩散管
42 冷热水出口部
43 冷热水返回部
44 主供热水部(第2供热水部)
44a 扩散管
45 副供热水部(第1供热水部)
47 供热水返回部
50 主蒸汽配管
51 排出配管
52 副蒸汽配管
60 供热水配管
61 供热水返回配管
62 供热水泵
63 加压罐
70 供水配管
8 控制器
80~84 控制阀
90 上限水位传感器
91 下限水位传感器
92 主温度传感器
93 副温度传感器
Rm 主冷热水室
RS 副冷热水室
Rs1 加热室
Rs2 导入室
具体实施方式
以下,说明本实施方式涉及的供热水系统1。此处,图1是示意性地示出本实施方式涉及的供热水系统1的构成的图。该供热水系统1是将由太阳能集热系统2加热后的冷热水贮存在热水贮存槽3中,并将该已贮存的冷热水供给到供热水目的地即供热水口6的系统。供热水系统1被构成为以太阳能集热系统2、热水贮存槽3、供热水口6及控制器8为主体。
太阳能集热系统2是将太阳能集热并将该集热到的太阳能蓄热的系统。太阳能集热系统2被构成为以太阳能集热器20、热媒配管21、22、蓄热槽23、以及热交换器25为主体。
太阳能集热器20利用太阳能来加热热媒。太阳能集热器20被设置在屋顶、阳台等日照好的场所。对热媒使用水、防冻液(例如,丙二醇水溶液)等。
热媒配管21、22是将太阳能集热器20与蓄热槽23之间连接的配管,是使热媒在其内部流动的构成。一个热媒配管21是使热媒(被加热后的热媒)从太阳能集热器20流动到蓄热槽23的配管,另一个热媒配管22是使热媒从蓄热槽23流动到太阳能集热器20的配管。在该热媒配管22上设置有使热媒循环的作为驱动源的集热泵24。通过使集热泵24驱动,从而热媒在太阳能集热器20与蓄热槽23之间循环。
蓄热槽23对热媒所保有的热、即由太阳能集热器20集热到的热进行蓄热。该蓄热槽23由将从热媒配管21供给的热媒贮存在内部的罐构成。
在蓄热槽23中设置有热交换器25。该热交换器25在被贮存在蓄热槽23中的热媒与从热水贮存槽3供给的冷热水之间进行热交换。热交换器25通过该热交换,对从热水贮存槽3供给的冷热水进行加热。
在蓄热槽23上设置有冷热水导入部23a,热交换器25的一个端部连接于该冷热水导入部23a。在该冷热水导入部23a上连接有供来自热水贮存槽3的冷热水流动的冷热水去程配管26。热交换器25与冷热水去程配管26经由冷热水导入部23a而被连接。另外,在蓄热槽23上设置有冷热水返回部23b,热交换器25的另一个端部连接于该冷热水返回部23b。在该冷热水返回部23b上连接有供来自热交换器25的冷热水流动的冷热水返回配管27。热交换器25与冷热水返回配管27经由冷热水返回部23b而被连接。在冷热水去程配管26上设置有使冷热水循环的作为驱动源的冷热水泵28。通过驱动冷热水泵28,从而冷热水在蓄热槽23的热交换器25与热水贮存槽3之间循环,蓄热在蓄热槽23中的热被移送到热水贮存槽3。
热水贮存槽3贮存冷热水,并供给该贮存的冷热水。热水贮存槽3包括:供水导入部41、冷热水出口部42、冷热水返回部43、主供热水部44、副供热水部45以及供热水返回部47。
供水导入部41与供从自来水企业供给的水(自来水)流动的供水配管(自来水管)70连接。从供水配管70供给的水经由供水导入部41而被导入到热水贮存槽3。在到达供水导入部41的供水配管70的路径上设置有对向热水贮存槽3供给的水进行控制的第1控制阀80。
冷热水出口部42与冷热水去程配管26连接,该冷热水去程配管26与蓄热槽23内的热交换器25连接。已贮存在槽主体30中的冷热水经由冷热水出口部42而流出到冷热水去程配管26。
冷热水返回部43与冷热水返回配管27连接,该冷热水返回配管27与蓄热槽23内的热交换器25连接。流过冷热水返回配管27的冷热水经由冷热水返回部43而流出到槽主体30。
主供热水部(第2供热水部)44及副供热水部(第1供热水部)45分别与后述的供热水配管60连接。被贮存在热水贮存槽3中的冷热水经由主供热水部44或副供热水部45而流出到供热水配管60。供热水返回部47与后述的供热水返回配管61连接。
以下,详述作为本实施方式的特征之一的热水贮存槽3的构造。此处,图2是示意性地示出热水贮存槽3的构成的俯视图。另外,图3是示意性地示出沿着图2的AA线的热水贮存槽3的剖面的图,图4是示意性地示出沿着图2的BB线的热水贮存槽3的剖面的图。
热水贮存槽3被构成为以槽主体30、分隔壁31、主热交换器35及副热交换器36为主体。
槽主体30是由隔热性优异的部件构成的罐,在其内部包括贮存冷热水的空间(冷热水室)。槽主体30例如由包含上表面30a、下表面30b及4个侧面30c的六面体构成。在该槽主体30上分别设置有上述的供水导入部41、冷热水出口部42、冷热水返回部43、主供热水部44、副供热水部45及供热水返回部47。
分隔壁31被设置在槽主体30的内部。分隔壁31通过区划槽主体30的内部,从而在槽主体30的内部形成副冷热水室Rs。该副冷热水室Rs被设定为与槽主体30整体的容积相比为较小的容积,例如设定为槽主体30整体的10%左右的容积。另外,为了区别副冷热水室Rs与槽主体30内的空间(除了副冷热水室Rs之外的空间),将后者的空间称为主冷热水室Rm。即,利用分隔壁31来区划主冷热水室Rm与副冷热水室Rs。
在本实施方式中,分隔壁31被设置在槽主体30的角落部30d,即,设置在彼此相邻的2个侧面30c的相连设置部。分隔壁31由第1纵壁32以及第2纵壁33构成。
第1纵壁32的在水平方向的截面形状具有大致L字形状,该第1纵壁32沿着上下方向延伸。该第1纵壁32被以围绕角落部30d的方式配置,沿着上下方向的2个端边32a与构成角落部30d的2个侧面30c接合。利用该第1纵壁32,形成沿上下方向延伸的、所需的空间(以下,称为“加热室Rs1”)。加热室Rs1构成副冷热水室Rs的一部分。
第1纵壁32的下端未到达槽主体30的下表面30b,在该下端与下表面30b之间形成有作为间隙的连通部32b。加热室Rs1经由连通部32b而与比第1纵壁32靠外侧的空间连通。另一方面,第1纵壁32的上端到达比被贮存在槽主体30中的冷热水的上限水位L1靠上方的位置。
第2纵壁33的水平方向的截面形状具有大致L字形状,第2纵壁33沿着上下方向延伸。该第2纵壁33被在空出预定间隙的状态下以围绕第1纵壁32的方式配置,沿着上下方向的2个端边33a被接合于相邻的2个侧面30c。利用该第2纵壁33,在与第1纵壁32之间形成了沿上下方向延伸的、所需的空间(以下,称为“导入室Rs2”)。该导入室Rs2构成副冷热水室Rs的一部分。即,副冷热水室Rs由加热室Rs1及导入室Rs2构成。
第2纵壁33的下端到达槽主体30的下表面30b,并被接合于该下面30b。另一方面,第2纵壁33的上端被设定为比被贮存在槽主体30中的冷热水的下限水位L2的高度低的高度。
被贮存在主冷热水室Rm中的冷热水中的上层的冷热水(比下限水位L2靠上侧的冷热水)会溢出第2纵壁33的上端并流入到导入室Rs2。而且,流入到导入室Rs2中的冷热水在导入室Rs2中从上方流动到下方之后,经由被设置在第1纵壁32的下端的连通部32b而流入到加热室Rs1。由此,从主冷热水室Rm流入的上层的冷热水被贮存在副冷热水室Rs中。这样,副冷热水室Rs具备使被贮存在主冷热水室Rm的冷热水中的上层的冷热水流入、并贮存该流入后的冷热水的功能。
主热交换器35在被贮存在主冷热水室Rm中的冷热水与从主蒸汽配管50供给的蒸汽之间进行热交换。主热交换器35通过热交换对被贮存在主冷热水室Rm中的冷热水进行加热。被贮存在主冷热水室Rm中的冷热水由蓄热槽23的热来加热,但是,除此之外,也能够利用蒸汽来加热(利用蒸汽进行煮沸)。主热交换器35被配置在主冷热水室Rm的下方,具体而言,被配置在接近下表面30b的位置。
对主蒸汽配管50供给锅炉等的剩余蒸汽。该主蒸汽配管50被连接在主热交换器35的一个端部。在主蒸汽配管50上,设置有对供给到主热交换器35的蒸汽进行控制的第2控制阀81。另一方面,在主热交换器35的另一个端部连接有排出配管51。在排出配管51上设置有:蒸汽分离器(Steam trap)53,其将在主热交换器35处冷凝后的冷凝水排出;以及冷凝水槽54,其贮存冷凝水。
副热交换器36在被贮存在副冷热水室Rs中的冷热水与从副蒸汽配管52供给的蒸汽之间进行热交换。副热交换器36通过热交换对被贮存在副冷热水室Rs中的冷热水进行加热(加热部)。副热交换器36被以由第1纵壁32围绕的方式配置在加热室Rs1的内部。
对副蒸汽配管52供给锅炉等的剩余蒸汽,在本实施方式中,作为从主蒸汽配管50分支出的配管而实现了副蒸汽配管52。该副蒸汽配管52被连接在副热交换器36的一个端部。在副蒸汽配管52上设置有对被供给到副热交换器36的蒸汽进行控制的第3控制阀82。另一方面,在副热交换器36的另一个端部连接有排出配管51。
在这样的构成的热水贮存槽3中,在主冷热水室Rm上设置有:上述的供水导入部41、冷热水出口部42、冷热水返回部43及主供热水部44。
供水导入部41被配置在主冷热水室Rm的下方,具体而言,被以与主热交换器35的上方相邻的方式配置。供水导入部41包括扩散管41a,该扩散管41a将从供水配管70供给的水以减速状态且分散状态喷出。例如,扩散管41a包括:管主体,其沿水平方向延伸;以及多个喷出口(小孔),其在该管主体的长边方向上被以预定节距配置。多个喷出口被设定在管主体的下侧,以便向主热交换器35喷出供水。
冷热水出口部42被配置在构成槽主体30的侧面30c的下方位置。另一方面,冷热水返回部43被配置在与冷热水出口部42相同的侧面30c的上方位置。这样,冷热水返回部43被定位在比冷热水出口部42靠上方的位置。
主供热水部44被配置在主冷热水室Rm的上方位置,具体而言,被配置在比下限水位L2稍微低的位置。该主供热水部44包括扩散管44a,该扩散管44a将被贮存在主冷热水室Rm中的冷热水以减速状态且分散状态吸入。例如,扩散管44a包括:管主体,其沿水平方向延伸;以及多个吸入口(小孔),其在该管主体的长边方向上被以预定节距配置。在此情况下,多个吸入口被设定在管主体的下侧。
另一方面,在副冷热水室Rs的加热室Rs1中设置有副供热水部45及供热水返回部47。副供热水部45被配置在副冷热水室Rs的上方位置,供热水返回部47被配置在副冷热水室Rs的下方位置。
再次参照图1,供热水口6被设置在作为供热水目的地的设施上,并吐出供热水,例如,相当于宿舍楼中浴室的喷淋器。在供热水口6上连接有供热水配管60和供水配管70。供热水口6将从供热水配管60供给的冷热水和从供水配管70供给的水以与利用者所需求的热水温度相应的比例混合,并将其吐出。
供热水配管60是将经由主供热水部44或副供热水部45而从热水贮存槽3供给的冷热水向供热水目的地即供热水口6供给的配管。在主供热水部44及副供热水部45分别连接有独立的供热水配管60,这些供热水配管60在此后合流,并到达供热水口6。在供热水配管60的合流部设置有第4控制阀83,该第4控制阀83将冷热水的路径在主供热水部44(主冷热水室Rm)侧与副供热水部45(副冷热水室Rs)侧之间进行切换。另外,在比第4控制阀83靠下游侧的位置设置有供热水泵62,该供热水泵62将从热水贮存槽3供给的冷热水向供热水口6侧吐出。进一步,在供热水泵62的下游设置有加压罐63。
供热水配管60与供热水返回配管61连接,该供热水返回配管61使被供给到供热水口6的冷热水的一部分返回到热水贮存槽3。在供热水返回配管61上设置有用于保持冷热水的温度的第5控制阀84。
控制器8是担任供热水系统1的控制的控制部。对控制器8,作为控制输入而输入来自各种传感器等的信号。控制器8基于控制输入来进行各种运算,并将遵从该运算结果的控制输出向供热水系统1的各部输出。作为控制器8,能够使用以CPU、ROM、RAM、I/O接口为主体而构成的微型计算机。
在与本实施方式的关系中,上限水位传感器90检测被贮存在热水贮存槽3中的冷热水的上限水位L1。下限水位传感器91检测被贮存在热水贮存槽3中的冷热水的下限水位L2。控制器8参照上限水位传感器90及下限水位传感器91的检测信号,控制第1控制阀80,以使被贮存在热水贮存槽3中的冷热水成为从下限水位L2到上限水位L1为止的范围。具体而言,当被被贮存在热水贮存槽3中的冷热水的水位因供热水的使用而降低且该水位到达下限水位L2时,控制器8打开第1控制阀80,对主冷热水室Rm进行水的供给。利用从供水配管70供给的水,主冷热水室Rm内冷热水的水位上升,当该水位到达上限水位L1时,关闭第1控制阀80,停止水的供给。
另外,主温度传感器92检测主冷热水室Rm中的冷热水的温度。副温度传感器93检测副冷热水室Rs中的冷热水的温度。控制器8参照主温度传感器92及副温度传感器93的检测信号,控制第2控制阀81、第3控制阀82及第4控制阀83。
以下,按照具体的使用状况来说明本实施方式的供热水系统1的动作。首先,供热水系统1被应用于学校及企业的宿舍楼。在宿舍楼中使用的供热水系统1的情况下,供热水集中在从午后6点半到午后10点为止的时段(供热水使用时段),具有供热水的大半被使用在该供热水使用时段中的倾向。太阳能集热系统2的运转(集热)在大约午后3点结束。如果考虑热量从蓄热槽23向热水贮存槽3的移送,则供热水使用的开始时刻为午后6点。在将这些以1天的日程表来示出的情况下,太阳能集热系统2的集热时段为从午前9点到午后3点30分,从蓄热槽23向热水贮存槽3的热移送为从午后3点到午后5点,利用蒸汽进行的冷热水的煮沸为从午后4点30分到午后6点。在太阳能的集热量符合设计的情况下,被贮存在热水贮存槽3中的冷热水的温度在午后6点之前达到设计供热水温度。另外,在供热水使用量符合设计的情况下,被贮存在热水贮存槽3中的热(冷热水)能够在供热水使用时段没问题地用完。
不过,太阳能集热系统2是利用自然现象的系统,根据天气的不同,有时无法得到期望的集热量。因为热水贮存槽3的冷热水保持在供水温度,所以即使从该温度起对冷热水进行煮沸,也存在冷热水的温度在午后6点(供热水使用的开始时刻)之前达不到设计供热水温度的风险。
因此,控制器8在比供热水使用的开始时刻早预定时间之前,例如午后5点45分,利用主温度传感器92来检测主冷热水室Rm的冷热水的温度。而且,在该温度未达到设计供热水温度的情况下,控制第4控制阀83,将来自热水贮存槽3的冷热水的路径切换到副供热水部45侧。通过该切换,供热水的供给源变成副冷热水室Rs。另外,控制器8打开第3控制阀82,向副热交换器36供给蒸汽。在向副热交换器36供给蒸汽以后,控制器8利用副温度传感器93来检测副冷热水室Rs的冷热水的温度。而且,控制器8控制第3控制阀82以调整对副热交换器36的蒸汽供给,使得副冷热水室Rs的冷热水的温度维持设计供热水温度。由此,能够进行稳定的供热水。
另外,在供热水使用的开始时刻,即使在热水贮存槽3中存在符合设计的热量(冷热水)的情况下,根据之后的供热水使用状况不同,有时供热水使用量会超过设计供热水使用量,即使在设计上的供热水使用时段的范围内也会将热水贮存槽3内的热(冷热水)全部用完。在此情况下,因为热水贮存槽3内的冷热水的温度降低到供水的温度,所以即使是设计上的供热水使用时段也无法使用供热水。例如,即使是午后10点之前,也存在无法使用供热水这样的情况。同样,即使供热水使用量是符合设计供热水使用量,一旦过了设计上的供热水使用时段,供热水使用量会达到设计供热水使用量。在此情况下,因为热水贮存槽3内的冷热水的温度降低到了供水的温度,所以在设计上的供热水使用时段以外,无法使用供热水。例如,在存在夜间、早晨无法使用供热水这样的情况。
因此,控制器8在供热水使用的开始时刻以后以预定周期利用主温度传感器92来检测主冷热水室Rm的冷热水的温度。而且,在该温度比设计供热水温度低的情况下,控制第4控制阀83,将来自热水贮存槽3的冷热水路径切换到副供热水部45侧。通过该切换,供热水的供给源变成副冷热水室Rs。另外,控制器8打开第3控制阀82,向副热交换器36供给蒸汽。在向副热交换器36供给了蒸汽以后,控制器8利用副温度传感器93来检测副冷热水室Rs的冷热水的温度。而且,控制器8控制第3控制阀82以调整对副热交换器36的蒸汽的供给,使得副冷热水室Rs的冷热水的温度维持设计供热水温度。由此,即使是供热水使用量超过了设计供热水使用量那样的情况、设计上的供热水使用时段以外的时间,也能够进行稳定的供热水。
这样,根据本实施方式的热水贮存槽3的构造,能够将贮存在副冷热水室Rs中的冷热水单独地煮沸。由此,能够确保供热水用的冷热水。因此,即使是无法从主冷热水室Rm进行期望的供热水的状况,也能够从副冷热水室Rs进行供热水。其结果,能够稳定地进行供热水。
另外,在本实施方式中,副冷热水室Rs被设为比主冷热水室Rm小的容积。因此,能够瞬间煮沸冷热水。其结果,因为能够对供热水要求即刻响应,所以能够稳定地进行供热水。
然而,作为上述问题的对策,也可以考虑不设置副冷热水室Rs,而提早热水贮存槽3的煮沸时刻。但是,会导致对热水贮存槽3施加过剩的热的结果。因此,在与供热水使用量之间会产生不平衡,无法将被贮存在热水贮存槽3中的热(冷热水)完全用完,会将该热留到次日。在此情况下,用太阳能集热到的热的一部分未被移送到热水贮存槽3,而关系到太阳能利用率的降低。
关于这一点,根据本实施方式,仅将副冷热水室Rs煮沸,对于主冷热水室Rm内的冷热水维持在供水的原样。另外,副冷热水室Rs的容积极小。因此,因为热水贮存槽3内的热难以留到次日,所以能够提高太阳能的利用率。
另外,在本实施方式中,向主冷热水室Rm内导入供水是经由被配置在主冷热水室Rm内的下部的带扩散管41a的供水导入部41而进行的。另外,从主冷热水室Rm流出冷热水是经由被配置在主冷热水室Rm内的上部的带扩散管41a的主供热水部44而进行的。由此,从供水导入部41供给的水在水平方向的整个区域中缓慢地导入到主冷热水室Rm。同样,从主冷热水室Rm流出的冷热水在水平方向的整个区域中缓慢地吸入到主供热水部44。因此,伴随着因供水的导入及冷热水的流出而引起的冷热水总体的移动,在主冷热水室Rm内形成从下方向上方被挤出的流动(挤压流)。利用该流动,存在于主供热水部44的高温的冷热水不会被搅拌,而是井然地形成从下方到上方而从低温变成高温的温度分布。其结果,被贮存在主冷热水室Rm中的冷热水中的上层的冷热水,即,高温区域的冷热水会流入到副冷热水室Rs。尤其是,高温区域的冷热水相当于未由主热交换器35完全煮沸的较高温的冷热水。因此,在副冷热水室Rs中,只煮沸未由主热交换器35煮沸的温度不足者即可。由此,能够利用副热交换器36有效率地进行煮沸。
另外,根据本实施方式,冷热水返回部43相对于冷热水出口部42被定位在上方。根据该构成,由太阳能加热后的冷热水被返回到主冷热水室Rm的上层。由此,能够支持从下方向上方而从低温变成高温的温度分布的形成。
另外,在本实施方式中,副冷热水室Rs由分隔壁31形成,该分隔壁31由第1纵壁32和第2纵壁33构成。向副冷热水室Rs供给冷热水是通过被贮存在主冷热水室Rm的冷热水中的上层的冷热水溢出第2纵壁33的上端,流入到导入室Rs2,并在该导入室Rs2中从上方流动到下方之后,经由连通部32b而流入到加热室Rs1,来进行。
根据该构成,通过利用溢出构造,从而被贮存在主冷热水室Rm的冷热水中的上层的冷热水会流入到副冷热水室Rs。如上所述,在主冷热水室Rm的上层存在高温区域的冷热水。由此,能够适当地使高温区域的冷热水流入到副冷热水室Rs。其结果,能够利用副热交换器36有效率地进行煮沸。
另外,在本实施方式中,利用分隔壁31对槽主体30内进行区划,从而形成了副冷热水室Rs。虽然是利用了槽主体30的侧面30c的方式,但也可以仅用分隔壁31来形成副冷热水室Rs。例如,是将第1纵壁32及第2纵壁33分别用筒状体来构成这样的情况。
另外,副冷热水室Rs的形态只要是使被贮存在主冷热水室Rm的冷热水中的高温区域的冷热水流入以贮存该冷热水,则也可以采用任何构造。此处,图5是示意性地示出变形例涉及的热水贮存槽3的构成的俯视图。另外,图6是示意性地示出沿着图5的AA线的热水贮存槽3的剖面的图,图7是示意性地示出沿着图5的BB线的热水贮存槽3的剖面的图。
对于该变形例涉及的热水贮存槽3,区划副冷热水室Rs的构造不同,代替分隔壁31而包括内部槽37。内部槽37是箱形的容器,包括:上下方向开放的筒状的周侧壁38;以及封闭周侧壁38的下方的底板39。即,副冷热水室Rs通过利用构成内部槽37的周侧壁38及底板39来区划槽主体30的内部,从而构成。
该内部槽37被配置在槽主体30内部的上方,被配置在贮存于槽主体30的冷热水中的上层的冷热水所存在的区域。构成内部槽37的周侧壁38的下端存在于比被贮存在槽主体30的冷热水的下限水位L2低的位置,另一方面,其上端存在于比被贮存在槽主体30的冷热水的上限水位L1高的位置。
在周侧壁38及底板39上形成有多个小孔,槽主体30上层的冷热水经由这些小孔而流入到内部槽37的内部。而且,在内部槽37内部配置有副热交换器36,流入到内部槽37内部的冷热水能够由副热交换器36加热。
即使是这样的构成,也与上述的实施方式同样地,能够构成副冷热水室Rs。
以上,说明了本实施方式涉及的热水贮存槽和供热水系统,但是,本发明不被限定于本实施方式,当然能够在其保护的范围内进行各种变更。
例如,在本实施方式中,虽然将在蓄热槽中蓄热的热仅用于供热水,但也可以用于空调等。

Claims (4)

1.一种供热水系统,其特征在于,具有:
主冷热水室,其被区划在贮存冷热水的槽主体的内部;
副冷热水室,其被与所述主冷热水室不同地区划在所述槽主体内的内部,使被贮存在所述主冷热水室的冷热水中的高温区域的冷热水流入并贮存所述冷热水;
主温度传感器,其检测所述主冷热水室中的冷热水的温度;
加热部,其被设置于所述副冷热水室,并对被贮存在所述副冷热水室内的冷热水进行加热;
供水导入部,其被构成为能够连接供给水的供水配管,并将从所述供水配管供给的水导入到所述主冷热水室内;
第1供热水部,其被构成为能够连接向供热水目的地供给冷热水的供热水配管,将被贮存在所述副冷热水室中的冷热水导入到所述供热水配管;
第2供热水部,其被构成为能够连接所述供热水配管,将被贮存在所述主冷热水室中的冷热水导入到所述供热水配管;
冷热水切换控制阀,其以使来自所述第1供热水部的冷热水和来自所述第2供热水部的冷热水中的任一者通过的方式进行切换;
蓄热槽,其贮存利用太阳能加热后的热媒;
热交换器,其在被贮存在所述蓄热槽的热媒与被贮存在所述主冷热水室的冷热水之间进行热交换;以及
控制器,根据所述主温度传感器的检测结果,在判定为所述主冷热水室的冷热水达到设计供热水温度的情况下,使所述主冷热水室的冷热水通过所述供热水配管,在判定为所述主冷热水室的水或冷热水未达到所述设计供热水温度的情况下,利用所述加热部对所述副冷热水室的水或冷热水进行加热,并且控制所述冷热水切换控制阀的驱动以使所述副冷热水室的水或冷热水通过所述供热水配管。
2.如权利要求1所述的供热水系统,其中,
所述供水导入部包括扩散管,所述扩散管被配置在所述主冷热水室内的下方,并将供水以减速状态且分散状态喷出,
所述第2供热水部包括扩散管,所述扩散管被配置在所述主冷热水室内的上方,并将所述主冷热水室内的冷热水以减速状态且分散状态吸入。
3.如权利要求1或2所述的供热水系统,其中,
所述副冷热水室由分隔壁形成,所述分隔壁被设置在所述槽主体内并对所述槽主体内进行区划,
所述分隔壁具有:
第1纵壁,其被以围绕所述加热部的方式配置,构成沿上下方向延伸的加热室;以及
第2纵壁,其被以围绕所述第1纵壁的方式配置,在与所述第1纵壁之间构成沿上下方向延伸的导入室,
在所述第1纵壁的下端形成有将所述加热室和所述导入室连通的连通部,
向所述副冷热水室供给冷热水是通过在被贮存在所述主冷热水室的冷热水中的上层的冷热水溢出所述第2纵壁的上端而流入到所述导入室,并在所述导入室中从上方流到下方之后,经由所述连通部而流入到所述加热室,从而进行。
4.如权利要求3所述的供热水系统,其中,
所述控制器控制供水控制阀的驱动用以将向所述槽主体流动的供水量调整为从所述槽主体的下限水位到上限水位的范围,
所述第2纵壁的上端被设定为比所述下限水位低。
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