JP2000121172A - 太陽熱集熱器の温湯の回収方法及び回収システム給湯装置 - Google Patents
太陽熱集熱器の温湯の回収方法及び回収システム給湯装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽熱エネルギーを効率良く回収して、給湯
能力を向上させ、且つ外部補助加熱の低減が図れる太陽
熱集熱器の温湯の回収方法及び回収システム給湯装置を
得る。 【解決手段】 太陽熱を集熱して水を昇温させる太陽熱
集熱器１と、該太陽熱集熱器により昇温させた温湯を貯
める外部貯湯槽２と、前記太陽熱集熱器１による給湯不
足を補う外部補助加熱給湯器３と、前記外部貯湯槽より
吐出させて給湯する加圧ポンプ４及び各制御機器を自動
制御する制御装置５とを備え、前記太陽熱集熱器に貯め
た水を昇温させ、昇温速度が急速に上昇して鈍化する境
界点付近の温度を検出して、１日の日照時間に複数回排
出させ、外部貯湯槽２に回収して貯湯してなり、前記太
陽熱集熱器１と外部貯湯槽２に温度センサと水位センサ
を配設して自動制御してなる太陽熱集熱器の温湯の回収
方法及び回収システム給湯装置。
能力を向上させ、且つ外部補助加熱の低減が図れる太陽
熱集熱器の温湯の回収方法及び回収システム給湯装置を
得る。 【解決手段】 太陽熱を集熱して水を昇温させる太陽熱
集熱器１と、該太陽熱集熱器により昇温させた温湯を貯
める外部貯湯槽２と、前記太陽熱集熱器１による給湯不
足を補う外部補助加熱給湯器３と、前記外部貯湯槽より
吐出させて給湯する加圧ポンプ４及び各制御機器を自動
制御する制御装置５とを備え、前記太陽熱集熱器に貯め
た水を昇温させ、昇温速度が急速に上昇して鈍化する境
界点付近の温度を検出して、１日の日照時間に複数回排
出させ、外部貯湯槽２に回収して貯湯してなり、前記太
陽熱集熱器１と外部貯湯槽２に温度センサと水位センサ
を配設して自動制御してなる太陽熱集熱器の温湯の回収
方法及び回収システム給湯装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱エネルギー
を効率良く回収して、給湯能力を増大させ、外部補助加
熱の低減を図ることを目的とした太陽熱集熱器の温湯の
回収方法及び回収システム給湯装置に関するものであ
る。
を効率良く回収して、給湯能力を増大させ、外部補助加
熱の低減を図ることを目的とした太陽熱集熱器の温湯の
回収方法及び回収システム給湯装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽熱集熱器への給水はボールタ
ップ（フロート弁）により行われており、満水状態が維
持されるような構造となっている。そして、満水状態が
維持された状態で太陽熱集熱器の熱交換作用により温め
られた温湯は、使用されるまでは太陽熱集熱器の貯湯槽
に貯湯されていて、使用するに応じて水が補給されるよ
うになっている。
ップ（フロート弁）により行われており、満水状態が維
持されるような構造となっている。そして、満水状態が
維持された状態で太陽熱集熱器の熱交換作用により温め
られた温湯は、使用されるまでは太陽熱集熱器の貯湯槽
に貯湯されていて、使用するに応じて水が補給されるよ
うになっている。
【０００３】又、外部貯湯槽を設けて、該外部貯湯槽の
上方部に太陽熱集熱器で温められた温湯を貯め、下方部
より給水して、上方部に温湯が、下方部に水が混在した
状態で、太陽熱集熱器への給水や温湯の回収及び給湯を
行うシステムとなっている。
上方部に太陽熱集熱器で温められた温湯を貯め、下方部
より給水して、上方部に温湯が、下方部に水が混在した
状態で、太陽熱集熱器への給水や温湯の回収及び給湯を
行うシステムとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、太陽熱集熱器の温湯を使用する度に冷た
い水が給水されるため、温められた温湯の熱が奪われ、
回収した熱エネルギーをフルに活用できないことや、通
常太陽熱集熱器で温められた温湯は夕方から夜において
使用されることから、１日１回しか回収しなく、太陽熱
集熱器の貯湯槽に貯められた量の温湯しか確保できない
課題があり、不足を補うためにガスや灯油等の外部補助
加熱による給湯への依存度が大きくなり、外部補助加熱
の燃料費の低減や燃焼廃ガスによる環境汚染の低減が図
れない課題がある。
来の技術では、太陽熱集熱器の温湯を使用する度に冷た
い水が給水されるため、温められた温湯の熱が奪われ、
回収した熱エネルギーをフルに活用できないことや、通
常太陽熱集熱器で温められた温湯は夕方から夜において
使用されることから、１日１回しか回収しなく、太陽熱
集熱器の貯湯槽に貯められた量の温湯しか確保できない
課題があり、不足を補うためにガスや灯油等の外部補助
加熱による給湯への依存度が大きくなり、外部補助加熱
の燃料費の低減や燃焼廃ガスによる環境汚染の低減が図
れない課題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべく、従来太陽熱集熱器に給水された水の温度上昇
が、図２のグラフに示すように水の状態から急速に昇温
した後、昇温速度が鈍化し、時間が経っても僅かしか昇
温しないでピークに達することに着目して、該昇温速度
が急速に上昇した後に鈍化する境界点Ｐ付近で温湯を回
収し、次に新しい水を給水して同様の動作を繰返す手法
で、１日の日照時間で複数回温湯を効率良く回収して給
湯能力を増大させ、該給湯能力の増大により給湯不足を
補うと共に外部補助加熱による給湯への依存度を減少さ
せ、外部補助加熱の燃料コストの低減及び燃焼廃ガスに
よる環境汚染の低減が図れるようにしたものである。す
なわち、その解決手段は以下に記載するとおりである。
決すべく、従来太陽熱集熱器に給水された水の温度上昇
が、図２のグラフに示すように水の状態から急速に昇温
した後、昇温速度が鈍化し、時間が経っても僅かしか昇
温しないでピークに達することに着目して、該昇温速度
が急速に上昇した後に鈍化する境界点Ｐ付近で温湯を回
収し、次に新しい水を給水して同様の動作を繰返す手法
で、１日の日照時間で複数回温湯を効率良く回収して給
湯能力を増大させ、該給湯能力の増大により給湯不足を
補うと共に外部補助加熱による給湯への依存度を減少さ
せ、外部補助加熱の燃料コストの低減及び燃焼廃ガスに
よる環境汚染の低減が図れるようにしたものである。す
なわち、その解決手段は以下に記載するとおりである。
【０００６】（１）太陽熱集熱器に給水して貯めた水
を、太陽熱の熱交換により昇温させ、昇温速度が急速に
上昇した後に鈍化する境界点付近の温度を検出して、１
日の日照時間で複数回温湯を排出させ、回収してなるこ
とを特徴とする太陽熱集熱器の温湯の回収方法。 （２）太陽熱集熱器に給水して貯めた水を、給水口と排
出口の流路を閉じて昇温させると共に、昇温した温湯の
温度を検出して温湯を排出させ、太陽熱集熱器に給水す
る動作を繰返してなることを特徴とする前項（１）記載
の太陽熱集熱器の温湯の回収方法。 （３）昇温速度が急速に上昇した後に鈍化する境界点付
近の温度を、摂氏５０度前後に設定して検出してなるこ
とを特徴とする前項（１）又は（２）記載の太陽熱集熱
器の温湯の回収方法。
を、太陽熱の熱交換により昇温させ、昇温速度が急速に
上昇した後に鈍化する境界点付近の温度を検出して、１
日の日照時間で複数回温湯を排出させ、回収してなるこ
とを特徴とする太陽熱集熱器の温湯の回収方法。 （２）太陽熱集熱器に給水して貯めた水を、給水口と排
出口の流路を閉じて昇温させると共に、昇温した温湯の
温度を検出して温湯を排出させ、太陽熱集熱器に給水す
る動作を繰返してなることを特徴とする前項（１）記載
の太陽熱集熱器の温湯の回収方法。 （３）昇温速度が急速に上昇した後に鈍化する境界点付
近の温度を、摂氏５０度前後に設定して検出してなるこ
とを特徴とする前項（１）又は（２）記載の太陽熱集熱
器の温湯の回収方法。
【０００７】（４）太陽熱を集熱する太陽熱集熱器と、
該太陽熱集熱器により昇温させた温湯を貯める外部貯湯
槽と、前記太陽熱集熱器による給湯不足を補うための外
部補助加熱給湯器と、前記外部貯湯槽より吐出させて給
湯する加圧ポンプ及び各制御機器を自動制御する制御装
置とを備え、前記太陽熱集熱器に給水して貯めた水を昇
温させ、昇温速度が急速に上昇して鈍化する境界点付近
の温度を、温度センサにより検出して、１日の日照時間
で複数回温湯を排出させ、前記外部貯湯槽に回収して貯
湯し、自動制御して給湯してなることを特徴とする太陽
熱集熱器の温湯の回収システム給湯装置。 （５）太陽熱集熱器の給水口と外部水道管及び太陽熱集
熱器の排出口と外部貯湯槽との間にそれぞれ二方弁を介
在させて配管し、前記太陽熱集熱器の貯湯槽内に温度セ
ンサと水位センサを配設して、前記太陽熱集熱器に貯め
た水を、前記二方弁により太陽熱集熱器の給水口と排出
口の流路を閉じて昇温させると共に、昇温した温湯の温
度を検出して前記排出口の流路に設けられた二方弁を開
いて温湯を排出させ、前記水位センサで温湯の排出を検
出して排出口の流路に設けられた二方弁を閉じ、給水口
の流路に設けられた二方弁を開いて太陽熱集熱器に給水
する動作を繰返してなることを特徴とする前項（４）記
載の太陽熱集熱器の温湯の回収システム給湯装置。 （６）太陽熱集熱器の貯湯槽内に配設した温度センサの
検出温度を摂氏５０度前後で調整できるようにして設定
し、太陽熱集熱器に給水して貯めた水を昇温させ、昇温
速度が急速に上昇して鈍化する境界点付近の温度を検出
してなることを特徴とする前項（４）又は（５）記載の
太陽熱集熱器の温湯の回収システム給湯装置。
該太陽熱集熱器により昇温させた温湯を貯める外部貯湯
槽と、前記太陽熱集熱器による給湯不足を補うための外
部補助加熱給湯器と、前記外部貯湯槽より吐出させて給
湯する加圧ポンプ及び各制御機器を自動制御する制御装
置とを備え、前記太陽熱集熱器に給水して貯めた水を昇
温させ、昇温速度が急速に上昇して鈍化する境界点付近
の温度を、温度センサにより検出して、１日の日照時間
で複数回温湯を排出させ、前記外部貯湯槽に回収して貯
湯し、自動制御して給湯してなることを特徴とする太陽
熱集熱器の温湯の回収システム給湯装置。 （５）太陽熱集熱器の給水口と外部水道管及び太陽熱集
熱器の排出口と外部貯湯槽との間にそれぞれ二方弁を介
在させて配管し、前記太陽熱集熱器の貯湯槽内に温度セ
ンサと水位センサを配設して、前記太陽熱集熱器に貯め
た水を、前記二方弁により太陽熱集熱器の給水口と排出
口の流路を閉じて昇温させると共に、昇温した温湯の温
度を検出して前記排出口の流路に設けられた二方弁を開
いて温湯を排出させ、前記水位センサで温湯の排出を検
出して排出口の流路に設けられた二方弁を閉じ、給水口
の流路に設けられた二方弁を開いて太陽熱集熱器に給水
する動作を繰返してなることを特徴とする前項（４）記
載の太陽熱集熱器の温湯の回収システム給湯装置。 （６）太陽熱集熱器の貯湯槽内に配設した温度センサの
検出温度を摂氏５０度前後で調整できるようにして設定
し、太陽熱集熱器に給水して貯めた水を昇温させ、昇温
速度が急速に上昇して鈍化する境界点付近の温度を検出
してなることを特徴とする前項（４）又は（５）記載の
太陽熱集熱器の温湯の回収システム給湯装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例を示
す図面に基づいて説明すると、本発明は図１に示すよう
に太陽熱を集熱する太陽熱集熱器１と、該太陽熱集熱器
により昇温した温湯を貯める外部貯湯槽２と、前記太陽
熱集熱器１による給湯不足を補うための外部補助加熱給
湯器３と、前記外部貯湯槽２より吐出させて給湯する加
圧ポンプ４及び各制御機器を自動制御する制御装置５と
により構成される。
す図面に基づいて説明すると、本発明は図１に示すよう
に太陽熱を集熱する太陽熱集熱器１と、該太陽熱集熱器
により昇温した温湯を貯める外部貯湯槽２と、前記太陽
熱集熱器１による給湯不足を補うための外部補助加熱給
湯器３と、前記外部貯湯槽２より吐出させて給湯する加
圧ポンプ４及び各制御機器を自動制御する制御装置５と
により構成される。
【０００９】太陽熱集熱器１は貯湯槽一体型のもので、
給水口に二方弁６を介して外部水道管（図示せず）より
配管し、排出口からは二方弁７を介して外部貯湯槽２の
上方へ配管すると共に、三方弁９及び三方弁１０を介し
て外部給湯コック１１へ配管して、太陽熱集熱器１で昇
温させた温湯を、外部貯湯槽２に貯められるようにする
流路と、外部給湯コック１１へ直接給湯する流路を形成
する。
給水口に二方弁６を介して外部水道管（図示せず）より
配管し、排出口からは二方弁７を介して外部貯湯槽２の
上方へ配管すると共に、三方弁９及び三方弁１０を介し
て外部給湯コック１１へ配管して、太陽熱集熱器１で昇
温させた温湯を、外部貯湯槽２に貯められるようにする
流路と、外部給湯コック１１へ直接給湯する流路を形成
する。
【００１０】外部貯湯槽２の上面にはエアー抜き用の二
方弁８を設け、前記外部貯湯槽２の底部からは加圧ポン
プ４へ配管して、該加圧ポンプの吐出口より三方弁９及
び三方弁１０を介して外部給湯コック１１へ配管し、外
部貯湯槽２に貯められた温湯を加圧ポンプ４により吐出
させて外部給湯コック１１へ給湯する流路を形成する。
方弁８を設け、前記外部貯湯槽２の底部からは加圧ポン
プ４へ配管して、該加圧ポンプの吐出口より三方弁９及
び三方弁１０を介して外部給湯コック１１へ配管し、外
部貯湯槽２に貯められた温湯を加圧ポンプ４により吐出
させて外部給湯コック１１へ給湯する流路を形成する。
【００１１】又、雨天や曇天が連日して続いたりした場
合など、太陽熱集熱器１による温湯の給湯不足を補うた
め、外部補助加熱給湯器３が設置されており、該外部補
助加熱給湯器より三方弁１０を介して外部給湯コック１
１へ配管して、外部補助加熱給湯器３から外部給湯コッ
ク１１へ給湯する流路を形成する。
合など、太陽熱集熱器１による温湯の給湯不足を補うた
め、外部補助加熱給湯器３が設置されており、該外部補
助加熱給湯器より三方弁１０を介して外部給湯コック１
１へ配管して、外部補助加熱給湯器３から外部給湯コッ
ク１１へ給湯する流路を形成する。
【００１２】以上のように形成された流路の切替え制御
は、太陽熱集熱器１の貯湯槽内に温湯の温度を検出する
温度センサ１２と貯湯槽内底部に温湯の低水位を検出す
る水位センサ１３とを配設し、外部貯湯槽２の貯湯槽内
に温湯の温度を検出する温度センサ１４と、貯湯槽内上
方部に温湯の高水位を検出する水位センサ１５及び底部
に温湯の低水位を検出する水位センサ１６を配設して、
太陽熱集熱器１と外部貯湯槽２の貯湯槽内に貯められた
温湯の有無と温度を検出して、制御装置５により自動制
御して行う。
は、太陽熱集熱器１の貯湯槽内に温湯の温度を検出する
温度センサ１２と貯湯槽内底部に温湯の低水位を検出す
る水位センサ１３とを配設し、外部貯湯槽２の貯湯槽内
に温湯の温度を検出する温度センサ１４と、貯湯槽内上
方部に温湯の高水位を検出する水位センサ１５及び底部
に温湯の低水位を検出する水位センサ１６を配設して、
太陽熱集熱器１と外部貯湯槽２の貯湯槽内に貯められた
温湯の有無と温度を検出して、制御装置５により自動制
御して行う。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の作動実施例を図１において説
明すると、外部水道管より水は矢印イの方向から常時供
給されていて、二方弁６で閉じられ給水が止められた状
態にあり、温湯が排出されて太陽熱集熱器１の貯湯槽内
底部に設けられた水位センサ１３により温湯の低水位を
検出すると、二方弁７及び二方弁８を閉じ、前記二方弁
６を開いて前記太陽熱集熱器１に給水し、満水状態に貯
めて二方弁６を閉じる。
明すると、外部水道管より水は矢印イの方向から常時供
給されていて、二方弁６で閉じられ給水が止められた状
態にあり、温湯が排出されて太陽熱集熱器１の貯湯槽内
底部に設けられた水位センサ１３により温湯の低水位を
検出すると、二方弁７及び二方弁８を閉じ、前記二方弁
６を開いて前記太陽熱集熱器１に給水し、満水状態に貯
めて二方弁６を閉じる。
【００１４】太陽熱集熱器１に給水して満水状態に貯め
た水は、太陽熱の熱交換により、図２のグラフに示すよ
うに昇温速度が急速に上昇した後に鈍化する。該昇温速
度が急速に上昇した後に鈍化する境界点Ｐ付近の温湯の
温度を温度センサ１２により検出して、二方弁７及び二
方弁８を開き、前記太陽熱集熱器１の貯湯槽排出口より
排出させ、外部貯湯槽２に回収して貯湯する。
た水は、太陽熱の熱交換により、図２のグラフに示すよ
うに昇温速度が急速に上昇した後に鈍化する。該昇温速
度が急速に上昇した後に鈍化する境界点Ｐ付近の温湯の
温度を温度センサ１２により検出して、二方弁７及び二
方弁８を開き、前記太陽熱集熱器１の貯湯槽排出口より
排出させ、外部貯湯槽２に回収して貯湯する。
【００１５】前記太陽熱集熱器１の貯湯槽から温湯が排
出されると、水位センサ１３により太陽熱集熱器１の貯
湯槽内の温湯の低水位を検出して、二方弁７と二方弁８
が閉じられ、同時に二方弁６が開いて太陽熱集熱器１に
給水され、前記同様の動作が繰返されて、外部貯湯槽２
に温湯が貯湯されて高水位になると高水位センサ１５に
より検出される。
出されると、水位センサ１３により太陽熱集熱器１の貯
湯槽内の温湯の低水位を検出して、二方弁７と二方弁８
が閉じられ、同時に二方弁６が開いて太陽熱集熱器１に
給水され、前記同様の動作が繰返されて、外部貯湯槽２
に温湯が貯湯されて高水位になると高水位センサ１５に
より検出される。
【００１６】前記太陽熱集熱器１に満水状態に貯めた水
の昇温速度が急速に上昇した後に鈍化する境界点付近の
温湯の温度を検出するには、予め収集したデータから昇
温速度が鈍化する温度の平均値を決めて設定しておき、
例えば摂氏５０度前後に設定しておき、該設定温度を温
湯の昇温測定値がオーバーした時点で検出する手法が最
もシンプルに行えるが、検出をシビアに行うならば、昇
温速度が急速に上昇した後に鈍化する境界点付近の温湯
の温度を、細分化した一定時間当たりの温度上昇を自動
的に読み取って前記境界点付近の温湯の温度を設定し、
該設定温度を温湯の昇温測定値がオーバーした時点で検
出するようにする。
の昇温速度が急速に上昇した後に鈍化する境界点付近の
温湯の温度を検出するには、予め収集したデータから昇
温速度が鈍化する温度の平均値を決めて設定しておき、
例えば摂氏５０度前後に設定しておき、該設定温度を温
湯の昇温測定値がオーバーした時点で検出する手法が最
もシンプルに行えるが、検出をシビアに行うならば、昇
温速度が急速に上昇した後に鈍化する境界点付近の温湯
の温度を、細分化した一定時間当たりの温度上昇を自動
的に読み取って前記境界点付近の温湯の温度を設定し、
該設定温度を温湯の昇温測定値がオーバーした時点で検
出するようにする。
【００１７】以上のようにして、１日の日照時間に複数
回温湯を太陽熱集熱器１の貯湯槽より排出させて回収
し、外部貯湯槽２に貯湯する。これを１日の日照時間に
３回排出させて回収した場合、１日の日照時間を横軸に
とって、温度を縦軸にとったグラフで表すと図３に示す
ようになる。前記排出させて回収する回数は、天候状態
や季節により多少異なるが、通常２〜３回であり、夏場
の晴天においては３回程度回収できる。
回温湯を太陽熱集熱器１の貯湯槽より排出させて回収
し、外部貯湯槽２に貯湯する。これを１日の日照時間に
３回排出させて回収した場合、１日の日照時間を横軸に
とって、温度を縦軸にとったグラフで表すと図３に示す
ようになる。前記排出させて回収する回数は、天候状態
や季節により多少異なるが、通常２〜３回であり、夏場
の晴天においては３回程度回収できる。
【００１８】本発明の給湯流路の切替えを自動制御して
給湯する実施例について説明すると、太陽熱集熱器１の
貯湯槽に貯められた温湯は、排出口より二方弁７を介し
て外部貯湯槽２の上方へ流入する流路と、三方弁９及び
三方弁１０を介して給湯コック１１へ給湯する流路が形
成されており、前記太陽熱集熱器１の貯湯槽に貯められ
た温湯は、温度センサ１２により給湯可能な温度を検出
し、水位センサ５が低水位を検出していない時は、給湯
コック１１を開くことにより前記太陽熱集熱器１の排出
口より三方弁９及び三方弁１０を経て給湯コック１１へ
流出するが、通常日照時間中は前記給湯コック１１は閉
じられていることが多く、そのために前記太陽熱集熱器
１の排出口より排出された温湯は二方弁７を経て外部貯
湯槽２の上方へ流入し、外部貯湯槽２に貯湯される。
給湯する実施例について説明すると、太陽熱集熱器１の
貯湯槽に貯められた温湯は、排出口より二方弁７を介し
て外部貯湯槽２の上方へ流入する流路と、三方弁９及び
三方弁１０を介して給湯コック１１へ給湯する流路が形
成されており、前記太陽熱集熱器１の貯湯槽に貯められ
た温湯は、温度センサ１２により給湯可能な温度を検出
し、水位センサ５が低水位を検出していない時は、給湯
コック１１を開くことにより前記太陽熱集熱器１の排出
口より三方弁９及び三方弁１０を経て給湯コック１１へ
流出するが、通常日照時間中は前記給湯コック１１は閉
じられていることが多く、そのために前記太陽熱集熱器
１の排出口より排出された温湯は二方弁７を経て外部貯
湯槽２の上方へ流入し、外部貯湯槽２に貯湯される。
【００１９】そして、外部貯湯槽２に貯湯された温湯を
温度センサ１４で検出し、該温度センサが給湯可能温度
であり、水位センサ１６が低水位を検出していない時
は、前記外部貯湯槽２の底部より加圧ポンプ４により吐
出させ、三方弁９及び三方弁１０を切替え制御して給湯
コック１１へ給湯される。
温度センサ１４で検出し、該温度センサが給湯可能温度
であり、水位センサ１６が低水位を検出していない時
は、前記外部貯湯槽２の底部より加圧ポンプ４により吐
出させ、三方弁９及び三方弁１０を切替え制御して給湯
コック１１へ給湯される。
【００２０】前記外部貯湯槽２の底部から加圧ポンプ４
により給湯するには、太陽熱集熱器１の貯湯槽に給湯可
能な温湯が貯湯されていない場合、即ち温度センサ１２
が給湯可能な温度を検出せず、水位センサ１３が低水位
を検出している場合には、給湯コック１１を開けること
により自動的に加圧ポンプ４が起動して給湯されるが、
前記太陽熱集熱器１に給湯可能な温湯が貯湯されている
場合、即ち温度センサ１２が給湯可能な温度を検出し
て、水位センサ１３が低水位を検出していない場合に
は、前記給湯コック１１を開けることにより太陽熱集熱
器１の排出口より三方弁９及び三方弁１０を経て給湯す
る流路に優先的に流出され、前記外部貯湯槽２から加圧
ポンプ４による給湯は行われない。
により給湯するには、太陽熱集熱器１の貯湯槽に給湯可
能な温湯が貯湯されていない場合、即ち温度センサ１２
が給湯可能な温度を検出せず、水位センサ１３が低水位
を検出している場合には、給湯コック１１を開けること
により自動的に加圧ポンプ４が起動して給湯されるが、
前記太陽熱集熱器１に給湯可能な温湯が貯湯されている
場合、即ち温度センサ１２が給湯可能な温度を検出し
て、水位センサ１３が低水位を検出していない場合に
は、前記給湯コック１１を開けることにより太陽熱集熱
器１の排出口より三方弁９及び三方弁１０を経て給湯す
る流路に優先的に流出され、前記外部貯湯槽２から加圧
ポンプ４による給湯は行われない。
【００２１】又、太陽熱集熱器１の貯湯槽と外部貯湯槽
２に給湯可能な温湯が貯湯されていない場合、即ち太陽
熱集熱器１と外部貯湯槽２に配設された温度センサ１２
と温度センサ１４が供給可能な温度を検出せず、水位セ
ンサ１３と水位センサ１６が低水位を検出している場合
には、給湯コック１１を開くと外部補助加熱給湯器３が
作動して、該外部補助加熱給湯器より三方弁１０を経て
給湯コック１１へ給湯する流路に自動的に切替えられ
る。
２に給湯可能な温湯が貯湯されていない場合、即ち太陽
熱集熱器１と外部貯湯槽２に配設された温度センサ１２
と温度センサ１４が供給可能な温度を検出せず、水位セ
ンサ１３と水位センサ１６が低水位を検出している場合
には、給湯コック１１を開くと外部補助加熱給湯器３が
作動して、該外部補助加熱給湯器より三方弁１０を経て
給湯コック１１へ給湯する流路に自動的に切替えられ
る。
【００２２】上記のようにして構成された太陽熱集熱器
の温湯の回収システム給湯装置による方式（以下本方式
という）の試験結果について記述すると、回収した太陽
熱エネルギー（熱量）は、従来方式では１日当たり７９
００〜９７００ｋｃａｌであったのに対し、本方式では
１６７５０〜２８９８０ｋｃａｌが得られ、従来方式と
比較して２〜３倍の太陽熱のエネルギーを回収できるこ
とが判明した。
の温湯の回収システム給湯装置による方式（以下本方式
という）の試験結果について記述すると、回収した太陽
熱エネルギー（熱量）は、従来方式では１日当たり７９
００〜９７００ｋｃａｌであったのに対し、本方式では
１６７５０〜２８９８０ｋｃａｌが得られ、従来方式と
比較して２〜３倍の太陽熱のエネルギーを回収できるこ
とが判明した。
【００２３】一般の家庭で使用されている例えば水道直
結型の自然循環２回路方式の太陽熱集熱器の貯湯量は１
７０〜２００ｌ（リットル）程度であり、従来方式で回
収するとすれば１日に１回前記貯湯量１７０〜２００ｌ
程度を回収して給湯することになる。本方式では、上記
した如く、従来方式と比較して２〜３倍程度の太陽熱エ
ネルギーを回収できることが判明し、量的に換算しても
１日に複数回（２〜３回）温湯を排出させて回収するの
と略一致し、回収量は３４０〜６００ｌ程度となり、外
部貯湯槽に貯湯して他日の雨天や曇天等の太陽熱エネル
ギーの得られない日の給湯に備えることができる。
結型の自然循環２回路方式の太陽熱集熱器の貯湯量は１
７０〜２００ｌ（リットル）程度であり、従来方式で回
収するとすれば１日に１回前記貯湯量１７０〜２００ｌ
程度を回収して給湯することになる。本方式では、上記
した如く、従来方式と比較して２〜３倍程度の太陽熱エ
ネルギーを回収できることが判明し、量的に換算しても
１日に複数回（２〜３回）温湯を排出させて回収するの
と略一致し、回収量は３４０〜６００ｌ程度となり、外
部貯湯槽に貯湯して他日の雨天や曇天等の太陽熱エネル
ギーの得られない日の給湯に備えることができる。
【００２４】前記雨天や曇天等の太陽熱エネルギーの得
られない日のために、従来より一般に外部補助加熱によ
る給湯器が備え付けられており、外部補助加熱によるガ
スや灯油等の燃料コストや燃焼廃ガスが環境汚染を招く
ことも軽視できない現状にあり、極力低減させることが
課題とされている。本方式により１０ケ月間、外部補助
加熱を灯油にして使用した結果、従来方式では、１月当
たり６０００円前後を要したものが、本方式では２００
０円前後で済み、従来の１／３程度で済むことが判明
し、燃焼廃ガスも相当低減できることが判明した。
られない日のために、従来より一般に外部補助加熱によ
る給湯器が備え付けられており、外部補助加熱によるガ
スや灯油等の燃料コストや燃焼廃ガスが環境汚染を招く
ことも軽視できない現状にあり、極力低減させることが
課題とされている。本方式により１０ケ月間、外部補助
加熱を灯油にして使用した結果、従来方式では、１月当
たり６０００円前後を要したものが、本方式では２００
０円前後で済み、従来の１／３程度で済むことが判明
し、燃焼廃ガスも相当低減できることが判明した。
【００２５】
【発明の効果】本発明は太陽熱集熱器に給水して貯めた
水を、給水口と排出口を閉じて、水が常時給水されない
ような状態で、太陽熱集熱器の熱交換により昇温させ、
昇温速度が急速に上昇して鈍化する境界点付近の温度を
検出して１日の日照時間に複数回温湯を回収するように
したことにより、太陽熱エネルギーを効率良く回収で
き、給湯能力を大幅に増大させることができる。
水を、給水口と排出口を閉じて、水が常時給水されない
ような状態で、太陽熱集熱器の熱交換により昇温させ、
昇温速度が急速に上昇して鈍化する境界点付近の温度を
検出して１日の日照時間に複数回温湯を回収するように
したことにより、太陽熱エネルギーを効率良く回収で
き、給湯能力を大幅に増大させることができる。
【００２６】又、太陽熱エネルギーを効率良く回収して
給湯能力を大幅に増大させることにより、貯湯して他日
の雨天や曇天等の太陽熱エネルギーが得られない日に給
湯することにより、外部補助加熱への依存度を大幅に低
減させることができ、外部補助加熱に要する燃料コスト
の低減及び燃焼廃ガスの低減に伴う環境汚染の低減が図
られる。
給湯能力を大幅に増大させることにより、貯湯して他日
の雨天や曇天等の太陽熱エネルギーが得られない日に給
湯することにより、外部補助加熱への依存度を大幅に低
減させることができ、外部補助加熱に要する燃料コスト
の低減及び燃焼廃ガスの低減に伴う環境汚染の低減が図
られる。
【００２７】更に、太陽熱エネルギーを効率良く回収し
て給湯能力を大幅に増大させることにより、一般家庭は
勿論、給湯量を多量に必要とする業務用として使用する
のに顕著な効果があり、太陽熱集熱器の設置数が少なく
て済むため、設置面積が少なくできることや、安価にで
きる。などの諸効果がある。
て給湯能力を大幅に増大させることにより、一般家庭は
勿論、給湯量を多量に必要とする業務用として使用する
のに顕著な効果があり、太陽熱集熱器の設置数が少なく
て済むため、設置面積が少なくできることや、安価にで
きる。などの諸効果がある。
【図１】本発明の実施例を示す系統図である。
【図２】太陽熱集熱器に貯めた水の日照時間に対する温
度上昇の変化を示すグラフである。
度上昇の変化を示すグラフである。
【図３】本発明による太陽熱集熱器に貯めた水の日照時
間に対する温度上昇の変化の一例を示すグラフである。
間に対する温度上昇の変化の一例を示すグラフである。
１ 太陽熱集熱器 ２ 外部貯湯槽 ３ 外部補助加熱給湯器 ４ 加圧ポンプ ５ 制御装置 ６，７，８ 二方弁 ９，１０ 三方弁 １１ 給湯コック １２，１４ 温度センサ １３，１５，１６ 水位センサ
Claims (6)
- 【請求項１】 太陽熱集熱器に給水して貯めた水を、太
陽熱の熱交換により昇温させ、昇温速度が急速に上昇し
た後に鈍化する境界点付近の温度を検出して、１日の日
照時間で複数回温湯を排出させ、回収してなることを特
徴とする太陽熱集熱器の温湯の回収方法。 - 【請求項２】 太陽熱集熱器に給水して貯めた水を、給
水口と排出口の流路を閉じて昇温させると共に、昇温し
た温湯の温度を検出して温湯を排出させ、太陽熱集熱器
に給水する動作を繰返してなることを特徴とする請求項
１記載の太陽熱集熱器の温湯の回収方法。 - 【請求項３】 昇温速度が急速に上昇した後に鈍化する
境界点付近の温度を、摂氏５０度前後に設定して検出し
てなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の太
陽熱集熱器の温湯の回収方法。 - 【請求項４】 太陽熱を集熱する太陽熱集熱器と、該太
陽熱集熱器により昇温させた温湯を貯める外部貯湯槽
と、前記太陽熱集熱器による給湯不足を補うための外部
補助過熱給湯器と、前記外部貯湯槽より吐出させて給湯
する加圧ポンプ及び各制御機器を自動制御する制御装置
とを備え、前記太陽熱集熱器に給水して貯めた水を昇温
させ、昇温速度が急速に上昇して鈍化する境界点付近の
温度を、温度センサにより検出して、１日の日照時間で
複数回温湯を排出させ、前記外部貯湯槽に回収して貯湯
し、自動制御して給湯してなることを特徴とする太陽熱
集熱器の温湯の回収システム給湯装置。 - 【請求項５】 太陽熱集熱器の給水口と外部水道管及び
太陽熱集熱器の排出口と外部貯湯槽との間にそれぞれ二
方弁を介在させて配管し、前記太陽熱集熱器の貯湯槽内
に温度センサと水位センサを配設して、前記太陽熱集熱
器に貯めた水を、前記二方弁により太陽熱集熱器の給水
口と排出口の流路を閉じて昇温させると共に、昇温した
温湯の温度を検出して前記排出口の流路に設けられた二
方弁を開いて温湯を排出させ、前記水位センサで温湯の
排出を検出して排出口の流路に設けられた二方弁を閉
じ、給水口の流路に設けられた二方弁を開いて太陽熱集
熱器に給水する動作を繰返してなることを特徴とする請
求項４記載の太陽熱集熱器の温湯の回収システム給湯装
置。 - 【請求項６】 太陽熱集熱器の貯湯槽内に配設した温度
センサの検出温度を摂氏５０度前後で調整できるように
して設定し、太陽熱集熱器に給水して貯めた水を昇温さ
せ、昇温速度が急速に上昇して鈍化する境界点付近の温
度を検出してなることを特徴とする請求項４又は請求項
５記載の太陽熱集熱器の温湯の回収システム給湯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10334919A JP2000121172A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 太陽熱集熱器の温湯の回収方法及び回収システム給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10334919A JP2000121172A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 太陽熱集熱器の温湯の回収方法及び回収システム給湯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000121172A true JP2000121172A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=18282711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10334919A Pending JP2000121172A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 太陽熱集熱器の温湯の回収方法及び回収システム給湯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000121172A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103884117A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-06-25 | 珠海百瑞电子科技有限公司 | 一种太阳空气能全智能控制系统 |
| CN103968579A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-08-06 | 福建工程学院 | 一种具有防垢与蓄水功能的太阳能热水器的控制方法 |
| CN108220158A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-06-29 | 吉林奇星生物质能科技开发有限公司 | 一种自动控制太阳能加热沼气发生设备及控制方法 |
-
1998
- 1998-10-19 JP JP10334919A patent/JP2000121172A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103884117A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-06-25 | 珠海百瑞电子科技有限公司 | 一种太阳空气能全智能控制系统 |
| CN103968579A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-08-06 | 福建工程学院 | 一种具有防垢与蓄水功能的太阳能热水器的控制方法 |
| CN108220158A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-06-29 | 吉林奇星生物质能科技开发有限公司 | 一种自动控制太阳能加热沼气发生设备及控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051129 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060328 |