JP2006071258A - 高効率昇温用空気熱交換器 - Google Patents

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Yoshiko Morita
與志子 森田
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KIITEKKU KOGYO KK
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Abstract

【課題】 地中熱ヒートポンプの熱源水を昇温し、ヒートポンプ本体の能力・成績係数を向上させエネルギー消費の削減を図ることができる高効率昇温用空気熱交換器の提供。
【解決手段】 地中熱採取管（Ｕチューブ）４で地中から採熱した熱源水を熱採取配管環り管３を経由して昇温用空気熱交換器１に循環させる。昇温用空気熱交換器１は換気装置２と連結しており、暖房期に於いては居室内空気（２０℃〜２３℃）が常時排出・通過している。ここで昇温用空気熱交換器１に於いて換気排出空気と熱源水とが熱交換し、熱源水温度は昇温される。さらに昇温された熱源水はヒートポンプチラーユニット５に循環し、ヒートポンプチラーユニット５の熱源として活用する。
【選択図】 図１

Description

本システムはヒートポンプチラーユニット５の熱源水温度を住宅の換気排熱を活用し昇温するシステムである。ヒートポンプチラーユニット５に供給する熱源水温度を出来るだけ高くすることにより、ヒートポンプチラーユニット５の能力及び成績係数を高めることが出来るのが本システムである。
寒冷地における従来の地中熱ヒートポンプの熱源水は地中温度が１０℃前後と比較的低温の為、熱源水温度もそれに呼応して低めの温度を利用せざるを得ない。ヒートポンプチラーユニット５の能力及び成績係数は、熱源水温度の影響が極めて大きい。熱源水温度を高く安定的に確保する為には、地中熱採熱管（Ｕチューブ）４を出来るだけ深く埋設することが望ましい。しかし埋設のための費用が深くなればなるほど高価になり、一般住宅の熱源費用としては経済的に成立し難い。
寒冷地における地中熱利用ヒートポンプの熱源は地中を１００ｍ前後ボーリングし、そこに地中熱採取管（Ｕチューブ）４を埋設する方法が一般的に考えられている。この方法によると１００ｍ前後掘削するボーリング費用が膨大な為、一般住宅の暖房システムとしては経済的な負担が大きいので、普及させる事は極めて困難である。地中埋設管の深さを出来るだけ浅く取り、埋設工事費用を軽減し尚且つ熱源水の温度を安定的に保持する事が大きな課題と言える。
地中熱採取管（Ｕチューブ）４を従来の方式のように１００ｍ前後と深く掘削するのではなく、１０ｍ前後と比較的浅く施工する。それによる熱源水の温度確保は別途考える必要がある。地中熱採取管（Ｕチューブ）４で地中から採熱した熱源水を熱採取配管環り管３を経由して昇温用空気熱交換器１に循環させる。昇温用空気熱交換器１は換気装置２と連結しており、暖房期に於いては居室内空気（２０℃〜２３℃）が常時排出・通過している。ここで昇温用空気熱交換器１に於いて換気排出空気と熱源水とが熱交換し、熱源水温度は昇温される。さらに昇温された熱源水はヒートポンプチラーユニット５に循環し、ヒートポンプチラーユニット５の熱源として活用する。このシステムによりヒートポンプチラーユニット５の能力は向上し、成績係数を上げることが出来る。昇温用空気熱交換器１と換気装置２と接続する時、接続口は２系統あるいは多系統で接続する。更に昇温用空気熱交換器１から外部に排出する排出口も２系統あるいは多系統とする。この事は昇温用空気熱交換器１の圧力損失を出来るだけ低く抑える為に極めて有効な手段である。
１．地中熱ヒートポンプの弱点であった埋設管の施工費用を大幅に軽減し、寒冷地における一般住宅の暖房システムとして極めて有効。
２．ヒートポンプチラーユニット５の能力・成績係数の向上により極めて省エネルギー性の高いシステムが構築出来る。
本発明には次のような実施例がある。
昇温用空気熱交換器１，換気装置（第３種機械換気）２，熱採取配管環り管３，地中熱採取管（Ｕチューブ）４，ヒートポンプチラーユニット５，熱採取配管循き管６，の構成からなる本発明による実施例。
本発明の概要図 本発明による昇温用空気熱交換器１は、換気装置２と接続されている。昇温用空気熱交換器１には地中熱採取管（Ｕチューブ）４で地中から採熱された熱源水が、熱採取配管循き管３を経由して循環し、換気装置２より排出される室内からの換気排熱と熱交換して熱源水は昇温される。昇温された熱源水はヒートポンプチラーユニット５に循環し、熱源として利用出来るシステムとなっている。
符号の説明
１．昇温用空気熱交換器１
２．換気装置（第３種機械換気）２
３．熱採取配管環り管３
４．地中熱採取管（Ｕチューブ）４
５．ヒートポンプチラーユニット５
６．熱採取配管循き管６

Claims (3)

  1. 地中熱採熱管（Ｕチューブ）４と熱採取配管環り管３は昇温用空気熱交換器１と連結している。
  2. 昇温用空気熱交換器１はヒートポンプチラーユニット５と熱採取配管循き管６と地中熱採熱管（Ｕチューブ）４と連結している。
  3. 昇温用空気熱交換器１は換気装置（第３種機械換気）２と連結している。
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