JP2007327671A - ソーラーヒートポンプシステム - Google Patents

Abstract

【課題】冬季や寒冷地においてヒートポンプに効率の良い運転を行わせることができるヒートポンプシステムを提供する。
【解決手段】太陽熱集熱部１と、太陽熱集熱部１で集熱した熱を蒸発器８での冷媒蒸発のための熱源とするヒートポンプ本体部２と、蓄熱部３とが備えられ、蓄熱部３に蓄熱された太陽熱が、夜間、深夜電力で駆動するヒートポンプ本体部２の蒸発器８の冷媒蒸発のための熱源として用いられるようになされている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、給湯や暖房等に用いられるソーラーヒートポンプシステムに関する。

ヒートポンプを給湯や暖房に用いることは、従来より行われている。
特開２００５−３４５００７号公報

しかしながら、冬季や寒冷地では、大気温度が低いため、大気を蒸発器での冷媒蒸発のための熱源としたのでは、ヒートポンプが効率良く運転されないという問題がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、冬季や寒冷地においてヒートポンプに効率の良い運転を行わせることができるヒートポンプシステムを提供することを課題とする。

上記の課題は、太陽熱集熱部と、該太陽熱集熱部で集熱した熱を蒸発器での冷媒蒸発のための熱源とするヒートポンプ本体部とが備えられていることを特徴とするソーラーヒートポンプシステムによって解決される。

このシステムでは、冬季や寒冷地において、日中に集熱された太陽熱が、ヒートポンプ本体部の蒸発器を通過する冷媒に付与されて、蒸発器が効果的に蒸発作用を行うことができ、それによって、ヒートポンプ本体部に効率の良い運転を行わせることができる。

しかも、太陽熱を利用するものであるから、蒸発器での冷媒蒸発作用を効果的に促進することができると共に、ランニングコストを低く抑えることができる。

また、上記の課題は、太陽熱集熱部と、該太陽熱集熱部で集熱した熱を蓄熱する蓄熱部と、該蓄熱部で蓄熱した熱を蒸発器での冷媒蒸発のための熱源とするヒートポンプ本体部とが備えられていることを特徴とするソーラーヒートポンプシステムによって解決される。

この場合は、集熱した太陽熱が蓄熱部に蓄熱されるようになされているので、冬季や寒冷地において、日射がなくても、蓄熱部に蓄熱された太陽熱により蒸発器での冷媒蒸発を促進することができて、ヒートポンプ本体部に効率の良い運転を行わせることができる。

特に、前記蓄熱部に蓄熱された太陽熱が、夜間、深夜電力で駆動する前記ヒートポンプ本体部の蒸発器の冷媒蒸発のための熱源として用いられるようになされている場合は、冬季や寒冷地において、夜間、ヒートポンプ本体部に深夜電力で効率の良い運転を行わせることができる。

ヒートポンプ本体部の凝縮器を給湯用の熱源としている場合は、冬季や寒冷地においてお湯を効率良く沸かすことができ、ヒートポンプ本体部の凝縮器を暖房用の熱源としている場合は、冬季や寒冷地において効率の良い暖房運転を行わせることができる。

本発明は、以上のとおりのものであるから、冬季や寒冷地においてヒートポンプに効率の良い運転を行わせることができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１に示す実施形態のヒートポンプシステムにおいて、１は太陽熱集熱部としてのソーラーパネル、２はヒートポンプ本体部、３は蓄熱部である。

ソーラーパネル１は、水を太陽熱集熱媒体としたものからなっていて、ポンプ４を駆動することにより、太陽熱が蓄熱部３に蓄熱されるようになされている。５は蓄熱用の熱交換部である。なお、太陽熱集熱部は、冷媒を媒体として使用したヒートパイプ式のものや、空気を媒体とした空気集熱型などであってもよい。

ヒートポンプ本体部２は、圧縮機６、凝縮器７、蒸発器８及び膨張弁等の減圧装置９を備えており、冷媒に二酸化炭素などが用いられ、蒸発器８は、蓄熱部３に蓄熱された太陽熱を冷媒蒸発のための熱源とするように備えられている。なお、凝縮器７は、給湯用の熱源として用いられてもよいし、暖房用の熱源として用いられてもよい。暖房用の熱源として用いる場合は、凝縮器７から発する熱をファンで屋内に送り込むものであってもよいし、凝縮器７を床暖房用の熱源としたものであってもよいし、凝縮器７を蓄熱用の熱源としてもよく、様々な暖房方式が採られてよい。

蓄熱部３は、潜熱蓄熱材からなっていて、太陽の射す日中に蓄熱部３に蓄熱された太陽熱を、夜間、深夜電力で駆動するヒートポンプ本体部２の蒸発器８の冷媒蒸発のための熱源として用いることができる蓄熱能力を備えたものからなっている。

上記のソーラーヒートポンプシステムでは、冬季や寒冷地において、図２（イ）に示すように、太陽の射す日中にソーラーパネル１で太陽熱が集熱されると、その太陽熱は蓄熱部３に蓄熱され、図２（ロ）に示すように、夜間、深夜電力を利用してヒートポンプ本体部２を駆動すると、蓄熱部３に蓄熱された太陽熱が、ヒートポンプ本体部２の蒸発器８での冷媒蒸発のための熱源として使われ、それにより、冬季や寒冷地において、蒸発器８が効果的に蒸発作用を行うことができて、ヒートポンプ本体部２を効率良く運転せることができる。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、蓄熱部３に潜熱蓄熱材を用いた場合を示しているが、床下のコンクリート土間を蓄熱部として利用したものであってもよい。

また、上記の実施形態では、蓄熱部として、太陽の射す日中に蓄熱した太陽熱を、夜間の深夜電力で駆動するヒートポンプ本体部の蒸発器の冷媒蒸発用熱源として用いることができる蓄熱能力を備えたものを用いた場合を示したが、蓄熱能力の大きさに制限はなく、目的に応じて必要な大きさの蓄熱能力を備えたものであればよい。

更に、ヒートポンプ本体部の駆動を、冬季や寒冷地において太陽の射す日中に行うような場合は、蓄熱部は省略されてもよい。

実施形態のソーラーヒートポンプシステムを示す説明図である。 図（イ）及び図（ロ）はその作動状態を示す説明図である。

符号の説明

１…ソーラーパネル（太陽熱集熱部）
２…ヒートポンプ本体部
３…蓄熱部
７…凝縮器
８…蒸発器

Claims (5)

1. 太陽熱集熱部と、該太陽熱集熱部で集熱した熱を蒸発器での冷媒蒸発のための熱源とするヒートポンプ本体部とが備えられていることを特徴とするソーラーヒートポンプシステム。
2. 太陽熱集熱部と、該太陽熱集熱部で集熱した熱を蓄熱する蓄熱部と、該蓄熱部で蓄熱した熱を蒸発器での冷媒蒸発のための熱源とするヒートポンプ本体部とが備えられていることを特徴とするソーラーヒートポンプシステム。
3. 前記蓄熱部に蓄熱された太陽熱が、夜間、深夜電力で駆動する前記ヒートポンプ本体部の蒸発器の冷媒蒸発のための熱源として用いられるようになされている請求項２に記載のソーラーヒートポンプシステム。
4. 前記ヒートポンプ本体部の凝縮器を給湯用の熱源としている請求項１乃至３のいずれか一に記載のソーラーヒートポンプシステム。
5. 前記ヒートポンプ本体部の凝縮器を暖房用の熱源としている請求項１乃至４のいずれか一に記載のソーラーヒートポンプシステム。

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