JP2014092326A - Hybrid type hot water supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽熱温水器に再生可能エネルギーによる発電電力を組み合わせて用いるハイブリッド型給湯装置に関する。 The present invention relates to a hybrid hot water supply apparatus that uses a solar water heater in combination with electric power generated by renewable energy.
従来、家庭用や業務用の給湯装置として太陽熱温水器が広く利用されている。ところが、太陽熱温水器は天候の影響を受けやすく、また夜間には新たに温水を得ることができないため、太陽熱温水器と電気温水器とを組み合わせて用いる温水供給装置が提案されている。 Conventionally, a solar water heater has been widely used as a hot water supply device for home use or business use. However, since a solar water heater is easily affected by the weather and it is not possible to obtain new hot water at night, a hot water supply device using a combination of a solar water heater and an electric water heater has been proposed.
例えば、特許文献1には、冷水供給系統、太陽熱温水器系統、電気温水器供給系統の下流側に、高温側入水口と低温側入水口とを備えた混合器が設けられ、混合器の感温部の温度変化による伸縮により開閉バルブを制御して、高温側入水口を介して流入する水と低温側入水口を介して流入する水とを混合した際の温度が、温度設定ダイヤルにより調整された設定温度となるように調整する温水供給装置が記載されている。 For example, Patent Document 1 includes a mixer having a high temperature side inlet and a low temperature side inlet on the downstream side of a cold water supply system, a solar water heater system, and an electric water heater supply system. The temperature at the time of mixing the water flowing in through the high temperature side water inlet and the water flowing in through the low temperature side water inlet is adjusted by the temperature setting dial by controlling the open / close valve by expansion and contraction due to temperature change of the hot part A hot water supply device that adjusts to a set temperature is described.
ところが、上記特許文献1に記載の温水供給装置のような電気温水器を用いる場合、常時一定量の温水を商用電力により作っておくことになるため、太陽熱温水器だけで賄える場合には電気温水器を加熱するための電気エネルギーが無駄となる。また、太陽熱温水器の温水の温度が低い場合は、電気温水器の温水が使用されることになり、太陽熱温水器の温水がほとんど利用されないという問題がある。 However, when an electric water heater such as the hot water supply device described in Patent Document 1 is used, since a constant amount of hot water is always produced by commercial power, the electric hot water can be supplied only by a solar water heater. Electric energy for heating the vessel is wasted. Moreover, when the temperature of the hot water of a solar water heater is low, the hot water of an electric water heater will be used and there exists a problem that the hot water of a solar water heater is hardly utilized.
そこで、本発明においては、太陽熱温水器に再生可能エネルギーによる発電電力を組み合わせることにより、無駄な商用電力を使用しないハイブリッド型給湯装置を提供することを目的とする。 Then, in this invention, it aims at providing the hybrid type hot water supply apparatus which does not use a wasteful commercial electric power by combining the generated electric power by renewable energy with a solar water heater.
本発明のハイブリッド型給湯装置は、太陽熱で水を温め、貯留する太陽熱温水器と、太陽熱温水器により得られた温水を貯留して保温する保温槽と、再生可能エネルギーにより発電する発電装置と、発電装置により発電された電力により充電される蓄電装置と、発電装置により発電された電力により直接または蓄電装置に充電された電力により保温槽内の温水を加熱する電力ヒーターとを有するものである。 The hybrid water heater of the present invention is a solar water heater that warms and stores water with solar heat, a heat retaining tank that retains and retains hot water obtained by the solar water heater, and a power generation device that generates electricity using renewable energy, It has a power storage device that is charged by the power generated by the power generation device, and a power heater that heats the hot water in the heat insulation tank directly by the power generated by the power generation device or by the power charged in the power storage device.
本発明のハイブリッド型給湯装置によれば、太陽熱温水器により得られた温水を保温槽に貯留して保温し、必要に応じてこの保温槽内の温水を、再生可能エネルギーにより発電された電力により直接または蓄電装置を介して加熱し、保温することができる。 According to the hybrid hot water supply apparatus of the present invention, the hot water obtained by the solar water heater is stored in the heat retaining tank and kept warm, and if necessary, the warm water in the heat retaining tank is generated by the electric power generated by the renewable energy. Heating can be performed directly or via a power storage device.
本発明のハイブリッド型給湯装置は、さらに、太陽熱温水器内の温水の温度を検出する温度センサーと、太陽熱温水器から保温槽へ温水を供給する配管の途中に設けられた電動弁と、温度センサーにより太陽熱温水器内の温水の温度が所定の温度に達したときに電動弁を開いて太陽熱温水器の温水を保温槽へ移すとともに、太陽熱温水器へ新たに水を供給する制御装置とを有することが望ましい。 The hybrid water heater of the present invention further includes a temperature sensor for detecting the temperature of the hot water in the solar water heater, an electric valve provided in the middle of a pipe for supplying hot water from the solar water heater to the heat retaining tank, and a temperature sensor When the temperature of the hot water in the solar water heater reaches a predetermined temperature, the motor-operated valve is opened to move the hot water of the solar water heater to the thermal insulation tank and to supply new water to the solar water heater It is desirable.
これにより、太陽熱温水器により所定の温度の温水が得られると、温度センサーにより検出され、太陽熱温水器から保温槽へ温水を供給する配管の途中の電動弁が開かれて、太陽熱温水器の温水が保温槽へ移され、太陽熱温水器へ新たに水が供給されて、連続的に太陽熱温水器により所定の温度の温水を得ることができる。 As a result, when hot water having a predetermined temperature is obtained by the solar water heater, the temperature sensor detects the hot water, and the electric valve in the middle of the pipe for supplying the hot water from the solar water heater to the heat retaining tank is opened, and the hot water of the solar water heater is opened. Is transferred to the heat insulation tank, water is newly supplied to the solar water heater, and hot water having a predetermined temperature can be continuously obtained by the solar water heater.
(1)太陽熱で水を温め、貯留する太陽熱温水器と、太陽熱温水器により得られた温水を貯留して保温する保温槽と、再生可能エネルギーにより発電する発電装置と、発電装置により発電された電力により充電される蓄電装置と、発電装置により発電された電力により直接または蓄電装置に充電された電力により保温槽内の温水を加熱する電力ヒーターとを有することにより、太陽熱温水器により得られた温水を保温槽に貯留して保温し、必要に応じて再生可能エネルギーにより発電された電力により加熱し、保温することができるので、無駄な商用電力およびボイラー等による加温などを使用することなく、太陽熱温水器の温水を利用することが可能となる。 (1) Solar water heater that warms and stores water with solar heat, a thermal insulation tank that retains and retains hot water obtained by the solar water heater, a power generator that generates power using renewable energy, and a power generator that generates power Obtained by a solar water heater by having a power storage device that is charged by electric power and a power heater that heats the hot water in the thermal insulation tank directly by the power generated by the power generation device or by the power charged to the power storage device Hot water is stored in a heat storage tank to keep it warm, and can be heated and kept warm by using electricity generated by renewable energy as needed, without using unnecessary commercial power or heating by boilers, etc. It becomes possible to use the hot water of the solar water heater.
(2)さらに、太陽熱温水器内の温水の温度を検出する温度センサーと、太陽熱温水器から保温槽へ温水を供給する配管の途中に設けられた電動弁と、温度センサーにより太陽熱温水器内の温水の温度が所定の温度に達したときに電動弁を開いて太陽熱温水器の温水を保温槽へ移すとともに、太陽熱温水器へ新たに水を供給する制御装置とを有することにより、連続的に太陽熱温水器により所定の温度の温水を得ることができ、太陽熱温水器の能力をフルに活用して温水を得ることが可能となる。 (2) Furthermore, a temperature sensor for detecting the temperature of the hot water in the solar water heater, an electric valve provided in the middle of the pipe for supplying the hot water from the solar water heater to the heat retaining tank, and the temperature sensor When the temperature of the hot water reaches a predetermined temperature, the motorized valve is opened to transfer the hot water of the solar water heater to the heat retaining tank, and a controller for supplying water to the solar water heater is provided continuously. Hot water having a predetermined temperature can be obtained by the solar water heater, and hot water can be obtained by fully utilizing the capacity of the solar water heater.
図1は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型給湯装置の概略構成図である。図1において、本発明の実施の形態におけるハイブリッド型給湯装置1は、太陽熱で水を温め、貯留する複数の太陽熱温水器2と、太陽熱温水器2により得られた温水を貯留して保温する保温槽3と、再生可能エネルギーにより発電する発電装置としての太陽光発電装置4および風力発電装置5と、太陽光発電装置4および風力発電装置5により発電された電力により充電される蓄電装置6と、後述する各種センサによる検出結果に基づいて後述する各種弁等を制御する制御装置7とを有する。太陽光発電装置4および風力発電装置5は、制御装置7に接続されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid hot water supply apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a hybrid hot water supply apparatus 1 according to an embodiment of the present invention warms water with solar heat, and stores a plurality of
各太陽熱温水器2には、上水道の水が供給される給水配管20と、各太陽熱温水器2内で温められた温水を保温槽3および浴槽8へ供給する給湯配管21とが接続されている。また、各太陽熱温水器2と給湯配管21との間には、それぞれ電気弁30が設けられている。また、各太陽熱温水器2には、それぞれの太陽熱温水器2内の温水の温度を検出する温度センサー10が設けられている。温度センサー10は、制御装置7に接続されている。
Each
保温槽3は、保温槽3内の温水を加熱する電力ヒーター11と、保温槽3内の温水の温度を検出する温度センサー12と、保温槽3内の温水の水位を検出する水位センサー13とを備えている。電力ヒーター11、温度センサー12および水位センサー13は、制御装置7に接続されている。給湯配管21から保温槽3へ温水を供給する給湯配管22の途中には、電気弁32が設けられている。保温槽3から給湯配管21へ温水を供給する給湯配管23の途中には、電気弁33および逆止弁37が設けられている。給湯配管21の給湯配管22が接続された位置と給湯配管23が接続された位置との間には、電気弁34が設けられている。また、給湯配管21の浴槽8の手前位置には、電気弁35および流量計36が設けられている。
The
上記構成のハイブリッド型給湯装置1では、昼間に各太陽熱温水器2により得られた温水は、給湯配管21,22を通じて保温槽3に貯留して保温される。このとき、制御装置7は、各太陽熱温水器2の温度センサー10により各太陽熱温水器2内の温水が所定の温度、例えば40℃に達したときに、それぞれの電気弁30を開いて各太陽熱温水器2の温水を保温槽3へ移すとともに、給水配管20を通じて各太陽熱温水器2へ新たに水を供給する。なお、このとき、電気弁33,34,35は閉じている。
In the hybrid hot water supply apparatus 1 having the above-described configuration, the hot water obtained by each
また、制御装置7は、太陽光発電装置4および風力発電装置5により発電された電力を蓄電装置6へ供給し、蓄電装置6に充電する。そして、制御装置7は、温度センサー12により検出した保温槽3内の温水の温度が所定の温度以下、例えば35℃になったときに、蓄電装置6に充電された電力を利用して電力ヒーター11を作動させ、保温槽3内の温水を所定の温度、例えば40℃まで加熱する。また、制御装置7は、蓄電装置6を介さずに、太陽光発電装置4および風力発電装置5により発電された電力により直接電力ヒーター11を作動させることもある。例えば、蓄電装置6が満充電となっているときなどである。
The
そして、制御装置7は、必要に応じ、あるいは要求に応じて、保温槽3内の温水を浴槽8へ供給する。このとき、制御装置7は、電気弁32,34を閉じ、電気弁33,35を開いて、保温槽3内の温水を給湯配管23,21を通じて浴槽8へ供給する。また、制御装置7は、所要量の温水が浴槽8へ供給されたことを流量計36により検出すると、電気弁33,35を閉じる。あるいは、制御装置7は、電気弁30,34,35を開き、電気弁32,33を閉じて、太陽熱温水器2から給湯配管20を通じて直接浴槽8へ温水を供給することも可能である。
And the
また、制御装置7は、水位センサー13により保温槽3内の温水の量を検出することにより、各電気弁30,32,33,34,35を制御して、保温槽3内の温水の量が最適となるようにする。また、図示しないが、本実施形態におけるハイブリッド型給湯装置1は、必要に応じて商用電力により蓄電装置6へ充電したり、電力ヒーター11を作動させたりすることが可能となっている。なお、本実施形態においては、再生可能エネルギーにより発電する発電装置として太陽光発電装置4および風力発電装置5を例にとって説明したが、その他の波力、潮力、流水、潮汐、地熱やバイオマス等の再生可能エネルギーを用いることも可能である。
Further, the
以上のように、本実施形態におけるハイブリッド型給湯装置1では、太陽熱温水器2により得られた温水を保温槽3に貯留して保温し、必要に応じて再生可能エネルギーにより発電された電力により加熱し、保温することができるので、無駄な商用電力およびボイラー等による加温などを使用することなく、太陽熱温水器2の温水を利用することが可能となっている。
As described above, in the hybrid hot water supply apparatus 1 according to the present embodiment, the hot water obtained by the
また、本実施形態におけるハイブリッド型給湯装置1では、温度センサー10により太陽熱温水器2内の温水の温度が所定の温度に達したときに電動弁30を開いて太陽熱温水器2の温水を保温槽3へ移すとともに、太陽熱温水器2へ新たに水を供給するので、1日のうちに複数回連続的に太陽熱温水器2により所定の温度の温水を得ることができ、太陽熱温水器2の能力をフルに活用して温水を得ることが可能となっている。
Moreover, in the hybrid type hot water supply apparatus 1 in the present embodiment, when the temperature of the hot water in the
本発明のハイブリッド型給湯装置は、家庭用や業務用の給湯装置として有用である。 The hybrid hot water supply apparatus of the present invention is useful as a hot water supply apparatus for home use or business use.
1 ハイブリッド型給湯装置
2 太陽熱温水器
3 保温槽
4 太陽光発電装置
5 風力発電装置
6 蓄電装置
7 制御装置
8 浴槽
10 温度センサー
11 電力ヒーター
12 温度センサー
13 水位センサー
20 給水配管
21,22,23 給湯配管
30,32,33,34,35 電気弁
36 流量計
37 逆止弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid type hot
Claims (2)
前記太陽熱温水器により得られた温水を貯留して保温する保温槽と、
再生可能エネルギーにより発電する発電装置と、
前記発電装置により発電された電力により充電される蓄電装置と、
前記発電装置により発電された電力により直接または前記蓄電装置に充電された電力により前記保温槽内の温水を加熱する電力ヒーターと
を有するハイブリッド型給湯装置。 Solar water heaters that warm and store water with solar heat,
A heat retaining tank for retaining and retaining warm water obtained by the solar water heater;
A power generation device that generates power from renewable energy;
A power storage device that is charged by the power generated by the power generation device;
A hybrid hot water supply apparatus comprising: an electric power heater that heats the hot water in the heat insulating tank directly by the electric power generated by the power generation apparatus or by the electric power charged in the power storage apparatus.
前記太陽熱温水器から前記保温槽へ温水を供給する配管の途中に設けられた電動弁と、
前記温度センサーにより前記太陽熱温水器内の温水の温度が所定の温度に達したときに前記電動弁を開いて前記太陽熱温水器の温水を前記保温槽へ移すとともに、前記太陽熱温水器へ新たに水を供給する制御装置と
を有する請求項1記載のハイブリッド型給湯装置。 Furthermore, a temperature sensor that detects the temperature of the hot water in the solar water heater,
A motorized valve provided in the middle of a pipe for supplying hot water from the solar water heater to the heat retaining tank;
When the temperature of the hot water in the solar water heater reaches a predetermined temperature by the temperature sensor, the electric valve is opened to transfer the hot water of the solar water heater to the heat retaining tank, and water is newly added to the solar water heater. The hybrid hot-water supply device according to claim 1, further comprising a control device that supplies the hot water.
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