JP2015064163A - 蓄熱式暖房システム及び建物 - Google Patents

蓄熱式暖房システム及び建物 Download PDF

Info

Publication number
JP2015064163A
JP2015064163A JP2013199438A JP2013199438A JP2015064163A JP 2015064163 A JP2015064163 A JP 2015064163A JP 2013199438 A JP2013199438 A JP 2013199438A JP 2013199438 A JP2013199438 A JP 2013199438A JP 2015064163 A JP2015064163 A JP 2015064163A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
building
heating system
storage body
outdoor unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013199438A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6285677B2 (ja
Inventor
大介 朝桐
Daisuke Asagiri
大介 朝桐
相良　峰雄
Mineo Sagara
峰雄 相良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP2013199438A priority Critical patent/JP6285677B2/ja
Publication of JP2015064163A publication Critical patent/JP2015064163A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6285677B2 publication Critical patent/JP6285677B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

【課題】蓄熱体を床下空間への放熱手段以外にも用いることができるうえに、より効率的に蓄熱体に蓄熱した熱エネルギーを利用することができる蓄熱式暖房システムを提供する。【解決手段】建物１の太陽熱収集可能位置である屋上に設けられた太陽熱収集パネル６と、建物１の床下空間４に設けられた蓄熱体３と、建物１の屋内に設けられたヒートポンプ室内機であるエアコンディショナー７に接続されたヒートポンプ室外機２とを備え、蓄熱体３は、太陽熱収集パネル６と内部を熱媒が循環する配管８で接続されているとともに、ヒートポンプ室外機２とも内部を熱媒が循環する配管９で接続されており、床下空間４への放熱手段とヒートポンプ室外機２の熱源とに利用可能とされた構成とされている。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽熱収集パネルを用いた蓄熱式暖房システム、及びこの暖房システムを備えた建物に関するものである。
従来から、太陽熱収集パネルを用いた蓄熱式暖房システムが知られている。
例えば、特許文献１には、建物の床下空間に設けられた熱交換器に太陽熱収集パネルから熱媒体を供給し、床下空間を暖め、同じく床下空間に設けられた蓄熱体に蓄熱して直上の床上空間を暖めることが可能な蓄熱式暖房システムが開示されている。
特開２００３−１２０９４９号公報
しかしながら、特許文献１に開示された従来の蓄熱式暖房システムでは、蓄熱体を床下空間への放熱手段としてしか用いていなかった。
また、特許文献１に開示された従来の蓄熱式暖房システムでは、長時間にわたって床下空間側からその直上の床上空間を暖めることが可能なものの、蓄熱体が所定の温度以下に低下してしまうと、蓄熱体は、床上空間を暖めるほどの床下空間への放熱手段としては用をなさなくなり、それなりの熱エネルギーを有していながらも、用いられることがなかった。
そこで、本発明は、蓄熱体を床下空間への放熱手段以外にも用いることができるうえに、より効率的に蓄熱体に蓄熱した熱エネルギーを利用することができる蓄熱式暖房システム、及びこの暖房システムを備えた建物を提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明の蓄熱式暖房システムは、太陽熱収集パネルと、建物の床下空間に設けられた蓄熱体と、ヒートポンプ室内機に接続されたヒートポンプ室外機とを備え、前記蓄熱体は、前記太陽熱収集パネルと内部を熱媒が循環する配管で接続されているとともに、前記ヒートポンプ室外機とも内部を熱媒が循環する配管で接続されており、前記床下空間への放熱手段と前記ヒートポンプ室外機の熱源とに利用可能とされていることを特徴とする。
ここで、前記床下空間は、側壁は断熱材が取り付けられた断熱構造とされ、直上の床上空間との間を仕切る床部は熱が伝導しやすい熱伝導構造とされているとよい。
また、前記ヒートポンプ室内機は、前記建物の屋内に設けられたヒートポンプ式のエアコンディショナーであるとよい。
さらに、前記ヒートポンプ室外機は、前記建物の屋外に設けられており、前記蓄熱体と大気を熱源に利用可能であるとよい。
また、前記蓄熱体を前記床下空間への放熱手段に利用した後、所定の温度以下に低下すると、前記ヒートポンプの熱源に利用するとよい。
本発明の建物は、上記した本発明の蓄熱式暖房システムを備えていることを特徴とする。
このような本発明の蓄熱式暖房システムは、太陽熱収集パネルと、建物の床下空間に設けられた蓄熱体と、ヒートポンプ室内機に接続されたヒートポンプ室外機とを備え、蓄熱体は、太陽熱収集パネルと内部を熱媒が循環する配管で接続されているとともに、ヒートポンプ室外機とも内部を熱媒が循環する配管で接続されており、床下空間への放熱手段とヒートポンプ室外機の熱源とに利用可能とされた構成とされている。
上記した構成なので、蓄熱体を、床下空間への放熱手段としてだけでなく、ヒートポンプ室外機の熱源にも利用することができる。
ここで、床下空間は、側壁は断熱材が取り付けられた断熱構造とされ、直上の床上空間との間を仕切る床部は熱が伝導しやすい熱伝導構造とされている場合は、側壁から熱が屋外へ逃げるのを極力防止できるとともに、床部の下面から上面へ熱が伝わりやすいので、効率のよい床下暖房を行うことができる。
また、ヒートポンプ室内機は、建物の屋内に設けられたヒートポンプ式のエアコンディショナーである場合は、蓄熱体を、床下暖房だけでなく、吹出型の暖房にも利用することができる。
さらに、ヒートポンプ室外機は、建物の屋外に設けられており、蓄熱体と大気を熱源に利用可能である場合は、大気の温度より高い温度の蓄熱体が熱源として補うので、成績係数（ＣＯＰ）を高めることができる。
また、蓄熱体を床下空間への放熱手段に利用した後、所定の温度以下に低下すると、ヒートポンプ室外機の熱源に利用する場合は、床上空間を暖めるほどの床下空間への放熱手段としては不充分な所定の温度以下に低下した蓄熱体の熱エネルギーを有効利用することができ、より効率的である。更に、ヒートポンプ室外機によって熱を奪われて蓄熱体の温度が低下するので、翌日の太陽熱の吸収効率が向上する。
このような本発明の建物は、上記した本発明の蓄熱式暖房システムを備えた構成とされている。
上記した構成なので、上記した本発明の蓄熱式暖房システムの効果を奏する建物とすることができる。
実施例の蓄熱式暖房システムを備えた建物の概略構成（床下暖房を行っている状態）を示す説明図である。 実施例の蓄熱式暖房システムを備えた建物の概略構成（吹出型の暖房を行っている状態）を示す説明図である。
以下、本発明を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
先ず、実施例の構成について説明する。
図１及び図２は、実施例の蓄熱式暖房システムを備えた建物１の概略構成を示している。
この建物１は、断熱基礎として構築された基礎底盤コンクリート１ｂと、その側縁に立設された側壁としての基礎側壁コンクリート１ｃと、さらにその上に立設された外壁部１ｄと、その外壁部１ｄの上端開口を塞ぐ天井部１ｅとから主に構成されている。
そして、この天井部１ｅと外壁部１ｄとに囲まれる空間は、床部１ａによって床下空間４と居室などに用いられる床上空間５とが区切られた構成となっている。
ここで、床部１ａは、下面から上面へ熱が伝わりやすい熱伝導構造とされている。
また、基礎側壁コンクリート１ｃの床下空間４側には、グラスウールなどの断熱材１０が取り付けられており、床下空間４内の熱が屋外に極力漏れない断熱構造となっている。
そして、床下空間４内には、蓄熱体３が設けられている。
また、建物１の太陽熱収集可能位置である屋上には、太陽熱収集パネル６が設けられており、内部を熱媒としての水が循環する配管８で蓄熱体３と接続されている。
さらに、建物１の屋外には、大気及び蓄熱体３を熱源とすることが可能なヒートポンプ室外機２が設けられており、内部を熱媒としての水が循環する配管９で蓄熱体３と接続されている。
ここで、このヒートポンプ室外機２は、床上空間５内に設けられたヒートポンプ室内機であるヒートポンプ式のエアコンディショナー７と、内部を熱媒としてのフロン代替物が循環する配管１１で接続されている。
なお、床上空間５内には、コントローラとしてのリモートコントローラ１２も設けられている。
ここで、リモートコントローラ１２による操作で、蓄熱体３から床下空間４への放熱による床下暖房や、エアコンディショナー７による吹出型の暖房の運転のオン・オフを行うことができる。
次に、実施例の蓄熱式暖房システムの運転パターンの一例を示す。
朝から日中の前半にかけて、太陽熱収集パネル６から収集された熱が、熱媒としての水を介して蓄熱体３に蓄熱される。
このとき、蓄熱体３は約４０℃レベルまで達する。
日中の後半から夜にかけて、この蓄熱体３に蓄熱した熱を床下空間４へ放熱し、床上空間５が床部１ａを介して、ムラなく暖まるように床下暖房を行う（図１の状態）。
このとき、蓄熱体３は約４０℃〜３０℃の間のレベルである。
深夜から翌日の明け方にかけて、この蓄熱体３に残った熱と大気を熱源としてヒートポンプ室外機２を稼働し、床上空間５が温風で暖まるエアコンディショナー７による吹出型の暖房を行う（図２の状態）。
このとき、蓄熱体３は３０℃以下のレベルまで低下しており、床上空間５を床下暖房で暖めるほどの床下空間４への放熱手段としては不充分なものとなっている。
更に、ヒートポンプ室外機２によって熱を奪われて蓄熱体３の温度は翌日の朝には１０℃程度まで低下する。
次に、実施例の作用効果について説明する。
このような実施例の蓄熱式暖房システムは、建物１の太陽熱収集可能位置である屋上に設けられた太陽熱収集パネル６と、建物１の床下空間４に設けられた蓄熱体３と、建物１の屋内に設けられたヒートポンプ室内機であるエアコンディショナー７に接続されたヒートポンプ室外機２とを備え、蓄熱体３は、太陽熱収集パネル６と内部を熱媒が循環する配管８で接続されているとともに、ヒートポンプ室外機２とも内部を熱媒が循環する配管９で接続されており、床下空間４への放熱手段とヒートポンプ室外機２の熱源とに利用可能とされた構成とされている。
上記した構成なので、蓄熱体３を、床下空間４への放熱手段としてだけでなく、ヒートポンプ室外機２の熱源にも利用することができる。
ここで、床下空間４は、側壁としての基礎側壁コンクリート１ｃは断熱材１０が取り付けられた断熱構造とされ、直上の床上空間５との間を仕切る床部１ａは熱が伝導しやすい熱伝導構造とされている。
このため、側壁としての基礎側壁コンクリート１ｃから熱が屋外へ逃げるのを極力防止できるとともに、床部１ａの下面から上面へ熱が伝わりやすいので、効率のよい床下暖房を行うことができる。
また、ヒートポンプ室内機は、建物１の屋内である床上空間５に設けられたヒートポンプ式のエアコンディショナー７である。
このため、蓄熱体３を、床下暖房だけでなく、吹出型の暖房にも利用することができる。
さらに、ヒートポンプ室外機２は、建物１の屋外に設けられており、蓄熱体３と大気を熱源に利用可能である。
このため、大気の温度より高い温度の蓄熱体３が熱源として補うので、成績係数（ＣＯＰ）を高めることができる。
また、蓄熱体３を床下空間４への放熱手段に利用した後、所定の温度（ここでは３０℃）以下に低下すると、ヒートポンプ室外機２の熱源に利用する。
このため、床上空間５を暖めるほどの床下空間４への放熱手段としては不充分な所定の温度（ここでは３０℃）以下に低下した蓄熱体３の熱エネルギーを有効利用することができ、より効率的である。更に、ヒートポンプ室外機２によって熱を奪われて蓄熱体３の温度が低下するので、翌日の太陽熱の吸収効率が向上する。
このような実施例の建物１は、上記した実施例の蓄熱式暖房システムを備えた構成とされている。
上記した構成なので、上記した実施例の蓄熱式暖房システムの作用効果を奏する建物とすることができる。
以上、図面を参照して、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
例えば、上記した実施例では、建物１を、説明が簡単なように、単純な構造としたが、勿論、これに限定されず、より複雑な構造として実施してもよい。
また、上記した実施例では、ヒートポンプ室内機を、ヒートポンプ式のエアコンディショナー７として実施したが、これに限定されず、例えば、ヒートポンプ式の給湯機などにして実施してもよい。
さらに、上記した実施例では、配管８，９の内部の熱媒を水とし、配管１１の内部の熱媒をフロン代替物として実施したが、これに限定されず、他の熱媒を用いて実施してもよい。
１ 建物
１ａ 床部
１ｂ 基礎底盤コンクリート
１ｃ 基礎側壁コンクリート（側壁）
１ｄ 外壁部
１ｅ 天井部
２ ヒートポンプ室外機
３ 蓄熱体
４ 床下空間
５ 床上空間
６ 太陽熱収集パネル
７ エアコンディショナー（ヒートポンプ室内機）
８ 配管
９ 配管
１０ 断熱材
１１ 配管
１２ リモートコントローラ（コントローラ）

Claims (6)

  1. 太陽熱収集パネルと、
    建物の床下空間に設けられた蓄熱体と、
    ヒートポンプ室内機に接続されたヒートポンプ室外機とを備え、
    前記蓄熱体は、前記太陽熱収集パネルと内部を熱媒が循環する配管で接続されているとともに、前記ヒートポンプ室外機とも内部を熱媒が循環する配管で接続されており、前記床下空間への放熱手段と前記ヒートポンプ室外機の熱源とに利用可能とされていることを特徴とする蓄熱式暖房システム。
  2. 前記床下空間は、側壁は断熱材が取り付けられた断熱構造とされ、直上の床上空間との間を仕切る床部は熱が伝導しやすい熱伝導構造とされていることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式暖房システム。
  3. 前記ヒートポンプ室内機は、前記建物の屋内に設けられたヒートポンプ式のエアコンディショナーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱式暖房システム。
  4. 前記ヒートポンプ室外機は、前記建物の屋外に設けられており、前記蓄熱体と大気を熱源に利用可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄熱式暖房システム。
  5. 前記蓄熱体を前記床下空間への放熱手段に利用した後、所定の温度以下に低下すると、前記ヒートポンプ室外機の熱源に利用することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の蓄熱式暖房システム。
  6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の蓄熱式暖房システムを備えていることを特徴とする建物。
JP2013199438A 2013-09-26 2013-09-26 蓄熱式暖房システム及び建物 Active JP6285677B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013199438A JP6285677B2 (ja) 2013-09-26 2013-09-26 蓄熱式暖房システム及び建物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013199438A JP6285677B2 (ja) 2013-09-26 2013-09-26 蓄熱式暖房システム及び建物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015064163A true JP2015064163A (ja) 2015-04-09
JP6285677B2 JP6285677B2 (ja) 2018-02-28

Family

ID=52832185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013199438A Active JP6285677B2 (ja) 2013-09-26 2013-09-26 蓄熱式暖房システム及び建物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6285677B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111486507A (zh) * 2020-04-28 2020-08-04 宁波奥克斯电气股份有限公司 空调系统和空调系统运行控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS526849U (ja) * 1975-06-24 1977-01-18
JPS57114343U (ja) * 1980-12-31 1982-07-15
JPS60144015U (ja) * 1984-03-05 1985-09-25 ミサワホ−ム株式会社 ヒ−トポンプ装置
JPS60182655U (ja) * 1984-05-14 1985-12-04 松下電工株式会社 地中採熱装置
JPH04108321A (ja) * 1990-08-29 1992-04-09 Hitachi Ltd 地中蓄熱温室
JP2012172966A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Takahashi Kanri:Kk アース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS526849U (ja) * 1975-06-24 1977-01-18
JPS57114343U (ja) * 1980-12-31 1982-07-15
JPS60144015U (ja) * 1984-03-05 1985-09-25 ミサワホ−ム株式会社 ヒ−トポンプ装置
JPS60182655U (ja) * 1984-05-14 1985-12-04 松下電工株式会社 地中採熱装置
JPH04108321A (ja) * 1990-08-29 1992-04-09 Hitachi Ltd 地中蓄熱温室
JP2012172966A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Takahashi Kanri:Kk アース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111486507A (zh) * 2020-04-28 2020-08-04 宁波奥克斯电气股份有限公司 空调系统和空调系统运行控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6285677B2 (ja) 2018-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2089661B1 (en) Low energy consumption climate control system
JP2011140827A (ja) 地中蓄熱住宅
WO2017195885A1 (ja) 床空調システム
JP2010223522A (ja) 床暖房システムおよび蓄熱ユニット
JP4599626B1 (ja) スマートエコ空調システム
JP2006284071A (ja) ソーラー暖房システム
US20140260003A1 (en) Wall structure
JP6285677B2 (ja) 蓄熱式暖房システム及び建物
JP6423609B2 (ja) 太陽光発電集熱複合パネルを用いたエネルギー利用システム及び建物
JP2016102644A (ja) 空調住宅
JP6345088B2 (ja) 空調システム及び建物
JP5057660B2 (ja) 冷排熱利用システム及びその制御方法
JP2014015711A (ja) 壁体内通気層を利用した建物の輻射熱冷暖房システム
JP2005024139A (ja) ソーラーウォールシステム
JP2005241073A (ja) パッシブソーラーシステムハウス
JP2009162469A (ja) 暖冷房システム及びユニット建物
JP2009085553A (ja) 建物の地熱システム
JP3297036B2 (ja) 空気集熱式ハイブリッドシステム
Thieblemont et al. Alternative method to integrate electrically heated floor in TRNSYS: Load management
JP4972431B2 (ja) 給湯装置
JP6135907B2 (ja) アース・ソーラーシステム
JP6698979B1 (ja) 蓄熱システム
JP4618779B2 (ja) 住宅の床下地中熱活用自然暖房方法
JP2009250466A (ja) 冷暖房システム及び建物
JP2005300120A (ja) 低温水による高効率ヒートポンプ暖房システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160412

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170329

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20170329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170829

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180202

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6285677

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250