JP2018536825A - 高効率平板型太陽熱吸熱システム及びその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高効率平板型太陽熱吸熱システム及びその運転方法を提供することを課題とする。【解決手段】 本発明は、一次側循環網と二次側循環網と制御システムとからなる高効率平板型太陽熱吸熱システムを開示し、一次側循環網は圧力タンク内の管と平板型集熱器組内の第１熱交換チューブが第１管路と第３管路の連通を通じて構成され、二次側循環網はプール底部の管網と平板型集熱器組内の第２熱交換チューブが第２管路と第４管路の連通を通じて構成され、第１熱交換チューブの吐水口、第２熱交換チューブの吐水口、プール内及び圧力タンク内にいずれも温度計が設けられ、第１管路及び第２管路にいずれも循環ポンプが設けられる。本発明は、平板型集熱器組内の並列に接続される二重熱交換チューブからなる２つの循環管網により熱エネルギーを十分利用させ、プール内の水の自動定温加熱を実現し、プール内の水温が上がったり下がったりすることを避け、同時に余剰熱量も再利用できるため、エネルギーを十分利用でき、資源も節約でき、顕著な社会的便益及び経済的便益を持つ。【選択図】 図１

Description

本発明は、エネルギーの熱供給分野に関し、特に、高効率平板型太陽熱吸熱システム及びその運転方法に関する。

従来のプールに温水を供給するシステムのタイプは、真空管型太陽熱温水システム、平板型太陽熱温水システム（平板型集熱器内は、単管とする）、温水ボイラシステム（ガス焚き、電気、石炭焚き等）が挙げられ、均しくプール内の水を定温加熱できないという欠陥があり、かつその他のエネルギータイプの熱供給がエネルギーの無駄及び環境汚染という問題を引き起こしていた。

本発明は、上記欠陥に鑑み、平板型太陽熱吸熱システム内に二重管循環を実現する方法を通じて、システムの熱効率を高め、プール水を定温加熱できないという問題を効果的に解決できる高効率平板型太陽熱吸熱システム及びその運転方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の技術的手段としては、高効率平板型太陽熱吸熱システムであって、前記システムは一次側循環網と二次側循環網と制御システムとからなり、前記一次側循環網は圧力タンク内の管と平板型集熱器組内の第１熱交換チューブが第１管路と第３管路の連通を通じて構成され、二次側循環網はプール底部の管網と平板型集熱器組内の第２熱交換チューブが第２管路と第４管路の連通を通じて構成され、圧力タンク内にヒーターが設けられ、第１熱交換チューブの吐水口に第１温度計が設けられ、第２熱交換チューブの吐水口に第２温度計が設けられ、プール内に第３温度計が設けられ、圧力タンク内に第４温度計が設けられ、第１管路に一次側循環ポンプが設けられ、第２管路に二次側循環ポンプが設けられ、ヒーター、第１温度計、第２温度計、第３温度計、第４温度計、一次側循環ポンプ及び二次側循環ポンプが制御システムと接続される。

前記平板型集熱器組は、若干の平板型集熱器を直列に接続して構成され、前記第１熱交換チューブが第２熱交換チューブと並列に接続される。

前記圧力タンク上に吸込口及び吐水口が設けられ、該吸込口は冷水管と接続され、該吐水口が温水管と接続される。

前記一次側循環管網及び二次側循環管網には、いずれも自動排気弁、逃し弁、逆止弁、フィルタ、ゲートバルブ及び電磁弁が取り付けられている。

前記制御システムは、制御盤である。

高効率平板型太陽熱吸熱システムの運転方法であって、日当たりのよい時、一次側循環管網について、第１温度計が設定温度に達した時、制御システムは一次側循環ポンプを通じて一次側循環管網を起動させ、第１温度計の温度が設定温度より低くなった時、制御システムが一次側循環管網の運転を停止させ、日当たりの悪い時、一次側循環管網について、制御システムが圧力タンク内のヒーターを起動させ、圧力タンク内の水が第４温度計の温度に達した時、制御システムが一次側循環管網を起動させ；二次側循環管網について、第２温度計が設定温度値に達した時、制御システムは二次側循環ポンプの起動を通じて二次側循環管網を起動させ、第２温度計が設定温度値より低くなった時、制御システムが二次側循環管網の運転を停止させ、二次側循環管網が第２温度計の温度に基づき、制御システムが二次側循環管網を制御して断続的に循環させ、プール内の水温を一定値にさせ、すなわち、第３温度計が設定値に達せさせることができる。

本発明は、平板型集熱器組内の並列に接続される二重熱交換チューブからなる２つの循環管網により熱エネルギーを十分利用させ、プール内の水の自動定温加熱を実現し、プール内の水温が上がったり下がったりすることを避け、同時に余剰熱量も再利用できるため、エネルギーを十分利用でき、資源も節約でき、顕著な社会的便益及び経済的便益を持つ。

本発明に係わる高効率平板型太陽熱吸熱システムの構造を示す模式図である。

高効率平板型太陽熱吸熱システムであって、前記システムは一次側循環網と二次側循環網と制御システムとからなり、前記一次側循環網は圧力タンク１内の管と平板型集熱器組２内の第１熱交換チューブ３が第１管路４と第３管路９の連通を通じて構成され、二次側循環網はプール５底部の管網と平板型集熱器２組内の第２熱交換チューブ６が第２管路７と第４管路１０の連通を通じて構成され、圧力タンク１内にヒーター８が設けられ、第１熱交換チューブ３の吐水口に第１温度計Ｔ１が設けられ、第２熱交換チューブ７の吐水口に第２温度計Ｔ２が設けられ、プール５内に第３温度計Ｔ３が設けられ、圧力タンク１内に第４温度計Ｔ４が設けられ、第１管路４に一次側循環ポンプ１１が設けられ、第２管路７に二次側循環ポンプ１２が設けられ、ヒーター８、第１温度計Ｔ１、第２温度計Ｔ２、第３温度計Ｔ３、第４温度計Ｔ４、一次側循環ポンプ１１及び二次側循環ポンプ１２が制御システム１３と接続される。使用過程中、一次側循環網内において水流の流れる方向は圧力タンク１の管内から第１管路４を通じて平板型集熱器組２内の第１熱交換チューブ３内に流れ込み、更に第３管路９を経由して圧力タンク１の管内に戻り、従って１つの循環を形成し；二次側循環網内において、水流の流れる方向はプール５底部の管網から第２管路７を通じて平板型集熱器組２内の第２熱交換チューブ６に流れ込み、更に第４管路１０を経由してプール５の底部管網内に戻り、従って１つの循環を形成する。第２温度計Ｔ２と第３温度計Ｔ３の設定温度は、プール５内の実際の水温、プール５の所要温度及びプール使用時間を総合的に見てパラメータ値を設定し、通常状態において、第２温度計Ｔ２の設定温度は第３温度計Ｔ３の設定温度より大きい。

より一層熱交換を十分実現するため、前記平板型集熱器組２は、若干の平板型集熱器１４を直列に接続して構成され、前記第１熱交換チューブ３が第２熱交換チューブ６と並列に接続される。

熱エネルギーを十分利用し、資源を節約するため、前記圧力タンク１上に吸込口１５及び吐水口１６が設けられ、該吸込口１５は冷水管と接続され、該吐水口１６が温水管と接続されることで、温水管内から圧力タンク１の加熱された温水を使用できるが、温水管内の温水は生活用水としてのみ使用できる。

前記一次側循環管網及び二次側循環管網には、いずれも自動排気弁、逃し弁、逆止弁、フィルタ、ゲートバルブ及び電磁弁が取り付けられている。

前記制御システム１３は、制御盤である。ケーブルで各制御素子を制御盤のポートに接続し、制御盤の作用下でプール５内の水を所要の温度までに定温加熱し、その温度値は制御盤内で自ら設定できる。

高効率平板型太陽熱吸熱システムの運転方法であって、日当たりのよい時、一次側循環管網について、循環水が平板型集熱器組２内において加熱され、第１温度計Ｔ１が設定温度に達した時、制御システム１３が一次側循環ポンプ１１の起動を通じて一次側循環管網を起動させることで、圧力タンク１内の水が加熱され、従って温水管内から圧力タンク１内の加熱された温水を使用でき、第１温度計Ｔ１の温度が設定温度より低くなった時、制御システム１３が一次側循環管網の運転を停止させ、日当たりの悪い時、一次側循環管網について、制御システム１３が圧力タンク１内のヒーター８を起動させ、圧力タンク１内の水が第４温度計Ｔ４の温度に達した時、制御システム１３が一次側循環管網を起動させ、第１熱交換チューブ３が第２熱交換チューブ６と並列に接続されているため、第１熱交換チューブ３内の温水は第２熱交換チューブ６内の循環水を加熱させることができ、第２熱交換チューブ６内の水が第２温度計Ｔ２の設定温度まで加熱された後、二次側循環管網を起動させて、プールを加熱するため、日当たりが悪くてもプール５内の水をやはり定温にするのを保証する。二次側循環管網について、第２温度計Ｔ２が設定温度値に達した時、制御システム１３は二次側循環ポンプ１２の起動を通じて二次側循環管網を起動させ、従ってプール内の水を加熱することで、プール水の定温を保証し；第２温度計が設定温度値より低くなった時、制御システム１３が二次側循環管網の運転を停止させることで、プール内の水温を保証し、こうして二次側循環管網が第２温度計Ｔ２の温度に基づき、制御システム１３が二次側循環管網を制御して断続的に循環させ、プール内の水温を一定値にさせ、すなわち、第３温度計Ｔ３が設定値に達せさせることができる。

なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当技術分野において通.常の知識を有する者が本発明の技術的思想を外れない範囲内において行った様々な変更及び置換は、本発明の保護範囲内に含めるものであるのが勿論である。

Claims (6)

1. 高効率平板型太陽熱吸熱システムであって、前記システムは一次側循環管網と二次側循環管網と制御システムとからなり、前記一次側循環管網は圧力タンク（１）内の管と平板型集熱器組（２）内の第１熱交換チューブ（３）が第１管路（４）と第３管路（９）の連通を通じて構成され、前記二次側循環管網はプール（５）底部の管網と前記平板型集熱器組（２）内の第２熱交換チューブ（６）が第２管路（７）と第４管路（１０）の連通を通じて構成され、前記圧力タンク（１）内にヒーター（８）が設けられ、前記第１熱交換チューブ（３）の吐水口に第１温度計（Ｔ１）が設けられ、前記第２熱交換チューブ（７）の吐水口に第２温度計（Ｔ２）が設けられ、前記プール（５）内に第３温度計（Ｔ３）が設けられ、前記圧力タンク（１）内に第４温度計（Ｔ４）が設けられ、前記第１管路（４）に一次側循環ポンプ（１１）が設けられ、前記第２管路（７）に二次側循環ポンプ（１２）が設けられ、前記ヒーター（８）、前記第１温度計（Ｔ１）、前記第２温度計（Ｔ２）、前記第３温度計（Ｔ３）、前記第４温度計（Ｔ４）、前記一次側循環ポンプ（１１）及び前記二次側循環ポンプ（１２）が前記制御システム（１３）と接続されることを特徴とする、高効率平板型太陽熱吸熱システム
2. 前記平板型集熱器組（２）は、若干の平板型集熱器（１４）を直列に接続して構成され、前記第１熱交換チューブ（３）が第２熱交換チューブ（６）と並列に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の高効率平板型太陽熱吸熱システム。
3. 前記圧力タンク上に吸込口（１５）及び吐水口（１６）が設けられ、前記吸込口（１５）は冷水管と接続され、前記吐水口（１６）が温水管と接続されることを特徴とする、請求項１に記載の高効率平板型太陽熱吸熱システム。
4. 前記一次側循環管網及び前記二次側循環管網には、いずれも自動排気弁、逃し弁、逆止弁、フィルタ、ゲートバルブ及び電磁弁が取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の高効率平板型太陽熱吸熱システム。
5. 前記制御システム（１３）は、制御盤であることを特徴とする、請求項１に記載の高効率平板型太陽熱吸熱システム。
6. 請求項１に記載の高効率平板型太陽熱吸熱システムの運転方法であって、日当たりのよい時、一次側循環管網について、第１温度計（Ｔ１）が設定温度に達した時、制御システム（１３）は一次側循環ポンプ（１１）を通じて前記一次側循環管網を起動させ、前記第１温度計（Ｔ１）の温度が設定温度より低くなった時、前記制御システム（１３）が前記一次側循環管網の運転を停止させ、日当たりの悪い時、前記一次側循環管網について、前記制御システム（１３）が圧力タンク内のヒーター（８）を起動させ、前記圧力タンク内の水が第４温度計（Ｔ４）の温度に達した時、前記制御システムが前記一次側循環管網を起動させ；二次側循環管網について、第２温度計（Ｔ２）が設定温度値に達した時、前記制御システム（１３）は二次側循環ポンプ（１２）の起動を通じて前記二次側循環管網を起動させ、前記第２温度計（Ｔ２）が設定温度値より低くなった時、制御システム（１３）が二次側循環管網の運転を停止させ、前記二次側循環管網が第２温度計（Ｔ２）の温度に基づき、前記制御システム（１３）が前記二次側循環管網を制御して断続的に循環させ、プール内の水温を一定値にさせ、すなわち、第３温度計（Ｔ３）が設定値に達せさせることができることを特徴とする、運転方法。
   
   

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