JP2023018996A - Heat utilization system - Google Patents

Heat utilization system Download PDF

Info

Publication number
JP2023018996A
JP2023018996A JP2021123424A JP2021123424A JP2023018996A JP 2023018996 A JP2023018996 A JP 2023018996A JP 2021123424 A JP2021123424 A JP 2021123424A JP 2021123424 A JP2021123424 A JP 2021123424A JP 2023018996 A JP2023018996 A JP 2023018996A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
medium
utilization
heat utilization
small area
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
JP2021123424A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7307969B2 (en
Inventor
喜代美 今
Kiyomi Kon
修一郎 今
Shuichiro Kon
祐治郎 今
Yujiro Kon
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.)
Riviera Co Ltd
Original Assignee
Riviera 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 Riviera Co Ltd filed Critical Riviera Co Ltd
Priority to JP2021123424A priority Critical patent/JP7307969B2/en
Publication of JP2023018996A publication Critical patent/JP2023018996A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7307969B2 publication Critical patent/JP7307969B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)

Abstract

To collect heat efficiently.SOLUTION: A heat utilization system comprises: an endothermic region 10; a heat utilization channel 20 that utilizes the heat absorbed by the endothermic region 10; and a control unit 30 that controls fluid flowing through the heat utilization channel 20. The endothermic region 10 is divided into a plurality of small area regions 10a, 10b, 10c each having a prescribed size. Each plurality of small area regions 10a (10b, or 10c) comprises: an endothermic medium 11 that can absorb solar heat; a heat exchange channel 12a passing through the inner part of the endothermic medium 11; and a temperature detector 13 that directly or indirectly detects the temperature of the small area regions. The heat exchange channel 12a transfers the heat of the endothermic medium 11 to a heat medium fluid in the process of discharging from outlets 12a2 the heat medium fluid injected from inlets 12a1. The heat utilization channel 20 merges the heat medium fluid discharged from the plurality of outlets 12a2, distributes the heat after utilization, then returns it to the plurality of inlets 12a1. The control unit 30 controls the flow rate of the heat medium fluid according to the temperature detected by the temperature detector 13 for each of the small area regions.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、外部の熱を吸収して利用するようにした熱利用システムに関するものである。 The present invention relates to a heat utilization system that absorbs and utilizes external heat.

従来、この種の発明には、例えば特許文献１に記載されるように、道路等の路体に埋設された融雪用配管を利用して太陽熱を吸収し、この吸収された熱をヒートポンプ等により回収して冷媒蒸発熱源として利用するものがある。 Conventionally, in this type of invention, for example, as described in Patent Document 1, solar heat is absorbed using snow melting pipes embedded in road bodies such as roads, and the absorbed heat is transferred by a heat pump or the like. Some are recovered and used as a refrigerant evaporation heat source.

特開２００５－３１５４７６号公報JP-A-2005-315476 特開２０２１－８５６１６号公報JP 2021-85616 A

しかしながら、道路面は日の当たるところや日の当たらないところがある。また、時間帯によって日が当たったり日が当たらなくなったりする場合もある。
このため、道路上の位置や時間帯等によって、太陽熱を十分に収集できない場合がある。 However, there are places where the sun shines and places where the sun does not shine on the road surface. Also, depending on the time of day, the sun may or may not shine.
Therefore, it may not be possible to collect sufficient solar heat depending on the position on the road, the time of day, and the like.

このような課題に鑑みて、本発明は、以下の構成を具備するものである。
吸熱領域と、前記吸熱領域によって吸収した熱を利用する熱利用流路と、前記熱利用流路を流れる流体を制御する制御部とを備え、前記吸熱領域は、所定の大きさの複数の小面積領域に区切られ、各々の前記小面積領域は、太陽熱を吸収可能な吸熱媒体と、前記吸熱媒体の内部を通過する熱交換流路と、該小面積領域の温度を直接的又は間接的に検出する温度検出器とを備え、前記熱交換流路は、注入口から注入される熱媒体流体を排出口から排出する過程で、前記吸熱媒体の熱を前記熱媒体流体に伝達するものであり、前記熱利用流路は、複数の前記排出口から排出される熱媒体流体を合流して熱利用した後に分配して複数の前記注入口へ戻すものであり、前記制御部は、前記小面積領域毎に、前記温度検出器による検出温度に応じて熱媒体流体の流量を制御するものであることを特徴とする熱利用システム。 In view of such problems, the present invention comprises the following configurations.
a heat absorption area, a heat utilization channel that utilizes heat absorbed by the heat absorption area, and a control unit that controls fluid flowing through the heat utilization flow path; Each of the small area areas includes a heat absorbing medium capable of absorbing solar heat, a heat exchange channel passing through the inside of the heat absorbing medium, and directly or indirectly controlling the temperature of the small area area. and a temperature detector for detecting the temperature, and the heat exchange channel transfers the heat of the heat absorbing medium to the heat carrier fluid in the process of discharging the heat carrier fluid injected from the inlet through the outlet. The heat utilization flow path joins the heat medium fluid discharged from the plurality of discharge ports, heat-utilizes the heat medium fluid, and then distributes and returns the heat transfer fluid to the plurality of inlets. A heat utilization system, wherein the flow rate of a heat medium fluid is controlled for each region according to the temperature detected by the temperature detector.

本発明は、以上説明したように構成されているので、位置や時間帯によって日当たりが異なる場合でも、効率的に熱収集することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is configured as described above, so heat can be efficiently collected even when the amount of sunlight varies depending on the location and time of day.

本発明に係る熱利用システムの一例を示す配管系統図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a piping system diagram which shows an example of the heat utilization system which concerns on this invention. 同熱利用システムを示す断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view which shows the same heat utilization system.

本実施の形態では、以下の特徴を開示している。
第１の特徴は、吸熱領域と、前記吸熱領域によって吸収した熱を利用する熱利用流路と、前記熱利用流路を流れる流体を制御する制御部とを備え、前記吸熱領域は、所定の大きさの複数の小面積領域に区切られ、各々の前記小面積領域は、太陽熱を吸収可能な吸熱媒体と、前記吸熱媒体の内部を通過する熱交換流路と、該小面積領域の温度を直接的又は間接的に検出する温度検出器とを備え、前記熱交換流路は、注入口から注入される熱媒体流体を排出口から排出する過程で、前記吸熱媒体の熱を前記熱媒体流体に伝達するものであり、前記熱利用流路は、複数の前記排出口から排出される熱媒体流体を合流して熱利用した後に分配して複数の前記注入口へ戻すものであり、前記制御部は、前記小面積領域毎に、前記温度検出器による検出温度に応じて熱媒体流体の流量を制御するものである（図１及び図２参照）。 The present embodiment discloses the following features.
A first feature includes a heat absorption region, a heat utilization channel that utilizes the heat absorbed by the heat absorption region, and a control unit that controls fluid flowing through the heat utilization flow channel, and the heat absorption region has a predetermined Each small area is divided into a plurality of small area areas each having a heat absorbing medium capable of absorbing solar heat, a heat exchange channel passing through the inside of the heat absorbing medium, and a temperature of the small area area. and a temperature detector that directly or indirectly detects the temperature, and the heat exchange flow path transfers the heat of the heat absorbing medium to the heat medium fluid in the process of discharging the heat medium fluid injected from the inlet from the outlet. and the heat utilization flow path merges the heat medium fluid discharged from the plurality of discharge ports, uses the heat, and then distributes and returns it to the plurality of inlets, and the control The part controls the flow rate of the heat medium fluid according to the temperature detected by the temperature detector for each of the small area areas (see FIGS. 1 and 2).

第２の特徴として、前記吸熱媒体がコンクリートである。 As a second feature, the heat absorbing medium is concrete.

第３の特徴として、前記吸熱媒体の少なくとも露出面が、熱を吸収し易い熱吸収色である。 As a third feature, at least the exposed surface of the heat absorption medium has a heat absorption color that easily absorbs heat.

第４の特徴として、前記吸熱領域が、駐車場または道路を構成している（図２参照）。 As a fourth feature, the heat absorption area constitutes a parking lot or a road (see FIG. 2).

第５の特徴として、前記制御部は、前記小面積領域毎に、前記温度検出器による検出温度に応じて前記熱媒体流体の流路を閉鎖又は開放する。 As a fifth feature, the controller closes or opens the flow path of the heat medium fluid for each of the small area areas according to the temperature detected by the temperature detector.

第６の特徴として、前記熱利用流路は、前記熱媒体流体を一時的に貯溜する貯溜部を具備している（図１参照）。 As a sixth feature, the heat utilization channel has a reservoir for temporarily storing the heat medium fluid (see FIG. 1).

第７の特徴として、前記吸熱領域により温熱を吸収するようにした。 As a seventh feature, heat is absorbed by the endothermic region.

第８の特徴として、前記吸熱領域により冷熱を吸収するようにした。 As an eighth feature, cold heat is absorbed by the heat absorption region.

第９の特徴として、前記熱利用流路を通過する前記熱媒体流体を加熱することで、前記吸熱領域を融雪領域として用いるようにした。 As a ninth feature, the heat absorption area is used as a snow melting area by heating the heat medium fluid passing through the heat utilization flow path.

＜具体的実施態様＞
次に、上記特徴を有する具体的な実施態様について、図面に基づいて詳細に説明する。
この熱利用システムは、太陽光に晒される吸熱領域１０と、吸熱領域１０によって吸収した熱を利用する熱利用流路２０と、熱利用流路２０を流れる流体を制御する制御部３０とを備える。 <Specific embodiment>
Next, specific embodiments having the above characteristics will be described in detail with reference to the drawings.
This heat utilization system includes a heat absorption region 10 exposed to sunlight, a heat utilization channel 20 that utilizes the heat absorbed by the heat absorption region 10, and a control unit 30 that controls the fluid flowing through the heat utilization channel 20. .

吸熱領域１０は、太陽光による輻射熱（温熱）を吸収するための領域であり、駐車場や道路等に構成される。
この吸熱領域１０は、所定の広さの複数（図示例によれば３つ）の小面積領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃに区切られている。 The heat absorption area 10 is an area for absorbing radiant heat (heat) from sunlight, and is configured in a parking lot, a road, or the like.
The heat absorption region 10 is divided into a plurality of (three in the illustrated example) small-area regions 10a, 10b, and 10c each having a predetermined size.

小面積領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々は、太陽熱を輻射熱として吸収する吸熱媒体１１と、吸熱媒体１１の内部に熱交換流路１２ａを通過させるように埋設された吸熱側熱交換器１２と、各小面積領域１０ａ（１０ｂ又は１０ｃ）の温度を直接的又は間接的に検出する温度検出器１３とを備えている。 Each of the small area regions 10a, 10b, and 10c includes a heat absorption medium 11 that absorbs solar heat as radiant heat, a heat absorption side heat exchanger 12 embedded in the heat absorption medium 11 so as to pass through a heat exchange flow path 12a, and a temperature detector 13 that directly or indirectly detects the temperature of each small area region 10a (10b or 10c).

吸熱媒体１１は、コンクリート製の駐車場または道路であり、その露出面が熱を吸収し易い熱吸収色である。前記熱吸収色は、好ましくは黒色とするが、紺色等とすることも可能である。この吸熱媒体１１は、駐車場または道路を構成している。なお、吸熱媒体１１の材質は、アスファルトや、その他の硬質材料とすることも可能である。 The heat-absorbing medium 11 is a concrete parking lot or road, the exposed surface of which is a heat-absorbing color that readily absorbs heat. The heat absorbing color is preferably black, but may be navy blue or the like. This heat absorbing medium 11 constitutes a parking lot or a road. The heat absorption medium 11 may be made of asphalt or other hard materials.

吸熱媒体１１の露出面を前記熱吸収色にする手段は、例えば吸熱媒体１１（コンクリート）を構成する骨材や結合剤に、前記熱吸収色の材料を用いた態様や、吸熱媒体１１の表面を前記熱吸収色の塗料により塗装した態様等とすればよい。 Means for making the exposed surface of the heat absorbing medium 11 have the heat absorbing color include, for example, a mode in which a material having the heat absorbing color is used as an aggregate or binder constituting the heat absorbing medium 11 (concrete), or a surface of the heat absorbing medium 11 may be coated with the heat-absorbing color paint.

吸熱側熱交換器１２は、連続する長尺配管を適宜形状に曲げ形成してなる熱交換流路１２ａと、この熱交換流路１２ａを支持する支持体１２ｂとから搬送可能な一体状に構成され、吸熱媒体１１の表層側に埋設されている。 The heat absorption side heat exchanger 12 is configured in a transportable integral manner from a heat exchange passage 12a formed by bending a continuous long pipe into an appropriate shape and a support 12b supporting the heat exchange passage 12a. and embedded in the surface layer side of the heat absorbing medium 11 .

熱交換流路１２ａは、例えば熱伝導率の比較的高い材料（例えば、銅を含む合金等）からなる管材を、蛇行状やトグロ状等に曲げたものである。
この熱交換流路１２ａは、注入口１２ａ１から注入される熱媒体流体を排出口１２ａ２から排出する過程で、吸熱媒体１１の熱を、内部を流通する熱媒体流体に伝達する。 The heat exchange flow path 12a is formed by bending a tubular member made of a material having a relatively high thermal conductivity (for example, an alloy containing copper, etc.) in a meandering shape or a twisted shape.
The heat exchange flow path 12a transfers the heat of the heat absorbing medium 11 to the heat medium fluid flowing therein in the process of discharging the heat medium fluid injected from the inlet 12a1 through the outlet 12a2.

前記熱媒体流体は、防食不凍液であり、ブライン等と呼称される場合もある。この熱媒体流体には、例えばエチレングリコール等を主成分としたブライン不凍液を用いればよいが、水やその他の液体を用いることも可能である。 The heat carrier fluid is an anticorrosive antifreeze liquid, and is sometimes called brine or the like. A brine antifreeze containing ethylene glycol or the like as a main component, for example, may be used as the heat medium fluid, but water or other liquids may also be used.

支持体１２ｂは、硬質金属材料等によって熱交換流路１２ａを支持する枠状や網目状等に構成される。 The support 12b is formed of a hard metal material or the like into a frame shape, mesh shape, or the like that supports the heat exchange flow path 12a.

温度検出器１３は、例えば、サーミスタや測温抵抗体等を用いた温度センサである。この温度検出器１３は、図示例によれば、熱交換流路１２ａの排出口１２ａ２近傍の温度を検出して、その検出温度を有線電気信号として制御部３０へ伝送する。 The temperature detector 13 is, for example, a temperature sensor using a thermistor, a resistance temperature detector, or the like. According to the illustrated example, this temperature detector 13 detects the temperature in the vicinity of the outlet 12a2 of the heat exchange channel 12a and transmits the detected temperature to the controller 30 as a wired electrical signal.

熱利用流路２０は、複数の小面積領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対応する複数の排出口１２ａ２から排出される前記熱媒体流体を合流して熱利用した後に分配して複数の注入口１２ａ１へ戻すように構成された配管系統である。 The heat utilization flow path 20 merges the heat medium fluid discharged from the plurality of discharge ports 12a2 corresponding to the plurality of small area regions 10a, 10b, and 10c for heat utilization, and then distributes it to the plurality of injection ports 12a1. A plumbing system configured to return.

この熱利用流路２０は、小面積領域１０ａ（１０ｂ又は１０ｃ）毎の排出口１２ａ２に接続された排出管２１と、複数の排出管２１の下流側を合流するように接続して更に下流へ導く合流管２２と、合流管２２の下流側に接続された第一の貯溜部２３と、第一の貯溜部２３の吐出側に接続された利用側熱交換器２４と、利用側熱交換器２４の吐出側に接続された第二の貯溜部２５と、第二の貯溜部２５の吐出側に接続されたポンプ２６と、ポンプ２６の吐出側に接続された吐出管２７と、吐出管２７から分岐されてそれぞれ吸熱側熱交換器１２の注入口１２ａ１へ戻される戻り管２８と、各戻り管２８毎に設けられた流量制御弁２９とを具備し、地上または地下に設けられる。 This heat utilization channel 20 is connected to a discharge pipe 21 connected to the discharge port 12a2 of each small area region 10a (10b or 10c), and connected to the downstream side of a plurality of discharge pipes 21 so as to merge and further downstream. a confluence pipe 22 for guiding, a first reservoir 23 connected to the downstream side of the confluence pipe 22, a utilization side heat exchanger 24 connected to the discharge side of the first reservoir 23, and a utilization side heat exchanger 24, a pump 26 connected to the discharge side of the second reservoir 25, a discharge pipe 27 connected to the discharge side of the pump 26, and a discharge pipe 27 branched from and returned to the injection port 12a1 of the heat absorption side heat exchanger 12, and a flow control valve 29 provided for each return pipe 28, which are provided above ground or underground.

第一の貯溜部２３は、流体導入口と流体排出口を有するタンク状に構成され、合流管２２から導入される熱媒体流体を一時貯溜した後、利用側熱交換器２４へ流通される。
この第一の貯溜部２３によれば、利用側熱交換器２４へ流通する熱媒体流体の流量を略一定に維持することができる。 The first reservoir 23 is configured in the shape of a tank having a fluid inlet and a fluid outlet, and temporarily stores the heat medium fluid introduced from the junction pipe 22 and then distributes it to the utilization side heat exchanger 24 .
According to the first reservoir 23, the flow rate of the heat medium fluid flowing to the utilization side heat exchanger 24 can be maintained substantially constant.

利用側熱交換器２４は、前記熱媒体流体を流通する一次側流路２４ａと、利用側流体を流通する二次側流路２４ｂとをそれぞれ独立した流路として備え、前記熱媒体流体と前記利用側流体の熱交換を行う。この利用側熱交換器２４には、例えば、周知のシェルアンドチューブ式熱交換器やプレート式熱交換器等を用いればよい。 The utilization-side heat exchanger 24 includes a primary-side flow path 24a through which the heat medium fluid flows, and a secondary-side flow path 24b through which the utilization-side fluid flows as independent flow paths. Performs heat exchange of the fluid on the user side. For the utilization side heat exchanger 24, for example, a well-known shell-and-tube heat exchanger, plate heat exchanger, or the like may be used.

二次側流路２４ｂを流れる利用側流体は、水やブライン等とすればよい。この利用側流体は、そのまま温水として用いたり、さらに加熱して給湯用給水として用いたり、他の利用側機器（例えば、図示しないヒートポンプ機器等）の熱源として用いたりすることが可能である。
また、前記利用側流体は、図示しない貯溜タンク等に蓄えておき、必要に応じて利用することも可能である。 The use-side fluid flowing through the secondary-side channel 24b may be water, brine, or the like. This user-side fluid can be used as it is as hot water, further heated and used as hot water supply, or used as a heat source for other user-side equipment (for example, heat pump equipment, etc., not shown).
Further, the user-side fluid can be stored in a storage tank or the like (not shown) and used as needed.

第二の貯溜部２５は、流体導入口と流体排出口を有するタンク状に構成され、利用側熱交換器２４側の配管から導入される熱媒体流体を一時貯溜した後、ポンプ２６を介して吐出管２７へ強制搬送する。
この第二の貯溜部２５によれば、利用側熱交換器２４によって熱交換された熱媒体流体を、略一定な流量に維持して吐出管２７へ吐出して、複数の流量制御弁２９へ分配することができる。 The second reservoir 25 is configured in the shape of a tank having a fluid inlet and a fluid outlet. It is forcibly transported to the discharge pipe 27 .
According to the second storage section 25 , the heat medium fluid heat-exchanged by the utilization side heat exchanger 24 is discharged to the discharge pipe 27 while maintaining a substantially constant flow rate, and is discharged to the plurality of flow rate control valves 29 . can be distributed.

流量制御弁２９は、制御部３０の制御信号に応じて各戻り管２８の流路を開閉して、戻り管２８を流れる熱媒体流体を１００％流量又は０％流量にする電動開閉弁である。
なお、流量制御弁２９の他例としては、制御部３０の制御信号に応じて、戻り管２８の流れる熱媒体流体の流量を連続的に調整する構成とすることも可能である。 The flow control valve 29 is an electric opening/closing valve that opens and closes the flow path of each return pipe 28 according to a control signal from the control unit 30 to set the flow rate of the heat medium fluid flowing through the return pipe 28 to 100% or 0%. .
As another example of the flow rate control valve 29 , it is possible to adopt a configuration in which the flow rate of the heat medium fluid flowing through the return pipe 28 is continuously adjusted according to the control signal from the control section 30 .

制御部３０は、小面積領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃ毎に、温度検出器１３による検出温度に応じて熱利用流路２０を流れる熱媒体流体の流量を制御するものである。 The control unit 30 controls the flow rate of the heat medium fluid flowing through the heat utilization channel 20 according to the temperature detected by the temperature detector 13 for each of the small area regions 10a, 10b, and 10c.

詳細に説明すれば、この制御部３０は、マイコン回路やシーケンサ等によるプログラムドロジック回路、あるいは電子回路やリレー回路等によるワイヤ－ドロジック回路等によって構成され、小面積領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃ毎に、温度検出器１３の検出温度に応じて前記熱媒体流体の流路を閉鎖又は開放する。 More specifically, the control unit 30 is composed of a programmed logic circuit such as a microcomputer circuit or a sequencer, or a wired logic circuit such as an electronic circuit or a relay circuit. , according to the temperature detected by the temperature detector 13, the flow path of the heat medium fluid is closed or opened.

一例としては、制御部３０は、小面積領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃのそれぞれについて、温度検出器１３による検出温度が、予め設定された第一の温度以下になった際に流量制御弁２９を閉にし、予め設定された第二の温度以上になった際に流量制御弁２９を開にする。
ここで、前記第一の温度は、例えば、２５～４５℃の範囲内の特定の温度である。また、前記第二の温度は、前記第一の温度よりも高く、例えば、３０～６０℃の範囲内の特定の温度である。 As an example, the control unit 30 closes the flow control valve 29 when the temperature detected by the temperature detector 13 for each of the small area regions 10a, 10b, and 10c becomes equal to or lower than a preset first temperature. and the flow control valve 29 is opened when the temperature reaches a preset second temperature or higher.
Here, the first temperature is, for example, a specific temperature within the range of 25-45°C. Also, the second temperature is higher than the first temperature, and is a specific temperature within the range of 30 to 60° C., for example.

次に、上記構成の熱利用システムについて、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
例えば、日中、小面積領域１０ａが建物Ｘの影響により日陰となり、小面積領域１０ａの検出温度が、上記第一の温度以下となり、他の小面積領域１０ｂ,１０ｃの検出温度が、上記第一の温度以上である場合、小面積領域１０ａに対応する流量制御弁２９が閉になる。
このため、利用側熱交換器２４を流れる熱媒体流体の温度が、比較的低温の小面積領域１０ａの影響で極端に下がるようなことがなく、利用側熱交換器２４に安定した温度の熱媒体流体を流通させることができる。ひいては、利用側熱交換器２４の利用側流体の温度を安定させることができる。 Next, the characteristic functions and effects of the heat utilization system configured as described above will be described in detail.
For example, during the daytime, the small-area area 10a is shaded by the building X, the detected temperature of the small-area area 10a becomes equal to or lower than the first temperature, and the detected temperatures of the other small-area areas 10b and 10c fall below the above-described first temperature. When the temperature is one or more, the flow control valve 29 corresponding to the small area region 10a is closed.
For this reason, the temperature of the heat medium fluid flowing through the utilization side heat exchanger 24 does not drop significantly due to the influence of the relatively low temperature small area 10a, and the utilization side heat exchanger 24 is supplied with heat of a stable temperature. A medium fluid can be circulated. As a result, the temperature of the utilization side fluid of the utilization side heat exchanger 24 can be stabilized.

すなわち、上記構成の熱利用システムによれば、位置や時間帯によって、小面積領域１０ａ,１０ｂ,１０ｃにおける日当たりが、それぞれ異なる場合でも、効率的に熱収集をすることができる。
例えば、二次側流路２４ｂを流れる流体を水とし、この水を利用側熱交換器２４により加熱した後に給湯器（図示せず）によってさらに加熱して用いるようにすれば、省エネな給湯システムを提供することができる。 That is, according to the heat utilization system configured as described above, heat can be efficiently collected even when the sunshine in the small area areas 10a, 10b, and 10c varies depending on the position and time period.
For example, if water is used as the fluid flowing through the secondary flow path 24b, and this water is heated by the utilization side heat exchanger 24 and then further heated by a water heater (not shown), an energy-saving hot water supply system is used. can be provided.

＜変形例＞
上記実施態様によれば、吸熱領域１０により温熱を吸収するようにしたが、他例としては、吸熱領域１０により冷熱を吸収し、この冷熱を利用側熱交換器２４によって利用することも可能である。
すなわち、例えば、冬場であれば、冷え切った地熱（冷熱）を吸熱領域１０により吸収することが可能である。
この場合、制御部３０は、小面積領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃのそれぞれについて、温度検出器１３による検出温度が、予め設定された第一の温度以上になった際に流量制御弁２９を閉にし、予め設定された第二の温度以下になった際に流量制御弁２９を開にすればよい。 <Modification>
According to the above embodiment, heat is absorbed by the heat absorption region 10, but as another example, it is also possible to absorb cold heat by the heat absorption region 10 and utilize this cold heat by the utilization side heat exchanger 24. be.
That is, for example, in winter, it is possible for the heat absorption region 10 to absorb cold geothermal heat (cold heat).
In this case, the control unit 30 closes the flow control valve 29 when the temperature detected by the temperature detector 13 reaches or exceeds a preset first temperature for each of the small area regions 10a, 10b, and 10c. , the flow control valve 29 may be opened when the temperature drops below a preset second temperature.

また、上記実施態様によれば、吸熱領域１０を熱吸収のために用いたが、他例としては、熱利用流路２０を通過する前記熱媒体流体を加熱して、吸熱領域１０を融雪領域として用いることも可能である。
この構成では、冬場に、利用側熱交換器２４の二次側流路２４ｂに、地下水によって加熱された熱媒体流体（ブライン等）を流通させる。二次側流路２４ｂには、例えば、特許文献２に開示される地中熱利用装置の熱媒体搬送管を接続すればよい。 Further, according to the above embodiment, the heat absorption region 10 is used for heat absorption, but as another example, the heat transfer fluid passing through the heat utilization flow path 20 is heated to convert the heat absorption region 10 into a snow melting region. It can also be used as
In this configuration, a heat medium fluid (brine or the like) heated by groundwater is circulated through the secondary flow path 24b of the utilization side heat exchanger 24 in winter. For example, a heat medium carrier pipe of a geothermal heat utilization device disclosed in Patent Document 2 may be connected to the secondary flow path 24b.

また、上記実施態様によれば、特に好ましい一例として、熱利用流路２０中に第一の貯溜部２３と第二の貯溜部２５を設けたが、他例としては、これら貯溜部のうち、その一方又は双方を省くことも可能である。 Further, according to the above embodiment, as a particularly preferable example, the first reservoir 23 and the second reservoir 25 are provided in the heat utilization channel 20, but as another example, among these reservoirs, It is also possible to omit one or both of them.

なお、本発明は上述した実施態様に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。 In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be changed as appropriate without changing the gist of the present invention.

１０：吸熱領域
１０ａ,１０ｂ,１０ｃ：小面積領域
１１：吸熱媒体
１２：吸熱側熱交換器
１２ａ：熱交換流路
１２ａ１：注入口
１２ａ２：排出口
１３：温度検出器
２０：熱利用流路
２３：第一の貯溜部
２５：第二の貯溜部
２４：利用側熱交換器
２９：流量制御弁
３０：制御部 10: heat absorption region 10a, 10b, 10c: small area region 11: heat absorption medium 12: heat absorption side heat exchanger 12a: heat exchange channel 12a1: inlet 12a2: outlet 13: temperature detector 20: heat utilization channel 23 : First reservoir 25: Second reservoir 24: Utilization side heat exchanger 29: Flow control valve 30: Control unit

本実施の形態では、以下の特徴を開示している。
第１の特徴は、吸熱領域と、前記吸熱領域によって吸収した熱を利用する熱利用流路と、前記熱利用流路を流れる流体を制御する制御部とを備え、前記吸熱領域は、所定の大きさの複数の小面積領域に区切られ、各々の前記小面積領域は、太陽熱を吸収可能な吸熱媒体と、前記吸熱媒体の内部を通過する熱交換流路と、該小面積領域の温度を直接的又は間接的に検出する温度検出器とを備え、前記熱交換流路は、注入口から注入される熱媒体流体を排出口から排出する過程で、前記吸熱媒体の熱を前記熱媒体流体に伝達するものであり、前記熱利用流路は、複数の前記排出口から排出される熱媒体流体を合流して利用側熱交換機の前に前記熱媒体流体を一時的に貯溜する第一の貯溜部を具備しており、熱利用した後の前記熱媒体流体を一時的に貯溜する第二の貯溜部を具備しており、第二の貯溜部で貯溜した後に前記熱媒体流体を分配して複数の前記注入口へ戻すものであり、前記制御部は、前記小面積領域毎に、前記温度検出器による検出温度に応じて熱媒体流体の流量を制御するものである（図１及び図２参照）。
The present embodiment discloses the following features.
A first feature includes a heat absorption region, a heat utilization channel that utilizes the heat absorbed by the heat absorption region, and a control unit that controls fluid flowing through the heat utilization flow channel, and the heat absorption region has a predetermined Each small area is divided into a plurality of small area areas each having a heat absorbing medium capable of absorbing solar heat, a heat exchange channel passing through the inside of the heat absorbing medium, and a temperature of the small area area. and a temperature detector that directly or indirectly detects the temperature, and the heat exchange flow path transfers the heat of the heat absorbing medium to the heat medium fluid in the process of discharging the heat medium fluid injected from the inlet from the outlet. The heat utilization flow path is a first flow path that merges the heat medium fluid discharged from the plurality of discharge ports and temporarily stores the heat medium fluid in front of the heat utilization side heat exchanger and a second reservoir for temporarily storing the heat carrier fluid after heat utilization, and the heat carrier fluid is distributed after being stored in the second reservoir. The controller controls the flow rate of the heat medium fluid according to the temperature detected by the temperature detector for each of the small area regions (FIGS. 1 and 3). 2).

第６の特徴として、前記熱利用流路は、流量制御弁を備え、前記流量制御弁は、前記制御部の制御信号に応じて、前記熱媒体流体の流量を連続的に調整するものである。
なお、実施例は、前記熱利用流路は、前記熱媒体流体を一時的に貯溜する貯溜部を具備している（図１参照）ものも開示している。 As a sixth feature, the heat utilization channel includes a flow control valve, and the flow control valve continuously adjusts the flow rate of the heat medium fluid according to a control signal from the control unit. .
In addition, the embodiment also discloses that the heat utilization flow path has a storage part for temporarily storing the heat medium fluid (see FIG. 1).

Claims (9)

吸熱領域と、前記吸熱領域によって吸収した熱を利用する熱利用流路と、前記熱利用流路を流れる流体を制御する制御部とを備え、
前記吸熱領域は、所定の大きさの複数の小面積領域に区切られ、
各々の前記小面積領域は、太陽熱を吸収可能な吸熱媒体と、前記吸熱媒体の内部を通過する熱交換流路と、該小面積領域の温度を直接的又は間接的に検出する温度検出器とを備え、
前記熱交換流路は、注入口から注入される熱媒体流体を排出口から排出する過程で、前記吸熱媒体の熱を前記熱媒体流体に伝達するものであり、
前記熱利用流路は、複数の前記排出口から排出される熱媒体流体を合流して熱利用した後に分配して複数の前記注入口へ戻すものであり、
前記制御部は、前記小面積領域毎に、前記温度検出器による検出温度に応じて熱媒体流体の流量を制御するものであることを特徴とする熱利用システム。 a heat absorption region, a heat utilization channel that utilizes the heat absorbed by the heat absorption region, and a control unit that controls fluid flowing through the heat utilization flow channel,
The endothermic region is divided into a plurality of small area regions of a predetermined size,
Each of the small area areas includes a heat absorbing medium capable of absorbing solar heat, a heat exchange channel passing through the inside of the heat absorbing medium, and a temperature detector that directly or indirectly detects the temperature of the small area area. with
The heat exchange flow path transfers the heat of the heat absorbing medium to the heat medium fluid in the process of discharging the heat medium fluid injected from the inlet from the outlet,
The heat utilization flow path merges the heat medium fluid discharged from the plurality of discharge ports for heat utilization, and then distributes and returns it to the plurality of injection ports,
The heat utilization system, wherein the control section controls the flow rate of the heat medium fluid according to the temperature detected by the temperature detector for each of the small area regions. 前記吸熱媒体がコンクリートであることを特徴とする請求項１記載の熱利用システム。 2. The heat utilization system according to claim 1, wherein said heat absorbing medium is concrete. 前記吸熱媒体の少なくとも露出面が、熱を吸収し易い熱吸収色であることを特徴とする請求項１又は２記載の熱利用システム。 3. The heat utilization system according to claim 1, wherein at least the exposed surface of said heat absorbing medium has a heat absorption color that easily absorbs heat. 前記吸熱領域が、駐車場または道路を構成していることを特徴とする請求項１～３何れか１項記載の熱利用システム。 The heat utilization system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said heat absorption area constitutes a parking lot or a road. 前記制御部は、前記小面積領域毎に、前記温度検出器による検出温度に応じて前記熱媒体流体の流路を閉鎖又は開放することを特徴とする請求項１～４何れか１項記載の熱利用システム。 The controller according to any one of claims 1 to 4, wherein the controller closes or opens the flow path of the heat medium fluid according to the temperature detected by the temperature detector for each of the small area areas. heat utilization system. 前記熱利用流路は、前記熱媒体流体を一時的に貯溜する貯溜部を具備していることを特徴とする請求項１～５何れか１項記載の熱利用システム。 6. The heat utilization system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said heat utilization channel comprises a reservoir for temporarily storing said heat medium fluid. 前記吸熱領域により温熱を吸収するようにしたことを特徴とする請求項１～６何れか１項記載の熱利用システム。 7. The heat utilization system according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat absorbing area absorbs heat. 前記吸熱領域により冷熱を吸収するようにしたことを特徴とする請求項１～６何れか１項記載の熱利用システム。 The heat utilization system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that cold heat is absorbed by said heat absorbing area. 前記熱利用流路を通過する前記熱媒体流体を加熱することで、前記吸熱領域を融雪領域として用いるようにしたことを特徴とする請求項１～６何れか１項記載の熱利用システム。


The heat utilization system according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat absorption area is used as a snow melting area by heating the heat medium fluid passing through the heat utilization flow path.
JP2021123424A 2021-07-28 2021-07-28 Heat utilization system Active JP7307969B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021123424A JP7307969B2 (en) 2021-07-28 2021-07-28 Heat utilization system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021123424A JP7307969B2 (en) 2021-07-28 2021-07-28 Heat utilization system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023018996A true JP2023018996A (en) 2023-02-09
JP7307969B2 JP7307969B2 (en) 2023-07-13

Family

ID=85159535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021123424A Active JP7307969B2 (en) 2021-07-28 2021-07-28 Heat utilization system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7307969B2 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6136281U (en) * 1984-07-31 1986-03-06 武 浜田 Outdoor stadium temperature setting device
JPH0393809U (en) * 1990-01-12 1991-09-25
JPH04127325U (en) * 1991-05-14 1992-11-19 ナシヨナル住宅産業株式会社 Solar heat collection and snow melting roof structure
JPH0618426U (en) * 1992-08-18 1994-03-11 北海道瓦斯株式会社 Heating snow melting equipment
JPH0627924U (en) * 1992-08-05 1994-04-15 勝雄 草野 Thermal storage device for snow melting
JPH09194817A (en) * 1996-01-11 1997-07-29 Hitachi Ltd Heat transfer medium and circulating system thereof
JP2003321821A (en) * 2002-04-30 2003-11-14 Kubota Corp Snow thawing device
JP2005344953A (en) * 2004-06-01 2005-12-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Hybrid type geothermal heat utilization system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6136281U (en) * 1984-07-31 1986-03-06 武 浜田 Outdoor stadium temperature setting device
JPH0393809U (en) * 1990-01-12 1991-09-25
JPH04127325U (en) * 1991-05-14 1992-11-19 ナシヨナル住宅産業株式会社 Solar heat collection and snow melting roof structure
JPH0627924U (en) * 1992-08-05 1994-04-15 勝雄 草野 Thermal storage device for snow melting
JPH0618426U (en) * 1992-08-18 1994-03-11 北海道瓦斯株式会社 Heating snow melting equipment
JPH09194817A (en) * 1996-01-11 1997-07-29 Hitachi Ltd Heat transfer medium and circulating system thereof
JP2003321821A (en) * 2002-04-30 2003-11-14 Kubota Corp Snow thawing device
JP2005344953A (en) * 2004-06-01 2005-12-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Hybrid type geothermal heat utilization system

Also Published As

Publication number Publication date
JP7307969B2 (en) 2023-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2310137C1 (en) Water-heating device for heat supply system and method of its servicing
CN205717913U (en) Phase-change heat-storage water heater
SK29098A3 (en) Energy system for buildings
JP5396293B2 (en) Geothermal system
CN108007246A (en) The regulatable low ebb electrical heating fused salt of heat exchange amount stores heat-releasing device and application method
EP2924364B1 (en) Solar collector with integrated storage tank
JP2002081763A (en) Solar heat and underground heat utilizing system
CN108507164A (en) A kind of water heater
CN205717928U (en) Heat exchanger and phase-change heat-storage water heater
Malekpour et al. In situ latent thermal energy storage in underfloor heating system of building connected to the parabolic trough solar collector-an experimental study
JP7307969B2 (en) Heat utilization system
JP3143216U (en) Snow melting equipment for hot water supply
JP5069490B2 (en) Open air heat storage device
JP2018204938A (en) Method for controlling heat exchanger, heat exchanger, and water-cooling-type heat pump heating/cooling device
KR101168538B1 (en) Apartment house solar thermal energy hot water system equipped communal heat storage tank and control method thereof
IL158968A (en) Solar water heater
JP2004361074A (en) Boiler system for heating and hot water supply using solar heat
JPS6364694B2 (en)
JP2010266147A (en) Heat storage structure
CN205843060U (en) Heat exchanger and phase-change heat-storage water heater
CN205878609U (en) Phase -change thermal storage type water heater
US20240102668A1 (en) Linking above ground and underground green energy technologies
JP2006308262A (en) Snow melting device capable of supplying hot water
WO2017088019A1 (en) A heat transfer circuit and a valve for use therein
JP2010185650A (en) Fuel cell waste heat-used heat supply system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210916

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230404

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: 20230606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230626

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7307969

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150