JP2668095B2 - 太陽熱集熱システム - Google Patents
太陽熱集熱システムInfo
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- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、開放形集熱回路を有す
る太陽熱集熱システムの改良に係り、特に集熱用の熱媒
が蒸発に対して熱媒を補充できるようにした太陽熱集熱
システムに関するものである。
る太陽熱集熱システムの改良に係り、特に集熱用の熱媒
が蒸発に対して熱媒を補充できるようにした太陽熱集熱
システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の太陽熱集熱システムは、一般的
に、太陽熱を集める集熱器と、その熱を蓄熱できる蓄熱
槽と、これらの間で熱媒を循環させる集熱回路とからな
り、前記集熱器で集めた太陽熱を集熱回路の熱媒でもっ
て蓄熱槽に運び、その熱を蓄熱槽内に蓄えるものであ
る。前記太陽熱集熱システムは、その循環回路の方式に
応じて開放形と密閉形とに分類できる。この開放形及び
密閉形の太陽熱集熱システムとも、熱媒に不凍液を使用
して集熱回路の凍結破壊を防止している。
に、太陽熱を集める集熱器と、その熱を蓄熱できる蓄熱
槽と、これらの間で熱媒を循環させる集熱回路とからな
り、前記集熱器で集めた太陽熱を集熱回路の熱媒でもっ
て蓄熱槽に運び、その熱を蓄熱槽内に蓄えるものであ
る。前記太陽熱集熱システムは、その循環回路の方式に
応じて開放形と密閉形とに分類できる。この開放形及び
密閉形の太陽熱集熱システムとも、熱媒に不凍液を使用
して集熱回路の凍結破壊を防止している。
【０００３】ところで、密閉形の太陽熱集熱システム
は、集熱回路を完全に密閉したものであり、大気と接触
しないため熱媒の劣化や配管の腐食には有利であるもの
の、熱媒温度の上昇下降による体積膨張で集熱回路内の
圧力が大きく変化することや、集熱時にポンプが故障し
たりすると集熱器が空焚き状態になり、集熱器内で熱媒
が沸騰して圧力が極めて高くなり、この圧力変動に耐え
る材料を使用しなければならないという欠点がある。
は、集熱回路を完全に密閉したものであり、大気と接触
しないため熱媒の劣化や配管の腐食には有利であるもの
の、熱媒温度の上昇下降による体積膨張で集熱回路内の
圧力が大きく変化することや、集熱時にポンプが故障し
たりすると集熱器が空焚き状態になり、集熱器内で熱媒
が沸騰して圧力が極めて高くなり、この圧力変動に耐え
る材料を使用しなければならないという欠点がある。
【０００４】これに対して、開放形の太陽熱集熱システ
ムにあっては、熱媒貯留用のタンク内で大気に開放して
いるため、このタンクにより圧力変動を吸収でき集熱回
路の圧力は低く抑えることができる。しかしながら、こ
の開放形の太陽熱集熱システムの場合、熱媒貯留用のタ
ンク内で熱媒が大気と接触するため酸化劣化しない熱媒
を使用しなければならず、しかも高温で集熱する太陽熱
集熱システムでは熱媒液の蒸発による補給が必要である
等の保守の点で問題がある。
ムにあっては、熱媒貯留用のタンク内で大気に開放して
いるため、このタンクにより圧力変動を吸収でき集熱回
路の圧力は低く抑えることができる。しかしながら、こ
の開放形の太陽熱集熱システムの場合、熱媒貯留用のタ
ンク内で熱媒が大気と接触するため酸化劣化しない熱媒
を使用しなければならず、しかも高温で集熱する太陽熱
集熱システムでは熱媒液の蒸発による補給が必要である
等の保守の点で問題がある。
【０００５】図４は、従来の間接加熱開放形の太陽熱集
熱システムを示す系統図である。図４に示す太陽熱集熱
システム１０１は、太陽熱を集める集熱器１０２と、そ
の熱を蓄熱できる蓄熱槽１０３と、この蓄熱槽１０３の
内部に設けた熱交換器１０４と、前記集熱器１０２と前
記熱交換器１０４との間で熱媒を循環させる集熱回路１
０５とを主な構成要素とし、これに集熱を制御する制御
系１０６が付加された構成となっている。また、この太
陽熱集熱システム１０１において、前記集熱回路１０５
は、熱媒貯留タンク１５１、熱媒強制循環用ポンプ１５
２を途中に設けた配管１５３、及び配管１５４からな
り、熱媒貯留タンク１５１に貯留する熱媒を熱媒強制循
環用ポンプ１５２で吸い込み、これを加圧して強制的に
集熱器１０２に供給することにより集熱をし、その熱媒
を配管１５４、熱交換器１０４、熱媒貯留タンク１５１
と流すことにより蓄熱槽１０３内の蓄熱媒体に熱を供給
できるようになっている。ここで、上記集熱回路１０５
において使用される熱媒としては、安全性の面から、プ
ロピレングリコールを主とした水溶液を使用している。
また、前記集熱回路１０５における熱媒貯留タンク１５
１にはオーバーフロー１５５が設けてあり、熱媒が膨張
したときに当該オーバーフロー１５５から熱媒を捨て去
る。さらに、上記集熱回路１０５の強制循環用ポンプ１
５２は制御系１０６により運転制御がされる。この制御
系１０６は、集熱器１０２で集熱した後の集熱媒体の温
度を検出する高温センサー１６１、蓄熱槽１０３の蓄熱
媒体の温度を検出する低温センサー１６２、前記各セン
サー１６１，１６２からの検出信号に基づいて前記熱媒
強制循環用ポンプ１５２を運転停止する制御器１６３か
らなる。また、蓄熱槽１０３には、給水管１７１、水道
用減圧弁１７２を介して蓄熱媒体である水が供給されて
いる。この蓄熱槽１０３の上部から給湯管１７３を介し
てお湯が得られる。なお、給湯管１７３には逃がし弁１
７４が設けてあり、この逃がし弁１７４からの吐き出さ
れた水は排水管１７５を介して捨てられるようになって
いる。
熱システムを示す系統図である。図４に示す太陽熱集熱
システム１０１は、太陽熱を集める集熱器１０２と、そ
の熱を蓄熱できる蓄熱槽１０３と、この蓄熱槽１０３の
内部に設けた熱交換器１０４と、前記集熱器１０２と前
記熱交換器１０４との間で熱媒を循環させる集熱回路１
０５とを主な構成要素とし、これに集熱を制御する制御
系１０６が付加された構成となっている。また、この太
陽熱集熱システム１０１において、前記集熱回路１０５
は、熱媒貯留タンク１５１、熱媒強制循環用ポンプ１５
２を途中に設けた配管１５３、及び配管１５４からな
り、熱媒貯留タンク１５１に貯留する熱媒を熱媒強制循
環用ポンプ１５２で吸い込み、これを加圧して強制的に
集熱器１０２に供給することにより集熱をし、その熱媒
を配管１５４、熱交換器１０４、熱媒貯留タンク１５１
と流すことにより蓄熱槽１０３内の蓄熱媒体に熱を供給
できるようになっている。ここで、上記集熱回路１０５
において使用される熱媒としては、安全性の面から、プ
ロピレングリコールを主とした水溶液を使用している。
また、前記集熱回路１０５における熱媒貯留タンク１５
１にはオーバーフロー１５５が設けてあり、熱媒が膨張
したときに当該オーバーフロー１５５から熱媒を捨て去
る。さらに、上記集熱回路１０５の強制循環用ポンプ１
５２は制御系１０６により運転制御がされる。この制御
系１０６は、集熱器１０２で集熱した後の集熱媒体の温
度を検出する高温センサー１６１、蓄熱槽１０３の蓄熱
媒体の温度を検出する低温センサー１６２、前記各セン
サー１６１，１６２からの検出信号に基づいて前記熱媒
強制循環用ポンプ１５２を運転停止する制御器１６３か
らなる。また、蓄熱槽１０３には、給水管１７１、水道
用減圧弁１７２を介して蓄熱媒体である水が供給されて
いる。この蓄熱槽１０３の上部から給湯管１７３を介し
てお湯が得られる。なお、給湯管１７３には逃がし弁１
７４が設けてあり、この逃がし弁１７４からの吐き出さ
れた水は排水管１７５を介して捨てられるようになって
いる。
【０００６】このような構成の太陽熱集熱システム１０
１において、集熱器１０２に日射が当たると、集熱器１
０２内の熱媒が加熱されるため、この温度の上昇を集熱
器１０２の出口の高温センサー１６１で検出し、この検
出信号と蓄熱槽１０３の下部の低温センサー１６２から
の検出信号との差が設定温度差以上になると制御器１６
３は熱媒強制循環用ポンプ１５２が駆動されるように制
御する。これにより、熱媒強制循環用ポンプ１５２は回
転をし、熱媒を強制的に、熱媒貯留タンク１５１、配管
１５３、集熱器１０２、配管１５４、熱交換器１０４、
熱媒貯留タンク１５１と循環させることにより、蓄熱槽
１０３内の蓄熱媒体に熱を供給することになる。一方、
前記各検出信号の差が所定の設定温度差以下になると制
御器１６３は熱媒強制循環用ポンプ１５２を停止する。
これにより、集熱が停止し、かつ集熱器１０２から放熱
されることがなくなる。
１において、集熱器１０２に日射が当たると、集熱器１
０２内の熱媒が加熱されるため、この温度の上昇を集熱
器１０２の出口の高温センサー１６１で検出し、この検
出信号と蓄熱槽１０３の下部の低温センサー１６２から
の検出信号との差が設定温度差以上になると制御器１６
３は熱媒強制循環用ポンプ１５２が駆動されるように制
御する。これにより、熱媒強制循環用ポンプ１５２は回
転をし、熱媒を強制的に、熱媒貯留タンク１５１、配管
１５３、集熱器１０２、配管１５４、熱交換器１０４、
熱媒貯留タンク１５１と循環させることにより、蓄熱槽
１０３内の蓄熱媒体に熱を供給することになる。一方、
前記各検出信号の差が所定の設定温度差以下になると制
御器１６３は熱媒強制循環用ポンプ１５２を停止する。
これにより、集熱が停止し、かつ集熱器１０２から放熱
されることがなくなる。
【０００７】このように太陽熱集熱システム１０１にあ
っては、間接加熱形集熱回路を採用しているため、集熱
回路１０５内を循環する熱媒が蓄熱槽１０３内の蓄熱媒
体である水と混合せずに熱交換器１０４によって熱交換
することから、直接貯湯水を循環させる形式のものと比
較して非常に衛生的であるという利点がある。
っては、間接加熱形集熱回路を採用しているため、集熱
回路１０５内を循環する熱媒が蓄熱槽１０３内の蓄熱媒
体である水と混合せずに熱交換器１０４によって熱交換
することから、直接貯湯水を循環させる形式のものと比
較して非常に衛生的であるという利点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記間
接加熱形集熱回路を採用する太陽熱集熱システム１０１
の場合、集熱回路１０５の大気開放部分である熱媒貯留
タンク１５１から熱媒が蒸発してゆき次第に熱媒が減少
してしまうという欠点があった。
接加熱形集熱回路を採用する太陽熱集熱システム１０１
の場合、集熱回路１０５の大気開放部分である熱媒貯留
タンク１５１から熱媒が蒸発してゆき次第に熱媒が減少
してしまうという欠点があった。
【０００９】また、上記太陽熱集熱システム１０１の場
合、熱媒貯留タンク１５１の内部で熱媒が大気と接触す
るため酸化劣化しない熱媒を使用しなければならないと
いう欠点があった。
合、熱媒貯留タンク１５１の内部で熱媒が大気と接触す
るため酸化劣化しない熱媒を使用しなければならないと
いう欠点があった。
【００１０】さらに、上記太陽熱集熱システム１０１で
は、蓄熱媒体が水ということもあって一般に１００〔度
Ｃ〕より低い温度で集熱をしているが、プロピレングリ
コールの沸点が水と比較して非常に高いこともあってプ
ロピレングリコール水溶液を集熱器１０２で加熱する
と、熱媒貯留タンク１５１内で水溶液の中から最初に水
分が蒸発してその濃度が濃くなる。そこで、熱媒の蒸発
した分をプロピレングリコール水溶液をもって補充する
と、熱媒の濃度が補充を繰り返す度に濃くなることにな
ってしまう不都合が発生し、保守上に問題がある。
は、蓄熱媒体が水ということもあって一般に１００〔度
Ｃ〕より低い温度で集熱をしているが、プロピレングリ
コールの沸点が水と比較して非常に高いこともあってプ
ロピレングリコール水溶液を集熱器１０２で加熱する
と、熱媒貯留タンク１５１内で水溶液の中から最初に水
分が蒸発してその濃度が濃くなる。そこで、熱媒の蒸発
した分をプロピレングリコール水溶液をもって補充する
と、熱媒の濃度が補充を繰り返す度に濃くなることにな
ってしまう不都合が発生し、保守上に問題がある。
【００１１】本発明の目的は、上述した点に鑑み、開放
形集熱回路の利点を生かすとともに、熱媒の蒸発による
減少を補充して保守の間隔を長くできる太陽熱集熱シス
テムを提供することにある。
形集熱回路の利点を生かすとともに、熱媒の蒸発による
減少を補充して保守の間隔を長くできる太陽熱集熱シス
テムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の太陽熱集熱システムは、太陽熱を集める集
熱器と、その熱を蓄熱できる蓄熱槽と、この蓄熱槽の内
部に設けた熱交換器と、前記集熱器と前記熱交換器との
間で熱媒を循環させる集熱回路とを備えた太陽熱集熱シ
ステムにおいて、前記集熱回路の経路中に設けた熱媒貯
留タンク内の熱媒が低減したときに、熱媒を熱媒貯留タ
ンクに補充する熱媒補給手段を設け、前記熱媒補給手段
は、熱媒を貯留する熱媒補給タンクを設けるとともに、
この熱媒補給タンクの下部を、熱媒補給タンクから熱媒
貯留タンクに向かってのみ熱媒を流す逆止弁を介して熱
媒貯留タンクに接続してなり、前記熱媒補給タンクは、
そのオーバーフロー口の下部を熱媒体貯留用タンクの運
転時の熱媒液体レベルに合わせて配置してなることを特
徴とするものである。
に、本発明の太陽熱集熱システムは、太陽熱を集める集
熱器と、その熱を蓄熱できる蓄熱槽と、この蓄熱槽の内
部に設けた熱交換器と、前記集熱器と前記熱交換器との
間で熱媒を循環させる集熱回路とを備えた太陽熱集熱シ
ステムにおいて、前記集熱回路の経路中に設けた熱媒貯
留タンク内の熱媒が低減したときに、熱媒を熱媒貯留タ
ンクに補充する熱媒補給手段を設け、前記熱媒補給手段
は、熱媒を貯留する熱媒補給タンクを設けるとともに、
この熱媒補給タンクの下部を、熱媒補給タンクから熱媒
貯留タンクに向かってのみ熱媒を流す逆止弁を介して熱
媒貯留タンクに接続してなり、前記熱媒補給タンクは、
そのオーバーフロー口の下部を熱媒体貯留用タンクの運
転時の熱媒液体レベルに合わせて配置してなることを特
徴とするものである。
【００１３】このときに、上記熱媒補給タンクは、その
オーバーフロー口より上部に蓄熱槽の逃がし弁から排出
される膨張水を導入する配管でもって接続することが望
ましい。
オーバーフロー口より上部に蓄熱槽の逃がし弁から排出
される膨張水を導入する配管でもって接続することが望
ましい。
【００１４】
【作用】上記構成による太陽熱集熱システムによれば、
熱媒貯留タンク内の熱媒が低減したときに、熱媒を熱媒
貯留タンクに補充できる熱媒補給手段を設け、熱媒補給
手段は、熱媒補給タンクから熱媒貯留タンクに逆止弁を
有する配管で連通し、熱媒補給タンクは、そのオーバー
フロー口の下部を熱媒体貯留用タンクの運転時の熱媒液
体レベルに合わせて配置しているので、熱媒貯留タンク
内の熱媒が加熱により蒸発して液レベルが低下しても、
常に、熱媒貯留タンク内の熱媒の減少したときに逆止弁
の作用により熱媒補給タンクから熱媒貯留タンクに熱媒
の補充を過不足なく行うことができ、集熱回路内の熱媒
の低減、濃縮を防止できる。
熱媒貯留タンク内の熱媒が低減したときに、熱媒を熱媒
貯留タンクに補充できる熱媒補給手段を設け、熱媒補給
手段は、熱媒補給タンクから熱媒貯留タンクに逆止弁を
有する配管で連通し、熱媒補給タンクは、そのオーバー
フロー口の下部を熱媒体貯留用タンクの運転時の熱媒液
体レベルに合わせて配置しているので、熱媒貯留タンク
内の熱媒が加熱により蒸発して液レベルが低下しても、
常に、熱媒貯留タンク内の熱媒の減少したときに逆止弁
の作用により熱媒補給タンクから熱媒貯留タンクに熱媒
の補充を過不足なく行うことができ、集熱回路内の熱媒
の低減、濃縮を防止できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明について図示の実施例に基づい
て説明する。図１は、本発明の太陽熱集熱システムの実
施例を示す系統図である。図１において、太陽熱集熱シ
ステム１は、太陽熱を集める集熱器２と、その熱を蓄熱
できる蓄熱槽３と、この蓄熱槽３の内部に設けた熱交換
器４と、前記集熱器２と前記熱交換器４との間で熱媒を
循環させる集熱回路５と、集熱を制御する制御系６と、
蓄熱槽３内から蓄熱した熱を取り出す熱取出し回路７
と、集熱回路５内に低減した熱媒量を補充する熱媒補給
手段８とからなる。
て説明する。図１は、本発明の太陽熱集熱システムの実
施例を示す系統図である。図１において、太陽熱集熱シ
ステム１は、太陽熱を集める集熱器２と、その熱を蓄熱
できる蓄熱槽３と、この蓄熱槽３の内部に設けた熱交換
器４と、前記集熱器２と前記熱交換器４との間で熱媒を
循環させる集熱回路５と、集熱を制御する制御系６と、
蓄熱槽３内から蓄熱した熱を取り出す熱取出し回路７
と、集熱回路５内に低減した熱媒量を補充する熱媒補給
手段８とからなる。
【００１６】ここで、この太陽熱集熱システム１では、
前記集熱回路５は、熱媒貯留タンク５１と、熱媒強制循
環用ポンプ５２を途中に設けた往配管５３と、集熱した
熱媒を熱交換器４に導く復配管５４とを有し、熱媒貯留
タンク５１に貯留する熱媒を熱媒強制循環用ポンプ５２
で吸い込み、その吸い込んだ熱媒を熱媒強制循環用ポン
プ５２で加圧して強制的に集熱器２に供給して集熱を
し、その熱媒を復配管５４、熱交換器４、熱媒貯留タン
ク５１と流すことにより蓄熱槽３内の蓄熱媒体に熱を供
給できるようになっている。また、上記集熱回路５にお
いて使用される熱媒としては、従来装置と同様に、プロ
ピレングリコールを主とした水溶液を使用している。前
記集熱回路５における熱媒貯留タンク５１にはオーバー
フロー５５が設けてあり、熱媒が膨張したときに当該オ
ーバーフロー５５から熱媒を捨て去る。
前記集熱回路５は、熱媒貯留タンク５１と、熱媒強制循
環用ポンプ５２を途中に設けた往配管５３と、集熱した
熱媒を熱交換器４に導く復配管５４とを有し、熱媒貯留
タンク５１に貯留する熱媒を熱媒強制循環用ポンプ５２
で吸い込み、その吸い込んだ熱媒を熱媒強制循環用ポン
プ５２で加圧して強制的に集熱器２に供給して集熱を
し、その熱媒を復配管５４、熱交換器４、熱媒貯留タン
ク５１と流すことにより蓄熱槽３内の蓄熱媒体に熱を供
給できるようになっている。また、上記集熱回路５にお
いて使用される熱媒としては、従来装置と同様に、プロ
ピレングリコールを主とした水溶液を使用している。前
記集熱回路５における熱媒貯留タンク５１にはオーバー
フロー５５が設けてあり、熱媒が膨張したときに当該オ
ーバーフロー５５から熱媒を捨て去る。
【００１７】さらに、この集熱回路５には、本発明の構
成要素であるところの、熱媒補給手段８が設けてある。
この熱媒補給手段８は、集熱回路５の経路中に設けた熱
媒貯留タンク５１の内部の熱媒が低減したときに、所定
の熱媒を熱媒貯留タンク５１に補充できる。この熱媒補
給手段８は、熱媒補給タンク８１が設けてあり、その熱
媒補給タンク８１の底部は逆止弁８２を有する配管８３
でもって熱媒貯留タンク５１の底部に連通されている。
熱媒補給タンク８１には、熱媒貯留タンク５１の通常の
熱媒の貯蔵レベルに合わせてオーバーフロー口８４が設
けてあり、このオーバーフロー口８４に排水管８５が接
続されている。
成要素であるところの、熱媒補給手段８が設けてある。
この熱媒補給手段８は、集熱回路５の経路中に設けた熱
媒貯留タンク５１の内部の熱媒が低減したときに、所定
の熱媒を熱媒貯留タンク５１に補充できる。この熱媒補
給手段８は、熱媒補給タンク８１が設けてあり、その熱
媒補給タンク８１の底部は逆止弁８２を有する配管８３
でもって熱媒貯留タンク５１の底部に連通されている。
熱媒補給タンク８１には、熱媒貯留タンク５１の通常の
熱媒の貯蔵レベルに合わせてオーバーフロー口８４が設
けてあり、このオーバーフロー口８４に排水管８５が接
続されている。
【００１８】また、上記集熱回路５の強制循環用ポンプ
５２は制御系６により運転制御がされる。この制御系６
は、集熱器２で集熱した後の集熱媒体の温度を検出する
高温センサー６１、蓄熱槽３の蓄熱媒体の温度を検出す
る低温センサー６２、前記各センサー６１，６２からの
検出信号に基づいて前記強制循環用ポンプ５２を運転停
止する制御器６３からなる。
５２は制御系６により運転制御がされる。この制御系６
は、集熱器２で集熱した後の集熱媒体の温度を検出する
高温センサー６１、蓄熱槽３の蓄熱媒体の温度を検出す
る低温センサー６２、前記各センサー６１，６２からの
検出信号に基づいて前記強制循環用ポンプ５２を運転停
止する制御器６３からなる。
【００１９】また、蓄熱槽３には、熱取出し回路７が接
続されている。この熱取出し回路７は、給水管７１、水
道用減圧弁７２を介して蓄熱媒体である水が蓄熱槽３に
供給されるとともに、この蓄熱槽３の上部から給湯管７
３を介してお湯を取り出せるようにしてある。なお、給
湯管７３には逃がし弁７４が設けてあり、この逃がし弁
７４からの吐き出された水は、排水管７５を介して熱媒
補給タンク８１に供給されるようにしてある。
続されている。この熱取出し回路７は、給水管７１、水
道用減圧弁７２を介して蓄熱媒体である水が蓄熱槽３に
供給されるとともに、この蓄熱槽３の上部から給湯管７
３を介してお湯を取り出せるようにしてある。なお、給
湯管７３には逃がし弁７４が設けてあり、この逃がし弁
７４からの吐き出された水は、排水管７５を介して熱媒
補給タンク８１に供給されるようにしてある。
【００２０】このように構成された実施例を作用を図１
を参照しながら説明する。集熱器２に日射が当たると、
集熱器２内の熱媒が加熱される。この熱媒の温度の上昇
は集熱器２の出口の高温センサー６１で検出される。高
温センサー６１で検出された検出信号は、制御器６３に
入力される。また、蓄熱槽３の内部の蓄熱媒体の温度
は、低温センサー６２により検出される。制御器６３
は、高温センサー６１からの検出信号と低温センサー６
２からの検出信号との差が、所定の設定温度差以上にな
ると、熱媒強制循環用ポンプ５２が運転駆動する。この
強制循環用ポンプ５２の回転により、熱媒は、熱媒貯留
タンク５１、往配管５３、集熱器２、復配管５４、熱交
換器４、熱媒貯留タンク５１と強制的に循環させられる
ことになり、熱交換器４で熱媒をもって集熱した熱エネ
ルギーを蓄熱槽３内の蓄熱媒体に与えることになる。一
方、前記各センサー６１，６２からの検出信号の差が所
定の設定温度差以下になると制御器６３は熱媒強制循環
用ポンプ５２を停止する。これにより、集熱が停止し、
かつ蓄熱槽３に蓄熱した熱が集熱器２から放熱されな
い。
を参照しながら説明する。集熱器２に日射が当たると、
集熱器２内の熱媒が加熱される。この熱媒の温度の上昇
は集熱器２の出口の高温センサー６１で検出される。高
温センサー６１で検出された検出信号は、制御器６３に
入力される。また、蓄熱槽３の内部の蓄熱媒体の温度
は、低温センサー６２により検出される。制御器６３
は、高温センサー６１からの検出信号と低温センサー６
２からの検出信号との差が、所定の設定温度差以上にな
ると、熱媒強制循環用ポンプ５２が運転駆動する。この
強制循環用ポンプ５２の回転により、熱媒は、熱媒貯留
タンク５１、往配管５３、集熱器２、復配管５４、熱交
換器４、熱媒貯留タンク５１と強制的に循環させられる
ことになり、熱交換器４で熱媒をもって集熱した熱エネ
ルギーを蓄熱槽３内の蓄熱媒体に与えることになる。一
方、前記各センサー６１，６２からの検出信号の差が所
定の設定温度差以下になると制御器６３は熱媒強制循環
用ポンプ５２を停止する。これにより、集熱が停止し、
かつ蓄熱槽３に蓄熱した熱が集熱器２から放熱されな
い。
【００２１】ところで、熱媒貯留タンク５１は、必要な
熱媒が蓄えられるとともに、空焚き時に戻ってくる熱媒
を保持しておく。
熱媒が蓄えられるとともに、空焚き時に戻ってくる熱媒
を保持しておく。
【００２２】また、蓄熱槽３の内部の蓄熱媒体（温水）
は、熱交換器４で加熱されるときに、逃がし弁７４・排
水管７５を介して排出される。この排水管７５を介して
排出された水は、熱媒補給タンク８１に供給される。熱
媒補給タンク８１に供給された水は、ある一定以上溜ま
ると、オーバーフロー口８４から排水管８５を介して機
外に排出される。したがって、正常に運転されていると
きには、毎日供給されることになるが、通常、熱媒側に
補給する必要がないのでほとんど捨てられることにな
る。
は、熱交換器４で加熱されるときに、逃がし弁７４・排
水管７５を介して排出される。この排水管７５を介して
排出された水は、熱媒補給タンク８１に供給される。熱
媒補給タンク８１に供給された水は、ある一定以上溜ま
ると、オーバーフロー口８４から排水管８５を介して機
外に排出される。したがって、正常に運転されていると
きには、毎日供給されることになるが、通常、熱媒側に
補給する必要がないのでほとんど捨てられることにな
る。
【００２３】一方、熱媒貯留タンク５１は、集熱の温度
によって毎日少量の水分のみが熱媒から蒸発している。
熱媒貯留タンク５１から大気に向けて熱媒の水分が蒸発
して熱媒貯留タンク５１の内部の熱媒液面が低下し、熱
媒貯留タンク５１と熱媒補給タンク８１との圧力差が逆
止弁８２を開放する圧力差になると、熱媒補給タンク８
１の内部の水は逆止弁８２・配管８３を介して熱媒貯留
タンク５１に供給される。そして、両タンク５１，８１
の液面がほぼ同一になったときに、両タンク５１，８１
の圧力差がなくなり、逆止弁８２が閉じることになる。
によって毎日少量の水分のみが熱媒から蒸発している。
熱媒貯留タンク５１から大気に向けて熱媒の水分が蒸発
して熱媒貯留タンク５１の内部の熱媒液面が低下し、熱
媒貯留タンク５１と熱媒補給タンク８１との圧力差が逆
止弁８２を開放する圧力差になると、熱媒補給タンク８
１の内部の水は逆止弁８２・配管８３を介して熱媒貯留
タンク５１に供給される。そして、両タンク５１，８１
の液面がほぼ同一になったときに、両タンク５１，８１
の圧力差がなくなり、逆止弁８２が閉じることになる。
【００２４】このように、２〜３週間から５〜６ケ月に
一度程度（使用の条件により異なるが）、自動的に熱媒
補給タンク８１から熱媒貯留タンク５１に水が補給され
続けることができる。
一度程度（使用の条件により異なるが）、自動的に熱媒
補給タンク８１から熱媒貯留タンク５１に水が補給され
続けることができる。
【００２５】また、太陽熱集熱システム１が空焚きして
集熱器２の内部の熱媒が熱媒貯留タンク５１に戻ってき
て、熱媒貯留タンク５１の熱媒液面が上昇しても、熱媒
貯留タンク５１内の熱媒は逆止弁８２により熱媒補給タ
ンク８１側に流れ込むことはない。
集熱器２の内部の熱媒が熱媒貯留タンク５１に戻ってき
て、熱媒貯留タンク５１の熱媒液面が上昇しても、熱媒
貯留タンク５１内の熱媒は逆止弁８２により熱媒補給タ
ンク８１側に流れ込むことはない。
【００２６】この実施例によれば、開放形集熱回路の利
点を生かしつつ、熱媒の濃縮を防止でき、保守の簡易化
が可能になる。
点を生かしつつ、熱媒の濃縮を防止でき、保守の簡易化
が可能になる。
【００２７】図２及び図３は、本発明の他の実施例を示
す図であり、図２が全体構成を示し、図３がタンク部の
詳細を示すものである。図における他の実施例の太陽熱
集熱システム１ａでは、熱媒補給手段８ａは次のように
構成されている。すなわち、熱媒貯留タンク５１ａの直
上部に熱媒補給タンク８１ａを一体的に設け、これらタ
ンク５１ａ，８１ａを制御弁８６のある配管８７で連通
する。また、熱媒貯留タンク５１ａの内部の所定位置に
熱媒液体レベルを検出する熱媒レベルセンサー（熱媒レ
ベルスイッチ）８８を設け、かつ熱媒レベルスイッチ８
８からの検出信号を制御系６の制御器６３ａに入力す
る。制御器６３ａは、前記検出信号に応じて制御弁８６
を開閉制御する。また、熱媒貯留タンク５１ａにはオー
バーフロー５５ａが設けてあり、熱媒補給タンク８１ａ
にはオーバーフロー口８４ａから溢れた水を排水する排
水管８５により排出するようになっている。上記他の実
施例は、上述した点が異なるだけであり、他の構成は第
一実施例と同様であるので説明を省略する。
す図であり、図２が全体構成を示し、図３がタンク部の
詳細を示すものである。図における他の実施例の太陽熱
集熱システム１ａでは、熱媒補給手段８ａは次のように
構成されている。すなわち、熱媒貯留タンク５１ａの直
上部に熱媒補給タンク８１ａを一体的に設け、これらタ
ンク５１ａ，８１ａを制御弁８６のある配管８７で連通
する。また、熱媒貯留タンク５１ａの内部の所定位置に
熱媒液体レベルを検出する熱媒レベルセンサー（熱媒レ
ベルスイッチ）８８を設け、かつ熱媒レベルスイッチ８
８からの検出信号を制御系６の制御器６３ａに入力す
る。制御器６３ａは、前記検出信号に応じて制御弁８６
を開閉制御する。また、熱媒貯留タンク５１ａにはオー
バーフロー５５ａが設けてあり、熱媒補給タンク８１ａ
にはオーバーフロー口８４ａから溢れた水を排水する排
水管８５により排出するようになっている。上記他の実
施例は、上述した点が異なるだけであり、他の構成は第
一実施例と同様であるので説明を省略する。
【００２８】この実施例によれば、熱媒貯留タンク５１
ａの熱媒のレベルが減少すると、これが熱媒レベルスイ
ッチ８８で検出されて制御器６３ａに入力される。制御
器６３ａは、上記制御弁８６を開放制御する。これによ
り、熱媒補給タンク８１ａから水が配管８７を通して熱
媒貯留タンク５１ａに供給される。熱媒貯留タンク５１
ａに水が供給された熱媒の液レベルが上昇すると、これ
が熱媒レベルスイッチ８８で検出されることになり、こ
れが制御器６３ａに入力される。これにより、制御器６
３ａは制御弁８６を閉鎖制御し、熱媒補給タンク８１ａ
から熱媒貯留タンク５１ａの水の供給を停止させる。
ａの熱媒のレベルが減少すると、これが熱媒レベルスイ
ッチ８８で検出されて制御器６３ａに入力される。制御
器６３ａは、上記制御弁８６を開放制御する。これによ
り、熱媒補給タンク８１ａから水が配管８７を通して熱
媒貯留タンク５１ａに供給される。熱媒貯留タンク５１
ａに水が供給された熱媒の液レベルが上昇すると、これ
が熱媒レベルスイッチ８８で検出されることになり、こ
れが制御器６３ａに入力される。これにより、制御器６
３ａは制御弁８６を閉鎖制御し、熱媒補給タンク８１ａ
から熱媒貯留タンク５１ａの水の供給を停止させる。
【００２９】上述した他の実施例によっても上記第一の
実施例と同様な作用効果を奏することになる。また、上
記他の実施例によると、熱媒補給タンク８１ａのレベル
調整が簡単になる。
実施例と同様な作用効果を奏することになる。また、上
記他の実施例によると、熱媒補給タンク８１ａのレベル
調整が簡単になる。
【００３０】なお、上記他の実施例では、熱媒貯留タン
ク５１ａと熱媒補給タンク８１ａとを一体的に構成した
が、これは別体であってもよい。
ク５１ａと熱媒補給タンク８１ａとを一体的に構成した
が、これは別体であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の太陽
熱集熱システムによれば、熱媒補給手段として、熱媒補
給タンクから熱媒貯留タンクに向かって流れる逆止弁を
介して熱媒貯留用タンクに接続し、熱媒補給タンクを、
そのオーバーフロー口の下部を熱媒体貯留用タンクの運
転時の熱媒液体レベルに合わせて配置したので、熱媒の
補給に特別な動力を必要とせず、熱媒の低減分を熱媒貯
留タンクに過不足なく補充することができとともに、熱
媒が蒸発しても、これを常に供給できるようにしてある
ので、保守が簡単になる他、熱媒の濃度上昇がないので
熱媒の循環量の不足、腐食性能の変化等を一定に維持し
ておくことができる。
熱集熱システムによれば、熱媒補給手段として、熱媒補
給タンクから熱媒貯留タンクに向かって流れる逆止弁を
介して熱媒貯留用タンクに接続し、熱媒補給タンクを、
そのオーバーフロー口の下部を熱媒体貯留用タンクの運
転時の熱媒液体レベルに合わせて配置したので、熱媒の
補給に特別な動力を必要とせず、熱媒の低減分を熱媒貯
留タンクに過不足なく補充することができとともに、熱
媒が蒸発しても、これを常に供給できるようにしてある
ので、保守が簡単になる他、熱媒の濃度上昇がないので
熱媒の循環量の不足、腐食性能の変化等を一定に維持し
ておくことができる。
【００３２】請求項２記載の太陽熱集熱システムによれ
ば、熱媒補給タンクは、そのオーバーフロー口より上部
に蓄熱槽の逃がし弁から排出される膨張水を導入する配
管でもって接続してなるので、請求項１の効果に加え
て、熱媒の補充が確実にできる。
ば、熱媒補給タンクは、そのオーバーフロー口より上部
に蓄熱槽の逃がし弁から排出される膨張水を導入する配
管でもって接続してなるので、請求項１の効果に加え
て、熱媒の補充が確実にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽熱集熱システムの一実施例を示す
全体系統図である。
全体系統図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す全体系統図である。
【図３】上記他の実施例の要部を示す図である。
【図４】従来の太陽熱集熱システムを示す系統図であ
る。
る。
１ 太陽熱集熱システム １ａ 太陽熱集熱システム ２ 集熱器 ３ 蓄熱槽 ４ 熱交換器 ５ 集熱回路 ６ 制御系 ７ 熱取出し回路 ８ 熱媒補給手段 ５１ 熱媒貯留タンク ５１ａ 熱媒貯留タンク ５３ 往配管 ５４ 復配管 ５５ オーバーフロー ６１ 高温センサー ６２ 低温センサー ６３ 制御器 ７４ 逃がし弁 ７５ 排水管 ８１ 熱媒補給タンク ８１ａ 熱媒補給タンク ８２ 逆止弁 ８３ 配管 ８４ オーバーフロー口 ８５ 排水管 ８６ 制御弁 ８７ 配管 ８８ 熱媒レベルスイッチ
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽熱を集める集熱器と、その熱を蓄熱
できる蓄熱槽と、この蓄熱槽の内部に設けた熱交換器
と、前記集熱器と前記熱交換器との間で熱媒を循環させ
る集熱回路とを備えた太陽熱集熱システムにおいて、 前記集熱回路の経路中に設けた熱媒貯留タンク内の熱媒
が低減したときに、熱媒を熱媒貯留タンクに補充する熱
媒補給手段を設け、前記熱媒補給手段は、熱媒を貯留す
る熱媒補給タンクを設けるとともに、この熱媒補給タン
クの下部を、熱媒補給タンクから熱媒貯留タンクに向か
ってのみ熱媒を流す逆止弁を介して熱媒貯留タンクに接
続してなり、前記熱媒補給タンクは、そのオーバーフロ
ー口の下部を熱媒体貯留用タンクの運転時の熱媒液体レ
ベルに合わせて配置してなることを特徴とする太陽熱集
熱システム。 - 【請求項２】 前記熱媒補給タンクは、そのオーバーフ
ロー口より上部に蓄熱槽の逃がし弁から排出される膨張
水を導入する配管でもって接続してなることを特徴とす
る請求項１記載の太陽熱集熱システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020132A JP2668095B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 太陽熱集熱システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020132A JP2668095B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 太陽熱集熱システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215411A JPH05215411A (ja) | 1993-08-24 |
| JP2668095B2 true JP2668095B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=12018615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4020132A Expired - Fee Related JP2668095B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 太陽熱集熱システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668095B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5537966B2 (ja) * | 2010-01-22 | 2014-07-02 | リンナイ株式会社 | 太陽熱給湯装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57169773A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-19 | Asahi Optical Co Ltd | Light shielding device for variable magnification copying machine |
| JPS57196665A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-02 | Hitachi Ltd | Automatic forcusing device |
| JPS5847953A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽熱利用蓄熱装置 |
-
1992
- 1992-02-05 JP JP4020132A patent/JP2668095B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05215411A (ja) | 1993-08-24 |
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