JP3846391B2 - Solar water heater - Google Patents

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JP3846391B2 JP2002280917A JP2002280917A JP3846391B2 JP 3846391 B2 JP3846391 B2 JP 3846391B2 JP 2002280917 A JP2002280917 A JP 2002280917A JP 2002280917 A JP2002280917 A JP 2002280917A JP 3846391 B2 JP3846391 B2 JP 3846391B2
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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽熱を利用して温水を生成する太陽熱利用温水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の太陽熱利用温水器としては、図２に示すようなものがある。この太陽熱利用温水器５０は、同図に示すように、家屋等の屋根面に設置されるソーラー集熱器５１と、水が貯留される蓄熱槽５２とを備えており、ソーラー集熱器５１には、その入口側と出口側とを接続するソーラー配管５３によって熱媒体の循環経路が形成されている。
【０００３】
熱媒体の循環経路を形成しているソーラー配管５３は、部分的に蓄熱槽５２内に導入され、蓄熱槽５２内に貯留された水と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換部５４を有しており、ソーラー配管５３に設置された循環ポンプ５５によって、ソーラー集熱器５１と熱交換部５４との間で熱媒体を循環させることで、蓄熱槽５２内に温水が生成されるようになっている。
【０００４】
ソーラー集熱器５１には、その集熱温度を検出する集熱温度センサ５６が設置されていると共に、蓄熱槽５２には、その下部側の蓄熱温度を検出する制御用蓄熱温度センサ５７が設置されており、集熱温度センサ５６によって検出されたソーラー集熱器５１の集熱温度と、制御用蓄熱温度センサ５７によって検出された蓄熱温度とに基づいて、図示しないコントローラが循環ポンプ５５の運転及び停止の制御を行うようになっている。
【０００５】
また、蓄熱槽５２の中間部及び上部には、それぞれの高さ位置における蓄熱温度を検出する複数の表示用蓄熱温度センサ５８ａ〜５８ｃが設置されており、これらの表示用蓄熱温度センサ５８ａ〜５８ｃによって検出されたそれぞれの高さ位置における蓄熱温度に基づいて、蓄熱槽５２内の蓄熱状態が表示されるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１４８７２６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、制御用蓄熱温度センサ５７をコントローラ等に接続している中継コネクタが外れたり、制御用蓄熱温度センサ５７を構成しているサーミスタ等の素子が過電流により焼き切れたような場合や、中継コネクタに水が付着して短絡したような場合には、制御用蓄熱温度センサ５７が蓄熱槽５２内の下部側蓄熱温度を適正に検出することができなくなるので、コントローラが循環ポンプ５５の運転及び停止の制御を的確に行うことができなくなり、実質的に太陽熱利用温水器５０の運転を停止せざるを得ないといった問題がある。
【０００８】
また、ソーラー集熱器によって太陽熱を効率よく集熱するためには、日射条件のよい南向きの屋根面等にソーラー集熱器を設置することが望ましいが、家屋の屋根面が必ずしも、南向きであるとは限らず、また、南向きの屋根面を有している家屋であっても、設置スペース等の関係上、ソーラー集熱器を南向きの屋根面に設置することができない場合もある。
【０００９】
従って、そのような場合は、太陽熱を集熱する集熱面がそれぞれ異なる方角（例えば、東側や西側）を向くように、複数系統のソーラー集熱器を設置し、集熱温度が最も高い系統のソーラー集熱器に熱媒体が供給されるように、集熱温度センサによって検出された各系統の集熱温度に基づいて、各系統における熱媒体の循環経路を切換バルブ等によって適宜切り換えることで、太陽熱を効率よく集熱することが考えられる。
【００１０】
しかしながら、上述したように、各系統毎にソーラー集熱器の集熱温度を検出している複数の集熱温度センサのうち、いずれかの集熱温度センサが、その系統の集熱温度を適正に検出することができなくなると、コントローラが各系統における熱媒体の循環経路の切換動作を的確に制御することができなくなるので、この場合も、上述した制御用蓄熱温度センサ５７に異常が発生した場合と同様に、太陽熱利用温水器の運転を停止せざるを得ないといった問題がある。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、制御に使用される集熱温度や蓄熱温度を検出する温度センサに異常が発生した場合であっても、継続して運転を行うことができる太陽熱利用温水器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、太陽熱を集熱する集熱器を通過するように、循環ポンプによって熱媒体を循環させる循環経路の一部に形成された熱交換部を蓄熱槽内に導入し、前記集熱器と前記熱交換部との間で熱媒体を循環させることによって、蓄熱槽内に温水を生成する太陽熱利用温水器であって、前記集熱器の集熱温度を検出する集熱温度センサと、前記蓄熱槽内の温度を検出する制御用蓄熱温度センサ及び表示用蓄熱温度センサと、前記集熱温度センサによって検出された前記集熱器の集熱温度と、前記制御用蓄熱温度センサによって検出された蓄熱温度とに基づいて、前記循環ポンプの運転及び停止の制御を行う制御手段とを備え、前記制御用蓄熱温度センサが蓄熱温度を適正に検出することができないときは、前記制御手段が、前記集熱温度センサによって検出された前記集熱器の集熱温度と、前記表示用蓄熱温度センサによって検出された蓄熱温度とに基づいて、前記循環ポンプの運転及び停止の制御を行うようにしたことを特徴とする太陽熱利用温水器を提供するものである。
【００１３】
以上のように、この太陽熱利用温水器では、制御用蓄熱温度センサが蓄熱槽内の蓄熱温度を適正に検出することができないときは、制御手段が、集熱温度センサによって検出された集熱器の集熱温度と、表示用蓄熱温度センサによって検出された蓄熱槽内の蓄熱温度とに基づいて、循環ポンプの運転及び停止の制御を行うようにしたので、制御用蓄熱温度センサに異常が発生した後も、継続して蓄熱運転を行うことが可能となる。
【００１４】
また、上記の課題を解決するため、請求項２にかかる発明は、太陽熱を集熱する集熱面がそれぞれ異なる方角を向くように、複数系統の集熱器を設置し、前記集熱器を通過するように、循環ポンプによって熱媒体を循環させる循環経路の一部に形成された熱交換部を蓄熱槽内に導入し、前記集熱器と前記熱交換部との間で熱媒体を循環させることによって、蓄熱槽内に温水を生成する太陽熱利用温水器であって、前記集熱器の集熱温度を、各系統毎にそれぞれ検出する複数の集熱温度センサと、複数系統の前記集熱器のうち、いずれか一系統の前記集熱器に選択的に熱媒体が供給されるように、前記循環経路を切り換える切換手段と、複数系統の前記集熱器のうち、集熱温度が最も高い系統の前記集熱器に前記熱媒体が供給されるように、前記集熱温度センサによって検出された、各系統毎の集熱温度に基づいて、前記切換手段による前記循環経路の切換動作を制御する制御手段とを備え、いずれかの前記集熱温度センサが集熱温度を適正に検出することができないときは、集熱温度を適正に検出している他の前記集熱温度センサが設置されている系統の前記集熱器と前記熱交換部との間で熱媒体を循環させるようにしたことを特徴とする太陽熱利用温水器を提供するものである。
【００１５】
以上のように、この太陽熱利用温水器では、いずれかの集熱温度センサが集熱温度を適正に検出することができないときは、集熱温度を適正に検出している他の集熱温度センサが設置されている系統の集熱器と熱交換部との間で熱媒体を循環させるようにしたので、いずれかの集熱温度センサに異常が発生した後も、継続して集熱運転を行うことが可能となる。
【００１６】
特に、請求項３にかかる発明の太陽熱利用温水器のように、いずれかの前記集熱温度センサが集熱温度を適正に検出することができないときは、どの集熱温度センサが集熱温度を適正に検出することができないのか、または、どの系統の前記集熱器が集熱運転を行うことができないのかを報知するようにしておくと、集熱温度センサの異常を的確に把握することができ、迅速に対処することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、この太陽熱利用温水器１は、ソーラー集熱器１１と密閉式の蓄熱槽１２とを備えており、蓄熱槽１２には、その下端部に水道水などを給水するための給水管３１が接続されていると共に、上端部には貯留された温水を送出するための温水供給管３２が接続されている。
【００１８】
前記ソーラー集熱器１１は、東向きの屋根面に設置される東側集熱器１１ａと、西向きの屋根面に設置される西側集熱器１１ｂとから構成されており、その入口側と出口側とを接続するソーラー配管１３によって熱媒体の循環経路が形成されている。
【００１９】
ソーラー配管１３は、蓄熱槽１２内に導入された熱交換部１６に接続される往主管１４及びこの往主管１４から分岐して東側集熱器１１ａ及び西側集熱器１１ｂの入口側にそれぞれ接続される往枝管１４ａ、１４ｂと、東側集熱器１１ａ及び西側集熱器１１ｂの出口側にそれぞれ接続される還枝管１５ａ、１５ｂ及びこの還枝管１５ａ、１５ｂが合流して熱交換部１６に接続される還主管１５とから構成されており、往主管１４における往枝管１４ａ、１４ｂの分岐部には、熱媒体の循環経路を、東側集熱器１１ａまたは西側集熱器１１ｂのいずれか一方に選択的に切り換える電動三方弁１７が設置されている。
【００２０】
また、ソーラー配管１３における往主管１４には、熱媒体をソーラー集熱機１１と熱交換部１６との間で循環させる循環ポンプ１８と、熱媒体を貯留するリザーブタンク１９とが設置されており、東側集熱器１１ａまたは西側集熱器１１ｂのいずれか一方によって加熱された熱媒体が、ソーラー配管１３を通って蓄熱槽１２内に導かれ、熱交換部１６で蓄熱槽１２内の水と熱交換を行うことで、蓄熱槽１２内に温水が生成されるようになっている。
【００２１】
前記リザーブタンク１９内には、リザーブタンク１９内に貯留された熱媒体の保有量が必要最小量を下回ったか否かを検出する保有量検出手段１９ａが設置されており、この保有量検出手段１９ａによって、熱媒体の保有量が必要最小量を下回ったことが検出されると、循環ポンプ１８の空運転を防止するため、循環ポンプ１８の運転を強制的に停止させるようになっている。
【００２２】
また、東側集熱器１１ａ及び西側集熱器１１ｂには、熱媒体の出口温度（以下、集熱温度という。）を検出する集熱温度センサ２１ａ、２１ｂがそれぞれ設置されており、蓄熱槽１２の下部には、下部側の蓄熱温度（温水温度）を検出する制御用蓄熱温度センサ２２が設置されていると共に、蓄熱槽１２の中間部及び上部には、それぞれの高さ位置における蓄熱温度（温水温度）を検出する複数の表示用蓄熱温度センサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃが設置されている。
【００２３】
また、この太陽熱利用温水器１には、保有量検出手段１９ａからの保有量検出信号や、集熱温度センサ２１ａ、２１ｂ、制御用蓄熱温度センサ２２及び表示用蓄熱温度センサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃからの温度検出信号が入力されるコントローラ１ａが搭載されており、このコントローラ１ａが、これらの保有量検出信号や集熱温度センサ２１ａ、２１ｂ、制御用蓄熱温度センサ２２からの温度検出信号に基づいて、循環ポンプ１８の運転及び停止の制御や電動三方弁１７による熱媒体の循環経路の切換制御を行うと共に、表示用蓄熱温度センサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃからの温度検出信号に基づいて、蓄熱槽１２の蓄熱状態を表示部２４に表示するようになっている。
【００２４】
具体的には、東側集熱器１１ａまたは西側集熱器１１ｂのうち、いずれか一方の集熱器側に熱媒体の循環経路が切り換わっている状態において、他方の集熱器の集熱温度が一方の集熱器の集熱温度より３℃以上高くなると、電動三方弁１７によって熱媒体の循環経路を他方の集熱器側に切り換えるようになっており、熱媒体の循環経路を形成している東側集熱器１１ａまたは西側集熱器１１ｂの集熱温度が、制御用蓄熱温度センサ２２によって検出される蓄熱温度より６℃以上高くなると、循環ポンプ１８を起動し、両者の温度差が３℃以下になると、循環ポンプ１８の運転を停止するようになっている。
【００２５】
また、集熱温度センサ２１ａ、２１ｂのいずれか一方が、集熱温度を適正に検出することができなくなった場合は、集熱温度を適正に検出することができる集熱温度センサが設置されているほうの東側集熱器１１ａまたは西側集熱器１１ｂに熱媒体が循環供給されるように、電動三方弁１７によって循環経路を強制的に切り換えるようになっており、集熱温度を適正に検出することができなくなった集熱温度センサに対するエラーコードが表示部２４に表示されるようになっている。
【００２６】
また、制御用蓄熱温度センサ２２が、蓄熱槽１２の蓄熱温度を適正に検出することができなくなった場合は、表示用蓄熱温度センサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃのうち、最も低い位置に設置されている表示用蓄熱温度センサ２３ａによって検出される蓄熱温度と、熱媒体の循環経路を形成している集熱器の集熱温度とに基づいて、循環ポンプ１８の運転及び停止の制御が行われるようになっており、蓄熱温度を適正に検出することができなくなった制御用蓄熱温度センサ２２に対するエラーコードが表示部２４に表示されるようになっている。
【００２７】
以上のように、この太陽熱利用温水器１では、制御用蓄熱温度センサ２２が蓄熱槽１２内の蓄熱温度を適正に検出することができないときは、コントローラ１ａが、集熱温度センサによって検出された集熱器の集熱温度と、表示用蓄熱温度センサ２３ａによって検出された蓄熱槽１２内の蓄熱温度とに基づいて、循環ポンプ１８の運転及び停止の制御を行うようにしたので、制御用蓄熱温度センサ２２に異常が発生した後も、継続して蓄熱運転を行うことが可能であり、従来の太陽熱利用温水器に比べて、異常時における運転効率を高めることができる。
【００２８】
また、この太陽熱利用温水器１では、集熱温度センサ２１ａ、２１ｂのうち、いずれか一方の集熱温度センサが集熱温度を適正に検出することができなくなると、集熱温度を適正に検出している他方の集熱温度センサが設置されている集熱器側に、熱媒体の循環経路を切り換えるようにしているので、いずれか一方の集熱温度センサ２１ａ、２１ｂに異常が発生した後も、継続して集熱運転を行うことが可能であり、従来の太陽熱利用温水器に比べて、異常時における運転効率を高めることができる。
【００２９】
特に、この太陽熱利用温水器１では、集熱温度センサ２１ａ、２１ｂのうち、いずれか一方の集熱温度センサが集熱温度を適正に検出することができなくなると、その集熱温度センサに対するエラーコードが表示部２４に表示されるようになっているので、どの集熱温度センサに異常が発生しているのかを的確に把握することができ、迅速に対処することが可能となる。
【００３０】
なお、上述した実施形態では、ソーラー集熱器１１が東側集熱器１１ａ及び西側集熱器１１ｂの２系統に分かれている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ソーラー集熱器が１系統に統合されている場合や３系統以上に分かれている場合についても、本発明を適用することができる。ただし、ソーラー集熱器が１系統に統合されている太陽熱利用温水器では、集熱温度センサに異常が発生した場合は、従来の太陽熱利用温水器と同様に、蓄熱運転を停止せざるを得ないことはいうまでもない。
【００３１】
また、上述した実施形態では、集熱温度センサ２１ａ、２１ｂのうち、いずれか一方の集熱温度センサが集熱温度を適正に検出することができなくなると、集熱温度を適正に検出している他方の集熱温度センサが設置されている集熱器側に、熱媒体の循環経路を強制的に切り換えるようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、ソーラー集熱器が３系統以上に分かれているような場合は、集熱温度を適正に検出している集熱温度センサが設置された複数系統の集熱器のうち、集熱温度が最も高い系統の集熱器に熱媒体が循環供給されるように、熱媒体の循環経路を切り換えるようにすればよい。
【００３２】
また、上述した実施形態では、制御用蓄熱温度センサ２２が、蓄熱槽１２の蓄熱温度を適正に検出することができなくなると、表示用蓄熱温度センサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃのうち、最も低い位置に設置されている表示用蓄熱温度センサ２３ａによって検出される蓄熱温度と、熱媒体の循環経路を形成している集熱器の集熱温度とに基づいて、循環ポンプ１８の運転及び停止の制御を行うようになっているが、これに限定されるものではなく、複数の表示用蓄熱温度センサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃのうち、いずれか一の表示用蓄熱温度センサによって検出される蓄熱槽１２の蓄熱温度を、循環ポンプ１８の運転及び停止の制御を行うための蓄熱温度として使用すればよい。ただし、最も効率よく蓄熱運転を行うためには、上述した実施形態のように、最も低い位置に設置されている表示用蓄熱温度センサによって検出される蓄熱温度を使用することが望ましいことはいうまでもない。
【００３３】
また、上述した実施形態では、熱媒体の循環経路を切り換える切換手段として、電動三方弁１７を使用しているが、これに限定されるものではなく、種々の切換手段を使用することができることはいうまでもない。
【００３４】
また、上述した実施形態では、集熱温度センサ２１ａ、２１ｂのうち、いずれか一方の集熱温度センサが集熱温度を適正に検出することができなくなると、その集熱温度センサに対するエラーコードが表示部２４に表示されるようになっているが、これに限定されるものではなく、どの系統の集熱器が集熱運転を行うことができないのかを表示部２４に表示するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる太陽熱利用温水器の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】従来の太陽熱利用温水器を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 太陽熱利用温水器
１ａ コントローラ（制御手段）
１１ ソーラー集熱器（集熱器）
１１ａ 東側集熱器
１１ｂ 西側集熱器
１２ 蓄熱槽
１３ ソーラー配管（循環経路）
１４ 往主管
１４ａ、１４ｂ 往枝管
１５ 還主管
１５ａ、１５ｂ 還枝管
１６ 熱交換部
１７ 電動三方弁（切換手段）
１８ 循環ポンプ
１９ リザーブタンク
２１ａ、２１ｂ 集熱温度センサ
２２ 制御用蓄熱温度センサ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ 表示用蓄熱温度センサ
２４ 表示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar water heater that generates hot water using solar heat.
[0002]
[Prior art]
This type of solar water heater is shown in FIG. As shown in the figure, the solar water heater 50 includes a solar heat collector 51 installed on a roof surface of a house or the like, and a heat storage tank 52 in which water is stored. In addition, a circulation path of the heat medium is formed by the solar piping 53 that connects the inlet side and the outlet side.
[0003]
The solar piping 53 that forms the circulation path of the heat medium is partially introduced into the heat storage tank 52, and the heat exchange unit 54 performs heat exchange between the water stored in the heat storage tank 52 and the heat medium. The hot water is generated in the heat storage tank 52 by circulating the heat medium between the solar heat collector 51 and the heat exchanging unit 54 by the circulation pump 55 installed in the solar pipe 53. It is like that.
[0004]
The solar collector 51 is provided with a heat collection temperature sensor 56 for detecting the heat collection temperature, and the heat storage tank 52 is provided with a control heat storage temperature sensor 57 for detecting the heat storage temperature on the lower side. The controller (not shown) operates the circulation pump 55 on the basis of the heat collection temperature of the solar collector 51 detected by the heat collection temperature sensor 56 and the heat storage temperature detected by the control heat storage temperature sensor 57. And stop control is performed.
[0005]
In addition, a plurality of display heat storage temperature sensors 58a to 58c for detecting the heat storage temperature at the respective height positions are installed in the middle part and the upper part of the heat storage tank 52, and these display heat storage temperature sensors 58a to 58c. The heat storage state in the heat storage tank 52 is displayed on the basis of the heat storage temperatures at the respective height positions detected by.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-148726
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the relay connector connecting the control heat storage temperature sensor 57 to the controller or the like is disconnected, or when the element such as the thermistor constituting the control heat storage temperature sensor 57 is burned out by overcurrent, In the case where a short circuit occurs due to water adhering to the connector, the control heat storage temperature sensor 57 cannot properly detect the lower heat storage temperature in the heat storage tank 52, so that the controller operates the circulation pump 55 and There is a problem that the control of the stop cannot be performed accurately and the operation of the solar water heater 50 has to be stopped substantially.
[0008]
Also, in order to efficiently collect solar heat with a solar collector, it is desirable to install a solar collector on the south facing roof surface with good sunlight conditions, but the roof surface of the house is not necessarily facing south. In addition, even if the house has a south-facing roof surface, it may not be possible to install a solar collector on the south-facing roof surface due to installation space, etc. is there.
[0009]
Therefore, in such a case, install multiple solar collectors so that the solar heat collecting surfaces face different directions (for example, the east and west sides), and the system with the highest heat collection temperature. By appropriately switching the circulation path of the heat medium in each system using a switching valve or the like based on the heat collection temperature of each system detected by the heat collection temperature sensor so that the heat medium is supplied to the solar collector It is conceivable to collect solar heat efficiently.
[0010]
However, as described above, one of the plurality of heat collection temperature sensors that detect the heat collection temperature of the solar heat collector for each system is appropriate for the heat collection temperature of the system. If this is not possible, the controller cannot accurately control the switching operation of the circulation path of the heat medium in each system. In this case also, an abnormality has occurred in the control heat storage temperature sensor 57 described above. As in the case, there is a problem that the operation of the solar water heater must be stopped.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to provide a solar water heater that can be operated continuously even when an abnormality occurs in a temperature sensor that detects a heat collection temperature or a heat storage temperature used for control. There is to do.
[0012]
[Means for solving the problems and effects thereof]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a heat exchange part formed in a part of a circulation path in which a heat medium is circulated by a circulation pump so as to pass through a heat collector that collects solar heat. Is a solar water heater that generates hot water in the heat storage tank by circulating a heat medium between the heat collector and the heat exchanger, A heat collection temperature sensor for detecting the heat collection temperature, a heat storage temperature sensor for control and a heat storage temperature sensor for display for detecting the temperature in the heat storage tank, and the heat collection of the heat collector detected by the heat collection temperature sensor Control means for controlling the operation and stop of the circulation pump based on the temperature and the heat storage temperature detected by the control heat storage temperature sensor, and the control heat storage temperature sensor appropriately detects the heat storage temperature. If you can't The control means operates and stops the circulation pump based on the heat collection temperature of the heat collector detected by the heat collection temperature sensor and the heat storage temperature detected by the display heat storage temperature sensor. It is intended to provide a solar water heater which is characterized by controlling the above.
[0013]
As described above, in this solar water heater, when the control heat storage temperature sensor cannot properly detect the heat storage temperature in the heat storage tank, the control means detects the heat collector detected by the heat collection temperature sensor. Since the circulation pump is controlled to operate and stop based on the heat collection temperature and the heat storage temperature in the heat storage tank detected by the display heat storage temperature sensor, an abnormality occurs in the heat storage temperature sensor for control. After this, it is possible to continue the heat storage operation.
[0014]
Moreover, in order to solve said subject, the invention concerning Claim 2 installs the collector of multiple systems so that the heat collecting surface which collects solar heat may each face a different direction, A heat exchange part formed in a part of the circulation path for circulating the heat medium by a circulation pump is introduced into the heat storage tank so as to pass, and the heat medium is circulated between the heat collector and the heat exchange part. A solar-powered water heater that generates hot water in the heat storage tank, and a plurality of heat collection temperature sensors that detect the heat collection temperature of the heat collection device for each system, and a plurality of the heat collection temperature sensors. Among the heat collectors, the heat collecting temperature is switched among the switching means for switching the circulation path so that the heat medium is selectively supplied to any one of the heat collectors, and among the heat collectors of a plurality of systems. Before the heat medium is supplied to the collector of the highest system, Control means for controlling the switching operation of the circulation path by the switching means on the basis of the heat collecting temperature for each system detected by the heat collecting temperature sensor, and any one of the heat collecting temperature sensors has a heat collecting temperature. When the temperature cannot be properly detected, heat is generated between the heat collector and the heat exchanging unit in the system in which the other heat collecting temperature sensor that detects the heat collecting temperature is properly installed. The present invention provides a solar water heater that is characterized by circulating a medium.
[0015]
As described above, in this solar water heater, when any one of the heat collection temperature sensors cannot properly detect the heat collection temperature, another heat collection temperature sensor that appropriately detects the heat collection temperature. Since the heat medium is circulated between the heat collector and the heat exchanging part of the system where the is installed, even if any one of the heat collection temperature sensors fails, the heat collection operation is continued. Can be done.
[0016]
In particular, as in the solar water heater of the invention according to claim 3, when any one of the heat collecting temperature sensors cannot properly detect the heat collecting temperature, which heat collecting temperature sensor determines the heat collecting temperature. It is possible to accurately grasp the abnormality of the heat collection temperature sensor by notifying whether it is not possible to properly detect or which system of the heat collector cannot perform the heat collection operation. Can be dealt with quickly.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the solar water heater 1 includes a solar heat collector 11 and a sealed heat storage tank 12 for supplying tap water or the like to the lower end of the heat storage tank 12. A hot water supply pipe 32 for sending out the stored hot water is connected to the upper end of the water supply pipe 31.
[0018]
The solar collector 11 is composed of an east-side collector 11a installed on the east-facing roof surface and a west-side collector 11b installed on the west-facing roof surface. A circulation path of the heat medium is formed by the solar pipe 13 connecting the two.
[0019]
The solar pipe 13 is connected to the forward main pipe 14 connected to the heat exchanging section 16 introduced into the heat storage tank 12 and the inlet side of the east side heat collector 11a and the west side heat collector 11b branched from the forward main pipe 14 respectively. The forward branch pipes 14a and 14b, the return branch pipes 15a and 15b connected to the outlet side of the east side heat collector 11a and the west side heat collector 11b, and the return branch pipes 15a and 15b merge to form a heat exchange section. The return main pipe 15 is connected to the branch pipe 16a, 14b of the forward main pipe 14, and the circulation path of the heat medium is connected to the east side heat collector 11a or the west side heat collector 11b. An electric three-way valve 17 that selectively switches to either one is provided.
[0020]
Further, the forward main pipe 14 in the solar pipe 13 is provided with a circulation pump 18 for circulating the heat medium between the solar heat collector 11 and the heat exchanging section 16 and a reserve tank 19 for storing the heat medium. The heat medium heated by either the east-side heat collector 11a or the west-side heat collector 11b is guided into the heat storage tank 12 through the solar pipe 13, and the heat and heat in the heat storage tank 12 is heated by the heat exchange unit 16. By performing the exchange, hot water is generated in the heat storage tank 12.
[0021]
The reserve tank 19 is provided with a possession amount detection means 19a for detecting whether or not the possession amount of the heat medium stored in the reserve tank 19 is lower than a necessary minimum amount, and this possession amount detection means 19a. Thus, when it is detected that the holding amount of the heat medium is lower than the necessary minimum amount, the operation of the circulation pump 18 is forcibly stopped in order to prevent the circulation pump 18 from being idle.
[0022]
The east side heat collector 11a and the west side heat collector 11b are provided with heat collection temperature sensors 21a and 21b for detecting the outlet temperature of the heat medium (hereinafter referred to as heat collection temperature), respectively. The heat storage temperature sensor 22 for control which detects the heat storage temperature (warm water temperature) of the lower side is installed in the lower part of the heat storage tank 12, and the heat storage temperature ( A plurality of display heat storage temperature sensors 23a, 23b, and 23c for detecting (warm water temperature) are installed.
[0023]
In addition, the solar water heater 1 includes a holding amount detection signal from the holding amount detection means 19a, a heat collection temperature sensor 21a, 21b, a control heat storage temperature sensor 22, and a display heat storage temperature sensor 23a, 23b, 23c. The controller 1a to which the temperature detection signal is input is mounted, and the controller 1a is based on these possessed amount detection signals and the temperature detection signals from the heat collection temperature sensors 21a and 21b and the control heat storage temperature sensor 22. The heat storage tank 12 is controlled based on the temperature detection signals from the display heat storage temperature sensors 23a, 23b, and 23c, while controlling the operation and stop of the circulation pump 18 and switching control of the heat medium circulation path by the electric three-way valve 17. The heat storage state is displayed on the display unit 24.
[0024]
Specifically, in the state where the circulation path of the heat medium is switched to either one of the east side collector 11a and the west side collector 11b, the heat collection temperature of the other collector. When the temperature is 3 ° C. or more higher than the heat collection temperature of one of the heat collectors, the electric three-way valve 17 switches the heat medium circulation path to the other heat collector side, thereby forming the heat medium circulation path. When the collected heat temperature of the east-side heat collector 11a or the west-side heat collector 11b becomes 6 ° C. or higher than the heat storage temperature detected by the control heat storage temperature sensor 22, the circulation pump 18 is started, and the temperature difference between the two is When the temperature is 3 ° C. or lower, the operation of the circulation pump 18 is stopped.
[0025]
In addition, when either one of the heat collection temperature sensors 21a and 21b cannot properly detect the heat collection temperature, a heat collection temperature sensor that can properly detect the heat collection temperature is installed. The circulation path is forcibly switched by the electric three-way valve 17 so that the heat medium is circulated and supplied to the east side collector 11a or the west side collector 11b. An error code for the heat collection temperature sensor that can no longer be displayed is displayed on the display unit 24.
[0026]
Further, when the control heat storage temperature sensor 22 cannot properly detect the heat storage temperature of the heat storage tank 12, it is installed at the lowest position among the display heat storage temperature sensors 23a, 23b, and 23c. Based on the heat storage temperature detected by the display heat storage temperature sensor 23a and the heat collection temperature of the heat collector that forms the circulation path of the heat medium, the operation and stop of the circulation pump 18 are controlled. Thus, an error code for the control heat storage temperature sensor 22 that can no longer properly detect the heat storage temperature is displayed on the display unit 24.
[0027]
As described above, in the solar water heater 1, when the control heat storage temperature sensor 22 cannot properly detect the heat storage temperature in the heat storage tank 12, the controller 1a is detected by the heat collection temperature sensor. Since the control of the operation and stop of the circulation pump 18 is performed based on the heat collection temperature of the heat collector and the heat storage temperature in the heat storage tank 12 detected by the display heat storage temperature sensor 23a, the heat storage for control Even after an abnormality has occurred in the temperature sensor 22, it is possible to continue the heat storage operation, and the operation efficiency at the time of abnormality can be improved as compared with the conventional solar water heater.
[0028]
Moreover, in this solar water heater 1, when either one of the heat collection temperature sensors 21a and 21b cannot properly detect the heat collection temperature, the heat collection temperature is properly detected. Since the circulation path of the heat medium is switched to the heat collector side where the other heat collecting temperature sensor is installed, after any one of the heat collecting temperature sensors 21a, 21b is abnormal However, it is possible to continuously perform the heat collection operation, and it is possible to increase the operation efficiency at the time of abnormality as compared to the conventional solar water heater.
[0029]
In particular, in the solar water heater 1, if any one of the heat collection temperature sensors 21 a and 21 b cannot properly detect the heat collection temperature, an error occurs with respect to the heat collection temperature sensor. Since the code is displayed on the display unit 24, it is possible to accurately grasp which heat collecting temperature sensor has an abnormality, and it is possible to quickly cope with it.
[0030]
In the above-described embodiment, the case where the solar collector 11 is divided into the two systems of the east side collector 11a and the west side collector 11b has been described. The present invention can also be applied to the case where the device is integrated into one system or divided into three or more systems. However, in a solar water heater with a solar collector integrated into one system, if an abnormality occurs in the heat collection temperature sensor, the heat storage operation must be stopped as in the conventional solar water heater. It goes without saying that there is no such thing.
[0031]
Further, in the above-described embodiment, when any one of the heat collecting temperature sensors 21a and 21b cannot properly detect the heat collecting temperature, the heat collecting temperature is properly detected. The circulation path of the heat medium is forcibly switched to the heat collector side where the other heat collecting temperature sensor is installed. However, the present invention is not limited to this. For example, a solar heat collector If it is divided into three or more systems, the heat collector of the system with the highest heat collection temperature among the multiple systems of heat collectors equipped with the heat collection temperature sensor that detects the heat collection temperature appropriately The circulation path of the heat medium may be switched so that the heat medium is circulated and supplied.
[0032]
Moreover, in embodiment mentioned above, if the thermal storage temperature sensor 22 for control becomes unable to detect the thermal storage temperature of the thermal storage tank 12 appropriately, it will be in the lowest position among the thermal storage temperature sensors 23a, 23b, and 23c for display. Based on the heat storage temperature detected by the installed display heat storage temperature sensor 23a and the heat collection temperature of the heat collector that forms the circulation path of the heat medium, the operation and stop of the circulation pump 18 are controlled. However, the present invention is not limited to this, and the heat storage in the heat storage tank 12 detected by any one of the display heat storage temperature sensors 23a, 23b, 23c is detected. The temperature may be used as a heat storage temperature for controlling the operation and stop of the circulation pump 18. However, in order to perform the heat storage operation most efficiently, it is desirable to use the heat storage temperature detected by the display heat storage temperature sensor installed at the lowest position as in the above-described embodiment. Nor.
[0033]
In the above-described embodiment, the electric three-way valve 17 is used as the switching means for switching the circulation path of the heat medium. However, the present invention is not limited to this, and various switching means can be used. Needless to say.
[0034]
In the above-described embodiment, if any one of the heat collection temperature sensors 21a and 21b cannot properly detect the heat collection temperature, an error code for the heat collection temperature sensor is displayed. Although it is displayed on the display unit 24, the display unit 24 is not limited to this, and the display unit 24 may display which system of the heat collector cannot perform the heat collection operation. Good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a solar water heater according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a conventional solar water heater.
[Explanation of symbols]
1 Solar water heater 1a Controller (control means)
11 Solar collector (heat collector)
11a East side collector 11b West side collector 12 Thermal storage tank 13 Solar piping (circulation route)
14 forward main pipes 14a and 14b forward branch pipe 15 return main pipes 15a and 15b return branch pipe 16 heat exchange section 17 electric three-way valve (switching means)
18 Circulating pump 19 Reserve tank 21a, 21b Heat collection temperature sensor 22 Control heat storage temperature sensor 23a, 23b, 23c Display heat storage temperature sensor 24 Display section

Claims (3)

太陽熱を集熱する集熱器を通過するように、循環ポンプによって熱媒体を循環させる循環経路の一部に形成された熱交換部を蓄熱槽内に導入し、
前記集熱器と前記熱交換部との間で熱媒体を循環させることによって、蓄熱槽内に温水を生成する太陽熱利用温水器であって、
前記集熱器の集熱温度を検出する集熱温度センサと、
前記蓄熱槽内の温度を検出する制御用蓄熱温度センサ及び表示用蓄熱温度センサと、
前記集熱温度センサによって検出された前記集熱器の集熱温度と、前記制御用蓄熱温度センサによって検出された蓄熱温度とに基づいて、前記循環ポンプの運転及び停止の制御を行う制御手段とを備え、
前記制御用蓄熱温度センサが蓄熱温度を適正に検出することができないときは、前記制御手段が、前記集熱温度センサによって検出された前記集熱器の集熱温度と、前記表示用蓄熱温度センサによって検出された蓄熱温度とに基づいて、前記循環ポンプの運転及び停止の制御を行うようにしたことを特徴とする太陽熱利用温水器。Introducing a heat exchange part formed in a part of the circulation path that circulates the heat medium by a circulation pump into the heat storage tank so as to pass through a heat collector that collects solar heat,
A solar water heater that generates hot water in a heat storage tank by circulating a heat medium between the heat collector and the heat exchange unit,
A heat collection temperature sensor for detecting a heat collection temperature of the heat collector;
A heat storage temperature sensor for control and a heat storage temperature sensor for display for detecting the temperature in the heat storage tank;
Control means for controlling the operation and stop of the circulation pump based on the heat collection temperature of the collector detected by the heat collection temperature sensor and the heat storage temperature detected by the control heat storage temperature sensor; With
When the control heat storage temperature sensor cannot properly detect the heat storage temperature, the control means detects the heat collection temperature of the heat collector detected by the heat collection temperature sensor, and the display heat storage temperature sensor. Based on the heat storage temperature detected by the above, a solar water heater which controls the operation and stop of the circulation pump. 太陽熱を集熱する集熱面がそれぞれ異なる方角を向くように、複数系統の集熱器を設置し、
前記集熱器を通過するように、循環ポンプによって熱媒体を循環させる循環経路の一部に形成された熱交換部を蓄熱槽内に導入し、
前記集熱器と前記熱交換部との間で熱媒体を循環させることによって、蓄熱槽内に温水を生成する太陽熱利用温水器であって、
前記集熱器の集熱温度を、各系統毎にそれぞれ検出する複数の集熱温度センサと、
複数系統の前記集熱器のうち、いずれか一系統の前記集熱器に選択的に熱媒体が供給されるように、前記循環経路を切り換える切換手段と、
複数系統の前記集熱器のうち、集熱温度が最も高い系統の前記集熱器に前記熱媒体が供給されるように、前記集熱温度センサによって検出された、各系統毎の集熱温度に基づいて、前記切換手段による前記循環経路の切換動作を制御する制御手段とを備え、
いずれかの前記集熱温度センサが集熱温度を適正に検出することができないときは、集熱温度を適正に検出している他の前記集熱温度センサが設置されている系統の前記集熱器と前記熱交換部との間で熱媒体を循環させるようにしたことを特徴とする太陽熱利用温水器。Multiple collectors are installed so that the solar heat collectors face different directions.
Introducing a heat exchange part formed in a part of the circulation path for circulating the heat medium by a circulation pump into the heat storage tank so as to pass through the heat collector,
A solar water heater that generates hot water in a heat storage tank by circulating a heat medium between the heat collector and the heat exchange unit,
A plurality of heat collection temperature sensors for detecting the heat collection temperature of the heat collector for each system; and
Switching means for switching the circulation path so that a heat medium is selectively supplied to any one of the collectors of the plurality of collectors;
The heat collection temperature for each system detected by the heat collection temperature sensor so that the heat medium is supplied to the heat collector of the system having the highest heat collection temperature among the plurality of system heat collectors. And a control means for controlling the switching operation of the circulation path by the switching means,
When any one of the heat collection temperature sensors cannot properly detect the heat collection temperature, the heat collection temperature of the system in which the other heat collection temperature sensor appropriately detecting the heat collection temperature is installed A solar water heater, wherein a heat medium is circulated between the heat exchanger and the heat exchanger. いずれかの前記集熱温度センサが集熱温度を適正に検出することができないときは、どの集熱温度センサが集熱温度を適正に検出することができないのか、または、どの系統の前記集熱器が集熱運転を行うことができないのかを報知するようにした請求項２に記載の太陽熱利用温水器。When any one of the heat collection temperature sensors cannot properly detect the heat collection temperature, which heat collection temperature sensor cannot properly detect the heat collection temperature, or which system of the heat collection temperature The solar-heated water heater of Claim 2 which made it alert | report whether the apparatus cannot perform heat collection driving | operation.
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