JP3909405B2 - Heating system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房システムに係り、特に、太陽熱を利用して暖房を行う暖房システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽熱を利用して暖房を行う暖房システムとして、太陽熱で熱媒となる空気を暖め、この暖まった空気を床下に通流させたり、室内に吹き出すことで床暖房や室内の暖房を行う空気式の暖房システムや、太陽熱で熱媒となる液体を暖め、この暖まった液体を床下に通流させることで床暖房を行う液体式の暖房システムがある。空気式の暖房システムとしては、特開平4−371730号公報、特開平5−248710号公報、そして特開平8−5159号公報などに提案されているものがある。特開平4−371730号公報などに提案されている暖房システムでは、太陽熱で太陽熱集熱器内の空気を暖め、この暖まった空気を建物の床下に設けられた蓄熱パネル内に通流させて床暖房を行っている。特開平5−248710号公報や特開平8−5159号公報などに提案されている暖房システムでは、屋根に空気流路を形成して太陽熱集熱器とし、この太陽熱集熱器に空気を通流させて空気を暖め、この暖まった空気を建物の床下に形成された空気流路に通流させて床暖房を行うと共に、床下に形成された空気流路から室内に暖まった空気を吹き出すことで室内暖房を行っている。
【0003】
液体式の暖房システムとしては、特開平5−26463などに提案されているものがある。特開平5−26463などに提案されている暖房システムでは、太陽熱で不凍液などの液体熱媒を暖め、この暖まった液体熱媒を建物の床下に設けられた蓄熱コンクリート層内に形成された液体熱媒の流路に通流させて床暖房を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
気体熱媒は液体熱媒よりも単位体積あたりの熱交換効率が低いため、熱媒として空気を利用する空気式の暖房システムは、熱媒として液体を用いる液体式の暖房システムに比べて集熱効率が低い。このため、空気式の暖房システムでは、液体式の暖房システムに比べ同じ熱量を得るために大きな集熱面積を必要とする。このため、太陽熱集熱器を設置する場所によって集熱面積が制限されことがあり、集熱面積が制限されると、省エネルギー性が低下してしまう場合がある。
【0005】
これに対し、液体式の暖房システムは、空気式の暖房システムに比べて太陽熱の利用効率が高く、同じ熱量を得るために必要な集熱面積が小さくて済むことにより、十分な集熱面積を確保し易いため、省エネルギー性を向上できる。しかし、液体式の暖房システムでは、床下の蓄熱コンクリート中に液体が通流する管路を暖房が必要な床の形状などに応じて配管して埋め込まれているため、床暖房を行う範囲が、液体が通流する管路が埋め込まれた位置、つまり液体が通流する管路が配管された位置近傍に限られ、また、室内の空気を暖めることはほとんどできない。したがって、液体式の暖房システムでは、暖房能力が床暖房に限られ、室内の広範囲にわたって暖房を行えない。
【0006】
このように、従来の空気式の暖房システムでは、省エネルギー性が低下してしまう場合があり、また、従来の液体式の暖房システムでは、省エネルギー性を向上できるが、暖房能力が床暖房に限られてしまう。
【0007】
本発明の課題は、暖房システムの暖房能力及び省エネルギー性を向上することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の暖房システムは、太陽熱集熱器と、熱媒加熱手段と、送風機と2つの熱交換器を筐体内に収納して形成されたファンコイルユニットとを備え、前記ファンコイルユニットは、建物の床下の空間を流路とする空気流路に設けられ、前記2つの熱交換器のうち第1の熱交換器には、前記太陽熱集熱器で加熱された第1の液体熱媒が第1の熱媒管路を介して供給され、第2の熱交換器には、前記熱媒加熱手段で加熱された第2の液体熱媒が第2の熱媒管路を介して供給され、前記送風機によって前記空気流路に設けられた室内空気吸い込み口から室内の空気を前記筐体内に吸い込み、前記第1の熱交換器と前記第2の熱交換器とを順次通して前記空気流路内に吹出し、該空気流路に設けられた室内空気吹き出し口から室内に吹き出すように構成され、前記室内空気吸い込み口と前記筐体の空気吸い込み口とを連通して形成される空気流路に屋外の空気が通流する外気流路が連結され、該外気流路に外気の通流及び遮断を行う扉が設けられ、前記空気流路の底部は、地面側に配置された断熱材からなる断熱層と、該断熱層の上に打たれたコンクリートからなる蓄熱コンクリート層とで形成され、前記ファンコイルユニットの空気吹き出し口の近傍の前記蓄熱コンクリート層の表面が断熱材で覆われてなる構成とすることにより上記課題を解決する。
【0009】
このような構成とすれば、太陽熱集熱器において、太陽熱は、空気よりも集熱効率が高い第1の液体熱媒に集熱されるため、太陽熱の利用効率を向上できる。さらに、暖められた第1の液体熱媒が床下のファンコイルユニットの第1の熱交換器に送られ、送風機によって吸い込まれた室内の空気を暖め、第1の熱交換器で暖められた空気が床下に設けられた空気流路を通流することにより床暖房が行われる。これに加えて、空気流路を通流する空気が吹き出し口から室内に吹き出すことで室内を暖房することができるため、暖房能力を向上することができる。また、空気流路の底部を、地面に断熱層を介して蓄熱コンクリート層を設けて構成したことから、昼間、太陽熱を蓄熱コンクリート層に蓄熱することができ、気温が低下する夜間に室温が低下するのを抑えることができる。
【0010】
加えて、要求された暖房温度に対して太陽熱から集熱した熱量が不足した場合には、熱媒加熱手段で第2の液体熱媒を加熱して第2の熱交換器に通流させる。このとき、送風機側から第1の熱交換器、第2の熱交換器の順で熱交換器が配設されているため、送風機から吹き出した空気は、まず太陽熱を集熱した第1の液体の熱で暖められ、次に熱媒加熱手段で暖められた第2の液体の熱で暖められる。したがって、太陽熱と熱媒加熱手段とを併用する場合でも、送風機からの空気の加熱に対する太陽熱の利用効率を向上できるため、省エネルギー性を向上できる。このように、液体集熱−空気暖房式の暖房システムとし、送風機側から第1の熱交換器、第2の熱交換器の順で熱交換器を配設することで、暖房システムの暖房能力及び省エネルギー性を向上できる。
【0011】
さらに、第1の液体熱媒を第1の熱交換器に流通する方向と貯湯槽に流通する方向とに切り換える切換弁を第1の熱媒管路に設け、暖房運転時、第1の熱媒管路の温度を検出する熱媒管路温度センサによって検出した温度に応じて切換弁が第1の液体熱媒の通流方向を切り換える構成とする。このような構成とすれば、太陽熱を集熱した第1の液体熱媒の温度が予め設定した暖房が行える温度以上のときに、第1の液体熱媒を第1の熱交換器へ通流させることができるので好ましい。
【0012】
また、室内空気吸い込み口と筐体の空気吸い込み口とを連通して形成される空気流路に、屋外の空気が通流する外気流路が連結され、この外気流路に外気の通流及び遮断を行う扉が設けられてなる構成とすれば、吸い込み口から吸い込んだ室内の空気に外気を混合して室内に吹き出すことで、室内の換気を行えるので好ましい。
【0013】
さらに、空気流路の底部が、断熱材からなる断熱層とこの断熱層上に打たれたコンクリートからなる蓄熱コンクリート層とで形成されており、この蓄熱コンクリート層の表面で第2の熱交換器の空気吹き出し側近傍の部分が断熱材で覆われている構成とすれば、蓄熱コンクリート層の、第2の熱交換器の空気吹き出し側近傍部分の温度が他の部分よりも高くなるのを抑えるため、蓄熱コンクリート層の温度分布のばらつきを低減でき、暖房特性をより向上できるので好ましい。
【0014】
また、空気流路内に、第2の熱交換器から吹き出した空気が衝突する邪魔板を設けた構成とすれば、邪魔板により空気の流れの方向が変わり、床下に広がる空気流路内に空気を分散させることができ、例えば平面形状がL字状に形成された建物などでもまんべんなく床暖房ができるため、暖房効果をさらに向上できるので好ましい。
【0015】
さらに、第1の熱媒管路及び第2の熱媒管路を分岐し、各第1の熱媒管路及び第2の熱媒管路に連結された2つの熱交換器及び送風機を複数組み設ければ、2階建て以上の建物や、1つの階の床面積が広い建物などにおいて、床暖房や室内暖房ができるので好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用してなる暖房システムの一実施形態について図1及び図5を参照して説明する。図1は、本発明を適用してなる暖房システムの概略構成と設置例を示す図である。図2は、ファンコイルユニットの概略構成を示す図であり、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は平面図である。図3は、建物の床下のファンコイルユニット周囲部分の概略構成を示す図である。図4は、床下の空気流路に邪魔板を設置したときの空気流路内の空気の流れを示す図である。
【0017】
本実施形態の暖房システムは、図1に示すように、太陽熱集熱器1、液体熱媒の貯槽3、熱媒加熱手段となる補助ボイラ5、ファンコイルユニット7、第1熱媒管路9、10、第2熱媒管路11、12、切換弁となる三方弁13、熱媒ポンプ15、そして制御盤17などで構成されている。また、本実施形態では、太陽熱を給湯にも利用するため、給湯システムが併設されている。給湯システムは、水を加熱するための貯湯槽19、給湯器21、水供給管路23、給湯管路25、貯湯槽用熱媒管路27、29などで構成されている。
【0018】
暖房システムのファンコイルユニット7は、図2に示すように、送風機31、ファンモータ33、第1熱交換器35、第2熱交換器37などを筐体39内に納めたものである。本実施形態のファンコイルユニット7では、シロッコファンや軸流ファンなどからなる送風機31を2基用いており、2基の送風機31に挟まれる形でファンモータ33が設置され、ファンモータ33の両側から突出する回転軸40が2基の送風機31に各々連結されている。第1熱交換器35と第2熱交換器37とは、送風機31からの空気の方向に直列に並べて配置されており、送風機31側から第1熱交換器35、第2熱交換器37の順に設置されている。第1熱交換器35と第2熱交換器37とは、第1熱交換器35と第2熱交換器37の各々の上部が、第1熱交換器35と第2熱交換器37の各々の下部よりも送風機31から吹き出した空気の流れの下流側に位置するように第1熱交換器35と第2熱交換器37の各々の空気が通流する面を傾斜させた状態で設置している。
【0019】
筐体39の第1熱交換器35と第2熱交換器37との下側部分は、受け皿42となっており、受け皿41の側面にはドレン口43が設けられている。筐体39の送風機31側の側面には吸い込み口45が、第2熱交換器側には吹き出し口47が形成されている。第1熱交換器35と第2熱交換器37とは、各々、片側の端面に第1熱媒管路9と連結するための入口側連結部49と、第1熱媒管路10と連結するための出口側連結部51とを有している。第1熱交換器35、第2熱交換器37共に、入口側連結部49が下側に、出口側連結部51が上側に設けられている。第1熱交換器35と第2熱交換器37の片側の端面の入口側連結部49と出口側連結部51との間には、第1熱交換器35と第2熱交換器37の熱媒の流路内の空気を抜くためのエア抜きバルブ53が各々設けられている。
【0020】
このようなファンコイルユニット7は、図1に示すように、建物55の床57の下に形成された空気流路59内に設置されている。空気流路59は、底部が断熱材、例えばポリスチレンフォームや発泡スチロール、ウレタンフォームなどで形成した断熱層61と、断熱層61上に打たれたコンクリートで形成された蓄熱コンクリート層63とで形成されている。また、空気流路59の側壁65は、床57と、断熱層61及び蓄熱コンクリート層63からなる底部と共に、空気流路59内へ外気が侵入しないように形成されており、さらに外気の温度が空気流路59内の空気に影響し難いように側壁65は、底部の断熱層61と同じ断熱材で形成されている。なお、空気流路59は、床暖房を行う床57に対応する床下全体に形成されている。
【0021】
このような空気流路59内の蓄熱コンクリート層63上にファンコイルユニット7が設置されている。ファンコイルユニット7の吸い込み口45は、空気流路59内の建物55の壁67際に他の空気流路59の部分と区画されて形成された吸い込み口チャンバ69の側壁71に形成された穴に連結されている。吸い込み口チャンバ69の上部は、床57に形成した穴にフィルター付きのがらり73を着脱自在に填め込み、床57に室内75内の空気の吸い込み口77を形成している。吸い込み口チャンバ69の1つの側壁のうち、建物55の壁67側の側壁65には、建物55の壁67を介して屋外に連通する外気吸い込み流路79が形成されている。外気吸い込み流路79の屋外側端部には内部にがらりを有するフード81が、吸い込み口チャンバ69側端部には、電動式で開閉可能な扉83が設けられている。吸い込み口チャンバ69の底面となる蓄熱コンクリート層63の表面は、断熱層61と同じ断熱材73で覆われている。なお、外気吸い込み流路79の径は、要求される換気量によって決定される。
【0022】
また、ファンコイルユニット7が、建物の壁の近傍に設置されていない場合で、吸い込み口チャンバ69が建物の壁際に設置されていない場合には、図4に示すように、外気吸い込み流路79と吸い込み口チャンバ69との間にダクト80を連結する。一方、ファンコイルユニット7が、建物の壁の近傍に設置されていない場合で、吸い込み口チャンバ69が建物の壁際に設置されている場合には、吸い込み口チャンバ69の開口とファンコイルユニット7の吸い込み口45との間にダクトを連結する。このときダクトの径は、要求される換気量によって決定される。
【0023】
さらに、床57の吸い込み口チャンバ69つまり吸い込み口77が設けられている部分、つまりファンコイルユニット7が設置されている位置に対応する床57の部分からできるだけ離れた部分に、空気流路59を通流した空気が室内75に吹き出すための吹き出し口87を設け、ファンコイルユニット7から吹き出した温風が、床暖房を行う床57の部分の床下に形成された空気流路59にできるだけまんべんなく通流するようにする。吹き出し口87は、部屋の広さなどに応じて1つまたは複数設ける。例えば、図1に示すように、床57の壁67と対向する壁85近傍部分に吹き出し口87を形成する。また、空気流路59の蓄熱コンクリート層63の表面でファンコイルユニット7の吹き出し口47近傍、つまり第2熱交換器37の空気が吹き出す側の近傍部分は、断熱層61を形成した断熱材と同じ断熱材89によって覆われている。例えば、ファンコイルユニット7の吹き出し口47直後の1〜2m四方を覆うように、蓄熱コンクリート層63の表面に略方形状の断熱材を貼っている。
【0024】
空気流路59内のファンコイルユニット7から吹き出した空気が衝突する位置には、空気の流れ方向を変えるための邪魔板91が設けられている。邪魔板91は、図4に示すように、例えば空気流路59の平面形状が略L字形状で、その一端部にファンコイルユニット7が設置されている場合、空気流路59が屈曲する部分に、金属製または木製の板などを約90度に折り曲げ、平面形状が略L字形状に形成したものを用いる。このとき、平面形状が略L字形状の邪魔板91の頂点がファンコイルユニット7方向に向くように、空気流路59が屈曲する部分に邪魔板91を設置する。これによりファンコイルユニット7から吹き出した空気の動圧は、邪魔板91に衝突することによって分散されるため、平面形状が略L字形状の空気流路59、つまり平面形状が略L字形状の床57の床下に温風を分散させることができる。なお、邪魔板91の形状は、空気流路59の形状によって選択され、例えば空気流路に煙りを流し、床57に複数設置された吹き出し口87の各々からの煙の吹き出し量によって空気の流れの分散状態を確認し、邪魔板91の形状や設置位置などを調整する。
【0025】
暖房システムの第1熱媒管路9は、一端が太陽熱集熱器1に、他端がファンコイルユニット7の第1熱交換器35の入口側連結部49に連結されている。第1熱媒管路9には三方弁13が設けられており、三方弁13で貯湯槽用熱媒管路27が分岐している。第1熱媒管路10は、一端がファンコイルユニット7の第1熱交換器35の出口側連結部51に連結されており、他端が太陽熱集熱器1に連結されている。第1熱媒管路10には、第1熱媒管路9、10などを通流する液体の熱媒、例えば水や不凍液などを収容する貯槽3が設けられている。貯槽3は、貯槽3の側壁上部からファンコイルユニット7の第1熱交換器35から流出した液体熱媒が流入し、貯槽3の底部から太陽熱集熱器1に向けて熱媒が流入する。
【0026】
第1熱媒管路10の貯槽3よりも熱媒の流れに対して下流側部分に、液体熱媒を循環させるための熱媒ポンプ15が設けられている。第1熱媒管路9に設けられた三方弁13で分岐した貯湯槽用熱媒管路27は、貯湯槽19内に設けられた給湯用熱交換器93の流路の入口側に連結されている。給湯用熱交換器93の流路の出口側には、貯湯槽用熱媒管路29の一端が連結されており、貯湯槽用熱媒管路29の他端は、貯槽3の側壁中央部に挿通されている。
【0027】
暖房システムの第2熱媒管路11は、一端が補助ボイラ5内の燃焼部に設置された加熱用流路95の液体熱媒、例えば水や不凍液などの出口側に、他端がファンコイルユニット7の第2熱交換器37の入口側連結部49に連結されている。第2熱媒管路12は、一端がファンコイルユニット7の第2熱交換器37の出口側連結部51に連結されており、他端が補助ボイラ5内の燃焼部に設置された加熱用流路95の液体熱媒の入口側に連結されている。補助ボイラ5内の第2熱媒管路11部分には、液体熱媒を循環させるためのボイラ内ポンプ97が設けられている。なお、太陽熱集熱器1と第1熱交換器35との間を循環する液体熱媒と、補助ボイラ5と第2熱交換器37との間を循環する液体熱媒は、同じものを用いることもできるし、各々の使用環境に合わせて異なる液体熱媒を用いることもできる。
【0028】
太陽熱集熱器1内には、太陽熱集熱器1内の液体熱媒の温度を検出する高温用温度センサ99が、第1熱媒管路9の太陽熱集熱器1と三方弁13との間の部分には、管の表面温度を検出する三方弁制御用温度センサ101が、ファンコイルユニット7の送風機31の吸い込み口には、吸い込む空気の温度つまり室内の温度を検出する床暖房用温度センサ103と低温用温度センサ105が設けられている。また、貯湯槽3には、貯湯槽3内の水の温度を検出すする貯湯槽用温度センサ106が設けられている。建物55の室内75の壁67に取り付けられた制御部17は、補助ボイラ5、三方弁制御用温度センサ101、床暖用温度センサ103、低温用温度センサ105、そして貯湯槽用温度センサ106などと配線107を介して電気的に接続されており、また、高温用温度センサ99、三方弁13、そして熱媒ポンプ15などとは、配線107、中継ボックス109、そして配線111を介して電気的に接続されている。
【0029】
給湯システムの貯湯槽19は、前述のように内部に給湯用熱交換器93を備えており、貯湯槽用熱媒管路27、29に連結されている。水供給管路23は、一端が図示していない水道管に、他端が貯湯槽19の底部に連結されている。水道供給管23には、貯湯槽19への水の供給を制御する弁113、115が設けられている。また、貯湯槽19の底部には、貯湯槽19ないの水を排出するための排出弁117が設けられた排出管路119が連結されている。給湯管路25は、一端が貯湯槽3の上部に連結されており、他端が建物55内の、例えば風呂場や台所、洗面所などに設けられた給湯用蛇口121に連結されている。給湯管路25には、給湯器21が設けられており、給湯器21は、太陽熱を集熱した液体熱媒の熱で加熱された貯湯槽19内の水の温度が要求された温度になっていない場合、要求された温度になるように水を加熱し給湯を行う。給湯管路25の貯湯槽3と給湯器21との間の部分には、安全弁123が設けられており、安全弁123で、安全弁が作動したときに液体熱媒を排出するための排出管路125が分岐している。
【0030】
このような構成の暖房システムの動作と本発明の特徴部について説明する。なお、各図において、破線の矢印や液体熱媒の流れを示し、実線の矢印は空気の流れを示す。
【0031】
制御盤17で、暖房運転が室内温度と共に設定され、床暖房用温度センサ103で検出した室内温度が設定された温度以下であると、送風機31が駆動されて暖房運転が開始される。このとき、暖房運転のための液体熱媒の加熱に太陽熱を利用するか、補助ボイラを用いるかが判断される。すなわち、制御盤17は、高温用温度センサ99で太陽熱集熱器1内の液体熱媒の温度を検出し、また、低温用温度センサ105で室内の温度を検出する。高温用温度センサ99と低温用温度センサ105とで検出された温度の差、つまり液体熱媒と室温の温度差が太陽熱を利用した運転を行うために予め設定された値以上であると、熱媒ポンプ15を駆動して太陽熱集熱器1を通る液体熱媒の循環を開始する。
【0032】
さらに、制御盤17は、三方弁制御用温度センサ101が太陽熱集熱器1から第1熱媒管路9に流入した液体熱媒の温度を第1熱媒管路9の表面温度として検出し、第1熱媒管路9を通流する液体熱媒の温度が暖房可能な温度以上になり、これに応じて三方弁制御用温度センサ101で検出した第1熱媒管路9の表面温度が予め設定した温度以上であると、三方弁13を切り換え、太陽熱集熱器1からの液体熱媒が第1熱媒管路9へ流れてファンコイルユニット7に向かうようにする。なお、第1熱媒管路9の表面温度が予め設定した温度未満の場合には、液体熱媒が貯湯槽用熱媒管路27へ流れて貯湯槽3に向かうように三方弁13を切り換え、給湯に太陽熱を利用するようにし、暖房運転は、補助ボイラ5による液体熱媒の加熱のみで行われる。
【0033】
このように、液体熱媒と室温の温度差が太陽熱を利用した運転を行うために予め設定された値以上であり、第1熱媒管路9の表面温度が予め設定した温度以上であると、熱媒ポンプ15を駆動し、液体熱媒を太陽熱集熱器1とファンコイルユニット7の第1熱交換器35との間で循環させる。このとき、ファンコイルユニット7の送風機31の駆動により、床57の吸い込み口77から吸い込み口チャンバ69そしてファンコイルユニット7に流入した室内75内の空気は、ファンコイルユニット7の第1熱交換器35で暖められ、、ファンコイルユニット7から空気流路59内に吹き出される。そして、空気流路59内を流れる暖められた空気つまり温風の熱は、床57を暖めて床暖房を行う共に、蓄熱コンクリート層65に蓄熱される。
【0034】
なお、ファンコイルユニット7から吹き出した温風の温度が最も高いファンコイルユニット7直後の蓄熱コンクリート層65の表面には断熱材89が設けられているため、蓄熱コンクリート層65の蓄熱量、つまり蓄熱コンクリート層65の温度分布のばらつきを低減できる。さらに、空気流路59内を通流した温風は、床57の吹き出し口87から吹き出し、室内75内を循環して室内75を暖めて暖房を行い、再び床57の吸い込み口77から吸い込まれる。
【0035】
一方、制御盤17は、液体熱媒と室温の温度差が太陽熱の利用を停止するために予め設定された値以下になると、熱媒ポンプ15を停止し、液体熱媒の太陽熱集熱器1とファンコイルユニット7の第1熱交換器35との間での循環を止め、補助ボイラ5を駆動して補助ボイラ5とファンコイルユニット7の第2熱交換器37との間で液体熱媒を循環させ、第2熱交換器37のみで空気を加熱して暖房を行う。また、制御盤17は、所定時間経過しても床暖房用温度センサ103で検出した室内温度が上昇しないとき、つまり太陽熱集熱器1から流出する液体熱媒の温度が暖房可能な温度として設定された温度以上になっているが、要求される室内温度や外気温度などの条件により太陽熱集熱器1で液体熱媒に集熱した熱量では十分な暖房能力を得られないとき、太陽熱の集熱と並行して補助ボイラ5を駆動し、補助ボイラ5とファンコイルユニット7の第2熱交換器37との間で液体熱媒を循環させる。これにより、ファンコイルユニット7の送風機31から吹き出した空気は、まず第1熱交換器35で太陽熱を集熱した液体熱媒の熱で暖められ、次に第2熱交換器37で補助ボイラ5で加熱された液体熱媒の熱で不足した熱量を補うように暖められ、空気流路59に吹き出される。
【0036】
室内75の換気が必要な場合には、制御盤17で換気運転を設定することなどで、外気吸い込み流路79に設けられた扉83を開けることにより、吸い込み口チャンバ69で室内からの空気と外気とが混合し、ファンコイルユニット7で暖めて室内75に循環させることができる。また、外気温が低い場合などは、外気吸い込み流路79に設けられた扉83を閉めれば、外気の流入を防ぐことにより、循環させる空気の温度低下を防ぎ、暖房効率を向上することができる。
【0037】
床暖用温度センサ103で検出した室内温度が要求された温度以上になった場合には、制御盤17は、ファンコイルユニット7の送風機31を停止し、室温の上昇を抑える。さらに、三方弁13を切り換え、太陽熱集熱器1で加熱された液体熱媒を給湯用熱交換器93に通流させる。このため、太陽熱は、貯湯槽3内の水の加熱に用いられる。したがって、暖房運転が設定されていても、暖房の必要がない季節になり、室温が設定温度以上になれば、自動的に太陽熱が給湯に用いられることとなる。
【0038】
また、暖房の必要がない時期になった場合には、制御盤17で、暖房運転を解除し、換気運転のみを選択すれば、液体熱媒が貯湯槽用熱媒管路27へ流れて貯湯槽3に向かうように三方弁13が切り換わり、外気吸い込み流路79に設けられた扉83を開けた状態でファンコイルユニット7の送風機31が駆動されることにより、外気を室内75に循環させて、室内75の換気のみが行える。このとき、太陽熱は専ら給湯に用いられる。なお、太陽熱を利用して給湯を行う場合には、高温用温度センサ99と貯湯槽用温度センサ106とで検出された温度の差、つまり液体熱媒と貯湯槽3内の水の温度との温度差が太陽熱を利用した運転を行うために予め設定された値以上であると、太陽熱を利用した暖房運転の場合と同様に、熱媒ポンプ15を駆動して太陽熱集熱器1を通る液体熱媒の循環を開始する。また、これらの温度差が太陽熱の利用を停止するために予め設定された値以下であると、熱媒ポンプ15を停止する。
【0039】
ところで、例えば暖房を利用開始するであろう時期の2週間から1ヶ月前くらいに太陽熱利用のみによる暖房運転を設定しておくと、高温用温度センサ99で検出した太陽熱集熱器1から流出する液体熱媒の温度と、床暖用温度センサ103で検出した送風機31の吸い込み口での空気の温度との温度差が予め設定した温度差の値以上になったら、暖房運転を行うようになっている。これにより、昼間、太陽熱を液体熱媒及び空気を介して蓄熱コンクリート層65に蓄熱することができ、この蓄熱コンクリート層65に蓄熱された熱で、気温が低下する夜間に室温が低下するのを抑えることができる。
【0040】
このように、本実施形態の暖房システムでは、太陽熱集熱器1において、太陽熱は、空気よりも集熱効率が高い液体熱媒に集熱されるため、太陽熱の利用効率を向上できる。さらに、暖められた液体熱媒がファンコイルユニット7の第1熱交換器35に送られて第1熱交換器35で送風機31が吹き出した空気を暖め、第1熱交換器35で暖められた空気が床57の下に設けられた空気流路59を通流することにより床暖房が行われる。加えて、空気流路59を通流する空気が床57の吹き出し口87から室内に吹き出されることで室内75を暖房する。したがって、床暖房と室内暖房の両方が行えるので暖房能力を向上できる。加えて、要求された暖房温度に対して太陽熱から集熱した熱量が不足した場合には、補助ボイラ5で液体熱媒を加熱して第2熱交換器37に通流させる。
【0041】
このとき、送風機31側から第1熱交換器35、第2熱交換器37の順で配設されているため、送風機31から吹き出した空気は、まず第1熱交換器35により、太陽熱集熱器1で太陽熱を集熱した液体熱媒の熱で暖められ、次に第2熱交換器37により、補助ボイラ5で暖められた液体熱媒の熱で暖められる。したがって、太陽熱と補助ボイラ5による加熱とを併用する場合、送風機31から吹き出した空気は、まず第1熱交換器35で加熱され、その後、不足した熱量を補うように第2熱交換器37で加熱され、送風機31から吹き出した空気の加熱に対する太陽熱の利用効率を向上できるため、省エネルギー性を向上できる。すなわち、液体集熱−空気暖房式の暖房システムとし、送風機31側から第1熱交換器35、第2熱交換器37の順で配設することにより、暖房システムの暖房能力及び省エネルギー性を向上できる。
【0042】
さらに、本実施形態の暖房システムでは、太陽熱集熱器1からの液体熱媒の通流方向を第1熱交換器に流れる方向と第1熱交換器に流れない方向、つまり貯湯槽3方向とに切り換える切換弁である三方弁13を第1熱媒管路9に設け、暖房運転時、第1熱媒管路9の温度を検出する熱媒管路温度センサ101によって検出した温度に応じて三方弁13が液体熱媒の通流方向を切り換えている。これにより、太陽熱を集熱した液体熱媒の温度が、予め設定された温度、つまり暖房可能な温度以下のときに液体熱媒を貯湯槽3へ通流させることにより、太陽熱を有効利用し省エネルギー性をより向上できる。
【0043】
また、床57の吸い込み口77と送風機31との間の空気流路59の部分、つまり吸い込み口チャンバ69は、屋外の空気が通流する外気吸い込み流路79に連結されており、この外気吸い込み流路79には、外気の通流及び遮断を行う扉83が設けられている構成とすれば、床57の吸い込み口77から吸い込んだ室内75の空気に外気を混合させて室内75の換気を行うことができる。
【0044】
さらに、空気流路59の底部が、断熱材からなる断熱層61と断熱層61上に打たれたコンクリートからなる蓄熱コンクリート層65とで形成されており、この蓄熱コンクリート層65の表面の第2熱交換器の空気吹き出し側近傍部分が断熱材89で覆われている。このため、ファンコイルユニット7から吹き出した直後の最高温度の温風により、ファンコイルユニット7の吹き出し口近傍の蓄熱コンクリート層65の蓄熱を抑え、空気流路59の蓄熱コンクリート層65の温度分布のばらつきを低減できる。
【0045】
また、空気流路59内に、ファンコイルユニット7から吹き出した温風が衝突する邪魔板87を設けているため、邪魔板87により温風の流れの方向が変わり、床下に広がる空気流路59内に空気を分散させることができる。したがって、空気流路59が形成された位置に対応する床57全体をまんべんなく床暖房することができ、暖房能力をさらに向上できる。
【0046】
加えて、本実施形態の暖房システムでは、太陽熱の集熱に単位体積あたりの熱容量が大きい液体熱媒を用いているため、空気式の暖房システムに比べ、太陽熱を集熱した熱媒を通流させるための流路は、小さな径で済み、曲げ加工などが容易に行える径の銅管などを用いることができる。これにより、配管工事が容易になり、また、配管工事のコストを削減することができる。また、空気式の暖房システムに比べ、建物の設計や配管に対する制限を低減できる。
【0047】
さらに、本実施形態の暖房システムでは、液体熱媒を用いているため、空気式の暖房システムに比べ、熱交換効率が良く、所望の熱容量に対して設置する太陽熱集熱器1を小さくできる。太陽熱集熱器1の設置場所は、太陽光が当たる場所で有ればどのような場所に設置しても構わないが、スペースの有効利用の面では、建物の屋根や屋上などに設置するのが一般的である。このとき、建物によって屋根や屋上の広さに制限があるため、空気式の暖房システムでは、要求される暖房能力に対して十分な面積を有する太陽熱集熱器を形成または設置することができない場合があり、省エネルギー性を損なう場合がある。しかし、本実施形態の暖房システムであれば、空気式の暖房システムに比べて太陽熱集熱器1を小型化できるため、建物の屋根や屋上に設置する場合でも要求される暖房能力に対して十分な面積を有する太陽熱集熱器を形成または設置することができる。
【0048】
また、本実施形態の暖房システムでは、複数枚の太陽熱集熱器1を設置する場合、並列及び直列に自由に複数枚の太陽熱集熱器1を連結することができる。例えば、6枚の太陽熱集熱器1を設置する必要がある場合、3枚の太陽熱集熱器1を各々の太陽熱集熱器1の長辺側の側面で、液体熱媒の流路が直列になるように連結し、この直列に連結した3枚の太陽熱集熱器1の組み2組を各々の太陽熱集熱器1の短辺側の側面で、液体熱媒の流路が並列に連結する。これにより、棟から軒までの長さに対して横幅が狭いような屋根などでも、太陽熱集熱器の設置が可能となる。このように、建物の屋根や屋上の広さや形に合わせた太陽熱集熱器1の設置ができる。なお、太陽熱集熱器1を直列に連結する枚数は、太陽熱集熱器1内の流路を通流する液体熱媒の流速が、液体熱媒への太陽熱の集熱効率つまり熱交換効率が低下しないような流速にならないように選択している。
【0049】
さらに、空気式の暖房システムでは、太陽熱集熱器から床下に空気を搬送し、さらに床下の空気流路内にこの空気を通流させる必要があるため、比較的大型の送風機が必要であり、送風機による騒音の問題が生じる場合がある。しかし、本実施形態では、太陽熱集熱器から床下への熱の搬送は、液体熱媒を熱媒ポンプで送液することで行われ、また、送風機31は、床下の空気流路59内に空気を通流させることができる能力が有ればよい。したがって、送風機に比べて送液ポンプは音が小さい上、送風機も空気式の暖房システムに比べて容量の小さなものを用いることができるため、暖房システム運転時の騒音を低減することができる。
【0050】
また、液体式の暖房システムでは、液体熱媒が通流する管路を配管し、その管路を覆うようにコンクリートを打つといった工事が必要であるが、本実施形態の暖房システムでは、床下に空気流路59を形成し、その空気流路59にファンコイルユニット7などを設置すればよいので、暖房システムの施工やメンテナンスが容易になる。さらに、液体式の暖房システムでは、床下の液体熱媒の流路が1つであるため、太陽熱で加熱した液体熱媒とボイラで加熱した液体熱媒とを同時に用いることはできないが、本実施形態の暖房システムでは、太陽熱集熱器1と補助ボイラ5に対応する2つの熱交換器35、37を備えているため、太陽熱とボイラ加熱とを併用でき、省エネルギー性を一層向上できる。
【0051】
さらに、熱媒加熱手段として補助ボイラ5に代えて小型の冷温水発生装置を接続すれば、冬は冷温水発生装置が補助ボイラ5と同様に機能し、太陽熱と温水により暖房を行える。加えて、夏は冷水を冷温水発生装置とファンコイルユニット7の第2熱交換器37との間で循環させ、第2熱交換器37で空気を20℃〜23℃程度に冷やして床下の空気流路59に通流させて輻射冷房を行うことができる。また、熱媒加熱手段として補助ボイラ5に代えて燃料電池を接続すれば、冬は、燃料電池で発電を行いながらこのときに発生する燃料電池の熱で液体熱媒を加熱して暖房に用いることができ、夏は燃料電池で発電を行いながらこのときに発生する燃料電池の熱で貯湯槽3内の水を加熱することができる。
【0052】
また、本実施形態では、1つのファンコイルユニット7を設置しているが、床面積や建物の階数に応じて複数のファンコイルユニット7を設置することもできる。このとき、例えば2階建ての建物55の各階層の床57a、57bで床暖房を行い、室内75a、75bで室内暖房を行う場合には、図5に示すように、各階層の床下の空気流路59a、59bに各々ファンコイルユニット7a、7bを設置する。さらに、第1熱媒管路9を第1熱媒管路9a、9bに、第1熱媒管路10を第1熱媒管路10a、10bに、第2熱媒管路11を第2熱媒管路11a、11bに、第2熱媒管路12を第2熱媒管路12a、12bに分岐し、第1熱媒管路9a、10aと第2熱媒管路11a、12aとをファンコイルユニット7aに、第1熱媒管路9b、10bと第2熱媒管路11b、12bとをファンコイルユニット7bに各々連結する。
【0053】
このように、第1熱媒管路9、10及び第2の熱媒管路11、12を分岐し、各第1熱媒管路9a、10a、9b、10b及び第2熱媒管路11a、12a、11b、12bに連結された2つの熱交換器35、37及び送風機31を複数組み、つまり複数のファンコイルユニット7a、7b設ければ、2階建て以上の建物や、1つの階の床面積が広い建物などにおいて、床暖房や室内暖房ができる。
【0054】
また、本実施形態では、吸い込み口77及び吹き出し口87は床57の対向する壁67、85近傍部分に形成したが、吸い込み口と吹き出し口は、空気流路59を空気がまんべんなく通流する位置関係で有れば、様々な床57の位置に形成でき、床以外の場所に形成することもできる。さらに、本実施形態では、室内温度を検出するための床暖房用温度センサ103をファンコイルユニット7の送風機31の吸い込み口に設けているが、室内温度を検出するための温度センサは、室内の温度を検出することができれば、制御盤17や制御盤17に指令信号を送信する運転制御用のリモコンなどに内蔵することもできる。
【0055】
また、本発明は、本実施形態の構成のように給湯システムと組み合わせて用いる場合に限らず、単独で用いることもできる。
【0056】
【発明の効果】
本発明によれば、暖房システムの暖房能力及び省エネルギー性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用してなる暖房システムの一実施形態の概略構成と設置例及び動作を示す図である。
【図2】本発明を適用してなる暖房システムの一実施形態のファンコイルユニットの概略構成を示す図であり、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は平面図である。
【図3】建物の床下のファンコイルユニット周囲部分の概略構成を示す図である。
【図4】床下の空気流路に邪魔板を設置したときの空気流路内の空気の流れを示す図である。
【図5】2階建ての建物に対する暖房システムの設置例を示す図である。
【符号の説明】
1 太陽熱集熱器
5 補助ボイラ
7 ファンコイルユニット
9、10 第1熱媒管路
11、12 第2熱媒管路
31 送風機
35 第1熱交換器
37 第2熱交換器
55 建物
57 床
59 空気流路
75 室内
77 吸い込み口
87 吹き出し口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heating system, and more particularly to a heating system that performs heating using solar heat.
[0002]
[Prior art]
As a heating system that uses solar heat to heat, the air that serves as a heat medium is heated by solar heat, and the heated air is passed under the floor or blown out into the room to perform floor heating and indoor heating. There are a heating system and a liquid heating system that heats a liquid serving as a heat medium by solar heat and performs floor heating by flowing the heated liquid under the floor. As an air-type heating system, there are those proposed in JP-A-4-371730, JP-A-5-248710, JP-A-8-5159, and the like. In the heating system proposed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 4-371730, etc., the air in the solar heat collector is heated by solar heat, and the heated air is passed through a heat storage panel provided under the floor of the building. We are heating. In the heating system proposed in JP-A-5-248710, JP-A-8-5159, and the like, an air flow path is formed on the roof to form a solar heat collector, and air is passed through the solar heat collector. By heating the air and letting the warm air flow through the air flow path formed under the floor of the building to perform floor heating, and blowing the warm air into the room from the air flow path formed under the floor Room heating is performed.
[0003]
As a liquid heating system, there is one proposed in JP-A-5-26463. In a heating system proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-26463, a liquid heat medium such as an antifreeze is heated by solar heat, and the heated liquid heat medium is formed in a heat storage concrete layer provided under a floor of a building. Floor heating is performed by flowing through the medium flow path.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the gas heat transfer medium has a lower heat exchange efficiency per unit volume than the liquid heat transfer medium, the air heating system that uses air as the heat transfer medium is more efficient than the liquid heating system that uses liquid as the heat transfer medium. Is low. For this reason, a pneumatic heating system requires a large heat collection area in order to obtain the same amount of heat as compared with a liquid heating system. For this reason, a heat collection area may be restrict | limited by the place which installs a solar-heat collector, and when a heat collection area is restrict | limited, energy saving property may fall.
[0005]
In contrast, the liquid heating system has higher solar heat utilization efficiency than the pneumatic heating system, and the heat collection area required to obtain the same amount of heat is small. Since it is easy to ensure, energy saving can be improved. However, in the liquid heating system, because the pipe through which the liquid flows is embedded in the thermal storage concrete under the floor according to the shape of the floor that needs heating, the floor heating range is It is limited to the position where the pipe through which the liquid flows is embedded, that is, near the position where the pipe through which the liquid flows is piped, and the indoor air can hardly be heated. Therefore, in the liquid heating system, the heating capability is limited to floor heating, and heating cannot be performed over a wide range in the room.
[0006]
As described above, in the conventional air heating system, the energy saving performance may be lowered. In the conventional liquid heating system, the energy saving performance can be improved, but the heating capacity is limited to floor heating. End up.
[0007]
The subject of this invention is improving the heating capability and energy-saving property of a heating system.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The heating system of the present invention includes a solar heat collector, a heat medium heating means,A fan coil unit formed by housing a blower and two heat exchangers in a housingAnd comprisingFan coil unitUnder the floor of the buildingThe space ofThe first liquid heat medium heated by the solar heat collector is provided in the first heat exchanger of the two heat exchangers through the first heat medium pipe line. The second liquid heat medium heated by the heat medium heating means is supplied to the second heat exchanger via a second heat medium pipe, and the blowerThe indoor air from the indoor air inlet provided in the air flow pathAnd sequentially pass through the first heat exchanger and the second heat exchanger.Indoor air blown into the air flow path and provided in the air flow pathBlows into the room from the outletAn outdoor air flow path through which outdoor air flows is connected to an air flow path formed by communicating the indoor air suction port and the air suction port of the housing. A door for passing and blocking outside air is provided, and the bottom of the air flow path has a heat insulating layer made of heat insulating material arranged on the ground side, and a heat storage concrete layer made of concrete struck on the heat insulating layer. The surface of the heat storage concrete layer in the vicinity of the air outlet of the fan coil unit is covered with a heat insulating material.The above-described problem is solved by adopting a configuration.
[0009]
With such a configuration, in the solar heat collector, solar heat is collected by the first liquid heat medium having higher heat collection efficiency than air, so that the utilization efficiency of solar heat can be improved. Furthermore, the heated first liquid heat medium isFan coil unitSent to the first heat exchanger,Indoors sucked by blowerFloor heating is performed by warming the air and allowing the air heated by the first heat exchanger to flow through an air flow path provided under the floor.. to thisIn addition, since the air flowing through the air flow channel blows out into the room from the air outlet, the room can be heated, and thus the heating capacity can be improved.In addition, since the bottom of the air flow path is constructed by providing a heat storage concrete layer on the ground via a heat insulating layer, solar heat can be stored in the heat storage concrete layer during the day, and the room temperature decreases at night when the temperature decreases. Can be suppressed.
[0010]
In addition, when the amount of heat collected from solar heat is insufficient with respect to the required heating temperature, the second liquid heat medium is heated by the heat medium heating means and passed through the second heat exchanger. At this time, since the heat exchangers are arranged in the order of the first heat exchanger and the second heat exchanger from the blower side, the air blown from the blower is first the first liquid that has collected solar heat. And then heated by the heat of the second liquid heated by the heating medium heating means. Therefore, even when solar heat and a heating medium heating means are used in combination, the use efficiency of solar heat for heating the air from the blower can be improved, so that energy saving can be improved. Thus, it is set as the liquid heat collection-air heating type heating system, and it arrange | positions a heat exchanger in order of a 1st heat exchanger and a 2nd heat exchanger from the air blower side, The heating capability of a heating system In addition, energy saving can be improved.
[0011]
Furthermore, the first liquid heatMediumFirst heat exchangerDirection to circulate and direction to circulate hot water tankA switching valve for switching to the first heating medium pipe line is provided in the first heating medium pipe line, and during the heating operation, the switching valve is the first according to the temperature detected by the heating medium pipe line temperature sensor that detects the temperature of the first heating medium pipe line. The flow direction of the liquid heat medium is switched. With such a configuration, when the temperature of the first liquid heat medium that has collected solar heat is equal to or higher than a temperature at which heating can be performed in advance, the first liquid heat medium is passed to the first heat exchanger. This is preferable.
[0012]
Also,An outside air flow path through which outdoor air flows is connected to an air flow path formed by communicating the indoor air suction opening and the air suction opening of the housing, and the outside air flow is blocked and blocked by this outside air flow path. A door to do is providedIf it is set as a structure, since indoor air can be ventilated by mixing outside air with the indoor air suck | inhaled from the suction inlet and blowing out indoors, it is preferable.
[0013]
Further, the bottom of the air flow path is formed of a heat insulating layer made of a heat insulating material and a heat storage concrete layer made of concrete struck on the heat insulating layer, and a second heat exchanger is formed on the surface of the heat storage concrete layer. If the portion in the vicinity of the air blowing side is covered with a heat insulating material, the temperature of the heat storage concrete layer in the vicinity of the air blowing side of the second heat exchanger is prevented from becoming higher than other portions. Therefore, it is preferable because variations in the temperature distribution of the heat storage concrete layer can be reduced and the heating characteristics can be further improved.
[0014]
In addition, if the baffle plate in which the air blown out from the second heat exchanger collides is provided in the air flow path, the direction of the air flow is changed by the baffle plate, and the air flow path spreads under the floor. Air can be dispersed, and for example, even in buildings where the planar shape is formed in an L shape, floor heating can be performed evenly, which is preferable because the heating effect can be further improved.
[0015]
Further, the first heat medium pipe line and the second heat medium pipe line are branched, and a plurality of two heat exchangers and blowers connected to each of the first heat medium pipe line and the second heat medium pipe line are provided. If assembled, it is preferable because floor heating or indoor heating can be performed in a building having two or more floors or a building having a large floor area on one floor.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a heating system to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 5. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration and an installation example of a heating system to which the present invention is applied. 2A and 2B are diagrams showing a schematic configuration of the fan coil unit, where FIG. 2A is a side view, FIG. 2B is a front view, and FIG. 2C is a plan view. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a portion around the fan coil unit under the floor of the building. FIG. 4 is a diagram illustrating the flow of air in the air flow path when a baffle plate is installed in the air flow path under the floor.
[0017]
As shown in FIG. 1, the heating system of the present embodiment includes a solar heat collector 1, a liquid heat
[0018]
As shown in FIG. 2, the
[0019]
A lower part of the
[0020]
As shown in FIG. 1, the
[0021]
The
[0022]
When the
[0023]
Further, the
[0024]
A
[0025]
The first heat
[0026]
A heat medium pump 15 for circulating the liquid heat medium is provided in a portion downstream of the
[0027]
The second heat medium pipe 11 of the heating system has one end at the outlet side of the liquid heat medium, for example, water or antifreeze liquid, in the
[0028]
In the solar heat collector 1, a
[0029]
As described above, the hot
[0030]
The operation of the heating system having such a configuration and the features of the present invention will be described. In each figure, broken arrows and the flow of the liquid heat medium are shown, and solid arrows show the flow of air.
[0031]
When the heating operation is set together with the room temperature on the
[0032]
Further, the
[0033]
Thus, the temperature difference between the liquid heat medium and the room temperature is equal to or greater than a preset value for performing operation using solar heat, and the surface temperature of the first
[0034]
In addition, since a
[0035]
On the other hand, when the temperature difference between the liquid heat medium and room temperature becomes equal to or less than a preset value to stop the use of solar heat, the
[0036]
When ventilation of the
[0037]
When the indoor temperature detected by the floor
[0038]
In addition, when it is not necessary to perform heating, if the heating operation is canceled on the
[0039]
By the way, for example, if the heating operation using only solar heat is set about two weeks to one month before the time when heating is to be started, the solar heat collector 1 detected by the
[0040]
Thus, in the heating system of this embodiment, in the solar heat collector 1, since solar heat is collected by the liquid heat medium with higher heat collection efficiency than air, the utilization efficiency of solar heat can be improved. Further, the heated liquid heat medium was sent to the
[0041]
At this time, since the
[0042]
Furthermore, in the heating system of the present embodiment, the flow direction of the liquid heat medium from the solar heat collector 1 is the direction that flows to the first heat exchanger and the direction that does not flow to the first heat exchanger, that is, the
[0043]
The portion of the
[0044]
Furthermore, the bottom of the
[0045]
Moreover, since the
[0046]
In addition, in the heating system of the present embodiment, since a liquid heat medium having a large heat capacity per unit volume is used for collecting solar heat, the heat medium that collects solar heat is passed through compared to a pneumatic heating system. The flow path to be used may be a small diameter, and a copper pipe having a diameter that can be easily bent or the like can be used. Thereby, piping work becomes easy and the cost of piping work can be reduced. In addition, restrictions on building design and piping can be reduced as compared to pneumatic heating systems.
[0047]
Furthermore, in the heating system of this embodiment, since the liquid heat medium is used, compared with an air-type heating system, heat exchange efficiency is good and the solar heat collector 1 installed with respect to desired heat capacity can be made small. The solar heat collector 1 may be installed anywhere as long as it is exposed to sunlight. However, in terms of effective use of space, it should be installed on the roof or rooftop of the building. Is common. At this time, because there is a limit to the size of the roof and rooftop depending on the building, in the case of a pneumatic heating system, it is not possible to form or install a solar heat collector having a sufficient area for the required heating capacity There is a case where energy saving is impaired. However, with the heating system of the present embodiment, the solar heat collector 1 can be downsized compared to the pneumatic heating system, so that it is sufficient for the heating capacity required even when installed on the roof or roof of a building. A solar collector having a large area can be formed or installed.
[0048]
Moreover, in the heating system of this embodiment, when installing the several solar heat collector 1, the several solar heat collector 1 can be freely connected in parallel and in series. For example, when it is necessary to install six solar collectors 1, three solar collectors 1 are arranged on the long side of each solar collector 1, and the flow path of the liquid heat medium is in series. The two sets of the three solar heat collectors 1 connected in series are connected to each other on the short side of each solar heat collector 1 and the flow paths of the liquid heat medium are connected in parallel. To do. This makes it possible to install a solar heat collector even on a roof whose width is narrow with respect to the length from the building to the eaves. In this way, the solar heat collector 1 can be installed according to the size and shape of the roof of the building and the rooftop. The number of solar heat collectors 1 connected in series is such that the flow rate of the liquid heat medium flowing through the flow path in the solar heat collector 1 decreases the heat collection efficiency of solar heat to the liquid heat medium, that is, the heat exchange efficiency. The flow rate is selected so that it will not flow.
[0049]
Furthermore, in a pneumatic heating system, it is necessary to transport air from the solar heat collector under the floor and further pass this air into the air flow path under the floor, so a relatively large blower is required. There may be noise problems caused by the blower. However, in the present embodiment, heat is transferred from the solar heat collector to the underfloor by sending a liquid heat medium with a heat medium pump, and the
[0050]
Further, in the liquid heating system, it is necessary to construct a pipe line through which the liquid heat medium flows, and to put concrete so as to cover the pipe line. Since the
[0051]
Furthermore, if a small cold / hot water generator is connected instead of the
[0052]
In the present embodiment, one
[0053]
In this way, the first heat
[0054]
Further, in the present embodiment, the
[0055]
Moreover, this invention is not restricted to the case where it uses in combination with a hot water supply system like the structure of this embodiment, It can also be used independently.
[0056]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heating capability and energy saving property of a heating system can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration, an installation example, and an operation of an embodiment of a heating system to which the present invention is applied.
2A and 2B are diagrams showing a schematic configuration of a fan coil unit of an embodiment of a heating system to which the present invention is applied, in which FIG. 2A is a side view, FIG. 2B is a front view, and FIG. It is.
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a portion around a fan coil unit under the floor of a building.
FIG. 4 is a diagram showing the flow of air in the air flow path when a baffle plate is installed in the air flow path under the floor.
FIG. 5 is a diagram showing an installation example of a heating system for a two-story building.
[Explanation of symbols]
1 Solar collector
5 Auxiliary boiler
7 Fan coil unit
9, 10 1st heating medium conduit
11, 12 Second heat medium pipe line
31 Blower
35 First heat exchanger
37 Second heat exchanger
55 Building
57 floors
59 Air flow path
75 rooms
77 Suction mouth
87 Outlet
Claims (4)
前記ファンコイルユニットは、建物の床下の空間を流路とする空気流路に設けられ、前記2つの熱交換器のうち第1の熱交換器には、前記太陽熱集熱器で加熱された第1の液体熱媒が第1の熱媒管路を介して供給され、第2の熱交換器には、前記熱媒加熱手段で加熱された第2の液体熱媒が第2の熱媒管路を介して供給され、前記送風機によって前記空気流路に設けられた室内空気吸い込み口から室内の空気を前記筐体内に吸い込み、前記第1の熱交換器と前記第2の熱交換器とを順次通して前記空気流路内に吹出し、該空気流路に設けられた室内空気吹き出し口から室内に吹き出すように構成され、
前記室内空気吸い込み口と前記筐体の空気吸い込み口とを連通して形成される空気流路に屋外の空気が通流する外気流路が連結され、該外気流路に外気の通流及び遮断を行う扉が設けられ、
前記空気流路の底部は、地面側に配置された断熱材からなる断熱層と、該断熱層の上に打たれたコンクリートからなる蓄熱コンクリート層とで形成され、前記ファンコイルユニットの空気吹き出し口の近傍の前記蓄熱コンクリート層の表面が断熱材で覆われてなる暖房システム。A solar heat collector, a heat medium heating means, a fan and a fan coil unit formed by housing two heat exchangers in a housing ,
The fan coil unit is provided in an air flow path having a space under a floor of a building as a flow path, and the first heat exchanger of the two heat exchangers includes a first heat collector heated by the solar heat collector. One liquid heat medium is supplied via the first heat medium pipe line, and the second liquid heat medium heated by the heat medium heating means is supplied to the second heat exchanger by the second heat medium pipe. The indoor air is sucked into the housing from an indoor air inlet provided in the air flow path by the blower, and the first heat exchanger and the second heat exchanger are successively blowing the air flow path through, consist indoor air outlet provided in the air flow path Suyo blown into the room,
An outdoor air flow path through which outdoor air flows is connected to an air flow path formed by communicating the indoor air suction opening and the air suction opening of the housing, and the flow and blocking of the outdoor air are connected to the outdoor air flow path. A door to perform
The bottom of the air flow path is formed of a heat insulating layer made of heat insulating material disposed on the ground side, and a heat storage concrete layer made of concrete struck on the heat insulating layer, and the air outlet of the fan coil unit A heating system in which the surface of the heat storage concrete layer in the vicinity of is covered with an insulating material .
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