JP5968499B1 - Solar heat utilization system - Google Patents

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Abstract

【課題】一年を通じて太陽熱の効率的な利用を可能にする太陽熱利用システムを提供する。【解決手段】屋外に設置された太陽熱コレクター（１２）によって取得された熱エネルギーを利用する太陽熱利用システム（１０）であって、建物の下部の地中に配置された砕石層（１８）と、砕石層の上に配置されたコンクリート製の第１蓄熱層（２０）と、第１蓄熱層の上に配置された断熱層（２２）と、断熱層の上に配置されたコンクリート製の第２蓄熱層（２４）とを備え、太陽熱コレクターによって取得された熱エネルギーを第１蓄熱層又は第２蓄熱層に選択的に蓄熱させるように構成されていることを特徴とするシステム。【選択図】 図１A solar heat utilization system that enables efficient use of solar heat throughout the year is provided. A solar heat utilization system (10) that utilizes thermal energy acquired by a solar heat collector (12) installed outdoors, and a crushed stone layer (18) disposed in the ground below a building; A concrete first heat storage layer (20) disposed on the crushed stone layer, a heat insulating layer (22) disposed on the first heat storage layer, and a concrete second heat disposed on the heat insulating layer. And a heat storage layer (24), wherein the heat energy acquired by the solar collector is selectively stored in the first heat storage layer or the second heat storage layer. [Selection] Figure 1

Description

本発明は一般に、太陽熱利用システムに関する。より詳細には、本発明は、一年を通じて太陽熱の効率的な利用を可能にする太陽熱利用システムに関する。   The present invention generally relates to solar thermal utilization systems. More specifically, the present invention relates to a solar heat utilization system that enables efficient use of solar heat throughout the year.

太陽熱給湯装置など、太陽熱エネルギーを利用する種々のシステムが提案されており、特に東日本大震災に起因する原発事故を契機として、代表的な再生可能エネルギーである太陽熱エネルギーの利用は、ますます脚光を浴びている。   Various systems that use solar thermal energy, such as solar water heaters, have been proposed, and the use of solar thermal energy, which is a representative renewable energy, has attracted more and more attention, especially in response to the nuclear accident caused by the Great East Japan Earthquake. ing.

上述のように、太陽熱エネルギーは、いわゆるクリーンエネルギーであるという利点をもっているが、日照時間に左右される等、一年を通じて継続的に利用しにくいという課題を備えており、太陽熱エネルギーを効率的に利用することができるシステムが望まれている。   As mentioned above, solar thermal energy has the advantage that it is so-called clean energy, but it has the problem that it is difficult to use continuously throughout the year, such as being affected by sunshine hours, and solar thermal energy is efficiently used. A system that can be used is desired.

本発明は、このような状況に鑑みて開発されたものであって、一年を通じて太陽熱の効率的な利用を可能にする太陽熱利用システムを提供することを目的としている。   The present invention has been developed in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a solar heat utilization system that enables efficient use of solar heat throughout the year.

本願請求項１に記載された、屋外に設置された太陽熱コレクターによって取得された熱エネルギーを利用する太陽熱利用システムは、建物の下部の地中に配置された砕石層と、前記砕石層の上に配置されたコンクリート製の第１蓄熱層と、前記第１蓄熱層の上に配置された断熱層と、前記断熱層の上に配置されたコンクリート製の第２蓄熱層と、前記第１蓄熱層内に配置され、屋外のロードヒーティング層内まで延びた融雪用パイプとを備え、前記太陽熱コレクターによって取得された熱エネルギーを前記第１蓄熱層又は前記第２蓄熱層に選択的に蓄熱させるように構成されており、前記第１蓄熱層内に蓄熱された熱エネルギーを前記融雪用パイプ内を流れる熱媒体を介して前記ロードヒーティング層に供給することにより、前記ロードヒーティング層に降り積もった雪を融雪するように構成されていることを特徴とするものである。 A solar heat utilization system that uses thermal energy acquired by a solar collector installed outdoors according to claim 1 of the present invention includes a crushed stone layer disposed in a lower ground of a building, and the crushed stone layer A first heat storage layer made of concrete, a heat insulation layer arranged on the first heat storage layer , a second heat storage layer made of concrete arranged on the heat insulation layer, and the first heat storage layer A snow-melting pipe disposed inside and extending into the outdoor load heating layer, and selectively storing heat energy acquired by the solar heat collector in the first heat storage layer or the second heat storage layer. It is configured, to supply thermal energy stored in the heat in the first heat storage layer to said load heating layer through a heat medium flowing through the inside snow melting pipe by the said Rodohi And it is characterized in that it is configured to snow melting the snow Furitsumo' the Ingu layer.

本願請求項２に記載された太陽熱利用システムは、前記請求項１のシステムにおいて、屋外に設置された降雪センサと、前記ロードヒーティング層内に埋設された地温センサとをさらに備え、前記降雪センサおよび前記地温センサの両方又はいずれか一方を介して降雪状態が検知されると、前記第１蓄熱層内に蓄熱された前記熱エネルギーが前記熱媒体を介して前記ロードヒーティング層に供給されるように構成されていることを特徴とするものである。 The solar heat utilization system according to claim 2 of the present application further includes a snowfall sensor installed outdoors and a ground temperature sensor embedded in the load heating layer in the system of claim 1 , wherein the snowfall sensor When a snowfall state is detected via both or any one of the ground temperature sensors, the thermal energy stored in the first heat storage layer is supplied to the load heating layer via the heat medium. It is comprised so that it may be comprised.

本発明によれば、長期的使用に供される熱エネルギーが蓄熱される第１蓄熱層２０と短期的使用（主として、冬期間の暖房）に供される熱エネルギーが蓄熱される第２蓄熱層２４の両方を設けたことにより、一年を通じて太陽熱の効率的な利用が可能になった。特に、第１蓄熱層２０は、砕石層１８と断熱層２２によって挟まれているので、蓄熱容量の大きなコンクリート製であることと相俟って、蓄熱された熱エネルギーが漏洩しにくく、熱エネルギーの長期的使用に好適である。また、切り換え弁３２を切り換えることにより、いずれの蓄熱層２０、２２の熱エネルギーを利用するのか、簡単に選択することができる。さらに、第１蓄熱層２０と屋外のロードヒーティング層５２との間に融雪用パイプ５４を配置することにより、屋外に設置されたロードヒーティング層５２の融雪を容易に行うことができる。   According to the present invention, the first heat storage layer 20 in which thermal energy supplied for long-term use is stored and the second heat storage layer in which heat energy supplied for short-term use (mainly heating in the winter period) is stored. By providing both 24, efficient use of solar heat became possible throughout the year. In particular, since the first heat storage layer 20 is sandwiched between the crushed stone layer 18 and the heat insulating layer 22, coupled with being made of concrete having a large heat storage capacity, the stored heat energy is difficult to leak, and the heat energy It is suitable for long-term use. In addition, by switching the switching valve 32, it is possible to easily select which heat storage layer 20, 22 is to use the thermal energy. Furthermore, by disposing the snow melting pipe 54 between the first heat storage layer 20 and the outdoor load heating layer 52, snow melting of the load heating layer 52 installed outdoors can be easily performed.

本発明の好ましい実施の形態に係る太陽熱利用システムの全体を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the whole solar thermal utilization system which concerns on preferable embodiment of this invention. 図１の部分２の拡大図である。It is an enlarged view of the part 2 of FIG. 図２の線３−３に沿って見た断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2. 図２の線４−４に沿って見た断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.

次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る太陽熱利用システムについて詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る太陽熱利用システムの全体を示した模式図、図２は、図１の部分２の拡大図である。図１において全体として参照符号１０で示される本発明の好ましい実施の形態に係る太陽熱利用システムは、屋外に設置された太陽熱コレクター（太陽熱集熱器）１２と、屋内に設置された熱交換器１４とを備えている。   Next, a solar heat utilization system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing the entire solar heat utilization system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion 2 of FIG. A solar heat utilization system according to a preferred embodiment of the present invention generally indicated by reference numeral 10 in FIG. 1 includes a solar heat collector (solar heat collector) 12 installed outdoors and a heat exchanger 14 installed indoors. And.

太陽熱コレクター１２は、公知の型式のものを使用してよい。太陽熱コレクター１２は、屋外の適当な箇所（例えば、屋根又は外壁）に堅固に取り付けられる。また、熱交換器１４は、プレート型などの任意の型式のものを使用してよい。   As the solar collector 12, a known type may be used. The solar collector 12 is firmly attached to a suitable outdoor location (eg, roof or outer wall). The heat exchanger 14 may be of any type such as a plate type.

太陽熱コレクター１２と熱交換器１４の一次側流入口１４ａは、供給管１６ａによって連結されており、太陽熱コレクター１２と熱交換器１４の一次側流出口１４ｂは、戻り管１６ｂによって連結されている。   The primary inlet 14a of the solar collector 12 and the heat exchanger 14 is connected by a supply pipe 16a, and the primary outlet 14b of the solar collector 12 and the heat exchanger 14 is connected by a return pipe 16b.

供給管１６ａおよび戻り管１６ｂの途中には、第１熱媒体（例えば、不凍液）を供給管１６ａと戻り管１６ｂとの間で循環させるポンプ３８ａを内蔵したポンプ制御ユニット３８が配置されており、ポンプ制御ユニット３８に隣接して膨張タンク４０および安全弁４２がそれぞれ配置されている。   In the middle of the supply pipe 16a and the return pipe 16b, a pump control unit 38 including a pump 38a for circulating a first heat medium (for example, antifreeze liquid) between the supply pipe 16a and the return pipe 16b is disposed. An expansion tank 40 and a safety valve 42 are arranged adjacent to the pump control unit 38, respectively.

太陽熱利用システム１０はまた、建物の下部の地中に配置された砕石層１８と、砕石層１８の上に配置された第１蓄熱層２０と、第１蓄熱層２０の上に配置された断熱層２２と、断熱層２２の上に配置された第２蓄熱層２４とを備えている。   The solar heat utilization system 10 also includes a crushed stone layer 18 disposed in the lower part of the building, a first heat storage layer 20 disposed on the crushed stone layer 18, and a heat insulation disposed on the first heat storage layer 20. The layer 22 and the 2nd thermal storage layer 24 arrange | positioned on the heat insulation layer 22 are provided.

第１蓄熱層２０および第２蓄熱層２４は、コンクリート又はモルタル（以下「コンクリート等」という）で形成されている。断熱層２２は、公知の断熱材（例えば、発泡系断熱材）で形成されている。なお、第１蓄熱層２０、第２蓄熱層２４および断熱層２２は、図示されるように、それぞれ同厚に形成されている（典型的には、第１蓄熱層２０が２５ｃｍ、断熱層２２が２０ｃｍ、第２蓄熱層２４が１４ｃｍであるが、これらの厚さに限定されるものではない）。   The first heat storage layer 20 and the second heat storage layer 24 are formed of concrete or mortar (hereinafter referred to as “concrete etc.”). The heat insulating layer 22 is formed of a known heat insulating material (for example, a foam heat insulating material). In addition, the 1st heat storage layer 20, the 2nd heat storage layer 24, and the heat insulation layer 22 are each formed in the same thickness, as shown in figure (typically, the 1st heat storage layer 20 is 25 cm, and the heat insulation layer 22). Is 20 cm and the second heat storage layer 24 is 14 cm, but is not limited to these thicknesses).

太陽熱利用システム１０はまた、第１蓄熱層２０内に配置された第１蓄熱パイプ２６と、第２蓄熱層２４内に配置された第２蓄熱パイプ２８とを備えている。図３は、第２蓄熱パイプ２８の平面配置形状を示した図であり、図４は、第１蓄熱パイプ２６の平面配置形状を示した図である。   The solar heat utilization system 10 also includes a first heat storage pipe 26 disposed in the first heat storage layer 20 and a second heat storage pipe 28 disposed in the second heat storage layer 24. FIG. 3 is a diagram showing a planar arrangement shape of the second heat storage pipe 28, and FIG. 4 is a diagram showing a planar arrangement shape of the first heat storage pipe 26.

第１蓄熱パイプ２６の供給側パイプ２６ａは、熱交換器１４の二次側流出口１４ｃに連結されており、第１蓄熱パイプ２６の戻り側パイプ２６ｂは、熱交換器１４の二次側流入口１４ｄに連結されている。また、第２蓄熱パイプ２８の供給側パイプ２８ａは、熱交換器１４の二次側流出口１４ｃに連結されており、第２蓄熱パイプ２８の戻り側パイプ２８ｂは、熱交換器１４の二次側流入口１４ｄに連結されている。さらに、第１蓄熱パイプ２６の供給側パイプ２６ａおよび第２蓄熱パイプ２８の供給側パイプ２８ａの途中には、二次側循環ポンプ３０および切り換え弁３２（例えば、電動三方弁）が配置されており、第１蓄熱パイプ２６の戻り側パイプ２６ｂおよび第２蓄熱パイプ２８の戻り側パイプ２８ｂの途中には、膨張タンク３４および安全弁３６が配置されている。熱交換器１４の二次側と第１蓄熱パイプ２６又は第２蓄熱パイプ２８との間には、第２熱媒体が流れている。   The supply side pipe 26 a of the first heat storage pipe 26 is connected to the secondary side outlet 14 c of the heat exchanger 14, and the return side pipe 26 b of the first heat storage pipe 26 is connected to the secondary side flow of the heat exchanger 14. It is connected to the inlet 14d. The supply side pipe 28 a of the second heat storage pipe 28 is connected to the secondary side outlet 14 c of the heat exchanger 14, and the return side pipe 28 b of the second heat storage pipe 28 is connected to the secondary side of the heat exchanger 14. It is connected to the side inlet 14d. Further, a secondary circulation pump 30 and a switching valve 32 (for example, an electric three-way valve) are arranged in the middle of the supply side pipe 26a of the first heat storage pipe 26 and the supply side pipe 28a of the second heat storage pipe 28. An expansion tank 34 and a safety valve 36 are disposed in the middle of the return side pipe 26b of the first heat storage pipe 26 and the return side pipe 28b of the second heat storage pipe 28. A second heat medium flows between the secondary side of the heat exchanger 14 and the first heat storage pipe 26 or the second heat storage pipe 28.

なお、図３および図４に示した第１および第２蓄熱パイプ２６、２８の平面配置形状は一例にすぎず、図示されている形状と異なる形状に配置してもよい。また、図1および図２において第１および第２蓄熱パイプ２６、２８の供給側パイプ２６ａ、２８ａと戻り側パイプ２６ｂ、２８ｂがそれぞれ異なる高さに位置するように図示されているが、これは供給側パイプと戻り側パイプの両方を図示するためであり、実際には、供給側パイプと戻り側パイプは通常、同一の高さに位置している。   In addition, the planar arrangement shape of the 1st and 2nd heat storage pipes 26 and 28 shown in FIG. 3 and FIG. 4 is only an example, and may be arranged in a shape different from the illustrated shape. Further, in FIGS. 1 and 2, the supply side pipes 26a and 28a and the return side pipes 26b and 28b of the first and second heat storage pipes 26 and 28 are shown to be located at different heights. This is to illustrate both the supply side pipe and the return side pipe. In practice, the supply side pipe and the return side pipe are usually located at the same height.

第１蓄熱層２０内には、地温を計測する地温サーミスター４６が配置されている。地温サーミスター４６は、ポンプ制御ユニット３８を経由するコード４８を介して、太陽熱コレクター１２の温度サーミスター４４に接続されている。   In the 1st thermal storage layer 20, the ground temperature thermistor 46 which measures ground temperature is arrange | positioned. The ground temperature thermistor 46 is connected to the temperature thermistor 44 of the solar collector 12 via a cord 48 that passes through the pump control unit 38.

太陽熱利用システム１０はまた、第１蓄熱層２０内に配置された融雪用パイプ５４を備えており、融雪用パイプ５４は、屋外まで延びてロードヒーティング層５２内に埋設されている。融雪用パイプ５４も、第１蓄熱パイプ２６と同様な形状に配置されており、供給側パイプ５４ａが屋外のロードヒーティング層５２まで延び、ロードヒーティング層５２まで延びたパイプが第１蓄熱層２０に戻る戻り側パイプ５４ｂになるような循環形態になっている。なお、図１では、ロードヒーティング層５２は、融雪用パイプ５４が埋設された保護コンクリート層５２ａの上面がアスファルト仕上げ５２ｂされている形態で図示されているが、ロードヒーティング層５２を他の形態（例えば、保護コンクリート層の上面をタイル貼りするタイル仕上げ、融雪用パイプ５４が埋設されたカラーモルタル層の上面をインターロッキング貼りするインターロッキング仕上げ）にしてもよい。   The solar heat utilization system 10 also includes a snow melting pipe 54 disposed in the first heat storage layer 20, and the snow melting pipe 54 extends to the outdoors and is embedded in the road heating layer 52. The snow melting pipe 54 is also arranged in the same shape as the first heat storage pipe 26, and the supply side pipe 54 a extends to the outdoor load heating layer 52, and the pipe extending to the load heating layer 52 is the first heat storage layer. The circulation form is such that the return side pipe 54 b returns to 20. In FIG. 1, the load heating layer 52 is illustrated in a form in which the upper surface of the protective concrete layer 52 a in which the snow melting pipe 54 is embedded is asphalt-finished 52 b. It may be in the form (for example, tile finishing to tile the upper surface of the protective concrete layer, interlocking finishing to interlock the upper surface of the color mortar layer in which the snow melting pipe 54 is embedded).

融雪用パイプ５４は、第１および第２蓄熱パイプ２６、２８と同様に、所望の形状に配置されている。また、融雪用パイプ５４も、供給側パイプ５４ａと戻り側パイプ５４ｂがそれぞれ異なる高さに位置するように図示されているが、供給側パイプ５４ａと戻り側パイプ５４ｂは通常、同一の高さに位置している。   Similarly to the first and second heat storage pipes 26 and 28, the snow melting pipe 54 is arranged in a desired shape. Also, the snow melting pipe 54 is also shown so that the supply side pipe 54a and the return side pipe 54b are located at different heights, but the supply side pipe 54a and the return side pipe 54b are usually at the same height. positioned.

融雪用パイプ５４の供給側パイプ５４ａの途中には、循環ポンプ５６が配置されており、融雪用パイプ５４の戻り側パイプ５４ｂの途中には、膨張タンク５８および安全弁６０が配置されている。融雪用パイプ５４には、第３熱媒体が流れている。   A circulation pump 56 is disposed in the middle of the supply side pipe 54 a of the snow melting pipe 54, and an expansion tank 58 and a safety valve 60 are disposed in the middle of the return side pipe 54 b of the snow melting pipe 54. The third heat medium flows through the snow melting pipe 54.

屋外には、降雪センサ６４が配置されており、ロードヒーティング層５２内には、地温センサ６６が埋設されている。降雪センサ６４で検知された降雪情報は、コード７２を介して降雪用センサユニット６２に送られ、降雪用センサユニット６２は、コード６８を介して循環ポンプ５６に接続されている。また、地温センサ６６で検知された温度情報は、コード７０を介して降雪用センサユニット６２に送られるようになっている。なお、ロードヒーティング層５２の下部には、砕石層５０が配置されている。   A snowfall sensor 64 is disposed outdoors, and a ground temperature sensor 66 is embedded in the road heating layer 52. The snowfall information detected by the snowfall sensor 64 is sent to the snowfall sensor unit 62 via the cord 72, and the snowfall sensor unit 62 is connected to the circulation pump 56 via the cord 68. The temperature information detected by the ground temperature sensor 66 is sent to the snowfall sensor unit 62 via the cord 70. A crushed stone layer 50 is disposed below the load heating layer 52.

以上のように構成された太陽熱利用システム１０の作動について説明する。集熱により太陽熱コレクター１２の温度サーミスター４４が予め設定した温度範囲を超えると、ポンプ制御ユニット３８のポンプ３８ａが作動して、第１熱媒体が太陽熱コレクター１２と熱交換器１４との間で循環される。そして、ポンプ３８ａの作動と連動して、二次側循環ポンプ３０が作動して、第２熱媒体が熱交換器１４と第１蓄熱パイプ２６又は第２蓄熱パイプ２８との間で循環され、これにより熱エネルギーが第１蓄熱層２０又は第２蓄熱層２４に蓄熱される。なお、切り換え弁３２の切り換えにより、第１蓄熱層２０又は第２蓄熱層２４のいずれに蓄熱するか、所望のように選択することができる。   The operation of the solar heat utilization system 10 configured as described above will be described. When the temperature thermistor 44 of the solar collector 12 exceeds the preset temperature range due to heat collection, the pump 38a of the pump control unit 38 is activated, and the first heat medium is transferred between the solar collector 12 and the heat exchanger 14. Circulated. Then, in conjunction with the operation of the pump 38a, the secondary side circulation pump 30 is operated, and the second heat medium is circulated between the heat exchanger 14 and the first heat storage pipe 26 or the second heat storage pipe 28, Thereby, thermal energy is stored in the first heat storage layer 20 or the second heat storage layer 24. In addition, by switching the switching valve 32, it can be selected as desired whether the first heat storage layer 20 or the second heat storage layer 24 is to store heat.

すなわち、第２熱媒体が第２蓄熱パイプ２８に供給されるように切り換え弁３２を切り換えておくと、熱交換器１４において熱エネルギーが付与された第２熱媒体は、第２蓄熱パイプ２８の供給側パイプ２８ａを介して第２蓄熱層２４に流れ、第２蓄熱層２４を構成しているコンクリート等が加温される。そして、加温されたコンクリート等から放射される熱により、第２蓄熱層２４の上に位置する室内が暖房される。コンクリート等は、蓄熱容量が大きいため、日射を得られない夜間や曇天時にも室内を暖房することができる。   That is, when the switching valve 32 is switched so that the second heat medium is supplied to the second heat storage pipe 28, the second heat medium to which the heat energy is applied in the heat exchanger 14 is the second heat storage pipe 28. The concrete or the like that flows to the second heat storage layer 24 via the supply side pipe 28a and constitutes the second heat storage layer 24 is heated. Then, the room located on the second heat storage layer 24 is heated by heat radiated from the heated concrete or the like. Since concrete or the like has a large heat storage capacity, the room can be heated at night or when it is cloudy when sunlight cannot be obtained.

これに対し、第２熱媒体が第１蓄熱パイプ２６に供給されるように切り換え弁３２を切り換えておくと、熱交換器１４において熱エネルギーが付与された第２熱媒体は、第１蓄熱パイプ２６の供給側パイプ２６ａを介して第１蓄熱層２０に流れ、第１蓄熱層２０を構成しているコンクリート等およびその下に位置する砕石層１８が加温される。一方、屋外に設置されている降雪用センサユニット６２において降雪センサ６４および地温センサ６６の両方又はいずれか一方を介して降雪状態が検知されると、降雪用センサユニット６２から循環ポンプ５６に作動開始信号が送られ、循環ポンプ５６が作動される。循環ポンプ５６が作動されると、第１蓄熱層２０および砕石層１８に蓄熱されている熱エネルギーが融雪用パイプ５４を介して屋外のロードヒーティング層５２に送られ、融雪が行われる。融雪が終了すると、降雪用センサユニット６２から循環ポンプ５６に作動停止信号が送られ、循環ポンプ５６の作動が停止される。   On the other hand, if the switching valve 32 is switched so that the second heat medium is supplied to the first heat storage pipe 26, the second heat medium to which the heat energy is applied in the heat exchanger 14 becomes the first heat storage pipe. It flows to the 1st heat storage layer 20 via the 26 supply side pipe 26a, and the concrete etc. which comprise the 1st heat storage layer 20, and the crushed stone layer 18 located under it are heated. On the other hand, when the snowfall state is detected via the snowfall sensor 64 and / or the ground temperature sensor 66 in the snowfall sensor unit 62 installed outdoors, the operation starts from the snowfall sensor unit 62 to the circulation pump 56. A signal is sent and the circulation pump 56 is activated. When the circulation pump 56 is operated, the heat energy stored in the first heat storage layer 20 and the crushed stone layer 18 is sent to the outdoor load heating layer 52 via the snow melting pipe 54, and snow melting is performed. When the snow melting is finished, an operation stop signal is sent from the snowfall sensor unit 62 to the circulation pump 56, and the operation of the circulation pump 56 is stopped.

太陽熱利用システム１０において、第１蓄熱層２０に蓄熱された熱エネルギーは長期的使用（例えば、夏期の非暖房期間に熱エネルギーを蓄熱しておき、冬期に融雪に使用する）に供されるのに対して、第２蓄熱層２４に蓄熱された熱エネルギーは短期的使用（例えば、蓄熱された熱エネルギーを直ちに暖房に使用する、或いは蓄熱された熱エネルギーを夜間又は曇天・雨天時に暖房に使用する）に供される。これにより、一年を通じて太陽熱の効率的な利用を実現することができる。   In the solar heat utilization system 10, the heat energy stored in the first heat storage layer 20 is provided for long-term use (for example, heat energy is stored during a non-heating period in summer and used for melting snow in winter). On the other hand, the heat energy stored in the second heat storage layer 24 is used for a short period of time (for example, the stored heat energy is used immediately for heating, or the stored heat energy is used for heating at night or in cloudy / rainy weather) To be used). Thereby, efficient use of solar heat can be realized throughout the year.

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say, it is something.

例えば、前記実施形態では、第１蓄熱層２０と屋外のロードヒーティング層５２との間に融雪用パイプ５４を配置し、第１蓄熱層２０に蓄熱された熱エネルギーを利用して融雪するように構成されているが、第１蓄熱層２０に蓄熱された熱エネルギーを屋内の給湯等の他の用途に使用するように構成してもよい。   For example, in the embodiment, the snow melting pipe 54 is disposed between the first heat storage layer 20 and the outdoor load heating layer 52 so that the snow is melted using the thermal energy stored in the first heat storage layer 20. However, the thermal energy stored in the first heat storage layer 20 may be used for other purposes such as indoor hot water supply.

１０ 太陽熱利用システム
１２ 太陽熱コレクター
１４ 熱交換器
１６ａ 供給管
１６ｂ 戻り管
１８ 砕石層
２０ 第１蓄熱層
２２ 断熱層
２４ 第２蓄熱層
２６ 第１蓄熱パイプ
２６ａ 供給側パイプ
２６ｂ 戻り側パイプ
２８ 第２蓄熱パイプ
２８ａ 供給側パイプ
２８ｂ 戻り側パイプ
３０ 二次側循環ポンプ
３２ 切り換え弁
３４ 膨張タンク
３６ 安全弁
３８ ポンプ制御ユニット
４０ 膨張タンク
４２ 安全弁
４４ 温度サーミスター
４６ 地温サーミスター
４８ コード
５０ 砕石層
５２ ロードヒーティング層
５４ 融雪用パイプ
５４ａ 供給側パイプ
５４ｂ 戻り側パイプ
５６ 循環ポンプ
５８ 膨張タンク
６０ 安全弁
６２ 降雪用センサユニット
６４ 降雪センサ
６６ 地温センサ
６８、７０、７２ コード DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solar heat utilization system 12 Solar heat collector 14 Heat exchanger 16a Supply pipe 16b Return pipe 18 Crushed stone layer 20 1st thermal storage layer 22 Thermal insulation layer 24 2nd thermal storage layer 26 1st thermal storage pipe 26a Supply side pipe 26b Return side pipe 28 2nd thermal storage Pipe 28a Supply side pipe 28b Return side pipe 30 Secondary side circulation pump 32 Switching valve 34 Expansion tank 36 Safety valve 38 Pump control unit 40 Expansion tank 42 Safety valve 44 Temperature thermistor 46 Ground temperature thermistor 48 Code 50 Crushed stone layer 52 Load heating layer 54 Snow melting pipe 54a Supply side pipe 54b Return side pipe 56 Circulation pump 58 Expansion tank 60 Safety valve 62 Snowfall sensor unit 64 Snowfall sensor 66 Ground temperature sensor 68, 70, 72 Code

Claims (2)

屋外に設置された太陽熱コレクターによって取得された熱エネルギーを利用する太陽熱利用システムであって、
建物の下部の地中に配置された砕石層と、
前記砕石層の上に配置されたコンクリート製の第１蓄熱層と、
前記第１蓄熱層の上に配置された断熱層と、
前記断熱層の上に配置されたコンクリート製の第２蓄熱層と、
前記第１蓄熱層内に配置され、屋外のロードヒーティング層内まで延びた融雪用パイプとを備え、
前記太陽熱コレクターによって取得された熱エネルギーを前記第１蓄熱層又は前記第２蓄熱層に選択的に蓄熱させるように構成されており、
前記第１蓄熱層内に蓄熱された熱エネルギーを前記融雪用パイプ内を流れる熱媒体を介して前記ロードヒーティング層に供給することにより、前記ロードヒーティング層に降り積もった雪を融雪するように構成されていることを特徴とする太陽熱利用システム。 A solar heat utilization system that uses thermal energy acquired by a solar heat collector installed outdoors,
A crushed stone layer located in the lower part of the building,
A first heat storage layer made of concrete disposed on the crushed stone layer;
A heat insulating layer disposed on the first heat storage layer;
A second heat storage layer made of concrete disposed on the heat insulating layer;
A snow melting pipe disposed in the first heat storage layer and extending into an outdoor load heating layer ;
The thermal energy acquired by the solar collector is configured to selectively store heat in the first heat storage layer or the second heat storage layer ,
By supplying the heat energy stored in the first heat storage layer to the load heating layer via a heat medium flowing in the snow melting pipe, the snow that has accumulated on the load heating layer is melted. solar system characterized by being configured. 屋外に設置された降雪センサと、
前記ロードヒーティング層内に埋設された地温センサとをさらに備え、
前記降雪センサおよび前記地温センサの両方又はいずれか一方を介して降雪状態が検知されると、前記第１蓄熱層内に蓄熱された前記熱エネルギーが前記熱媒体を介して前記ロードヒーティング層に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載された太陽熱利用システム。 A snowfall sensor installed outdoors,
A ground temperature sensor embedded in the load heating layer,
When a snowfall state is detected via the snowfall sensor and / or the ground temperature sensor, the thermal energy stored in the first heat storage layer is transferred to the load heating layer via the heat medium. It is comprised so that it may be supplied, The solar thermal utilization system described in Claim 1 characterized by the above-mentioned.
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