JPH01111166A - 集熱装置 - Google Patents
集熱装置Info
- Publication number
- JPH01111166A JPH01111166A JP62269606A JP26960687A JPH01111166A JP H01111166 A JPH01111166 A JP H01111166A JP 62269606 A JP62269606 A JP 62269606A JP 26960687 A JP26960687 A JP 26960687A JP H01111166 A JPH01111166 A JP H01111166A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- forced
- ventilating part
- heat collector
- ventilation section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 abstract 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/20—Solar heat collectors using working fluids having circuits for two or more working fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
- F24S10/75—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
- F24S10/755—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations the conduits being otherwise bent, e.g. zig-zag
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分跨
本発明は太陽熱、大気熱等の自然エネルギーを利用した
集熱装置に関するものである。
集熱装置に関するものである。
従来の技術
従来、太陽熱、大気熱等の自然エネルギーを利用する集
熱装置として冷凍サイクルを用いる方式が提案されてい
る。すなわち第２図に示すように、２へ−７ 圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３、集熱器４を順次環状に
連結した冷凍集熱サイクルと、貯湯槽５、水循環ポンプ
６、水加熱器７を順次連結した水加熱回路を構成し、前
記凝縮器２と水加熱器７を２重管熱交換器等で構成し伝
熱関係に保持し集熱装置を構成するものである。
熱装置として冷凍サイクルを用いる方式が提案されてい
る。すなわち第２図に示すように、２へ−７ 圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３、集熱器４を順次環状に
連結した冷凍集熱サイクルと、貯湯槽５、水循環ポンプ
６、水加熱器７を順次連結した水加熱回路を構成し、前
記凝縮器２と水加熱器７を２重管熱交換器等で構成し伝
熱関係に保持し集熱装置を構成するものである。
上記集熱装置の作用を説明すると、圧縮機１を駆動する
ことにより、高温高圧に圧縮された冷媒ガスは凝縮器２
に流入する。ここで前記凝縮器２と伝熱関係にある水加
熱器７を水循環ポンプ６の作用により流動する給湯水に
放熱し、凝縮液化する。次いで膨張弁３にて減圧され、
低温となシ集熱器４に流入し蒸発するのである。ここで
冷媒の蒸発温度は大気温度よシ低く設定しているため、
太陽熱および大気熱より吸熱し、蒸発ガス化し再び圧縮
機１に吸入されるのである。−力水加熱器７で加熱され
た給湯水は貯湯タンク５に順次貯湯されるのである。
ことにより、高温高圧に圧縮された冷媒ガスは凝縮器２
に流入する。ここで前記凝縮器２と伝熱関係にある水加
熱器７を水循環ポンプ６の作用により流動する給湯水に
放熱し、凝縮液化する。次いで膨張弁３にて減圧され、
低温となシ集熱器４に流入し蒸発するのである。ここで
冷媒の蒸発温度は大気温度よシ低く設定しているため、
太陽熱および大気熱より吸熱し、蒸発ガス化し再び圧縮
機１に吸入されるのである。−力水加熱器７で加熱され
た給湯水は貯湯タンク５に順次貯湯されるのである。
上記集熱装置においては、太陽熱および大気熱より吸熱
することから、小さな面積で多くの集熱３ベーノ 量を得ることができるとともに、太陽日射のないときに
も大気熱より集熱することが可能とな９、集熱量の拡大
を計ることができる。
することから、小さな面積で多くの集熱３ベーノ 量を得ることができるとともに、太陽日射のないときに
も大気熱より集熱することが可能とな９、集熱量の拡大
を計ることができる。
しかし、前記集熱装置の問題点は、集熱量の変動が大き
く、集熱器に作用する外気風速及び日射変動により、高
低圧力の変動ノ・ンチングが生じやすい欠点がある。こ
れらの欠点を解決するものとして、特開昭５８−２０５
０４８号公報で提案された第３図の様な送風ファンを備
えた構成がある。
く、集熱器に作用する外気風速及び日射変動により、高
低圧力の変動ノ・ンチングが生じやすい欠点がある。こ
れらの欠点を解決するものとして、特開昭５８−２０５
０４８号公報で提案された第３図の様な送風ファンを備
えた構成がある。
第３図において、８はフィン、９は冷媒パイプ、１０は
クロスフローファン、１１はリャガイグ、１２はスクビ
ライザ、１５は送風ケース、１４は吹出口である。上記
構成のファン付の集熱器においては、外気風速の変動に
伴なう集熱器＠熱量変動を防止できるものであるが、太
陽熱日射による集熱を主体として構成することにより、
集熱器の前面面積をある程度大きく取る必要があり、そ
のため、送風ファンによる通風の分布が悪くなる欠点が
ある。捷だ、全域にわたυ必要通風を得ようとすると、
送風ファンを必要以上に大きなものとしなければならな
いといった欠点を有する。
クロスフローファン、１１はリャガイグ、１２はスクビ
ライザ、１５は送風ケース、１４は吹出口である。上記
構成のファン付の集熱器においては、外気風速の変動に
伴なう集熱器＠熱量変動を防止できるものであるが、太
陽熱日射による集熱を主体として構成することにより、
集熱器の前面面積をある程度大きく取る必要があり、そ
のため、送風ファンによる通風の分布が悪くなる欠点が
ある。捷だ、全域にわたυ必要通風を得ようとすると、
送風ファンを必要以上に大きなものとしなければならな
いといった欠点を有する。
発明が解決しようとする問題点
本発明はかかる従来の問題点を解消するものであシ、冷
媒を集熱装置に応用したものにおいて、集熱器を小型コ
ンパクトにしてかつ、太陽熱・大気熱を効率良く集熱で
きる構成を提供することを目的とする。
媒を集熱装置に応用したものにおいて、集熱器を小型コ
ンパクトにしてかつ、太陽熱・大気熱を効率良く集熱で
きる構成を提供することを目的とする。
問題点を解決するだめの手段
この目的を達成するために本発明は冷媒を集熱装置に応
用した集熱装置の集熱器をフィンチューブ熱交換器で構
成するとともに一部を強制通風する送風ファンを備え、
冷媒の流れ方向を非強制通風部を上流側に強制通風部を
下流側にし、強制通風部を非強制通風部の上部に位置せ
しめる構成としたものである。
用した集熱装置の集熱器をフィンチューブ熱交換器で構
成するとともに一部を強制通風する送風ファンを備え、
冷媒の流れ方向を非強制通風部を上流側に強制通風部を
下流側にし、強制通風部を非強制通風部の上部に位置せ
しめる構成としたものである。
作 用
この構成によって、集熱器全体として、太陽熱の吸熱を
行なうのはもちろんであるが、送風ファンを備えた強制
通風部では主として安定した大気熱より集熱するもので
あり、全集熱器に対して、５ページ 冷媒の流れ方向の下流側に強制通風部を設けかつ非強制
通風部の上部に強制通風部を位置せしめる構造にするこ
とによ）、冷媒の蒸発過程の安定化が図れるものである
。
行なうのはもちろんであるが、送風ファンを備えた強制
通風部では主として安定した大気熱より集熱するもので
あり、全集熱器に対して、５ページ 冷媒の流れ方向の下流側に強制通風部を設けかつ非強制
通風部の上部に強制通風部を位置せしめる構造にするこ
とによ）、冷媒の蒸発過程の安定化が図れるものである
。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図に基つき説明する。第
１図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は膨張弁、
４は集熱器でありこれらを順次環状に連結して冷媒集熱
回路を形成している。５は貯湯槽、６は水循環ポンプ、
７は水加熱器でこれらを順次連続して水加熱回路を形成
する。前記凝縮器２と水加熱器７を２重管熱交換器等で
構成し伝熱関係に保持する。前記集熱器４は、自然通風
部４１と強制通風部４２とに仕切板４３で仕切られ、強
制通風部４２にプロペラファン等の送風ファン４４を備
える。上記集熱器４の自然通風部４１、強制通風部４２
ともにフィン４６、冷媒パイプ４７で構成されるフィン
チューブ式熱交換器であり、強制通風部４２のフィンピ
ッチを自然通風部４１（非強制通風部）のフィンピッチ
より密にし、６へ−７ 冷媒パイプ４７の冷媒流れ方向を自然通風部４１を上流
とし、強制通風部４２を下流側となるごとく構成する。
１図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は膨張弁、
４は集熱器でありこれらを順次環状に連結して冷媒集熱
回路を形成している。５は貯湯槽、６は水循環ポンプ、
７は水加熱器でこれらを順次連続して水加熱回路を形成
する。前記凝縮器２と水加熱器７を２重管熱交換器等で
構成し伝熱関係に保持する。前記集熱器４は、自然通風
部４１と強制通風部４２とに仕切板４３で仕切られ、強
制通風部４２にプロペラファン等の送風ファン４４を備
える。上記集熱器４の自然通風部４１、強制通風部４２
ともにフィン４６、冷媒パイプ４７で構成されるフィン
チューブ式熱交換器であり、強制通風部４２のフィンピ
ッチを自然通風部４１（非強制通風部）のフィンピッチ
より密にし、６へ−７ 冷媒パイプ４７の冷媒流れ方向を自然通風部４１を上流
とし、強制通風部４２を下流側となるごとく構成する。
また図に示すごとく、強制通風部４２を自然通風部４１
の上部に位置せしめた構成とする。４５は裏板である。
の上部に位置せしめた構成とする。４５は裏板である。
上記構成において、自然通風部４１では気流の自然対流
による大気熱よシの集熱を行なうため、フィンピッチを
密にすると通風抵抗が大きくなシ、自然対流が阻害され
る。したがって、自然通風部４１のフィンピッチは粗く
する必要がある。一方強制通風部４２では、送風ファン
４４による強制通風を行なうため、通風抵抗をある程度
許容でき、捷た、フィン４６部の通風速度を必要量数る
ためにも、フィンピッチを密にする必要がある。以上の
ごとく、自然通風部４１ではフィンピッチヲ粗くして、
前面面積を比較的大きく取ることで太陽熱の受熱面積を
かせぎ、強制通風部４２では大気熱を有効に取るために
フィンピッチを密にすることで小型コンパクト化が可能
となる。
による大気熱よシの集熱を行なうため、フィンピッチを
密にすると通風抵抗が大きくなシ、自然対流が阻害され
る。したがって、自然通風部４１のフィンピッチは粗く
する必要がある。一方強制通風部４２では、送風ファン
４４による強制通風を行なうため、通風抵抗をある程度
許容でき、捷た、フィン４６部の通風速度を必要量数る
ためにも、フィンピッチを密にする必要がある。以上の
ごとく、自然通風部４１ではフィンピッチヲ粗くして、
前面面積を比較的大きく取ることで太陽熱の受熱面積を
かせぎ、強制通風部４２では大気熱を有効に取るために
フィンピッチを密にすることで小型コンパクト化が可能
となる。
また、冷媒流れ方向を自然通風部４１を」二流側７ 、
（−／ とし、強制通風部４２を下流側とし、かつ強制通圃部４
２を自然通風部４１の上部に位置せしめた構成により集
熱器４の冷媒パイプ４７内の冷媒は第１図で明らかなご
とく、集熱器４の下部から上部へ流れる。この時の冷媒
は蒸発過程であるため、蒸発するガス状冷媒が自然に上
方へ流れる状態となり、最も理想的状態となる。また、
冷媒にとって蒸発過程の最終部分の最も不安定となる領
域で熱源として安定した強制通風式に構成されているた
め、日射量の変動等による集熱量変動の影響を受けるこ
とが少なくなシ、サイクルのハンチジグを防止すること
が可能となる。
（−／ とし、強制通風部４２を下流側とし、かつ強制通圃部４
２を自然通風部４１の上部に位置せしめた構成により集
熱器４の冷媒パイプ４７内の冷媒は第１図で明らかなご
とく、集熱器４の下部から上部へ流れる。この時の冷媒
は蒸発過程であるため、蒸発するガス状冷媒が自然に上
方へ流れる状態となり、最も理想的状態となる。また、
冷媒にとって蒸発過程の最終部分の最も不安定となる領
域で熱源として安定した強制通風式に構成されているた
め、日射量の変動等による集熱量変動の影響を受けるこ
とが少なくなシ、サイクルのハンチジグを防止すること
が可能となる。
発明の詳細
な説明したように、本発明は、冷凍サイクルを利用した
自然エネルギー利用の集熱装置において、集熱器の一部
を強制通風する送風ファンを備え、冷媒の流れ方向を非
強制通風部（自然通風部）を上流側に強制通風部を下流
側に構成し、かつ、強制通風部を非強制通風部の上部に
位置せしめることにより、強制通風部をフィンピッチを
密にした高密度設計することができ、小型コンパクト構
造が可能となるとともに、集熱器内の冷媒にとって、蒸
発過程において、下部より上部への理想的な流路が構成
され、さらに冷媒蒸発過程の最終部分の最も不安定とな
る領域で熱源として安定した強制通風式に構成するため
、日射量の変動等にほとんど影響されることなく安定し
たサイクル運転が可能となシ、才た、太陽熱、大気熱を
安定して効率よ〈集熱することができる。
自然エネルギー利用の集熱装置において、集熱器の一部
を強制通風する送風ファンを備え、冷媒の流れ方向を非
強制通風部（自然通風部）を上流側に強制通風部を下流
側に構成し、かつ、強制通風部を非強制通風部の上部に
位置せしめることにより、強制通風部をフィンピッチを
密にした高密度設計することができ、小型コンパクト構
造が可能となるとともに、集熱器内の冷媒にとって、蒸
発過程において、下部より上部への理想的な流路が構成
され、さらに冷媒蒸発過程の最終部分の最も不安定とな
る領域で熱源として安定した強制通風式に構成するため
、日射量の変動等にほとんど影響されることなく安定し
たサイクル運転が可能となシ、才た、太陽熱、大気熱を
安定して効率よ〈集熱することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す集熱装置の構成図、第
２図は従来例の集熱装置の構成図、第３図は従来の集熱
器を示す断面図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・凝縮器、３・・
・・・・１膨張弁、４・・・・・・集熱器、５・・・・
・・貯湯槽、６・・・・・・水循環ポンプ、７・・・・
・・水加熱器、４１・・・・・・非強制通風部、４２・
・・・・・強制通風部、４４・・・・・・送風ファン、
４７・・・・・・冷媒パイプ。
２図は従来例の集熱装置の構成図、第３図は従来の集熱
器を示す断面図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・凝縮器、３・・
・・・・１膨張弁、４・・・・・・集熱器、５・・・・
・・貯湯槽、６・・・・・・水循環ポンプ、７・・・・
・・水加熱器、４１・・・・・・非強制通風部、４２・
・・・・・強制通風部、４４・・・・・・送風ファン、
４７・・・・・・冷媒パイプ。
Claims (1)
- 圧縮機、凝縮器、膨張弁、集熱器を順次環状連結した冷
媒集熱回路と、前記凝縮器と熱交換する熱交換器、貯湯
槽、循環ポンプを順次連結した水加熱回路とを備え、前
記集熱器の一部を強制通風する送風ファンを備え、冷媒
の流れ方向を非強制通風部を上流側にし、強制通風部を
下流側にし、強制通風部を非強制通風部の上部に位置さ
せた集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62269606A JPH01111166A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62269606A JPH01111166A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 集熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01111166A true JPH01111166A (ja) | 1989-04-27 |
Family
ID=17474699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62269606A Pending JPH01111166A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01111166A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10473362B2 (en) * | 2011-11-11 | 2019-11-12 | Khalifa University of Science and Technology | Liquid-air transpired solar collectors |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5912966B2 (ja) * | 1980-12-24 | 1984-03-27 | ベブ・カ−ル・ツアイス・イエ−ナ | 測角器を自動整準する方法とその装置 |
| JPS6199060A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 集熱器 |
-
1987
- 1987-10-26 JP JP62269606A patent/JPH01111166A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5912966B2 (ja) * | 1980-12-24 | 1984-03-27 | ベブ・カ−ル・ツアイス・イエ−ナ | 測角器を自動整準する方法とその装置 |
| JPS6199060A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 集熱器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10473362B2 (en) * | 2011-11-11 | 2019-11-12 | Khalifa University of Science and Technology | Liquid-air transpired solar collectors |
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