JPH10325618A - 給湯装置 - Google Patents

給湯装置

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JPH10325618A
JPH10325618A JP25848597A JP25848597A JPH10325618A JP H10325618 A JPH10325618 A JP H10325618A JP 25848597 A JP25848597 A JP 25848597A JP 25848597 A JP25848597 A JP 25848597A JP H10325618 A JPH10325618 A JP H10325618A
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JP
Japan
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hot water
heat
solar
heat storage
storage tank
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Application number
JP25848597A
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English (en)
Inventor
Tomoaki Murata
智昭 村田
Yasuhiro Nakahara
康博 中原
Masashi Kano
正史 加納
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄熱貯湯槽の小容量化を可能にし安価で小さ
なスペースにも設置することができる給湯装置を提供す
ること。 【解決手段】 太陽熱集熱器1と、その太陽熱集熱器1
で集熱した太陽熱を利用して熱交換を行う熱交換器2
と、その熱交換器2を下部に内蔵した蓄熱貯湯槽3と、
前記蓄熱貯湯槽3の高さ方向中程部に設けられている深
夜電力利用ヒータ4と、前記蓄熱貯湯槽の上部に設けら
れている昼間電力利用ヒータ5と、を備え、前記熱交換
器2が、前記蓄熱貯湯槽3の底から上部に向かって0〜
10%の範囲内に配置され、前記深夜電力利用ヒータ4
が、前記蓄熱貯湯槽3の底から上部に向かって10〜3
0%の範囲内に配置され、前記昼間電力利用ヒータ5
が、前記蓄熱貯湯槽3の底から上部に向かって70〜9
0%の範囲内に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱を利用する
給湯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、省エネルギーの観点から、太陽熱
を利用する太陽熱温水器が注目されている。ところが、
太陽熱温水器は、それ自体の価格が高いこと、ランニン
グコストが高いこと、冬季に凍結して管路に漏水箇所が
発生し易いこと、或いは、夏期以外には高温の湯が得難
いとかの理由により、あまり普及していない。
【0003】そこで、特開昭52−87737号公報に
記載されているような給湯装置が提案されている。この
給湯装置は、太陽熱を利用する太陽熱温水器と、安価な
深夜電力を利用する深夜電力利用温水器とを組み合わせ
たもので、すなわち、太陽熱集熱器と、蓄熱貯湯槽と、
その蓄熱貯湯槽の高さ方向中程部に設けられていて深夜
電力を利用する電気ヒータと、前記蓄熱貯湯槽の電気ヒ
ータよりも下部と前記太陽熱集熱器とを接続している配
水管と、を備えた構成となっている。つまり、太陽熱温
水器と深夜電力温水器に共に必要な大容量の貯湯タンク
を蓄熱貯湯槽ひとつで供用することができるし、太陽熱
だけでは足りないエネルギーを深夜電力で補うようにす
ることができるので、安価かつ省エネルギーで安定した
温水を供給することができるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の給湯装置にあっては、通常の電気温水器の下
部に太陽熱温水器の蓄熱貯湯槽を付け足した構造になっ
ているため、非常に大きな蓄熱貯湯槽を設けなければな
らない。これは、蓄熱貯湯槽の上部は深夜電力(23時
〜7時)で水を加熱する部分となっていて、夜の入浴の
際に湯切れを起こしてしまわないようにするためには、
この部分の容量を小さくすることができないためと、蓄
熱層の下部は太陽熱で水を加熱する部分となっていて、
太陽熱を十分に蓄えることができるようにするために
は、この部分の容量を小さくすることができないためで
ある。
【0005】また、蓄熱貯湯槽は、腐食防止や内圧によ
る破損防止のため、高価な材質が用いられていて、しか
も複雑な加工が施されているため、大きな蓄熱貯湯槽に
なると、かなり高価なものになってしまう。また、蓄熱
貯湯槽が大きいと広い設置スペースが必要になるので、
設置場所も限られてしまい、建物の美観を損なう原因に
もなる。
【0006】そこで、本発明は、上記のような問題に着
目し、蓄熱貯湯槽の小容量化を可能にし安価で小さなス
ペースにも設置することができる給湯装置を提供するこ
とを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明では、太陽熱集熱器と、その太
陽熱集熱器で集熱した太陽熱を利用して熱交換を行う熱
交換器と、その熱交換器を下部に内蔵した蓄熱貯湯槽
と、前記蓄熱貯湯槽の高さ方向中程部に設けられている
深夜電力利用加熱手段と、前記蓄熱貯湯槽の上部に設け
られている昼間電力利用加熱手段と、を備えている構成
とした。
【0008】また、請求項2記載の発明では、前記請求
項1記載の発明において、前記熱交換器が、前記蓄熱貯
湯槽の底から上部に向かって0〜10%の範囲内に配置
され、前記深夜電力利用加熱手段が、前記蓄熱貯湯槽の
底から上部に向かって10〜30%の範囲内に配置さ
れ、前記昼間電力利用加熱手段が、前記蓄熱貯湯槽の底
から上部に向かって70〜90%の範囲内に配置されて
いる構成とした。
【0009】また、請求項3記載の発明では、請求項
1、2、3又は4記載の発明において、太陽熱集熱器が
太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルからなる構
成とした。
【0010】また、請求項4記載の発明では、太陽光発
電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルならびに蓄熱貯湯槽
と、この蓄熱貯湯槽の下部と前記太陽光発電/太陽熱集
熱ハイブリッドパネルとを接続し前記蓄熱貯湯槽内の水
を前記太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルに移
送する給水接続管と、前記蓄熱貯湯槽の下部と前記太陽
光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルとを接続し前記
太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルで加熱され
たお湯を前記蓄熱貯湯槽に戻す給湯接続管と、前記蓄熱
貯湯槽の高さ方向中程部に設けられている深夜電力利用
加熱手段と、前記蓄熱貯湯槽の上部に設けられている昼
間電力利用加熱手段と、を備えている構成とした。
【0011】また、請求項5記載の発明では、前記請求
項4記載の発明において、前記給水接続管へのお湯の流
出口、ならびに、前記給湯接続管からのお湯の流入口
が、前記蓄熱貯湯槽の底から上部に向かって0〜10%
の範囲内に配置され、前記深夜電力利用加熱手段が、前
記蓄熱貯湯槽の底から上部に向かって10〜30%の範
囲内に配置され、前記昼間電力利用加熱手段が、前記蓄
熱貯湯槽の底から上部に向かって70〜90%の範囲内
に配置されている構成とした。
【0012】また、請求項6記載の発明では、請求項
1、2、3、4又は5記載の発明において、太陽光発電
/太陽熱集熱ハイブリッドパネルは太陽電池パネルの裏
面に集熱パネルが設けられ、集熱パネルは電熱管に集熱
板を取付けられたものであり、封止部材により太陽電池
パネルと集熱パネルの周縁部が封止されている構成とし
た。
【0013】請求項6記載の発明において、封止部材の
材質としては、太陽電池パネルと集熱パネルの周縁部を
封止できるものであればよいものであって、特に限定さ
れないが、例えば、合成樹脂やゴム等が使用できる。合
成樹脂としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の二液
混合硬化タイプの合成樹脂やポリエチレン、ポリプロピ
レン等のポリオレフィン系の合成樹脂やFRP等が使用
できる。
【0014】〔作用〕請求項1記載の発明では、まず、
昼間の日射時には、太陽熱集熱器で集熱した太陽熱で蓄
熱貯湯槽内の水が加熱される。ただし、昼間にお湯が不
足しそうになった時には、昼間電力利用加熱手段を作動
させて昼間電力によっても水を加熱させる。昼間電力が
蓄熱される部分は昼間電力利用加熱手段よりも上の部分
であって、昼間電力蓄熱容量は小さいので、短時間に水
を加熱することができ、湯切れが生じないようにするこ
とができる。
【0015】また、深夜においては、深夜電力利用加熱
手段を利用して安い深夜電力で蓄熱貯湯槽内の水を加熱
させる。深夜電力が蓄熱される部分は深夜電力利用加熱
手段よりも上の部分なので、深夜の間に深夜電力利用加
熱手段よりも上の部分を全てお湯にすることができる。
【0016】そして、朝方、お湯が使用されると、深夜
電力利用加熱手段よりも上まで水がある状態になり、昼
間の日射時にはその部分にも太陽熱が蓄熱される。
【0017】つまり、昼間にお湯が不足しそうになって
も、昼間電力利用加熱手段を用いて湯切れが生じないよ
うにすることができるので、深夜電力蓄熱容量つまり深
夜電力利用加熱手段よりも上の部分の容量を小さくする
ことができる。
【0018】また、深夜電力利用加熱手段よりも下の部
分だけでなく、朝方使用されたお湯の容量に応じて深夜
電力利用加熱手段よりも上の部分にも太陽熱を蓄熱する
ことができるので、太陽熱蓄熱容量を維持しながら深夜
電力利用加熱手段よりも下の部分の容量を小さくするこ
とができる。
【0019】また、請求項1記載の発明では、熱交換器
を介して蓄熱貯湯槽内の水が加熱されるので、蓄熱貯湯
槽内の水は太陽熱集熱器には通らない為め、蓄熱貯湯槽
内の水を飲用に使用する場合に安全性が高い。また、熱
交換器及び太陽熱集熱器には金属を腐食させる成分を含
まない熱媒体を循環させることができて太陽熱集熱器及
び蓄熱貯湯槽を腐食させる恐れがない。
【0020】請求項2ならびに5記載の発明では、昼間
電力利用によるランニングコストアップと、蓄熱貯湯槽
の小容量化によるイニシアルコストダウンの関係が最適
になり、給湯装置の償却年数が最小になる。
【0021】また、請求項3記載の発明では、太陽熱集
熱器が太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルから
なるので、太陽熱集熱機能のみならず太陽光発電機能も
備え、太陽光による発電は熱源や光源等に利用できる。
太陽光発電機能の効率は太陽熱集熱機能を有する集熱板
等により吸熱されると温度が下がり上昇する。
【0022】また、請求項4記載の発明では、請求項1
記載の発明と同様に、昼間電力が蓄熱される部分は昼間
電力利用加熱手段よりも上の部分であって、昼間電力蓄
熱容量は小さいので、短時間に水を加熱することがで
き、湯切れが生じないようにすることができる。
【0023】また、深夜においては、深夜電力利用加熱
手段を利用して安い深夜電力で蓄熱貯湯槽内の水を加熱
させる。深夜電力が蓄熱される部分は深夜電力利用加熱
手段よりも上の部分なので、深夜の間に深夜電力利用加
熱手段よりも上の部分を全てお湯にすることができる。
【0024】そして、朝方、お湯が使用されると、深夜
電力利用加熱手段よりも上まで水がある状態になり、昼
間の日射時にはその部分にも太陽熱が蓄熱される。
【0025】つまり、昼間にお湯が不足しそうになって
も、昼間電力利用加熱手段を用いて湯切れが生じないよ
うにすることができるので、深夜電力蓄熱容量つまり深
夜電力利用加熱手段よりも上の部分の容量を小さくする
ことができる。
【0026】また、深夜電力利用加熱手段よりも下の部
分だけでなく、朝方使用されたお湯の容量に応じて深夜
電力利用加熱手段よりも上の部分にも太陽熱を蓄熱する
ことができるので、太陽熱蓄熱容量を維持しながら深夜
電力利用加熱手段よりも下の部分の容量を小さくするこ
とができる。
【0027】また、請求項4記載の発明では、請求項3
記載の発明と同様に、太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリ
ッドパネルを使用するので、太陽熱集熱機能のみならず
太陽光発電機能も備え、太陽光による発電は熱源や光源
等に利用できる。太陽光発電機能の効率は太陽熱集熱機
能を有する集熱板等により吸熱されると温度が下がり上
昇する。
【0028】また、請求項6記載の発明では、太陽光発
電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルは太陽電池パネルの
裏面に集熱パネルが設けられ、集熱パネルは電熱管に集
熱板を取付けられたものであり、封止部材により太陽電
池パネルと集熱パネルの周縁部が封止されているので、
太陽電池パネルは集熱パネルにより吸熱されて温度が下
がる為、太陽電池パネルにより効率よく発電でき、全体
としてコンパクトな構造となる。
【0029】
【発明の実施の形態】まず、図1に基づいて、実施の形
態1の給湯装置について詳述する。図1は実施の形態1
の給湯装置の構成説明図で、図中1は太陽熱集熱器、2
は熱交換器、3は蓄熱貯湯槽、4は深夜電力利用ヒー
タ、5は昼間電力利用ヒータである。
【0030】前記太陽熱集熱器1は、建物の屋根の上に
設置されており、不凍液を循環させるための通路を有し
ている。
【0031】前記熱交換器2は、前記太陽熱集熱器1で
集熱された太陽熱を利用して蓄熱貯湯槽3内の水を加熱
するもので、不凍液循環用管路6を介して前記太陽熱集
熱器1と接続されており、前記蓄熱貯湯槽3の底から上
部に向かって0〜10%の範囲内に配置されている。ま
た、前記不凍液循環用管路6の途中には、不凍液貯蔵用
タンク7と不凍液移送用ポンプ8とエアベント15とが
設けられている。
【0032】前記蓄熱貯湯槽3は、縦長の水密容器で形
成されており、内側は腐食防止の加工が施され、外側は
断熱材で被覆されている。また、この蓄熱貯湯槽3に
は、給水管9が底部に接続されていると共に、給湯管1
0が上端部に接続されており、前記給水管9の途中には
減圧弁11が設けられ、前記給湯管10の途中には逃が
し弁12を介してオーバーフロー管13が分岐して設け
られている。
【0033】前記深夜電力利用ヒータ4は、23時〜7
時の深夜電力を利用して前記蓄熱貯湯槽3内の水を加熱
するもので、前記蓄熱貯湯槽3の底から上部に向かって
10〜30%の範囲内に配置されている。
【0034】前記昼間電力利用ヒータ5は、7時〜23
時の昼間電力を利用して前記蓄熱貯湯槽3内の水を加熱
するもので、前記蓄熱貯湯槽3の底から上部に向かって
70〜90%の範囲内に配置されている。
【0035】また、前記蓄熱貯湯槽3、不凍液貯蔵用タ
ンク7、不凍液移送用ポンプ8、減圧弁11、逃がし弁
12は、ひとつのケース14内に全て納められている。
【0036】次に、この給湯装置の作動について説明す
る。まず、昼間の日射時には、太陽熱集熱器1で集熱し
た太陽熱によって不凍液が加熱され、その不凍液を通じ
て熱交換器2が発熱し、給水管9から蓄熱貯湯槽3に給
水された水は、この熱交換器2によって加熱される。た
だし、昼間にお湯が不足しそうになった時には、昼間電
力利用ヒータ5を作動させて昼間電力によっても水を加
熱させる。昼間電力が蓄熱される部分は昼間電力利用ヒ
ータ5よりも上の部分であって、昼間電力蓄熱容量は小
さいので、短時間に水を加熱することができ、湯切れが
生じないようにすることができる。
【0037】また、23時〜7時の深夜においては、深
夜電力利用ヒータ4を利用して安い深夜電力で蓄熱貯湯
槽3内の水を加熱させる。深夜電力が蓄熱される部分は
深夜電力利用ヒータ4よりも上の部分なので、深夜の間
に深夜電力利用ヒータ4よりも上の部分を全てお湯にす
ることができる。
【0038】そして、朝方、お湯が使用されると、深夜
電力利用ヒータ4よりも上まで水がある状態になり、昼
間の日射時にはその部分にも太陽熱が蓄熱される。
【0039】つまり、昼間にお湯が不足しそうになって
も、昼間電力利用ヒータ5を用いて湯切れが生じないよ
うにすることができるので、深夜電力蓄熱容量つまり深
夜電力利用ヒータ5よりも上の部分の容量を小さくする
ことができる。
【0040】また、深夜電力利用ヒータ4よりも下の部
分だけでなく、朝方使用されたお湯の容量に応じて深夜
電力利用ヒータ4よりも上の部分にも太陽熱を蓄熱する
ことができるので、太陽熱蓄熱容量を維持しながら深夜
電力利用ヒータ4よりも下の部分の容量を小さくするこ
とができる。
【0041】つまり、この実施の形態1の給湯装置で
は、蓄熱貯湯槽3の小容量化が可能となるので、これに
より、イニシアルコストダウンを図ることができる。ま
た、蓄熱貯湯槽3を収納したケース14を小さなスペー
スに設置することができるようになり、設置場所の制約
も小さくなるので、図2に示すように玄関袖壁16の内
部に納めたり、図示は省略しているが、外壁、メーター
ボックス、天井裏、小屋裏等の内部に納めたりして、建
物の美観が損なわれないようにすることができる。な
お、図2に示すようにケース14を玄関袖壁16の内部
に納めた場合には、玄関袖壁16の片側のパネルを取り
外し可能にしてケース14内を点検ならびに修理できる
ようにし、また、配管等も全て玄関袖壁16や外壁や玄
関庇内に隠蔽するのが望ましい。
【0042】さらに、本実施の形態1の給湯装置におい
て、蓄熱貯湯槽3がどのくらい小容量化できるようにな
ったかを調べた結果、家族4人でお湯を利用し、太陽熱
集熱パネルは、面積が3.8m2 、集熱効率が40%で
ある場合、蓄熱貯湯槽の容量が従来は510リットル必
要であったのに対し、本実施の形態1では340リット
ルでよくなった。
【0043】なお、容量340リットルの蓄熱貯湯槽の
場合、昼間電力蓄熱容量を80リットル確保する位置に
昼間電力利用ヒータ5を設け、深夜電力蓄熱容量を27
0リットル確保する(つまり、昼間電力利用ヒータ5と
深夜電力利用ヒータ4との間に190リットルの容量が
確保され、深夜電力利用ヒータ4の下に70リットルの
容量が確保される)位置に深夜電力利用ヒータ4を設け
ると、昼間電力利用によるランニングコストアップと、
蓄熱貯湯槽の小容量化によるイニシアルコストダウンの
関係が最適になり、給湯装置の償却年数が最小になって
望ましい。
【0044】次に、図3に基づいて、実施の形態2の給
湯装置の構成を説明する。実施の形態2の給湯装置は、
実施の形態1の給湯装置において、太陽熱集熱器1とし
て、太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルを使用
したものである。図3は太陽光発電/太陽熱集熱ハイブ
リッドパネル1の要部を拡大して示す斜視図である。
【0045】図3において、110は太陽光発電/太陽
熱集熱ハイブリッドパネル1の表面側に設けられた太陽
電池パネル、120は太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリ
ッドパネル1の裏面側に設けられた太陽熱集熱パネルで
ある。太陽電池パネル110は表面の強化ガラス板11
1と裏面のPET製のバックフィルム112との間に複
数個の太陽電池セル113が並設され、EVA製接着剤
114により固定されて構成されている。
【0046】太陽熱集熱パネル120はアルミニウム製
集熱板121に設けられた複数条の凹溝内に銅製通水管
122が嵌合されて構成されている。130は合成ゴム
製の溝形封止枠であり、封止枠130の凹溝内に太陽電
池パネル110及び太陽熱集熱パネル120の周縁部が
挿入されることにより太陽電池パネル110及び太陽熱
集熱パネル120が一体的に固定されている。
【0047】この実施の形態2の給湯装置が実施の形態
1と異なる点は、実施の形態1の太陽熱集熱器1とし
て、太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルを使用
したものであり、太陽熱集熱パネル120により集熱で
きるのみならず太陽電池パネル110により発電された
電気が利用できるようにした点であり、その他の構成な
らびに作用は実施の形態1と殆ど同一であるので詳細な
説明を省略する。
【0048】つまり、この実施の形態2の給湯装置にお
いては、太陽熱集熱パネル120により集熱した太陽熱
を蓄熱貯湯槽内の湯を加熱することができるのみなら
ず、太陽電池パネル110により発電し、熱源もしくは
光源に利用できる。太陽電池パネル110は太陽熱集熱
パネル120により吸熱されて温度が下がり、太陽電池
パネル110の発電効率が上昇するので、太陽電池パネ
ル110による発電を効果的に利用できる。
【0049】封止枠130の凹溝内に太陽電池パネル1
10及び太陽熱集熱パネル120の周縁部が挿入される
ことにより太陽電池パネル110及び太陽熱集熱パネル
120が一体的に固定されているので、構造が簡単であ
り、屋根等への設置施工も容易である。
【0050】図4は太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッ
ドパネルの他の一例を示す要部拡大斜視図である。図4
に示す太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネル1に
おいては、封止枠130が太陽電池パネル110及び太
陽熱集熱パネル120の周縁部のみならず太陽熱集熱パ
ネル120の底面を覆う底板部131が設けられたもの
である。
【0051】図5は図4に示す太陽光発電/太陽熱集熱
ハイブリッドパネル1を製造する態様を示す断面図であ
る。図5において、200は射出成形用金型の上型、3
00は射出成形用金型の下型であり、上型200と下型
300により形成されるキャビティ内に太陽電池パネル
110と太陽熱集熱パネル120とを積層したものを固
定し、二液混合硬化タイプの合成樹脂を射出することに
より二液混合硬化タイプの合成樹脂からなる底板部13
1付き封止枠130により太陽電池パネル110及び太
陽熱集熱パネル120の周縁部のみならず太陽熱集熱パ
ネル120の底面が覆われた太陽光発電/太陽熱集熱ハ
イブリッドパネル1を製造することができる。
【0052】次に、図6に基づいて、実施の形態3の給
湯装置の構成を説明する。なお、実施の形態3を説明す
るにあたり、実施の形態1と同一の構成については、実
施の形態1と同一の符号を図面に付して説明を省略す
る。
【0053】本実施の形態3の給湯装置は、太陽光発電
/太陽熱集熱ハイブリッドパネル1、蓄熱貯湯槽3、深
夜電力利用ヒータ4、昼間電力利用ヒータ5、給水接続
管17、給湯接続管18、給湯ポンプ19を有してい
る。
【0054】太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネ
ル1は、図4に示すように、内部に通水管を備えた太陽
熱集熱パネルを有しており、給水接続管17ならびに給
湯接続管18は、太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッド
パネル1と蓄熱貯湯槽3との間に配管され、給湯ポンプ
19は、給水接続管17の途中に設けられている。すな
わち、給水接続管17は、太陽光発電/太陽熱集熱ハイ
ブリッドパネル1と蓄熱貯湯槽3の下部とを接続し、蓄
熱器3内の水を太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパ
ネル1に移送しており、給湯接続管18は、前記太陽熱
集熱器1と前記蓄熱貯湯槽3の下部とを接続し、太陽光
発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネル1の太陽熱集熱パ
ネルで加熱されたお湯を前記蓄熱貯湯槽3に戻してい
る。なお、前記給水接続管17へのお湯の流出口は、前
記給湯接続管18からのお湯の流入口よりも下に設けら
れていて、前記流出口ならびに前記流入口は、共に前記
蓄熱貯湯槽3の底から上部に向かって0〜10%の範囲
内に配置されている。
【0055】したがって、この給湯装置の作動で実施の
形態1と異なる点は、太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリ
ッドパネル1を使用した点と、昼間の日射時に、蓄熱貯
湯槽3と太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネル1
の太陽熱集熱パネルとの間を水が循環するようになって
いるので、蓄熱貯湯槽3内の水が太陽光発電/太陽熱集
熱ハイブリッドパネル1の太陽熱集熱パネルによって直
接加熱される点である。なお、その他の作動は実施の形
態1と同一であるので説明を省略する。
【0056】つまり、この実施の形態3の給湯装置で
も、蓄熱貯湯槽3の小容量化が可能となるので、これに
より、イニシアルコストダウンを図ることができる。ま
た、蓄熱貯湯槽3を収納したケース14を小さなスペー
スに設置することができるようになり、設置場所の制約
も小さくなるので、玄関袖壁の内部に納めたり、外壁、
メーターボックス、天井裏、小屋裏等の内部に納めたり
して、建物の美観が損なわれないようにすることができ
る。
【0057】更に、太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッ
ドパネル1を使用しているので、太陽熱集熱機能のみな
らず太陽光発電機能も備え、太陽光による発電は熱源や
光源等に利用できる。太陽光発電機能の効率は太陽熱集
熱機能を有する集熱板等により吸熱されると温度が下が
り上昇するので、太陽光による発電を効果的に利用でき
る。
【0058】次に、図7に基づいて、実施の形態4の給
湯装置の構成を説明する。実施の形態4の給湯装置は、
太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネル1、蓄熱貯
湯槽3、深夜電力利用ヒータ4、昼間電力利用ヒータ
5、給水接続管17、給湯接続管18を有している。
【0059】この給湯装置が実施の形態3と異なる点
は、蓄熱貯湯槽3を屋根の上の太陽熱集熱器1よりも高
い位置に配置し、移送ポンプを用いなくても自然対流に
よって蓄熱貯湯槽3と太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリ
ッドパネル1の太陽熱集熱パネルとの間を水が循環する
ようにした点である。その他の構成ならびに作用は実施
の形態3と同一であるので説明を省略する。
【0060】つまり、この実施の形態4の給湯装置で
も、蓄熱貯湯槽3の小容量化が可能となるので、これに
より、イニシアルコストダウンを図ることができる。
【0061】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【0062】例えば、実施の形態1では、蓄熱貯湯槽
3、不凍液貯蔵用タンク7、不凍液移送用ポンプ8、減
圧弁11、逃がし弁12をひとつのケース14内に全て
納めて一箇所に設置したが、これらは、ケースに納めず
にぞれぞれ別の場所に設置してもよい。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜6記載
の本発明の給湯装置にあっては、蓄熱貯湯槽の小容量化
が可能となるので、これにより、イニシアルコストダウ
ンを図ることができるという効果が得られる。また、小
さなスペースにも設置することができるようになり、設
置場所の制約も小さくなるので、玄関袖壁、外壁、メー
ターボックス、天井裏、小屋裏等の内部に納めて、建物
の美観が損なわれないようにすることができるという効
果も得られる。
【0064】また、請求項1記載の発明では、熱交換器
を介して蓄熱貯湯槽内の水が加熱されるので、蓄熱貯湯
槽内の水は太陽熱集熱器には通らない為め、蓄熱貯湯槽
内の水を飲用に使用する場合に安全性が高い。また、熱
交換器及び太陽熱集熱器には金属を腐食させる成分を含
まない熱媒体を循環させることができて太陽熱集熱器及
び蓄熱貯湯槽を腐食させる恐れがない。
【0065】請求項2ならびに5記載の発明では、昼間
電力利用によるランニングコストアップと、蓄熱貯湯槽
の小容量化によるイニシアルコストダウンの関係が最適
になり、給湯装置の償却年数が最小になる。
【0066】また、請求項3記載の発明では、太陽熱集
熱器が太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルから
なるので、太陽熱集熱機能のみならず太陽光発電機能も
備え、太陽光による発電は熱源や光源等に利用できる。
太陽光発電機能の効率は太陽熱集熱機能を有する集熱板
等により吸熱されると温度が下がり上昇するので、太陽
光による発電を効果的に利用できる。
【0067】また、請求項4記載の発明では、太陽光発
電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルを使用するものであ
るから、太陽熱集熱機能のみならず太陽光発電機能も備
え、太陽光による発電は熱源や光源等に利用できる。太
陽光発電機能の効率は太陽熱集熱機能を有する集熱板等
により吸熱されると温度が下がり上昇するので、太陽光
による発電を効果的に利用できる。
【0068】また、請求項6記載の発明では、太陽電池
パネルは集熱パネルにより吸熱されて温度が下がる為、
太陽電池パネルにより効率よく発電でき、全体としてコ
ンパクトな構造となり、保管、輸送、設置に大きな面積
を必要としないものであり、給湯装置として優れてい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1の給湯装置の構成説明図。
【図2】 蓄熱貯湯槽の設置場所を示す斜視図。
【図3】 実施の形態2の給湯装置の要部拡大斜視図。
【図4】 太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネル
の他の一例を示す要部拡大斜視図。
【図5】 図4に示す太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリ
ッドパネルの製造態様を示す断面図。
【図6】 実施の形態3の給湯装置の構成説明図。
【図7】 実施の形態4の給湯装置の構成説明図。
【符号の説明】
1 太陽熱集熱器 2 熱交換器 3 蓄熱貯湯槽 4 深夜電力利用ヒータ(深夜電力利用加熱手段) 5 昼間電力利用ヒータ(昼間電力利用加熱手段) 17 給水接続管 18 給湯接続管 110 太陽電池パネル 111 強化ガラス板 112 バックフィルム 113 太陽電池セル 114 接着剤 120 太陽熱集熱パネル 121 太陽熱集熱板 122 通水管 130 封止枠

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽熱集熱器と、その太陽熱集熱器で集
    熱した太陽熱を利用して熱交換を行う熱交換器と、その
    熱交換器を下部に内蔵した蓄熱貯湯槽と、前記蓄熱貯湯
    槽の高さ方向中程部に設けられている深夜電力利用加熱
    手段と、前記蓄熱貯湯槽の上部に設けられている昼間電
    力利用加熱手段と、を備えていることを特徴とする給湯
    装置。
  2. 【請求項2】 前記熱交換器が、前記蓄熱貯湯槽の底か
    ら上部に向かって0〜10%の範囲内に配置され、前記
    深夜電力利用加熱手段が、前記蓄熱貯湯槽の底から上部
    に向かって10〜30%の範囲内に配置され、前記昼間
    電力利用加熱手段が、前記蓄熱貯湯槽の底から上部に向
    かって70〜90%の範囲内に配置されている請求項1
    記載の給湯装置。
  3. 【請求項3】 太陽熱集熱器が太陽光発電/太陽熱集熱
    ハイブリッドパネルからなることを特徴とする請求項1
    又は2記載の給湯装置。
  4. 【請求項4】 太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパ
    ネルならびに蓄熱貯湯槽と、この蓄熱貯湯槽の下部と前
    記太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパネルとを接続
    し前記蓄熱貯湯槽内の水を前記太陽光発電/太陽熱集熱
    ハイブリッドパネルに移送する給水接続管と、前記蓄熱
    貯湯槽の下部と前記太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッ
    ドパネルとを接続し前記太陽光発電/太陽熱集熱ハイブ
    リッドパネルで加熱されたお湯を前記蓄熱貯湯槽に戻す
    給湯接続管と、前記蓄熱貯湯槽の高さ方向中程部に設け
    られている深夜電力利用加熱手段と、前記蓄熱貯湯槽の
    上部に設けられている昼間電力利用加熱手段と、を備え
    ていることを特徴とする給湯装置。
  5. 【請求項5】 前記給水接続管へのお湯の流出口、なら
    びに、前記給湯接続管からのお湯の流入口が、前記蓄熱
    貯湯槽の底から上部に向かって0〜10%の範囲内に配
    置され、前記深夜電力利用加熱手段が、前記蓄熱貯湯槽
    の底から上部に向かって10〜30%の範囲内に配置さ
    れ、前記昼間電力利用加熱手段が、前記蓄熱貯湯槽の底
    から上部に向かって70〜90%の範囲内に配置されて
    いる請求項4記載の給湯装置。
  6. 【請求項6】 太陽光発電/太陽熱集熱ハイブリッドパ
    ネルは太陽電池パネルの裏面に集熱パネルが設けられ、
    集熱パネルは電熱管に集熱板を取付けられたものであ
    り、封止部材により太陽電池パネルと集熱パネルの周縁
    部が封止されていることを特徴とする請求項1、2、
    3、4又は5記載の給湯装置。
JP25848597A 1997-03-26 1997-09-24 給湯装置 Pending JPH10325618A (ja)

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