JPH11294869A - 太陽熱給湯装置 - Google Patents

太陽熱給湯装置

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Publication number
JPH11294869A
JPH11294869A JP10095865A JP9586598A JPH11294869A JP H11294869 A JPH11294869 A JP H11294869A JP 10095865 A JP10095865 A JP 10095865A JP 9586598 A JP9586598 A JP 9586598A JP H11294869 A JPH11294869 A JP H11294869A
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JP
Japan
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pipe
solar heat
auxiliary tank
hot water
solar
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Pending
Application number
JP10095865A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirofumi Ishida
浩文 石田
Akira Shinozaki
明 篠崎
Hiroshi Shimada
宏 島田
Koji Komata
康二 小俣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication of JPH11294869A publication Critical patent/JPH11294869A/ja
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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
    • 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

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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽熱集熱器内の熱媒体を太陽熱給湯装置外
部へ流出させないで、補助タンクへ容易に落水させるこ
とのできる太陽熱給湯装置を提供する。 【解決手段】 太陽熱集熱器1と、熱媒体を貯留する補
助タンク2と、熱交換器3を内蔵した貯湯タンク4と、
前記太陽熱集熱器1、補助タンク2、及び熱交換器3と
を接続し内部に熱媒体を満たした行き管5と戻り管6か
らなる循環パイプと、該循環パイプの閉回路に設けた循
環ポンプ7とからなる太陽熱給湯装置において、前記循
環パイプのうち、太陽熱集熱器1出口側と補助タンク2
とを結ぶ配管を戻り管6とし、前記補助タンク2より上
方位置の前記戻り管6に真空破壊弁18を設け、該真空
破壊弁18と前記補助タンク2内の液面より上方の位置
とを大気開放管19で接続し、真空破壊弁18の作動に
より循環パイプの閉回路を大気開放して、太陽熱集熱器
1内の熱媒体を補助タンク2に落水させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱給湯装置に
用いられ、特に間接伝熱方式の太陽熱集熱器から熱媒体
を引き抜く構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の間接伝熱方式による太陽熱給湯装
置は、図3に示すように、太陽熱集熱器1と、熱媒体を
貯留する補助タンク2と、熱交換器3を内蔵した貯湯タ
ンク4と、前記太陽熱集熱器1、補助タンク2、及び熱
交換器3とを接続し内部に熱媒体を満たした行き管5と
戻り管6とからなる循環パイプと、該循環パイプのルー
プ内に設けた循環ポンプ7とから構成されている。そし
て、給湯は次のようにして行われる。給湯栓(図示省
略)を開けると、上水10が給水圧により給水管11を
経て貯湯タンク4の底部へ入り、該貯湯タンク4の上部
から温水を押出し、給湯管12を経て温水13が給湯さ
れる。また、集熱が不十分で温水13の温度が低いとき
には、補助熱源機14で加熱される。
【0003】また、太陽熱集熱器1は、該太陽熱集熱器
1の出口側に設けた温度検知器8と貯湯タンク4の下側
に設けた温度検知器9との温度差が一定値以上になる
と、前記循環ポンプ7が稼動し熱媒体が循環して集熱運
転に入り、熱交換器3で貯湯タンク4が加温され、前記
温度検知器8と温度検知器9との温度差が一定値以下に
なると、循環ポンプ7が停止し熱媒体も停止して集熱運
転が終了される。なお、これらの運転は、制御器17に
よって制御される。
【0004】上記のような太陽熱給湯装置は、冬期の異
常な寒波により、前記太陽熱集熱器1内の熱媒体が凍結
して該太陽熱集熱器1を破損させる場合があることか
ら、図3に示すように、太陽熱集熱器1に空気抜き弁1
5を設けたり、あるいは三方向電磁弁16を設けたりし
て、太陽熱集熱器1内を大気開放し、熱媒体を補助タン
ク2へ落水させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような太陽熱集熱器1内の熱媒体を落水するために、
空気抜き弁15、あるいは三方電磁弁16を用いる方法
では、弁内の弁座と弁体の間に小さなごみが詰まった
り、または溶存物質が析出したりして、十分に弁の開閉
が行われなくなり、凍結防止剤として混合しているグリ
コール等の熱媒体が弁の隙間から屋根上に流出してしま
うことがあり、環境上好ましくなかった。また、空気抜
き弁15、あるいは三方電磁弁16を交換する場合に
は、屋根上でもあり大変な作業であった。
【0006】本発明は、上記のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、太陽熱集熱器1内の熱媒体を装置外部
へ流出させることがなく、補助タンク2へ容易に落水さ
せることのできる太陽熱給湯装置を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、図1に示すよ
うに、少なくとも太陽熱集熱器1と、熱媒体を貯留する
補助タンク2と、熱交換器3を内蔵した貯湯タンク4
と、前記太陽熱集熱器1、補助タンク2、及び熱交換器
3とを接続し内部に熱媒体を満たした行き管5と戻り管
6からなる循環パイプと、該循環パイプの閉回路に設け
た循環ポンプ7とからなる太陽熱給湯装置において、前
記循環パイプのうち、太陽熱集熱器1出口側と補助タン
ク2とを結ぶ配管を戻り管6とし、前記補助タンク2よ
り上方位置の前記戻り管6に真空破壊弁18を設け、該
真空破壊弁18と前記補助タンク2内の液面より上方の
位置とを大気開放管19で接続し、真空破壊弁18の作
動により循環パイプの閉回路が大気開放になるようにし
て、太陽熱集熱器1内の熱媒体を補助タンク2に落水さ
せるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明を図1に沿って説明する
と、太陽熱集熱器1と、熱媒体を貯留する補助タンク2
と、貯湯タンク4内の熱交換器3とは、行き管5と戻り
管6からなる循環パイプで接続して閉回路を形成させて
おり、前記閉回路内には、熱媒体を満たしている。該熱
媒体は、太陽熱集熱運転のとき、前記熱媒体の閉回路の
うち行き管5に設けた循環ポンプ7の稼動により循環を
始め、太陽熱集熱器1で加温され、熱交換器3で放熱し
て貯湯タンク4内の水を加温する。
【0009】また、給湯については、給湯栓(図示省
略)を開けると、上水10が給水圧により給水管11を
経て貯湯タンク4の底部へ入り、該貯湯タンク4の上部
から温水を押出し、給湯管12を経て温水13が給湯さ
れる。そして、日照不足により集熱が不十分で貯湯タン
ク4の貯湯温度が低いときには、貯湯タンク4を出た温
水13は、補助熱源機14で再加熱して給湯される。
【0010】上記した補助タンク2、熱交換器3を内蔵
した貯湯タンク4、及び循環ポンプ7の主構成機器類
は、貯湯装置20として筐体内にコンパクトに取付けら
れ、また太陽熱給湯装置のシステムを運転制御する制御
器17も取付けられる。
【0011】上記のようにして構成される太陽熱給湯装
置において、太陽熱集熱器1は、次のようにして運転が
行われる。太陽熱集熱器1の出口側に設けた温度検知器
8と貯湯タンク4の下側に設けた温度検知器9との温度
差が一定値以上になると、循環ポンプ7が稼動し、熱媒
体の循環により、太陽熱集熱器1での集熱と貯湯タンク
4での放熱が繰り返され、徐々に貯湯タンク4が加温さ
れる。そして、貯湯タンク4の水温が上がり、前記温度
検知器の温度差が一定値以下になると、循環ポンプ7が
停止して集熱運転が終了される。これらの運転は、すべ
て制御器17によって制御される。
【0012】一方、上記のような集熱運転に用いる前記
熱媒体は、冬期に凍結して、太陽熱集熱器1を破損させ
ないことが重要でり、エチレングリコール、プロピレン
グリコール等の凍結防止剤が用いられる。しかしなが
ら、前記凍結防止剤を用いたとしても、熱媒体は、該熱
媒体の濃度、設置する地域等によって凍結温度が異なる
ため、必ずしも安全とはいえない。従って、本発明で
は、循環ポンプ7が停止すると、前記太陽熱集熱器1内
の熱媒体を落水させて補助タンク2に回収し、太陽熱集
熱器1内を空にして破損を防止するようにしている。な
お、凍結の心配のない冬期以外でも、改めて運転方法を
変更しなくてもよいため、熱媒体は、太陽熱集熱器1か
ら同様に落水させるようにしている。
【0013】そして、図1に示すように、前記太陽熱集
熱器1内の熱媒体は、太陽熱集熱器1出口側と補助タン
ク2とを結び、且つ前記補助タンク2より上方位置の戻
り管6に設けた真空破壊弁18により、循環ポンプ7の
停止後、循環パイプの閉回路を大気圧に開放させて、容
易に落水するようにしている。なお、前記真空破壊弁1
8は、該真空破壊弁18と補助タンク2内の液面より上
方の位置とで連通するようにした大気開放管19で接続
させている。前記大気開放管19は、大気に開口部を有
した補助タンク2内の液に水没しないように補助タンク
2へ接続されており、これによって前記補助タンク2内
の開口部から前記真空破壊弁18に空気が流れ、循環パ
イプの閉回路が開放されるようにしている。
【0014】また、もし熱媒体の一部が、前記真空破壊
弁18から大気開放管19に流れても補助タンク2に回
収できるようにしたものである。従って、本発明は、前
記真空破壊弁18が仮に故障したとしても集熱運転がで
き、集熱後に循環ポンプ7を停止すれば熱媒体を落水で
きるので、従来のように太陽熱集熱器1を破損させるこ
とがなく、また、熱媒体の屋根上、その他、太陽熱給湯
装置外への流出を防止することができる。
【0015】なお、図2に示すように、前記した戻り管
6に設けた真空破壊弁18は、次のような構造を有して
いる。真空破壊弁18内には、スプリング21によって
支持される弁体22と弁座23があり、循環ポンプ7が
稼動しているときには(a)、前記スプリング22と熱
媒体の力によって正圧となり、弁体22が弁座23に押
さえつけらている。また、循環ポンプ7が停止すると
(b)、熱媒体の強制流がなくなり、循環パイプ内に
は、太陽熱集熱器1内の最上位と補助タンク2内の液面
までの水頭差で落水しようとする負圧が生じ、この負圧
にスプリング21の押しつけ圧が負けて、弁体22が弁
座23から離れる。すると大気開放管19から真空破壊
弁18に空気が吸い込まれて、循環パイプの閉回路が開
放される。
【0016】以上のような機構によって、太陽熱集熱器
1内の熱媒体は、容易に落水して補助タンク2へ回収さ
せることができる。なお、前記した真空破壊弁18は、
図2に示したものに限定されるものでなく、電磁弁、あ
るいは電動弁を用いたもの等、循環パイプの閉回路が開
放される構造のものであればよい。
【0017】
【発明の効果】本発明は、大気開放管を有する真空破壊
弁を補助タンク上方の循環パイプ戻り管に設けて、循環
ポンプが停止すると、太陽熱集熱器内の熱媒体が補助タ
ンクへ容易に落水するようにしたので、太陽熱集熱器の
破損を防止することができ、また、真空破壊弁と補助タ
ンクとを接続する大気開放管を設けたので、熱媒体が太
陽熱給湯装置外へ流出しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の太陽熱給湯装置を示す系統図である。
【図2】本発明に用いる真空破壊弁の断面図であり、
(a)は循環ポンプが稼動しているときの正圧状態を、
また、(b)は循環ポンプが停止して負圧になり、大気
圧に開放された状態を示す。
【図3】従来の太陽熱給湯装置を示す系統図である。
【符号の説明】
1.太陽熱集熱器 2.補助タンク 3.熱交換器
4.貯湯タンク 5.行き管 6.戻り管 7.循環ポ
ンプ 8.温度検知器 9.温度検知器 10.上水
11.給水管 12.給湯管 13.温水 14.補助
熱源機 15.空気抜き弁 16.三方向電磁弁 1
7.制御器 18.真空破壊弁 19.大気開放管 2
0.貯湯装置 21.スプリング 22.弁体 23.
弁座
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小俣 康二 茨城県下館市大字下江連1250番地 日立化 成工業株式会社結城工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも太陽熱集熱器と、熱媒体を貯
    留する補助タンクと、熱交換器を内蔵した貯湯タンク
    と、前記太陽熱集熱器、補助タンク、及び熱交換器とを
    接続し内部に熱媒体を満たした行き管と戻り管からなる
    循環パイプと、該循環パイプの閉回路に設けた循環ポン
    プとからなる太陽熱給湯装置において、前記循環パイプ
    のうち、太陽熱集熱器出口側と補助タンクとを結ぶ配管
    を戻り管とし、前記補助タンクより上方位置の前記戻り
    管に真空破壊弁を設け、該真空破壊弁と前記補助タンク
    内の液面より上方の位置とを大気開放管で接続し、真空
    破壊弁の作動により循環パイプの閉回路が大気開放にな
    るようにして、太陽熱集熱器内の熱媒体を補助タンクに
    落水するようにしたことを特徴とする太陽熱給湯装置。
JP10095865A 1998-04-08 1998-04-08 太陽熱給湯装置 Pending JPH11294869A (ja)

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JP10095865A JPH11294869A (ja) 1998-04-08 1998-04-08 太陽熱給湯装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102901244A (zh) * 2012-10-26 2013-01-30 北京奇迪惠民科技投资有限公司 太阳能光热控制系统及方法
CN106016770A (zh) * 2016-05-30 2016-10-12 天津艾斯腾节能环保科技有限公司 回水智能控制系统

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102901244A (zh) * 2012-10-26 2013-01-30 北京奇迪惠民科技投资有限公司 太阳能光热控制系统及方法
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