JPS58193051A - 太陽熱集熱装置 - Google Patents
太陽熱集熱装置Info
- Publication number
- JPS58193051A JPS58193051A JP57074719A JP7471982A JPS58193051A JP S58193051 A JPS58193051 A JP S58193051A JP 57074719 A JP57074719 A JP 57074719A JP 7471982 A JP7471982 A JP 7471982A JP S58193051 A JPS58193051 A JP S58193051A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- heat
- temperature
- water
- collector
- 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
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
- F24S40/70—Preventing freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
- F24S40/60—Arrangements for draining the working fluid
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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】
本発明は太陽熱集熱装置に関し、更に詳細には、太陽熱
で温水を作り給湯に利用する強制循環式の太陽熱給湯シ
ステムのための凍結防止手段を施した太陽熱集熱装置に
関する。
で温水を作り給湯に利用する強制循環式の太陽熱給湯シ
ステムのための凍結防止手段を施した太陽熱集熱装置に
関する。
従来、太陽熱集熱装置は太陽熱コレクターと蓄熱槽とを
集熱回路で循環可能に接続されて構成され、蓄熱槽と太
陽熱コレクターとの間の集熱回路には循環ポンプが設置
されていた。
集熱回路で循環可能に接続されて構成され、蓄熱槽と太
陽熱コレクターとの間の集熱回路には循環ポンプが設置
されていた。
このような従来の太陽熱集熱装置において、外気温が非
常に低下する冬季などに当該太陽熱集熱装置内の水が凍
結してこれを破壊するのを防止するため、太陽熱フレフ
タ−の入口部の集熱回路に排水弁を設けて内部の水を排
出するようにされていた。太陽熱コレクターおよび集熱
回路内の水を排出させるためには、当該回路内に空気を
導入場せなければならず、そのために太陽熱コレクター
の出口側の集熱回路にエアを取り入れるための弁が設け
られていた。この弁は、排水された太陽熱コレクターと
集熱回％ｙｈび所定飯の給水を行なう時当該回路内に残
存するエアを抜くための弁としても作用することからエ
ア抜き弁と称することとする。
常に低下する冬季などに当該太陽熱集熱装置内の水が凍
結してこれを破壊するのを防止するため、太陽熱フレフ
タ−の入口部の集熱回路に排水弁を設けて内部の水を排
出するようにされていた。太陽熱コレクターおよび集熱
回路内の水を排出させるためには、当該回路内に空気を
導入場せなければならず、そのために太陽熱コレクター
の出口側の集熱回路にエアを取り入れるための弁が設け
られていた。この弁は、排水された太陽熱コレクターと
集熱回％ｙｈび所定飯の給水を行なう時当該回路内に残
存するエアを抜くための弁としても作用することからエ
ア抜き弁と称することとする。
従来の太陽熱集熱装置におけるこの凍結防止のための排
水およびその後の給水時には、その５ｆｉＬ排水弁を人
が操作していた。そのためこの操作が非常Ｋｍわしく、
また排水することについての判断も感覚的になりがちで
節水の観点からも問題があった。
水およびその後の給水時には、その５ｆｉＬ排水弁を人
が操作していた。そのためこの操作が非常Ｋｍわしく、
また排水することについての判断も感覚的になりがちで
節水の観点からも問題があった。
更に、従来の太陽熱集熱装置ではエア抜き弁として自動
のものが用いられていた。この自動エア抜き弁は制御が
不要で小型且つ安価であるということから非常に便利で
あるとされていた。しかしながら、この自動エア抜き弁
は信頼性がなく、また故障も多く、排水弁が開いても集
熱回路や太陽熱コレクターへエアが良好に導入されず、
そのため水が完全に排出されずに太陽熱コレクターや配
管系内に残り、その残存水の凍結によってこれら太陽熱
コレクターや配管を破壊する事故がしばしば生じた。特
に、この自動エア抜き弁は耐熱性に問題があり、高温集
熱後や空焚後に斜上の如き動作不良を起すことがあった
。
のものが用いられていた。この自動エア抜き弁は制御が
不要で小型且つ安価であるということから非常に便利で
あるとされていた。しかしながら、この自動エア抜き弁
は信頼性がなく、また故障も多く、排水弁が開いても集
熱回路や太陽熱コレクターへエアが良好に導入されず、
そのため水が完全に排出されずに太陽熱コレクターや配
管系内に残り、その残存水の凍結によってこれら太陽熱
コレクターや配管を破壊する事故がしばしば生じた。特
に、この自動エア抜き弁は耐熱性に問題があり、高温集
熱後や空焚後に斜上の如き動作不良を起すことがあった
。
従って、本発明の目的は、太陽熱コレクターおよび集熱
回路内の排水操作等を全て自動で行なうと共に排水動作
の際のエア導入を確実に行ない内部に水を残存させるこ
とのない太陽熱集熱装置を提供することにある。
回路内の排水操作等を全て自動で行なうと共に排水動作
の際のエア導入を確実に行ない内部に水を残存させるこ
とのない太陽熱集熱装置を提供することにある。
以下、本発明の太陽熱集熱装＆を添付図面に示された好
適な実施例を参照して更に詳細に説明する。
適な実施例を参照して更に詳細に説明する。
第１図には、本発明の太陽熱集熱装置における一実施例
が示されている。当該実施例の太陽熱集熱装置１０は、
太陽熱コレクター１１と、該太陽熱コレクター１１に循
環可能に集熱回路１２ａ。
が示されている。当該実施例の太陽熱集熱装置１０は、
太陽熱コレクター１１と、該太陽熱コレクター１１に循
環可能に集熱回路１２ａ。
１２ｂで接続された蓄熱槽１３とを備えている。
集熱回路１２ｂの途中には蓄熱槽１３側に仕切り弁ｖ４
、そして太陽熱コレクター１１１ｉ［循環ポンプＰＩが
設置され、更に該循環ポンプＰ、と太陽熱コレクター１
１との間の集熱回路１２ｂには排水弁Ｖ、が設置され、
また太陽熱コレクター１１の出口側の集熱回路１２＆に
はエア抜き弁■が設置されている。前記仕切り弁ｖ４は
、排水弁ｖ２の位置が蓄熱槽１３内の水位より低い時に
のみ必要である一エア抜き弁■より僅かに高い位置にジ
スターンタンク１４が取り付けられ、該ジスターンタン
ク１４は管１５により仕切り弁がと循環ポンプＰＩとの
間の集熱回路１２ｂに連通している。更に、このジスタ
ーンタンク１４は給水弁ｖ３を介して給水源（図示せず
）へ接続されている。
、そして太陽熱コレクター１１１ｉ［循環ポンプＰＩが
設置され、更に該循環ポンプＰ、と太陽熱コレクター１
１との間の集熱回路１２ｂには排水弁Ｖ、が設置され、
また太陽熱コレクター１１の出口側の集熱回路１２＆に
はエア抜き弁■が設置されている。前記仕切り弁ｖ４は
、排水弁ｖ２の位置が蓄熱槽１３内の水位より低い時に
のみ必要である一エア抜き弁■より僅かに高い位置にジ
スターンタンク１４が取り付けられ、該ジスターンタン
ク１４は管１５により仕切り弁がと循環ポンプＰＩとの
間の集熱回路１２ｂに連通している。更に、このジスタ
ーンタンク１４は給水弁ｖ３を介して給水源（図示せず
）へ接続されている。
前記ジスターンタンク１４内にはその水位を調整し且つ
検知するための水位検知器１６が設置され、また太陽熱
コレクター１１の入口部近傍に第１の温度センサＴ＋お
よび蓄熱槽１３の下部に第２の温度センサＴｔが設けら
れている。そして、適所に設置されたタイマー付制御器
１７は、仕切り弁が、循環ｆングＰ１、排水弁Ｖ！、エ
ア抜き弁Ｖ１、給水弁ｖ１、水位検知器１６、第１の温
度センサＴ、および第２の温度センサＴ、にそれぞれ電
気的に接続されている。
検知するための水位検知器１６が設置され、また太陽熱
コレクター１１の入口部近傍に第１の温度センサＴ＋お
よび蓄熱槽１３の下部に第２の温度センサＴｔが設けら
れている。そして、適所に設置されたタイマー付制御器
１７は、仕切り弁が、循環ｆングＰ１、排水弁Ｖ！、エ
ア抜き弁Ｖ１、給水弁ｖ１、水位検知器１６、第１の温
度センサＴ、および第２の温度センサＴ、にそれぞれ電
気的に接続されている。
斜上の如く構成された本発明に係る一実施例の太陽熱集
熱装置の作動を第２図に示された動作−フローチャート
を参照しながら以下説明する。
熱装置の作動を第２図に示された動作−フローチャート
を参照しながら以下説明する。
晴天日の日中において第１および第２の温度センサＴ＋
、Ｔｔ Ｋよる太陽熱コレクター内の水温ｔ、と蓄熱
槽１３内の水温ｔ、との差、即ち（ｔ＋ ｊｔ）が設
定値以上になると、タイマー付制御器１７からの指令に
よって循＄ｄンｆＰＩがオンして蓄熱を行なう。この時
、仕切り弁ｖ４は開とされ、排水弁ｖ２およびエア抜き
弁ｖ１は閉とされている。そして、日射が少なくなって
（１＋１１）が設定値以下になると、タイマー付制御器
１７によって循環４ンプｈはオフ即ちその作動が停止さ
れる。これは、当該太陽熱集熱装置の通常の作動状態で
ある。
、Ｔｔ Ｋよる太陽熱コレクター内の水温ｔ、と蓄熱
槽１３内の水温ｔ、との差、即ち（ｔ＋ ｊｔ）が設
定値以上になると、タイマー付制御器１７からの指令に
よって循＄ｄンｆＰＩがオンして蓄熱を行なう。この時
、仕切り弁ｖ４は開とされ、排水弁ｖ２およびエア抜き
弁ｖ１は閉とされている。そして、日射が少なくなって
（１＋１１）が設定値以下になると、タイマー付制御器
１７によって循環４ンプｈはオフ即ちその作動が停止さ
れる。これは、当該太陽熱集熱装置の通常の作動状態で
ある。
ところで、例えば冬の夜間など外気温が非常に下がり、
＃ＩＬ１のａｔセンサＴＩＫよる太陽熱コレクター１１
内の水温ｔ、が設定値以下までＫなると、凍結防止のた
めにタイマー付１１Ｊ御器１７により排水弁Ｖ、が開か
れると共にエア抜き弁Ｖ、が開かれる。
＃ＩＬ１のａｔセンサＴＩＫよる太陽熱コレクター１１
内の水温ｔ、が設定値以下までＫなると、凍結防止のた
めにタイマー付１１Ｊ御器１７により排水弁Ｖ、が開か
れると共にエア抜き弁Ｖ、が開かれる。
この時、蓄熱槽１３内の水は凍結する恐れがないので節
水のために仕切り弁ｖ４が閉じられ、これにより太陽熱
コレクター１１、集熱回路１２ｍの一部、仕切り弁Ｖ、
から太陽熱コレクター１１へ至る集熱回路１２ｂ１ジス
ターンタンク１４およヒ管１５内の水が全て排水弁Ｖ！
から排水される。勿論、このような状１１に至るも給水
弁ｖ３はなおも開状態とされている。この時、エア抜き
弁Ｖ、は電磁弁を用いているため、晴天日の高温集熱時
や空焚きによる高温に十分耐え、その作動が確実で、従
って配管系内への速やかなエアの導入がなされ、その結
果太陽熱コレクター１１や集熱回路１２ａの一部および
１２ｂに水が残存することがない。
水のために仕切り弁ｖ４が閉じられ、これにより太陽熱
コレクター１１、集熱回路１２ｍの一部、仕切り弁Ｖ、
から太陽熱コレクター１１へ至る集熱回路１２ｂ１ジス
ターンタンク１４およヒ管１５内の水が全て排水弁Ｖ！
から排水される。勿論、このような状１１に至るも給水
弁ｖ３はなおも開状態とされている。この時、エア抜き
弁Ｖ、は電磁弁を用いているため、晴天日の高温集熱時
や空焚きによる高温に十分耐え、その作動が確実で、従
って配管系内への速やかなエアの導入がなされ、その結
果太陽熱コレクター１１や集熱回路１２ａの一部および
１２ｂに水が残存することがない。
次いで、外気温が次第に上がり、第１の温度センサＴ、
による太陽熱コレクター１１内の温度ｔ１が設定値以上
になると、タイマー付制御器１７により排水弁■が閉じ
られ、と同時に給水弁ｖ３および仕切り弁ｖ４が紬けら
れ、ジスターンタンク１４への給水が開始される。こゐ
時、エア抜き弁ｖｌは給水弁ｖ３の細放彼設定時間を経
過するまで開の状態を保持されその後閉鎖される。
による太陽熱コレクター１１内の温度ｔ１が設定値以上
になると、タイマー付制御器１７により排水弁■が閉じ
られ、と同時に給水弁ｖ３および仕切り弁ｖ４が紬けら
れ、ジスターンタンク１４への給水が開始される。こゐ
時、エア抜き弁ｖｌは給水弁ｖ３の細放彼設定時間を経
過するまで開の状態を保持されその後閉鎖される。
太陽熱集熱装置ｌＯ内に次第に給水が行き亘って充満さ
れると、ジスターンタンク１４内の水位が上昇し、所定
水位に達した時水位調整兼検知器１６からの出力信号を
受けてタイマー付制御器１７は給水弁Ｖ、を閉鎖し、そ
の給水を停止する。この時、配管内および太陽熱コレク
ター内の大部分のエアは水に押し上げられてエア＃ＪＬ
き弁Ｖ、から大気中へ逃がされる。そして、給水が停止
したころエア抜き弁Ｖ、は設定時間の経過となり閉鎖さ
れる。
れると、ジスターンタンク１４内の水位が上昇し、所定
水位に達した時水位調整兼検知器１６からの出力信号を
受けてタイマー付制御器１７は給水弁Ｖ、を閉鎖し、そ
の給水を停止する。この時、配管内および太陽熱コレク
ター内の大部分のエアは水に押し上げられてエア＃ＪＬ
き弁Ｖ、から大気中へ逃がされる。そして、給水が停止
したころエア抜き弁Ｖ、は設定時間の経過となり閉鎖さ
れる。
次いで、日射が場大して前述したように、（１＋−１１
）が設定値以上になった時、循環ポンｆＰ１がオンされ
蓄熱が再び開始される。この時、循３Ｊ／ンノＰ。
）が設定値以上になった時、循環ポンｆＰ１がオンされ
蓄熱が再び開始される。この時、循３Ｊ／ンノＰ。
がオン即ち作動され始めるとエア抜き弁■が開けられ、
該エア抜き弁Ｖ、は設定時間経過後閉じられる。これに
より、循環ＩングＰ、が作動され始めて数分間後には配
管内に残った僅かなエアを水の循環に伴う配管系内での
移動によりエア抜き弁■力λら完全に逃がすことができ
る。
該エア抜き弁Ｖ、は設定時間経過後閉じられる。これに
より、循環ＩングＰ、が作動され始めて数分間後には配
管内に残った僅かなエアを水の循環に伴う配管系内での
移動によりエア抜き弁■力λら完全に逃がすことができ
る。
以上説明したように、本発明の太陽熱集熱装置によれば
、外気温が低下して太陽熱コレクターおよび集熱回路内
の水が凍結する心配がある時、排水弁およびエア抜き弁
が水の温度に応じて自動的に開放制御されるため、操作
上の煩わしさ或いは操作の忘れなどがなく、水の凍結に
よる当該装置の破壊を完全に防止することができる。
、外気温が低下して太陽熱コレクターおよび集熱回路内
の水が凍結する心配がある時、排水弁およびエア抜き弁
が水の温度に応じて自動的に開放制御されるため、操作
上の煩わしさ或いは操作の忘れなどがなく、水の凍結に
よる当該装置の破壊を完全に防止することができる。
しかも、本発明の太陽熱集熱装置によれば、エア抜き弁
に電磁弁を使用しているため、高温集熱時や空焚きによ
る高温に充分に耐え、従って高温による当該エア抜き弁
の不具合を生ずるととｔＸなく、排水弁およびエア抜き
弁の開放時における該エア抜き弁からの集熱回路へのエ
アの導入を確実に行なうことができる。そのため、前述
した如き排水時に、太陽熱コレクターや集熱回路内に残
存水の発生がなく、その結果、この残存水の凍結による
当該装置の破損の恐れも解消する。
に電磁弁を使用しているため、高温集熱時や空焚きによ
る高温に充分に耐え、従って高温による当該エア抜き弁
の不具合を生ずるととｔＸなく、排水弁およびエア抜き
弁の開放時における該エア抜き弁からの集熱回路へのエ
アの導入を確実に行なうことができる。そのため、前述
した如き排水時に、太陽熱コレクターや集熱回路内に残
存水の発生がなく、その結果、この残存水の凍結による
当該装置の破損の恐れも解消する。
第１図は本発明の太陽熱集熱装置における一実施例を概
略的に示す構成図、第２図は第１図に示された装置にお
ける排水弁、エア抜き弁等を溜１」御器により制御動作
する際のフローチャート図である。 １０・・・太陽熱集熱装置、１１・・・太陽熱コレクタ
ー、１２ｍ、１２ｂ・・・集熱回路、１３・・・蓄熱槽
、１７・・・制御器、■・・・エア抜き弁、■、・・・
排水弁、Ｖｓ・・・給水弁、■４・・・仕切り弁、Ｐ＋
・・・循Ｉｉ＆／ンプ、Ｔ＋・・・第１の温度センサｓ
Ｔｔ・・第２の温ｆセフｔ。 なお、図中同一符号は同一部分又は相当する部分を示す
。 代理人 葛 野 信 −
略的に示す構成図、第２図は第１図に示された装置にお
ける排水弁、エア抜き弁等を溜１」御器により制御動作
する際のフローチャート図である。 １０・・・太陽熱集熱装置、１１・・・太陽熱コレクタ
ー、１２ｍ、１２ｂ・・・集熱回路、１３・・・蓄熱槽
、１７・・・制御器、■・・・エア抜き弁、■、・・・
排水弁、Ｖｓ・・・給水弁、■４・・・仕切り弁、Ｐ＋
・・・循Ｉｉ＆／ンプ、Ｔ＋・・・第１の温度センサｓ
Ｔｔ・・第２の温ｆセフｔ。 なお、図中同一符号は同一部分又は相当する部分を示す
。 代理人 葛 野 信 −
Claims (1)
- 太陽熱コレクターと、該太陽熱コレクターに集熱回路を
介して接続された蓄熱槽と、前記集熱回路に設置された
循環ポンプと、前記集熱回路に取付けられ給水源との連
通遮断を行なう給水弁と、前記集熱回路の下方部分に取
付けられた排水弁と、前記集熱回路の上方部分に設置さ
れたエア抜き弁と、前記蓄熱槽と前記循環ポンプとの間
の前記集熱回路に設置された仕切り弁と、前記太陽熱コ
レクターおよび前記蓄熱槽に設けられた第１および第２
の温度センサと、前記循環ポンプ、前記給水弁、前記排
水弁、前記エア抜き弁、前記仕切り弁および前記第１お
よび第２の温度センサに電気的に接続されたタイマー付
制御器とを含み、該タイマー付制御器が、前記第１の温
度センサにより前記太陽熱コレクター内の水温が設定値
以下になった時に前記排水弁および前記エア抜き弁を島
いて前記仕切り弁を閉じ、前記太陽熱コレクター内の温
度が設定値以上になった時に前記給水弁および仕切り弁
を開いて前記排水弁を閉じその際前記給水弁の開放後設
定時間を経過した後前記エア抜き弁を閉じ、更に前記ｗ
Ｊ１および第２の温度センサによる前記太陽熱コレクタ
ー内と前記蓄熱槽内との水温差が設定値以上になった時
前記循環ポンプを作動し、且つこの循Ｓポンプの動作開
始後設定時間経過するまで前記エア抜き弁を開けるべく
制御すること１ｆｔ％像とする太陽熱集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57074719A JPS58193051A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 太陽熱集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57074719A JPS58193051A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 太陽熱集熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58193051A true JPS58193051A (ja) | 1983-11-10 |
Family
ID=13555303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57074719A Pending JPS58193051A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 太陽熱集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58193051A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP0653596A2 (de) * | 1993-11-11 | 1995-05-17 | SANDLER ENERGIETECHNIK GMBH & CO KG | Solarkollektor-Befüllung & Entleerung |
| FR2939875A1 (fr) * | 2008-12-15 | 2010-06-18 | Electricite De France | Installation de chauffe-eau amelioree |
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| US9458738B2 (en) | 2009-09-17 | 2016-10-04 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine and heat to electricity systems and methods with working fluid mass management control |
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-
1982
- 1982-05-04 JP JP57074719A patent/JPS58193051A/ja active Pending
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