JPS5878024A - 太陽熱利用暖房装置 - Google Patents
太陽熱利用暖房装置Info
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- JPS5878024A JPS5878024A JP56176215A JP17621581A JPS5878024A JP S5878024 A JPS5878024 A JP S5878024A JP 56176215 A JP56176215 A JP 56176215A JP 17621581 A JP17621581 A JP 17621581A JP S5878024 A JPS5878024 A JP S5878024A
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- pump
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
- F24D11/003—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system combined with solar energy
-
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
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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】
本発明は太陽熱利用の暖房装置に関する。
第１図は従来の太陽熱利用の暖房装置を示すもので、図
において、１は太陽熱で昇温した温水を貯える蓄熱槽、
２は太陽熱を集めるコレクター、３は放熱器（温水を循
環させて暖房を行なう）、４は放熱器のファン、５はコ
レクター循環ポンプ、６Ｆｉ放熱器循環ポンプ、７はコ
レクター回路配管、８は放熱器回路配管、９′は電気ヒ
ータ（補助熱源）、ム、Ｂ、０は夫々温度センサーを示
す。その動作は太陽熱を蓄熱する採熱状態と、暖房を行
なう放熱状態に大別される。まず、採熱状態について説
明を行なう。
において、１は太陽熱で昇温した温水を貯える蓄熱槽、
２は太陽熱を集めるコレクター、３は放熱器（温水を循
環させて暖房を行なう）、４は放熱器のファン、５はコ
レクター循環ポンプ、６Ｆｉ放熱器循環ポンプ、７はコ
レクター回路配管、８は放熱器回路配管、９′は電気ヒ
ータ（補助熱源）、ム、Ｂ、０は夫々温度センサーを示
す。その動作は太陽熱を蓄熱する採熱状態と、暖房を行
なう放熱状態に大別される。まず、採熱状態について説
明を行なう。
蓄熱槽ｌの下部へ設置された温度センサームとコレクタ
−２内部へ設置された温度センサーＢは常に温度検知を
行なっている。そとで昼間日射が強くなシＢ〉ムとなる
とポンプ５が作動し蓄熱槽１→ポンプ５−コレクター２
→蓄熱檜ｌの回路てもって蓄熱槽ｌの中の水を循環させ
てコレクター２で採熱した太陽熱を温水の形で貯える。
−２内部へ設置された温度センサーＢは常に温度検知を
行なっている。そとで昼間日射が強くなシＢ〉ムとなる
とポンプ５が作動し蓄熱槽１→ポンプ５−コレクター２
→蓄熱檜ｌの回路てもって蓄熱槽ｌの中の水を循環させ
てコレクター２で採熱した太陽熱を温水の形で貯える。
日射が弱くなｆｉＢ〈ムとなるとコレクター２でもって
太陽熱を集めることができなくなるのでポンプ５′は停
止する。
太陽熱を集めることができなくなるのでポンプ５′は停
止する。
次に暖房を行なう放熱回路について説明する。
ポンプ６を作動させて、蓄熱槽ｌ→ポンプ６→放熱６３
−蓄熱檜１の回路に温水を循環させて放熱器３でもって
ファン４で送られてくる空気を温風に変えて暖房を行な
う。蓄熱槽ｌの温水が暖房を行なうのに十分、な温・度
以上（例えば３５ｔ１以上）ならば、その温水のみで暖
房を行なうことが可能であるが、暖房を行なうには低す
ぎる温度（例えば３５℃以下）になると温度センサーＣ
の信号を受けてヒータ９がオンになシ、放熱器３へ送る
温水を加熱する。
−蓄熱檜１の回路に温水を循環させて放熱器３でもって
ファン４で送られてくる空気を温風に変えて暖房を行な
う。蓄熱槽ｌの温水が暖房を行なうのに十分、な温・度
以上（例えば３５ｔ１以上）ならば、その温水のみで暖
房を行なうことが可能であるが、暖房を行なうには低す
ぎる温度（例えば３５℃以下）になると温度センサーＣ
の信号を受けてヒータ９がオンになシ、放熱器３へ送る
温水を加熱する。
上記に示すシステムにおいては、太陽熱で採熱した温水
は放熱器３で暖房に使える温度までしか有効に利用でき
ない。また、常に蓄熱槽ｌの温水は放熱器３で使える下
限の温度以上であるので、コレクター２による太陽熱の
採熱量も少ない。以上の理由でヒータ９の運転時間が多
（ＴＯＴＡＬ的な設備のランニングコストが高くなると
いう欠点をもつ。
は放熱器３で暖房に使える温度までしか有効に利用でき
ない。また、常に蓄熱槽ｌの温水は放熱器３で使える下
限の温度以上であるので、コレクター２による太陽熱の
採熱量も少ない。以上の理由でヒータ９の運転時間が多
（ＴＯＴＡＬ的な設備のランニングコストが高くなると
いう欠点をもつ。
本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもので
、太陽熱で昇温した温水を熱源水とじて放熱器で住宅、
ビルを暖房する太陽熱利用暖房装置において、太陽熱で
昇温した温水を低温Ｉｉｔまで有効に利用することＫよ
って太陽熱寄与率を向上させ、補助熱源を含む設置（Ｉ
Ｎ房装置）のランニングコストを低減させることを目的
とする。
、太陽熱で昇温した温水を熱源水とじて放熱器で住宅、
ビルを暖房する太陽熱利用暖房装置において、太陽熱で
昇温した温水を低温Ｉｉｔまで有効に利用することＫよ
って太陽熱寄与率を向上させ、補助熱源を含む設置（Ｉ
Ｎ房装置）のランニングコストを低減させることを目的
とする。
第２図は本発明の暖房装置を示すもので、図においてｌ
ｄ太陽熱で昇温した温水を貯える蓄熱槽、２は太陽熱を
集めるコレクター、３は放熱器、４は放熱器のファン、
５はコレクター回路循環ポンプ、６は放熱器回路循環ポ
ンプ、７はコレクター回路配管、８は放熱器回路配管、
９は三方弁、１０はヒートポンプ（補助熱源）、１１は
ヒートポンプの圧縮器、１２はヒートポンプの凝縮器、
１３はヒートポンプの膨張弁、１４はヒートポンプの蒸
発器、１５はヒートポンプのファン、１６はヒートポン
プ熱源回路循環ポンプ、１７はヒートポンプ熱源回路配
管、ム、Ｂ、Ｏは温度センサーを示す。又図中、ａ、ｂ
は温水の流れ方向を示す。
ｄ太陽熱で昇温した温水を貯える蓄熱槽、２は太陽熱を
集めるコレクター、３は放熱器、４は放熱器のファン、
５はコレクター回路循環ポンプ、６は放熱器回路循環ポ
ンプ、７はコレクター回路配管、８は放熱器回路配管、
９は三方弁、１０はヒートポンプ（補助熱源）、１１は
ヒートポンプの圧縮器、１２はヒートポンプの凝縮器、
１３はヒートポンプの膨張弁、１４はヒートポンプの蒸
発器、１５はヒートポンプのファン、１６はヒートポン
プ熱源回路循環ポンプ、１７はヒートポンプ熱源回路配
管、ム、Ｂ、Ｏは温度センサーを示す。又図中、ａ、ｂ
は温水の流れ方向を示す。
図中ヒートポンプ１０の凝縮器１２は鋼管などの２重管
型熱交換器（第３図口参照）であル、内管にはヒートポ
ンプ１０の冷媒（例えばフロン）を流し、外管には蓄熱
槽ｌの温水（ＩＮ房用）を流す。
型熱交換器（第３図口参照）であル、内管にはヒートポ
ンプ１０の冷媒（例えばフロン）を流し、外管には蓄熱
槽ｌの温水（ＩＮ房用）を流す。
同じく蒸発器１４も鋼管などの２重管型熱交換器（第３
図口参照）でちゃ、内管にはヒートポンプ１０の熱源と
な、る蓄熱槽１の温水を流し、外管にヒートポンプ１０
の冷媒を流す。三方弁９は温度センサーＣと連動してい
て、Ｃの温度が暖房に使用できる温度以上（例えば３５
＠Ｏ）ならば已に開き、それ以下の温度となればｂに流
路を作る。
図口参照）でちゃ、内管にはヒートポンプ１０の熱源と
な、る蓄熱槽１の温水を流し、外管にヒートポンプ１０
の冷媒を流す。三方弁９は温度センサーＣと連動してい
て、Ｃの温度が暖房に使用できる温度以上（例えば３５
＠Ｏ）ならば已に開き、それ以下の温度となればｂに流
路を作る。
本発明の動作も採熱状態と放熱状態に大別できる。コレ
クタ２で温水をつくシ、蓄熱槽１へ蓄熱する採熱状態は
前記の従来例と同じ動作なので説明を省略し、本発明の
特長である放熱回路について説明する。
クタ２で温水をつくシ、蓄熱槽１へ蓄熱する採熱状態は
前記の従来例と同じ動作なので説明を省略し、本発明の
特長である放熱回路について説明する。
蓄熱槽ｌの温水が放熱器３の暖房熱源として十分使える
ほど温度が高い場合（例えば温度センサーＣが３５＠Ｏ
以上）は、ポンプ６をオンにして蓄熱槽１−三方弁９（
ａ方向）−ポンプ６−放熱器３−ＩＥ縮器１２外管→蓄
熱槽１と蓄熱槽１の温水を循環させて暖房を行なう。こ
の時ヒートポンプ１０はオフである。蓄熱槽ｌの温水が
暖房用熱源としては低すぎる場合には（例えばＣの温度
が３５＠Ｃ以下）ヒートポンプ１０を補助熱源として利
用する。
ほど温度が高い場合（例えば温度センサーＣが３５＠Ｏ
以上）は、ポンプ６をオンにして蓄熱槽１−三方弁９（
ａ方向）−ポンプ６−放熱器３−ＩＥ縮器１２外管→蓄
熱槽１と蓄熱槽１の温水を循環させて暖房を行なう。こ
の時ヒートポンプ１０はオフである。蓄熱槽ｌの温水が
暖房用熱源としては低すぎる場合には（例えばＣの温度
が３５＠Ｃ以下）ヒートポンプ１０を補助熱源として利
用する。
まず温水の循環回路としては、ポンプ６−放熱器３−＠
縮器１２外管→三方弁９（ｂ方向）−ポンプ６となる。
縮器１２外管→三方弁９（ｂ方向）−ポンプ６となる。
この温水は凝縮器１２内管のヒートポンプの冷媒でもっ
て加熱される。
て加熱される。
このヒートポンプＩＱは、ポンプ１６でもって蓄熱槽ｌ
→ポンプ１６→蒸発器１４内管−蓄熱槽１と循環される
蓄熱槽ｌの温水を熱源として運転される。このヒートポ
ンプの動作をヒートポンプｌＯの冷媒を主体として説明
する。圧縮器１１で圧縮されて高温高圧のガスとなった
冷媒は凝縮器１２の内管へ行きここで外管の温水へ熱を
放出する。（この時外管の温水は加熱されるので放熱器
３の熱源水として使用することができる。）凝縮器１２
で熱を放出し低温・高圧の液体となった冷媒は膨張弁１
３で絞シ膨張して低温・低圧の混合気体となる。次に蒸
発器１４の外管へ行き、内管の温水（温水といっても暖
房用としては使えない温度になっている。）から熱を奪
って蒸発し、再び圧縮器１１へもどる。このサイクルを
行なって蓄熱槽１の温水を熱源として放熱器３の暖房用
温水をヒートポンプ１０でつくる。
→ポンプ１６→蒸発器１４内管−蓄熱槽１と循環される
蓄熱槽ｌの温水を熱源として運転される。このヒートポ
ンプの動作をヒートポンプｌＯの冷媒を主体として説明
する。圧縮器１１で圧縮されて高温高圧のガスとなった
冷媒は凝縮器１２の内管へ行きここで外管の温水へ熱を
放出する。（この時外管の温水は加熱されるので放熱器
３の熱源水として使用することができる。）凝縮器１２
で熱を放出し低温・高圧の液体となった冷媒は膨張弁１
３で絞シ膨張して低温・低圧の混合気体となる。次に蒸
発器１４の外管へ行き、内管の温水（温水といっても暖
房用としては使えない温度になっている。）から熱を奪
って蒸発し、再び圧縮器１１へもどる。このサイクルを
行なって蓄熱槽１の温水を熱源として放熱器３の暖房用
温水をヒートポンプ１０でつくる。
ヒートポンプ、１０を使用していると、蓄熱槽ｌの温水
温度が下がってきてヒートポンプ１０の熱源としても使
えなくなる（凍結のため）。その場合はポンプ１６をオ
フにし蒸発器１４内管の温水を抜いて（凍結防止）（例
えば蒸発器を蓄熱槽よシ高い位置におく、又は配管１７
に水抜弁をつける）から７７ン１５をオンにて、外気を
熱源とした運転に切り換える。つま少蒸発器１４外管の
冷媒は外気（空気）から熱を奪い、凝縮器１２外管で温
水をつくる。上記のヒートポンプ１０の運転時でも採熱
回路にて太陽熱を集めて蓄熱槽ｌの温水温度が十分上昇
すればと一トポンプＩＯを用いない最初の回路に切シ換
わる。
温度が下がってきてヒートポンプ１０の熱源としても使
えなくなる（凍結のため）。その場合はポンプ１６をオ
フにし蒸発器１４内管の温水を抜いて（凍結防止）（例
えば蒸発器を蓄熱槽よシ高い位置におく、又は配管１７
に水抜弁をつける）から７７ン１５をオンにて、外気を
熱源とした運転に切り換える。つま少蒸発器１４外管の
冷媒は外気（空気）から熱を奪い、凝縮器１２外管で温
水をつくる。上記のヒートポンプ１０の運転時でも採熱
回路にて太陽熱を集めて蓄熱槽ｌの温水温度が十分上昇
すればと一トポンプＩＯを用いない最初の回路に切シ換
わる。
以上の動作をまとめると下記のようである。
参考 ３５ａｃＪＩＩ′ｉ例とじてかかけた。
（暖房に使用できる下限温度の意）
５″０は例としてかかげた。（ヒートポンプの熱源に使
用できる下限温度の意） 〔暖房回路〕 本発明は叙上のように、蓄熱槽の温水が暖房に使える間
は放熱器の熱源水として使用し、温度が下がってそのま
までは暖房に使えなくなるとヒートポンプの熱源として
使用することによって、（イ）低温度まで有効に利用て
きるので太陽熱寄与率が向上する。
用できる下限温度の意） 〔暖房回路〕 本発明は叙上のように、蓄熱槽の温水が暖房に使える間
は放熱器の熱源水として使用し、温度が下がってそのま
までは暖房に使えなくなるとヒートポンプの熱源として
使用することによって、（イ）低温度まで有効に利用て
きるので太陽熱寄与率が向上する。
（ロ）弱い日射の場合でも、ヒートポンプの熱源として
太陽熱を採熱できる。（従来よシ低温度まで蓄熱槽の温
水を使用するため） （ハ）上記の（イ）、（ロ）よシヒートポンプの利用で
ランニングコス・トが低くなる。
太陽熱を採熱できる。（従来よシ低温度まで蓄熱槽の温
水を使用するため） （ハ）上記の（イ）、（ロ）よシヒートポンプの利用で
ランニングコス・トが低くなる。
第４図は本発明の他の実施例を示すもので、この実施例
は放熱器の替夛に床暖房を使用したものである。図にお
いて１は蓄熱槽、２は゛コレクター、３は床暖房パネル
、４は床暖房パネル内の配管、５はポンプ、６はポンプ
、７はコレクター回路配管、８は放熱器回路配管、９は
三方弁、１０はヒートポンプ、１１紘ヒートポンプの圧
縮器、１２はと一トポンプの凝縮器、１３はヒートポン
プの膨張弁、１４はヒートポンプの蒸発器、１５はヒー
トポンプのファン、１６はファンでム、Ｂ、０はＯｉＡ
度センサー、ａ、ｂは温水の流れ方向を示す。
は放熱器の替夛に床暖房を使用したものである。図にお
いて１は蓄熱槽、２は゛コレクター、３は床暖房パネル
、４は床暖房パネル内の配管、５はポンプ、６はポンプ
、７はコレクター回路配管、８は放熱器回路配管、９は
三方弁、１０はヒートポンプ、１１紘ヒートポンプの圧
縮器、１２はと一トポンプの凝縮器、１３はヒートポン
プの膨張弁、１４はヒートポンプの蒸発器、１５はヒー
トポンプのファン、１６はファンでム、Ｂ、０はＯｉＡ
度センサー、ａ、ｂは温水の流れ方向を示す。
なお凝縮器１２はヒートポンプの冷媒で温風をつくり、
暖房を行う。又蒸発器１４は２重の鋼管で、１外管にヒ
ートポンプの冷媒、内管に蓄熱槽の温水を流す。動作は
次のようである。
暖房を行う。又蒸発器１４は２重の鋼管で、１外管にヒ
ートポンプの冷媒、内管に蓄熱槽の温水を流す。動作は
次のようである。
つまシ、蓄熱槽ｌの温水が暖房に使える開拡床暖房の熱
源に使用し、温水温度が暖房に使えなくなるとヒートポ
ンプの熱源に使用する。さらに温度が下がると、ヒート
ポンプの熱源にも使用できないのでヒートポンプは空気
を熱源としそ運転される。
源に使用し、温水温度が暖房に使えなくなるとヒートポ
ンプの熱源に使用する。さらに温度が下がると、ヒート
ポンプの熱源にも使用できないのでヒートポンプは空気
を熱源としそ運転される。
ランニングコストの安い順に設備を優先的に運転する。
本発明は叙上のように、コレクタ、蓄熱槽、放熱器、ヒ
ートポンプをもつ太陽熱利用暖房装置において、太陽熱
で暖めた温水を放熱器に優先的に使用し、その後ヒート
ポンプの熱源に使用するように構成しであるので、従来
装置に比べ、太陽熱の利用度が高いという効果を有する
。
ートポンプをもつ太陽熱利用暖房装置において、太陽熱
で暖めた温水を放熱器に優先的に使用し、その後ヒート
ポンプの熱源に使用するように構成しであるので、従来
装置に比べ、太陽熱の利用度が高いという効果を有する
。
第１図は従来の装置、第２図は本発明の暖房装置、第３
図（（） 、 （０）は部分詳細図、第４図は本発明の
他の実施例を示す。 １・・・蓄熱槽、２・・・コレクター、３・・・放熱器
、３・・・床暖房パネル、４・・・放熱器のファン、４
′・・・床暖房パネル内の配管、５・・・コレクター回
路循環ポンプ、５′・・・ポンプ、６・・・放熱器回路
循環ポンプ、６′・・ポンプ、７・・・コレクター回路
配管、８・・・放熱器回路配管、９・・・三方弁、１０
・・・ヒートポンプ、 １１・・・圧縮器、１２・・・
凝縮器、１３・・・膨張弁、１４・・・蒸発器、１５・
・・ファン、１６・・・ヒートポンプ勢源回路循環ポン
プ、１６′・・・ファン、１７・・・ヒートポンプ熱源
回路配管、ム、Ｂ、Ｑ・・・温度センサ特許出願人
図（（） 、 （０）は部分詳細図、第４図は本発明の
他の実施例を示す。 １・・・蓄熱槽、２・・・コレクター、３・・・放熱器
、３・・・床暖房パネル、４・・・放熱器のファン、４
′・・・床暖房パネル内の配管、５・・・コレクター回
路循環ポンプ、５′・・・ポンプ、６・・・放熱器回路
循環ポンプ、６′・・ポンプ、７・・・コレクター回路
配管、８・・・放熱器回路配管、９・・・三方弁、１０
・・・ヒートポンプ、 １１・・・圧縮器、１２・・・
凝縮器、１３・・・膨張弁、１４・・・蒸発器、１５・
・・ファン、１６・・・ヒートポンプ勢源回路循環ポン
プ、１６′・・・ファン、１７・・・ヒートポンプ熱源
回路配管、ム、Ｂ、Ｑ・・・温度センサ特許出願人
Claims (1)
- コレクタによ、夛加熱された温水を蓄熱槽に貯え、該蓄
熱槽よりの温水によシ放熱器を暖める装置において、二
重管構造を有する蒸発器を備えたヒートポンプを設け、
ヒートポンプの１つの回路は放熱器に、他の回路は蓄熱
槽に連結せしめ、少くとも蓄熱槽内の温水の温度が室内
の加熱に充分な場合は、前記の温水によシ室内の暖房を
行い、蓄熱槽内の温水の温度が、室内の暖房を行いうる
温度以下に低下した場合は、ヒートポンプを作動し、前
記の低下した温度の温水をヒートポンプの熱源として用
い、室内の暖房を行うようにした太陽熱利用暖房装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56176215A JPS5878024A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 太陽熱利用暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56176215A JPS5878024A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 太陽熱利用暖房装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5878024A true JPS5878024A (ja) | 1983-05-11 |
Family
ID=16009627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56176215A Pending JPS5878024A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 太陽熱利用暖房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5878024A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111256195A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-06-09 | 四川省建筑设计研究院有限公司 | 一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统 |
-
1981
- 1981-11-02 JP JP56176215A patent/JPS5878024A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111256195A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-06-09 | 四川省建筑设计研究院有限公司 | 一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统 |
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