JPS5915778A - 集熱装置 - Google Patents
集熱装置Info
- Publication number
- JPS5915778A JPS5915778A JP57126374A JP12637482A JPS5915778A JP S5915778 A JPS5915778 A JP S5915778A JP 57126374 A JP57126374 A JP 57126374A JP 12637482 A JP12637482 A JP 12637482A JP S5915778 A JPS5915778 A JP S5915778A
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- JP
- Japan
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- heat
- refrigerant
- heat collector
- collector
- temperature
- Prior art date
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-
- 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
-
- 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
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】
産業上の利用分野
本発明は、ヒートポンプを用いた太陽熱および大気熱利
用の集熱装置に関するものである。
用の集熱装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来における太陽熱利用の給湯装置としては、水を集熱
媒体とする太陽熱温水器が一般に知られているが、この
太陽熱温水器は、当然のことながら太陽日射により集熱
量、集熱温度が左右される。
媒体とする太陽熱温水器が一般に知られているが、この
太陽熱温水器は、当然のことながら太陽日射により集熱
量、集熱温度が左右される。
また集熱器は希薄な太陽熱を効率上く集熱するだ ゛
めに、集熱面積を大きくしなければならず、さらに集熱
器は透過ガラス、断熱材等で構成されているだめ、重量
的に重くなり、その結果、集熱器設置のだめの部材、工
事費を含めた集熱設備費が高くなる等の欠点があった。
めに、集熱面積を大きくしなければならず、さらに集熱
器は透過ガラス、断熱材等で構成されているだめ、重量
的に重くなり、その結果、集熱器設置のだめの部材、工
事費を含めた集熱設備費が高くなる等の欠点があった。
これら従来の欠点を解決するものとして、ヒートポンプ
による太陽熱集熱装置が考えられる。すなわち、この太
陽熱集熱装置は第１図に示すように、圧縮機１．凝縮器
２．膨張弁３．冷媒集熱器４を順次環状に連結してなる
冷媒集熱回路５と、貯湯タンク６、水循環ポンプ７、水
加熱器８を順次環状に連結してなる水加熱回路９を具備
し、かつ前記凝縮器２と水加熱器８を伝熱関係に保持す
ることにより構成していた。なお、前記冷媒集熱器４は
第２図に示すようにフィンチューブ型熱交換器で構成さ
れている。
による太陽熱集熱装置が考えられる。すなわち、この太
陽熱集熱装置は第１図に示すように、圧縮機１．凝縮器
２．膨張弁３．冷媒集熱器４を順次環状に連結してなる
冷媒集熱回路５と、貯湯タンク６、水循環ポンプ７、水
加熱器８を順次環状に連結してなる水加熱回路９を具備
し、かつ前記凝縮器２と水加熱器８を伝熱関係に保持す
ることにより構成していた。なお、前記冷媒集熱器４は
第２図に示すようにフィンチューブ型熱交換器で構成さ
れている。
上記太陽熱集熱装置において作用を説明すると、３ミー
：゛ 圧縮機１が作動することにより、高温・高圧に圧縮され
た吐出冷媒ガスは、凝縮器２に流入し、そしてこの凝縮
器２と伝熱関係にある水加熱器８を流動する給湯水に放
熱し、凝縮液化する。この成縮液化した冷媒は膨張弁３
で減圧されて低温・低圧となり、冷媒集熱器４に流入し
て蒸発する。この冷媒集熱器４における蒸発温度が、外
気温度より低くなるように設定しておけば、冷媒は太陽
熱および大気熱より吸熱して蒸発ガス化し、そして圧縮
機１にもどる。一方、水加熱器８を流動する間に冷媒の
凝縮潜熱により加熱された給湯水は前記水加熱器８．貯
湯タンク６を水循環ポンプ７の作用により循環して昇温
する。
：゛ 圧縮機１が作動することにより、高温・高圧に圧縮され
た吐出冷媒ガスは、凝縮器２に流入し、そしてこの凝縮
器２と伝熱関係にある水加熱器８を流動する給湯水に放
熱し、凝縮液化する。この成縮液化した冷媒は膨張弁３
で減圧されて低温・低圧となり、冷媒集熱器４に流入し
て蒸発する。この冷媒集熱器４における蒸発温度が、外
気温度より低くなるように設定しておけば、冷媒は太陽
熱および大気熱より吸熱して蒸発ガス化し、そして圧縮
機１にもどる。一方、水加熱器８を流動する間に冷媒の
凝縮潜熱により加熱された給湯水は前記水加熱器８．貯
湯タンク６を水循環ポンプ７の作用により循環して昇温
する。
以上のように上記太陽熱集熱装置は、冷媒集熱器４で吸
熱した太陽熱、大気熱および圧縮機１で消費した圧縮仕
事熱の大部分を凝縮器２と伝熱関係にある水加熱器８で
放熱し、給湯水を加熱するものである。しだがってヒー
トポンプを太陽熱集熱手段とするものにおいては、太陽
日射のない時にも集熱運転が可能になることがら、小さ
な集熱量を増大させることができる。寸た集熱器４は小
型、軽量化がはかれるだめ、設置工事も極めて容易に々
る等の利点がある。
熱した太陽熱、大気熱および圧縮機１で消費した圧縮仕
事熱の大部分を凝縮器２と伝熱関係にある水加熱器８で
放熱し、給湯水を加熱するものである。しだがってヒー
トポンプを太陽熱集熱手段とするものにおいては、太陽
日射のない時にも集熱運転が可能になることがら、小さ
な集熱量を増大させることができる。寸た集熱器４は小
型、軽量化がはかれるだめ、設置工事も極めて容易に々
る等の利点がある。
しかしながら、」１記ヒートポンプを太陽熱の集熱装置
に用いる場合には、集熱運転時に圧縮機１の運転動力を
必要とすることから、消費動力を低減させることが経済
性を高める上で不可欠の課題である。
に用いる場合には、集熱運転時に圧縮機１の運転動力を
必要とすることから、消費動力を低減させることが経済
性を高める上で不可欠の課題である。
第３図は圧縮機１０入力特性を示したもので、この第３
図からも明らかなように、蒸発温度ＴＥが１６℃以上に
なると圧縮機１の入力が減少していく傾向がある。まだ
凝縮温度ＴＣが低くなる程圧縮機１０入力は減少するが
、凝縮温度の低下は集熱温度の低下を意味し、そして凝
縮温度を下げるには限界がある。したがって集熱効率を
高めるには、蒸発温度を」１昇させる必要がある。
図からも明らかなように、蒸発温度ＴＥが１６℃以上に
なると圧縮機１の入力が減少していく傾向がある。まだ
凝縮温度ＴＣが低くなる程圧縮機１０入力は減少するが
、凝縮温度の低下は集熱温度の低下を意味し、そして凝
縮温度を下げるには限界がある。したがって集熱効率を
高めるには、蒸発温度を」１昇させる必要がある。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点に鑑み、圧縮機の入力を低減
させ、かつ集熱効率を高めて経済性を向上させることを
目的とするものである。
させ、かつ集熱効率を高めて経済性を向上させることを
目的とするものである。
６ページ
発明の構成
上記目的を達成するために本発明は、冷媒集熱器を、空
気流動通路を具備する集熱器本体とこの集熱器本体にお
ける空気流動通路の上端部に固定されたフィンチューブ
型熱交換器とにより構成したものである。
気流動通路を具備する集熱器本体とこの集熱器本体にお
ける空気流動通路の上端部に固定されたフィンチューブ
型熱交換器とにより構成したものである。
上記構成によれば、日射のある場合には集熱器本体で日
射を受けて、この集熱器本体内の空気流動通路内の空気
を暖め、そしてこの温度上昇した空気とフィンチューブ
型熱交換器内を流動する蒸発冷媒とを熱交換させること
ができるだめ、高蒸発温度化を達成することができると
ともに、消費電力を削減することができ、その結果、経
済性を高めるととができるというすぐれた特長を有する
ものである。
射を受けて、この集熱器本体内の空気流動通路内の空気
を暖め、そしてこの温度上昇した空気とフィンチューブ
型熱交換器内を流動する蒸発冷媒とを熱交換させること
ができるだめ、高蒸発温度化を達成することができると
ともに、消費電力を削減することができ、その結果、経
済性を高めるととができるというすぐれた特長を有する
ものである。
実施例の説明
以下、本悌明の一実施例を第４図にもとづいて説明する
。この第４図は冷媒集熱器４の構成を示したもので、１
０は空気流動通路１１を具備する集熱器本体で、この集
熱器本体１ｏはプラスチックやアルミニウムの押出形材
等で成型され、かつ６ページ その表面には、太陽光を効率よく吸収するために黒色塗
膜が形成されている。１２は前記集熱器本体１ｏにおけ
る空気流動通路１１の」二端部に固定されたフィンチュ
ーブ型熱交換器で、この熱交換器１２は冷媒の蒸発作用
を行なわせるものである。
。この第４図は冷媒集熱器４の構成を示したもので、１
０は空気流動通路１１を具備する集熱器本体で、この集
熱器本体１ｏはプラスチックやアルミニウムの押出形材
等で成型され、かつ６ページ その表面には、太陽光を効率よく吸収するために黒色塗
膜が形成されている。１２は前記集熱器本体１ｏにおけ
る空気流動通路１１の」二端部に固定されたフィンチュ
ーブ型熱交換器で、この熱交換器１２は冷媒の蒸発作用
を行なわせるものである。
次に本発明の冷媒集熱器４の動作を説明する。
まず太陽日射のある場合には、日射を受けた集熱器本体
１ｏは昇温する。これにより、集熱器本体１０内の空気
流動通路１１を通過する空気は暖められる。そしてこの
空気は外気温度以上に昇温し、この集熱器本体１ｏ内の
空気とフィンチューブ型熱交換器１２との間で熱交換さ
せることにより、フィンチューブ型熱交換器１２内を流
動する蒸発冷媒に熱を与えるのである。したがって、冷
媒の蒸発温度は外気温度以上になる。まだ日射のない場
合には、フィンチューブ型熱交換器１２と大気熱との間
で熱交換が行なわれる。この場合の冷媒蒸発温度は外気
温度以下となる。
１ｏは昇温する。これにより、集熱器本体１０内の空気
流動通路１１を通過する空気は暖められる。そしてこの
空気は外気温度以上に昇温し、この集熱器本体１ｏ内の
空気とフィンチューブ型熱交換器１２との間で熱交換さ
せることにより、フィンチューブ型熱交換器１２内を流
動する蒸発冷媒に熱を与えるのである。したがって、冷
媒の蒸発温度は外気温度以上になる。まだ日射のない場
合には、フィンチューブ型熱交換器１２と大気熱との間
で熱交換が行なわれる。この場合の冷媒蒸発温度は外気
温度以下となる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、冷媒集熱器を、７１”−
ジ 空気流動通路を具備する集熱器本体と、この集熱器本体
における空気流動通路の上端部に固定されたフィンチュ
ーブ型熱交換器とにより構成しているため、日射のある
場合には、冷媒の蒸発温度は必ず外気温度以上となり、
その結果、圧縮機の入力を低下させることができるため
、経済性を高めることができるというすぐれた特長を有
するものである。
ジ 空気流動通路を具備する集熱器本体と、この集熱器本体
における空気流動通路の上端部に固定されたフィンチュ
ーブ型熱交換器とにより構成しているため、日射のある
場合には、冷媒の蒸発温度は必ず外気温度以上となり、
その結果、圧縮機の入力を低下させることができるため
、経済性を高めることができるというすぐれた特長を有
するものである。
第１図は従来のヒートポンプによる太陽熱集熱装置のシ
ステム構成図、第２図は同集熱装置における冷媒集熱器
の構成を示す斜視図、第３図は圧縮機の特性図、第４図
は本発明の一実施例における太陽熱集熱装置に用いられ
る冷媒集熱器の斜視図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・凝縮器、３・・
・・・・膨張弁、４・・・・・冷媒集熱器、６・・・・
・・冷媒集熱回路、６・・・・・・貯湯タンク、７・・
・・・・水循環ポンプ、８・・・・・・水加熱器、９・
・・・・水加熱回路、１０・・・・・・集熱器本体、１
１９．・・・・空気流通路、１２・・・・・・フィンチ
ューブ型熱交換器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 燕発温洟膨）− 第 ４１！！
ステム構成図、第２図は同集熱装置における冷媒集熱器
の構成を示す斜視図、第３図は圧縮機の特性図、第４図
は本発明の一実施例における太陽熱集熱装置に用いられ
る冷媒集熱器の斜視図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・凝縮器、３・・
・・・・膨張弁、４・・・・・冷媒集熱器、６・・・・
・・冷媒集熱回路、６・・・・・・貯湯タンク、７・・
・・・・水循環ポンプ、８・・・・・・水加熱器、９・
・・・・水加熱回路、１０・・・・・・集熱器本体、１
１９．・・・・空気流通路、１２・・・・・・フィンチ
ューブ型熱交換器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 燕発温洟膨）− 第 ４１！！
Claims (1)
- 冷媒集熱器、圧縮機、凝縮器、膨張弁を順次連結してな
る冷媒集熱回路と、貯湯タンク、水循環ポンプ、水加熱
器を順次連結してなる水加熱回路を具備し、前記凝縮器
と水加熱器とを伝熱関係に保持してなる集熱装置におい
て、前記冷媒集熱器を、空気流動通路を具備する集熱器
本体と、この集熱器本体における空気流動通路の上端部
に固定されたフィンチューブ型熱交換器とにより構成し
てなる集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57126374A JPS5915778A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57126374A JPS5915778A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 集熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5915778A true JPS5915778A (ja) | 1984-01-26 |
| JPS6346341B2 JPS6346341B2 (ja) | 1988-09-14 |
Family
ID=14933584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57126374A Granted JPS5915778A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915778A (ja) |
-
1982
- 1982-07-19 JP JP57126374A patent/JPS5915778A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6346341B2 (ja) | 1988-09-14 |
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