JPS59158950A - 太陽熱集熱装置 - Google Patents
太陽熱集熱装置Info
- Publication number
- JPS59158950A JPS59158950A JP58034965A JP3496583A JPS59158950A JP S59158950 A JPS59158950 A JP S59158950A JP 58034965 A JP58034965 A JP 58034965A JP 3496583 A JP3496583 A JP 3496583A JP S59158950 A JPS59158950 A JP S59158950A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- temperature
- refrigerant
- water
- condenser
- 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
- F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
- F24S20/40—Solar heat collectors combined with other heat sources, e.g. using electrical heating or heat from ambient air
-
- 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
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は太陽熱の集熱手段としてヒートポンプを用いた
太陽熱集熱装置に関するものである。
太陽熱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、太陽熱を利用した集熱装置とし７ては、第１図に
示す如き強制循環式のツーランステムが一般的に知られ
ている。すなわち、複数の熱媒流通路を備えた集熱パネ
ル、断熱イ１．透過体等からなる集熱器１と、貯湯槽２
に埋設された熱交換器３とを熱媒循環ポンプ４と熱媒パ
イプｄを介し７て連結し７、集熱器１の出入口に設けた
差温ザー七６により、熱媒循環ポンプ４を制御すること
により、太陽熱の集熱を行うものである。これらの太陽
熱集熱装置は、当然のことなから日射昂により集熱器、
集熱ｌ晶度か影響される。又曇天、肉入時にｄ全く集熱
出来ないものである。又前記集熱器は通常４〜６７１１
’の集熱面積を必要と（７、重いことから、設置」二の
制約もあるなと、経済性、施行性の面で問題かあった。
示す如き強制循環式のツーランステムが一般的に知られ
ている。すなわち、複数の熱媒流通路を備えた集熱パネ
ル、断熱イ１．透過体等からなる集熱器１と、貯湯槽２
に埋設された熱交換器３とを熱媒循環ポンプ４と熱媒パ
イプｄを介し７て連結し７、集熱器１の出入口に設けた
差温ザー七６により、熱媒循環ポンプ４を制御すること
により、太陽熱の集熱を行うものである。これらの太陽
熱集熱装置は、当然のことなから日射昂により集熱器、
集熱ｌ晶度か影響される。又曇天、肉入時にｄ全く集熱
出来ないものである。又前記集熱器は通常４〜６７１１
’の集熱面積を必要と（７、重いことから、設置」二の
制約もあるなと、経済性、施行性の面で問題かあった。
発明の目的
本発明し１．１−記従来の問題点に着目し、集熱量の増
大による経済効果と、集熱器の小型軽量化による施行性
の改善を計った太陽熱集熱装置を提供することを目的と
するものである。
大による経済効果と、集熱器の小型軽量化による施行性
の改善を計った太陽熱集熱装置を提供することを目的と
するものである。
発明の構成
手記目的を達成するために本発明は、圧縮機。
凝縮器、膨張弁、集熱器を順次連結してなる冷媒集熱回
路と、貯湯槽、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２、前記冷媒集熱回路の凝縮器
と、水加熱回路とを熱交換関係に保持するとともに、前
記圧縮機と水循環ポンプをそノ１．−１才′ｔ［１照七
ン世、蒸発温度センザ、沸き上はセンサと内列接続し、
日照セン→）による［ｉ中集熱運転と、蒸発温１十７９
による集熱器への着ｊＹｉ状態集熱運１１ｉ、、の防正
により、効率的な集熱ユ１（転を実現することかできる
ものである。ぞしてまた、ヒートポンプによる集熱器Ｉ
ｘ、により、集熱器では低温集熱か行わ、７するため、
太陽熱集熱効率の向＝上と大気熱の利用により、集熱器
単位面積当り集熱量か人１１〕に増大すること、゛・１
／こ人気熱を積）・〉的（・Ｃ利用１゛ることから従来
のことき断熱利や透過体は全く不必要となることから集
熱器の小型、軽−４４−化か語れるものである１、 実施例の説明 以下、本発明の一実施例を図面にもとついて説明１゛る
。第２図において、１は集熱器、２ｄ、圧縮機で、この
圧縮機２は吸入側にアキュームレータ３を具備している
。４は凝縮器、５は膨張弁である。ＭｉＪ記隼熱器１．
圧縮機２．凝縮器４．膨張弁５は順次配管にで連結され
冷媒集熱回路６を構成している。γ（ｄ、貯湯槽、８（
・・、ｊ、水循環ポンプ、９ （／；ｆ水加熱器で、こ
の水加熱器９と前置）貯湯槽７．水循環ポンプ８は順次
配４首接続されて水加熱回路１０を構成している。又前
畜；冷媒集熱回路６の凝縮器４と水加熱回路１０の水加
熱器９ （ｄ： ２重質熱交換器等で伝熱関係に保持さ
れている。１／；一本発明の一実施例における太１−［
→熱集熱装置３は、３つのコニ、１・（・こより構成さ
〕１ていイ）０、すなわら、集熱器１と膨張ゲ「５から
なる集熱ニー、、ｌ・１１と、ＩＩ−縮依２，１〉ンＵ
縮器４．水ｆ２盾環ボ／プ８．水力［］熱？５９から４
・もし−トポンゾユニ）ｌ−１２と貯湯槽７を・主体と
する貯湯ユニット１３により構成τＮれている。
路と、貯湯槽、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２、前記冷媒集熱回路の凝縮器
と、水加熱回路とを熱交換関係に保持するとともに、前
記圧縮機と水循環ポンプをそノ１．−１才′ｔ［１照七
ン世、蒸発温度センザ、沸き上はセンサと内列接続し、
日照セン→）による［ｉ中集熱運転と、蒸発温１十７９
による集熱器への着ｊＹｉ状態集熱運１１ｉ、、の防正
により、効率的な集熱ユ１（転を実現することかできる
ものである。ぞしてまた、ヒートポンプによる集熱器Ｉ
ｘ、により、集熱器では低温集熱か行わ、７するため、
太陽熱集熱効率の向＝上と大気熱の利用により、集熱器
単位面積当り集熱量か人１１〕に増大すること、゛・１
／こ人気熱を積）・〉的（・Ｃ利用１゛ることから従来
のことき断熱利や透過体は全く不必要となることから集
熱器の小型、軽−４４−化か語れるものである１、 実施例の説明 以下、本発明の一実施例を図面にもとついて説明１゛る
。第２図において、１は集熱器、２ｄ、圧縮機で、この
圧縮機２は吸入側にアキュームレータ３を具備している
。４は凝縮器、５は膨張弁である。ＭｉＪ記隼熱器１．
圧縮機２．凝縮器４．膨張弁５は順次配管にで連結され
冷媒集熱回路６を構成している。γ（ｄ、貯湯槽、８（
・・、ｊ、水循環ポンプ、９ （／；ｆ水加熱器で、こ
の水加熱器９と前置）貯湯槽７．水循環ポンプ８は順次
配４首接続されて水加熱回路１０を構成している。又前
畜；冷媒集熱回路６の凝縮器４と水加熱回路１０の水加
熱器９ （ｄ： ２重質熱交換器等で伝熱関係に保持さ
れている。１／；一本発明の一実施例における太１−［
→熱集熱装置３は、３つのコニ、１・（・こより構成さ
〕１ていイ）０、すなわら、集熱器１と膨張ゲ「５から
なる集熱ニー、、ｌ・１１と、ＩＩ−縮依２，１〉ンＵ
縮器４．水ｆ２盾環ボ／プ８．水力［］熱？５９から４
・もし−トポンゾユニ）ｌ−１２と貯湯槽７を・主体と
する貯湯ユニット１３により構成τＮれている。
又集熱コニノド１１とヒー用□−１＃シ′ブコーニッ］
・１２間は、高圧配管１４と低圧配管１５で接続し７、
かつヒー＝−トボンプユニ） ｈ １２ ト貯ｉＪＡ
ユニット１３間Ｏづ、水パイプ１６にて連結さ才１てい
る。
・１２間は、高圧配管１４と低圧配管１５で接続し７、
かつヒー＝−トボンプユニ） ｈ １２ ト貯ｉＪＡ
ユニット１３間Ｏづ、水パイプ１６にて連結さ才１てい
る。
次に第３図にもとづき運転制御回路を説明する。
１７は運転スイッチ、１８は日照センーザてあり、集熱
ユニント１１の外装ケースに取り付けられＦ１照を検知
して接点をオンする。１っけ蒸発温度検知センサであり
、膨張プＰ５と集熱器１〆とを連結する冷媒配管に固定
され冷媒温度か設定値より低くなると接点をオフ−する
。２Ｑは沸き」−げ湯温検知センナで、貯湯槽Ｙの壁面
に同定され設定１鼎度以上になると接点をオフする。２
１は高圧スイッチ−て゛あり、圧縮機２の吐出配管に連
なり、１１′ｌ出圧力が設定値以トになると接点をオフ
する。２′じ１１−１縮機モータ、８′は水循環ポンプ
モータである。
ユニント１１の外装ケースに取り付けられＦ１照を検知
して接点をオンする。１っけ蒸発温度検知センサであり
、膨張プＰ５と集熱器１〆とを連結する冷媒配管に固定
され冷媒温度か設定値より低くなると接点をオフ−する
。２Ｑは沸き」−げ湯温検知センナで、貯湯槽Ｙの壁面
に同定され設定１鼎度以上になると接点をオフする。２
１は高圧スイッチ−て゛あり、圧縮機２の吐出配管に連
なり、１１′ｌ出圧力が設定値以トになると接点をオフ
する。２′じ１１−１縮機モータ、８′は水循環ポンプ
モータである。
ここで前記圧縮機モータ２′と水循環ポンプモータ８′
ｋｌ ＋ Ｉｔ、’（’才を最七転スイッチ１了、日照
センサ１８、蒸発温度スイッチ１９、辞き辷げ湯温セン
サ２０、高圧ス・イノチ２１と直列に接続されている。
ｋｌ ＋ Ｉｔ、’（’才を最七転スイッチ１了、日照
センサ１８、蒸発温度スイッチ１９、辞き辷げ湯温セン
サ２０、高圧ス・イノチ２１と直列に接続されている。
次に上記構成における作用を説明する。集熱運転は圧縮
機２と水循環ポンプ８を駆動することによりなされる。
機２と水循環ポンプ８を駆動することによりなされる。
すなわち、圧縮機２で圧縮された高温、高圧の吐出冷媒
ガスは凝縮器４に流入し、そしてこの凝縮器４にて水加
熱器９を流動する給湯水に放熱し凝縮液化する。そして
高圧配管１４を通って集熱ユニ、ｌ−１１の膨張弁５に
至る。この膨張弁６を通過する際（τ冷媒は減圧され、
低温。
ガスは凝縮器４に流入し、そしてこの凝縮器４にて水加
熱器９を流動する給湯水に放熱し凝縮液化する。そして
高圧配管１４を通って集熱ユニ、ｌ−１１の膨張弁５に
至る。この膨張弁６を通過する際（τ冷媒は減圧され、
低温。
低圧の未蒸発冷媒となって集熱器１に流入−穆“る。
そして太陽熱及び大気熱より吸熱し、順次蒸発ガス化し
２、過熱ガス状となり集熱器１を流出し、低圧配管１５
を通−）で圧縮機２に吸入される。−力貯湯槽了の給湯
水は水循環ポンプ８の作用により水力１１熱器９へ送水
されて昇温し、そして貯湯槽７へもとるという具合に、
貯湯水が設定温間に達１″ろ寸て繰り返し循環する。
２、過熱ガス状となり集熱器１を流出し、低圧配管１５
を通−）で圧縮機２に吸入される。−力貯湯槽了の給湯
水は水循環ポンプ８の作用により水力１１熱器９へ送水
されて昇温し、そして貯湯槽７へもとるという具合に、
貯湯水が設定温間に達１″ろ寸て繰り返し循環する。
こ＼てＡｉｌ記圧線圧縮機２水循環ボノゾＢｌｄ、貯湯
槽下の管壁に固定した沸き上は湯温サーモ２０の働きに
より給湯水が設定湯温に達すれば、運転を停止するので
ある。又、給湯、水循環水量の低下や水循環ポンプの作
動不良を生じた場合には、圧縮機２の吐出冷媒圧力か上
昇するがこれを高圧スイッチ２１により検知し、運転を
停止する。更に前記蒸発温度センサにより、蒸発温度が
設定値より低くなった場合、［二１照センザにより日照
のない場合には、いずれも運転を停止するのである。
槽下の管壁に固定した沸き上は湯温サーモ２０の働きに
より給湯水が設定湯温に達すれば、運転を停止するので
ある。又、給湯、水循環水量の低下や水循環ポンプの作
動不良を生じた場合には、圧縮機２の吐出冷媒圧力か上
昇するがこれを高圧スイッチ２１により検知し、運転を
停止する。更に前記蒸発温度センサにより、蒸発温度が
設定値より低くなった場合、［二１照センザにより日照
のない場合には、いずれも運転を停止するのである。
ｉｉｉ前記の如く、圧縮機２及び水循環ポンプ８の運転
をＥｌ照セセン１８及び蒸発温度セッサ１９により！ｔ
ｉｌｌ ’ｌ’Ｔ’することにより、ト１射のない夜間
等比較的外気（！ｒＡの低い時間帯ての集熱運転を防ぐ
とともに、蒸発温度七ン−９１９により、集熱器１へ義
霜を生しる」、′）な、低蒸発温度ｔの集熱運転を防ｔ
ｌ＝ １．、高効率な集戟１ｓ渾転を行わぜることかで
きるものである５、又、冷媒集熱回路の冷媒か洩オｌた
場合には、蒸発温度力・低１・干るか、この場合にも蒸
発、温度ヒンーリ１９か検知し、運転を停止１−１１乙
ことから、喋器のイ菖頼ｖ１−向トを確保することもて
きるのである。
をＥｌ照セセン１８及び蒸発温度セッサ１９により！ｔ
ｉｌｌ ’ｌ’Ｔ’することにより、ト１射のない夜間
等比較的外気（！ｒＡの低い時間帯ての集熱運転を防ぐ
とともに、蒸発温度七ン−９１９により、集熱器１へ義
霜を生しる」、′）な、低蒸発温度ｔの集熱運転を防ｔ
ｌ＝ １．、高効率な集戟１ｓ渾転を行わぜることかで
きるものである５、又、冷媒集熱回路の冷媒か洩オｌた
場合には、蒸発温度力・低１・干るか、この場合にも蒸
発、温度ヒンーリ１９か検知し、運転を停止１−１１乙
ことから、喋器のイ菖頼ｖ１−向トを確保することもて
きるのである。
発明の効果
本発明によｉ＋は、入醪熱の集熱手段にヒ−トポンゾを
ｔ、［））、用し、か−二）集熱運転を日照セッサ及び
蒸ジｅ、？ｆｉ〜度セン１ノによ−・で制御することに
より、集熱器で低温集熱か行わわ、太陽熱集熱効率の向
トと、大気熱の吸収に１−・て集熱器単位面積当りの集
熱器を犬ｒｌｊに増大させることかできる。これにより
集熱器の小型、軽量化か図れ、施行性か向トする６、又
、日照センサにより太陽日射の得られない夜間等比較的
外気温の低い時間帯の態熱運転をさけること、蒸発温度
セッサによる集熱器−＼の着霜を牛しるような低蒸発温
度での集熱運転、史には冷媒集熱［［１］路中の冷媒抜
けによるカスＢ ４＜柚集熱運転等を防止し、高効率な
集熱１ｉＥ転召・行わｋることかてきるものである。
ｔ、［））、用し、か−二）集熱運転を日照セッサ及び
蒸ジｅ、？ｆｉ〜度セン１ノによ−・で制御することに
より、集熱器で低温集熱か行わわ、太陽熱集熱効率の向
トと、大気熱の吸収に１−・て集熱器単位面積当りの集
熱器を犬ｒｌｊに増大させることかできる。これにより
集熱器の小型、軽量化か図れ、施行性か向トする６、又
、日照センサにより太陽日射の得られない夜間等比較的
外気温の低い時間帯の態熱運転をさけること、蒸発温度
セッサによる集熱器−＼の着霜を牛しるような低蒸発温
度での集熱運転、史には冷媒集熱［［１］路中の冷媒抜
けによるカスＢ ４＜柚集熱運転等を防止し、高効率な
集熱１ｉＥ転召・行わｋることかてきるものである。
第１図は従来の太陽熱集熱装置Ｗ （Ｑソステノ、構成
集熱装置の運転制御回路図である。 １・・ 集熱器、２・ 圧縮機、４− 凝縮器、５
膨張弁、７ ・貯湯槽、８・・水循環ポンプ、９ ・水
加熱器、１８ 日照セッサ、１９・・・・蒸発温度セ
ッサ、２０ ・沸き＋け湯温セ〕／す、２１ ・高圧
スインＬ０
集熱装置の運転制御回路図である。 １・・ 集熱器、２・ 圧縮機、４− 凝縮器、５
膨張弁、７ ・貯湯槽、８・・水循環ポンプ、９ ・水
加熱器、１８ 日照セッサ、１９・・・・蒸発温度セ
ッサ、２０ ・沸き＋け湯温セ〕／す、２１ ・高圧
スインＬ０
Claims (1)
- 圧縮機、凝縮器、膨張弁、集熱器を順次環状に連結して
なる冷媒集熱回路と、貯湯槽、水循環ポンプ、水加熱器
を順次連結してなる水加熱回路とを具侃■シフ、前記冷
媒集熱回路の凝縮器と、水加熱回路の水加熱器とを熱交
換関係に保持するとともに、前記圧縮機と水循環ポンプ
をそれぞれ日照センザ、蒸発温度センザ、沸き上はセン
サと直列接続した太陽熱集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58034965A JPS59158950A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 太陽熱集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58034965A JPS59158950A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 太陽熱集熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59158950A true JPS59158950A (ja) | 1984-09-08 |
Family
ID=12428852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58034965A Pending JPS59158950A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 太陽熱集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59158950A (ja) |
-
1983
- 1983-03-02 JP JP58034965A patent/JPS59158950A/ja active Pending
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