JPS59212646A - 太陽熱コレクタ− - Google Patents

太陽熱コレクタ−

Info

Publication number
JPS59212646A
JPS59212646A JP58085415A JP8541583A JPS59212646A JP S59212646 A JPS59212646 A JP S59212646A JP 58085415 A JP58085415 A JP 58085415A JP 8541583 A JP8541583 A JP 8541583A JP S59212646 A JPS59212646 A JP S59212646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
outside air
collector
solar
solar heat
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.)
Granted
Application number
JP58085415A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0239707B2 (ja
Inventor
Nobuo Otsuka
大塚 信夫
Michio Otsubo
道夫 大坪
Hideo Igarashi
英雄 五十嵐
Hiromi Arimura
有村 洋海
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.)
SYST HOOMUZU KK
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
SYST HOOMUZU KK
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SYST HOOMUZU KK, Mitsubishi Electric Corp filed Critical SYST HOOMUZU KK
Priority to JP58085415A priority Critical patent/JPS59212646A/ja
Publication of JPS59212646A publication Critical patent/JPS59212646A/ja
Publication of JPH0239707B2 publication Critical patent/JPH0239707B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/40Solar heat collectors combined with other heat sources, e.g. using electrical heating or heat from ambient air
    • 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

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、太陽熱と外気熱とを熱源として利用でき、
しかも暖房や給湯のヒートポンプの蒸発器として利用で
きる太陽熱コレクターに関する。
従来、この土中の太陽熱コレクターとして大別すると2
種類のものが知られている。その一つは、太陽熱交換機
構としての蒸発器が露出された構成を1iifiえて計
り、(〜たがって集熱板の前面には透明カバーなどの稼
いは全く存在せず、しかも裏向には断熱材はないか、ま
斤はもっても頗る簡素な薄いものであった。そして、前
記集熱板は、太陽光線r集熱する金属板と、熱媒体を流
面できる金属管とにより構成され、通常は前記金属板に
はアルミニウム板を用い、金属管には鋼管を用いたもの
が多い。また、前記アルミニウム板は単なる平板状のも
のと、多数のフィン状のものを積み重ねたものとがあり
、概して板の表面には太陽光線の吸収率の高い黒色1塗
装が施されている。
他の1釉類は、熱媒体として普:1tltの水を用い運
転される太陽熱システムに用いられている太陽熱コレク
ターである。前記太陽熱コレクターは、外箱と、前記外
箱ケ覆う透明力・く−と、前記外箱に設けられた断熱材
と、前記外箱内に収納された集熱体とより成り、この透
明カバー付太陽熱コレクターと、一般のヒートポンプ装
置の室外側の熱交換器である室外コイルすなわち外気熱
交換機構との両機構が直列または並列に接続略れている
。なお、外気熱交換機構の前記室外コイルはファンとフ
ィンアンドチューブ形の熱交換器とで構成されまた、A
iJ記ヒートポンプ装置は、熱媒体の圧縮機、凝縮器、
膨張弁および蒸発器が順次後続されて冷媒回路を形成し
ている。そして、必要に応じて四方弁、アキュムレータ
ー、各種切換弁等が用いられている。
上述の従来の太陽熱コレクターの動作および欠、へ、問
題について説明する。
まず、算出した構造の太陽熱コレクターを蒸発器として
用いる装置では、圧縮機から吐出された高温高上の冷奴
ガスは凝縮器で室内空気や貯湯槽内の水に熱’rkえ膨
張弁で減圧されて低温低圧の冷媒液となり太陽熱コレク
ターへ入る。日射計が十分ある時は、冷媒液は太陽熱コ
レクターで染められた太1鏡熱により加熱され蒸発し、
低温低圧の冷媒ガスに変わり再び圧脂白哉へ戻る1、目
射n1が少ない時や夜間は自然対流により外気から熱分
うぽい冷媒液は蒸発源せられる。
ところで、この露出構造の太陽熱コレクターを蒸発器と
して用いた場合は蒸発器としてはコレクターだけである
ため冷媒回路の切戻手段や開側]手段が簡単であるが、
コレクターが裸で露出しているため束熱時の放熱損失が
多く、これは果熱温1y()迄発温曵)が商くなるほど
著しくなる。例えば集熱温度を外気福1より10〜20
℃高く設定できれば成績係数は大幅に向上するが、保コ
レクターの集熱効率は急激に低下する。この温度領域で
一蔵の熱量を確保するには広い集熱面積が必要となり単
価の安い裸コイ、フタ−のコストも全体では品くなり、
設置面積も広くいる。また、集熱温度を外気温度程度ま
で下げると集熱効率は大きく向上するが、成績係数は低
下し、高いコストヶかけて太陽熱を利用する意味がなく
なる。さらに朝晩や曇天1j等日射叶の少ない時は自然
対流により外気から熱を吸収するため集熱板表面の熱伝
達が悪く、そのためにも広い集熱面積を必要とするとい
う欠点があった。
一1k、透明カバー付太陽熱コレクターと室外コイルす
なわち外気熱交換機構との糾合せからなる蒸発器′f:
備えた装置では、日射量が十分ある時は透明カバー付太
陽熱コレクターを、日射量が少ない時は、室外コイルを
蒸発器として使用、太陽熱や外気熱を吸収する。なお、
日射量が中間的な値の時には透明カバー付太陽熱コレク
ターと室外コイル全並用することもおる。
ところで、従来のヒートポンプ装置の蒸発器は、以上の
ように構成されていたが、熱像金太陽熱と外気熱に求め
るヒートポンプ装置ではいかに安い初動コストと運転コ
ストを実蜆させるがが問題であった 外気を熱像とする
一般のヒートポンプ装置では、蒸発温度は外気温より必
ず低く設定されるkめ外気温が下がるほど成績係数(C
OP )は小さくなり能力当りの電気入力の割合は大き
くなり経済的でなくなる。ヒートポンプに太陽熱f:組
合せる1」的は太陽熱により蒸発温度ケ引き上げ、成績
係数を大幅に向上させることにある。しかし、太陽熱も
外気熱も無料の工坏ルキーであるため、太陽熱を利用す
るために要しに追加のコストが、成績係数の向上による
省エネルギーコストにより製品寿命中に十分回収され、
追加コストが省エネルギーコストより小さい関係になら
なくてはならないという問題点がある。
ま/で、このような透明カバー付太陽熱コレクターと室
外コイルの組合せでは、11射のある時集熱W、1度を
外気η1Aより10〜20℃高く表ボしても太陽熱コレ
クターは十分高い集熱効率を維持する。
十た、1−1 射のない時は、一般のヒートポンプ装置
ンと同4」1、室外コイルで外気熱を効率よく吸収でき
る。しかし、蒸発器としてに訂1111fX、コレクタ
ーと室外コイルを別々に設けなければならず、また設置
場所の問題や複雑な冷媒配管、切喚弁智の制御、/f>
4冷媒)11の確保など解決しなけれはならない問題点
があった。
この発明は、上述のような従来の問題点に着目し、かつ
従来の欠点を除去するためになをれkもので、透明カバ
ー付の太陽熱を集熱するコレクタ一本体にファンを組み
込んで外気の吸入排出を行なうようにし日射のある時は
勿論のこと日射のない時でも高い効率でヒートポンプ装
置を運転することができるようにしたしかも全体がコン
パクトな太陽熱コレクターを提供することケ目的として
いる。
以下、この発明の一実施例について説明する。
・81図ないし第4図において、1は太陽熱を集熱する
コレクタ一本体aの外箱で、外殻を形成し−Cいる。2
はこの外箱1の上面に配設されるカラス板などの透明カ
バー、31/iこの透明カバー2の四辺部を押える押え
金具1.4はこの押え金具3に設けられた防水パツキン
、5は上記外箱1の底面と側面に配置された断熱材、6
はこの断熱材5の上方に設置された集熱板を示し、この
集熱板6の主要部を構成する逆り字形のフィン7が多数
板段イノ1みきれて同一平面状を構成している1、8は
このフィンγの上面を構成する太陽熱吸収面で、表面に
黒色塗装の吸収膜9が施こされている。10は上記フィ
ン70垂直面を構成する外気熱吸収面で、コレクタ一本
体aの長手方向にそって空気ダクトPを形成している。
11は上目己フィンγに多数本挿入配置された鋼管製の
集熱管で、集熱機構Cを114成し、この集熱管11は
互いに連結されて冷媒回路を形成している。12は上記
外箱1の底面下部に配置、された例えばラインフロータ
イブのような外気吸排機構りのファンで、モータは省略
しである。13は外ね1の底面の上部に開[1した一対
の外気の吸込口、14は回じ〈下部に開口した一利の吹
出口、15は外箱102辺部に設けられた4個の月y例
足である。そして、上述の透明カバー2、集熱板6、フ
ィンYの太陽熱吸収面8および集熱管11を含む一連の
構成に工す太陽熱交換機構Aを形成しており、また、フ
イ/7の外気熱吸収面10、集熱管11、ファン12、
外気の吸込1」13、および吹田口14を含む一連の構
成により外気熱交さ仏・、べ(7f4 Bを形成してい
る。そして、両機構A、Bはいずれも一箇のコレクタ一
本体a内に一体的に組込まれている。
つ八に、作用を説明する。
[=1射吊−が十分あるときは、太陽熱交V機構Aが働
き太陽熱が集熱板6の太陽熱吸収i++i 8 Vc作
用して太陽熱による集熱器として動作する。また、[]
射;6.が少ない時は、外気熱交換隈構Bが1嗅す、き
外気が集熱板6の太陽熱[W収面8に作用して外気熱の
集熱器として動作する。すなわち、日射がある時はファ
ン12は停止しており、日射光は’J35明カバー2を
透過し、フィン7の外気熱1吸収而10を伝導で伝わり
集熱管11の甲を流れる冷媒液ケ加熱沸)喬蒸発させガ
スVC変える。太陽熱は潜熱の形で冷媒に移動し、圧縮
機をへて凝縮器へ送られる。
なお、太陽光吸収面8の熱は放射対流によっても一部東
熱管11へ伝えられる。集熱板6は、蒸発温良 が外気
温よシ旨くなっても高い集熱効率がr・]1待される。
まk、日射が弱くなると例えばセンサ(図示せず)など
の働きにより外気吸排機構りのファン12が運転される
。外気は吸込口13よりコレクタ一本体a内に+4yり
込まれフィン7の外気熱吸収面10の間の空気タクトP
を通過しファン12をへて吹出1」14より放出される
。外気Q、↓外気熱吸収而1面を通過する過程で主に外
気熱吸収面10から外気温より低い温度に設定された集
熱管11に吸収さ扛るっ なお、上記実施例では外気吸排機構りのファン12ケ外
箱1の下部に設置して空気流をコレクター不休aの上部
から下部へ(f+f、シftが、ファン12の1111
1熱性がコレクタ一本体aを空焼きした時の温度全上回
っていれば、外箱1の上部へファン12ケ設置白しても
よい、また、集熱板6に空気が吸込まれるように上記実
施例ではファン12を運転し−Cいるが、風速分布が良
好にとれるならば集熱板6に対して空気を吹込むように
ファン12を設定してもよい。
さらに上記実施例では空気を外気熱吸収面10の間にの
み流すように空気ダクトPを形成していたが透明カバー
2と集熱板6の間にも空気を流すようにしてもよいっ まに1上記実施例では太陽熱集熱時、吸込口13と吹出
口14を通じて自然対流による若干の熱損失が考えられ
るが、吸込口13などにもモータ等を使った自動式の、
または風圧を利用して開閉するタンパなどケ設ければ、
熱損失を一層低減することができるっなお自然対流によ
る熱損失全低減させる方法としてコレクタ一本体a’z
横向きに設置1りし、吸入I]13と吹出口14を左右
に配置させることもできる。
第5図は外気吸排機構りの働きで外気が吸引、排出され
る空気ダク)Pの設置構造の他の実施態様を示すもので
、吸込口13と吹出口14とは縦型に置かれるコレクタ
本体aの中央に沿って設けに仕切板18を挾んでそれぞ
れ1つづつ外箱1の下部両側に設けられており、=!た
外箱1の上部には仕切板18の上部を切欠して得られる
空気ダクトPのリターン部17が設けられて構成されて
いる。したがって外気はコレクタ一本体aの下部の吸込
口13から入り、上部のリターン部17で折り返し、再
び下部の吹出口14から出る。外気吸排機構りのファン
12ば吸込口13と吹出口14どちらかに1台か、ある
いは両方に用いることができる。したがって、第5図に
示す実施例では空気の出入口13.14が外箱1の下部
に集中しているため自然対流による熱損失を一層低減す
ることができる。
上記の実施例では、コレクタ一本体aを薄くコンパクト
にまとめるためにファン12にラインフロータイブのも
のケ使用したが、他の形式のファンを使用しても同様の
動作を期待できる。
さらに、上記説明では、この発明を暖房や給湯の用途に
供するヒートポンプ装置に利用する場合について述べた
が、蓄熱槽を設けて夏期の夜間に蓄冷運転を行なう冷房
運転時の凝#i!I器としてもこの太陽熱コレクターが
利用できることほぎうまでもない。
以上のように、この発明によれば集熱機構分備えたコレ
クタ一本体に太陽熱交換機構と外気熱交換機構とを一体
として組込み、かつ外気熱交換機構は外気吸排機構によ
って外気の吸入および排出を行なわせているので日射の
あるときは太陽熱を、また日射のない時は外気熱を効率
よく吸収できる効果があると共に全体を小型コンパクト
に形成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る太陽熱コレクターの千面図、第
2図は第1図の背面図、第3図は第1図ノIll −I
I a −fxlt 省略断面図、第4図はm 1 図
(7) IV−IV想一部省略断面図、第5図はとの発
明の他の実施例を示す太陽熱コレクターの背面図である
っ1・・・・・・・・外箱 2・・・・・・・・透明カバー 6・・・・・・・・集熱板 8・・・・・・・−太陽熱吸収面 11・・・・・集熱管 12・・・・・・ファン 13・・・・・吸込口 14・・・・・・吹出口 a・・・・・・・コレクタ一本体 A・・・・・・・・・太陽熱交換機構 B・・・・・・・・外気熱交換機構 C・・・・・・・・・集熱機構 D・・・・・・・・外気吸排機構 代理人 大岩増雄 手続補正書(―おう 1.1・、1′l・j)長官殿 1、−Bイ′Iの表示    特願昭58−85415
号2、発明の名称 太陽熱コレクター ;3.袖止をする者 代表者片山仁へ部 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 6、補正の内容 (1)明細書の第3頁1行目に「・・・用いられている
太陽熱」とあるのを、「・・・用いられていると同様の
太陽熱」と訂正する。 (2)同書筒5頁18行目に「初動コスト・・・」とあ
るのを、「初期コスト・・・」と訂正する。 (3)同書第8頁1行目に「・・多数板段積」とあるの
を、「・・・多数枚段積」と訂正する。 (4)同書同頁16行目に1・・・取付足である。・・
dとあるのを、「・・・取付足16はこの取付足にあけ
られた取付穴である。」と訂正する0(5)同書第9頁
10行目に[・・・太陽熱吸収面8に・・・]とあるの
を、「・・・外気熱吸収面10に・・・」と訂正する。 (6)同書同頁17行目に「・・・放射対流・・・」と
あるのを、「・・・放射や対流・・・」と訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 111  太陽熱を集めて熱交換を行なう太陽熱交換機
    構と、外気吸排機構により外気を吸入および排出させて
    外気温で熱交換を行なう外気熱交換1幾構とをコレクタ
    一本体内に一体に絹込んだことを特徴とする太陽熱コレ
    クター。 (2)太陽熱交換機構は、太陽熱が通過できるコレクタ
    一本体の透明カバーと、このコレクタ一本体内に設けら
    れる集熱機構の逆り字状フィンに形成した集熱板のj:
     +ftiを414成する太陽熱吸収面と、より構成さ
    nることを特徴とする特許請求の範囲第1偵記載の太田
    熱コレクタ−。 (3)外気熱交換機構は、コレクタ一本体に設けた外気
    の吸込口お・よび吹出口と、このコレクタ一本体に配設
    したファンと、集熱磯有・、の逆り字形フィンの1(部
    面を構成する外気熱吸収1mと、より構成されることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の太陽熱コレクタ
    ー。
JP58085415A 1983-05-16 1983-05-16 太陽熱コレクタ− Granted JPS59212646A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58085415A JPS59212646A (ja) 1983-05-16 1983-05-16 太陽熱コレクタ−

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58085415A JPS59212646A (ja) 1983-05-16 1983-05-16 太陽熱コレクタ−

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59212646A true JPS59212646A (ja) 1984-12-01
JPH0239707B2 JPH0239707B2 (ja) 1990-09-06

Family

ID=13858168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58085415A Granted JPS59212646A (ja) 1983-05-16 1983-05-16 太陽熱コレクタ−

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59212646A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002286323A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽熱利用装置
JP2002286322A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽熱利用装置
CN102183095A (zh) * 2010-08-19 2011-09-14 沃姆制冷设备(上海)有限公司 全天候太阳能热水器
CN102734946A (zh) * 2011-04-15 2012-10-17 吕宝亮 建筑一体化抗低温、高效集热太阳能
CN104329812A (zh) * 2014-10-31 2015-02-04 华南理工大学 内壁绕有u型同轴套管反应器的方形腔式集热器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58205045A (ja) * 1982-05-25 1983-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽熱集熱器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58205045A (ja) * 1982-05-25 1983-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽熱集熱器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002286323A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽熱利用装置
JP2002286322A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽熱利用装置
JP4649755B2 (ja) * 2001-03-27 2011-03-16 パナソニック株式会社 太陽熱利用装置
JP4649754B2 (ja) * 2001-03-27 2011-03-16 パナソニック株式会社 太陽熱利用装置
CN102183095A (zh) * 2010-08-19 2011-09-14 沃姆制冷设备(上海)有限公司 全天候太阳能热水器
CN102734946A (zh) * 2011-04-15 2012-10-17 吕宝亮 建筑一体化抗低温、高效集热太阳能
CN104329812A (zh) * 2014-10-31 2015-02-04 华南理工大学 内壁绕有u型同轴套管反应器的方形腔式集热器

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0239707B2 (ja) 1990-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6158238A (en) Arrangement for transferring heating and cooling power
JP2001208442A (ja) ヒートポンプ式空気調和機
JP3120234B2 (ja) ヒートポンプ式空気調和機
CN108775663A (zh) 空气源热泵空调器用无风机且内置蓄热介质的室内换热器
US20050103327A1 (en) Passive energy saving system for a building
JPS59212646A (ja) 太陽熱コレクタ−
US3766752A (en) Refrigeration machine circuit with fusion storage
CN111750418A (zh) 热管式光伏光热模块-热泵-相变材料耦合系统及方法
EP0236421A1 (en) Low energy consumption air conditioning system
JPS6214078B2 (ja)
US20230349568A1 (en) Energy saving conditioner and heat supply method
CN108489095A (zh) 太阳能热泵系统及供热水系统
CN114623625A (zh) 一种带有太阳能-空气能一体化集热蒸发器的热泵系统
CN209084970U (zh) 复合供冷空调装置
CN208154825U (zh) 太阳能热泵系统及供热水系统
JPH0137660B2 (ja)
CN217763978U (zh) 一种带有太阳能-空气能一体化集热蒸发器的热泵系统
JPS59212647A (ja) 太陽熱コレクタ−
JPS59217451A (ja) 太陽熱利用集熱装置
JPS60101451A (ja) 太陽熱コレクタ−
JP3492420B2 (ja) ヒートポンプの運転方法
JP2002340421A (ja) 太陽熱集熱装置
KR100224271B1 (ko) 히트 펌프식 공기 조화기의 실외 열교환 장치
KR0121983Y1 (ko) 히트펌프식 공기조화기
JPH0692845B2 (ja) 集熱装置