JPS5971950A - 太陽熱集熱システム - Google Patents
太陽熱集熱システムInfo
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- JPS5971950A JPS5971950A JP57181944A JP18194482A JPS5971950A JP S5971950 A JPS5971950 A JP S5971950A JP 57181944 A JP57181944 A JP 57181944A JP 18194482 A JP18194482 A JP 18194482A JP S5971950 A JPS5971950 A JP S5971950A
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- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
- F24D19/1057—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses solar energy
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- 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システムに関し、特に循環ポンプの
能力を可変とし、集熱効率の向上と消費電力の低減を計
ったものである。
能力を可変とし、集熱効率の向上と消費電力の低減を計
ったものである。
この種、太陽熱集熱システムの集熱回路（配管系）は、
現在色々な種類が考えられて、採用されに開放されてい
るもので、この大気に開放しているのが蓄熱槽の位置か
、蓄熱槽と集熱器の間に置かれているものに好適なもの
である。
現在色々な種類が考えられて、採用されに開放されてい
るもので、この大気に開放しているのが蓄熱槽の位置か
、蓄熱槽と集熱器の間に置かれているものに好適なもの
である。
第１図（ａ） 、 （ｂ）は従来例の説明に供する構成
図で、第１図（ａ）は蓄熱槽の中が密閉のもの、第１図
（ｂ）は、大気開放のものである。これを説明すると、
ｌは集熱器、２は蓄熱槽、３は集熱用循環ポンプ、４は
集熱用配管、５は大気開放タンク、６は熱交換器、７は
ジスターン、８は集熱用循環ポンプ３の運転を制御する
制御器（以下制御器と云う）、９は集熱器内の温度Ｔｕ
ｆｉ＝測るセンサー（以下集熱器センサーと云う）、１
０は蓄熱槽内の温度ＴＬを測るセンサー（以下蓄熱槽セ
ンサーと云う）、Ｋｌは給水管、Ｋ２は出湯管である。
図で、第１図（ａ）は蓄熱槽の中が密閉のもの、第１図
（ｂ）は、大気開放のものである。これを説明すると、
ｌは集熱器、２は蓄熱槽、３は集熱用循環ポンプ、４は
集熱用配管、５は大気開放タンク、６は熱交換器、７は
ジスターン、８は集熱用循環ポンプ３の運転を制御する
制御器（以下制御器と云う）、９は集熱器内の温度Ｔｕ
ｆｉ＝測るセンサー（以下集熱器センサーと云う）、１
０は蓄熱槽内の温度ＴＬを測るセンサー（以下蓄熱槽セ
ンサーと云う）、Ｋｌは給水管、Ｋ２は出湯管である。
集熱回路を流れる熱媒体は、通常凍結防止の上から不凍
液がその設置地域の最低温度より、濃度が決められ使用
される。凍結のおそれのない所では水が使われている。
液がその設置地域の最低温度より、濃度が決められ使用
される。凍結のおそれのない所では水が使われている。
集熱器ｌに日射が当り、集熱して集熱器センサー９が蓄
熱槽センサー１０にこれらの温度がＴＩ＞ＴＬ＋ΔＴの
時は、制御器８により、集熱用循環ポンプ３が運転し、
熱媒体が循環する。蓄熱槽２の中の熱交換器６は熱媒体
が循環することにより、蓄熱槽２内の水をあたためる。
熱槽センサー１０にこれらの温度がＴＩ＞ＴＬ＋ΔＴの
時は、制御器８により、集熱用循環ポンプ３が運転し、
熱媒体が循環する。蓄熱槽２の中の熱交換器６は熱媒体
が循環することにより、蓄熱槽２内の水をあたためる。
集熱器ｌで熱媒体が温度上昇することにより、気泡が発
生するが、熱媒体が循環することにより、開放タンク５
で気泡を大気に放出する。
生するが、熱媒体が循環することにより、開放タンク５
で気泡を大気に放出する。
ところが、蓄熱槽容量に比べて必要以上に集熱器枚数が
多いとか、蓄熱槽内湯温か高いのに出湯しない云わゆる
給湯負荷の軽負荷の時に於ては、集熱器が太陽熱を集熱
しても、蓄熱槽内の湯温ＴＬより上述ΔＴより高くなら
ないと熱媒体が循環しないので、熱媒体は気泡を発生し
、しまいにはこの気泡により熱媒体が下に押し下げられ
、開放タンク５よりあふれ出ることになる。その為開放
タンクの容量は熱媒体が上述の如く、開放タンクへ押し
下げられてもあふれ出ないで、次に集熱循環ポンプが運
転し十分気泡を大気に放出しても不足しないものにして
いる。又集熱用循環ポンプの能力、は、集。熱回路にお
いて上述の気泡が発生して熱媒体が下へ押し下げられた
後でもＴＨ＞ＴＩ−十ΔＴになれば十分気泡を放出して
熱媒体を循環出来るものが必要であった。つ捷り、集熱
器と蓄熱槽との高低差（揚程）と集熱回路配管抵抗に打
ち勝つだけの能力を持つ必要がある。ところが、集熱回
路においては気泡が十分に放出された後は熱媒体が集熱
回路中に充満しているのでポンプの能力としては集熱回
路の配管抵抗に打ち勝つだけでの能力で充分となる。こ
のため、従来においては、通常集熱時必要以上のポンプ
能力で熱媒体を循環しており、かえって集熱効率の低下
を招くばかりが、無駄な電力消費を行っているという欠
点があった。
多いとか、蓄熱槽内湯温か高いのに出湯しない云わゆる
給湯負荷の軽負荷の時に於ては、集熱器が太陽熱を集熱
しても、蓄熱槽内の湯温ＴＬより上述ΔＴより高くなら
ないと熱媒体が循環しないので、熱媒体は気泡を発生し
、しまいにはこの気泡により熱媒体が下に押し下げられ
、開放タンク５よりあふれ出ることになる。その為開放
タンクの容量は熱媒体が上述の如く、開放タンクへ押し
下げられてもあふれ出ないで、次に集熱循環ポンプが運
転し十分気泡を大気に放出しても不足しないものにして
いる。又集熱用循環ポンプの能力、は、集。熱回路にお
いて上述の気泡が発生して熱媒体が下へ押し下げられた
後でもＴＨ＞ＴＩ−十ΔＴになれば十分気泡を放出して
熱媒体を循環出来るものが必要であった。つ捷り、集熱
器と蓄熱槽との高低差（揚程）と集熱回路配管抵抗に打
ち勝つだけの能力を持つ必要がある。ところが、集熱回
路においては気泡が十分に放出された後は熱媒体が集熱
回路中に充満しているのでポンプの能力としては集熱回
路の配管抵抗に打ち勝つだけでの能力で充分となる。こ
のため、従来においては、通常集熱時必要以上のポンプ
能力で熱媒体を循環しており、かえって集熱効率の低下
を招くばかりが、無駄な電力消費を行っているという欠
点があった。
本発明はこの点を改善して、熱媒体が気泡を発生し下へ
押し下げられた時あるいは集熱器内が空の時には集熱用
循環ポンプの能力を犬とし、気泡あるいは空間がないこ
と全検知すると能力を小として、循環ポンプの消費電力
を減少し、さらに熱媒体を必要以上速く循環させないよ
うにしたものである。以下、本発明を図面に従って説明
する。
押し下げられた時あるいは集熱器内が空の時には集熱用
循環ポンプの能力を犬とし、気泡あるいは空間がないこ
と全検知すると能力を小として、循環ポンプの消費電力
を減少し、さらに熱媒体を必要以上速く循環させないよ
うにしたものである。以下、本発明を図面に従って説明
する。
第２図〜第４図は本発明実施例である。
＼
まず第２図について説明する。第２図（ａ）は系統図で
、第２図（ｂ）は制御のブロック図である。２゜は能力
可変集熱用循環ポンプ、２１は流量センサーである。な
お、第１図と同一部分は同一符号を記す。能力可変集熱
用循環ポンプ２０には直流モータ、２極４極切換誘導モ
ータ等を使ったものを使う。
、第２図（ｂ）は制御のブロック図である。２゜は能力
可変集熱用循環ポンプ、２１は流量センサーである。な
お、第１図と同一部分は同一符号を記す。能力可変集熱
用循環ポンプ２０には直流モータ、２極４極切換誘導モ
ータ等を使ったものを使う。
次に動作を説明する。金集熱回路に熱媒体が充満してい
る場合は、水位センサーＷＳ２２は熱媒体があるので、
信号が出す、制御器１１内の増幅器２９によりリレーＲ
Ｙ３３０は励磁されず、この為接点ＲＹ３３２は開にな
っている。この状態で、集熱器センサー９と蓄熱槽セン
サー１０とによる温度がＴＨ＞Ｔｌ−＋ΔＴになった時
（ここでΔＴは集熱配管４により降下する温度である。
る場合は、水位センサーＷＳ２２は熱媒体があるので、
信号が出す、制御器１１内の増幅器２９によりリレーＲ
Ｙ３３０は励磁されず、この為接点ＲＹ３３２は開にな
っている。この状態で、集熱器センサー９と蓄熱槽セン
サー１０とによる温度がＴＨ＞Ｔｌ−＋ΔＴになった時
（ここでΔＴは集熱配管４により降下する温度である。
）、すなわち、集熱器１に日射が当り、集熱して、集熱
器センサー９と、蓄熱槽センサー１０とがＴＨ＞ＴＬ＋
ΔＴになった時は、制御器ｌＩ内の比較増幅器２５によ
り、リレーＲＹ、 ２６が励磁して接点ＲＹ１３１が閉
になる。一方、流量センサーＦＳ２１はこの場所の熱媒
体がまだ循環していない（流れていない）ので、制御器
ｌＩ内の増幅器２７へ信号が行がずリレーＲＹ２２８は
励磁しない。この為接点ＲＹ２３３はｂ側にある。この
接点ＲＹ２のｂ側、ａ側は循環ポンプ２０のそれぞれ能
力大側、能力小側に結線されている。この為循環ポンプ
２０は能力大の運転になる。しばらくして熱媒体が循環
すると、流量センサーＦＳ２］が流れを検知し増幅器２
７により、リレーＲＹ２２８が励磁し、接点ＲＹ２３３
はａ側にだおれ、循環ポンプ２０は能力小運転になる。
器センサー９と、蓄熱槽センサー１０とがＴＨ＞ＴＬ＋
ΔＴになった時は、制御器ｌＩ内の比較増幅器２５によ
り、リレーＲＹ、 ２６が励磁して接点ＲＹ１３１が閉
になる。一方、流量センサーＦＳ２１はこの場所の熱媒
体がまだ循環していない（流れていない）ので、制御器
ｌＩ内の増幅器２７へ信号が行がずリレーＲＹ２２８は
励磁しない。この為接点ＲＹ２３３はｂ側にある。この
接点ＲＹ２のｂ側、ａ側は循環ポンプ２０のそれぞれ能
力大側、能力小側に結線されている。この為循環ポンプ
２０は能力大の運転になる。しばらくして熱媒体が循環
すると、流量センサーＦＳ２］が流れを検知し増幅器２
７により、リレーＲＹ２２８が励磁し、接点ＲＹ２３３
はａ側にだおれ、循環ポンプ２０は能力小運転になる。
太陽が雲にかくれる等して日射量が少なくなり、集熱器
センサー９と蓄熱槽センサー１０とがＴＨ＜ＴＬ＋ΔＴ
Ｋなると、比較増幅器２５でリレーＲＹＩ２６が励磁せ
ず接点ＲＹ１３１が開となり、循環ポンプ２０は運転停
止する。
センサー９と蓄熱槽センサー１０とがＴＨ＜ＴＬ＋ΔＴ
Ｋなると、比較増幅器２５でリレーＲＹＩ２６が励磁せ
ず接点ＲＹ１３１が開となり、循環ポンプ２０は運転停
止する。
又、太陽熱を集熱して蓄熱槽２の湯温か上昇し、集熱器
センサー９と蓄熱槽センサー１０とがＴＩ ＞ＴＬ十Δ
Ｔにならない時は、熱媒体から気泡が発生しこの気泡で
集熱回路内の熱媒体が押し下げられふとと［ｅ７．−と
の堪をは索位センサーＷ９９９≠；増幅器２９に信号を
出しリレーＲＹ３３０が励磁して接点ＲＹ３３２が閉と
なり、循環ポンプ２０へ電源電圧が印加される。この鳴
合流量センサーＦＳ２１は熱媒体が循環していないので
、増幅器２７へは信号を出さないのでリレーＲＹ２２８
を励磁せず接点ＲＹ２３８はｂ側になっており、循環ポ
ンプ２０は能力大で運転する。
センサー９と蓄熱槽センサー１０とがＴＩ ＞ＴＬ十Δ
Ｔにならない時は、熱媒体から気泡が発生しこの気泡で
集熱回路内の熱媒体が押し下げられふとと［ｅ７．−と
の堪をは索位センサーＷ９９９≠；増幅器２９に信号を
出しリレーＲＹ３３０が励磁して接点ＲＹ３３２が閉と
なり、循環ポンプ２０へ電源電圧が印加される。この鳴
合流量センサーＦＳ２１は熱媒体が循環していないので
、増幅器２７へは信号を出さないのでリレーＲＹ２２８
を励磁せず接点ＲＹ２３８はｂ側になっており、循環ポ
ンプ２０は能力大で運転する。
次に熱媒体の循環を流計センサーＦＳ２＋が感知し接点
ＲＹ２３３はａ側になり、循環ポンプ２０は能力小で運
転する。発生した気泡は熱媒体が循環することにより、
大気開放タンク５より放出される。放出されると、気泡
がないのでこれを感知し水位センサーＷＳ２２は信号を
送らなくなり、接点ＲＹ３３２は開となり、循環ポンプ
２０へは電圧が印加されず運転が停止する。この状態で
集熱器センサー９と蓄熱槽センサーＩＯとが太陽熱を集
熱したとか、出湯したことにより蓄熱槽内湯温か下がる
ことにより、Ｔｍ＞Ｔｒ−＋ΔＴになると、リレーＲＹ
１２６が励磁し接点ＲＹ１３１が閉となり、流量センサ
ーＦ＝３２１が熱媒体の循環を感知しない間は（７） 循環ポンプは能力大で運転し、流量センサーＦＳ２１が
循環を感知すれば能力小で運転する。こ・の為循環ポン
プの運転の為の消費電力を約２５〜３０係減少出来たこ
と、大気開放タンク５の容量を約３０〜５０％減少出来
たこと、及び熱媒体が集熱回路に常に充満しているので
集熱量が約りＯ％上昇したこと等の効果があった。
ＲＹ２３３はａ側になり、循環ポンプ２０は能力小で運
転する。発生した気泡は熱媒体が循環することにより、
大気開放タンク５より放出される。放出されると、気泡
がないのでこれを感知し水位センサーＷＳ２２は信号を
送らなくなり、接点ＲＹ３３２は開となり、循環ポンプ
２０へは電圧が印加されず運転が停止する。この状態で
集熱器センサー９と蓄熱槽センサーＩＯとが太陽熱を集
熱したとか、出湯したことにより蓄熱槽内湯温か下がる
ことにより、Ｔｍ＞Ｔｒ−＋ΔＴになると、リレーＲＹ
１２６が励磁し接点ＲＹ１３１が閉となり、流量センサ
ーＦ＝３２１が熱媒体の循環を感知しない間は（７） 循環ポンプは能力大で運転し、流量センサーＦＳ２１が
循環を感知すれば能力小で運転する。こ・の為循環ポン
プの運転の為の消費電力を約２５〜３０係減少出来たこ
と、大気開放タンク５の容量を約３０〜５０％減少出来
たこと、及び熱媒体が集熱回路に常に充満しているので
集熱量が約りＯ％上昇したこと等の効果があった。
第３図は能力可変循環ポンプ２０を直流モータにて駆動
して能力を無段階とし、流量センサー２１の信号で駆動
制御するもので、熱媒体が流れていない時をポンプの能
力を大とし、流れが最大の時にポンプ能力を最小とし、
その間は無段階に制御するようにしたものである。流量
センサー２１の信号を増幅器２７で増幅し、制御器３４
で循環ポンプ２０を制御する。制御器３４の電源は上述
のリレーＲＹＩ 、ＲＹ３の接点ＲＹＩ、ＲＹ３，３１
．３２で制御される。大気開放タンクは蓄熱槽がその役
目をしている。
して能力を無段階とし、流量センサー２１の信号で駆動
制御するもので、熱媒体が流れていない時をポンプの能
力を大とし、流れが最大の時にポンプ能力を最小とし、
その間は無段階に制御するようにしたものである。流量
センサー２１の信号を増幅器２７で増幅し、制御器３４
で循環ポンプ２０を制御する。制御器３４の電源は上述
のリレーＲＹＩ 、ＲＹ３の接点ＲＹＩ、ＲＹ３，３１
．３２で制御される。大気開放タンクは蓄熱槽がその役
目をしている。
本発明の説明は蓄熱槽に集熱回路の熱交換器の気開放式
でもよく、又熱交換器のない大気開放式でもよい。第４
図はこの実施例である。又、本発明の流量センサー２１
は圧力センサーで行うことが出来る。又、センサー系を
簡略するため水位センサー２２をやめて、大気開放タン
ク容量は犬の！、まで循環ポンプの消費電力減少の為と
して使うことも出来る。更に、集熱器近傍に空気抜き弁
を設け、循環ポンプがと壕れば、熱媒体を集熱器から回
収する形式のシステムにおいても、熱媒体ヲ集熱器へ充
満させるまでは能力大で、その後は能力小で運転させる
ようにしてもよい。
でもよく、又熱交換器のない大気開放式でもよい。第４
図はこの実施例である。又、本発明の流量センサー２１
は圧力センサーで行うことが出来る。又、センサー系を
簡略するため水位センサー２２をやめて、大気開放タン
ク容量は犬の！、まで循環ポンプの消費電力減少の為と
して使うことも出来る。更に、集熱器近傍に空気抜き弁
を設け、循環ポンプがと壕れば、熱媒体を集熱器から回
収する形式のシステムにおいても、熱媒体ヲ集熱器へ充
満させるまでは能力大で、その後は能力小で運転させる
ようにしてもよい。
斜上のように本発明によれば循環ポンプにおける消費電
力を低減できるばかりでなく、熱媒体の循環速度（流量
）を集熱に、より好適な速度にすることにより集熱効率
を向上させることができる。
力を低減できるばかりでなく、熱媒体の循環速度（流量
）を集熱に、より好適な速度にすることにより集熱効率
を向上させることができる。
第１図（ａ） 、 （ｂ） ：従来の太陽熱集熱システ
ムの構成図、 第２図（ａ） 、 （ｂ） ：本発明の太陽熱集熱シス
テムの構成図、及びその制御ブロック図、 第３図：他の実施例の制御ブロフク図、第４図：他の実
施例構成図。 符号 ２０：能力可変集熱循環用ポンプ、 ２１：流量センサ。
ムの構成図、 第２図（ａ） 、 （ｂ） ：本発明の太陽熱集熱シス
テムの構成図、及びその制御ブロック図、 第３図：他の実施例の制御ブロフク図、第４図：他の実
施例構成図。 符号 ２０：能力可変集熱循環用ポンプ、 ２１：流量センサ。
Claims (1)
- １、集熱器と蓄熱槽との間に集熱回路を形成し、この集
熱回路内に循環ポンプによって熱媒体を循環させて成る
太陽熱集熱システムにおいて、上記循環ポンプの能力を
少なくとも２段階に切換え可能と成すと共に上記集熱回
路中の熱媒体の流れを検知する流量センサを設け、この
流量センサの出力に応答して上記循環ポンプの能力を切
換えるようにしたことを特徴とする太陽熱集熱システム
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181944A JPS5971950A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 太陽熱集熱システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181944A JPS5971950A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 太陽熱集熱システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971950A true JPS5971950A (ja) | 1984-04-23 |
| JPS6350627B2 JPS6350627B2 (ja) | 1988-10-11 |
Family
ID=16109608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57181944A Granted JPS5971950A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 太陽熱集熱システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971950A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007073008A3 (ja) * | 2006-11-10 | 2007-08-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 熱媒体供給設備および太陽熱複合発電設備ならびにこれらの制御方法 |
| JP2009275971A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Chofu Seisakusho Co Ltd | 強制循環型太陽熱温水器 |
| JP2012077925A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Noritz Corp | 太陽熱温水システム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0528240U (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-16 | 株式会社くろがね工作所 | 抽斗の鏡板取付装置 |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP57181944A patent/JPS5971950A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007073008A3 (ja) * | 2006-11-10 | 2007-08-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 熱媒体供給設備および太陽熱複合発電設備ならびにこれらの制御方法 |
| JP2008121483A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 熱媒体供給設備および太陽熱複合発電設備なびにこれらの制御方法 |
| US8701411B2 (en) | 2006-11-10 | 2014-04-22 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Heating medium supply system, integrated solar combined cycle electric power generation system and method of controlling these systems |
| JP2009275971A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Chofu Seisakusho Co Ltd | 強制循環型太陽熱温水器 |
| JP2012077925A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Noritz Corp | 太陽熱温水システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6350627B2 (ja) | 1988-10-11 |
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