JPS60155861A - 太陽熱利用集熱装置 - Google Patents

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】 産業−１−の利用分野 本発明は太陽熱の集熱手段にヒートポンプを用いた集熱
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ては、水金作動媒
体とした汲置式の太陽熱温水器と強制循環式システム、
及び冷媒全封入１−たヒートパイプ２−　゛ 利用の自然循環式が存在する。しかし、」−記太陽熱集
熱装置は、当然のことなから［１射量により集熱量、集
熱温度が影響され、特に給湯負荷の小さい夏季に集熱器
が多くなるといった逆特性を保有する。従って、年間の
給湯負荷に寄与する太陽熱の割合いは低く、寸た、集熱
器は集熱材、透過ガラス、断熱材、外装ケース等で構成
され、通常３〜６ゴの集熱面積を必甥とするために機器
コスト、設置工事桐全含めた施行工事費も高くなること
から経済性の而で課題となる３、 また、他の従」（洲として、ヒートポンプ技術を利用し
て集熱器に直接冷媒を流し、太陽熱及び大気熱を集熱す
る集熱装置が考えられる。この場合には熱源として太陽
熱以外に大気熱も利用するために集熱量が［１射の有無
に太きくけ影響されない。

寸た、集熱器にはガラス、断熱材等が不要であり軽量小
型化となり施行性も容易となる。しかし、大気熱も利用
するために給湯負荷の少ない夏季には単位時聞当りの集
熱量が増大し、給湯負荷が大きい冬季にはｒ１薯ケ時四
当りの集熱量が減少する。

３”−：゛ 従って、冬季に集熱量が給湯負荷を満足できないことも
ある。この欠点を解決するために機器の大きさ、仕様を
冬季基準で設計すると機器が大きくなり、夏季には過大
設備となってコスト、工事性の而で問題となる。

発明の目的 本発り１は従来の太陽熱利用集熱装置の問題点である冬
季の集熱量不足、集熱器の重量、コスト増大全解決する
とともに集熱運転効率を向−卜するものである。

発明の構成 −に記［−１的を達成するために、周波数変換型圧縮機
、凝縮器、膨張装置、太陽熱及び大気熱を集熱する集熱
器を順次連結した冷媒密閉回路と、沸」二湯温全検知す
る湯温検知器を有する貯湯槽、水循環ポンプ、前記凝縮
器と熱交換関係を有する水加熱器を連結した給湯回路と
、外気温度全検知する外気温度検知器を具備し、前記湯
温検知器で検知した訓−１−湯温と前記外気温度検知器
で検知した外気温度によって、前記周波数変換型圧縮機
の周波数を制御し、外気温度に対応する沸−１−高温が
低い場合には前記圧縮機の周波数を増大させて集熱能力
を増大させ、外気温度に対応する沸−１−高温が高い場
合にはｉｆｆｆｆ線圧縮機波数を減少させて運転効率の
高い運転を行なう７、 実施例の説明 以下に本発明の一実施例を脱ｎＪ１する。第１図、第２
図において、１は周波数変換可能型圧縮機、２は凝Ｎ器
であり冷媒の凝縮作用を行なう。３は膨張装置、４は集
熱器であり、太陽熱及び大気熱全集熱し冷媒の蒸発作用
を行なう。捷た、前記］１；縮機１、凝縮器２、膨張装
置３、集熱器４は順次連結されて冷媒密閉回路全構成す
る。５は水循環ポンプ、６は水加熱器であり、前記凝Ｍ
ｉｆ器２と熱交換関係を有１−１凝縮熱で水をシイ温さ
せる。７ｄ貯湯槽、８　Ｎ’、　湯温検知器であり、所
定の時間間隔て前記貯湯槽７内の湯温を検知する。捷だ
、ｒｉ７Ｊ記水循扉ポンプ５、水加熱器６、貯湯槽７Ｖ
Ｊ連結されて給湯回路を構成する。９　（１′：ｆ：外
気温度検知器であり、所定の時間間隔で外気温度全検知
する。

５ペーミ゛ １０は制御部であり、前記湯温検知器８で検知した湯温
と開気外気温度検知器９で検知した外気温度によって、
前記周波数変換可能型圧縮機１の周波＃、全制御する。

次に作用全説明する。周波数変換可能型圧縮機１で圧縮
された高温高圧の冷媒ガスは凝縮器２に流入し過冷却液
まで凝縮液化して膨張装置３に流し、ここで外気温より
低い飽和温度を有する圧力捷で減圧されて集熱器４に流
入する。そして、太陽熱及び大気熱を集熱して蒸発ガス
化し圧縮機１に戻る。一方、凝縮器２と熱交換関係を有
する水加熱器６は水循環ポンプ５から送られてきた水を
凝縮熱で昇温させ貯湯槽７に戻し１サイクルを完γし、
この繰り返しによって徐々に貯湯槽７内の水温’ｔ−上
昇させる。このサイクルにおいて制御部１０で記憶させ
ている外気温度と湯温の関係に対し、外気温度検知器９
で検知した外気温度時の湯温検知器８で検知した湯温か
低い場合には前記周波数変換可能型圧縮機１０周波数を
大きくして第３図に示す如く能力増加をはかり湯温」１
昇割合を６ベー゛′ 大きく、逆に湯温が高い場合には周波数ケルさくして運
転効率の高い状態で集熱運転を行なう。

発明の効果 以」二に述べたごとく本発明は周波＃、変換可能型圧縮
機、凝縮器、膨張装置、太陽熱及び大気熱を集熱する集
熱器を順次連結した冷媒密閉回路と、机上温度を検知す
る温度検知器を有する貯湯槽、水循環ポンプ、前記凝縮
器と熱交換関係を有する水加熱器を連結した給湯回路、
外気温度全検知する外気温度検知器を具備し、湯温検知
器及び外気温度検知器で検知した貯湯槽内の湯温、外気
温度によって圧縮機の周波数を制御することにより、所
定の湯温か必ず確保できると共に効率の良い運転ができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の太陽熱利用集熱装置の構成
図、第２図１、間装ｆ、’、’ｆの制御ブロック図、第
３図は同装置の運転バランス特性図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・凝縮器、３・・
・・・・膨張装置、４・・・・・・集熱器、５・・・・
・・水循環ポンプ、６・・・・・・水加７ベーミ′ 熱器、７・・・・・・貯湯槽、８・・・・・・湯温検知
器、９・・・・・・外気温度検知器、１０・・・・・・
制御部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ３　５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周波数変換型圧縮機、凝縮器、膨張袋層、太陽熱及び大
   気熱全集熱する集熱器を順次連結した冷媒密閉回路と、
   ｖ１目−１易温を検知する湯温検知器を有する貯湯槽、
   水循環ポンプ、前記凝縮器と熱交換関係を有する水加熱
   器を連結した給湯回路と、外気温度を検知する外気温度
   検知器と、前記沸−に湯温上前記外気温を検知して前記
   圧縮機の周波数を制御する制御部とからなる太陽熱利用
   集熱装「ｔ。