JPS60175965A - 太陽熱コレクタ - Google Patents

太陽熱コレクタ

Info

Publication number
JPS60175965A
JPS60175965A JP59032916A JP3291684A JPS60175965A JP S60175965 A JPS60175965 A JP S60175965A JP 59032916 A JP59032916 A JP 59032916A JP 3291684 A JP3291684 A JP 3291684A JP S60175965 A JPS60175965 A JP S60175965A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
radiator
tube
evaporator
heat collecting
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
JP59032916A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0131112B2 (ja
Inventor
Nobuo Otsuka
大塚 信夫
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP59032916A priority Critical patent/JPS60175965A/ja
Publication of JPS60175965A publication Critical patent/JPS60175965A/ja
Publication of JPH0131112B2 publication Critical patent/JPH0131112B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • F25B39/02Evaporators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F24S10/75Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
    • F24S10/753Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations the conduits being parallel to each other
    • 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
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (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】 〔発明の技術分野〕 この発明は太199熱と外気熱を熱源として給湯や暖房
運転を行なう太陽熱ヒートポンプ装置の蒸発器として使
用される太llI熱コレクタに関する。
〔従来技術〕
従来この神太陽熱コレクタを使用する太陽熱ヒートポン
プ装置としては各種の形式があった。1つは例えば特開
昭52−151960号公報に示されているように、太
陽熱コレクタのみを蒸発器として使用・する形式の直膨
式のもので、晴天時で日照が充分ある時は冷媒液を太陽
熱士加熱蒸発させ。
曇天時で日照が充分でない時や夜間は、太陽熱コレクタ
で自然対流により外気から熱を吸収して冷媒液を加熱蒸
発させる。
今一つの直膨式の形式とじて1例えば実開昭56−14
’1972号公報に示されるように、太陽熱集熱用コレ
クタと、外気熱集熱用の室外コイルを共に蒸発器として
使用するものがあった。これは日照か充分ある時は太陽
熱コレクタを1日照が少ない時は室外コイルを、又日照
力′・中IF1」的な時は太陽熱コレクタと室外コイル
の両方を、それぞれ蒸発器として切換え使用するもので
ある。
さらに、直膨式以外の形式として2例えば実公昭53−
40758号公報に示されるように、太陽熱コレクタ中
に循環ポンプで水を流して太陽熱で温水にして貯湯槽へ
蓄え、必要に応じこの温水と上記循騨ポンプで空気熱交
換器へ循環させ、外気温を温めてヒートポンプ装置の室
外コイルに送り蒸発温度を高める形式のものがあった。
しかしながら、従来の上記太陽熱コレクタのみを蒸発器
として使用する装置は、冷媒回路の切換え手段が不要で
制御手段も簡単であるが、コレクタが自然対流により外
気から熱を吸収しやすいよう裸で構成されているため集
熱フィンの放熱損失が多くなる。特に太陽熱を利用する
時は冷媒液の蒸発温度(集熱温度)を外気温より高くと
って成績係数(COP)を上げているが、その蒸発温度
を高くする程放熱損失が大となり集熱効率は急激に低下
する。従ってこの形式のヒートポンプ装置では集熱効率
が低いため単価の安いコレクタを使用できるものの一定
の熱酸をイ七るには広い集熱面積を必要とし、全体では
逆にコストが高くなるという欠点があった。
一方太1η熱コレクタと室外コイルとを併用する装置は
、太陽熱コレクタの集熱温度を外気温より1Bx度高く
設定しても充分高い集熱効率を得るようにでき、また日
照のない時でも室外コイルから外気熱を効率よく吸収で
きる。しかし蒸発器として高価な太1“9熱コレクタと
室外コイルを別々に設けなければならず、非常にコスト
が高くなると共に、設置6.場所の問題や;財、/Rな
冷媒配管、切換弁等の制御、鏝適伶媒附の確保など解決
しなければならない間(閉息が多くあった。
さらに上記太I・J #lコレクタで加熱された温水で
ヒートポンプ装置の室外コイルへの外気温を暖める形式
のものは1日照のない時でも効率よく暖房でき暖房能力
を上昇させることができるが、冬1111における温水
回路の凍結の問題や、循環ポンプのランニングコストや
メンテナンス、電熱回路系の復籍な11J1九111な
ど、11膨式にはない数々の間fIIIi点があり、装
置全体も膨大かつ高価となる欠点を有していた。
〔発りJの41t’1.−°J、% )この発明は、上
記のような従来のものの欠点を除去するためになされた
もので、上面を侍明カバーで塞ぎ内底に断熱材を敷いた
外箱中の断熱材上に、上面を太1場熱吸収面とした集熱
板を配置し。
これに外箱11HQ斜方向に洛って配管された複数の集
熱管を固着し、これら集熱管と連通した放熱管に放熱フ
ィンを数句けた放熱器を外箱の上部に設けこの放熱器の
風下側にヒートポンプ装置の蒸発器を配置i2’ L 
#これらの間に送風機で外気を遺り、上記集熱管と放熱
管の中を凍結温度の低い作動流体を自然循環させること
により、比較的簡単な安1mな装置16イで、晴天時で
も、曇天時、夜間でも共に高い効率で太陽i”1シまた
は外気熱を楔熱できる太陽熱コレクタを提1川すること
を目的としている。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図ないし第6図はこの発明の一実施例を示す図で、第1
図は側面図、第2図は渠熱板の平面図tma図は第1図
の[1−[11拡大部分断面図。
第4図は上部のみの拡大概略断面図、第5図は放熱器の
一部省略して示す正面図、第6図は蒸発器の一部省略し
て示す正面図である。図において。
(11は外箱、(2)はこの外<it+1の上部開口部
を塞ぐ方ラス板等の透明カバー、(3)はこの透明カバ
ーの周囲に取付けらンまたパツキン、(4)はこのパツ
キンを上から押え、上記外箱(1ンへ」二記透BIIカ
バー(2)を固定する押え盆具、(5)は上記外箱…の
内底および内側面に張られた断熱材、(6)はこの内底
の断熱材(5)の上に配置され、外箱1++の傾斜方向
にン臼って複数板に分割された。アルミニウム押出型材
により成形された集熱板、(力はこの集熱板(Glの上
面太1得熱吸収面Kfiされた黒色塗装等の吸収膜、(
8)はτ処熱板(6)の下面中央に長手方向に沿って設
けられた(i%熱管押え部、tQj&’!この集熱背押
え@is +8)にそれぞれ圧入固着された鋼管からな
る複数の集熱管、 QQIはこれら複数の(J% i・
(1管(9)群の上部を連通ずる上7G3ヘッダ管、a
υはこれら集熱管群の下部を連通する下部ヘッダ管、a
のは晴熱昔群上部ヘッダ’710+)の一端に接続され
た上昇管、(13は集熱管群下部ヘッダ管συの一端に
接続された下降管、α4は上記外箱+11の上部に配置
された放熱器、1L51はこの放熱器(141を構成す
る多数のアルミニウム板からなる放熱フィン。
1eは同じく放熱器0荀を構成する。この放熱フィンQ
ωに拡管接合された鋼管からなる複数の放熱管。
aのはこれら放熱管(uQ群の上部を連通ずる上部ヘッ
ダ管で、その一端には上記上昇管aカが接続されている
。0枠は上記放熱管群の下部を連通ずる下部ヘッダ管で
、その一端には上記下降管α蕩が接続されている。Qi
は上記放熱器Iの風下側に配置されたヒートポンプ装置
(全体回路は省略)の蒸発器。
シ0はこの蒸発器a1を構成する多数のアルミニウム板
からなる吸熱フィン、c2υは同じく蒸発器(11を構
成する。この吸熱フィン(20)に拡管接合された鋼管
からなる蒸発管、(宿は上記放熱器(]4)と上記蒸発
器a[有]に外気を送風する送風機、<231はこの送
風機(潤と上記放熱器04)、蒸発器it’llを収納
する室外コイルケースである。上記外箱(1)は透明カ
バー(2)が南(南半球では北)に面するよう傾斜して
設置され、室外コイルケースQ7Jはこの外箱(1ンの
上端部に接し。
これより上方に配置される。なお、上記雫熱管(9)や
放熱管ae中には凍結温度の低い作動流体例えば不凍液
c!船が封入され、上記蒸発管QD中には冷媒が循環し
ている。また、不凍液t24捌入用の口や、それの体積
変化を吸収する膨張タンクは図示を省略している。
上記のように構成された太陽熱コレクタにおいて、晴天
時太陽)Y、は透明カバー(2)を透過し、集熱板(6
)の吸収膜(7)で吸収され、集p・1−管(9)内の
不凍液Q滲を加熱する。昇温され比重の小さくなった不
凍液Qaは上昇を起こし、上部ヘッダ管1101 、上
昇117f+2を通り、放p/1器0滲の上部ヘッダー
i70ηへ流入する。
放熱器(1(イ)の放熱フィン051には送風機a3に
よって外気が送られ、その結果放熱管傾向の不凍液94
)は冷やされ比重が大きくなり、下部ヘッダ管(1鴎、
下降管0沸を通り、嘔熱g群の’F部ヘッダ管ODへ1
11を人し。
日射のあるかきりこの自然循環による熱移送&J、 G
J’M絖する。放熱器Oaを通僅し温度の高められた外
気は、蒸ih r−’t’t Hで吸熱フィンe@によ
り吸熱され腰発管(21j内を流れる冷媒を蒸発させる
。日射敞が少なくなるに従い2作動流体(財)の循歩流
間は減少し。
ある日aJ、外気温できまる条件以下になると停止する
。この時蒸発器((!1は送風機(イ)の運転により外
気からのみ熱を吸収する。この場合蒸発温度は一般的に
外気温を10℃弱下回る温度になり、一方lR犬侍は太
陽熱により蒸発器(9)の吸込空気温度が予熱されるの
で蒸発温度が上昇する。
上記実施例では、集熱管(9)と放熱管(IQ中に封入
された作動流体に不凍液を使用していたが、フレオン等
の相変化を行なう物質を憔熱管(9)内の上部まで7t
’W液に入れ集熱管(9)で蒸発させ放熱管(11で凝
KMさせ自然循瑚させるようにしてもよい。
また、上記実施例では集熱板(6)、集熱管(9)、上
下ヘッダ管tlQlll)のそれぞれの部材を溶接等に
より固ネ?シて構成したが、これらをアルミニウムのロ
ールボンド法や、プレス成形品をシーム溶接した;(1
・(板で一体的に製作してもよい。同様に放熱器θをと
蒸発器illも他方式の熱交換器例えば鋼管に針状巻付
フィンを施こしたものとしてもよい。
さらに上記実施例では放熱器Iと蒸発器も傷を別々の熱
交換器として構成したが、これらのフィンa句(イ)を
一体化してもよい。この場合はヘアピン状の蒸発¥!Q
1)が縦配置となる。
なお、上記実施例では放熱器(14)と蒸発器(1!I
を共に鉛直方向に設置していたが、これは必ずしも鉛直
である必要はなく、室外コイルケース(ハ)を外箱il
lと同一平面上に配置し、送風機Q3により風を路上下
方向に流すようにしてもよい。
また9日射の強さが短時間で大きく変化する時は、蒸発
器(1!1への空気温度が変動し、ヒートポンプ装部の
動作が不安定になる場合もあるが、集熱板(6)に熱容
量をもたせるか、集熱板(6)の下面に熱容Rの大きい
物′崎1例えば潜熱形の蓄熱側等を配置行すると、より
安定してヒートポンプ装置を運転することができる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、上面を透明カバーで泰
ざ、内hy K lfM iWl @を敷いた外箱内に
収イ1ノ」され断熱材上に配置された集熱板に複数の集
熱管を固漸し、これら壊熱管と外箱の上部に配置6.さ
れた放熱管との間に作動流体を自然循環させるようにし
、この放熱器の風下側にヒートポンプ装置i4i’の蒸
発器を配置し、これらに外気を送る送風機を設けるとい
う簡単な構造により、無動力、無制御で集熱板が高い集
熱効率で集めた太陽熱をヒートポンプ装置の蒸発器で利
用でき、晴天時に高い成積係数でヒートポンプ装置を運
転することができ。
赫犬侍や夜間でも外気から効率よく集熱でき、しかも集
熱管、放熱管の作動流体として低い凍結温度のものを使
用しているので冬期の凍結による破損をも防止できる等
の端効果を有している。
【図面の簡単な説明】
第1肉ないし第6図はこの発明の一実施例を示す図で、
第1図は側面図、第2図は集熱板の平面図、第3図は第
1図のIll −III拡太部分断面図、第4図は上部
のみの拡大概略断面図、第5図は放熱器の一部省略して
示す正面図、第6図は蒸発器の一部省略して示す正面図
である。 図においてIllは外箱、(2)は透明カバー、(5)
は断熱側、(6)は集熱板、(9)は集熱管、04は放
熱器、 Qlは放熱フィン、θG)は放熱管、 (11
はヒートポンプ装置の蒸発器、(社)は送r@、機でお
る。 なお1図中同一前号は同一部分を示す。 第2図 第3図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 上…iを透間カバーで塞ぎ内底にl@熱材で敷
    いて構成し、傾斜して配設される外箱、この外箱内に収
    納されて上記断熱材上に配置され、上面を太陽熱吸収面
    としだ集熱板、上記外箱傾斜方向に沿って配管され上記
    集熱板にそれぞれ固着された襞数の集熱管からなる集熱
    管群、これら集熱管と連通した放熱管とこの放熱管に取
    付けられた放熱フィンからなり上記外箱の上部に配置さ
    れた放熱器、この放熱器の風下側にこれと一体又は別個
    に配置されたヒートポンプ装置の蒸発器、及びこの蒸発
    器と上記放熱器に外気を送る送風機とを1iiiiえ。 上記集熱管と放熱管中に棟結温度の低い作動流体を封入
    し、この作動流体を上記集熱管と放熱管との間に自然循
    環させるようにしたことを特徴とする太陽熱コレクタ。
  2. (2)上記複数の喚熱管を並列に配置し、それらの上端
    及び下端を連通ずる集熱管群の上部ヘッダ管および下1
    ’iHヘッダ管、上記放熱管を並列に複数設け、これら
    の上端及び下端を連通ずる放熱器の上部ヘッダ管及び下
    部ヘッダ管、上記集熱管群の上部ヘッダ管と上記放熱器
    の上部ヘッダ管を連通ずる上昇管、及び上記放熱器下部
    ヘッダ管と上記集熱管群下部ヘッダ管とを連通ずる下降
    管を設け。 これらにより上記作動流体の自然循環を行なわせるよう
    にした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。
  3. (3)上ml集熱板の下面に、これと接触して潜熱形蓄
    熱材等の菖容滑の大なる物質を配設してなる時計請求の
    範囲第1項又は第2項記載の太目熱コレクタ。
JP59032916A 1984-02-23 1984-02-23 太陽熱コレクタ Granted JPS60175965A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59032916A JPS60175965A (ja) 1984-02-23 1984-02-23 太陽熱コレクタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59032916A JPS60175965A (ja) 1984-02-23 1984-02-23 太陽熱コレクタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60175965A true JPS60175965A (ja) 1985-09-10
JPH0131112B2 JPH0131112B2 (ja) 1989-06-23

Family

ID=12372217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59032916A Granted JPS60175965A (ja) 1984-02-23 1984-02-23 太陽熱コレクタ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60175965A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009236459A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Daiwa House Industry Co Ltd 熱交換器及びそれを用いた太陽熱集熱装置
ES2538596A1 (es) * 2013-12-20 2015-06-22 Robert Bosch Gmbh Instalación de colector termosifónico
CN106403380A (zh) * 2016-09-18 2017-02-15 河北炫坤节能科技股份有限公司 一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009236459A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Daiwa House Industry Co Ltd 熱交換器及びそれを用いた太陽熱集熱装置
ES2538596A1 (es) * 2013-12-20 2015-06-22 Robert Bosch Gmbh Instalación de colector termosifónico
CN106403380A (zh) * 2016-09-18 2017-02-15 河北炫坤节能科技股份有限公司 一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0131112B2 (ja) 1989-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4429545A (en) Solar heating system
US3996919A (en) System for collecting and storing solar energy
US4513732A (en) Passive integral solar heat collector system
US4280483A (en) Solar heater
CN107176639B (zh) 一种加湿冷凝式海水淡化装置
US4488539A (en) Solar collector unit
CN108105918A (zh) 双源复合热泵与光伏热管理一体化系统及其控制方法
CN211782035U (zh) 多功能双冷冷凝器热管光伏光热系统
CN112728776A (zh) 一种外接式颗粒吸热器及太阳能发电系统
JPS60175965A (ja) 太陽熱コレクタ
EP0015017B1 (en) Heat transport tube solar collector and system comprising at least such a collector
US20120132403A1 (en) Method for the natural-draught cooling of a solar concentration plant
KR101308074B1 (ko) 설치위치에 제약을 받지 않는 히트파이프식 단일 진공관형 태양열 집열기
JPH0239707B2 (ja)
CN208154690U (zh) 双源复合热泵与光伏热管理一体化系统
JP2002031416A (ja) 集熱装置
JPH0131111B2 (ja)
CN217428082U (zh) 一种聚光光伏组件及其组成的系统
JPS61114056A (ja) 太陽熱利用ヒ−トポンプ給湯機
KR20120046403A (ko) 히트파이프식 진공관형 태양열 집열기
JPS5812953A (ja) 太陽熱利用冷温風給湯装置
JPH0213894Y2 (ja)
JPH0493556A (ja) 太陽熱利用システム
JPS60101451A (ja) 太陽熱コレクタ−
JPS60185063A (ja) 太陽熱コレクタ