JPS60243445A - 太陽熱利用集熱装置 - Google Patents
太陽熱利用集熱装置Info
- Publication number
- JPS60243445A JPS60243445A JP59098012A JP9801284A JPS60243445A JP S60243445 A JPS60243445 A JP S60243445A JP 59098012 A JP59098012 A JP 59098012A JP 9801284 A JP9801284 A JP 9801284A JP S60243445 A JPS60243445 A JP S60243445A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat collector
- fins
- collector
- stage
- 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
Links
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
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
- F24S10/75—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
- F24S10/755—Solar 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 otherwise bent, e.g. zig-zag
-
- 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
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (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
本発明はヒートポンプを利用して太陽熱及び大気熱を吸
熱し、湯を作る太陽熱利用集熱装置に関するものである
。
熱し、湯を作る太陽熱利用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、ヒートポンプを利用して太陽熱及び大気熱を吸熱
して湯を作る太陽熱利用集熱装置として、第１図に示す
如く圧縮機１、凝縮器２、膨張装置３、集熱器４を順次
連結して冷媒密閉回路を構成し、前記集熱器４で太陽熱
及び大気熱を吸熱し、その吸熱量に前記圧縮機１の圧縮
熱を加えた凝縮熱で湯を作り貯湯槽子に貯える太陽熱利
用集熱装置がある。
して湯を作る太陽熱利用集熱装置として、第１図に示す
如く圧縮機１、凝縮器２、膨張装置３、集熱器４を順次
連結して冷媒密閉回路を構成し、前記集熱器４で太陽熱
及び大気熱を吸熱し、その吸熱量に前記圧縮機１の圧縮
熱を加えた凝縮熱で湯を作り貯湯槽子に貯える太陽熱利
用集熱装置がある。
この太陽熱利用集熱装置において、第２図に示す如く集
熱器４を建物等の壁面に接近して取り付けることも考え
られるが、集熱器内を流れる冷媒蒸発温度は周囲外気温
度より低く、外気の熱（大気熱）を奪う為に集熱器と壁
面間の空気は冷却されて下降流れとなり徐々に空気温度
、エンタルピーは低下する。この場合に第１図に示す如
く集熱器仕様が横長さＬに対し縦長さＨがかなり大きい
場合には、集熱器下部で冷媒蒸発温度と空気温度の温度
差が小さくなり、空気密度差による下降流速は少なくな
って、温度差の低下と空気側熱伝達率の低下によって集
熱器での空気吸熱量が減少する。又、ヒートポンプサイ
クルの冷媒蒸発温度も低下し着霜が生じ易くなり、圧縮
機１への冷媒液バックの恐れも生じて圧縮機の信頼性の
面でも問題となる。
熱器４を建物等の壁面に接近して取り付けることも考え
られるが、集熱器内を流れる冷媒蒸発温度は周囲外気温
度より低く、外気の熱（大気熱）を奪う為に集熱器と壁
面間の空気は冷却されて下降流れとなり徐々に空気温度
、エンタルピーは低下する。この場合に第１図に示す如
く集熱器仕様が横長さＬに対し縦長さＨがかなり大きい
場合には、集熱器下部で冷媒蒸発温度と空気温度の温度
差が小さくなり、空気密度差による下降流速は少なくな
って、温度差の低下と空気側熱伝達率の低下によって集
熱器での空気吸熱量が減少する。又、ヒートポンプサイ
クルの冷媒蒸発温度も低下し着霜が生じ易くなり、圧縮
機１への冷媒液バックの恐れも生じて圧縮機の信頼性の
面でも問題となる。
発明の目的
本発明は集熱器を壁面に近接設置ｌ〜だ場合の」−記問
題点である集熱量低下、機器の信頼性、システム効率を
改善するものである。
題点である集熱量低下、機器の信頼性、システム効率を
改善するものである。
発明の構成
−１−記目的を達成する為、本発明は圧縮機、凝縮器、
膨張装置、集熱器を順次連結した冷媒密閉回路と、前記
凝縮器と熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽、水循環
ポンプを連結した給湯回路とで構成し、前記冷媒密閉回
路に」：るヒートポンプサイクルで太陽熱及び大気熱を
吸熱し、前記給湯回路の水を昇温させる太陽熱利用集熱
装置において、前記集熱器を一定間隔で配列した複数板
の集熱フィンからなるフィンチューブ型構成とするとと
もに上下段に分割し、下段の集熱フィン高さくフィン中
）を上段の集熱フィン高さくフィン中）より小さくした
構成とすることにより、集熱器を壁面に近接して取り付
けた場合でも、集熱器と壁面間の空気下降流の速度を低
下させることもなく、逆に集熱器下段と壁面間の距離は
大きい為に下降流れが促進される。従って、空気側熱伝
達率の向上と、集熱器下段での冷媒蒸発温度と空気温度
の温度差を大きくすることができ空気吸熱量の増加を計
ることができ、圧縮機への液バンク防止とシステム効率
の向上をはかることができる。
膨張装置、集熱器を順次連結した冷媒密閉回路と、前記
凝縮器と熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽、水循環
ポンプを連結した給湯回路とで構成し、前記冷媒密閉回
路に」：るヒートポンプサイクルで太陽熱及び大気熱を
吸熱し、前記給湯回路の水を昇温させる太陽熱利用集熱
装置において、前記集熱器を一定間隔で配列した複数板
の集熱フィンからなるフィンチューブ型構成とするとと
もに上下段に分割し、下段の集熱フィン高さくフィン中
）を上段の集熱フィン高さくフィン中）より小さくした
構成とすることにより、集熱器を壁面に近接して取り付
けた場合でも、集熱器と壁面間の空気下降流の速度を低
下させることもなく、逆に集熱器下段と壁面間の距離は
大きい為に下降流れが促進される。従って、空気側熱伝
達率の向上と、集熱器下段での冷媒蒸発温度と空気温度
の温度差を大きくすることができ空気吸熱量の増加を計
ることができ、圧縮機への液バンク防止とシステム効率
の向上をはかることができる。
実施例の説明
以下図面に基づいて説明する。第３図は本発明の太陽熱
利用集熱装置の一実施例、第４図は本発明の太陽熱利用
集熱装置の集熱器と壁面間の空気温度分布を示す。第３
図において、実線矢印は冷媒流れ方向を、一点鎖線矢印
は水流れ方向を示す。
利用集熱装置の一実施例、第４図は本発明の太陽熱利用
集熱装置の集熱器と壁面間の空気温度分布を示す。第３
図において、実線矢印は冷媒流れ方向を、一点鎖線矢印
は水流れ方向を示す。
壕だ第１図と同一構成要素に対しては同一番号を付して
いる。４は集熱器であり、集熱フィン４ａを一定間隔で
整列したフィンチューブ型構成とし、上下段に２分割さ
れ、下段集熱器４“の集熱フィン４ａの高さｈ“は上段
集熱器４′の集熱フィン４ａの高さｂ′より小さくなっ
ている。又、第４図に示す如＜−Ｌ段集熱器４′と下段
集熱器４“の各々集熱フィン４ａは太陽光側で端面が１
直線となっている。そして、前記圧縮機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を
構成する。５は水循環ポンプ、６は水加熱器であり、前
記凝縮器２と熱交換関係を有する。
いる。４は集熱器であり、集熱フィン４ａを一定間隔で
整列したフィンチューブ型構成とし、上下段に２分割さ
れ、下段集熱器４“の集熱フィン４ａの高さｈ“は上段
集熱器４′の集熱フィン４ａの高さｂ′より小さくなっ
ている。又、第４図に示す如＜−Ｌ段集熱器４′と下段
集熱器４“の各々集熱フィン４ａは太陽光側で端面が１
直線となっている。そして、前記圧縮機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を
構成する。５は水循環ポンプ、６は水加熱器であり、前
記凝縮器２と熱交換関係を有する。
７は貯湯槽であり、前記水循環ポンプ６、水加熱器６、
貯湯槽７は連結されて給湯回路を構成する。
貯湯槽７は連結されて給湯回路を構成する。
次に作用を説明する。圧縮機１で圧縮された高温高圧の
冷媒過熱ガスは凝縮器２に流入し水循環ポンプ５から送
られてきた水によって冷却されて凝縮液化し、その際の
凝縮熱によって水加熱器６で水を加熱昇流させる。又、
凝縮液化した冷媒は膨張装置３に流入し減圧されて集熱
器４に流入する。そして、下段集熱器４″、上段集熱器
４′を流れる際に太陽熱及び大気熱を吸熱して蒸発ガス
化し前記圧縮機１にもどる。ここで、集熱器４は上段集
熱器４′と下段集熱器４″に２分割し、下段集熱器４“
の集熱フィン高さｈ“は上段集熱器４′の集熱ライン高
さｈ′より小さくし、かつ、上段・下段集熱器４’、４
″ の集熱フィンは太陽光側で端面を一直線に構成され
ているため、下段集熱器４“と壁面間の距離は上段集熱
器４′と壁面間の距離より大きい。従って、第４図に示
す如く、集熱器と壁面間の空気は下降流れをともないな
がら徐々に温度低下、流速低下をする傾向にあるが、本
発明では下段集熱器と壁面間の距離が大きくなっている
為に下段集熱器と壁面間の通風抵抗は少ない。よって、
下降流速は促進されて空気側の熱伝達率は向上すると共
に冷媒蒸発温度と空気温度の温度差は大きくなり空気吸
熱量が増加する。従って集熱器４での吸熱量が増加しシ
ステム効率が向上すると共に冷媒は完全に蒸発ガス化し
て前記圧縮機１にもどる故に液バツクの心配もなく信頼
性も向上する。
冷媒過熱ガスは凝縮器２に流入し水循環ポンプ５から送
られてきた水によって冷却されて凝縮液化し、その際の
凝縮熱によって水加熱器６で水を加熱昇流させる。又、
凝縮液化した冷媒は膨張装置３に流入し減圧されて集熱
器４に流入する。そして、下段集熱器４″、上段集熱器
４′を流れる際に太陽熱及び大気熱を吸熱して蒸発ガス
化し前記圧縮機１にもどる。ここで、集熱器４は上段集
熱器４′と下段集熱器４″に２分割し、下段集熱器４“
の集熱フィン高さｈ“は上段集熱器４′の集熱ライン高
さｈ′より小さくし、かつ、上段・下段集熱器４’、４
″ の集熱フィンは太陽光側で端面を一直線に構成され
ているため、下段集熱器４“と壁面間の距離は上段集熱
器４′と壁面間の距離より大きい。従って、第４図に示
す如く、集熱器と壁面間の空気は下降流れをともないな
がら徐々に温度低下、流速低下をする傾向にあるが、本
発明では下段集熱器と壁面間の距離が大きくなっている
為に下段集熱器と壁面間の通風抵抗は少ない。よって、
下降流速は促進されて空気側の熱伝達率は向上すると共
に冷媒蒸発温度と空気温度の温度差は大きくなり空気吸
熱量が増加する。従って集熱器４での吸熱量が増加しシ
ステム効率が向上すると共に冷媒は完全に蒸発ガス化し
て前記圧縮機１にもどる故に液バツクの心配もなく信頼
性も向上する。
発明の効果
以上述べた如く、本発明は圧縮機、凝縮器、膨張装置、
集熱器を順次連結した冷媒密閉回路と、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、貯の槽を連
結した給湯回路とで構成し、前記冷媒密閉回路によるヒ
ートポンプサイクルによって、前記集熱器で太陽熱及び
大気熱を集熱し湯を作る太陽熱利用集熱装置において、
前記集熱器を一定間隔で集熱フィンを整列したフィンチ
ューブ型構成にするとともに上下段に２分割し、下段の
集熱フィン高さくフィン巾）を上段の集熱フィン高さく
フィン巾）より小さくすることによって、前記集熱器を
壁面に近接設置した場合でも大気熱吸熱量を増加させシ
ステムの運転効率の向上を計るとともに圧縮機への液バ
ツクを防止し機器の信頼性をも向上させるものである。
集熱器を順次連結した冷媒密閉回路と、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、貯の槽を連
結した給湯回路とで構成し、前記冷媒密閉回路によるヒ
ートポンプサイクルによって、前記集熱器で太陽熱及び
大気熱を集熱し湯を作る太陽熱利用集熱装置において、
前記集熱器を一定間隔で集熱フィンを整列したフィンチ
ューブ型構成にするとともに上下段に２分割し、下段の
集熱フィン高さくフィン巾）を上段の集熱フィン高さく
フィン巾）より小さくすることによって、前記集熱器を
壁面に近接設置した場合でも大気熱吸熱量を増加させシ
ステムの運転効率の向上を計るとともに圧縮機への液バ
ツクを防止し機器の信頼性をも向上させるものである。
第１図は従来例の太陽熱利用集熱装置の構成図、第２図
は同太陽熱利用集熱装置に用いた集熱器と壁面間の距離
関係及び空気温度分布を示す図、第３図は本発明の太陽
熱利用集熱装置の一実施例の構成図、第４図は同太陽熱
利用集熱装置に用いた集熱器と壁面間の距離関係及び空
気温度分布を示す図である。 １・ 圧縮機、２・・・・・凝縮器、３・・ 膨張装置
、４・・集熱器、４ａ・・ ・集熱フィン、４′ ・・
・上段集熱器、４″・・・・下段集熱器、５・・・水循
環ポンプ、６ ・・・水加熱器、７・−貯湯槽。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名図
は同太陽熱利用集熱装置に用いた集熱器と壁面間の距離
関係及び空気温度分布を示す図、第３図は本発明の太陽
熱利用集熱装置の一実施例の構成図、第４図は同太陽熱
利用集熱装置に用いた集熱器と壁面間の距離関係及び空
気温度分布を示す図である。 １・ 圧縮機、２・・・・・凝縮器、３・・ 膨張装置
、４・・集熱器、４ａ・・ ・集熱フィン、４′ ・・
・上段集熱器、４″・・・・下段集熱器、５・・・水循
環ポンプ、６ ・・・水加熱器、７・−貯湯槽。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名図
Claims (1)
- 圧縮機、冷媒の凝縮作用を行なう凝縮器、膨張装置、太
陽熱及び大気熱を吸熱して冷媒の蒸発作用を行なう集熱
器を順次連結した冷媒密閉回路と、前記凝縮器と熱交換
関係を有する水加熱器、貯湯槽、水循環ポンプを連結し
た給湯回路からなり、前記集熱器を一定間隔で集熱フィ
ンを整列したフィンチューブ型構成にするとともに上下
段に２分割し、下段の集熱フィン高さくフィン巾）を上
段の集熱フィン高さくフィン巾）より小さくしたことを
特徴とした太陽熱利用集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098012A JPS60243445A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 太陽熱利用集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098012A JPS60243445A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 太陽熱利用集熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60243445A true JPS60243445A (ja) | 1985-12-03 |
Family
ID=14207883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59098012A Pending JPS60243445A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 太陽熱利用集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60243445A (ja) |
-
1984
- 1984-05-16 JP JP59098012A patent/JPS60243445A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106918166A (zh) | 换热器和空调系统 | |
| JPS5820286A (ja) | 太陽熱を利用した海水淡水化装置 | |
| US4760706A (en) | Method and system for current generation | |
| US3766752A (en) | Refrigeration machine circuit with fusion storage | |
| JPS60243445A (ja) | 太陽熱利用集熱装置 | |
| JPH0411777B2 (ja) | ||
| JPS616541A (ja) | 太陽熱利用集熱装置 | |
| CN216041484U (zh) | 空气制水机及其节能结构 | |
| JPS6199060A (ja) | 集熱器 | |
| JPS59212646A (ja) | 太陽熱コレクタ− | |
| JPS6335324Y2 (ja) | ||
| JPH049977B2 (ja) | ||
| JPS59217451A (ja) | 太陽熱利用集熱装置 | |
| JPS5952159A (ja) | 集熱装置 | |
| JPS6138359A (ja) | 太陽熱利用集熱装置 | |
| JPH0692845B2 (ja) | 集熱装置 | |
| JPS6183842A (ja) | 太陽熱利用集熱装置 | |
| JPS58138950A (ja) | 給湯装置 | |
| JPS58127070A (ja) | 太陽熱利用集熱器 | |
| TW509773B (en) | Structure of evaporation region for absorption and diffusion freezing circulation | |
| JPS61268951A (ja) | 集熱器 | |
| JPS5952158A (ja) | 太陽熱集熱装置 | |
| JPH0125247Y2 (ja) | ||
| JPH01111166A (ja) | 集熱装置 | |
| SU918723A2 (ru) | Гелиоабсорбционна холодильна установка |