JPS6191462A - 太陽熱集熱装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は温度成層形蓄熱タンク下部の液体熱媒が集熱
器を通って蓄熱タンク上部へと循環する循環回路を備え
、液体熱媒の循環により、太陽熱の集熱な行なうととも
に、液体熱媒の凍結を防止するようにした太陽熱集熱装
置に関する。

（ロ）従来の技術 この種の太陽熱集熱装置の凍結防止対策としては、液体
熱媒の凍結危険があるとき、集熱時と同様に液体熱媒な
循環させる方式が一般的である。

しかし、この方式では蓄熱タンク下部の低温の液体熱媒
な利用するため、循環量を多く必要とし、凍結防止運転
時間が長くなる。また、循環回路で冷却された液体熱媒
が蓄熱タンク上部の高温の液体熱媒と混合されるため、
液体熱媒の利用に大きな影響を与える問題があった。

そこで、集熱運転と凍結防止運転とで液体熱媒の循環流
路を変え、凍結防止運転時には蓄熱タンク下部の液体熱
媒を集熱器に流し、集熱器から蓄熱タンク下部Ｉ＼戻す
方式（特公昭５４−１５１３４号公報）や凍結防止運転
時にタイマーで一定時間循環ポンプな運転する方式（特
公昭５４−３０７６７号公報）が提案されている。しか
し、前者の方式では循環回路が複雑になり、配管工事が
面倒になるとともに、流路切換用の弁体が必要となり、
装置の高騰化を招く欠点があった。また、後者の方式で
は着熱タンク下部の熱媒温度が低い場合、ポンプが間欠
的に運転されることになり、ポンプの寿命を損う心配が
あった。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点この発明の課題
は循環回路を複雑にしたり、循環ポンプを頻繁に発停さ
せることなく、効率良く凍結防止が行なえるようにし、
もって蓄熱タンク上部の液体熱媒を有効に取り出せるよ
うにすることである。

に）問題点を解決するための手段 上記の課題はこの発明によれば、冑頭で述べた循環回路
を備えた太陽熱集熱装置において、循環回路の循環ポン
プを、逆転時の流量が正転時の流量よりも少ない正逆転
ポンプとするととも罠、液体熱媒の凍結危険温度を検出
する検出装置を設け、この検出装置の出力に基づき循環
ポンプを逆転させ、蓄熱タンク上部の液体熱媒が集熱器
を通って蓄熱タンク下部へと循環するよう構成すること
により解決される。

（ホ）　作用 の、液体熱媒を集熱器に供給し、太陽熱を利用して効率
良く加熱した後、蓄熱タンク上部に戻す。冬期の夜間な
ど、熱媒温度が凍結危険偏度まで低下すると、検出装置
の出力によって循環ポンプが逆転運転する。このとき、
循環回路には蓄熱タンク上部の高温の液体熱媒が供給さ
れるため、集熱器や配管の温度が速やかに上昇し、凍結
防止運転が短時間で終了する。また、循環ポンプの逆転
により流量が少なく、循環回路で冷却された液体熱媒が
蓄熱タンクの下部に戻されるため、蓄熱タンク内で温度
成層をなす液体熱媒の混合が少ない。

（へ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図は液体熱媒として水を使用した太陽熱集熱装置で
ある。（１）は下部に給水管（２）、頂部に出湯管（３
）をそれぞれ接続した温度成層形の蓄熱タンク、（４）
は太陽熱の集熱な行なう集熱器、（５）は蓄熱タンク（
１１の下部と集熱器（４）とを連結する集熱往管、（６
）は集熱器（４）と蓄熱タンク（１）の上部とな連結す
る集熱戻り管であり、蓄熱タンク（１１、集熱往管（５
）、集熱器（４）および集熱戻り管（６）にて循環回路
（力を形成している。また、集熱往管（５）には逆転時
の流量が正転時の流量よりも少ない正逆転運転を行なう
循環ポンプ（８１が装設されている。（９）は蓄熱タン
ク（１）下部の水温を検出する低温側センサ顛と、集熱
器（４）出口部の水温を検出する高温側センナαＢとを
有し、循環ポンプ（８）の正逆転運転制御を行なう制御
装置である。

制御装置ｉｔ＋９１は第２図に示すよ５Ｋ、低錫側セン
サ鵠が検出した水温Ｔ、と高温側センサ住υが検出した
水温ＴＩＩの差温（Ｔｌｌ　　ＴＬ　）を求め、差温が
一定値以上あるときに出力（正転信号）を発する差温検
出装置（Ｉ７１と、高温側センナαυの検出する水温Ｔ
、が凍結危険温度以下になったときに出、力（逆転信号
）を発する凍結危険昌度検出装置αｙと。

雨検出装置（ｌり、αりの出力に基づき循環ポンプ（８
）を正転または逆転駆動するポンプ駆動装置０４）とを
備えている。

日中、日射が十分ある場合、両センサＣＩＯ＋、αυの
検出する水温の差温が一定値以上となり、差温検出装置
（Ｉ７Ｊの出力に基づき、ポンプ駆勧装＃ａ４）は循環
ポンプ（８）を正転で運転させる。このため、給水管（
２）から蓄熱タンク（１）の下部に給水された水が集熱
往管（５）を通って集熱器（４）に送られ、集熱器（４
）で温められた水は蓄熱タンク（１）の上部に戻される
。

このようにして、蓄熱タンク（１１には上部から順次温
水が貯湯され、随時出湯管（３）から利用部・＼送られ
る。この集熱の際、循環ポンプ（８）は正転で運転する
ため、循環量を多くして太陽熱の集熱な効率良く行なわ
せることができる。

冬期の夜間等の非集熱運転時に高温側センサ圓の検出す
る水温が凍結危険温度以下になった場合、ポンプ駆動装
置α→は検出装置Ｃ１３ｉの出力に基づき、循環ポンプ
（８）ヲ逆転で運転させる。このため、蓄熱タンク（１
）上部の高温の温水が集熱戻り管（６）を通って集熱器
（４）に送られ、集熱器（４）で冷却された水が集熱往
管（５）を通って蓄熱タンク（１）に戻される。

このように、蓄熱タンク（１１の上部の温水が循環回路
（７）に供給されるため、高巴側センサαυの検出温度
がすぐに凍結危険温度より高くなり、液体熱媒の凍結が
確実に防止されるとともに、運転時間が短かくて済む。

また、循環ポンプ（８）の逆転により循環量が少なくな
り、循環回路（力で冷却された水を蓄熱タンク（りの下
部に戻すようにしたので、蓄熱タンク（１）の上下部の
湯水の混合を最少限に抑えることが可能であり、蓄熱タ
ンク（１）から高温の臨水を取り出すことができる。

（ト）　　発明の効果 この発明は以上のように構成されているので、集熱運転
時には循環ポンプを正転させ、蓄熱タンク下部の液体熱
媒を集熱器に供給した後、集熱器で加熱された液体熱媒
を蓄熱タンク上部に戻すようにし、集熱に必要な循環量
？十分に確保しつつ、効率の良い太陽熱の集熱運転を行
なうことが可能である。また、凍結防止運転時には循環
ポンプを逆転させ、循環量を低減させるとともに、蓄熱
タンク上部の液体熱媒が集熱器を通って蓄熱タンク下部
へと循環するようにし、蓄熱タンク上部の高温の液体熱
媒を利用して凍結防止な確実に行なうことができるとと
もに、蓄熱タンクでの液体熱媒の混合な最少限に抑え、
蓄熱タンク上部から高温の液体熱媒を取り出すことがで
きる。また、共通の循環回路を用いて集熱と凍結防止の
ための運転を行なうので、循環回路が複雑になることは
なく、配管工事が容易であるとともＫ、安価に構成可能
である。さらにまた、凍結防止のために循環ポンプが頻
繁に発停することもないので、ポンプの寿命を損う心配
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による太陽熱集熱装置の一実施例を示
す系統図、第２図は第１図の制御装置の具体例を示すブ
ロック図である。 （１）・・・蓄熱タンク、　（４）・・・集熱器、　（
７）・・・循環回路、　（８）・・・循環ポンプ、　住
３・・・凍結危険温度検出装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度成層形蓄熱タンク下部の液体熱媒が集熱器を
   通って蓄熱タンク上部へと循環する循環回路を備えたも
   のにおいて、循環回路の循環ポンプを、逆転時の流量が
   正転時の流量よりも少ない正逆転ポンプとするとともに
   、液体熱媒の凍結危険温度を検出する検出装置を設け、
   この検出装置の出力に基づき循環ポンプを逆転させ、蓄
   熱タンク上部の液体熱媒が集熱器を通って蓄熱タンク下
   部へと循環するようにしたことを特徴とする太陽熱集熱
   装置。