JPS6240225A - 温室の暖房方法 - 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】 く技術分野〉 この発明は温室の暖房方法に関し、昼間は熱媒体を、太
陽熱を受ける集熱器と蓄熱槽との間を循環させて、太陽
熱を蓄熱槽に蓄えておき、夜間には熱媒体を蓄熱槽から
温室内に敷設した熱交換パイプの間を循環させて、温室
内に熱を供給する、いわゆる太陽熱暖房方法に関してい
る。

〈従来技術〉 上記した、太陽熱による温室の暖房方法は、従来の重油
ボイラー等による暖房方法に比べて、燃料が全くいらず
経済的な方法として、広く利用され出している。

そして、上記太陽熱暖房では、栽培作物によって温室内
を比較的高温度に維持する必要があったり、晩秋、冬期
あるいは早春の、外気温が低い場合でも、室内を一定温
度に維持したい場合には、太陽光線の強い昼間に、集熱
器で人聞の太陽熱を集熱して、蓄熱槽に蓄えておかなけ
ればならない。

しかし、集熱器の集熱効率は一定であるから、太陽熱を
集熱量を増やすには、集熱器の容量を増やしたり、集熱
器の設置台数を増やす方法しかなく、設備コストが高く
つく問題があった。しかも、太陽熱は季節や気候によっ
て変動するため、最も人聞の熱を必要とする条件に合わ
せて、集熱器の能力を設定しておくのは、無駄が多く経
済的ではなかった。

また、一般的な温室内の温度変化を調べてみると、晩秋
等の夜間には暖房が必要な低温に下がるが、昼間にはか
なりの高温にまで稈温し、暖房が全く必要でないばかり
か、温室内の温度が上昇し過ぎて、温室を覆うビニール
シートを開いて、通気冷却を行う必蟹がある場合もあっ
た。

く目的〉 そこで、この発明の目的としては、上記従来技術の問題
点を解消し、昼間の豊富な太陽熱をより有効に利用して
、夜間の暖房効果を一層向上させることができる、経済
性に優れた温室の暖房方法を開発することにある。

〈構成〉 そして、上記目的を達成するための方法としては、集熱
器と蓄熱槽との間に熱媒体を循環させ、集熱器で集めた
太陽熱を蓄熱槽に蓄える集熱過程と、温室内に敷設した
熱交換パイプと蓄熱槽との間に熱媒体を循環させ、蓄熱
槽に蓄えた熱を熱交換パイプに供給して、温室内を暖房
する放熱過程とからなる、温室の１１Ｊｉ房方法におい
て、集熱過程で熱媒体を蓄熱槽と熱交換パイプとの間に
も循環させ、集熱器および熱交換パイプで集めた太陽熱
を蓄熱槽に蓄えることを特徴としている。

〈実施例〉 次いで、この発明の実施例について、図を参照しながら
以下に説明する。

第１図には、この発明方法に使用する暖房装置の全体構
造を示している。

（１）は集熱器であり、内部に水等の熱媒体を循環させ
、集熱器の表面に当る太陽光線で熱媒体を加熱して、太
陽熱を熱媒体に効率良く集熱することができるようにな
っている。（１０）は温度センサ゛であり、太陽熱によ
る集熱器（４）の温度上昇を検知して、後述する集熱過
程の実行を制御するためのものであり、温度センサ（１
０）は適宜制御盤（２）に対して電気的に接続しである
。なお、図示した実施例では、２台の集熱器（１）を並
′設しているが、温室の内部容積や暖房温度の設定によ
って、集熱器（１）の設置台数や言伝は変更される。但
し、温度セン１す（１０）については、複数の集熱器（
１）を設置する場合でも、−個所のみに設けておけばよ
い。

（３）は蓄熱槽であり、人伝の熱媒体を貯溜し、内蔵す
る水中ポンプ（３０）によって、熱媒体を集熱器（１）
および後述する温室内の熱交換パイプへと供給可能に形
成している。（３１）はポンプの吐出配管であり、途中
に二方コック付継ぎ手（３２）および制御バルブ（３３
）を介して、集熱器（１）に連結しである。

また、集熱器（１）から蓄熱槽（３）には、熱媒体の戻
し用配管（１１）が設けてあり、戻し用配管（１１）の
端部が蓄熱槽（３）の上方に開口している。なお、ポン
プ（３０）は前記制ｔＩＩ盤（２）に配線接続してあり
、温度センサ（１０）の検知温度等から、制御盤（２１
でポンプ（３０）の作動を制御可能になっている。

次に、（４）は熱交換パイプであり、温室内の土壌の畝
（Ｕ）上面に沿って、栽培作物（Ｐ）の側に敷設しであ
る。そして、熱交換パイプ（４）の一端を、前記したポ
ンプ（３０）の吐出配管（３１）に接続された二方コッ
ク付継ぎ手（３２）の一端に連結し、熱交換パイプ（４
）の他端は、蓄熱槽（３）の上部に開口するように取付
けである。

さらに、制御盤（２）はコンセントプラグ（２０）で適
宜電源に接続されてあり、（２１）はアース線である。

　　　　゛なお、温室では、畝（Ｕ）および作物（Ｐ）
の上方　　　　　゛をビニールトンネル（Ｔ）で覆って
、蓄熱効果を高めると共に、第２図に示すように、複数
の畝（ロ）の全体を大きなビニールハウス（旧で覆って
、温室を構成している。

以上のような構造の暖房５Ａ置を使用する、暖房方法に
ついて説明する。

まず、昼間の太陽光線が充分に強いときには、太陽から
集熱器（１）に大但の熱エネルギーが供給さ　　　　　
。

れると同時に、温室を構成するビニールハウス（旧およ
びビニールトンネル（Ｔ）内にも太陽熱が供給されてい
る。

そして、集熱器（１）内の温度が一定温度（例えば３５
℃）以上になると、温度センサ（１０）で検知し、　　
　　・！、ＩＩ御盤（２）で制御しているポンプ（３０
）を作動させ、蓄熱槽（３）内の熱媒体を吐出配管（３
１）へと送り出し、集熱過程を実行する。

即ち、ポンプ（３０）の吐出配管（３１）に設けた三方
コック付継ぎ手（３２）を、集熱器（１）と熱交換バイ
ブ（４）の両方に連通されるように、ニルとも開状態に
しておくことににって、第３図に示すように、熱媒体は
蓄熱槽（３）と集熱器（１）との間を循環づると同時に
、蓄熱槽（３）と熱交換バイブ（４）との間でも循環す
る。

こうして、集熱器（１）にふりそそぐ太陽熱が、熱媒体
によって集熱され、集熱された熱エネルギーが蓄熱槽（
３）へと蓄えられる。また、熱交換バイブ（４）側で循
環する熱媒体も、昼間の強い太陽光線によって、ビニル
トンネル（Ｔ）内に供給された熱エネルギーを集熱して
蓄熱槽（３）に蓄えると同時に、畝（Ｕ）や作物（Ｐ）
に加わる余分な太陽熱を吸収して冷却する作用も果すこ
とになる。

次に、太陽光線がなくなる夜間には、ポンプ（３０）の
集熱器（１）側に接続した制御バルブ（３３）を閉めた
状態で、ポンプ（３０）を作動さけ、放熱過程を実行す
る。即ち、第４図に示すように、昼間充分に蓄熱して高
温になった熱媒体が、熱交換バイブ（４）を循環して、
ビニルトンネル（Ｔｌ内で放熱することによって、ビニ
ルトンネル（Ｔ）内の作物（’Ｐ　）を保温して、夜間
の温度低下を防止することになる。なお、ポンプ（３０
）は、操作盤（２）内に設けたタイマーによって、間欠
的に作動させるようにすれば、熱媒体に蓄えた熱エネル
ギーを有効に利用でき、作物（Ｐ）を長時間に亘って、
適当な生育；８度に維持することができる。

以上に述べた温室の暖房方法のうち、集熱過程において
、集熱器（１）側と熱交換バイブ（４）側とで循環させ
る熱媒体の配分は、昼間の太陽光線の強さによって、最
も効率良く集熱できるようにしておく。即ち、集熱効率
の点では、集熱器（１）のほうが熱交換バイブ（４）よ
りらはるかに優れているので、集熱器（１）側の循環間
を増やしたほうが効率的であるが、集熱器（１）の古川
を超える太陽熱がある場合や、ビニルトンネル（Ｔ）内
の冷４ＪＩ作用を積極的に果すためには、熱交換バイブ
（４）側の循環けを、比較的多くしたほうがよく、上記
熱媒体の配分は、三方コック付継ぎ手（３２）、または
集熱器（１）側の制御バルブ（３３）で調整できる。

次に、ポンプ（３０）の作動や、三方コック付継ぎ手（
３２）および制御バルブ（３３）等の作動調整を、温度
センサ（１０）の検知情報等によって、制御盤（２で電
気的に制御すれば、より効率的な暖房が行える。

また、温度センサを温室となるビニルトンネル（丁）側
にも取付けておき、熱交換バイブ（４）と集熱器（１）
との、両方の温度状態を同時に温度センサで検知して、
熱媒体の循環を制御すれば、より好適な実施となる。

次に、昼間の集熱過程においては、熱媒体を熱交換バイ
ブ（４）側に常時循環させる必要はなく、太陽光線の強
い時間のみ、熱交換バイブ（４）と集熱器（１）との両
方に熱媒体を循環させて、集熱量を増大させ、太陽光線
が弱くなれば、熱交換バイブ（４）側の循環を止めて、
効率の良い集熱器（１）のみで集熱してもよい。

なお、この発明による温室の暖房方法は、図示した農作
物（Ｐ）の栽培用温室だけでなく、各種果樹類の栽培、
あるいは、養魚用の温室水槽、養鶏場の暖房等にも適用
可能である。

く効果〉 以上のごとく構成された、この発明の暖房方法によれば
、従来と同様の集熱器（１）を備えた太陽熱暖房装置を
使用しながら、集熱過程において、熱媒体を集熱器（１
）と蓄熱槽（３）との間を循環させると同時に、蓄熱槽
（３）と熱交換バイブ（４）との間でも循環させ、集熱
器（４）による集熱だけでなく、熱交換バイブ（４）を
敷設した温室内にふりそそぐ太陽熱をも利用して、より
大口の太陽熱を効率良く集熱できるものである。

即ち、昼間の、特に太陽光線の強い時間帯においては、
温室内にふりそそぐ太陽エネルギーもかなり強く、温室
内を所定の温度に維持するのに充分な以上の太陽熱が供
給されている。また、場合によっては、太陽熱が強くな
り過ぎ、温室を開けて通風冷却しなければならない程、
昇温することもある。

従って、前記した熱交換パイプ（４）によって、上記昼
間の余分の太陽熱を、有効に集熱しておくことによって
、夜間の暖房効果を一層向上させることが可能になった
。

そして、例えば昼間の太陽光線が充分に強い、秋期また
は春期においては、上記熱交換パイプ（４）で集熱する
ことによって、夜間のｌｘ内温度を約２〜３℃も上界さ
せることが可能になり、温室内のＩ！Ｊ房効果を極めて
顕著に向上させることができる。

しかも、熱交換パイプ（４）による集熱作用によって、
太陽光線が強過ぎて温室内が過剰に昇温するのを防止し
て、温室内を冷却する効果もあり、従来のように、昇温
防止の為に温室を通風冷却したり、温室を囲うビニルシ
ートを開閉する手間が省ける。

従って、特に昼間と夜間の温度差が甚だしい晩秋または
早春における、温室内の雰囲気温度の調整に対して、惨
めで大きな効果を発揮し、作物（Ｐ）等の生育にとって
、非常に好適な環境を維持できることになる。

そして、この発明方法を実施するには、従来の太陽熱暖
房装置において、温室内に敷設した放熱バイブを、集熱
と放熱用の熱交換パイプ（４）として兼用するだけでよ
いから、設備コストは従来の方法に比べて高くなること
もなく、装置の操作や取扱いについても、熱交換パイプ
（４）への熱媒体の循環を制御するだけで、極めて簡単
に操作できる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すものであり、第１図は暖房
装置全体の斜視図、第２図は温室部分の断面図、第３図
は集熱過程のブロック図、第４図は放熱過程のブロック
図である。 （１）・・・・・・集熱器、（２）・・・・・・制ｍ盤
、（１０）・・・・・・温度センサ、（３）・・・・・
・蓄熱槽、（３０）・・・・・・ポンプ、（４）・・・
・・・熱交換パイプ、（Ｔｌ・・・・・・ビニルトンネ
ル、（Ｐ）・・・・・・作物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、集熱器と蓄熱槽との間に熱媒体を循環 させ、集熱器で集めた太陽熱を蓄熱槽に 蓄える集熱過程と、温室内に敷設した熱 交換パイプと蓄熱槽との間に熱媒体を循 環させ、蓄熱槽に蓄えた熱を熱交換パイ プから放熱して、温室内を暖房する放熱 過程とからなる、温室の暖房方法におい て、集熱過程で熱媒体を蓄熱槽と熱交換 パイプとの間にも循環させ、集熱器と共 に熱交換パイプで集めた太陽熱を蓄熱槽 に蓄えることを特徴とする温室の暖房方 法。