JPS6322426Y2 - - Google Patents

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JPS6322426Y2
JPS6322426Y2 JP1982067652U JP6765282U JPS6322426Y2 JP S6322426 Y2 JPS6322426 Y2 JP S6322426Y2 JP 1982067652 U JP1982067652 U JP 1982067652U JP 6765282 U JP6765282 U JP 6765282U JP S6322426 Y2 JPS6322426 Y2 JP S6322426Y2
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heat
heating
circuit
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hot water
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    • 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

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、例えば太陽熱を温水暖房と給湯に
直接利用する太陽熱暖房給湯システムに関するも
のである。
第1図は従来の太陽熱暖房給湯システムを示す
もので、図中、1は下部に給水口2と上部に給湯
口3を備えた蓄熱槽、4はこの蓄熱槽1に接続さ
れた熱交換回路、5はこの熱交換回路4にその二
次側が接続された強制対流型の熱交換器、6は、
上記熱交換回路4の途中に備えた熱交換用ポン
プ、7は上記熱交換器5の一次側とコレクタ8を
結ぶ集熱回路、9はこの集熱回路7の途中に備え
た集熱用ポンプ、10はこの集熱用ポンプの吸込
側へ接続された集熱回路用シスターンタンク、1
1は上記蓄熱槽1の上部へ挿入された暖房用熱交
換器、12はこの暖房用熱交換器11と、床暖房
パネル等の放熱器13と、暖房給湯用補助熱源1
4の補助熱源用熱交換器15とを並列に結ぶ暖房
回路、16はこの暖房回路12の途中に備えた暖
房用ポンプ、17はこの暖房用ポンプ16の吸込
側へ接続された暖房回路用シスターンタンク、1
8は例えばワツクスサーモを内蔵した自動温度調
節弁で、上記暖房用熱交換器11と補助熱源用熱
交換器15との流出側合流点に備える。19は上
記蓄熱槽1と補助熱源14を直列に結ぶ給湯回路
である。
すなわち、従来の太陽熱暖房給湯システムは上
述のように集熱回路、暖房回路及び給湯回路それ
ぞれの密閉回路にして成るもので、集熱の作動流
体には、例えば不凍液のような熱媒体を用い、蓄
熱槽1外に備えた強制対流型の熱交換器5により
間接的に温水を得る方式を用いたものである。
まず、春から秋にかけての非暖房時は、差温サ
ーモ(図示せず)によりコレクタ8と蓄熱槽1の
温度差を検出し、コレクタ8の温度が高く集熱可
能な状態にあるとき、集熱用ポンプ9と熱交換用
ポンプ6が運転される。そして、コレクタ8で集
めた熱は集熱用ポンプ9により集熱回路7を通つ
て熱交換器5へ運ばれる。この熱交換器5は一次
側、二次側ともポンプによつて流体が強制循環さ
れるので大きな強制対流熱伝達が得られ、従つて
二次側を自然対流にした単なる熱交換器を蓄熱槽
1内へ直接挿入しただけのものに比べ、その伝熱
面積は小さくすることができる。そして、上記熱
交換器5で熱交換された熱は、さらに蓄熱槽1へ
運ばれ、蓄熱する。この動作は、上述のコレクタ
8と蓄熱槽1の温度差がなくなるまで続けられ
る。
さて、蓄熱槽1内に蓄熱された温水は給湯負荷
が発生すると、給水口2→蓄熱槽1→給湯口3→
補助熱源14という給湯回路19を通つて給湯と
して利用される。なお、蓄熱槽1の温度が高い場
合は、図示していないが、上記補助熱源14を通
さず直接給湯することも可能である。
次に、冬の暖房給湯時には、集熱回路7は上述
の非暖房期と同様に動作し、蓄熱槽1に温水を蓄
え給湯に利用される。一方、暖房負荷が手動また
は自動で発生すると暖房用ポンプ16が運転さ
れ、蓄熱槽1と補助熱源14の持つている熱量を
暖房用熱交換器11と補助熱源用熱交換器15を
使つて取り出し、放熱器13へ循環させる。この
放熱器13の入口温度は自動温度調節弁18によ
り暖房用熱交換器11と補助熱源用熱交換器15
へ流れる作動流体の流量比をコントロールし、例
えば50℃に一定に温度制御される。なお、上記補
助熱源14の沸上げ温度は独自に、例えば80℃に
温度制御されている。
また、雨天日等、蓄熱槽1温度が放熱器13の
出口温度より低い場合は、暖房の戻りの熱で蓄熱
槽1が加熱されることになるが、実際のところ、
加熱されるのは暖房用熱交換器11より上部のわ
ずかな水量であり、集熱運転に大きな支障を来す
ことはない。
しかし、上述のように集熱回路7と暖房回路1
2が分離されているため、暖房運転時、コレクタ
8で集めた熱が放熱器13へ届くまでに熱交換器
5と暖房用熱交換器11を経由し、その熱抵抗に
よりり集熱温度が高まり、集熱効率さらに集熱量
が低下するという欠点があつた。特に、晴天日の
日中に暖房負荷がある場合に、太陽熱が暖房に有
効に利用され得ない。また従来システムでは、高
価な循環ポンプが集熱用、熱交換用、暖房用と3
台も必要とするといつた欠点もあつた。
第2図は従来の他のシステムを示す回路図であ
り、ここでは給湯用の補助熱源を省略してある。
図において、第1図と同一符号は同一部分、又
は相当部分を示し、1は開放式の蓄熱槽、20は
この蓄熱槽1内に挿入された給湯用熱交換器で、
給水口2と給湯口3を通じて給湯回路19に連結
されている。12は上記蓄熱槽1と前記放熱器1
3と暖房用の補助熱源14を並列に連結する暖房
回路、21はこの暖房回路12の上記蓄熱槽1出
口に備えた電磁弁である。
以上のように構成された従来の他のシステム
は、冬期暖房負荷が発生すると、暖房用ポンプ1
6により上記蓄熱槽1の温水が放熱器13へ循環
される。また、蓄熱槽1の温度が自動温度調節弁
18の設定値より高いときは蓄熱槽1からのみ熱
が取り出され、設定値より低いときは補助熱源1
4からも並列に熱を取り出す。なお、上記補助熱
源14は暖房専用であるので、その温度は例えば
50℃に設定されている。また、放熱器13からの
戻り温度が蓄熱槽1の温度より高い場合は、電磁
弁21を閉じ、補助熱源14のみで暖房を行う。
上述の従来システムでは、蓄熱槽1に蓄えられ
た温水が直接放熱器13へ循環されるので、第1
の従来例の暖房用熱交換器11に相当する熱抵抗
部分は無くて済ますことができるが、依然として
高価な循環ポンプを上述の如く3台も必要とする
という難点があつた。
この考案はなるべく少数台の循環ポンプで太陽
熱を暖房と給湯に有効に利用することができる太
陽熱暖房給湯システムを提供することを目的とす
るものである。
第3図はこの考案の一実施例を示すもので、6
は前記熱交換器回路4に備えた熱交換用と暖房用
を兼用する循環ポンプ、12Aは前記放熱器13
と補助熱源用熱交換器15に連結された暖房回路
で、上記循環ポンプ6吸込部と前記熱交換器5出
口部で前記熱交換回路4に接続されている。22
は上記暖房回路12A上に設けられた第2の切換
弁たる電磁弁、23は上記循環ポンプ6の吸込側
に設けられた第1の切換弁たる電磁弁、24は上
記電磁弁22,23と制御器(図示せず)とを有
する回路切換機構である。
以上のように構成された太陽熱暖房給湯システ
ムにおいて、熱交換回路4と暖房回路12Aの作
動流体は回路切換機構24によりコントロールさ
れ、この太陽熱暖房給湯システムの運転は次のよ
うに行われる。
(i) 集熱運転 電磁弁22は閉、電磁弁23は開の状態で、集
熱運転は上述の従来例と同様に行われる。
(ii) 暖房運転 電磁弁22は開、電磁弁23は閉の状態で、作
動流体の流れは次のとおりとなる。
循環ポンプ6→熱交換器5→補助熱源用熱交換
器15→自動温度調節弁18→放熱器13→電磁
弁22→循環ポンプ6。
このとき、蓄熱槽1の温度が放熱器13出口温
度より高ければ電磁弁23が開き、蓄熱槽1の温
水は、電磁弁22を通つて流れてくる暖房回路1
2Aの温水と混合して循環ポンプ6によつて熱交
換器5へ送られ、熱交換回路4でその流れが分岐
し、その一部が暖房回路12Aへ流れ、また残り
が蓄熱槽1へ流れる。その際、実際には、熱交換
回路4のみでの循環が生じないように暖房回路1
2Aへの流れと蓄熱槽1への流れとを適切に配分
すべく電磁弁23の開度を調整するか或いは他の
抵抗装置などにより適宜流量比が制御される。ま
たコレクタ8の温度が放熱器13出口温度より一
定値以上高いときは、集熱用ポンプ9が運転さ
れ、コレクタ8で集めた熱が熱交換器5を経て暖
房回路12Aに入り、暖房に利用される。なお、
冬期でも日中に暖房負荷がない時は、(i)の集熱運
転に切り換えて蓄熱槽1での蓄熱を行う。
この考案は以上説明したとおり、蓄熱槽の外部
に集熱用の強制対流型の熱交換器を設けた太陽熱
暖房給湯システムにおいて、上記熱交換器の熱交
換回路と暖房回路を連通する回路切換機構を設
け、両回路の循環用に一台の循環ポンプを備える
という簡単な構成を得ることにより、太陽熱を暖
房に有効に利用でき、併せて高価なポンプの設置
台数を少なくできるため、設置当初の経費を安く
できるという大なる実用的効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の太陽熱暖房給湯システムを示す
回路図、第2図は他の従来例を示す第1図相当
図、第3図はこの考案の一実施例を示す第1図相
当図である。 1……蓄熱槽、4……熱交換回路、5……熱交
換器、6……循環ポンプ、7……集熱回路、8…
…コレクタ、9……集熱用ポンプ、12A……暖
房回路、13……放熱器、19……給湯回路、2
2,23……電磁弁、24……回路切換機構。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 太陽熱を集熱するコレクタと熱交換器の一次側
    とを循環ポンプを介して連結する集熱回路と、蓄
    熱槽の二次側と前記熱交換器の二次側とを熱交換
    用ポンプを介して連結され内部を作動流体が流れ
    る熱交換回路と、放熱器を備え前記熱交換回路に
    並列に接続された暖房回路と、前記蓄熱槽の一次
    側と暖房又は給湯用の補助熱源とを連結した給湯
    回路とを含み、前記熱交換回路が前記熱交換用ポ
    ンプと前記蓄熱槽における作動流体出口部との間
    に配置された第1の切換弁を有し、また前記暖房
    回路が前記放熱器における作動流体出口側に接続
    された管路に第2の切換弁を有し且つ該管路の下
    流側端部が前記熱交換回路における前記第1の切
    換弁と前記熱交換用ポンプとの間の管路に接続さ
    れていることを特徴とする太陽熱暖房給湯システ
    ム。
JP1982067652U 1982-05-10 1982-05-10 太陽熱暖房給湯システム Granted JPS58169418U (ja)

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JPS58169418U JPS58169418U (ja) 1983-11-11
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JPS52154955U (ja) * 1976-05-20 1977-11-24

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