JPS6359056B2 - - Google Patents
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- JPS6359056B2 JPS6359056B2 JP58053974A JP5397483A JPS6359056B2 JP S6359056 B2 JPS6359056 B2 JP S6359056B2 JP 58053974 A JP58053974 A JP 58053974A JP 5397483 A JP5397483 A JP 5397483A JP S6359056 B2 JPS6359056 B2 JP S6359056B2
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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
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/006—Central heating systems using heat accumulated in storage masses air heating system
- F24D11/009—Central heating systems using heat accumulated in storage masses air heating system with recuperation of waste heat
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蓄熱剤を用いたビニールハウスなどの
温室内蓄熱暖房方法に関する。
温室内蓄熱暖房方法に関する。
ビニールハウスなどの施設栽培を行う場合、夜
間の室内温度を作物の育成に適する温度に維持す
ることが必要である。また、このような室内温度
の適温化は、省エネルギーの観点から燃料などを
使用しないことも望まれている。このため蓄熱剤
を利用して日中の太陽熱を貯蔵し、夜間になつて
貯蔵したエネルギーを放熱して室内温度を好適に
保つ方法が最近注目を浴びている。この蓄熱剤を
用いる方法においては、如何に効率のよい蓄熱及
び放熱を行つて蓄熱暖房を行うかが問題となる。
間の室内温度を作物の育成に適する温度に維持す
ることが必要である。また、このような室内温度
の適温化は、省エネルギーの観点から燃料などを
使用しないことも望まれている。このため蓄熱剤
を利用して日中の太陽熱を貯蔵し、夜間になつて
貯蔵したエネルギーを放熱して室内温度を好適に
保つ方法が最近注目を浴びている。この蓄熱剤を
用いる方法においては、如何に効率のよい蓄熱及
び放熱を行つて蓄熱暖房を行うかが問題となる。
このような蓄熱暖房に用いる蓄熱剤として、水
などの液体を使用する顕熱型蓄熱剤がある。顕熱
型蓄熱剤は、潜熱型蓄熱剤に比べて熱伝導率が良
好なため、日中は太陽熱を比較的早く吸熱して蓄
熱を完了するまでの時間が短いという特徴を持つ
ている。しかし単位体積あたりの蓄熱容量が小さ
いため、充分な蓄熱量を得るためには、蓄熱槽の
容量を大型化しなければならないという問題があ
る。しかも蓄熱槽内では、高温液体が槽上部に、
低温液体が槽下部に集合して、槽内部での温度勾
配を生じるため、蓄熱を行う時には低温液体部
分、放熱暖房を行う時には高温液体部を選択的に
熱交換器へ送液して、温室内の空気と熱交換を行
う操作が必要であり、作業的にも装置的にも複雑
になる。
などの液体を使用する顕熱型蓄熱剤がある。顕熱
型蓄熱剤は、潜熱型蓄熱剤に比べて熱伝導率が良
好なため、日中は太陽熱を比較的早く吸熱して蓄
熱を完了するまでの時間が短いという特徴を持つ
ている。しかし単位体積あたりの蓄熱容量が小さ
いため、充分な蓄熱量を得るためには、蓄熱槽の
容量を大型化しなければならないという問題があ
る。しかも蓄熱槽内では、高温液体が槽上部に、
低温液体が槽下部に集合して、槽内部での温度勾
配を生じるため、蓄熱を行う時には低温液体部
分、放熱暖房を行う時には高温液体部を選択的に
熱交換器へ送液して、温室内の空気と熱交換を行
う操作が必要であり、作業的にも装置的にも複雑
になる。
実開昭52−134857号には、容器内に蓄熱剤を封
入した蓄熱体と、ケーシングと、蓄熱体を個別に
横向きにして納入する多数の凹部と流通孔を備え
た棚とよりなり、顕熱型蓄熱剤と潜熱型蓄熱剤を
組合せることにより太陽熱の蓄熱を行うようにし
た蓄熱槽が提案されている。
入した蓄熱体と、ケーシングと、蓄熱体を個別に
横向きにして納入する多数の凹部と流通孔を備え
た棚とよりなり、顕熱型蓄熱剤と潜熱型蓄熱剤を
組合せることにより太陽熱の蓄熱を行うようにし
た蓄熱槽が提案されている。
本発明は、こうした顕熱型蓄熱剤と潜熱型蓄熱
剤を組合せた蓄熱槽を利用して温室暖房を行おう
とするもので、蓄熱を主として潜熱型蓄熱剤に行
わせ、温室内の空気とは液体で熱交換を行わせる
ようにしたものである。これによれば、従来の顕
熱型蓄熱剤単独使用に比べて多量の蓄熱を行うこ
とができるうえ潜熱型蓄熱剤単独使用に比べて蓄
熱を完了する時間を早くすることができる利点が
ある。
剤を組合せた蓄熱槽を利用して温室暖房を行おう
とするもので、蓄熱を主として潜熱型蓄熱剤に行
わせ、温室内の空気とは液体で熱交換を行わせる
ようにしたものである。これによれば、従来の顕
熱型蓄熱剤単独使用に比べて多量の蓄熱を行うこ
とができるうえ潜熱型蓄熱剤単独使用に比べて蓄
熱を完了する時間を早くすることができる利点が
ある。
本発明は従来の上述する蓄熱槽に付いて更に改
良を加え、温室暖房システムに利用しようとする
もので、潜熱型蓄熱剤を充填した容器を内設の網
状棚に並設するか若しくは吊具によつて吊着し或
いは球状に形成して積み重ねた状態で熱媒となる
液体に浸した蓄熱槽と、空気対液体の熱交換器と
を連結し、液体を該熱交換器と上記蓄熱槽との間
で循環させることにより、日中は温室内の高温空
気と液体との間で熱交換を行わせるとともに液体
と潜熱型蓄熱剤との間で熱交換を行わせて日中の
太陽熱を液体と潜熱型蓄熱剤とに蓄熱し、夜間は
潜熱型蓄熱剤及び液体の保有熱を温室内空気に日
中とは逆の熱交換を行つて放熱し暖房するように
したことを特徴とする。
良を加え、温室暖房システムに利用しようとする
もので、潜熱型蓄熱剤を充填した容器を内設の網
状棚に並設するか若しくは吊具によつて吊着し或
いは球状に形成して積み重ねた状態で熱媒となる
液体に浸した蓄熱槽と、空気対液体の熱交換器と
を連結し、液体を該熱交換器と上記蓄熱槽との間
で循環させることにより、日中は温室内の高温空
気と液体との間で熱交換を行わせるとともに液体
と潜熱型蓄熱剤との間で熱交換を行わせて日中の
太陽熱を液体と潜熱型蓄熱剤とに蓄熱し、夜間は
潜熱型蓄熱剤及び液体の保有熱を温室内空気に日
中とは逆の熱交換を行つて放熱し暖房するように
したことを特徴とする。
本発明に用いる潜熱型蓄熱剤は、無機塩水和物
や有機の結晶性物質からなり、その代表的なもの
として、たとえば硝酸リチウム３水和物
（LiNO3・3H2O）、クロム酸ナトリウム10水和物
（Na2CrO4・10H2O）、硫酸ナトリウム10水和物
（Na2SO4・10H2O）、炭酸ナトリウム10水和物
（Na2CO3・10H2O）、リン酸水素ナトリウム12水
和物（Na2HPO4・12H2O）、チオ硫酸ナトリウ
ム５水和物（Na2S2O3・5H2O）、硝酸マグネシウ
ム６水和物（Mg（NO3）2・6H2O）、塩化マグネシ
ウム６水和物（MgCl2・6H2O）、塩化カルシウム
６水和物（CaCl2・6H2O）などを単独または二
種以上混合して用いることが例示できる。また、
これらの蓄熱剤には、所望に応じて更に融点調整
剤や過冷却防止剤といつた各種添加剤を配合して
もよい。好ましくは融点が概ね18〜20℃のものが
本発明の場合好適である。
や有機の結晶性物質からなり、その代表的なもの
として、たとえば硝酸リチウム３水和物
（LiNO3・3H2O）、クロム酸ナトリウム10水和物
（Na2CrO4・10H2O）、硫酸ナトリウム10水和物
（Na2SO4・10H2O）、炭酸ナトリウム10水和物
（Na2CO3・10H2O）、リン酸水素ナトリウム12水
和物（Na2HPO4・12H2O）、チオ硫酸ナトリウ
ム５水和物（Na2S2O3・5H2O）、硝酸マグネシウ
ム６水和物（Mg（NO3）2・6H2O）、塩化マグネシ
ウム６水和物（MgCl2・6H2O）、塩化カルシウム
６水和物（CaCl2・6H2O）などを単独または二
種以上混合して用いることが例示できる。また、
これらの蓄熱剤には、所望に応じて更に融点調整
剤や過冷却防止剤といつた各種添加剤を配合して
もよい。好ましくは融点が概ね18〜20℃のものが
本発明の場合好適である。
このような蓄熱剤は、取扱い易いように各種形
状の容器に封入して本発明の蓄熱槽に内設する。
潜熱型蓄熱剤を内設した蓄熱槽は、空気対液体の
熱交換器と、たとえばポンプと配管によつて連結
する。
状の容器に封入して本発明の蓄熱槽に内設する。
潜熱型蓄熱剤を内設した蓄熱槽は、空気対液体の
熱交換器と、たとえばポンプと配管によつて連結
する。
ポンプと配管により一体化した該蓄熱槽と該熱
交換器には、更に循環用の液体を充填する。使用
する液体には、たとえばエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール等のグリコール類、パ
ラフインあるいは水といつた液体を単独又は二種
以上混合して使用することが例示できる。
交換器には、更に循環用の液体を充填する。使用
する液体には、たとえばエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール等のグリコール類、パ
ラフインあるいは水といつた液体を単独又は二種
以上混合して使用することが例示できる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明方法で使用する蓄熱装置につい
て示すもので、蓄熱槽１及び空気対液体の熱交換
器６及び両者を連結する配管４とポンプ５とから
なつており、蓄熱槽内には水が充填され、潜熱型
蓄熱剤を充填した容器２が網状棚３上に置かれた
状態で水中に浸されている。
て示すもので、蓄熱槽１及び空気対液体の熱交換
器６及び両者を連結する配管４とポンプ５とから
なつており、蓄熱槽内には水が充填され、潜熱型
蓄熱剤を充填した容器２が網状棚３上に置かれた
状態で水中に浸されている。
本装置によれば、容器２が載置される棚は網状
棚であるため水と容器との接触面積が大となり、
しかも図示するように装置を縦向きに使用した場
合、各網目が流通孔となつて流れがスムーズで、
網目で流れが適度に乱れることにより熱交換効率
が向上すること、流通のための孔を特別に加工し
て設ける必要がないうえ構造が簡単であり、市販
のものを利用できるため製作コストが低減される
こと、圧力損失も少なくなつてポンプに大きな動
力を要しないですむことなどの利点がある。
棚であるため水と容器との接触面積が大となり、
しかも図示するように装置を縦向きに使用した場
合、各網目が流通孔となつて流れがスムーズで、
網目で流れが適度に乱れることにより熱交換効率
が向上すること、流通のための孔を特別に加工し
て設ける必要がないうえ構造が簡単であり、市販
のものを利用できるため製作コストが低減される
こと、圧力損失も少なくなつてポンプに大きな動
力を要しないですむことなどの利点がある。
第２図は、蓄熱装置の別の例を示すもので、蓄
熱槽１の上部に架設した吊具８に潜熱型蓄熱剤を
充填した容器２ａが吊着されている。
熱槽１の上部に架設した吊具８に潜熱型蓄熱剤を
充填した容器２ａが吊着されている。
本装置による場合、容器はその全面で水と接触
するため接触面積が大となり、しかも流れがスム
ーズで、揺れによつて流れが適度に乱れるため熱
交換効率が向上すること、容器は吊具によつて吊
着されるだけであるため構造が簡単で、蓄熱槽へ
の容器の充填密度が増すこと、圧力損失が少なく
ポンプに大きな動力を要しないなどの利点があ
る。
するため接触面積が大となり、しかも流れがスム
ーズで、揺れによつて流れが適度に乱れるため熱
交換効率が向上すること、容器は吊具によつて吊
着されるだけであるため構造が簡単で、蓄熱槽へ
の容器の充填密度が増すこと、圧力損失が少なく
ポンプに大きな動力を要しないなどの利点があ
る。
上記各装置において用いられる潜熱蓄熱剤充填
容器の例としては、第４図に示すように円筒状の
合成樹脂製フイルムを長尺方向に、直角に、適宜
間隔ごとに溶着または器具を用いてかしめ、多数
の独立した小部屋を連ねたもの、あるいは第５図
に示すように二枚に重ね合わせた合成樹脂フイル
ムを適宜間隔ごとに溶着して連続的に繋がつた形
状のもの、第６図に示すように容器の端部に連結
用の孔を設け紐で連結したものなどが挙げられ
る。第３図は蓄熱装置の他の例を示すもので、蓄
熱槽１内に潜熱型蓄熱剤を充填した球体状の容器
２ｂを積み重ねて水に浸したものである。
容器の例としては、第４図に示すように円筒状の
合成樹脂製フイルムを長尺方向に、直角に、適宜
間隔ごとに溶着または器具を用いてかしめ、多数
の独立した小部屋を連ねたもの、あるいは第５図
に示すように二枚に重ね合わせた合成樹脂フイル
ムを適宜間隔ごとに溶着して連続的に繋がつた形
状のもの、第６図に示すように容器の端部に連結
用の孔を設け紐で連結したものなどが挙げられ
る。第３図は蓄熱装置の他の例を示すもので、蓄
熱槽１内に潜熱型蓄熱剤を充填した球体状の容器
２ｂを積み重ねて水に浸したものである。
本装置による場合、容器は球体状で水に全面に
接するから単位体積当りの伝熱面積が最も大きく
なり、容器間の隙間を屈曲して流れることにより
流れが適度に乱れて熱交換効率が向上すること、
容器は単に積み重ねられているだけであり、容器
を支持するための器具を必要としないから構造が
最も簡単となり、充填密度も最大となること、圧
力損失も大きくなくポンプの動力を小さくするこ
とができることなどの利点がある。
接するから単位体積当りの伝熱面積が最も大きく
なり、容器間の隙間を屈曲して流れることにより
流れが適度に乱れて熱交換効率が向上すること、
容器は単に積み重ねられているだけであり、容器
を支持するための器具を必要としないから構造が
最も簡単となり、充填密度も最大となること、圧
力損失も大きくなくポンプの動力を小さくするこ
とができることなどの利点がある。
蓄熱槽内部に潜熱型蓄熱剤と共に充填されてい
る水は、槽下部の流出口よりポンプ５によつて熱
交換器６へ送水される。蓄熱槽１から送られた水
は、熱交換器６にて温室内の空気と熱交換された
のち、再び蓄熱槽へ送られる。熱交換器６は各種
形式のものを用いて良いが、熱交換効率の面から
は対向流型が好ましい。また熱交換器６にて熱交
換された水を蓄熱槽１に返送する配管には、所望
により温度検知器及び該検知器に連動する調整弁
を設け、設定温度になるように調整弁を作動さ
せ、調整弁が閉鎖したときはポンプ５が停止する
ようにしてもよい。
る水は、槽下部の流出口よりポンプ５によつて熱
交換器６へ送水される。蓄熱槽１から送られた水
は、熱交換器６にて温室内の空気と熱交換された
のち、再び蓄熱槽へ送られる。熱交換器６は各種
形式のものを用いて良いが、熱交換効率の面から
は対向流型が好ましい。また熱交換器６にて熱交
換された水を蓄熱槽１に返送する配管には、所望
により温度検知器及び該検知器に連動する調整弁
を設け、設定温度になるように調整弁を作動さ
せ、調整弁が閉鎖したときはポンプ５が停止する
ようにしてもよい。
以上のような方法を用いた場合、日中は温室内
の空気温度が高いため、蓄熱槽には熱エネルギー
を蓄積でき、夜間は温室内の空気温度が低いため
逆に蓄熱槽内の蓄積熱エネルギーを放出して暖房
することとなる。
の空気温度が高いため、蓄熱槽には熱エネルギー
を蓄積でき、夜間は温室内の空気温度が低いため
逆に蓄熱槽内の蓄積熱エネルギーを放出して暖房
することとなる。
実験例
第６図に示すようなポリエチレン製容器に充填
した塩化カルシウム６水和物及び塩化マグネシウ
ム６水和物とからなる潜熱型蓄熱剤500ｇを２本、
4.5cm×20.5cm×12cmの蓄熱槽中に入れ、更に水
300mlを槽中に充填させたのち、水をポンプでも
つて対向流型熱交換器と蓄熱槽との間を循環させ
た。対向流型熱交換器には温度30℃の空気を流入
させた。潜熱型蓄熱剤の温度が略30℃になるまで
の時間を測定し、本発明実施例による結果および
比較例１による結果をそれぞれ実線および点線と
して第７図に示した。また蓄熱槽の蓄熱量を測定
したところ、51Kcal／Kgであつた。
した塩化カルシウム６水和物及び塩化マグネシウ
ム６水和物とからなる潜熱型蓄熱剤500ｇを２本、
4.5cm×20.5cm×12cmの蓄熱槽中に入れ、更に水
300mlを槽中に充填させたのち、水をポンプでも
つて対向流型熱交換器と蓄熱槽との間を循環させ
た。対向流型熱交換器には温度30℃の空気を流入
させた。潜熱型蓄熱剤の温度が略30℃になるまで
の時間を測定し、本発明実施例による結果および
比較例１による結果をそれぞれ実線および点線と
して第７図に示した。また蓄熱槽の蓄熱量を測定
したところ、51Kcal／Kgであつた。
比較例
水を使用しないで30℃の空気を直接蓄熱槽に循
環させるほかは実施例１と同様に行つた。結果を
第７図に示す。また蓄熱槽の蓄熱量を測定したと
ころ45Kcal／Kgであつた。本発明の温室内蓄熱
暖房方法によれば、潜熱型蓄熱剤と顕熱型蓄熱剤
を組合せることにより顕熱型蓄熱剤単独使用より
も蓄熱量が大となり、更に潜熱型蓄熱剤を単独使
用して空気と熱交換させる場合に比べてはるかに
効率のよい熱交換ができること、潜熱型蓄熱剤を
充填した容器は、顕熱型蓄熱剤である液体との接
触面積が大きく、容器の周りの流れが適度に乱れ
るため熱交換効率が高くなること、縦向きにして
使用する場合でも流通孔を特別に加工して設ける
必要がなく、構造も簡単で製作コストを低減させ
ること、圧力損失も比較的少なく、ポンプの動力
を小さくすることができることなどの利点があ
り、施設栽培等の分野での利用価値大である。
環させるほかは実施例１と同様に行つた。結果を
第７図に示す。また蓄熱槽の蓄熱量を測定したと
ころ45Kcal／Kgであつた。本発明の温室内蓄熱
暖房方法によれば、潜熱型蓄熱剤と顕熱型蓄熱剤
を組合せることにより顕熱型蓄熱剤単独使用より
も蓄熱量が大となり、更に潜熱型蓄熱剤を単独使
用して空気と熱交換させる場合に比べてはるかに
効率のよい熱交換ができること、潜熱型蓄熱剤を
充填した容器は、顕熱型蓄熱剤である液体との接
触面積が大きく、容器の周りの流れが適度に乱れ
るため熱交換効率が高くなること、縦向きにして
使用する場合でも流通孔を特別に加工して設ける
必要がなく、構造も簡単で製作コストを低減させ
ること、圧力損失も比較的少なく、ポンプの動力
を小さくすることができることなどの利点があ
り、施設栽培等の分野での利用価値大である。
第１図、第２図、第３図は本発明の実施例、第
４図、第５図、第６図は蓄熱剤充填容器の例、第
７図は本発明と従来例の比較を示す。 １……蓄熱槽、２，２ａ，２a′，２a″，２ｂ…
…蓄熱剤充填容器、３……網状棚、４……配管、
５……ポンプ、６……熱交換器、７……液体
（水）、８……吊具。
４図、第５図、第６図は蓄熱剤充填容器の例、第
７図は本発明と従来例の比較を示す。 １……蓄熱槽、２，２ａ，２a′，２a″，２ｂ…
…蓄熱剤充填容器、３……網状棚、４……配管、
５……ポンプ、６……熱交換器、７……液体
（水）、８……吊具。
Claims (1)
- １ 潜熱型蓄熱剤を充填した容器を内設の網状棚
に並設するか若しくは吊具によつて吊着し或いは
球状に形成して積み重ねた状態で熱媒となる液体
に浸した蓄熱槽と、空気対液体の熱交換器とを連
結し、液体を該熱交換器と上記蓄熱槽との間で循
環させることにより、日中は温室内の高温空気と
液体との間で熱交換を行わせるとともに液体と潜
熱型蓄熱剤との間で熱交換を行わせて日中の太陽
熱を液体と潜熱型蓄熱剤とに蓄熱し、夜間は潜熱
型蓄熱剤及び液体の保有熱を温室内空気に日中と
は逆の熱交換を行つて放熱し暖房することを特徴
とする温室内熱暖房方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5397483A JPS59180222A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 温室内蓄熱暖房方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5397483A JPS59180222A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 温室内蓄熱暖房方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59180222A JPS59180222A (ja) | 1984-10-13 |
| JPS6359056B2 true JPS6359056B2 (ja) | 1988-11-17 |
Family
ID=12957615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5397483A Granted JPS59180222A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 温室内蓄熱暖房方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59180222A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016142514A (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | 八洋エンジニアリング株式会社 | 蓄熱装置 |
| CN110388682B (zh) * | 2019-06-20 | 2020-06-19 | 西安交通大学 | 一种低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5747592Y2 (ja) * | 1976-04-08 | 1982-10-19 | ||
| JPS5739688Y2 (ja) * | 1978-06-14 | 1982-09-01 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5397483A patent/JPS59180222A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59180222A (ja) | 1984-10-13 |
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