JPH0959912A - 地熱利用融雪システムの制御方法 - Google Patents
地熱利用融雪システムの制御方法Info
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- JPH0959912A JPH0959912A JP7240960A JP24096095A JPH0959912A JP H0959912 A JPH0959912 A JP H0959912A JP 7240960 A JP7240960 A JP 7240960A JP 24096095 A JP24096095 A JP 24096095A JP H0959912 A JPH0959912 A JP H0959912A
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- F28D20/0052—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using the ground body or aquifers as heat storage medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
- F24T10/13—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動化が可能で、運転費が低い熱媒方式地熱
利用融雪システムの制御方法ることが出来るを提供す
る。 【解決手段】 複数本の同心二重管１と複数組の放熱管
９ｂよりなる放熱部９との間を熱媒Ｍを循環させる熱媒
循環路３を熱媒循環用ポンプ２，２により熱媒Ｍを循環
させること、路面温度センサー６ｆにより、冬季は路面
温度が路面設定下温度Ｌ以下でポンプ２を運転し、路面
設定上温度Ｈ以上でポンプ２を停止すること、夏季は路
面設定上温度Ｈ以上でポンプ２を運転し、路面設定下温
度Ｌ以下でポンプ２を停止すること、熱媒循環路３に連
通する膨張タンク４により温度変化に伴う熱媒Ｍの容積
変化を吸収すること、圧力スィッチ５により熱媒Ｍの漏
れ等による設定圧力下限値以下を検知するとポンプ２の
運転停止させてある。
利用融雪システムの制御方法ることが出来るを提供す
る。 【解決手段】 複数本の同心二重管１と複数組の放熱管
９ｂよりなる放熱部９との間を熱媒Ｍを循環させる熱媒
循環路３を熱媒循環用ポンプ２，２により熱媒Ｍを循環
させること、路面温度センサー６ｆにより、冬季は路面
温度が路面設定下温度Ｌ以下でポンプ２を運転し、路面
設定上温度Ｈ以上でポンプ２を停止すること、夏季は路
面設定上温度Ｈ以上でポンプ２を運転し、路面設定下温
度Ｌ以下でポンプ２を停止すること、熱媒循環路３に連
通する膨張タンク４により温度変化に伴う熱媒Ｍの容積
変化を吸収すること、圧力スィッチ５により熱媒Ｍの漏
れ等による設定圧力下限値以下を検知するとポンプ２の
運転停止させてある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、空調・給湯・温
水プール・植物栽培・動物飼育・融雪等に、四季を通じ
て変わらない豊富な低レベルの地熱を採取利用する熱媒
方式路面融雪システムの制御方法に関するものである。
水プール・植物栽培・動物飼育・融雪等に、四季を通じ
て変わらない豊富な低レベルの地熱を採取利用する熱媒
方式路面融雪システムの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】 従来、各所に散財する、量的に豊富で
はあるが、低レベルの地熱の利用、特に低レベルの熱水
を地下より汲出し、空調・給湯・温水プール・植物栽培
・動物飼育・融雪等へ有効利用することはあまり進んで
いない。その理由の主たるものは、利用に当って、汲出
す地下水量が大量であるため、それによって地盤沈下・
地下水低下を起したり、排水処理・管理が困難である
等、環境破壊・汚染を起すおそれがあることにある。
はあるが、低レベルの地熱の利用、特に低レベルの熱水
を地下より汲出し、空調・給湯・温水プール・植物栽培
・動物飼育・融雪等へ有効利用することはあまり進んで
いない。その理由の主たるものは、利用に当って、汲出
す地下水量が大量であるため、それによって地盤沈下・
地下水低下を起したり、排水処理・管理が困難である
等、環境破壊・汚染を起すおそれがあることにある。
【０００３】また、地下に地熱採取用の熱交換器を埋設
し、その熱交換器に熱媒を送り、伝熱面を介して地熱と
熱媒とを間接熱交換させ、地熱を採取利用する方法が提
案されているが、地熱の特性に適合し、地熱を効率的に
採取する手段として優れたものはない。
し、その熱交換器に熱媒を送り、伝熱面を介して地熱と
熱媒とを間接熱交換させ、地熱を採取利用する方法が提
案されているが、地熱の特性に適合し、地熱を効率的に
採取する手段として優れたものはない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 解決しようとする課
題は、従来地熱の特性に適合し、地熱を効率的に採取利
用する熱媒方式路面融雪システムの制御方法について提
案されたものがないことであって、本発明は上記問題を
解決した、地熱を効率的に採取利用する路面融雪システ
ムの制御方法を提供するものである。
題は、従来地熱の特性に適合し、地熱を効率的に採取利
用する熱媒方式路面融雪システムの制御方法について提
案されたものがないことであって、本発明は上記問題を
解決した、地熱を効率的に採取利用する路面融雪システ
ムの制御方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 請求項１の発明は、外
管内に内管を同心に挿入した熱交換用同心二重管１の内
管により熱媒Ｍを下方に送り込んだうえ、反転させて、
外管内を上方に導くことによって受けた地熱を放熱部９
に送り、融雪に利用するに当って、複数本の同心二重管
１と複数組の放熱管９ｂよりなる放熱部９との間を熱媒
Ｍを循環させる熱媒循環路３を、一方を予備として使用
する熱媒循環用ポンプ２，２により熱媒Ｍを循環させる
こと、路面温度センサー６ｆにより、冬季は路面温度が
冬季路面設定下温度Ｌ以下で熱媒循環用ポンプ２を運転
し、冬季路面設定上温度Ｈ以上で熱媒循環用ポンプ２を
停止すること、夏季は路面温度が夏季路面設定上温度Ｈ
以上で熱媒循環用ポンプ２を運転し、夏季路面設定下温
度Ｌ以下で熱媒循環用ポンプ２を停止すること、熱媒循
環路３に連通する膨張タンク４により温度変化に伴う熱
媒Ｍの容積変化を吸収すること、圧力スィッチ５により
熱媒Ｍの漏れ等による設定圧力下限値以下を検知すると
熱媒循環用ポンプ２の運転停止させると共に警報を発す
ることよりなるである熱媒方式地熱利用融雪システムの
制御方法である。
管内に内管を同心に挿入した熱交換用同心二重管１の内
管により熱媒Ｍを下方に送り込んだうえ、反転させて、
外管内を上方に導くことによって受けた地熱を放熱部９
に送り、融雪に利用するに当って、複数本の同心二重管
１と複数組の放熱管９ｂよりなる放熱部９との間を熱媒
Ｍを循環させる熱媒循環路３を、一方を予備として使用
する熱媒循環用ポンプ２，２により熱媒Ｍを循環させる
こと、路面温度センサー６ｆにより、冬季は路面温度が
冬季路面設定下温度Ｌ以下で熱媒循環用ポンプ２を運転
し、冬季路面設定上温度Ｈ以上で熱媒循環用ポンプ２を
停止すること、夏季は路面温度が夏季路面設定上温度Ｈ
以上で熱媒循環用ポンプ２を運転し、夏季路面設定下温
度Ｌ以下で熱媒循環用ポンプ２を停止すること、熱媒循
環路３に連通する膨張タンク４により温度変化に伴う熱
媒Ｍの容積変化を吸収すること、圧力スィッチ５により
熱媒Ｍの漏れ等による設定圧力下限値以下を検知すると
熱媒循環用ポンプ２の運転停止させると共に警報を発す
ることよりなるである熱媒方式地熱利用融雪システムの
制御方法である。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明許容路
面設定温度差（Ｈ−Ｌ）が冬季は０〜１０℃、夏季は０
〜−１０℃であるものである。
面設定温度差（Ｈ−Ｌ）が冬季は０〜１０℃、夏季は０
〜−１０℃であるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】 本発明の実施の形態について、
図１乃至図３により説明すると、１は地熱を採取するた
めに地中に鉛直に埋設した熱交換用同心二重管であっ
て、地熱を受ける外管に同心に内管を挿入してあり、同
一箇所に複数本設置する場合、相互の熱干渉を避けるた
め、少なくとも５ｍ離す必要がある。なお、外管（径９
０ミリ）、内管（５６ミリ）共に硬質ポリエチレン製で
ある。
図１乃至図３により説明すると、１は地熱を採取するた
めに地中に鉛直に埋設した熱交換用同心二重管であっ
て、地熱を受ける外管に同心に内管を挿入してあり、同
一箇所に複数本設置する場合、相互の熱干渉を避けるた
め、少なくとも５ｍ離す必要がある。なお、外管（径９
０ミリ）、内管（５６ミリ）共に硬質ポリエチレン製で
ある。
【０００８】上記熱交換用同心二重管１についてさらに
詳細説明すると、１本当り２０〜２５リットル／分の熱媒Ｍ
を下方に送り込んだうえ、反転させて、外管と内管との
間を上方に導き、道路の融雪等の放熱部９へ送るように
してある。また放熱部９は路面に敷設し、複数本の同心
二重管１より送られて来る熱媒Ｍを通し、融雪を行う部
分であって、３基のヘッダー９ａにそれぞれ複数の放熱
管９ｂを接続したものである。
詳細説明すると、１本当り２０〜２５リットル／分の熱媒Ｍ
を下方に送り込んだうえ、反転させて、外管と内管との
間を上方に導き、道路の融雪等の放熱部９へ送るように
してある。また放熱部９は路面に敷設し、複数本の同心
二重管１より送られて来る熱媒Ｍを通し、融雪を行う部
分であって、３基のヘッダー９ａにそれぞれ複数の放熱
管９ｂを接続したものである。
【０００９】２は熱媒循環用ポンプであって、同心二重
管１ ４〜６本に対して予備を除いて１基配する（２基
のうち１基は予備）、３は熱媒Ｍを循環させる熱媒循環
路、３ａは送り管本管、３ｂは戻り管本管、３ｄは流量
計、３ｅは自動エア抜き弁である。
管１ ４〜６本に対して予備を除いて１基配する（２基
のうち１基は予備）、３は熱媒Ｍを循環させる熱媒循環
路、３ａは送り管本管、３ｂは戻り管本管、３ｄは流量
計、３ｅは自動エア抜き弁である。
【００１０】４は熱媒循環路３に連通する、熱媒Ｍの容
積変化を吸収する膨張タンク、４ａは圧力計、４ｂは逃
し弁、４ｃは自動エア抜き弁、５は圧力スィッチであっ
て、熱媒Ｍの漏れ等による設定圧力下限値以下を検知す
ると熱媒循環用ポンプ２の運転を停止させるものであ
る。
積変化を吸収する膨張タンク、４ａは圧力計、４ｂは逃
し弁、４ｃは自動エア抜き弁、５は圧力スィッチであっ
て、熱媒Ｍの漏れ等による設定圧力下限値以下を検知す
ると熱媒循環用ポンプ２の運転を停止させるものであ
る。
【００１１】６ａは同心二重管１の外側の温度を測定す
る４点の地中温度センサー、６ｂは同心二重管１内側熱
媒Ｍの温度を測定する２点の熱交換器内温度センサー、
６ｃは同心二重管１入口の熱媒Ｍの温度を測定する入口
温度センサー、６ｄは同心二重管１出口の熱媒Ｍの温度
を測定する出口温度センサー、６ｅ，６ｆは路面温度セ
ンサーであって、一方は熱媒循環用ポンプ２の起動・停
止のため制御用として使用する。６ｇは外気温度センサ
ーである。
る４点の地中温度センサー、６ｂは同心二重管１内側熱
媒Ｍの温度を測定する２点の熱交換器内温度センサー、
６ｃは同心二重管１入口の熱媒Ｍの温度を測定する入口
温度センサー、６ｄは同心二重管１出口の熱媒Ｍの温度
を測定する出口温度センサー、６ｅ，６ｆは路面温度セ
ンサーであって、一方は熱媒循環用ポンプ２の起動・停
止のため制御用として使用する。６ｇは外気温度センサ
ーである。
【００１２】７は制御盤、７ａは上記温度の他外気温
度、熱媒循環用ポンプの起動・停止を記録する記録計、
電話回線を利用して遠隔地へデータを転送する遠隔監視
用データ変換器であって、主たるデータは主電源の状
態、２基の熱媒循環用ポンプ２，２の異常、圧力低下、
熱媒循環用ポンプ運転、夏・冬の設定モード等である。
度、熱媒循環用ポンプの起動・停止を記録する記録計、
電話回線を利用して遠隔地へデータを転送する遠隔監視
用データ変換器であって、主たるデータは主電源の状
態、２基の熱媒循環用ポンプ２，２の異常、圧力低下、
熱媒循環用ポンプ運転、夏・冬の設定モード等である。
【００１３】さらに許容路面設定温度差Δｔを冬季は０
〜１０℃、夏季は０〜−１０℃として、路面温度センサ
ー６ｆの値により、冬季は路面温度が路面設定下温度Ｌ
以下になると熱媒循環用ポンプを起動し、放熱管９ｂに
熱媒Ｍを送り、路面を加熱すると共に、積雪があれば融
かすが、路面温度が路面設定上温度Ｈ（＞＝Ｌ＋０〜１
０℃）以上であれば熱媒循環用ポンプを停止するように
してある。なおＲＬ，ＧＬ，ＯＬはそれぞれ赤色灯、緑
色灯、橙食灯である。
〜１０℃、夏季は０〜−１０℃として、路面温度センサ
ー６ｆの値により、冬季は路面温度が路面設定下温度Ｌ
以下になると熱媒循環用ポンプを起動し、放熱管９ｂに
熱媒Ｍを送り、路面を加熱すると共に、積雪があれば融
かすが、路面温度が路面設定上温度Ｈ（＞＝Ｌ＋０〜１
０℃）以上であれば熱媒循環用ポンプを停止するように
してある。なおＲＬ，ＧＬ，ＯＬはそれぞれ赤色灯、緑
色灯、橙食灯である。
【００１４】また、夏季は路面温度が路面設定上温度Ｈ
以上になると熱媒循環用ポンプを起動し、放熱管９ｂに
熱媒Ｍを送り、路面を冷却すると共に、熱媒Ｍが受けた
熱を地中に蓄熱するが、路面温度が路面設定下温度Ｌ
（＜＝Ｈ＋０〜−１０℃）以下になると熱媒循環用ポン
プを停止するようにしてある。
以上になると熱媒循環用ポンプを起動し、放熱管９ｂに
熱媒Ｍを送り、路面を冷却すると共に、熱媒Ｍが受けた
熱を地中に蓄熱するが、路面温度が路面設定下温度Ｌ
（＜＝Ｈ＋０〜−１０℃）以下になると熱媒循環用ポン
プを停止するようにしてある。
【００１５】図２及び図３に制御流れ図を示す。先ず夏
・冬の季節モード設定を行い、制御状態に入ると、上記
の通り、路面温度センサー６ｆの値により、冬季は路面
温度が路面設定下温度Ｌ以下になると熱媒循環用ポンプ
を起動し、放熱管９ｂに熱媒Ｍを送り、路面を加熱する
と共に、積雪があれば融かすが、路面温度が路面設定上
温度Ｈ（＞＝Ｌ＋０〜１０℃）以上であれば熱媒循環用
ポンプを停止するよう設定しておく。
・冬の季節モード設定を行い、制御状態に入ると、上記
の通り、路面温度センサー６ｆの値により、冬季は路面
温度が路面設定下温度Ｌ以下になると熱媒循環用ポンプ
を起動し、放熱管９ｂに熱媒Ｍを送り、路面を加熱する
と共に、積雪があれば融かすが、路面温度が路面設定上
温度Ｈ（＞＝Ｌ＋０〜１０℃）以上であれば熱媒循環用
ポンプを停止するよう設定しておく。
【００１６】熱媒循環熱媒循環用ポンプ２の一方が起動
すると、熱媒Ｍは熱媒循環路３の送り管本管３ａを通っ
て、各同心二重管１に分配され、各同心二重管１の内管
により下方に送り込まれ、反転して、外管内を上方に導
かれながら、地熱を受けて加熱される。各同心二重管１
を出た熱媒Ｍは熱媒循環路３を通って、放熱部９に送ら
れ、複数のヘッダー９ａに分配され、さらに各ヘッダー
９ａで複数の放熱管９ｂに分配され、路面の加熱、融雪
（夏季は路面の冷却、蓄熱）に利用された後、熱媒循環
用ポンプ２により戻り本管３ｂを経て各同心二重管１に
戻される。
すると、熱媒Ｍは熱媒循環路３の送り管本管３ａを通っ
て、各同心二重管１に分配され、各同心二重管１の内管
により下方に送り込まれ、反転して、外管内を上方に導
かれながら、地熱を受けて加熱される。各同心二重管１
を出た熱媒Ｍは熱媒循環路３を通って、放熱部９に送ら
れ、複数のヘッダー９ａに分配され、さらに各ヘッダー
９ａで複数の放熱管９ｂに分配され、路面の加熱、融雪
（夏季は路面の冷却、蓄熱）に利用された後、熱媒循環
用ポンプ２により戻り本管３ｂを経て各同心二重管１に
戻される。
【００１７】その間同心二重管１ １本当り２０〜２５
リットル／分の熱媒Ｍが流れるよう制御され、温度変化によ
り熱媒Ｍの容積が変化した場合、その容積変化は膨張タ
ンク４によって吸収される。さらに熱媒Ｍの漏れ等によ
る設定圧力下限値以下を検知すると圧力スィッチ５が作
動し、熱媒循環用ポンプ２の運転停止するようにしてあ
る。
リットル／分の熱媒Ｍが流れるよう制御され、温度変化によ
り熱媒Ｍの容積が変化した場合、その容積変化は膨張タ
ンク４によって吸収される。さらに熱媒Ｍの漏れ等によ
る設定圧力下限値以下を検知すると圧力スィッチ５が作
動し、熱媒循環用ポンプ２の運転停止するようにしてあ
る。
【００１８】
【発明の効果】 本発明は以上のように構成されるた
め、熱媒方式地熱利用融雪システムを自動化することが
出来、それぞれ冬季は路面の加熱・融雪、夏季は路面冷
却・蓄熱に地熱を有効に利用することが出来、不要の場
合は熱媒循環用ポンプの運転を停止し、電力を節減し、
運転費を低減することが出来る。
め、熱媒方式地熱利用融雪システムを自動化することが
出来、それぞれ冬季は路面の加熱・融雪、夏季は路面冷
却・蓄熱に地熱を有効に利用することが出来、不要の場
合は熱媒循環用ポンプの運転を停止し、電力を節減し、
運転費を低減することが出来る。
【図１】 本発明の実施の形態を示す機器構成図であ
る。
る。
【図２】 本発明の制御流れ図の一部である。
【図３】 本発明の制御流れ図の残り部分である。
１ 同心二重管 ２ 熱媒循環用ポンプ ３ 熱媒循環路 ３ａ 送り管本管 ３ｂ 戻り管本管 ３ｄ 流量計 ３ｅ 自動エア抜き弁 ４ 膨張タンク ４ａ 圧力計 ４ｂ 逃し弁 ４ｃ 自動エア抜き弁 ５ 圧力スィッチ ６ａ 地中温度センサー ６ｂ 熱交換器内温度センサー ６ｃ 入口温度センサー ６ｄ 出口温度センサー ６ｅ 路面温度センサー ６ｆ 路面温度センサー ６ｇ 外気温度センサー ７ 制御盤 ７ａ 記録計 ７ｂ 遠隔監視用データ変換器 ９ 放熱部 ９ａ ヘッダー ９ｂ 放熱管 ＧＬ 緑色灯 Ｈ 上路面設定温度 Ｌ 下路面設定温度 Ｍ 熱媒 ＯＬ 橙食灯 ＲＬ 赤色灯
Claims (2)
- 【請求項１】 外管内に内管を同心に挿入した熱交換用
同心二重管（１）の内管により熱媒（Ｍ）を下方に送り
込んだうえ、反転させて、外管内を上方に導くことによ
って受けた地熱を放熱部（９）に送り、融雪に利用する
に当って、複数本の同心二重管と複数組の放熱管（９
ｂ）よりなる放熱部との間を熱媒を循環させる熱媒循環
路（３）を、一方を予備として使用する熱媒循環用ポン
プ（２）により熱媒（Ｍ）を循環させること、路面温度
センサー（６ｆ）により、冬季は路面温度が冬季路面設
定下温度（Ｌ）以下で熱媒循環用ポンプを運転し、冬季
路面設定上温度（Ｈ）以上で熱媒循環用ポンプを停止す
ること、夏季は路面温度が夏季路面設定上温度以上で熱
媒循環用ポンプを運転し、夏季路面設定下温度以下で熱
媒循環用ポンプを停止すること、熱媒循環路に連通する
膨張タンク（４）により温度変化に伴う熱媒の容積変化
を吸収すること、圧力スィッチ（５）により熱媒の漏れ
等による設定圧力下限値以下を検知すると熱媒循環用ポ
ンプの運転停止させると共に警報を発することよりなる
熱媒方式地熱利用融雪システムの制御方法。 - 【請求項２】 許容路面設定温度差（Ｈ−Ｌ）が冬季は
０〜１０℃、夏季は０〜−１０℃である請求項１記載の
熱媒方式地熱利用融雪システムの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07240960A JP3134147B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 地熱利用融雪システムの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07240960A JP3134147B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 地熱利用融雪システムの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959912A true JPH0959912A (ja) | 1997-03-04 |
| JP3134147B2 JP3134147B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=17067221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07240960A Expired - Lifetime JP3134147B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 地熱利用融雪システムの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3134147B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100777628B1 (ko) * | 2007-08-23 | 2007-11-21 | (주)이에스 | 지중열을 이용한 상습 결빙 도로의 제빙장치 |
| JP2018199900A (ja) * | 2017-05-25 | 2018-12-20 | 吉佳エンジニアリング株式会社 | 融雪システム |
| CN109162166A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-01-08 | 湖北工业大学 | 综合利用地热电热的水泥混凝土路面融冰系统及施工方法 |
| IT201800006294A1 (it) * | 2018-06-13 | 2019-12-13 | Sistema per il riscaldamento ed il mantenimento in temperatura di pavimentazioni stradali |
-
1995
- 1995-08-24 JP JP07240960A patent/JP3134147B2/ja not_active Expired - Lifetime
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