JPS5819660A - 太陽熱集熱装置 - Google Patents

太陽熱集熱装置

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JPS5819660A
JPS5819660A JP56118763A JP11876381A JPS5819660A JP S5819660 A JPS5819660 A JP S5819660A JP 56118763 A JP56118763 A JP 56118763A JP 11876381 A JP11876381 A JP 11876381A JP S5819660 A JPS5819660 A JP S5819660A
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pipe
air
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valve
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JP56118763A
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Susumu Kitamura
進 北村
Susumu Kitabayashi
北林 進
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1042Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses solar energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/40Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
    • F24S40/48Deaerating or degassing the working fluid
    • 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
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    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

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】 本発明は強制循環式の太陽熱集熱装置に関し、特に循環
路内の空気抜きを容易にして、空気溜りによる循環ポン
プの循環能力の低下を防止したものである。
gJ1図は従来の太陽熱集熱装置で、ハ/は太陽熱コレ
クタ、コは蓄熱槽、3は往き管、グは戻り管で、上記往
き管3と戻り管グは蓄熱槽コ内の熱交換器JaG介して
連結され、上記コレクタ/、/を含めて一つの循環路を
形成している。5は往き管3に介挿された循環用ポンプ
、tは蓄熱槽コとほぼ同レベルに設けた循環用熱媒体の
補給タンクで、laはそのオーバーフロー管である。上
記ポンプ5は、コレクタ/に設けた高温側温度センサ2
と蓄熱槽コに設けた低温側温度センサrとの温度差を検
知する差温サーモタによって作動を制御されている。す
なわち、差温サーモ・りは日射があって、センサ2の温
度がセンサrの温度よりも高くなった場合にポンプ5を
オンし、逆に低くなった場合はオフする。
上記集熱装置においてはポンプjにより熱媒体を往き管
3−コレクタ/−戻り管グー熱交換器、7a→往き管の
ルートで強制的に循環させ、コレクタ/で集熱した太陽
熱を熱交換器Ja部分て槽−内の水に放熱させることに
より、蓄熱槽−内に蓄熱する。従って、上記ポンプjは
熱媒体を蓄熱槽−からコレクタ/まで揚水するhmの揚
程能力を必要とする。ところが循環路内に空気溜りが生
じると循環抵抗が大きくなり、hmの揚程能力のポンプ
では熱媒体の循環が充分できないばかりでなく、場合に
よっては熱媒体のコレクタ/への循環ができなくなるこ
とがあまた。例えば水抜きを行ったコレクタ/へ熱媒体
を送り込むためにはコレクタ/内往き管3.戻り管グ等
内の空気をポンプの自刃で空気抜きしなければならない
が、高低差hmの場合にhmの揚程能力のポンプjでは
このような空気抜きができず、熱媒体の循環が÷きなか
つた。従つて、実際にはhmよりも更に/〜−露高い揚
程能力のあるポンプを用いてこのような不都合をなくし
て詣り、コレクタ/と蓄熱槽−との実際の高低差りに比
して、より能力の大きいポンプを使用しなければならず
、その設備費、維持費(消費電力を含む)が高くなると
いう欠点があまた。
又、このように能力の高いポンプを用いても循環路内の
完全な空気抜きができないため、循環路を完全密閉式と
して、ポンプjのオン、オフにかかわらず循環路内に熱
媒体を充満する方式を採用する場合もあるが、このよう
な場合には凍結防止のための水抜きが困難で凍結による
破損のおそれがある上、配管を気密にする作業も困難で
ある。
上述のように従来においては空気溜りによる抵抗のため
ポンプjの能力をそのシステムにおいて充分生かしきれ
ない欠点があった。
本発明は上記欠点を除去するためになされたもので、以
下、その一実施例をgI/!;コ図に従って詳細に説明
する。なお、第1図と同一部分は同一符号を記す。第一
図において第1図と異なる点は往き管3と戻り管ダとの
間にバイパス管10を設け、電磁弁/lてこのバイパス
管IOを開閉できるようにすると共にこの電磁弁//の
開閉を制御する空気抜き用制御器7.2を設けたことで
ある。なおバイパス管10は出来るダは高い位置に設け
ることが望ましい。上記制御器/、2は差温サーモタか
らのポンプ5駆動用指示信号P、に関連して、常閉型で
ある電磁弁//の開指示信号P2を発生するもので、第
3図に示すように信号P1の供給を受けて動作する7分
カウンタCUI、j分カウンタCU2、−上記カウンタ
CUIの出力を受けるT型フリップ70ツブF!及びア
ントゲ−)AGから成る。
上記カウンタCUI 、Cu2は信号Plの立上りに同
期してカウントを開始するもので、カウンタCUIは7
分間を計時すると出力しその出力を自己のクリア端子C
に導入して出方毎に初期状態に戻るものである。従って
、カウンタcU1は信号P1が入力されているかぎり第
グ図のタイムチャートに示す如く7分毎に出力を発生す
る。又、上記カウンタCU2は5分間を計時すると出力
し信号pl がなくなるまで、その状態を持続するもの
である。フリップフロップF1は上記カウンタCUIの
出力が入力される毎に状態を反転するもので、第7図タ
イムチャートに示す如く、/分間隔のパルス周期、パル
ス幅を有するパルス信号をむ・ 発生する。上記アンドゲートAGは上記フリップフロッ
プFisカウンタCU2及び信号P1を入力とするもの
で、その出力が開指示信号P2として電磁弁//に供給
される。このゲートAGの出力はFl出力り、CU小出
力、P2出力Hの時にHレベル、それ以外の時にLレベ
ルとなるから、第7図タイムチャートに示すように信号
P1の立上りから7分毎にH−L−*H−L−Hを繰り
返えし、5分後以降にLとなる波形の信号となる。
/3はコレクタ/の上部ヘッダ管の出口すなわち戻り管
グの最上位部に設けた空気抜き弁で、出入の容量が小ざ
く液体に対しては実質的に閉じており熱媒体が循環して
もここから洩れるようなことはないが、空気や蒸気は圧
力が高くなるとここから外部へ放出される。又ポンプ5
が停止すれば外気が弁/3から配管内に侵入するのでコ
レクタ/内の熱媒体は往き管3を介して、補給タンクt
に戻ることになる。なお、ポンプ5は循環路の高低差が
Hmの場合、揚程能力)Inのものが使用さ躾工いる。
次に上記構成から成る集熱装置の動作を説明する。コレ
クタl内が空の状態において、センサ25.f′の差温
により差温サーモタから指示信号P1が発生すると、ポ
ンプjが駆動して、管3内紙部にある熱媒体がコレクタ
/側へ揚水される。この時、制御器7.2からは電磁弁
//の開指示信号P2の■が発生しているから電磁弁/
/が開となっており、バイパス管10が連通して循環抵
抗の低い循環路が形成されている。従って、バイパス管
10より低い位置にある循環路内の空気は往き管3→バ
イパス管10→戻り管y−+熱交換器コa→補給タンク
gのルートで補給タンクgから外部へ押し出され配管内
の空気抜きが行なわれる。バイパス管10が閉じている
と循環抵抗の高いコレクタ/、/を介する循環路が形成
されるため、揚程Hmのポンプjではこのような空気抜
きは容易に行うことができない。つまり、往き管3内の
空気を循環抵抗の高いコレクタ/内にわざわざ送り込み
、このコレクタ/を介して空気抜き動作を行うことにな
るからである。
上記電磁弁//は7分後にはオフとなりバイパス管jを
閉とするので、熱媒体はポンプjの作用によりコレクタ
/内へ送り込まれることになるがコレクタ/内には空気
が充満しているため、当初はコレクタ/内の空気を戻り
管グ側へ追い出すように作用するのみで充分に循環され
ない。この状態で7分間が経過すると信号P2の■で再
度1<イパス管jが開くから熱媒体はここを介して循環
されるが、往き管3側にはポンプjによる圧力がかかっ
ているためコレクタ/側へ送り込まれた熱媒体が逆流す
ることはない。従−て、コレクタ/内では熱媒体が滞溜
して右りこの間に熱媒体と入れ混じった空気が浮力で上
部ヘッダ管側に移動し、空気抜き弁/3側に徐々に集ま
る。この状態で、バイパス管jが再度閉じるから、ポン
プjによる圧力は全てコレクタ/側へかかり、上方に集
まった空気を戻り管グ側に押し出し、補給タンクtから
大気中lと放出する。一部は空気抜き弁/3から放出す
る。このようにして、コレクタ/内に熱媒体が徐々に充
填されるが、この充填Cこともなってコレクタ/内の循
環抵抗が小ざくなり、熱媒体の循環がスムーズになる。
ここで、信号P2の■により再度バイパス管IOが開く
とコレクタ/内の熱媒体の移動はほとんどなくなり、コ
レクタ/内の処々に残つた空気が浮力で全て上方へ集ま
る。
この状態でバイパス管IOが閉じると熱媒体は全て、コ
レクタ/を介して循環されるから最後Iこ残った空気も
空気抜き弁/3及び補給タンクgから全て押し出される
ことになり、空気抜きが完了する。以後、バイパス管1
0は開くことがなく熱媒体は所定の循環路を循環して集
熱を行うことになる。
集熱が進行し、例えば夕方となってセンサ♂側の温度が
センサ2側の温度よりも高くなった場合は、差温サーモ
タの出力P、がLレベルとなるので、ポンプ5の駆動が
停止し集熱動作も停止することになる。ポンプ5が停止
すると、既述の如く空気抜き弁/3から循環路内へ空気
が侵入するのでコレクタ/内の熱媒体は往き管3を介し
て補給タンクを側へ戻り、コレクタ/内は空となり、自
動的に水抜きが完了する。従って、冬季の如く夜間凍結
のおそれがある場合でも、手動による水抜きは全く不要
となる。翌日になって差温サーモ2から再度指示信号P
lが出た場合の動作は上述した通りであって、たとえコ
レクタ/内の水抜きを行っていても、空気抜き作業を行
う必要がない。
上記コレクタ/内の熱媒体を抜くことは上述した凍結防
止の他、夜間におけるコレクタ/からの放熱を防止する
という役割をはたす。
又、上記実施例において、電磁弁//を数回オン、オフ
してバイパス管/θの開閉を行っているが、この開閉が
コレクタ/内の空気抜きには大きな役割を成す。すなわ
ち、信号P2の■において往き管3内の空気は抜かれる
から以後はバイパス管/θを閉じて熱媒体をコレクタ/
側へ循環すればよさそうであるが、このようにすると、
コレクタ/内の空気の溜り易い部分に残った空気が熱媒
体の流れとの関係でそのまま抜けずにかえって滞溜する
。しかしコレクタ/内に送り込まれた熱媒体を信号P2
の■によつてバイパス管10が開いている間はとんど動
かないようにすると、滞溜空気のti寿による浮き上り
が誘発され、滞溜空気が上部ヘッダ管に集まる。従って
、次にコレクタ/を介して熱媒体が循環する際には、上
部ヘッダ管に集ままた空気がまとまって排除されること
になる。つまり、コレクタ/への熱媒体の循環初期にお
いて、気泡の混じたコレクター/内の熱媒体に流動しな
いで滞溜する時間を与えることにより、コレクタ/内の
空気の上方への移動を促がし、もってポンプjによる空
気抜きの助長と完全化を計ることができる。
(他の実施例〕 (1)  空気抜き弁/3がなくても、空気抜き作用に
支障はない。
a) 蓄熱槽コ内の水を直接コレクタ/へ送る形式%式
% 叙上のように本発明に、よれば循環路内の空気抜きが容
易に且つ確実に行え空気溜りによる抵抗がなくなるため
循環ポンプを揚程能カ一杯まで使用、 できる。従って
、コレクタの設置位置を同一高さとすると、これまでの
ポンプに比して揚程能力の小さい小型のポンプを使用す
ることができ、ひいては集熱装置の設備費、維持費を安
くすることができる。
又、空気溜りがなくなるため、太陽熱コレクタ内の流量
分布も均一になりコレクタにおける集熱効率を向上させ
ることができる。
更に空気抜きをほぼ完全に行うことができるので、循環
路を完全に密閉する必要がなく大気開放型とすることが
できる。従って、コレクタ内の熱媒体の水抜きを容易に
行うことができ、凍結防止が容易となる。
【図面の簡単な説明】
第7図:従来の太陽熱集熱装置の構成図、第2図二本発
明の一実施例の構成図、 第3図:第2図の要部ブロック図、 第7図:第2,3図の動作説明に供するタイムチャート
。 符号 5:循環ポンプ、 タ:差温サーモ、 10:バイパス管、 //:電磁弁、 /−7二制御器。 代理人 弁理士  福 士 愛 彦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、太陽熱コレクタと蓄熱槽内とを往き管及び戻り管で
    連結して熱媒体の循環路を形成し、この熱媒体を循環用
    ポンプによって循環させるようにして成る強制循環式の
    集熱装置において、上記往き管と戻り管とを連通するバ
    イパス管を設けると共にこのバイパス管の開閉を行う常
    閉型の制御弁を設け、 上記循環用ポンプの作動時初期に上記制御弁を断続的に
    開成する制御手段を設けたことを特徴とする太陽熱集熱
    装置。 2、上記循環路を大気開放型とした特許請求の範囲第1
    項記載の太陽熱集熱装置。
JP56118763A 1981-07-28 1981-07-28 太陽熱集熱装置 Expired JPS6032096B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56118763A JPS6032096B2 (ja) 1981-07-28 1981-07-28 太陽熱集熱装置

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JP56118763A JPS6032096B2 (ja) 1981-07-28 1981-07-28 太陽熱集熱装置

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Publication Number Publication Date
JPS5819660A true JPS5819660A (ja) 1983-02-04
JPS6032096B2 JPS6032096B2 (ja) 1985-07-26

Family

ID=14744453

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JP56118763A Expired JPS6032096B2 (ja) 1981-07-28 1981-07-28 太陽熱集熱装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6033020A (en) * 1997-09-10 2000-03-07 Takano Co., Ltd. Rocking apparatus
JP2012083004A (ja) * 2010-10-08 2012-04-26 Kamekawa Kogyo Kk 太陽熱温水システムにおける配管内エアー抜き機構及びその方法
US10585249B2 (en) 2016-02-12 2020-03-10 Sony Corporation Optical terminator, electronic apparatus, optical connector protection system, monitoring method, and program

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10585249B2 (en) 2016-02-12 2020-03-10 Sony Corporation Optical terminator, electronic apparatus, optical connector protection system, monitoring method, and program

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JPS6032096B2 (ja) 1985-07-26

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