JPS58217167A - 太陽熱利用暖房装置 - Google Patents
太陽熱利用暖房装置Info
- Publication number
- JPS58217167A JPS58217167A JP57100904A JP10090482A JPS58217167A JP S58217167 A JPS58217167 A JP S58217167A JP 57100904 A JP57100904 A JP 57100904A JP 10090482 A JP10090482 A JP 10090482A JP S58217167 A JPS58217167 A JP S58217167A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat medium
- pump
- rankine engine
- radiator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽熱利用暖房装置に関するものである。
従来の太陽熱利用暖房装置は第１図に示すように構成さ
れていた。すなわち、この第１図において、１は集熱器
、２は三方弁、３は補助ボイラ、４は熱媒放熱機、５は
熱媒ポンプである。そして日射量がある場合は、三方弁
２を切替えて熱媒の流れが集熱器１→三方弁２→熱媒放
熱機４→熱媒ポンプ５→集熱器１の順となるようにして
、熱媒放熱機４よシ暖房出力を発していた。まだ日射量
が無い場合は、三方弁２を切替えて熱媒の流れが補助ボ
イラ３→三方弁２→熱媒放熱機４−熱媒ポンプ５→補助
ボイラ３の順となるようにして、補助ボイラ３で熱を入
力し、熱媒放熱機４より暖房出力を発していた。
れていた。すなわち、この第１図において、１は集熱器
、２は三方弁、３は補助ボイラ、４は熱媒放熱機、５は
熱媒ポンプである。そして日射量がある場合は、三方弁
２を切替えて熱媒の流れが集熱器１→三方弁２→熱媒放
熱機４→熱媒ポンプ５→集熱器１の順となるようにして
、熱媒放熱機４よシ暖房出力を発していた。まだ日射量
が無い場合は、三方弁２を切替えて熱媒の流れが補助ボ
イラ３→三方弁２→熱媒放熱機４−熱媒ポンプ５→補助
ボイラ３の順となるようにして、補助ボイラ３で熱を入
力し、熱媒放熱機４より暖房出力を発していた。
上記従来の太陽熱利用暖房装置における日射量がある場
合の成績係数を定義すると、（成績係数＝暖房出力／熱
媒ポンプ電気消費量）となる。日射量が十分ある場合は
、成績係数は成績係数〉１となって高い値になる。しか
し、日射量が無い場合は、（成績係数−暖房出力／補助
ボイラ３の燃焼量）と定義され、そして成績係数は成績
係数〈１と低い値になっており、暖房効率はあまり良く
なかった。
合の成績係数を定義すると、（成績係数＝暖房出力／熱
媒ポンプ電気消費量）となる。日射量が十分ある場合は
、成績係数は成績係数〉１となって高い値になる。しか
し、日射量が無い場合は、（成績係数−暖房出力／補助
ボイラ３の燃焼量）と定義され、そして成績係数は成績
係数〈１と低い値になっており、暖房効率はあまり良く
なかった。
第２図は他の従来例を示しだものであり、第１図と同一
部品については同一番号を付している。
部品については同一番号を付している。
この第２図において、６はヒートポンプサイクルで、こ
のヒートポンプサイクル６は、圧縮機７、蒸発器８、膨
張弁９、ヒートポンプ放熱機１０、四方弁１１により構
成されている。前記ヒートポンプサイクル６は電動機１
２により圧縮機７が駆動され、蒸発器８で太陽熱を利用
してヒートポンプ放熱機１０より暖房出力を発していた
。この場合の成績係数を定義すると、（成績係数−暖房
出力／電動機１２の電気消費量）となる。この場合、日
射量が無い場合でも成績係数〉１となり効率はよい。し
かし日射量が十分ある場合、第１図に示しだ従来例ムの
成績係数と、第２図に示しだ従来例Ｂの成績係数を比較
すると、（従来例Ａの成績係数〉従来例Ｂの成績係数）
となり、従来例Ｂも良好なものとはいえなかった。まだ
電動機の電気消費量も太きかった。
のヒートポンプサイクル６は、圧縮機７、蒸発器８、膨
張弁９、ヒートポンプ放熱機１０、四方弁１１により構
成されている。前記ヒートポンプサイクル６は電動機１
２により圧縮機７が駆動され、蒸発器８で太陽熱を利用
してヒートポンプ放熱機１０より暖房出力を発していた
。この場合の成績係数を定義すると、（成績係数−暖房
出力／電動機１２の電気消費量）となる。この場合、日
射量が無い場合でも成績係数〉１となり効率はよい。し
かし日射量が十分ある場合、第１図に示しだ従来例ムの
成績係数と、第２図に示しだ従来例Ｂの成績係数を比較
すると、（従来例Ａの成績係数〉従来例Ｂの成績係数）
となり、従来例Ｂも良好なものとはいえなかった。まだ
電動機の電気消費量も太きかった。
本発明は上記従来の欠点に鑑み、日射量の無い場合の補
助運転時の成績係数の低下を防止し、かつ日射量がある
場合の運転電気消費量の低減をは・かることを目的とす
るものである。
助運転時の成績係数の低下を防止し、かつ日射量がある
場合の運転電気消費量の低減をは・かることを目的とす
るものである。
上記目的を達成するだめの本発明の基本的な構成は、ラ
ンキン機関と、このランキン機関により駆動されるヒー
トポンプサイクルと、集熱器と、熱媒放熱器と、熱媒ポ
ンプと、三方弁と、熱媒配管と、熱媒温度が設定値よシ
高い場合、熱媒が熱媒放熱機へ流れるように三方弁を切
替えるとともに、前記ランキン機関の作動流体ポンプの
運転を停止させ、逆に熱媒温度が設定値よシ低い場合、
熱媒をランキン機関の発生器へ流すように三方弁を切替
えるとともに、前記作動流体ポンプを運転させる制御回
路とによシ構成したものである。
ンキン機関と、このランキン機関により駆動されるヒー
トポンプサイクルと、集熱器と、熱媒放熱器と、熱媒ポ
ンプと、三方弁と、熱媒配管と、熱媒温度が設定値よシ
高い場合、熱媒が熱媒放熱機へ流れるように三方弁を切
替えるとともに、前記ランキン機関の作動流体ポンプの
運転を停止させ、逆に熱媒温度が設定値よシ低い場合、
熱媒をランキン機関の発生器へ流すように三方弁を切替
えるとともに、前記作動流体ポンプを運転させる制御回
路とによシ構成したものである。
本発明は上記構成とすることによって、日射量が低い場
合（熱媒温度が設定値より低い場合）、熱媒はランキン
機関の発生器に流れ込み、そして作動流体ポンプが運転
されることによって、ランキン機関によりヒートポンプ
サイクルを駆動して暖房運転を行ない、逆に日射量が多
い場合（熱媒温度が設定値より高い場合）、前記作動流
体ポンプの運転が停止されることによって、ランキン機
関及びヒートポンプサイクルの運転が停止し、熱媒は熱
媒放熱機に流れ込んで暖房出力を発するため、日射量が
低い場合でもランキン機関の駆動によるヒートポンプ運
転で効率のよい運転が行なえ、しかも日射量が十分ある
場合は熱媒が直接暖房出力を発するため、さらに効率の
よい運転が行なえるものである。
合（熱媒温度が設定値より低い場合）、熱媒はランキン
機関の発生器に流れ込み、そして作動流体ポンプが運転
されることによって、ランキン機関によりヒートポンプ
サイクルを駆動して暖房運転を行ない、逆に日射量が多
い場合（熱媒温度が設定値より高い場合）、前記作動流
体ポンプの運転が停止されることによって、ランキン機
関及びヒートポンプサイクルの運転が停止し、熱媒は熱
媒放熱機に流れ込んで暖房出力を発するため、日射量が
低い場合でもランキン機関の駆動によるヒートポンプ運
転で効率のよい運転が行なえ、しかも日射量が十分ある
場合は熱媒が直接暖房出力を発するため、さらに効率の
よい運転が行なえるものである。
以下、本発明の一実施例を第３図にもとづいて説明する
。なお、第３図中、第１図及び第２図と同一部品につい
ては同一番号を付している。
。なお、第３図中、第１図及び第２図と同一部品につい
ては同一番号を付している。
第３′図において、１２はランキン機関で、このランキ
ン機関１２は膨張機１３、ランキン凝縮器１４、作動流
体ポンプ１５、発生器１６により構成されている。１７
は熱媒が流れる熱媒配管で、この熱媒配管１７は、集熱
器１．三方弁、熱媒放熱機４．熱媒ポンプ５．前記、ラ
ンキン機関１２の発生器１６間を接続している。１８は
制御回路である。
ン機関１２は膨張機１３、ランキン凝縮器１４、作動流
体ポンプ１５、発生器１６により構成されている。１７
は熱媒が流れる熱媒配管で、この熱媒配管１７は、集熱
器１．三方弁、熱媒放熱機４．熱媒ポンプ５．前記、ラ
ンキン機関１２の発生器１６間を接続している。１８は
制御回路である。
次に上記構成による太陽熱利用暖房装置の動作を説明す
る。まず日射量が十分ある場合は、熱媒温度は設定値よ
り高いため、制御回路１８により、コレクタ１からの熱
媒を熱媒放熱機４へ流すように三方弁２を切替える。さ
らに制御回路１８により、ランキン機関１２の作動流体
ポンプ１５の運転を停止させる。これによって、ランキ
ン機関１２ｄ−Ｏ・−一。
る。まず日射量が十分ある場合は、熱媒温度は設定値よ
り高いため、制御回路１８により、コレクタ１からの熱
媒を熱媒放熱機４へ流すように三方弁２を切替える。さ
らに制御回路１８により、ランキン機関１２の作動流体
ポンプ１５の運転を停止させる。これによって、ランキ
ン機関１２ｄ−Ｏ・−一。
一゛には熱媒が流れ込ま
ず、作動流体ポンプ１５も運転を停止するため、ランキ
ン機関１２の運転は停止する。またランキン機関１２の
膨張機１３により圧縮機子が駆動されないため、ヒート
ポンプサイクル６も運転を停止する。逆に日射量が低下
した場合は、熱媒、温度が設定値よシ低くなるため、制
御回路１８により、コレクタ１からの熱媒をランキン機
関１２の発生器１６へ流し込むように三方弁２に切替信
号を発するとともに、制御回路１８はさらにランキン機
関１２の作動流体ポンプ１５に運転信号を発する。
ン機関１２の運転は停止する。またランキン機関１２の
膨張機１３により圧縮機子が駆動されないため、ヒート
ポンプサイクル６も運転を停止する。逆に日射量が低下
した場合は、熱媒、温度が設定値よシ低くなるため、制
御回路１８により、コレクタ１からの熱媒をランキン機
関１２の発生器１６へ流し込むように三方弁２に切替信
号を発するとともに、制御回路１８はさらにランキン機
関１２の作動流体ポンプ１５に運転信号を発する。
これによって、ランキン機関１２は熱媒により加熱され
、かつ作動流体ポンプ１５も運転がなされるため、膨張
機１３より出力を発する。これにより、ヒートポンプサ
イクル６も圧縮機７が膨張機１３で駆動されるため、ヒ
ートポンプ放熱機１゜より暖房出力を発する。
、かつ作動流体ポンプ１５も運転がなされるため、膨張
機１３より出力を発する。これにより、ヒートポンプサ
イクル６も圧縮機７が膨張機１３で駆動されるため、ヒ
ートポンプ放熱機１゜より暖房出力を発する。
このように、日射量が十分あり、かっ熱媒温度が設定値
より高い場合は、コレクタ１かもの熱媒を直接熱媒放熱
機４で放熱させて暖房出方を発するため、この場合の成
績係数は（成績係数＝暖房出力／熱媒ポンプ６の電気消
費量）となり、最も効率の高い運転ができる。また日射
量が低下し、熱媒温度が設定値より低い場合は、ランキ
ン機関１２を運転し、そしてヒートポンプサイクル６よ
り暖房出力を発するため、成績係数は（〔成績係数−暖
房出力／熱媒ポンプ５の電気消費量＋作動流体ポンプ１
５の電気消費量）〕となる。これは第２図の従来例Ｂで
説明した成績係数（成績係数−暖房出力／電動機の電気
消費量）と比べると、〔（熱媒ポンプ５の電気消費量子
作動流体ポンプ１５の電気消費量）〉電動機の電気消費
量〕になっているため、本発明の一実施例で示しだ成績
係数が高い。すなわち日射量が低下してヒートポンプ運
転に切替えた場合でも成績係数は高くなっているもので
ある。
より高い場合は、コレクタ１かもの熱媒を直接熱媒放熱
機４で放熱させて暖房出方を発するため、この場合の成
績係数は（成績係数＝暖房出力／熱媒ポンプ６の電気消
費量）となり、最も効率の高い運転ができる。また日射
量が低下し、熱媒温度が設定値より低い場合は、ランキ
ン機関１２を運転し、そしてヒートポンプサイクル６よ
り暖房出力を発するため、成績係数は（〔成績係数−暖
房出力／熱媒ポンプ５の電気消費量＋作動流体ポンプ１
５の電気消費量）〕となる。これは第２図の従来例Ｂで
説明した成績係数（成績係数−暖房出力／電動機の電気
消費量）と比べると、〔（熱媒ポンプ５の電気消費量子
作動流体ポンプ１５の電気消費量）〉電動機の電気消費
量〕になっているため、本発明の一実施例で示しだ成績
係数が高い。すなわち日射量が低下してヒートポンプ運
転に切替えた場合でも成績係数は高くなっているもので
ある。
以上のように本発明の太陽熱利用暖房装置によれば、日
射量が十分あり、熱媒温度が設定値より高い場合は、直
接、熱媒放熱機より暖房出力を発し、逆に日射量が低下
し、熱媒温度が設定値より低い場合は、ランキン機関に
よシヒートポンプサイクルを駆動して暖房出力を発する
ように制御回路で制御するようべしているだめ、従来の
ように日射量がある場合は高い成績係数が確保できるが
、日射量が低下すると成績係数が極端に低下するとか、
あるいは日射量低下時の成績係数を確保できるヒートポ
ンプサイクルにおいても、電動機の電気消費量が多いと
いう問題はなくなるもので、すなわち、本発明によれば
、日射量が十分ある場合は、直接熱媒放熱機より放熱さ
せて高い成績係数を確保することができ、逆に日射量が
低下した場合でも、ランキン機関によってヒートポンプ
サイクルを駆動させるため、電気消費量も節約できると
いうすぐれた効果を奏するものである。
射量が十分あり、熱媒温度が設定値より高い場合は、直
接、熱媒放熱機より暖房出力を発し、逆に日射量が低下
し、熱媒温度が設定値より低い場合は、ランキン機関に
よシヒートポンプサイクルを駆動して暖房出力を発する
ように制御回路で制御するようべしているだめ、従来の
ように日射量がある場合は高い成績係数が確保できるが
、日射量が低下すると成績係数が極端に低下するとか、
あるいは日射量低下時の成績係数を確保できるヒートポ
ンプサイクルにおいても、電動機の電気消費量が多いと
いう問題はなくなるもので、すなわち、本発明によれば
、日射量が十分ある場合は、直接熱媒放熱機より放熱さ
せて高い成績係数を確保することができ、逆に日射量が
低下した場合でも、ランキン機関によってヒートポンプ
サイクルを駆動させるため、電気消費量も節約できると
いうすぐれた効果を奏するものである。
第１図は従来の太陽熱利用暖房装置を示すシステム構成
図、第２図は他の従来例を示すシステム構成図、第３図
は本発明の一実施例を示す太陽熱利用暖房装置のシステ
ム構成図である。 １・・・・・・集熱器、２・・・・・・三方弁、４・川
・・熱媒放熱機、５・・・・・・熱媒ポンプ、６・・・
・・・ヒートポンプサイクル、７・・・・・圧縮機、８
・・・・・・蒸発器、９１９９００．膨張弁、１０・・
・・・ヒートポンプ放熱機、１１・・・・四方弁、１２
・・・・・−ランキン機関、１３・・・・・膨張機、１
４・・・−・・ランキン凝縮器、１５ ・・・・作動流
体ポンプ、１６・・・・・・発生器、１７・・・・・・
熱媒配管、１８．・＝［ｌ制御回路。
図、第２図は他の従来例を示すシステム構成図、第３図
は本発明の一実施例を示す太陽熱利用暖房装置のシステ
ム構成図である。 １・・・・・・集熱器、２・・・・・・三方弁、４・川
・・熱媒放熱機、５・・・・・・熱媒ポンプ、６・・・
・・・ヒートポンプサイクル、７・・・・・圧縮機、８
・・・・・・蒸発器、９１９９００．膨張弁、１０・・
・・・ヒートポンプ放熱機、１１・・・・四方弁、１２
・・・・・−ランキン機関、１３・・・・・膨張機、１
４・・・−・・ランキン凝縮器、１５ ・・・・作動流
体ポンプ、１６・・・・・・発生器、１７・・・・・・
熱媒配管、１８．・＝［ｌ制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 発生器、膨張機、ランキン凝縮器１作動流体ポンプより
なるランキン機関と、圧縮機、蒸発器。 ヒートポンプ放熱器、膨張弁、四方弁よりなり、かつ前
記ランキン機関の膨張機によシ圧縮機が駆動されて暖房
出力を発するヒートポンプサイクルと、太陽熱を集熱す
る集熱器と、この集熱器からの熱媒で暖房出力を発する
熱媒放熱機と、前記集熱器からの熱媒を一方向は前記ラ
ンキン機関の発生器へ流し、他方向は前記熱媒放熱機へ
流すように切替える三方弁と、熱媒を循環させる熱媒ポ
ンプと、前記集熱器、前記三方弁、前記熱媒放熱機、前
記熱媒ポンプ、前記ランキン機関の発生器間を接続した
熱媒配管と、熱媒温度が設定値よシ高い場合は前記三方
弁を前記熱媒放熱機側へ切替えるとともに、前記ランキ
ン機関の作動流体ポンプの運転を停止させて、前記ラン
キン機関と前記ヒートポンプサイクルの運転を停止させ
、かつ熱媒温度が設定値より低い場合は前記三方弁を前
記ランキン機関の発生器側へ切替えるとともに、前記作
動流体ポンプを運転させて、前記ランキン機関と前記ヒ
ートポンプサイクルの運転を行なう制御回路とにより構
成した太陽熱利用暖房装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100904A JPS58217167A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 太陽熱利用暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100904A JPS58217167A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 太陽熱利用暖房装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58217167A true JPS58217167A (ja) | 1983-12-17 |
Family
ID=14286326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57100904A Pending JPS58217167A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 太陽熱利用暖房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58217167A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013096645A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Ojima Shisaku Kenkyusho:Kk | 冷房システム |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP57100904A patent/JPS58217167A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013096645A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Ojima Shisaku Kenkyusho:Kk | 冷房システム |
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