JPS60133231A - エンジンヒ−トポンプ利用の温室暖房装置 - Google Patents
エンジンヒ−トポンプ利用の温室暖房装置Info
- Publication number
- JPS60133231A JPS60133231A JP58241420A JP24142083A JPS60133231A JP S60133231 A JPS60133231 A JP S60133231A JP 58241420 A JP58241420 A JP 58241420A JP 24142083 A JP24142083 A JP 24142083A JP S60133231 A JPS60133231 A JP S60133231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat pump
- engine heat
- engine
- hot water
- flow path
- 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.)
- Granted
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Greenhouses (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Central Heating Systems (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。
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、ニシジンヒートポンプと温室内の放熱器とに
亘って温水をポンプで強制循環させるよう構成したエン
ジンヒートポンプ利用の温室暖房装置に関する。
亘って温水をポンプで強制循環させるよう構成したエン
ジンヒートポンプ利用の温室暖房装置に関する。
従来、上記装置においては、温室内を設定温度ｔＣ維持
する制御手段としては、室温の変動に対するエンジンヒ
ートポンプの発停と、エンジンヒートポンプの出口温水
温度を設定値に保つエンジンの回転数制御を組合わせる
ことが考えられでいたが、自然対流を利用した放熱器と
して放熱管を室内に敷設した温室暖房装置では、実際に
は室内熱負荷に対応したエンジン回転数制御は行われず
、室温変動によって発停を繰返すことになり、エンジン
スタータの早期損耗ヤパツテリの早期劣化をもたらす欠
点があった。
する制御手段としては、室温の変動に対するエンジンヒ
ートポンプの発停と、エンジンヒートポンプの出口温水
温度を設定値に保つエンジンの回転数制御を組合わせる
ことが考えられでいたが、自然対流を利用した放熱器と
して放熱管を室内に敷設した温室暖房装置では、実際に
は室内熱負荷に対応したエンジン回転数制御は行われず
、室温変動によって発停を繰返すことになり、エンジン
スタータの早期損耗ヤパツテリの早期劣化をもたらす欠
点があった。
上記のような作動が行われる理由を、第８図に示す、放
熱器（放熱管）の放熱特性（５）、温室の熱損失特性（
６）、及びエンジンヒートポンプの各回転数における能
力特性（Ｑとの相関において考察する。
熱器（放熱管）の放熱特性（５）、温室の熱損失特性（
６）、及びエンジンヒートポンプの各回転数における能
力特性（Ｑとの相関において考察する。
今、室温が一定直にあるとすると、放熱器の放熱量（Ｑ
ＲＡ ）と、温室の熱損失（ＱＲ）と、エンジンヒート
ポンプの刀口温能力（ＱＨＰ）・とが互いに等しい平衡
状態（ＱＲＡ＝ＱＲ＝ＱＨＰ ）となり、エンジンヒー
トポンプの運転状態は、特性（５）と（Ｃ）の交点とし
て与えられる。 又、出口温水温度が設定温度（ＴＶ）
で、外気温（Ｔａｂ）のとき、エンジンヒートポンプは
（ａ）点で平衡運転状態となっている。
ＲＡ ）と、温室の熱損失（ＱＲ）と、エンジンヒート
ポンプの刀口温能力（ＱＨＰ）・とが互いに等しい平衡
状態（ＱＲＡ＝ＱＲ＝ＱＨＰ ）となり、エンジンヒー
トポンプの運転状態は、特性（５）と（Ｃ）の交点とし
て与えられる。 又、出口温水温度が設定温度（ＴＶ）
で、外気温（Ｔａｂ）のとき、エンジンヒートポンプは
（ａ）点で平衡運転状態となっている。
ミ乙女辷る１二
そして、この状態から外気温が（Ｔａｂ）から（Ｔａｂ
ｌ）に上昇したとすると、温室の熱損失は（Ｑから（Ｑ
つに減少することになり、エンジンヒートポンプの運転
状態が負荷に追従するならば（ｂ）点に移行しなければ
ならない。 しかし、放熱器の特性から実際には（Ｃ）
点に移り出口温水温度が（Ｔｗ’）に低下するため、特
性（６）に沿って（−）点に戻る。 そして、実際の運
転では外気温上昇によっても運転状態は（ａ）点に保た
れ、過剰能力（Ｑ−Ｑつに相当して室温が上昇し、室温
設定範囲の上限に至るとエンジンヒートポンプは停止す
る。 そして、室温が設定範囲の下限より低下するとヒ
ートポンプが再び起動する。
ｌ）に上昇したとすると、温室の熱損失は（Ｑから（Ｑ
つに減少することになり、エンジンヒートポンプの運転
状態が負荷に追従するならば（ｂ）点に移行しなければ
ならない。 しかし、放熱器の特性から実際には（Ｃ）
点に移り出口温水温度が（Ｔｗ’）に低下するため、特
性（６）に沿って（−）点に戻る。 そして、実際の運
転では外気温上昇によっても運転状態は（ａ）点に保た
れ、過剰能力（Ｑ−Ｑつに相当して室温が上昇し、室温
設定範囲の上限に至るとエンジンヒートポンプは停止す
る。 そして、室温が設定範囲の下限より低下するとヒ
ートポンプが再び起動する。
つまり、外気温が変化してもエンジンヒートポンプは（
ａ）点で全力運転されて回転数は変化することがないの
である。
ａ）点で全力運転されて回転数は変化することがないの
である。
本発明は、上記従来運転における欠点を解消し、暖房負
荷に応じたエンジン回転数制御によって連続的かつ安定
した運転を効率よく行えるようにすることを目的とした
ものである。
荷に応じたエンジン回転数制御によって連続的かつ安定
した運転を効率よく行えるようにすることを目的とした
ものである。
本発明の特徴とするところは、前記温水循環用ポンプを
圧送量を一定にして運転するとともに、前記エンジンヒ
ートポンプの出口温水温度を設定値に維持するようエン
ジンの調速装置と出口温水温度検出センナとを連係し、
かつ、前記エンジンヒートポンプから前記放熱器への流
量を制限するためのバイパス流路を設けるとともに、こ
のバイパス流路への流量を調節する弁機構を設け、外気
温度を検出するセンナの検出結果に基づいて、外気温度
が低下するにつれてバイパス流量を可逆的に減少させる
ように前記弁機構を制御するバイパス流量制御手段を設
備しである点にあり、その作用効果は次のとおりである
。
圧送量を一定にして運転するとともに、前記エンジンヒ
ートポンプの出口温水温度を設定値に維持するようエン
ジンの調速装置と出口温水温度検出センナとを連係し、
かつ、前記エンジンヒートポンプから前記放熱器への流
量を制限するためのバイパス流路を設けるとともに、こ
のバイパス流路への流量を調節する弁機構を設け、外気
温度を検出するセンナの検出結果に基づいて、外気温度
が低下するにつれてバイパス流量を可逆的に減少させる
ように前記弁機構を制御するバイパス流量制御手段を設
備しである点にあり、その作用効果は次のとおりである
。
放熱器への温水供給ｊ＆が減少（又は増力口）されるこ
とになり、その結果、（エンジンヒートポンプへの戻り
温水温度が高くなり（又は低く）、出口温水温度を一定
に維持するだめにエンジン回転数が減少（又は増大）制
御され、低負荷での負荷変動に対してもエンジンヒート
ポンプを頻繁に発停するようなことなく負荷に応じた連
続的な運転を安定して行うことが可能となったのである
。
とになり、その結果、（エンジンヒートポンプへの戻り
温水温度が高くなり（又は低く）、出口温水温度を一定
に維持するだめにエンジン回転数が減少（又は増大）制
御され、低負荷での負荷変動に対してもエンジンヒート
ポンプを頻繁に発停するようなことなく負荷に応じた連
続的な運転を安定して行うことが可能となったのである
。
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は温室暖房装置の全体を示す概略構成を示し、図
において符号ｆｌは温室、（２）は作物裁培畝間に敷設
配管した自然放熱器としての放熱管、＋３１はエンジン
ヒートポンプ、（４Ｈ−Ｊ：温水強制循環用のポンプで
ある。
において符号ｆｌは温室、（２）は作物裁培畝間に敷設
配管した自然放熱器としての放熱管、＋３１はエンジン
ヒートポンプ、（４Ｈ−Ｊ：温水強制循環用のポンプで
ある。
前記エンジンヒートポンプ＋３１は、エンジン（５）で
駆動される冷媒圧縮器Ｉ６）、凝縮器（７）、膨張弁（
８）、ポンプ（９）で供給される井水（１０）を熱源水
とする蒸発器（１す、エンジン冷却によって加熱された
温水を熱源とする第１熱交換器（＋２）、及びエンジン
排ガスを熱源とする第２熱交換器−とから構成されてお
り、前記ポンプ（４）によって導入した水を凝縮器（７
）、第１熱交換器（１″４、及び第２熱交換器（ｌ匈の
順に流動させて加熱したのち、前記放熱器（２）に供給
循環するようになっている。
駆動される冷媒圧縮器Ｉ６）、凝縮器（７）、膨張弁（
８）、ポンプ（９）で供給される井水（１０）を熱源水
とする蒸発器（１す、エンジン冷却によって加熱された
温水を熱源とする第１熱交換器（＋２）、及びエンジン
排ガスを熱源とする第２熱交換器−とから構成されてお
り、前記ポンプ（４）によって導入した水を凝縮器（７
）、第１熱交換器（１″４、及び第２熱交換器（ｌ匈の
順に流動させて加熱したのち、前記放熱器（２）に供給
循環するようになっている。
又、前記エンジンヒートポンプ（３）の温水出口近傍に
は温度センナ（Ｓ、）が設けられ、温水出口温１ｆｆｉ
（ｔ、）が一定値に維持されるようエンジン（５）の調
速機構α蜀が制御回路（１５）を介して制御されるよう
になっている。
は温度センナ（Ｓ、）が設けられ、温水出口温１ｆｆｉ
（ｔ、）が一定値に維持されるようエンジン（５）の調
速機構α蜀が制御回路（１５）を介して制御されるよう
になっている。
又、エンジンヒートポンプ（３）から導出した温水供給
流路−とヒートポンプ（３）に導入される戻り流路同と
に亘ってバイパス流路（ｌ→が設けられるとともに、温
水供給流路−とバイパス流路端との接続点には、ヒート
ポンプ（３）から送り出される一定量の温水のうちの一
部をバイパス流路Ｕ）に導くとともに、その流量を調節
する電磁式開度調節自在な弁機構０９）が設けられてい
る。
流路−とヒートポンプ（３）に導入される戻り流路同と
に亘ってバイパス流路（ｌ→が設けられるとともに、温
水供給流路−とバイパス流路端との接続点には、ヒート
ポンプ（３）から送り出される一定量の温水のうちの一
部をバイパス流路Ｕ）に導くとともに、その流量を調節
する電磁式開度調節自在な弁機構０９）が設けられてい
る。
そして、この弁機構０９）は、温室ｔｔｌ近傍に設けら
れた外気温度検出センサ（Ｓｌ）の検出結果に基づいて
バイパス流量を制御するよう前記制御回路θ荀に接続さ
れており、外気温度が上昇（又は低下）するにつれて／
＜イノく入流量を可逆的Ｖこ増加（又は減少）するよう
制御される。
れた外気温度検出センサ（Ｓｌ）の検出結果に基づいて
バイパス流量を制御するよう前記制御回路θ荀に接続さ
れており、外気温度が上昇（又は低下）するにつれて／
＜イノく入流量を可逆的Ｖこ増加（又は減少）するよう
制御される。
今、一定の室温で平衡運転状態Ｖこあるときの放熱器（
２）の放熱量を（ＱＲＡ） 、エンジンヒートポンプ能
力を（ＱＨＰ）、エンジンヒートポンプ＋３＋ ｄ−ら
の送り出し温水量を（Ｇ、）、ノくイノ（入流量を（Ｇ
）、ヒートポンプ入口温水温度を（１，）、ヒートポン
プ出口温水温度を（１，）、及び、温室ｔ１）の出口温
水温度を（ｔｌ）とすると、 ＱＲＡ＝（Ｇ。−ｃ； ） （ｔｓ−ｔｓ） ・・・・
・・・・・（ｉ）、Ｑ）ＩＦ ＝、 Ｇｏ（ｔヨー１．
） ・・・・・・・・・（ｉｉ）ｉｉ（Ｇｏ−Ｇ）＋ｔ
ｍＧ ＝ ｔｚＧｏ ・” −” （ｔｈ）１゛０°−
１”０ ・・・・・・・・・（→・ｏ−Ｇ の式が成立する。 （→１式を（ｉ）式に代入すると、
”＋Ｇｏ−ｔ＋Ｇ Ｑ ＝ （Ｇ＠ Ｇ） （ｔｓ−一び孔＝）Ａ ＝ｔｔ （Ｇｏ−Ｇ ） −（１ｎＧｏ−”＊Ｇ ）＝
ａ （ｔｌ −”１ ） ＝ ＱＨＰとなる。 つまり
、ノ（イノく入流量しこ関係なくエンジンヒートポンプ
能力を総て温室（１１ｒこ供給することかできる。
２）の放熱量を（ＱＲＡ） 、エンジンヒートポンプ能
力を（ＱＨＰ）、エンジンヒートポンプ＋３＋ ｄ−ら
の送り出し温水量を（Ｇ、）、ノくイノ（入流量を（Ｇ
）、ヒートポンプ入口温水温度を（１，）、ヒートポン
プ出口温水温度を（１，）、及び、温室ｔ１）の出口温
水温度を（ｔｌ）とすると、 ＱＲＡ＝（Ｇ。−ｃ； ） （ｔｓ−ｔｓ） ・・・・
・・・・・（ｉ）、Ｑ）ＩＦ ＝、 Ｇｏ（ｔヨー１．
） ・・・・・・・・・（ｉｉ）ｉｉ（Ｇｏ−Ｇ）＋ｔ
ｍＧ ＝ ｔｚＧｏ ・” −” （ｔｈ）１゛０°−
１”０ ・・・・・・・・・（→・ｏ−Ｇ の式が成立する。 （→１式を（ｉ）式に代入すると、
”＋Ｇｏ−ｔ＋Ｇ Ｑ ＝ （Ｇ＠ Ｇ） （ｔｓ−一び孔＝）Ａ ＝ｔｔ （Ｇｏ−Ｇ ） −（１ｎＧｏ−”＊Ｇ ）＝
ａ （ｔｌ −”１ ） ＝ ＱＨＰとなる。 つまり
、ノ（イノく入流量しこ関係なくエンジンヒートポンプ
能力を総て温室（１１ｒこ供給することかできる。
ここで、外気温度が上昇（又は低下）して温室（１）の
熱負荷が減少（又は増大）したときにバイパス流ｔ （
Ｇ）を増加（又は減少）すると、入口温水温度（ｔｌ）
が上昇（又は低下）して温度（ｔ、）も上昇（又は低下
）し、出口温水温度（ｔ、）を設定温度（Ｔｗ）に維持
するためにエンジン回転数を減少（又は増加）制御され
、エンジンヒートポンプ能力が温室負荷に応じた値に減
少（又は増加）されるのである。
熱負荷が減少（又は増大）したときにバイパス流ｔ （
Ｇ）を増加（又は減少）すると、入口温水温度（ｔｌ）
が上昇（又は低下）して温度（ｔ、）も上昇（又は低下
）し、出口温水温度（ｔ、）を設定温度（Ｔｗ）に維持
するためにエンジン回転数を減少（又は増加）制御され
、エンジンヒートポンプ能力が温室負荷に応じた値に減
少（又は増加）されるのである。
例えば第８図において外気温度が（Ｔａｂ）から（Ｔａ
ｂ’ ）に上昇すると、エンジン回転数は（ｎ）から（
ｎつに低下されて（Ｃ）点で平衡運転状態となるのであ
る。
ｂ’ ）に上昇すると、エンジン回転数は（ｎ）から（
ｎつに低下されて（Ｃ）点で平衡運転状態となるのであ
る。
尚、第２図は別実施例を示し、この揚台は、バイパス流
路（１〜を循環用ポンプ（４）と並列Ｖこ設けるととも
に、このバイパス流路Ｈ中に、外気温度の上昇（又は低
下）につれてバイパス流量を増加（又は減少）する電磁
式の弁機構α（至）を設けてあり、これによっても上記
と同様なエンジン回転数制御によるヒートポンプ能力の
増れ制御が可能である。
路（１〜を循環用ポンプ（４）と並列Ｖこ設けるととも
に、このバイパス流路Ｈ中に、外気温度の上昇（又は低
下）につれてバイパス流量を増加（又は減少）する電磁
式の弁機構α（至）を設けてあり、これによっても上記
と同様なエンジン回転数制御によるヒートポンプ能力の
増れ制御が可能である。
図面は本発明に係るエンジンヒートポンプ利用の温室暖
房装置の実施例を示し、第１図は温室暖房設備の全体を
示す概略構成図、第２図は別実施例の全体概略構成図、
第８図は放熱器放熱特性、温室熱損失特性及びヒートポ
ンプ加熱能力特性を示す線図である。 ＋１）・・・・・・温室、（２）・・・・・・放熱器、
（３）・・・・・・エンジンヒートポンプ、（４）・・
・・・・温水循環用ポンプ、θ→・・・・・・調速装置
、０１・・・・・・バイパス流路、０９）・・・・・・
弁機構、１ＩＥ９・・・・・・温水供給流路、αη・・
・・・・戻９流路。 代理人 弁理士 北 村 修
房装置の実施例を示し、第１図は温室暖房設備の全体を
示す概略構成図、第２図は別実施例の全体概略構成図、
第８図は放熱器放熱特性、温室熱損失特性及びヒートポ
ンプ加熱能力特性を示す線図である。 ＋１）・・・・・・温室、（２）・・・・・・放熱器、
（３）・・・・・・エンジンヒートポンプ、（４）・・
・・・・温水循環用ポンプ、θ→・・・・・・調速装置
、０１・・・・・・バイパス流路、０９）・・・・・・
弁機構、１ＩＥ９・・・・・・温水供給流路、αη・・
・・・・戻９流路。 代理人 弁理士 北 村 修
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ エンジンヒートポンプ（３）と温室ｔｅｌ内の自然
放熱型の放熱器（２）とに亘って温水をポンプ（４）で
強制循環させるよう構成したエンジンヒートポンプ利用
の温室暖房装置であって、前記温水循環用ポンプ（４）
を圧送量を一定にして運転するとともに、前記エンジン
ヒートポンプ（３）の出口温水温度を設定値を維持する
ようエンジン（６）の調速装置（１４）と出口温水温度
検出センサ（Ｓ□）とを連係し、かつ、前記エンジンヒ
ートポンプ（３）から前記放熱器（２）−３の流量を制
限するだめのバイパス流路Ｕａ）を設けるとともに、こ
のバイパス流路（１１Ｇへの流量を調節する弁機構（１
９）を設け、外気温度を検出するセンサ（Ｓ、）の検出
結果に基づいて、外気温度が低下するにつれて、バイパ
ス流量を可逆的に減少させるように前記弁機構Ｈ）を制
御するバイパス流量制御手段を設備しであるエンジンヒ
ートポンプ利用の温室暖房装置。 ■ 前記バイパス流路端が、エンジンヒートポンプ（３
）から導出された温水供給流路−と、エンジンヒートポ
ンプ（３）に導入される戻り流路（Ｉ７）に亘って形成
されている特許請求の範囲第０項に記載の温室暖房装置
。 ■ 前記バイパス流路（Ｉ８１が、前記循環用ポンプ（
４）と並列に設けられている特許請求の範囲第（り９項
に記載の温室暖房装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58241420A JPS60133231A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | エンジンヒ−トポンプ利用の温室暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58241420A JPS60133231A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | エンジンヒ−トポンプ利用の温室暖房装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60133231A true JPS60133231A (ja) | 1985-07-16 |
| JPH026490B2 JPH026490B2 (ja) | 1990-02-09 |
Family
ID=17074024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58241420A Granted JPS60133231A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | エンジンヒ−トポンプ利用の温室暖房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60133231A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0532912U (ja) * | 1991-05-22 | 1993-04-30 | 清男 小林 | 床暖房装置 |
-
1983
- 1983-12-21 JP JP58241420A patent/JPS60133231A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0532912U (ja) * | 1991-05-22 | 1993-04-30 | 清男 小林 | 床暖房装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH026490B2 (ja) | 1990-02-09 |
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