JPS60162151A - 太陽熱集熱装置 - Google Patents
太陽熱集熱装置Info
- Publication number
- JPS60162151A JPS60162151A JP59018633A JP1863384A JPS60162151A JP S60162151 A JPS60162151 A JP S60162151A JP 59018633 A JP59018633 A JP 59018633A JP 1863384 A JP1863384 A JP 1863384A JP S60162151 A JPS60162151 A JP S60162151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat exchanger
- collector
- hot water
- heat collector
- 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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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S90/00—Solar heat systems not otherwise provided for
- F24S90/10—Solar heat systems not otherwise provided for using thermosiphonic circulation
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はループ型ヒートパイプ作用とヒートポンプ作用
とを併せもつ太陽熱温水器に関する。
とを併せもつ太陽熱温水器に関する。
従来例の構成とその問題点
従来のこの種の太陽熱集熱装置は、ＫＳ１図に示すよ゛
うに、集熱器１と、集熱器１の上方に設けられた貯湯タ
ンク２内に内設された熱交換器３と、往管４および戻管
５とによる閉回路により、構成されるとともに回路内部
は減圧され、潜熱媒体の作動液６が封入されていた。こ
の構成では、日射がある場合には集熱器１にて受けた太
陽熱は、貯湯タンク２へ熱搬送され内部の水７を温める
が、日射がない場合、すなわち雨天のような場合はほと
んど昇温しないため利用できないという問題を有してい
た。またこれを解決するために、太陽熱集熱とヒートポ
ンプによる大気熱集熱とを組合せたシスデｌ、も既に提
案されているが、太陽熱集熱と大気熱集熱の切換え時期
が適切でなかったシ、寸だ両者の凝縮用熱交換器の配設
位置が貯湯タンク内で適切でないことにより、組合せシ
ステムの集熱効率はそれほど高いものになっていなかっ
た。
うに、集熱器１と、集熱器１の上方に設けられた貯湯タ
ンク２内に内設された熱交換器３と、往管４および戻管
５とによる閉回路により、構成されるとともに回路内部
は減圧され、潜熱媒体の作動液６が封入されていた。こ
の構成では、日射がある場合には集熱器１にて受けた太
陽熱は、貯湯タンク２へ熱搬送され内部の水７を温める
が、日射がない場合、すなわち雨天のような場合はほと
んど昇温しないため利用できないという問題を有してい
た。またこれを解決するために、太陽熱集熱とヒートポ
ンプによる大気熱集熱とを組合せたシスデｌ、も既に提
案されているが、太陽熱集熱と大気熱集熱の切換え時期
が適切でなかったシ、寸だ両者の凝縮用熱交換器の配設
位置が貯湯タンク内で適切でないことにより、組合せシ
ステムの集熱効率はそれほど高いものになっていなかっ
た。
発明の［せ白
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、太陽熱集
熱と大気熱集熱との作動切換え時期を最適にするととも
に貯湯タンク内の凝縮用熱交換器付置を最適化すること
により総合集熱効率を高めることを［］的とする。
熱と大気熱集熱との作動切換え時期を最適にするととも
に貯湯タンク内の凝縮用熱交換器付置を最適化すること
により総合集熱効率を高めることを［］的とする。
発明の構成
この［１的を達成するために本発明は貯湯タンク内にお
いて、ループ型ヒートパイプでなり主として太陽熱集熱
した熱を熱交換する第１の熱交換器を貯湯タンク底部に
配設し、ピー１−ポフ１回路でなり、二ｉ−として大気
熱集熱した熱を熱交換する第２の熱交換器を第１の熱交
換器の」二方位置に配設するとともに大気熱集熱を行う
ヒートポンプ運転の発停制御を制御器内に設けたタイマ
ー回路により行うものである。
いて、ループ型ヒートパイプでなり主として太陽熱集熱
した熱を熱交換する第１の熱交換器を貯湯タンク底部に
配設し、ピー１−ポフ１回路でなり、二ｉ−として大気
熱集熱した熱を熱交換する第２の熱交換器を第１の熱交
換器の」二方位置に配設するとともに大気熱集熱を行う
ヒートポンプ運転の発停制御を制御器内に設けたタイマ
ー回路により行うものである。
との構成によって、［」射が大きい場合はループ型ヒー
トパイプにより太陽熱集熱が行われ、第１の集熱器から
第１の熱交換器へ熱搬送され、凝縮液は戻管を通り第１
の集熱器下部へ尊かれる。この場合用管内の酸レベルは
、ループ型ヒートパイプが作動している場合は、作動し
ていない状態に比べ、循環力を得るために上昇すること
になり、明らかな液面高さの差異を牛じる。［７たがっ
て戻管内の液面が高い場合は、太陽熱集％Ｈが行われて
いる状態でありビー１−ポンプ運転は行われないが、日
射が無い時、または貯湯タンク内の湯温が上昇しループ
型上−１−パイプが作動しない時は戻り管内の液面は第
１の集熱器内の液面と同等になり、その場合には、ビー
１−ポフ１回路中の圧縮機を開始するだめの信号を発生
させ、ｌ： −）−、ｌ：’ンブ５１４ ＋１ｔにより
大気熱集熱を行うことができる。
トパイプにより太陽熱集熱が行われ、第１の集熱器から
第１の熱交換器へ熱搬送され、凝縮液は戻管を通り第１
の集熱器下部へ尊かれる。この場合用管内の酸レベルは
、ループ型ヒートパイプが作動している場合は、作動し
ていない状態に比べ、循環力を得るために上昇すること
になり、明らかな液面高さの差異を牛じる。［７たがっ
て戻管内の液面が高い場合は、太陽熱集％Ｈが行われて
いる状態でありビー１−ポンプ運転は行われないが、日
射が無い時、または貯湯タンク内の湯温が上昇しループ
型上−１−パイプが作動しない時は戻り管内の液面は第
１の集熱器内の液面と同等になり、その場合には、ビー
１−ポフ１回路中の圧縮機を開始するだめの信号を発生
させ、ｌ： −）−、ｌ：’ンブ５１４ ＋１ｔにより
大気熱集熱を行うことができる。
これにより、日射が大きい場合はランニンクコストを必
要としない太陽熱集熱により、ｌ′１！湯タンクの可能
な限り全容量を昇温さ１すること力玉できる。
要としない太陽熱集熱により、ｌ′１！湯タンクの可能
な限り全容量を昇温さ１すること力玉できる。
またピー１−ポンプ運転の開始を戻管内の液面検知だけ
によらないで、制御器内のタイマー回路と連動させてお
くことにより、日射が小さくなっても、直ちにヒーＩ・
ポンプ運転を開始させないで、貯湯タンク内の湯を利用
する時刻から逆算し、ピー１−ポンフ゛運１広に入る時
刻を最適に設定できるものである。
によらないで、制御器内のタイマー回路と連動させてお
くことにより、日射が小さくなっても、直ちにヒーＩ・
ポンプ運転を開始させないで、貯湯タンク内の湯を利用
する時刻から逆算し、ピー１−ポンフ゛運１広に入る時
刻を最適に設定できるものである。
実施例の説明
以下１、本発明の一実施例を第２図を用いて説明する。
第２図において、１は集熱器、２は貯湯タンク、３は第
１の熱交換器、４はループ型上−トノ（イブの往管、５
は同じく戻管、６は作動液、７は受液タンク、８は浮子
、９は制御器、１０は圧縮機、１１はヒートポンプ回路
の第２の熱交換器、１２は同じく第２の集熱器、１３は
膨張弁である。
１の熱交換器、４はループ型上−トノ（イブの往管、５
は同じく戻管、６は作動液、７は受液タンク、８は浮子
、９は制御器、１０は圧縮機、１１はヒートポンプ回路
の第２の熱交換器、１２は同じく第２の集熱器、１３は
膨張弁である。
上記構成において、日射量が大きい場合または、第１の
集熱器の表面温度と貯湯タンク内の水温との温度差が大
きい場合には、第１の集熱器において太陽熱が吸収され
、内部の作動液６は蒸発し、ガス状態となり往管４を通
り、貯湯タンク２内の第２の熱交換器へ導かれる。貯湯
タンク２内で冷却されると、第２の熱交換器のガスは凝
縮液化し一方向に傾斜した第２の熱交換器内を流下し、
戻管５および受液タンク７を通り、第１の集熱器の下部
へと導かれる。このように［ｌ耐量が大きい場合、まだ
は第１の集熱器の表面温度と貯湯タンク内の水温との温
度差が大きい場合はループ型ヒートパイプが作動し、作
動液の循環力を得るために戻管内の液量は、増大し、従
って戻管内の一部に形成した受液タンク７内には日射量
に応じて作動液の液面高さが変化することになる。本出
願の一実施例のように受液タンクの内部に浮子を設け、
一定日耐量以上の日射を１（また場合に、浮上すること
により信号を発する（１Ｇ成とすることにより、この信
号を制御器９を介して、ヒートポンプ回路の圧縮機１０
の運転を停止１−させることができ、まだ日射がある場
合は第１の集熱器により無効力にて集熱することができ
る。また、日射がない場合、または第１の集熱器１の表
面温度と貯湯タンク内７ペ〜・ の水温との温度差とが小さい場合は、ループ型ヒートパ
イプ１の循環力は生じないため、戻管内の作動液の液面
高さは低くなり、しだがって、受液タンク７内でのｔｙ
イは下方に位置した信号を発することになる。この場合
はヒートポンプ回路の圧縮機１０の運転を始動させるこ
とにより、主として空気熱源により第２の集熱器１２を
利用して集熱することができる。しかしながらヒートポ
ンプ運転の開始を戻管内の液面検知だけによらないで、
制御器内のタイマー回路と連動させておくことにより、
［」射が小さくなると同時にヒートポンプ運転を開始さ
せずに貯湯タンク内の湯を利用する時刻から逆算し、ヒ
ートポンプ運転に入る時刻を最適に設定できるものであ
る。
集熱器の表面温度と貯湯タンク内の水温との温度差が大
きい場合には、第１の集熱器において太陽熱が吸収され
、内部の作動液６は蒸発し、ガス状態となり往管４を通
り、貯湯タンク２内の第２の熱交換器へ導かれる。貯湯
タンク２内で冷却されると、第２の熱交換器のガスは凝
縮液化し一方向に傾斜した第２の熱交換器内を流下し、
戻管５および受液タンク７を通り、第１の集熱器の下部
へと導かれる。このように［ｌ耐量が大きい場合、まだ
は第１の集熱器の表面温度と貯湯タンク内の水温との温
度差が大きい場合はループ型ヒートパイプが作動し、作
動液の循環力を得るために戻管内の液量は、増大し、従
って戻管内の一部に形成した受液タンク７内には日射量
に応じて作動液の液面高さが変化することになる。本出
願の一実施例のように受液タンクの内部に浮子を設け、
一定日耐量以上の日射を１（また場合に、浮上すること
により信号を発する（１Ｇ成とすることにより、この信
号を制御器９を介して、ヒートポンプ回路の圧縮機１０
の運転を停止１−させることができ、まだ日射がある場
合は第１の集熱器により無効力にて集熱することができ
る。また、日射がない場合、または第１の集熱器１の表
面温度と貯湯タンク内７ペ〜・ の水温との温度差とが小さい場合は、ループ型ヒートパ
イプ１の循環力は生じないため、戻管内の作動液の液面
高さは低くなり、しだがって、受液タンク７内でのｔｙ
イは下方に位置した信号を発することになる。この場合
はヒートポンプ回路の圧縮機１０の運転を始動させるこ
とにより、主として空気熱源により第２の集熱器１２を
利用して集熱することができる。しかしながらヒートポ
ンプ運転の開始を戻管内の液面検知だけによらないで、
制御器内のタイマー回路と連動させておくことにより、
［」射が小さくなると同時にヒートポンプ運転を開始さ
せずに貯湯タンク内の湯を利用する時刻から逆算し、ヒ
ートポンプ運転に入る時刻を最適に設定できるものであ
る。
次に本発明の他の実施例を第３図を用いて説明する。
第３図において、１４はザブタンク、１５は入１」、１
６は出［１である。
６は出［１である。
上記１１♂１成において、第１の熱交換器３により、貯
湯タンク２内の水の可能な限り全容量を太陽熱特開昭６
Ｏ−１Ｇ２１５１（３） により加熱し、必要に応じて別設しだ゛リープタンク１
４に設けた第２の熱交換器１１により大気熱により加熱
するものである。入［；１５および出１１１６を設けた
り、また無ぐすることにより、本発明による太陽熱集熱
装置において、大気熱集熱組合せタイプと太陽熱専用タ
イプとをそれぞれ容易に溝成することができるという効
果も生じる。
湯タンク２内の水の可能な限り全容量を太陽熱特開昭６
Ｏ−１Ｇ２１５１（３） により加熱し、必要に応じて別設しだ゛リープタンク１
４に設けた第２の熱交換器１１により大気熱により加熱
するものである。入［；１５および出１１１６を設けた
り、また無ぐすることにより、本発明による太陽熱集熱
装置において、大気熱集熱組合せタイプと太陽熱専用タ
イプとをそれぞれ容易に溝成することができるという効
果も生じる。
発明の効果
以」二のように本発明の太陽熱集熱装置によれば次の効
果が得られる。
果が得られる。
（１） ランニングコストを必要としない太陽熱集熱に
より貯湯タンクの全容量に対し集熱し、不足エネルギー
に苅し、必要容量のみヒートポンプによる大気熱集熱を
行うため、経済性の高い集熱方式■ ヒートポンプ運転
の発停を太陽熱集熱運転状況からの信号と、湯使用時刻
に対する逆算から設定した時刻からの信号により決定さ
れるため、最も適切に制御され、経済性の高い集熱装置
となる。
より貯湯タンクの全容量に対し集熱し、不足エネルギー
に苅し、必要容量のみヒートポンプによる大気熱集熱を
行うため、経済性の高い集熱方式■ ヒートポンプ運転
の発停を太陽熱集熱運転状況からの信号と、湯使用時刻
に対する逆算から設定した時刻からの信号により決定さ
れるため、最も適切に制御され、経済性の高い集熱装置
となる。
９、−゛
第１図は従来の太陽熱集熱装置の構成図、第２図は本発
明の太陽熱集熱装置の一実施例を示す構成図、第３図は
、本発明の太陽熱集熱装置の他の実施例を示す構成図で
ある。 １・・・・・・第１の集熱器、２・・・・・・貯湯タン
ク、３・・・・・・第１の熱交換器、４・・・・・・往
管、５・・・・・・反骨、６・・・・・・作動液、９・
・・・・・制御器、１０・・・・・・圧縮器、１１・・
・・・・第２の熱交換器、１２・・・・・・第２の集熱
器、１３・・・・・・膨張弁、１４・・・・・・ザブタ
ンク。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
明の太陽熱集熱装置の一実施例を示す構成図、第３図は
、本発明の太陽熱集熱装置の他の実施例を示す構成図で
ある。 １・・・・・・第１の集熱器、２・・・・・・貯湯タン
ク、３・・・・・・第１の熱交換器、４・・・・・・往
管、５・・・・・・反骨、６・・・・・・作動液、９・
・・・・・制御器、１０・・・・・・圧縮器、１１・・
・・・・第２の熱交換器、１２・・・・・・第２の集熱
器、１３・・・・・・膨張弁、１４・・・・・・ザブタ
ンク。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
Claims (1)
- （１）潜熱媒体の作動液を蒸発させる第１の集熱器と、
前記第１の集熱器の上方に位置し、凝縮用の第１の熱交
換器を内股する貯湯タンクと、前記第１の集熱器と前記
第１の熱交換器とを接続し閉回路を構成する往管および
戻管とにより構成したループ型ヒートパイプと、主とし
て大気熱により潜熱媒体の作動液を蒸発させる第２の集
熱器と、前記貯湯タンク内に内設した凝縮用の第２の熱
交換器と、前記第２の集熱器と前記第２の熱交換器間に
設けた圧縮機および膨張弁とにより構成したヒートポン
プ回路と、前記圧縮機の発停をおこなうだめの検知手段
およびタイマー回路を内蔵する制御器とからなり、前記
第２の熱交換器は前記第１の熱交換器の上方に配設した
太陽熱集熱装置。 ■ 貯湯タンクと連通したサブタンクと、前記サブタン
ク内に配設した第２の熱交Ｓ器とからなり、２ ″ 前記サブタンクの上側の連通１１を第１の熱交換器位置
よりも上方に配設した特許請求の範囲第１項記載の太陽
熱集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59018633A JPS60162151A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 太陽熱集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59018633A JPS60162151A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 太陽熱集熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60162151A true JPS60162151A (ja) | 1985-08-23 |
| JPH0413618B2 JPH0413618B2 (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=11977014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59018633A Granted JPS60162151A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 太陽熱集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60162151A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104567004A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 广西科学院应用物理研究所 | 一种利用太阳能-蒸发器集成的集热器 |
| CN106288447A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-01-04 | 广州市亿能环保科技有限公司 | 一种太阳能集热系统 |
| CN108006994A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-08 | 天津博帆科技发展有限公司 | 一种蒸发型太阳能集热器及其工作方法 |
-
1984
- 1984-02-03 JP JP59018633A patent/JPS60162151A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104567004A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 广西科学院应用物理研究所 | 一种利用太阳能-蒸发器集成的集热器 |
| CN106288447A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-01-04 | 广州市亿能环保科技有限公司 | 一种太阳能集热系统 |
| CN108006994A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-08 | 天津博帆科技发展有限公司 | 一种蒸发型太阳能集热器及其工作方法 |
| CN108006994B (zh) * | 2017-12-29 | 2023-08-01 | 天津博帆科技发展有限公司 | 一种蒸发型太阳能集热器及其工作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0413618B2 (ja) | 1992-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |