JPS60213773A - 太陽熱利用集熱装置 - Google Patents
太陽熱利用集熱装置Info
- Publication number
- JPS60213773A JPS60213773A JP59070295A JP7029584A JPS60213773A JP S60213773 A JPS60213773 A JP S60213773A JP 59070295 A JP59070295 A JP 59070295A JP 7029584 A JP7029584 A JP 7029584A JP S60213773 A JPS60213773 A JP S60213773A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- heat
- heat collector
- collector
- compressor
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (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
本発明は太陽熱および大気熱を集熱する集熱回路と、集
熱した熱により水を昇温させる給湯水加熱回路とからな
る太陽熱利用集熱装置の低外気温時の集熱運転制御に関
するものである。
熱した熱により水を昇温させる給湯水加熱回路とからな
る太陽熱利用集熱装置の低外気温時の集熱運転制御に関
するものである。
従来例の構成とその問題点
従来のこの種の太陽熱利用集熱装置を第１図に示す。１
は太陽熱および大気熱により冷媒を蒸発させる集熱器、
２はアキュムレータ、３は圧縮機１．４は冷媒を凝縮さ
せる凝縮器、５は温度式膨張弁、６は感温筒、７はキャ
ピラリチューブである。また８は前記凝縮器４からの冷
媒の放熱を吸熱する熱交換器、９はポンプ、１０は蓄熱
槽である。上記構・成において低外気温時の圧縮機液戻
り運転を防止するために外気温センサ１１を配設し、そ
の設定温度により集熱運転をＯＮ、ＯＦＦする運転制御
が用いられていた。しかし上記方法によると外気温セン
サ１１の設置条件によっては正確な外気温を検知しなか
ったり、日射量や外気風速の気象条件が含まれていない
ため、実際には集熱運転可能にもかかわらず集熱運転を
行なわず、低外気温運転時の圧縮機液もどり防止検知方
法としては間接的であり十分なものとは言えなかった。
は太陽熱および大気熱により冷媒を蒸発させる集熱器、
２はアキュムレータ、３は圧縮機１．４は冷媒を凝縮さ
せる凝縮器、５は温度式膨張弁、６は感温筒、７はキャ
ピラリチューブである。また８は前記凝縮器４からの冷
媒の放熱を吸熱する熱交換器、９はポンプ、１０は蓄熱
槽である。上記構・成において低外気温時の圧縮機液戻
り運転を防止するために外気温センサ１１を配設し、そ
の設定温度により集熱運転をＯＮ、ＯＦＦする運転制御
が用いられていた。しかし上記方法によると外気温セン
サ１１の設置条件によっては正確な外気温を検知しなか
ったり、日射量や外気風速の気象条件が含まれていない
ため、実際には集熱運転可能にもかかわらず集熱運転を
行なわず、低外気温運転時の圧縮機液もどり防止検知方
法としては間接的であり十分なものとは言えなかった。
また低外気温運転時の圧縮機液もどり防止検知方法とし
ては集熱器１出口温度（Ａ点）を検知する方法が考えら
れる。すなイつち、低外気温時集熱器１の冷媒蒸発能力
低下に伴ない未蒸発の冷媒が集熱器１出口を通過するよ
うになり、集熱器１出口温度が低下しその温度が設定温
度以下になる場合集熱運転を停止させるものである。し
かしこの種のシステムにおいては、瞬時の日射量や外気
風速変化による負荷変動によって集熱器１出口温度は瞬
時的に変動する場合があり、前記の圧縮機液もどり防止
検知方法によると集熱運転時アキュムレータ２で液もど
り運転を防止できる瞬時的な負荷変動による温度低下か
、アキュムレータ２で液もどり運転を防止できない連続
的な液もどり状態による温度低下か判定が不可能である
問題点があった。それに比べて、集熱器１人口温度（Ｂ
点）は集熱器１出口温度（Ａ点）に比較して日射量ある
いは外気風速変化等による瞬時負荷変動による温度変化
が小さく、集熱器１の冷媒蒸発能力低下に従って集熱器
１人口温度も低下するため集熱器１人口温度ＴＥが設定
温度Ｔｉより低くなると集熱運転を停止するように、集
熱回路温度を直接検知し圧縮機３の液もどり運転を瞬時
負荷変動の影響を受けず防止することができる。しかし
低外気温時の集熱運転起動時は集熱器１人口温度である
減圧装置と集熱器１の間の温度ＴＥは第２図に示すよう
に約２〜３分間前記設定温度Ｔｉより低くなりその後Ｔ
Ｅ＞ＴＩとなって安定する。このことは外気温度が低い
場合実際には集熱運転可能であっても、起動時の一時的
な集熱器１人口温度低下により集熱運転を行わない状態
が生じることが考えられ、集熱運転時間の減少に伴なう
給湯水の昇温値が十分得られない問題や圧縮機３の頻繁
なＯＮ、ＯＦＦにまる運転効率の低下やシステムの信頼
性の低下等の問題を有していた。
ては集熱器１出口温度（Ａ点）を検知する方法が考えら
れる。すなイつち、低外気温時集熱器１の冷媒蒸発能力
低下に伴ない未蒸発の冷媒が集熱器１出口を通過するよ
うになり、集熱器１出口温度が低下しその温度が設定温
度以下になる場合集熱運転を停止させるものである。し
かしこの種のシステムにおいては、瞬時の日射量や外気
風速変化による負荷変動によって集熱器１出口温度は瞬
時的に変動する場合があり、前記の圧縮機液もどり防止
検知方法によると集熱運転時アキュムレータ２で液もど
り運転を防止できる瞬時的な負荷変動による温度低下か
、アキュムレータ２で液もどり運転を防止できない連続
的な液もどり状態による温度低下か判定が不可能である
問題点があった。それに比べて、集熱器１人口温度（Ｂ
点）は集熱器１出口温度（Ａ点）に比較して日射量ある
いは外気風速変化等による瞬時負荷変動による温度変化
が小さく、集熱器１の冷媒蒸発能力低下に従って集熱器
１人口温度も低下するため集熱器１人口温度ＴＥが設定
温度Ｔｉより低くなると集熱運転を停止するように、集
熱回路温度を直接検知し圧縮機３の液もどり運転を瞬時
負荷変動の影響を受けず防止することができる。しかし
低外気温時の集熱運転起動時は集熱器１人口温度である
減圧装置と集熱器１の間の温度ＴＥは第２図に示すよう
に約２〜３分間前記設定温度Ｔｉより低くなりその後Ｔ
Ｅ＞ＴＩとなって安定する。このことは外気温度が低い
場合実際には集熱運転可能であっても、起動時の一時的
な集熱器１人口温度低下により集熱運転を行わない状態
が生じることが考えられ、集熱運転時間の減少に伴なう
給湯水の昇温値が十分得られない問題や圧縮機３の頻繁
なＯＮ、ＯＦＦにまる運転効率の低下やシステムの信頼
性の低下等の問題を有していた。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題点を解決するもので低外気温
時の集熱運転時間の拡大を図り給湯水の昇温を得ると共
にシステムの運転効率低下の防止および信頼性の向上を
目的とするものである。
時の集熱運転時間の拡大を図り給湯水の昇温を得ると共
にシステムの運転効率低下の防止および信頼性の向上を
目的とするものである。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は集熱器入口の温度を
検出する温度センサを設け、温度センサからの出力を受
ける制御装置は、集熱運転起動時前記集熱器入口温度の
検出不感帯を一定時間有する構成としたものである。こ
の構成により低外気温時の集熱運転起動時のある一ｉ時
間の間に生じる集熱器入口温度低下は検゛知せず、それ
以後の集熱器入口温度ＴＥ ｔｔ＠知し、圧縮機に液も
どりが生じる集熱器入口温度Ｔｉとの関係がＴＥ＞ＴＩ
であれば集熱運転を行ないＴＥ≦ＴＩであれば集熱運転
は停止する。
検出する温度センサを設け、温度センサからの出力を受
ける制御装置は、集熱運転起動時前記集熱器入口温度の
検出不感帯を一定時間有する構成としたものである。こ
の構成により低外気温時の集熱運転起動時のある一ｉ時
間の間に生じる集熱器入口温度低下は検゛知せず、それ
以後の集熱器入口温度ＴＥ ｔｔ＠知し、圧縮機に液も
どりが生じる集熱器入口温度Ｔｉとの関係がＴＥ＞ＴＩ
であれば集熱運転を行ないＴＥ≦ＴＩであれば集熱運転
は停止する。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第３図を用いて説明する。な
お従来例と同一部分には同一番号を付している。１２は
集熱器１の入口温度を検知する温度センサ、１３は集熱
運転起動後一定時間温度センサ１２の出力を検出しない
不感帯、を有する制御装置である。次に上記構成の太陽
熱利用集熱装置の作用を説明する。圧縮機３で圧縮され
た高温高圧の冷媒ガスは凝縮器４に流入し、凝縮熱によ
って給湯水加熱回路のポンプ９で送られてきた低温水を
加熱し昇温させて蓄熱槽１０に蓄える。一方凍縮熱を奪
われて液化した冷媒は温度式膨張弁５及びキャピラリチ
ューブ７（減圧装置）に流入し、減圧されて集熱器１本
流入し、太陽熱および大気熱を奪って蒸発ガス化しアキ
ュムレータ２を通り圧縮機３へもどる。外気温度が低下
した場合あるいは集熱器１へ着霜が生じ集熱器１の冷媒
蒸発能力が低下すると集熱器１人口温度も低下し温度セ
ンサ１２が設定温度Ｔ’ｌに達すると圧縮機３の液もど
り運転を防止するために集熱運転は停止する。
お従来例と同一部分には同一番号を付している。１２は
集熱器１の入口温度を検知する温度センサ、１３は集熱
運転起動後一定時間温度センサ１２の出力を検出しない
不感帯、を有する制御装置である。次に上記構成の太陽
熱利用集熱装置の作用を説明する。圧縮機３で圧縮され
た高温高圧の冷媒ガスは凝縮器４に流入し、凝縮熱によ
って給湯水加熱回路のポンプ９で送られてきた低温水を
加熱し昇温させて蓄熱槽１０に蓄える。一方凍縮熱を奪
われて液化した冷媒は温度式膨張弁５及びキャピラリチ
ューブ７（減圧装置）に流入し、減圧されて集熱器１本
流入し、太陽熱および大気熱を奪って蒸発ガス化しアキ
ュムレータ２を通り圧縮機３へもどる。外気温度が低下
した場合あるいは集熱器１へ着霜が生じ集熱器１の冷媒
蒸発能力が低下すると集熱器１人口温度も低下し温度セ
ンサ１２が設定温度Ｔ’ｌに達すると圧縮機３の液もど
り運転を防止するために集熱運転は停止する。
また低外気温時、集熱運転起動時圧縮機３への冷媒の寝
込み現象ともからみあって集熱器１人口温度はＴＩ以下
の温度に一度低下し、しばらくして上昇してくるが、集
熱運転起動時、集熱器１人口温度の検出不感帯を一定時
間有する制御装置を備えているため、起動時の集熱器１
人口温度低下は検知しない。そして不感帯を通過して以
後集熱型入１コ温度ＴＥと設定温度Ｔｉとを比較してＴ
Ｅ≦ＴＩならば運転停止、ＴＥ ＞ＴＩならば集熱運転
を継続して行う。上記作用において集熱運転起動時、集
熱器１人口温度の検出不感帯を一定時間有する制御装置
を備えているため、集熱器１人口温度ＴＥが一度ＴＥ≦
’ｒ１となっても集熱運転停止とはならず、不感帯以後
に集熱運転の停止か断続かを判断するため圧縮機３が液
もどり運転をしない範囲で集熱運転時間の拡大が図れ、
給湯水の昇温か得られる効果がある。なお起動時ＴＥ≦
Ｔｉで不感帯の時間運転することは時間的に短かく十分
アキュムレータで圧縮機への液もどりを防止できる゛。
込み現象ともからみあって集熱器１人口温度はＴＩ以下
の温度に一度低下し、しばらくして上昇してくるが、集
熱運転起動時、集熱器１人口温度の検出不感帯を一定時
間有する制御装置を備えているため、起動時の集熱器１
人口温度低下は検知しない。そして不感帯を通過して以
後集熱型入１コ温度ＴＥと設定温度Ｔｉとを比較してＴ
Ｅ≦ＴＩならば運転停止、ＴＥ ＞ＴＩならば集熱運転
を継続して行う。上記作用において集熱運転起動時、集
熱器１人口温度の検出不感帯を一定時間有する制御装置
を備えているため、集熱器１人口温度ＴＥが一度ＴＥ≦
’ｒ１となっても集熱運転停止とはならず、不感帯以後
に集熱運転の停止か断続かを判断するため圧縮機３が液
もどり運転をしない範囲で集熱運転時間の拡大が図れ、
給湯水の昇温か得られる効果がある。なお起動時ＴＥ≦
Ｔｉで不感帯の時間運転することは時間的に短かく十分
アキュムレータで圧縮機への液もどりを防止できる゛。
発明の効果
本発明は制御装置に集熱運転起動時集熱器入１コ温度の
不感帯を一定時間設けることにより、低外気温時圧縮機
の頻繁なＯＮ、ＯＦＦを防止でき、それに伴なう運転効
率の低下やシステムの信頼性の低下を防止することがで
きると共に、低外気温時の集熱運転時間の拡大により給
湯水の昇温が得られる効果がある。
不感帯を一定時間設けることにより、低外気温時圧縮機
の頻繁なＯＮ、ＯＦＦを防止でき、それに伴なう運転効
率の低下やシステムの信頼性の低下を防止することがで
きると共に、低外気温時の集熱運転時間の拡大により給
湯水の昇温が得られる効果がある。
第１図は太陽熱利用集熱装置の従来例を示す構成図、第
２図は太陽熱利用集熱装置の集熱器入口温度の起動時特
性線図、第３図は本発明の一実施例による太陽熱利用集
熱装置の構成図である。 １・・・・・・集熱器、２・・・・・・アキュムレータ
、３・・・・・・圧縮機、４・・・・・・凝縮器、５・
・・・・・温度式膨張弁、１２・・・・・・温度センサ
、１ａ・・・・・・制御装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 甘 Ｉ 第３図
２図は太陽熱利用集熱装置の集熱器入口温度の起動時特
性線図、第３図は本発明の一実施例による太陽熱利用集
熱装置の構成図である。 １・・・・・・集熱器、２・・・・・・アキュムレータ
、３・・・・・・圧縮機、４・・・・・・凝縮器、５・
・・・・・温度式膨張弁、１２・・・・・・温度センサ
、１ａ・・・・・・制御装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 甘 Ｉ 第３図
Claims (1)
- 集熱器、アキュムレータ、圧縮機、凝縮器、減圧装置か
らなる集熱回路と、前記凝縮器と熱交換する熱交換器、
ポンプ、蓄熱槽からなる給湯水加熱回路とからなり、前
記集熱器の入口温度を検出する温度センサを設けるとと
もに、この温度セン−サの出力を受ける制御器は、集熱
運転起動時、検出温度の不感帯を一定時間有する構成と
した太陽熱利用集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070295A JPS60213773A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 太陽熱利用集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070295A JPS60213773A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 太陽熱利用集熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60213773A true JPS60213773A (ja) | 1985-10-26 |
Family
ID=13427326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59070295A Pending JPS60213773A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 太陽熱利用集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60213773A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104501451A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-08 | 常州海卡太阳能热泵有限公司 | 直膨式太阳能热泵系统压缩机回气温度控制装置及方法 |
-
1984
- 1984-04-09 JP JP59070295A patent/JPS60213773A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104501451A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-08 | 常州海卡太阳能热泵有限公司 | 直膨式太阳能热泵系统压缩机回气温度控制装置及方法 |
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