JPS6040581B2 - 太陽熱利用装置の運転制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は太陽熱利用装置の運転制御方法に関するもので
、その目的とするところは太陽熱を優先的に取得し、且
つ経時的観点から一般家庭の温水使用量に最も通した補
助加熱装置の運転制御をすることができ、効率的な熱利
用をすることのできる方法を得ようとするものである。

最も一般的な太陽熱利用装置の構成を説明する。第１図
において、１は集熱器で、配管２により貯湯槽３内の熱
交換器４に循環ポンプ５を介して接続されている。６は
簾熱器１の内部に設けた集熱器温度を検出する第１温度
検出器、７は貯傷槽３の内部に設けた貯湯槽温度を検出
する第２温度検出器、８は第１温度検出器６及び第２温
度検出器７と結線された差温制御器、９は貯湯槽３の一
部に設けた補助加熱器、１０は貯湯槽３内に設けた湯温
サーモスタットで、補助加熱器９の運転と停止を制御し
ている。

次に従釆用いられている電気回路について述べると、第
５図において差溢制御器８内に差温比較回路１１と動作
接点１２とが設けられ、この動作接点１２の常開接点側
に循環ポンプ５、常閉接点側に補助加熱器９が接続され
ている。

また、補助加熱器９脚回路の一部には湯温サーモスタッ
ト１０が接続されている。従って、日射が多く第１温度
検出器６と第２温度検出器７との差温が、差温制御器８
のあらかじめ設定された動作差溢値以上であれば、前記
動作接点１２が循環ポンプ５をＯＮ‘こし集熱運転を行
なう。

また、日射の少ない時は差温が動作差溢値以下であるた
め集熱運転を停止し、補助加熱器９をＯＮ‘こし貯傷槽
３内の湯温がある設定値に達するまで湯温サーモスタッ
ト１０で制御されながら補助加熱運転を行なう。上記の
ように差温制御器８で集熱逆璽滋と補助加熱運転を選択
制御する従来の太陽熱利用装魔は次のような欠点があっ
た。

通常の日射条件及び総湯量では差温制御器８が集熱運転
停止を検知するのは午後４時〜５時頃であり、この時刻
から実際に給湯量の増加が予想される午後６時〜８時（
炊事、風呂給湯）の時間までには１〜３時間程度しかな
く、この間に補助加熱運転で貯湯槽３の湯温を設定され
た高温にするには補助加熱器９に非常に大きな加熱能力
が必要となる。

特に冬期では補助加熱用の熱量が最大となり、その他の
季節や集熱運転時以外では補助加熱の設備が必要以上の
能力を備え、或いは無駄であった。本発明は上記のよう
な従来の欠点を解消したもので、以下一実施例として示
した図面に従って、その構成を説明する。

集熱回路は第１図と同様であり、第２図に示した制御回
路に従って説明すると、８′は差温制御器で、動作差温
値の異なる第１の差溢比較回路１３と第２の差温比較回
路１４及び、それぞれの差温比較回路１３，１４と対応
する動作接点１５，１６によって形成されている。

動作接点１５の常開側接点に循環ポンプ５が接続され、
動作接点１６の常閉側接点に補助加熱器９が湯温サーモ
スタット１０を介して接続されている。上記実施例では
差温値が第１の設定差溢値に至るまでは補助加熱器のみ
が動作しており、第１の設定差溢値に至ると常開接点１
５が○Ｎし集熱運転との併用となり、第２の設定差溢値
に至ると常閉接点１６がＯＮとなり、補助加熱器９が運
転を停止する。

補助加熱器９は燃料開閉弁の操作と連動し、燃料開閉弁
の手動操作又はタイマー等の制御器の作動により運転又
は停止するように構成されている。差温制御器８′の動
作を第３図を用いて説明すると、１７は差溢０の場合を
示した線、線１８は差温比較回路１３による第１設定差
温値で、線１７に対して５℃アップしたものである。

線１９は差溢比較回路１４による第２設定差温値を示し
たもので、線１７に対して１尊○アップしたものである
。線１８と線１９からＯＮ−ＯＦＦ間のデイフアレンシ
ヤルとして２℃下回った位置が線２０、線２１である。
線２２は貯傷槽の最高温度を示しており、湯温サーモス
タット１０は集熱温度に関係なく貯濠槽温度が６０℃以
上でＯＦＦとなる。したがって、差溢値が１５℃以上で
ある範囲が「集熱瑛里転」（線１９以上）、１５℃以下
で６℃以上である範囲が「集熱・補助加熱併用運転」（
線１９−線１８間）、５℃以下の範囲が「補助加熱運転
」（線１８一線２２間）、貯湯槽温度が６０℃以上の範
囲が「補助加熱停止」（線１８以下で線２２以上）と区
別できる。但し、動作の方向によって線２０，２１の範
囲になる時がある。次に本発明の運転制御の一例につい
て述べると、第４図において、早朝で陽の昇る前は差温
が発生していないので総ての運転が停止Ｄしている。

タイマー等により午前６時頃に補助加熱異里転Ｃを開始
し、貯湯槽３の上部から高温の湯を貯める。７時頃から
朝食の準備のためにこの湯を使用する。

この頃に日射が得られ、動作接点１５がＯＮになるので
集熱・補助加熱併用運転Ｂに移る。９時前後になると日
射量がかなり多く得られるので動作接点１６がＯＮにな
り、集熱運転Ａになり補助加熱器９は停止する。

そして、１虫時頃には日射量が減少してくるので動作接
点１６がＯＦＦとなり「 集熱・補助加熱併用運転Ｂと
なる。１７時頃になると日射がほとんど得られないので
動作接点１ ５がＯＦＦになり、集熱運転が完了し補助
加熱運転Ｃに移る。

この頃に夕食の準備で給湯使用が考えられるが、すでに
１虫時〜１拍時までの補助加熱運転により貯湯槽３の上
部にはかなりの高温の湯が貯められているので充分な絵
湯を行なうことができ、入浴等の給傷使用までに集熱連
転で不足していた熱量をおぎない湯温サーモスタットー
０１こより補助加熱運転を停止Ｄする。以後はタイマー
等により制御され、翌朝まで作動しない。尚、補助加熱
器の能力を集熟・補助加熱併用運転時は「弱一とし、補
助加熱のみの運転時には「強」とするように能力制御装
置を接点切替と連動するように形成することもできる。
本発明は上記のような運転制御方法を採ったので「太陽
熱が多く得られる時は集熱効率が高く補助加熱器は停止
し燃料節約率を高くすることができ、日射が得られても
夕方等の少ない時は集熱運転中であっても補助加熱運転
を開始して、夜間の大量の給傷使用が開始されるまでの
時間を長くとることにより補助加熱器の能力を非常に小
さくでき装置も４・型化できる。

特に、冬期などの一日中日射量が少ない印こは著しい効
果がある。

即ち、一日中集熱・補助加熱併用運転ができるので、小
さな補助加熱能力で給湯負荷に対応できる。また、給湯
の使い勝手及び日射の条件に応じた非常に合理的な補助
加熱運転ができ、しかも従来の差温制御器を利用し、若
千改善するだけで簡単に実施でき、安価で信頼性も高い
等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は太陽熱利用装置の構成を示す説明図、第２図は
本発明による太陽熱利用装置に用いた電気回路図、第３
図は本発明の−実施例における動作状態を示す説明図、
第４図は同運転状況を示す説明図、第５図は従来の太陽
熱利用装置に用いられた電気回路図である。 第１図 第２図 第３図 第５図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 集熱器、貯湯槽、循環ポンプ及び補助加熱器等を備
   えた太陽熱利用装置において、前記集熱器温度と前記貯
   湯槽温度との差温を検出し、この差温の大きさに応じて
   集熱運転と補助加熱運転を制御するよう差温制御器の連
   作差温値を小さな差温値の第１設定差温値と大きな差温
   値の第２設定差温値の２段階とし、集熱器と貯湯槽との
   差温が第１設定差温値以下の時は補助加熱運転のみ行な
   い、第２設定差温値以上の時は集熱運転のみ行なうと共
   に、第１設定差温値以上で第２設定差温値以下の時には
   集熱運転と補助加熱運転を併用して行なうよう前記差温
   制御器により循環ポンプ、補助加熱器等を制御したこと
   を特徴とする太陽熱利用装置の運転制御方法。 ２ 集熱器と貯湯槽との差温が第１設定差温値以下の時
   は前記補助加熱器の加熱能力を強とし、第１設定差温値
   以上で第２設定差温値以下の時は加熱能力を弱とするよ
   う前記差温制御器により補助加熱器の加熱能力制御を行
   なつたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の太
   陽熱利用装置の運転制御方法。