集热系统及其控制方法技术方案

提供一种集热系统及其控制方法，其能够进行效率更好的泵控制。集热系统(1)包括：太阳能集热器(10)；蓄热槽(20)；集热泵(P)，作为用于在太阳能集热器(10)和蓄热槽(20)之间使热介质循环的动力源；第一计算部(41)，计算在太阳能集热器(10)中能够获得的集热量；第二计算部(42)，计算集热系统效率，该集热系统效率是用由第一计算部(41)算出的集热量除以集热泵(P)的消耗电力而到的；以及泵控制部(43)，在由第二计算部(42)算出的集热COP为COP

【技术实现步骤摘要】
集热系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及集热系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]以往就已知一种利用太阳能进行集热的集热系统(例如参照专利文献1)。在该集热系统中，例如使热介质在太阳能集热器和蓄热槽中循环。热介质的循环中利用集热泵。在集热系统中集热泵进行差动控制，在太阳能集热器的出入口的温度差(T1
’‑
T2
’
)为温度差Th以上时运转，在为Tl(小于Th的温度)以下时停止。
[0003][现有技术文献][0004][专利文献][0005]专利文献1：特开2017
‑
166783号公报

技术实现思路

[0006][专利技术要解决的技术问题][0007]然而，上述集热泵仅根据太阳能集热器的出入口的温度差(T1
’‑
T2
’
)来进行控制，有时也会在实际的集热量不高的情况下运转，或者集热量高的情况下停止。因此，存在如下课题：例如即使在存在日照，可以期待一定程度的集热的条件下，若温度差(T1
’‑
T2
’
)为Tl以下，则集热泵停止。
[0008]另外，集热泵还进行如下控制：将流量设定为可变以使太阳能集热器的出口温度T1
’
成为预定的温度。然而，即使在该情况下，也由于根据出口温度T1
’
控制集热泵，所以在集热量的方面难以说进行了良好的控制。
[0009]此外，使用的集热泵具有多个种类，各自消耗电力不同，因此依据集热泵的种类而应运转集热泵的集热量的基准也是不同的，即使以集热量为基准使集热泵运转或停止，也难以说进行适当的泵控制。
[0010]本专利技术是为了解决这样的现有的技术问题而提出的，其专利技术的目的在于，提供一种集热系统及其控制方法，其能够进行效率更好的泵控制。
[0011][用于解决技术问题的技术手段][0012]本专利技术的集热系统包括：太阳能集热器，构成为利用接收太阳光而得到的热来加热热介质；蓄热槽，构成为基于所述热介质进行蓄热；以及集热泵，构成为使所述热介质在所述太阳能集热器和所述蓄热槽之间循环，在该集热系统中，包括：第一计算装置，构成为计算在所述太阳能集热器中能够获得的集热量；第二计算装置，构成为计算集热系统效率，该集热系统效率是用所述集热量除以所述集热泵的消耗电力而得到的值；以及泵控制装置，构成为在所述集热系统效率为第一预定值以上时，使所述集热泵运转，在所述集热系统效率小于第二预定值时，使所述集热泵停止，其中，所述第二预定值为所述第一预定值以下。
[0013]另外，本专利技术的集热系统的控制方法，集热系统包括：太阳能集热器，构成为利用
接收太阳光而得到的热来加热热介质；蓄热槽，构成为基于所述热介质进行蓄热；以及集热泵，构成为使所述热介质在所述太阳能集热器和所述蓄热槽之间循环，在集热系统的控制方法中，包括：计算在所述太阳能集热器中能够获得的集热量的步骤；计算集热系统效率的步骤，该集热系统效率是用所述集热量除以所述集热泵的消耗电力而得到的值；在所述集热系统效率为第一预定值以上的情况下，使所述集热泵运转的步骤；以及在所述集热系统效率小于第二预定值的情况下停止所述集热泵的步骤，其中第二预定值为所述第一预定值以下。
[0014][专利技术效果][0015]根据本专利技术，能够提供一种集热系统及其控制方法，其能够进行效率更好的泵控制。
附图说明
[0016]图1是示出本专利技术的实施方式的集热系统的结构图。
[0017]图2是示出由控制装置存储的相关数据的概念图。
[0018]图3是示出图1所示的泵控制部进行的集热泵的运转控制的概念图。
[0019]图4是示出本专利技术的实施方式的集热系统的控制方法的流程图。
[0020]图5是示出图4所示的集热量计算处理的一个示例的流程图。
[0021]图6是示出图4所示的集热量计算处理的其他示例的流程图。
具体实施方式
[0022]下面，按照优选的实施方式说明本专利技术。此外，本专利技术并不局限于下文所示的实施方式，在不脱离本专利技术的宗旨的范围内能够适当变更。另外，无需说明的是，在下文所示的实施方式中，存在省略局部结构的图示或说明之处，但针对省略的技术的详细，在不与下文说明的内容产生矛盾点的范围内，可以适当采用公知或周知的技术。
[0023]图1是示出本专利技术的实施方式的集热系统的结构图。图1所示的集热系统1包括太阳能集热器10、蓄热槽20、集热泵P、配管R1～R4、各种传感器T1～T3、Ta、30、以及控制装置40。
[0024]太阳能集热器10被设置在光照良好的住宅或建筑物等的房顶等，通过接收太阳光而得到的热来对热介质(例如暖水)进行加热。太阳能集热器10和蓄热槽20通过第一循环配管R1及第二循环配管R2连接。更详细而言，第一循环配管R1连接蓄热槽20的下部与太阳能集热器10。另外，第二循环配管R2连接太阳能集热器10和蓄热槽20的上部。第一循环配管R1及第二循环配管R2构成为热介质在内部流动。
[0025]蓄热槽20通过存储由太阳能集热器10加热后的热介质来进行蓄热。集热泵P是用于使热介质在太阳能集热器10与蓄热槽20之间循环的动力源，被设置在第一循环配管R1上。通过该集热泵P工作，热介质在太阳能集热器10和蓄热槽20中循环。更详细而言，蓄热槽20的下部的热介质(蓄热槽20内的热介质中温度比较低的热介质)被供给至太阳能集热器10，由太阳能集热器10加热后的热介质返回蓄热槽20的上部。此外，集热泵P也可以被设置在第二循环配管R2上。
[0026]热介质去程配管R3和热介质返回配管R4使热介质在与利用暖水的设备之间循环。
例如利用暖水的设备是暖水加热吸收式冷暖水机的情况下，蓄热槽20的上部的热介质经由热介质去程配管R3被供给至暖水加热吸收式冷暖水机的再生器，在吸收液的再生中被利用，温度降低后，通过热介质返回配管R4返回蓄热槽20的下部。
[0027]第一温度传感器T1用于测量太阳能集热器10的出口的热介质温度，在第二循环配管R2中被设置在太阳能集热器10侧。第二温度传感器T2被设置在蓄热槽20的下部，用于测量该位置处的热介质温度，第三温度传感器T3被设置在蓄热槽20的上部，用于测量该位置处的热介质温度。外部气温传感器Ta用于测量集热系统1(尤其是太阳能集热器10)的周边处的外部气温。日照量传感器30用于测量日照量，为了测量对于太阳能集热器10的日照量，例如在太阳能集热器10的附近位置朝向相同方向设置。来自各种传感器T1～T3、Ta、30的信号被发送给控制装置40。
[0028]控制装置40控制整个集热系统1，在本实施方式中，控制集热泵P的运转。该控制装置40根据来自各种传感器T1～T3、Ta、30的信号控制集热泵P的运转。这样的控制装置40包括第一计算部(第一计算装置)41、第二计算部(第二计算装置)42、以及泵控制部(泵控制装置)43。
[0029]第一计算部41计算在太阳能集热器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集热系统，包括：太阳能集热器，构成为利用接收太阳光而得到的热来加热热介质；蓄热槽，构成为基于所述热介质进行蓄热；以及集热泵，构成为使所述热介质在所述太阳能集热器和所述蓄热槽之间循环，所述集热系统特征在于，具备：第一计算装置，构成为计算在所述太阳能集热器中能够获得的集热量；第二计算装置，构成为计算集热系统效率，所述集热系统效率是用所述集热量除以所述集热泵的消耗电力而得到的值；以及泵控制装置，构成为在所述集热系统效率为第一预定值以上时，使所述集热泵运转，在所述集热系统效率小于第二预定值时，使所述集热泵停止，其中，所述第二预定值为所述第一预定值以下。2.根据权利要求1所述的集热系统，其特征在于，所述泵控制装置构成为在根据所述集热系统效...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田阳祐，稻垣元巳，石田和秀，
申请(专利权)人：矢崎能源系统公司，
类型：发明
国别省市：