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JP6427052B2 - Solar water heating system - Google Patents
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JP6427052B2 JP2015067460A JP2015067460A JP6427052B2 JP 6427052 B2 JP6427052 B2 JP 6427052B2 JP 2015067460 A JP2015067460 A JP 2015067460A JP 2015067460 A JP2015067460 A JP 2015067460A JP 6427052 B2 JP6427052 B2 JP 6427052B2
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Description

本発明は、太陽熱利用給湯システムに関する。   The present invention relates to a solar water heating system.

従来、太陽熱利用機器として自然循環形温水器と強制循環形ソーラーシステムが知られている。また、太陽熱利用機器と他の熱源機(ヒートポンプ、排熱機器等)とを組み合わせた太陽熱利用給湯システムについても提案されている(例えば特許文献1〜3参照)。   Conventionally, natural circulation type water heaters and forced circulation type solar systems are known as solar thermal devices. In addition, a solar heat utilization hot water supply system in which a solar heat utilization device and another heat source machine (a heat pump, a heat exhaust device, etc.) are combined is also proposed (for example, see Patent Documents 1 to 3).

さらに、太陽熱を利用して熱媒を加熱し、加熱された熱媒により貯湯槽内の湯水を加熱する太陽熱利用機器において、他の熱源機で補助熱媒を加熱可能とし、上記熱媒と補助熱媒とで熱交換可能とした太陽熱利用給湯システムについても提案されている(例えば特許文献4参照)。   Furthermore, in a solar heat utilization apparatus that heats the heat medium using solar heat and heats the hot and cold water in the hot water storage tank with the heated heat medium, the auxiliary heat medium can be heated by another heat source unit, and the above heat medium and auxiliary There is also proposed a solar-heated hot-water supply system capable of exchanging heat with a heat medium (see, for example, Patent Document 4).

特開2011−75250号公報JP 2011-75250 A 特開2013−152036号公報JP, 2013-152036, A 特開2015−4485号公報JP, 2015-4485, A 特開2011−153718号公報JP, 2011-153718, A

近年、ボイラ等の熱源機と、熱源機によって加熱された湯水を蓄える貯湯タンクとを有し、貯湯タンクに蓄えられている湯水を需要者に供給する既存の給湯設備の上流側に太陽熱ソーラーシステム(太陽熱集熱ユニット)を接続し、太陽熱集熱ユニットにて加熱された湯水を給湯設備の貯湯タンクに供給する太陽熱利用給湯システムが考えられている。このシステムによれば、太陽熱集熱ユニットにて加熱された湯水が給湯設備の貯湯槽に供給されることから、ボイラ等による加熱量を抑え、燃料費の削減につなげることができる。   Recently, a solar thermal solar system upstream of an existing hot water supply facility which has a heat source machine such as a boiler and a hot water storage tank for storing hot water heated by the heat source machine and supplies hot water stored in the hot water storage tank to consumers. A solar heat utilization hot water supply system is considered which is connected to a (solar heat collection unit) and supplies hot and cold water heated by the solar heat collection unit to a hot water storage tank of a hot water supply facility. According to this system, since the hot and cold water heated by the solar heat collecting unit is supplied to the hot water storage tank of the hot water supply facility, the amount of heating by the boiler or the like can be suppressed and the fuel cost can be reduced.

ここで、上記のようなシステムは介護施設等で用いられることがある。介護施設等では、入浴介護なるものが存在し、特定の時間帯に大量の温水が使用されることがある。このような場合、ボイラ等による加熱、及び、太陽熱集熱ユニットからの湯水の供給だけでは温水を賄うことができず、湯切れを起こしてしまうことがあった。   Here, the system as described above may be used in a nursing home or the like. In nursing homes and the like, there are bathing and nursing care, and a large amount of hot water may be used in a specific time zone. In such a case, the heating by the boiler or the like and the supply of hot and cold water from the solar heat collecting unit can not supply the hot water, which may cause the running out of the hot water.

そこで、本件発明者らは、特願2015−37661号の先願発明として、太陽熱集熱ユニットの湯水と水道配管からの冷水とのいずれか一方を給湯設備の貯湯槽に供給させる切替弁を有した太陽熱利用給湯システムを提案している。   Therefore, the inventors of the present invention have a switching valve for supplying either the hot water of the solar heat collecting unit or the cold water from the water pipe to the storage tank of the hot water supply facility as the prior application invention of Japanese Patent Application No. 2015-37661. Proposed a solar-heated hot water supply system.

この太陽熱利用給湯システムによれば、例えば、切替弁を動作させて水道配管からの冷水を給湯設備の貯湯槽に供給する状態とすれば、太陽熱集熱ユニットからの湯水を給湯設備側に供給することなく加熱し続けることができ、太陽熱集熱ユニットにおいて多くの量の高温の湯水を確保することができる。その後、大量に温水を使用する時間帯に再度切替弁を動作させて太陽熱集熱ユニットに貯湯される湯水を給湯設備の貯湯槽に供給すれば、熱源機による加熱が間に合わず、湯切れを起こしてしまう可能性を低減することができる。   According to this solar heat utilization hot water supply system, for example, if the switching valve is operated to supply the cold water from the water pipe to the hot water storage tank of the hot water supply facility, the hot water from the solar heat collecting unit is supplied to the hot water supply facility The heating can be continued without heating, and a large amount of hot water can be secured in the solar heat collecting unit. After that, when the switching valve is operated again during a large amount of hot water use time to supply hot water stored in the solar heat collecting unit to the hot water storage tank of the hot water supply facility, heating by the heat source machine can not be made in time, It is possible to reduce the possibility of

しかし、このようなシステムであっても、未だ湯切れの可能性を有するものであった。すなわち、冷水を給湯設備の貯湯槽に供給する状態とすれば、太陽熱集熱ユニットにおいては湯水を給湯設備側に供給することなく加熱し続けることができるが、このようなときに天気が雨等である場合には、太陽熱集熱ユニットによって湯水を充分に加熱しておくことができず、結果として湯切れを招くことがあった。   However, even such a system still has the possibility of running out of water. That is, if cold water is supplied to the hot water storage tank of the hot water supply facility, heating can be continued without supplying hot water to the hot water supply facility side in the solar heat collecting unit, but such is the case when the weather is rain etc. In such a case, the hot water can not be sufficiently heated by the solar heat collecting unit, and as a result, the hot water may be caused.

これに対して、例えば特許文献4に記載のように、熱源機により補助熱媒を加熱して、太陽熱集熱ユニットにおける熱媒と熱交換することが考えられるが、この場合には以下の問題がある。まず、上記の太陽熱利用給湯システムは、既存の給湯設備の上流側に太陽熱集熱ユニットを後付けされることが多いものである。一般に給湯設備には、貯湯槽内の湯水を加熱するための機構しか備えていない。このため、熱源機により補助熱媒を加熱する場合には、既存の給湯設備の熱源機を新たな熱源機(補助熱媒を加熱する機能を有するもの)に変えなければならなくなる。よって、補助熱媒を加熱する方式を採用すると既存の給湯設備の熱源機を利用することができなくなってしまう。   On the other hand, for example, as described in Patent Document 4, it is conceivable to heat the auxiliary heat medium with a heat source unit to exchange heat with the heat medium in the solar heat collecting unit, but in this case the following problems There is. First, the above-described solar heat utilization hot water supply system is often retrofitted with a solar heat collection unit upstream of the existing hot water supply equipment. Generally, a hot water supply system is provided only with a mechanism for heating hot and cold water in a hot water storage tank. Therefore, when heating the auxiliary heat medium by the heat source machine, it is necessary to change the heat source machine of the existing hot water supply equipment to a new heat source machine (having a function of heating the auxiliary heat medium). Therefore, if the method of heating the auxiliary heat medium is adopted, the heat source unit of the existing hot water supply facility can not be used.

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、熱媒を加熱する機能を有した熱源機を用いる必要が無く、且つ、特定の時間帯に大量の温水が使用された場合における湯切れの可能性をより一層低減することが可能な太陽熱利用給湯システムを提供することにある。   The present invention has been made to solve such conventional problems, and the object of the present invention is to eliminate the need to use a heat source machine having a function of heating a heat medium, and to use a specific time zone. It is an object of the present invention to provide a solar heating hot water supply system capable of further reducing the possibility of hot water breakage when a large amount of hot water is used.

本発明の太陽熱利用給湯システムは、熱源機と、前記熱源機によって加熱された湯水を蓄える第1貯湯槽と、を有し、前記第1貯湯槽に蓄えられている湯水を需要者に供給する給湯設備と、太陽熱を利用して冷水を加熱する集熱ユニットと、前記集熱ユニットによって加熱された湯水を貯湯する第2貯湯槽と、を有した太陽熱集熱ユニットと、前記太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽に貯湯される湯水と水道配管からの冷水とのいずれか一方を前記給湯設備の第1貯湯槽に供給させる切替弁と、前記太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽において蓄えられている湯水と、前記給湯設備の第1貯湯槽に蓄えられている湯水とを導入して熱交換し、それぞれの貯湯槽に戻す熱交換ユニットと、を備えることを特徴とする。   The solar heat utilization hot-water supply system of the present invention has a heat source unit and a first storage tank for storing hot and cold water heated by the heat source unit, and supplies the consumer with the hot and cold water stored in the first storage tank. A solar heat collecting unit comprising a hot water supply facility, a heat collecting unit for heating cold water using solar heat, and a second water storage tank for storing hot water heated by the heat collecting unit, and the solar heat collecting unit The switching valve for supplying either the hot water stored in the second storage tank or the cold water from the water pipe to the first storage tank of the hot water supply facility, and the second storage tank of the solar heat collecting unit And a heat exchange unit for introducing and heat exchanging hot water and hot water stored in the first hot water storage tank of the hot water supply facility and returning the hot water to the respective hot water storage tanks.

本発明の太陽熱利用給湯システムによれば、太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽に貯湯される湯水と水道配管からの冷水とのいずれか一方を給湯設備の第1貯湯槽に供給させる切替弁を備えるため、例えば、冷水を給湯設備の第1貯湯槽に供給する状態とすれば、太陽熱集熱ユニットにおいては湯水を第1貯湯槽に供給することなく加熱し続けることができ、第2貯湯槽において比較的多くの量の高温の湯水を確保することができる。その後、例えば、大量に温水を使用する時間帯に太陽熱集熱ユニットに貯湯される湯水を給湯設備の第1貯湯槽に供給すれば、熱源機による加熱が間に合わず、湯切れを起こしてしまう可能性を低減することができる。   According to the solar heat utilization hot water supply system of the present invention, the switching valve for supplying either the hot water stored in the second water storage tank of the solar heat collection unit or the cold water from the water pipe to the first water storage tank of the hot water supply facility For example, if cold water is supplied to the first storage tank of the hot water supply facility, the solar heat collecting unit can continue heating without supplying hot water to the first storage tank, for example. A relatively large amount of hot water can be secured in the After that, for example, if hot water stored in the solar heat collecting unit is supplied to the first hot water storage tank of the hot water supply facility during a large amount of hot water use time, heating by the heat source unit may not be in time, Can be reduced.

ここで、冷水を給湯設備の第1貯湯槽に供給する状態とすれば、太陽熱集熱ユニットは湯水を第1貯湯槽に供給することなく加熱し続けることができるが、この場合であっても、雨天など集熱量が不足してしまう場合には、熱交換ユニットを利用して熱交換することにより、熱源機にて加熱された第1貯湯槽側の高温の温水の熱量を太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽側の湯水に移行させることができる。よって、雨天など集熱量が不足してしまう場合であっても、太陽熱集熱ユニットにおいて比較的多くの量の高温の湯水を確保することができ、湯切れを起こしてしまう可能性をより一層低減することができる。   Here, if cold water is supplied to the first storage tank of the hot water supply facility, the solar heat collecting unit can continue heating without supplying hot water to the first storage tank, but even in this case When the heat collection amount such as rainy weather is insufficient, the heat exchange unit is used to exchange heat, so that the heat quantity of the high temperature hot water of the first water storage tank side heated by the heat source machine is the solar heat collection unit It can be made to shift to the hot water of the 2nd hot water storage tank side. Therefore, even when the amount of heat collection is insufficient such as in the rain, a relatively large amount of high-temperature water can be secured in the solar heat collecting unit, and the possibility of causing a water shortage is further reduced. can do.

加えて、上記の如く、熱交換ユニットは、太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽において蓄えられている湯水と、給湯設備の第1貯湯槽に蓄えられている湯水とを導入して熱交換するため、熱源機自体に熱媒の加熱機構を設ける必要が無い。   In addition, as described above, the heat exchange unit introduces and exchanges heat between the hot water stored in the second storage tank of the solar heat collecting unit and the hot water stored in the first storage tank of the hot water supply facility. Therefore, it is not necessary to provide a heating medium heating mechanism in the heat source unit itself.

従って、熱媒を加熱する機能を有した熱源機を用いる必要が無く、且つ、特定の時間帯に大量の温水が使用された場合における湯切れの可能性をより一層低減することができる。   Therefore, it is not necessary to use a heat source machine having a function of heating the heat medium, and it is possible to further reduce the possibility of water breakage when a large amount of hot water is used in a specific time zone.

また、本発明の太陽熱利用給湯システムにおいて、前記切替弁は、水道配管からの冷水を前記太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽に導く第1配管上に設けられる第1切替弁と、前記太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽からの湯水を前記給湯設備の第1貯湯槽に導く第2配管上に設けられる第2切替弁と、水道配管からの冷水を前記給湯設備の第1貯湯槽に導く第3配管上に設けられる第3切替弁と、からなり、前記熱交換ユニットは、前記第1、第2、及び第3配管、並びに、前記第1、第2、及び第3切替弁を有することが好ましい。   Further, in the solar heat utilization hot water supply system of the present invention, the switching valve is a first switching valve provided on a first pipe for guiding cold water from a water pipe to a second water storage tank of the solar heat collecting unit; A second switching valve provided on a second pipe for guiding hot water from a second water storage tank of the thermal unit to the first water storage tank of the hot water supply facility, and for guiding cold water from a water pipe to the first water storage tank of the hot water supply facility And a third switching valve provided on a third pipe, wherein the heat exchange unit has the first, second and third pipes and the first, second and third switching valves. Is preferred.

この太陽熱利用給湯システムによれば、熱交換ユニットは、第1、第2、及び第3配管、並びに、第1、第2、及び第3切替弁を有するため、熱交換ユニットを利用して、太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽の湯水を給湯設備の第1貯湯槽に供給する状態と、水道配管の冷水を給湯設備の第1貯湯槽に供給する状態とを切り替えることができる。   According to this solar heat utilization hot water supply system, since the heat exchange unit has the first, second and third pipes and the first, second and third switching valves, the heat exchange unit is utilized. It is possible to switch between the state of supplying the hot water of the second storage tank of the solar heat collecting unit to the first storage tank of the hot water supply facility and the state of supplying the cold water of the water pipe to the first storage tank of the hot water supply facility.

また、本発明の太陽熱利用給湯システムにおいて、前記熱交換ユニットは、前記第1切替弁及び第2切替弁を開状態とし、前記第3切替弁を閉状態とし、且つ、熱交換を行わない第1運転状態と、前記第3切替弁を開状態とし、前記第1切替弁及び第2切替弁を閉状態とし、且つ、熱交換を行わない第2運転状態と、前記太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽において蓄えられている湯水と、前記給湯設備の第1貯湯槽に蓄えられている湯水とを導入して熱交換し、それぞれの貯湯槽に戻す第3運転状態と、を切替可能であることが好ましい。   In the solar heat utilization hot-water supply system according to the present invention, the heat exchange unit opens the first switching valve and the second switching valve, closes the third switching valve, and does not perform heat exchange. 1 operation state, the third switching valve is opened, the first switching valve and the second switching valve are closed, and the second operation state in which heat exchange is not performed, and the second solar heat collecting unit (2) It is possible to switch between the third operating state in which the hot water stored in the hot water storage tank and the hot water stored in the first hot water storage tank of the hot water supply facility are introduced and heat exchanged and returned to the respective hot water storage tanks Is preferred.

この太陽熱利用給湯システムによれば、熱交換ユニットは、第1〜第3運転状態を切替可能であるため、熱交換ユニット内の弁等の開閉制御を行うことで、各運転状態が切り替えられ、運転状態の制御ユニット(各運転状態を実現する流路等の形成ユニット)として機能させることができる。   According to this solar heat utilization hot water supply system, since the heat exchange unit can switch the first to third operation states, each operation state can be switched by performing opening / closing control of a valve or the like in the heat exchange unit, It can be made to function as a control unit of an operating state (a forming unit such as a flow path for realizing each operating state).

また、本発明の太陽熱利用給湯システムにおいて、前記熱交換ユニットは、前記第3運転状態において前記第3切替弁を開状態とすることが好ましい。   Further, in the solar heat utilization hot water supply system of the present invention, it is preferable that the heat exchange unit open the third switching valve in the third operation state.

この太陽熱利用給湯システムによれば、熱交換ユニットは、第3運転状態において第3切替弁を開状態とするため、熱交換を行っている際に、需要者側の出湯があった場合に、出湯できなくなってしまう事態を防止することができる。   According to this solar heat utilization hot-water supply system, the heat exchange unit opens the third switching valve in the third operation state, so when the heat exchange is performed, there is a hot water on the customer side, It is possible to prevent a situation where the hot water can not be tapped.

なお、上記において切替弁は自動により切り替えられるものに限らず、手動によって切り替えられるものも含む。   In the above description, the switching valve is not limited to one automatically switched, but includes one switched manually.

本発明によれば、熱媒を加熱する機能を有した熱源機を用いる必要が無く、且つ、特定の時間帯に大量の温水が使用された場合における湯切れの可能性をより一層低減することが可能な太陽熱利用給湯システムを提供することができる。   According to the present invention, it is not necessary to use a heat source machine having a function of heating a heat medium, and to further reduce the possibility of water breakage when a large amount of hot water is used in a specific time zone. Can provide a solar-powered hot water supply system.

本実施形態に係る太陽熱利用給湯システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the solar-heat utilization hot-water supply system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る太陽熱利用給湯システムの動作を示す図であって、大量の温水が使用される前の時間帯における湯水の流れを示している。It is a figure which shows the operation | movement of the solar thermal hot water supply system which concerns on this embodiment, Comprising: The flow of the hot and cold water in the time zone before a lot of hot water is used is shown. 本実施形態に係る太陽熱利用給湯システムの動作を示す図であって、大量の温水が使用される時間帯における湯水の流れを示している。It is a figure which shows the operation | movement of the solar thermal hot water supply system which concerns on this embodiment, Comprising: The flow of the hot and cold water in the time zone in which a large amount of warm water is used is shown. 本実施形態に係る太陽熱利用給湯システムの動作を示す図であって、大量の温水が使用される前の時間帯における湯水の流れを示し、且つ熱交換を行う場合を示している。It is a figure which shows the operation | movement of the solar thermal hot-water supply system which concerns on this embodiment, Comprising: The flow of hot water in the time zone before a large amount of warm water is used is shown, and the case where heat exchange is performed is shown.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、以下の説明において、湯水とはあらゆる温度の温水及び冷水を含む概念である。さらに、以下の説明において、温水は冷水よりも温度が高ければよいものであり(冷水は温水よりも温度が低ければよいものであり)、温水及び冷水はその温度範囲が限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below, and can be appropriately modified without departing from the scope of the present invention. In the following description, hot water is a concept including hot water and cold water of all temperatures. Furthermore, in the following description, warm water may be a temperature higher than cold water (cold water may be a temperature lower than warm water), and the temperature range of hot water and cold water is not limited. .

図1は、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム1を示す構成図である。図1に示すように、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム1は、給湯設備10及び太陽熱集熱ユニット20を備え、給湯設備10の上流側に太陽熱集熱ユニット20を接続したものである。このような太陽熱利用給湯システム1は、例えば特別養護老人ホームや、介護老人保健施設などの介護施設に設置されるものである。   FIG. 1 is a configuration diagram showing a solar heat utilization hot water supply system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the solar heat utilization hot water supply system 1 according to the present embodiment is provided with a hot water supply facility 10 and a solar heat collection unit 20, and the solar thermal heat collection unit 20 is connected upstream of the hot water supply equipment 10. Such a solar heating and hot water supply system 1 is installed, for example, in a nursing home such as a nursing home for the elderly or a health care facility for the elderly.

給湯設備10は、熱源機11と、貯湯タンク(第1貯湯槽)12と、配管13a〜13dと、第1及び第2ポンプ14a,14bとを備えている。熱源機11は例えばボイラである。貯湯タンク12は、熱源機11によって加熱された湯水を貯湯するものである。   The hot water supply facility 10 includes a heat source unit 11, a hot water storage tank (first storage tank) 12, pipes 13a to 13d, and first and second pumps 14a and 14b. The heat source unit 11 is, for example, a boiler. The hot water storage tank 12 stores hot and cold water heated by the heat source unit 11.

ボイラ行き配管13aは、貯湯タンク12から熱源機11に湯水を供給するための配管であり、ボイラ戻り配管13bは、熱源機11によって加熱された湯水を貯湯タンク12に戻すための配管である。第1ポンプ14aは、ボイラ戻り配管13b上に設けられている。このような構成であるため、第1ポンプ14aが動作すると、ボイラ行き配管13a、熱源機11、ボイラ戻り配管13b及び貯湯タンク12の順に湯水が循環することとなり、この循環の過程において熱源機11により湯水が加熱される。   The boiler-bound pipe 13 a is a pipe for supplying hot and cold water from the hot water storage tank 12 to the heat source machine 11, and the boiler return pipe 13 b is a pipe for returning hot and cold water heated by the heat source machine 11 to the hot water storage tank 12. The first pump 14a is provided on the boiler return pipe 13b. With such a configuration, when the first pump 14a is operated, hot and cold water is circulated in order of the boiler going piping 13a, the heat source unit 11, the boiler return piping 13b and the hot water storage tank 12, and the heat source unit 11 is The hot and cold water is heated by the

給湯行き配管13cは、貯湯タンク12から需要者側(例えば浴槽に温水を供給する複数個の蛇口等)に湯水を供給するための配管であり、給湯戻り配管13dは、需要者側から戻ってくる湯水を受け入れるための配管である。第2ポンプ14bは、給湯行き配管13c上に設けられている。このような構成であるため、第2ポンプ14bが動作すると、給湯行き配管13c、需要者側、給湯戻り配管13d及び貯湯タンク12の順に湯水が循環することとなる。   The hot water supply piping 13c is a piping for supplying hot and cold water from the hot water storage tank 12 to the consumer side (for example, a plurality of faucets supplying hot water to the bathtub), and the hot water supply return piping 13d is returned from the consumer side It is a pipe for receiving hot and cold water. The second pump 14b is provided on the hot water supply piping 13c. With such a configuration, when the second pump 14b operates, hot and cold water circulates in the order of the hot water supply piping 13c, the customer side, the hot water supply return piping 13d, and the hot water storage tank 12.

なお、給湯行き配管13cと給湯戻り配管13dとを接続する需要者側の配管には、複数の蛇口等が連続して設けられており、どの蛇口等を操作しても貯湯タンク12からの湯水が出湯されるようになっている。   In addition, a plurality of faucets etc. are continuously provided in the piping by the side of the consumer who connects the hot water supply going piping 13c and the hot water supply return piping 13d, and hot water from the hot water storage tank 12 no matter which faucets etc. are operated. Is supposed to be open to the public.

太陽熱集熱ユニット20は、集熱ユニット21と、集熱ユニット21によって加熱された湯水を貯湯する貯湯槽(第2貯湯槽)22とを備えている。集熱ユニット21は、太陽熱を利用して冷水を加熱するものであり、集熱パネル21aと、熱交換器21bと、循環配管21cと、第3ポンプ21dとから構成されている。集熱パネル21aは、太陽熱を利用して熱媒を加熱するものであって、例えば屋根の上などの太陽光を受光し易い位置に設置されるものである。熱交換器21bは、貯湯槽22の内側下部に設けられ、集熱パネル21aによって加熱された熱媒を導入し、貯湯槽22の下部の湯水と熱交換することにより湯水を加熱するものである。   The solar heat collecting unit 20 includes a heat collecting unit 21 and a water storage tank (second water storage tank) 22 for storing hot water heated by the heat collection unit 21. The heat collection unit 21 heats cold water using solar heat, and is configured of a heat collection panel 21a, a heat exchanger 21b, a circulation pipe 21c, and a third pump 21d. The heat collection panel 21a heats a heat medium using solar heat, and is installed at a position where it is easy to receive sunlight, such as on a roof. The heat exchanger 21b is provided at the lower inside of the hot water storage tank 22, introduces the heat medium heated by the heat collection panel 21a, and heats the hot water by heat exchange with the hot water of the lower part of the hot water storage tank 22. .

循環配管21cは、集熱パネル21aと熱交換器21bとの間で熱媒を循環させる配管である。第3ポンプ21dは、循環配管21c上に設けられ、集熱パネル21aと熱交換器21bとの間で熱媒を循環させる動力を発生させるものである。   The circulation pipe 21c is a pipe for circulating a heat medium between the heat collection panel 21a and the heat exchanger 21b. The third pump 21 d is provided on the circulation pipe 21 c and generates power for circulating the heat medium between the heat collection panel 21 a and the heat exchanger 21 b.

このような構成であるため、第3ポンプ21dが動作すると、熱媒は、循環配管21cを通じて集熱パネル21aと熱交換器21bとの間で循環することとなる。すなわち、熱媒は、集熱パネル21aにて加熱され、熱交換器21bによって湯水と熱交換されることとなり、貯湯槽22内の湯水は加熱されることとなる。   With such a configuration, when the third pump 21 d operates, the heat medium circulates between the heat collection panel 21 a and the heat exchanger 21 b through the circulation pipe 21 c. That is, the heat medium is heated by the heat collection panel 21a, and is exchanged with the hot water by the heat exchanger 21b, and the hot water in the hot water storage tank 22 is heated.

さらに、太陽熱集熱ユニット20は、水道配管50からの冷水を導入するための冷水導入配管23と、貯湯槽22内の湯水を出湯するための個別出湯配管24とを備えている。また、給湯設備10は、個別出湯配管24を通じて流れてくる太陽熱集熱ユニット20からの湯水を導入するための導入配管13eと、給湯戻り配管13d上の分岐点Aから分岐した分岐配管13fとをさらに備えている。   Furthermore, the solar heat collecting unit 20 is provided with a cold water introduction pipe 23 for introducing cold water from the water pipe 50, and an individual tapping pipe 24 for tapping hot water in the hot water storage tank 22. Further, the hot water supply facility 10 includes an introduction pipe 13e for introducing hot and cold water from the solar heat collecting unit 20 flowing through the individual hot water discharge pipe 24 and a branch pipe 13f branched from the branch point A on the hot water supply return pipe 13d. It is equipped further.

さらに、このような給湯設備10と太陽熱集熱ユニット20との間には、熱交換ユニット30が設けられている。熱交換ユニット30は、内部配管31a〜31e、二方弁32a〜32e、ポンプ33a,33b、及び熱交換器34を備えたものである。また、熱交換ユニット30は、内部配管31a〜31eとユニット30外の配管13e,13f,23,24,50とを接続するための第1〜第5ポートP1〜P5を備えている。   Furthermore, a heat exchange unit 30 is provided between the hot water supply system 10 and the solar heat collecting unit 20. The heat exchange unit 30 includes internal pipes 31 a to 31 e, two-way valves 32 a to 32 e, pumps 33 a and 33 b, and a heat exchanger 34. The heat exchange unit 30 further includes first to fifth ports P1 to P5 for connecting the internal pipes 31a to 31e and the pipes 13e, 13f, 23, 24 and 50 outside the unit 30.

各ポートP1〜P5は、各配管13e,13f,23,24,50に接続される接続口となる部位であって、第1ポートP1は水道配管50に接続され、第2ポートP2は冷水導入配管23に接続されている。また、第3ポートP3は個別出湯配管24に接続され、第4ポートP4は導入配管13eに接続されている。さらに、第5ポートP5は分岐配管13fに接続されている。   The ports P1 to P5 are portions serving as connection ports connected to the pipes 13e, 13f, 23, 24, and 50, the first port P1 is connected to the water pipe 50, and the second port P2 is introduced cold water It is connected to the piping 23. The third port P3 is connected to the individual hot water discharge pipe 24, and the fourth port P4 is connected to the introduction pipe 13e. Further, the fifth port P5 is connected to the branch pipe 13f.

第1配管31aは、第1ポートP1と第2ポートP2を接続する配管であって、水道配管50からの冷水を太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22に導く配管である。第2配管31bは、第3ポートP3と第4ポートP4を接続する配管であって、太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22からの湯水を給湯設備10の貯湯タンク12に導く配管である。第3配管31cは、第1配管31a上の分岐点Bと第2配管31b上の分岐点Cとを接続する配管であって、水道配管50からの冷水を給湯設備10の貯湯タンク12に導く配管である。第4配管31dは、第1配管31aのうち分岐点Bよりも第2ポートP2側の分岐点Dと、第2配管31bのうち分岐点Cよりも第3ポートP3側の分岐点Eとを接続する配管である。第5配管31eは、第5ポートP5と、第2配管31bのうち分岐点CE間の分岐点Fとを接続する配管である。   The first pipe 31a is a pipe that connects the first port P1 and the second port P2, and is a pipe that guides the cold water from the water pipe 50 to the hot water storage tank 22 of the solar heat collecting unit 20. The second pipe 31 b is a pipe that connects the third port P 3 and the fourth port P 4, and is a pipe that guides hot and cold water from the hot water storage tank 22 of the solar heat collecting unit 20 to the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10. The third pipe 31c is a pipe connecting the branch point B on the first pipe 31a and the branch point C on the second pipe 31b, and guides the cold water from the water pipe 50 to the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10. It is piping. The fourth pipe 31d is a branch point D on the second port P2 side of the first pipe 31a than the branch point B, and a branch point E on the third port P3 side of the second pipe 31b than the branch point C. It is piping to connect. The fifth pipe 31e is a pipe that connects the fifth port P5 and the branch point F between the branch points CE in the second pipe 31b.

このような配管31a〜31eには5つの二方弁32a〜32eが設けられている。すなわち、第1二方弁(切替弁、第1切替弁)32aは、第1配管31aのうち、分岐点BD間に設けられており、第2二方弁(切替弁、第2切替弁)32bは、第2配管31bのうち、分岐点EF間に設けられている。また、第3二方弁(切替弁、第3切替弁)32cは第3配管31c上に設けられ、第4二方弁32dは第4配管31d上に設けられ、第5二方弁32eは第5配管31e上に設けられている。   Five two-way valves 32a to 32e are provided in such pipes 31a to 31e. That is, the first two-way valve (switching valve, first switching valve) 32a is provided between the branch points BD in the first pipe 31a, and the second two-way valve (switching valve, second switching valve) 32b is provided between the branch points EF in the second pipe 31b. Also, the third two-way valve (switching valve, third switching valve) 32c is provided on the third pipe 31c, the fourth two-way valve 32d is provided on the fourth pipe 31d, and the fifth two-way valve 32e is It is provided on the 5th piping 31e.

ポンプ33a,33bは、湯水を移送するための動力源となるものである。このうち、第4ポンプ33aは、第4配管31dのうち、分岐点Dと第4二方弁32dとの間に設けられており、分岐点D側の湯水を第4二方弁32d側に移送する動力を発生させるものである。第5ポンプ33bは、第5配管31eのうち、第5ポートP5と第5二方弁32eとの間に設けられており、第5ポートP5側の湯水を第5分岐点F側に移送する動力を発生させるものである。   The pumps 33a and 33b are power sources for transferring hot and cold water. Among them, the fourth pump 33a is provided between the branch point D and the fourth two-way valve 32d in the fourth pipe 31d, and the hot water on the branch point D side is directed to the fourth two-way valve 32d side. It generates the power to transfer. The fifth pump 33b is provided between the fifth port P5 and the fifth two-way valve 32e in the fifth pipe 31e, and transfers hot and cold water on the fifth port P5 side to the fifth branch point F side. It generates power.

熱交換器34は、第4配管31dを流れる湯水と、第5配管31eを流れる湯水とを熱交換するものである。この熱交換器34は、例えば、第4配管31dにつながる第1室と、第5配管31eにつながる第2室を有し、これら室間で熱交換を行う。なお、熱交換器34は、第1室が分岐点Dと第4ポンプ33aとの間に位置しており、第2室が第5ポンプ33bと第5二方弁32eとの間に位置している。   The heat exchanger 34 exchanges heat between the hot water flowing through the fourth pipe 31 d and the hot water flowing through the fifth pipe 31 e. The heat exchanger 34 has, for example, a first chamber connected to the fourth pipe 31 d and a second chamber connected to the fifth pipe 31 e, and heat exchange is performed between these chambers. In the heat exchanger 34, the first chamber is located between the branch point D and the fourth pump 33a, and the second chamber is located between the fifth pump 33b and the fifth two-way valve 32e. ing.

以上のような太陽熱利用給湯システム1では、太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22に貯湯される湯水と水道配管50からの冷水とのいずれか一方を給湯設備10の貯湯タンク12に供給させることができる。そして、太陽熱利用給湯システム1は、このような2つの運転状態を利用して、湯切れが発生する可能性を低減するようにしている。なお、2つの運転状態のうち、太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22に貯湯される湯水が給湯設備10の貯湯タンク12に供給される運転状態を第1運転状態と称し、水道配管50からの冷水が給湯設備10の貯湯タンク12に供給される運転状態を第2運転状態と称する。   In the solar heat utilization hot water supply system 1 as described above, either the hot water stored in the hot water storage tank 22 of the solar heat collection unit 20 or the cold water from the water pipe 50 is supplied to the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10 it can. And solar heat utilization hot-water supply system 1 is trying to reduce the possibility that hot water shortage will occur, using such two operation states. Of the two operating states, the operating state in which the hot and cold water stored in the hot water storage tank 22 of the solar heat collecting unit 20 is supplied to the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10 is referred to as the first operating state. An operating state in which cold water is supplied to the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10 is referred to as a second operating state.

以下、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム1の動作を説明する。図2は、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム1の動作を示す図であって、大量の温水が使用される前の時間帯における湯水の流れを示している。なお、図2において太線で示す配管部分には湯水が流れていることを示し、細線で示す配管部分には湯水が流れていないことを示している。   Hereinafter, the operation of the solar heat utilization hot water supply system 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram showing the operation of the solar thermal water heating system 1 according to the present embodiment, and shows the flow of hot and cold water in a time zone before a large amount of hot water is used. In addition, it shows that hot water flows in the piping part shown by a thick line in FIG. 2, and shows that the hot water does not flow in the piping part shown by a thin line.

図2に示すように、太陽熱利用給湯システム1は、大量の温水が使用される前の時間帯において第2運転状態となる。すなわち、熱交換ユニット30の第3二方弁32cが開状態となり、第1及び第2二方弁32a,32bが閉状態となる。なお、このとき、第4及び第5二方弁32d,32eについても閉状態となっており、第4及び第5ポンプ33a,33bは停止状態となっている。   As shown in FIG. 2, the solar heating and hot water supply system 1 is in the second operation state in a time zone before a large amount of hot water is used. That is, the third two-way valve 32c of the heat exchange unit 30 is opened, and the first and second two-way valves 32a and 32b are closed. At this time, the fourth and fifth two-way valves 32d and 32e are also closed, and the fourth and fifth pumps 33a and 33b are stopped.

これにより、太陽熱集熱ユニット20の個別出湯配管24から湯水が出湯されることがなく、水道配管50の冷水が太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22に供給されることがない状態となる。   Thereby, the hot and cold water is not discharged from the individual hot water discharge pipe 24 of the solar heat collection unit 20, and the cold water of the water pipe 50 is not supplied to the hot water storage tank 22 of the solar heat collection unit 20.

一方、この状態においても集熱パネル21aにおいて集熱が行われており、貯湯槽22内の湯水は加熱されている。よって、貯湯槽22内には、比較的多くの量の高温の温水が確保されることとなる。   On the other hand, also in this state, heat collection is performed in the heat collection panel 21a, and the hot and cold water in the hot water storage tank 22 is heated. Therefore, a relatively large amount of high temperature hot water is secured in the hot water storage tank 22.

なお、この場合において、需要側にて温水を使用することがあっても、その量は熱源機11の加熱で賄える程度の量(貯湯タンク12内の湯量で充分賄える量)であり、湯切れは発生しないこととなる。   In this case, even if hot water is used on the demand side, the amount is the amount that can be covered by the heating of the heat source unit 11 (the amount that can be sufficiently covered by the amount of hot water in the hot water storage tank 12) Will not occur.

図3は、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム1の動作を示す図であって、大量の温水が使用される時間帯における湯水の流れを示している。なお、図3において太線で示す配管部分には湯水が流れていることを示し、細線で示す配管部分には湯水が流れていないことを示している。   FIG. 3 is a view showing the operation of the solar thermal water heating system 1 according to the present embodiment, and shows the flow of hot and cold water in a time zone in which a large amount of hot water is used. In addition, it shows that hot water flows in the piping part shown by a thick line in FIG. 3, and shows that the hot water does not flow in the piping part shown by a thin line.

図3に示すように、大量の温水が使用される時間帯(例えば午前9時から10時であって入浴介護が行われる時間帯)において太陽熱利用給湯システム1は、第1運転状態となる。すなわち、熱交換ユニット30の第3二方弁32cが閉状態となり、第1及び第2二方弁32a,32bが開状態となる。なお、このとき、第4及び第5二方弁32d,32eについても閉状態となっており、第4及び第5ポンプ33a,33bは停止状態となっている。   As shown in FIG. 3, the solar heat utilization hot-water supply system 1 will be in a 1st driving | running state in the time slot | zone (For example, it is a time slot | zone which is 9 am to 10 o'clock, and bath care is performed) where a lot of warm water is used. That is, the third two-way valve 32c of the heat exchange unit 30 is closed, and the first and second two-way valves 32a and 32b are open. At this time, the fourth and fifth two-way valves 32d and 32e are also closed, and the fourth and fifth pumps 33a and 33b are stopped.

このような状態であるため、大量に温水が使用される時間帯においては、太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22に貯湯されている比較的多くの量且つ高温の温水が貯湯タンク12に供給される。これにより、大量に温水が使用される時間帯において、比較的多くの量且つ高温の温水を貯湯タンク12に供給して湯切れの可能性を低減するようにしている。   In such a state, a relatively large amount of high temperature hot water stored in the hot water storage tank 22 of the solar heat collecting unit 20 is supplied to the hot water storage tank 12 in a time zone where a large amount of hot water is used. Ru. As a result, in a time zone where a large amount of hot water is used, a relatively large amount of high temperature hot water is supplied to the hot water storage tank 12 so as to reduce the possibility of the hot water shortage.

しかし、図3に示すように、大量に温水が使用される時間帯において第1運転状態にしたとしても、第2運転状態において天気が雨等である場合には充分に集熱することができず、比較的多くの量且つ高温の温水を貯湯タンク12に確保できないことから、湯切れを招くことがあった。   However, as shown in FIG. 3, even if the first operation state is made in the time zone where a large amount of hot water is used, heat can be sufficiently collected when the weather is rain etc. in the second operation state. In addition, since hot water of a relatively large amount and high temperature can not be secured in the hot water storage tank 12, the hot water may be caused.

そこで、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム1では、太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22において蓄えられている湯水と、給湯設備10の貯湯タンク12に蓄えられている湯水とを導入して熱交換し、それぞれの貯湯槽22及び貯湯タンク12に戻す第3運転状態が可能となっている。   Therefore, in the solar heat utilizing hot water supply system 1 according to the present embodiment, the hot water stored in the hot water storage tank 22 of the solar heat collecting unit 20 and the hot water stored in the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10 are introduced A third operating state is possible that is replaced and returned to the respective hot water storage tank 22 and hot water storage tank 12.

図4は、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム1の動作を示す図であって、大量の温水が使用される前の時間帯における湯水の流れを示し、且つ熱交換を行う場合を示している。なお、図4において太線で示す配管部分には湯水が流れていることを示し、細線で示す配管部分には湯水が流れていないことを示している。   FIG. 4 is a view showing the operation of the solar thermal hot water supply system 1 according to the present embodiment, showing the flow of hot and cold water in a time zone before a large amount of hot water is used, and showing the case of performing heat exchange. There is. In addition, it shows that hot water flows in the piping part shown by a thick line in FIG. 4, and shows that the hot water does not flow in the piping part shown by a thin line.

上記したように、大量の温水が使用される前の時間帯(例えば前日の日中)においては、図2に示す第2運転状態とすることで、太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22内で確保される熱量を高めるが、集熱量が不充分となった場合には、大量の温水が使用される前の時間帯(例えば前日の夜間)において、図4に示す第3運転状態とする。   As described above, in the time zone before a large amount of hot water is used (for example, the day of the previous day), by setting the second operation state shown in FIG. Although the amount of heat secured is increased, when the amount of heat collection becomes insufficient, the third operation state shown in FIG. 4 is set in a time zone before a large amount of hot water is used (for example, the night before the previous day).

すなわち、図4に示すように、第1〜第3二方弁32a〜32cを閉状態とし、第4及び第5二方弁32d,32eを開状態とする。そして、第4及び第5ポンプ33a,33bを運転状態とする。また、熱源機11は駆動しており、給湯設備10の貯湯タンク12内の湯水は加熱されている。   That is, as shown in FIG. 4, the first to third two-way valves 32a to 32c are closed, and the fourth and fifth two-way valves 32d and 32e are opened. Then, the fourth and fifth pumps 33a and 33b are brought into operation. Further, the heat source unit 11 is driven, and the hot and cold water in the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10 is heated.

ここで、上記のような状態となると、太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22の下部における湯水が、冷水導入配管23を通じて熱交換ユニット30の第2ポートP2に至る。そして、湯水は、第1配管31aから分岐点Dを通じて第4配管31dに至り、熱交換器34に導入される。その後、湯水は、熱交換器34からポンプ33a及び第4二方弁32dを通じて、分岐点Eから第2配管31bに至り、第3ポートP3を通じて貯湯槽22の上部に戻される。   Here, when it is in the above state, the hot and cold water in the lower part of the hot water storage tank 22 of the solar heat collecting unit 20 reaches the second port P2 of the heat exchange unit 30 through the cold water introduction pipe 23. The hot and cold water reaches the fourth pipe 31 d from the first pipe 31 a through the branch point D and is introduced into the heat exchanger 34. Thereafter, the hot and cold water reaches from the branch point E to the second pipe 31b from the heat exchanger 34 through the pump 33a and the fourth two-way valve 32d, and is returned to the top of the hot water storage tank 22 through the third port P3.

また、給湯設備10の貯湯タンク12の上部における湯水は、給湯戻り配管13dから分岐点Aを通じて分岐配管13fに至り、分岐配管13fから熱交換ユニット30の第5ポートP5を通じて第5配管31eに導入される。そして、湯水は、熱交換器34に導入される。その後、湯水は、熱交換器34から第5二方弁32e及び分岐点Fを通じて、第2配管31bに至り、第4ポートP4を通じて貯湯タンク12の下部に戻される。   The hot water in the upper part of the hot water storage tank 12 of the hot water supply equipment 10 reaches the branch pipe 13f from the hot water supply return pipe 13d through the branch point A, and is introduced into the fifth pipe 31e from the branch pipe 13f through the fifth port P5 of the heat exchange unit 30. Be done. The hot and cold water is then introduced into the heat exchanger 34. Thereafter, the hot and cold water reaches the second pipe 31b from the heat exchanger 34 through the fifth two-way valve 32e and the branch point F, and is returned to the lower part of the hot water storage tank 12 through the fourth port P4.

このように、熱交換器34には貯湯槽22の下部の湯水と、貯湯タンク12の上部の湯水とが導入されて熱交換が行われるため、貯湯タンク12側の熱量が貯湯槽22側に移行することとなる。   Thus, heat exchange is performed by introducing the hot and cold water in the lower part of the hot water storage tank 22 and the hot and cold water in the upper part of the hot water storage tank 12 into the heat exchanger 34. It will be migrated.

これにより、たとえ第2運転状態によって、貯湯槽22に多くの量且つ高温の温水が貯湯されていない状況であったとしても、第3運転状態とすることにより、貯湯槽22に多くの量且つ高温の温水を貯湯させることができ、湯切れの可能性を一層低減することができる。   Thus, even if a large amount of hot water is not stored in the hot water storage tank 22 depending on the second operating state, a large amount of hot water can be stored in the hot water storage tank 22 by setting the third operating state. Hot water of high temperature can be stored, and the possibility of running out of water can be further reduced.

なお、上記及び図4において、第3二方弁32cは閉状態であるものとして説明及び図示したが、第3運転状態において第3二方弁32cは開状態であることが好ましい。これにより、熱交換を行っている際に、需要者側での出湯があった場合に、出湯できなくなってしまう事態を防止することができるからである。   Although the third two-way valve 32c is described and illustrated as being in the closed state in the above and FIG. 4, it is preferable that the third two-way valve 32c be in the open state in the third operating state. Thereby, it is possible to prevent a situation where it is not possible to tap water when there is a hot water discharge on the consumer side while performing heat exchange.

このようにして、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム1によれば、太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22に貯湯される湯水と水道配管50からの冷水とのいずれか一方を給湯設備10の貯湯タンク12に供給させる二方弁32a〜33cを備えるため、例えば、冷水を給湯設備10の貯湯タンク12に供給する状態とすれば、太陽熱集熱ユニット20においては湯水を貯湯タンク12に供給することなく加熱し続けることができ、貯湯槽22において比較的多くの量の高温の湯水を確保することができる。その後、例えば、大量に温水を使用する時間帯に太陽熱集熱ユニット20に貯湯される湯水を給湯設備10の貯湯タンク12に供給すれば、熱源機11による加熱が間に合わず、湯切れを起こしてしまう可能性を低減することができる。   In this manner, according to the solar heat utilization hot water supply system 1 according to the present embodiment, either one of the hot water stored in the hot water storage tank 22 of the solar heat collection unit 20 and the cold water from the water pipe 50 of the hot water supply facility 10 In order to supply two-way valves 32a to 32c to be supplied to the hot water storage tank 12, for example, if cold water is supplied to the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10, hot water is supplied to the hot water storage tank 12 in the solar heat collecting unit 20. The heating can be continued without heating, and a relatively large amount of hot water can be secured in the hot water storage tank 22. After that, for example, if hot water stored in the solar heat collecting unit 20 is supplied to the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10 during a large amount of hot water use time, heating by the heat source machine 11 is not enough to cause hot water shortage. It is possible to reduce the possibility of

ここで、冷水を給湯設備10の貯湯タンク12に供給する状態とすれば、太陽熱集熱ユニット20は湯水を貯湯タンク12に供給することなく加熱し続けることができるが、この場合であっても、雨天など集熱量が不足してしまう場合には、熱交換ユニット30を利用して熱交換することにより、熱源機11にて加熱された貯湯タンク12側の高温の温水の熱量を太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22側の湯水に移行させることができる。よって、雨天など集熱量が不足してしまう場合であっても、太陽熱集熱ユニット20において比較的多くの量の高温の湯水を確保することができ、湯切れを起こしてしまう可能性をより一層低減することができる。   Here, if cold water is supplied to the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10, the solar heat collecting unit 20 can continue heating without supplying hot and cold water to the hot water storage tank 12, but even in this case If the heat collection amount such as rainy weather runs short, heat exchange is performed using the heat exchange unit 30, so the heat amount of the hot water of the hot water storage tank 12 side heated by the heat source unit 11 is collected by the solar heat It can be made to transfer to the hot water of the hot water storage tank 22 side of the unit 20. Therefore, even when the amount of heat collection is insufficient such as rainy weather, a relatively large amount of high-temperature water can be secured in the solar heat collecting unit 20, which further increases the possibility of causing a water shortage. It can be reduced.

加えて、上記の如く、熱交換ユニット30は、太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22において蓄えられている湯水と、給湯設備10の貯湯タンク12に蓄えられている湯水とを導入して熱交換するため、熱源機11自体に熱媒の加熱機構を設ける必要が無い。   In addition, as described above, the heat exchange unit 30 exchanges heat by introducing the hot water stored in the hot water storage tank 22 of the solar heat collecting unit 20 and the hot water stored in the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10. In order to do this, it is not necessary to provide the heating mechanism of the heat medium in the heat source unit 11 itself.

従って、熱媒を加熱する機能を有した熱源機を用いる必要が無く、且つ、特定の時間帯に大量の温水が使用された場合における湯切れの可能性をより一層低減することができる。   Therefore, it is not necessary to use a heat source machine having a function of heating the heat medium, and it is possible to further reduce the possibility of water breakage when a large amount of hot water is used in a specific time zone.

また、熱交換ユニット30は、第1、第2、及び第3配管31a〜31c、並びに、第1、第2、及び第3二方弁32a〜32cを有するため、熱交換ユニット30を利用して、太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽の22湯水を給湯設備10の貯湯タンク12に供給する状態と、水道配管50の冷水を給湯設備10の貯湯タンク12に供給する状態とを切り替えることができる。   In addition, since the heat exchange unit 30 has the first, second and third pipes 31a to 31c and the first, second and third two-way valves 32a to 32c, the heat exchange unit 30 is used. It is possible to switch between the state in which the 22 hot water of the hot water storage tank of the solar heat collecting unit 20 is supplied to the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10 .

また、熱交換ユニット30は、第1〜第3運転状態を切替可能であるため、熱交換ユニット30内の弁等の開閉制御を行うことで、各運転状態が切り替えられ、運転状態の制御ユニット(各運転状態を実現する流路等の形成ユニット)として機能させることができる。   Further, since the heat exchange unit 30 can switch between the first to third operating states, each operating state can be switched by performing opening / closing control of a valve or the like in the heat exchanging unit 30, and a control unit of the operating state It can be made to function as (a formation unit such as a flow path that realizes each operation state).

また、熱交換ユニット30は、第3運転状態において第3二方弁32cを開状態とするため、熱交換を行っている際に、需要者側の出湯があった場合に、出湯できなくなってしまう事態を防止することができる。   In addition, since the heat exchange unit 30 opens the third two-way valve 32c in the third operation state, it is not possible to take out hot water if there is a hot water on the consumer side while performing heat exchange. It is possible to prevent the situation that

さらに、太陽熱を利用して熱源機11の運転を補助できるため、熱源機11の容量を小さくすることもできる。また、湯切れの可能性を低減できることから、特別養護老人ホームや介護老人保健施設などの給湯量が多い物件でデイサービスなどのお客様を増やすことができる。   Furthermore, since the operation of the heat source unit 11 can be assisted using solar heat, the capacity of the heat source unit 11 can be reduced. In addition, since it is possible to reduce the possibility of running out of water, it is possible to increase the number of customers for day service etc. in properties with a large amount of hot water supply such as special nursing homes for the elderly and nursing home health facilities.

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能な範囲で各実施形態に記載の技術を組み合わせてもよい。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, A change may be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention, Each implementation in the possible range You may combine the technique as described in a form.

例えば、上記実施形態において太陽熱利用給湯システム1は、給湯設備10の上流側に1台の太陽熱集熱ユニット20を備えているが、これに限らず、複数台の太陽熱集熱ユニット20を備えていてもよい。この場合に、熱交換ユニット30は、太陽熱集熱ユニット20の台数分設けられていてもよいし、複数の太陽熱集熱ユニット20の配管23,24を途中で接続して複数の太陽熱集熱ユニット20に対して1つの熱交換ユニット30を設けるようにしてもよい。   For example, although the solar heat utilization hot-water supply system 1 is provided with one solar heat collection unit 20 on the upstream side of the hot water supply facility 10 in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and a plurality of solar heat collection units 20 are provided. May be In this case, the heat exchange units 30 may be provided for the number of solar heat collecting units 20, or the pipes 23, 24 of the plurality of solar heat collecting units 20 are connected in the middle to make a plurality of solar heat collecting units One heat exchange unit 30 may be provided for 20.

また、本実施形態において太陽熱集熱ユニット20は、熱媒を循環させる方式のものに限らず、湯水を循環させる方式のものであってもよい。   Further, in the present embodiment, the solar heat collecting unit 20 is not limited to the system in which the heat medium is circulated, and may be a system in which hot and cold water is circulated.

また、本実施形態において太陽熱集熱ユニット20の貯湯槽22に貯湯される湯水と水道配管50からの冷水とのいずれか一方を給湯設備10の貯湯タンク12に供給させる切替弁については、1つの三方弁等によって構成されてもよい。そして、このような三方弁とは、別に熱交換器34を有した熱交換ユニット30を備えるようになっていてもよい。   Further, in the present embodiment, one of the switching valves for supplying either the hot water stored in the hot water storage tank 22 of the solar heat collecting unit 20 or the cold water from the water pipe 50 to the hot water storage tank 12 of the hot water supply facility 10 is one. It may be configured by a three-way valve or the like. And such a three-way valve may be equipped with the heat exchange unit 30 which had the heat exchanger 34 separately.

さらに、本実施形態において、冬季以外など湯切れが発生しない季節においては、図2及び図4に示す運転が行われることなく、常時、図3に示す運転が行われるようになっていてもよい。   Furthermore, in the present embodiment, in the seasons where hot water shortage does not occur other than winter, the operation shown in FIG. 3 may be performed at all times without the operation shown in FIGS. 2 and 4. .

加えて、本実施形態においては、1年間の日付を示すカレンダー情報や外気温度センサにより検出される外気温度により湯切れの可能性を判断するようにしてもよい。すなわち、カレンダー情報から現在が12月から2月までである場合や、外気温度が所定温度以下である場合などに、冬季であると判断し、図2及び図4に示す運転を行うようにしても良い。   In addition, in the present embodiment, the possibility of hot water may be determined by calendar information indicating a date of one year and the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor. That is, according to the calendar information, when it is from December to February or when the outside air temperature is lower than a predetermined temperature, it is determined that it is winter and the operation shown in FIGS. 2 and 4 is performed. Also good.

1 :太陽熱利用給湯システム
10 :給湯設備
11 :熱源機
12 :貯湯タンク(第1貯湯槽)
13a :ボイラ行き配管
13b :ボイラ戻り配管
13c :給湯行き配管
13d :給湯戻り配管
13e :導入配管
13f :分岐配管
14a,14b :ポンプ
15 :給湯温度センサ
20 :太陽熱集熱ユニット
21 :集熱ユニット
21a :集熱パネル
21b :熱交換器
21c :循環配管
21d :ポンプ
22 :貯湯槽(第2貯湯槽)
23 :冷水導入配管
24 :個別出湯配管
30 :熱交換ユニット
31a :第1配管
31b :第2配管
31c :第3配管
31d :第4配管
31e :第5配管
32a :第1二方弁(切替弁、第1切替弁)
32b :第2二方弁(切替弁、第2切替弁)
32c :第3二方弁(切替弁、第3切替弁)
32d :第4二方弁
32e :第5二方弁
33a,33b :ポンプ
34 :熱交換器
50 :水道配管
P1〜P5 :第1〜第5ポート
1: Solar heat utilization hot water supply system 10: Hot water supply equipment 11: Heat source machine 12: Hot water storage tank (1st hot water storage tank)
13a: Boiler piping 13b: Boiler return piping 13c: Hot water supply piping 13d: Hot water supply return piping 13e: Introduction piping 13f: Branch piping 14a, 14b: Pump 15: Hot water supply temperature sensor 20: Solar heat collecting unit 21: Heat collecting unit 21a : Heat collection panel 21 b: Heat exchanger 21 c: Circulation piping 21 d: Pump 22: Water storage tank (second water storage tank)
23: cold water introduction piping 24: individual hot water discharge piping 30: heat exchange unit 31a: first piping 31b: second piping 31c: third piping 31d: fourth piping 31e: fifth piping 32a: first two-way valve (switching valve , First switching valve)
32b: Second two-way valve (switching valve, second switching valve)
32c: 3rd two-way valve (switching valve, 3rd switching valve)
32d: fourth two-way valve 32e: fifth two-way valve 33a, 33b: pump 34: heat exchanger 50: water pipes P1 to P5: first to fifth ports

Claims (4)

熱源機と、前記熱源機によって加熱された湯水を蓄える第1貯湯槽と、を有し、前記第1貯湯槽に蓄えられている湯水を需要者に供給する給湯設備と、
太陽熱を利用して冷水を加熱する集熱ユニットと、前記集熱ユニットによって加熱された湯水を貯湯する第2貯湯槽と、を有した太陽熱集熱ユニットと、
前記太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽に貯湯される湯水と水道配管からの冷水とのいずれか一方を前記給湯設備の第1貯湯槽に供給させる切替弁と、
前記太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽において蓄えられている湯水と、前記給湯設備の第1貯湯槽に蓄えられている湯水とを導入して熱交換し、それぞれの貯湯槽に戻す熱交換ユニットと、
を備えることを特徴とする太陽熱利用給湯システム。
A hot water supply facility having a heat source unit and a first storage tank for storing hot water heated by the heat source unit, and supplying hot water stored in the first storage tank to a consumer.
A solar heat collecting unit comprising: a heat collecting unit for heating cold water using solar heat; and a second water storage tank for storing hot water heated by the heat collecting unit;
A switching valve for supplying either the hot water stored in the second storage tank of the solar heat collecting unit or the cold water from the water pipe to the first storage tank of the hot water supply facility;
Heat exchange unit for introducing and heat exchanging the hot water stored in the second water storage tank of the solar heat collecting unit with the hot water stored in the first water storage tank of the hot water supply facility and returning it to the respective water storage tanks When,
A solar heating hot water supply system characterized by comprising.
前記切替弁は、水道配管からの冷水を前記太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽に導く第1配管上に設けられる第1切替弁と、前記太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽からの湯水を前記給湯設備の第1貯湯槽に導く第2配管上に設けられる第2切替弁と、水道配管からの冷水を前記給湯設備の第1貯湯槽に導く第3配管上に設けられる第3切替弁と、からなり、
前記熱交換ユニットは、前記第1、第2、及び第3配管、並びに、前記第1、第2、及び第3切替弁を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の太陽熱利用給湯システム。
The switching valve is a first switching valve provided on a first pipe for guiding cold water from a water pipe to a second storage tank of the solar heat collecting unit, and hot and cold water from the second storage tank of the solar heat collecting unit A second switching valve provided on the second pipe leading to the first water storage tank of the hot water supply facility, and a third switching valve provided on the third pipe leading the cold water from the water pipe to the first water storage tank of the hot water supply facility And consists of
The solar heat utilization hot water supply system according to claim 1, wherein the heat exchange unit has the first, second and third pipes and the first, second and third switching valves.
前記熱交換ユニットは、
前記第1切替弁及び第2切替弁を開状態とし、前記第3切替弁を閉状態とし、且つ、熱交換を行わない第1運転状態と、
前記第3切替弁を開状態とし、前記第1切替弁及び第2切替弁を閉状態とし、且つ、熱交換を行わない第2運転状態と、
前記太陽熱集熱ユニットの第2貯湯槽において蓄えられている湯水と、前記給湯設備の第1貯湯槽に蓄えられている湯水とを導入して熱交換し、それぞれの貯湯槽に戻す第3運転状態と、を切替可能である
ことを特徴とする請求項2に記載の太陽熱利用給湯システム。
The heat exchange unit is
A first operation state in which the first switching valve and the second switching valve are opened, the third switching valve is closed, and heat exchange is not performed;
A second operation state in which the third switching valve is opened, the first switching valve and the second switching valve are closed, and heat exchange is not performed;
Third operation introducing heat exchange between the hot water stored in the second water storage tank of the solar heat collecting unit and the hot water stored in the first water storage tank of the hot water supply facility, and returning it to the respective water storage tanks It is possible to switch between the states. The solar heating hot water supply system according to claim 2,
前記熱交換ユニットは、前記第3運転状態において前記第3切替弁を開状態とする
ことを特徴とする請求項3に記載の太陽熱利用給湯システム。
The solar heat utilization hot water supply system according to claim 3, wherein the heat exchange unit opens the third switching valve in the third operation state.
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