JP2004052385A - ハイブリッド式地中熱利用融雪装置 - Google Patents
ハイブリッド式地中熱利用融雪装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004052385A JP2004052385A JP2002211927A JP2002211927A JP2004052385A JP 2004052385 A JP2004052385 A JP 2004052385A JP 2002211927 A JP2002211927 A JP 2002211927A JP 2002211927 A JP2002211927 A JP 2002211927A JP 2004052385 A JP2004052385 A JP 2004052385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- road surface
- pipe
- snow
- circulating
- radiating pipe
- 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
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
- F24T10/13—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes
- F24T10/17—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes using tubes closed at one end, i.e. return-type tubes
-
- 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
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
【解決手段】地中熱交換器1と、第一路面F下に配設した第一放熱管2および第二路面S下に配設した第二放熱管4とを、それぞれ第一循環パイプ3および第二循環パイプ5で連結し、ヒートポンプ6と、第二循環パイプ5の地中熱交換器1側とを三方電磁弁8を介して第一循環路7で連結すると共に、その第二放熱管4側とを電磁弁10を設けた第二循環路9で連結し、第一路面Fの温度が設定値以下では、地中熱交換器1で地中熱を採取した不凍液を第一、第二放熱管2、4の両方に循環させて第一、第二路面S、Fを融雪し、第二路面Sの温度がそれより低い設定値に達し、水分が有ることを検知すると、不凍液をヒートポンプ6に供給し、ヒートポンプ6で加温した加温不凍液を第二放熱管4に循環させて第二路面Sを融雪する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、地中熱交換器と、必要に応じて使用するヒートポンプとによって路面の雪を融かす、いわゆるハイブリッド式の地中熱利用融雪装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、路面の雪を融かす手段として、それまでの散水方式に代えて、不凍液で地中熱を採取し、その不凍液を路面下に配設した放熱管を循環させる装置が、本出願人らによって開発され、使用されるようになっている。
【0003】
この地中熱を利用した融雪装置は、地中に無限に存在する自然エネルギーを利用するので運転コストが廉価であり、環境汚染問題を誘発しないといった大きな利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この地中熱を利用した融雪装置には、改善すべき問題がある。すなわち、この従来の装置は、路面の温度が設定値以下に達すると路面下に配設した放熱管に、自動的に不凍液を循環させるものであるが、路面の温度は、場所によって異なるため、不必要に装置を稼動させたり、また、その逆に必要時に稼動しなかったりする場合が生じる。
【0005】
例えば、路面でも、自動車が頻繁に通過する一般路面と、先行車が後続車の追い抜きを許すために一般路面の左側等に設けたいわゆるゆずりゾーンとでは、積雪し易いゆずりゾーンの方が路面温度が低くなり易く、融雪も困難である。また、日向と日陰では、日陰の方が路面温度が低くなり、融雪が難しい。
【0006】
従って、一般路面とゆずりゾーン、あるいは日向と日陰とを、同一設定温度で稼動するように構成した従来の融雪装置では、路面の全長を適切に融雪することができない。
【0007】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、地中熱を利用して、主として路面を、その全長にわたって確実かつ無駄なく融雪することのできる融雪装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1乃至図3を参照して説明する。本発明に係るハイブリッド式地中熱利用融雪装置は、地中に埋設し、内部を循環する不凍液で地中熱を採取する地中熱交換器1と、第一路面F下に配設した第一放熱管2および第二路面S下に配設した第二放熱管4とを、それぞれ第一循環パイプ3および第二循環パイプ5で連結し、地上に設けたヒートポンプ6と、前記第二循環パイプ5の前記地中熱交換器1側とを三方電磁弁8を介して第一循環路7で連結すると共に、前記ヒートポンプ6と、前記第二循環パイプ5の前記第二放熱管4側とを電磁弁10を設けた第二循環路9で連結し、前記第一路面Fの温度が設定値以下では、地中熱交換器1で地中熱を採取した不凍液を第一放熱管2と第二放熱管4の両方に循環させて第一路面Fおよび第二路面Sの両方を融雪し、前記第二路面Sの温度がそれより低い設定値に達すると共に、当該第二路面Sに水分が有ることを検知すると、前記三方電磁弁8および電磁弁10を自動的に切換えて、前記不凍液を前記ヒートポンプ6に供給し、該ヒートポンプ6で加温した加温不凍液を第二放熱管4に循環させて第二路面Sを融雪してなる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明に係るハイブリッド式地中熱利用融雪装置の実施形態を、図1乃至図3に示す。この装置は、路面を融雪するもので、地中に埋設し、内部を循環する不凍液で地中熱を採取する地中熱交換器1を複数設けている。この地中熱交換器1は、第一路面Fの直下に配設した第一放熱管2に、第一循環パイプ3で連結すると共に、第二路面Sの直下に配設した第二放熱管4に、第二循環パイプ5で連結している。本実施形態における第一路面Fは、建物Bに沿って設けられ、自動車が通行する一般路面であり、第二路面Sは、プレキャストコンクリート製で、山Mで囲まれた傾斜のある日陰部分S1や自動車通行量の少ないゆずりゾーンS2であり、第一路面Fより積雪量が多くて低温となり易く、また、融雪し難い箇所である。
【0010】
また、この装置は、地上に設けたヒートポンプ6と、第二循環パイプ5の地中熱交換器1に近い箇所とを三方電磁弁8を介して第一循環路7で連結すると共に、当該ヒートポンプ6と第二循環パイプ5の第二放熱管4に近い箇所とを電磁弁10を設けた第二循環路9で連結している。なお、図1および図2において、符号16は圧力スイッチを示し、17は膨張タンクを示す。
【0011】
そして、第一路面Fの温度が設定値以下では、図1に示すように、地中熱交換器1内を循環して地中熱を採取した不凍液を第一放熱管2と第二放熱管4の両方に循環させて第一路面Fおよび第二路面Sの両方を融雪する。
【0012】
また、第二路面Sの温度が、第一路面Fの設定値より低く設定した温度に達したのを検知する共に、その第二路面Sに水分が有ることを検知すると、図2に示すように、三方電磁弁8と電磁弁10を自動的に切換えて、不凍液をヒートポンプ6に供給して循環させる。それと同時に、第二放熱管4を循環する不凍液もヒートポンプ6内を循環させ、そのヒートポンプ6で加温する。そして、その加温不凍液を第二放熱管4に循環させて第二路面Sを融雪する。第一路面Fより温度が低く、積雪量が多くなり易いと共に、水分によって凍結しやすい第二路面Sは、加温不凍液によって効果的に融雪される。従って、この状況においては、第一路面Fが地中熱を採取する地中熱交換器1のはたらきのみによって融雪され、第二路面Sが地中熱を熱源としたヒートポンプ6のはたらきによって融雪される(ハイブリッド式)。
【0013】
なお、第一路面Fおよび第二路面Sの温度は、温度センサー12で測定し、第二路面Sの水分は、水分検知器13で検知する。また、これらを含む全ての信号は、外気温度計14の測定値と共に、全てコントローラー11に送られ、そのコントローラー11からの信号によって、循環ポンプ15等が作動し、本装置が自動的に運転される。
【0014】
このハイブリッド式地中熱利用融雪装置は、一般路面である第一路面Fを地中熱を採取した不凍液のみによって融雪し、日陰部分S1やゆずりゾーンS2等の積雪量が多いと共に水分によって凍結し易い部分である第二路面Sは、ヒートポンプ6によって加温された加温不凍液によって融雪するので、路面の全体を、無駄なく廉価な運転コストで確実かつ効果的に融雪(氷解を含む)することができる。
【0015】
なお、本発明に係る融雪装置は、路面融雪の使用に限定されるものではなく、公園や建物の屋根など、融雪の必要なあらゆる場所において使用することができる。
【0016】
【発明の効果】本発明に係るハイブリッド式地中熱利用融雪装置は、一般路面である第一路面Fを地中熱を採取した不凍液のみによって融雪し、日陰部分S1やゆずりゾーンS2等の積雪量が多いと共に水分によって凍結し易く、融雪し難い部分である第二路面Sは、ヒートポンプ6によって加温された加温不凍液によって融雪するので、路面の全体を、無駄なく廉価な運転コストで確実かつ効果的に融雪(および氷解)することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すもので、第一路面および第二路面を地中熱交換器からの不凍液のみによって融雪する場合を示す構成図である。
【図2】図1に示す実施形態において、第一路面を地中熱交換器からの不凍液で融雪し、第二路面をヒートポンプで加温された加温不凍液で融雪する場合を示す構成図である。
【図3】本発明装置によって融雪する路面の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
1 地中熱交換器
2 第一放熱管
3 第一循環パイプ
4 第二放熱管
5 第二循環パイプ
6 ヒートポンプ
7 第一循環路
8 三方電磁弁
9 第二循環路
10 電磁弁
11 コントローラー
12 温度センサー
13 水分検知器
14 外気温度計
15 循環ポンプ
16 圧力スイッチ
17 膨張タンク
F 第一路面
S 第二路面
S1 日陰部分
S2 ゆずりゾーン
B 建物
M 山
Claims (1)
- 地中に埋設し,内部を循環する不凍液で地中熱を採取する地中熱交換器(1)と,第一路面(F)下に配設した第一放熱管(2)および第二路面(S)下に配設した第二放熱管(4)とを、それぞれ第一循環パイプ(3)および第二循環パイプ(5)で連結し、
地上に設けたヒートポンプ(6)と,前記第二循環パイプの前記地中熱交換器側とを三方電磁弁(8)を介して第一循環路(7)で連結すると共に,前記ヒートポンプと、前記第二循環パイプの前記第二放熱管側とを電磁弁(10)を設けた第二循環路(9)で連結し、
前記第一路面の温度が設定値以下では,地中熱交換器で地中熱を採取した不凍液を第一放熱管と第二放熱管の両方に循環させて第一路面および第二路面の両方を融雪し、
前記第二路面の温度がそれより低い設定値に達すると共に,該第二路面に水分が有ることを検知すると,前記三方電磁弁および電磁弁を自動的に切換えて,前記不凍液を前記ヒートポンプに供給し,該ヒートポンプで加温した加温不凍液を第二放熱管に循環させて第二路面を融雪してなるハイブリッド式地中熱利用融雪装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002211927A JP2004052385A (ja) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | ハイブリッド式地中熱利用融雪装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002211927A JP2004052385A (ja) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | ハイブリッド式地中熱利用融雪装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004052385A true JP2004052385A (ja) | 2004-02-19 |
Family
ID=31934993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002211927A Pending JP2004052385A (ja) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | ハイブリッド式地中熱利用融雪装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004052385A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009007346A (ja) * | 2007-05-30 | 2009-01-15 | Toyo Shinyaku:Kk | 糖尿病併発疾病予防剤 |
WO2009151649A3 (en) * | 2008-06-13 | 2010-04-08 | Parrella Michael J | System and method of capturing geothermal heat from within a drilled well to generate electricity |
US8534069B2 (en) | 2008-08-05 | 2013-09-17 | Michael J. Parrella | Control system to manage and optimize a geothermal electric generation system from one or more wells that individually produce heat |
GB2505505A (en) * | 2012-09-03 | 2014-03-05 | Loopmaster Europ Ltd | Ground source energy system for an outdoor traffic-bearing surface |
US9423158B2 (en) | 2008-08-05 | 2016-08-23 | Michael J. Parrella | System and method of maximizing heat transfer at the bottom of a well using heat conductive components and a predictive model |
CN112648687A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-13 | 安徽郁金香新能源科技有限公司 | 保持地源热泵中央空调***地源侧长期热平衡的控制装置 |
US11359338B2 (en) | 2015-09-01 | 2022-06-14 | Exotex, Inc. | Construction products and systems for providing geothermal heat |
-
2002
- 2002-07-22 JP JP2002211927A patent/JP2004052385A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009007346A (ja) * | 2007-05-30 | 2009-01-15 | Toyo Shinyaku:Kk | 糖尿病併発疾病予防剤 |
WO2009151649A3 (en) * | 2008-06-13 | 2010-04-08 | Parrella Michael J | System and method of capturing geothermal heat from within a drilled well to generate electricity |
US8616000B2 (en) | 2008-06-13 | 2013-12-31 | Michael J. Parrella | System and method of capturing geothermal heat from within a drilled well to generate electricity |
AP3092A (en) * | 2008-06-13 | 2015-01-31 | Michael J Parrella | System and method of capturing geothermal heat from within a drilled well to generate eletricity |
EA021398B1 (ru) * | 2008-06-13 | 2015-06-30 | Майкл Дж. Паррелла | Система и способ отбора геотермального тепла из пробуренной скважины для выработки электроэнергии |
US9404480B2 (en) | 2008-06-13 | 2016-08-02 | Pardev, Llc | System and method of capturing geothermal heat from within a drilled well to generate electricity |
US8534069B2 (en) | 2008-08-05 | 2013-09-17 | Michael J. Parrella | Control system to manage and optimize a geothermal electric generation system from one or more wells that individually produce heat |
US9423158B2 (en) | 2008-08-05 | 2016-08-23 | Michael J. Parrella | System and method of maximizing heat transfer at the bottom of a well using heat conductive components and a predictive model |
GB2505505A (en) * | 2012-09-03 | 2014-03-05 | Loopmaster Europ Ltd | Ground source energy system for an outdoor traffic-bearing surface |
WO2014033475A1 (en) * | 2012-09-03 | 2014-03-06 | Ground Source Consult Ltd | A ground source energy system for an outdoor traffic-bearing surface |
US11359338B2 (en) | 2015-09-01 | 2022-06-14 | Exotex, Inc. | Construction products and systems for providing geothermal heat |
CN112648687A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-13 | 安徽郁金香新能源科技有限公司 | 保持地源热泵中央空调***地源侧长期热平衡的控制装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007333295A (ja) | 蓄熱システム | |
KR101091210B1 (ko) | 아파트 지열냉난방 설비를 이용한 도로 결빙 방지 시스템 | |
JP2004052385A (ja) | ハイブリッド式地中熱利用融雪装置 | |
KR101145611B1 (ko) | 지열히트펌프 시스템을 이용한 지능형 융설시스템 및 그 작동방법 | |
KR101631508B1 (ko) | 태양열 및 지열히트펌프를 이용한 노면 온도조절 시스템 | |
JP2009250555A (ja) | 地中熱利用ハイブリッド空調システム | |
KR20190129193A (ko) | 태양열을 이용한 도로 결빙 방지시스템 | |
US20040016740A1 (en) | Method and device for heating a surface | |
JP2689400B2 (ja) | 太陽熱蓄熱型路面融雪装置 | |
JP2001107307A (ja) | 融雪,凍結防止装置 | |
KR101727154B1 (ko) | 투수성능이 증대된 융설블록 | |
JP3263366B2 (ja) | ソーラー融雪装置およびその装置の降雪時運転方法 | |
KR100495094B1 (ko) | 지중열을 이용한 교량의 제설 및 제빙시스템 | |
JPH09159227A (ja) | 地下帯水層に温水・冷水を蓄えて冬季・夏季に交互利用する方法 | |
JPH04189906A (ja) | 大陽熱蓄熱型路面融雪装置 | |
JPH05272105A (ja) | 法面にソーラー装置を設けた道路消雪装置 | |
JPH10280310A (ja) | 地中蓄熱システムを利用した消雪装置 | |
JPS62189245A (ja) | 地下熱を利用した、融雪装置 | |
JP3928085B2 (ja) | 無散水融雪システム及びそのシステムの運転方法 | |
CN208844389U (zh) | 一种融雪机动车道 | |
JPH069041Y2 (ja) | 温水熱利用路面融雪装置 | |
JP2003239214A (ja) | エアロウォーマー | |
JP2000104233A (ja) | ヒートポンプ融雪装置 | |
KR20220150161A (ko) | 열교환장치를 포함하는 도로 시스템 및 그의 시공방법 | |
JPH0730525B2 (ja) | 無散水消雪施設 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050420 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070612 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070723 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071016 |