JP2010121908A - 集熱装置、太陽熱発電装置、太陽熱給湯装置、及び太陽熱給湯冷暖房装置 - Google Patents

集熱装置、太陽熱発電装置、太陽熱給湯装置、及び太陽熱給湯冷暖房装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2010121908A
JP2010121908A JP2008298109A JP2008298109A JP2010121908A JP 2010121908 A JP2010121908 A JP 2010121908A JP 2008298109 A JP2008298109 A JP 2008298109A JP 2008298109 A JP2008298109 A JP 2008298109A JP 2010121908 A JP2010121908 A JP 2010121908A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat collecting
medium
sunlight
collecting plate
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.)
Granted
Application number
JP2008298109A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5276416B2 (ja
Inventor
Shigeto Moriya
成人 守谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2008298109A priority Critical patent/JP5276416B2/ja
Publication of JP2010121908A publication Critical patent/JP2010121908A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5276416B2 publication Critical patent/JP5276416B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

【課題】太陽光の集熱効率を高め、且つ管体との接触面積を大きくして熱変換効率を高くした集熱装置を提供する。
【解決手段】本発明の集熱装置の基本構成は、太陽光Rを集光するレンズ(集光手段)2と、レンズ2により集光された太陽光に含まれる熱を集熱する集熱板(集熱手段)1であり、集熱板1が加熱することにより後述する媒体管内の媒体を加熱する構成である。従って、図1(A―a)のように、集熱板1とレンズ2は対向して配置され、その間隔は、図1(A―b)に示すように、太陽光Rがレンズ2により集光されて集熱板1に焦点を結ぶように配置される。また、レンズ2は、図1(A―a)のようにレンズ2aと2bの溝2cが互いに直交するように配置される。
【選択図】図1

Description

本発明は、集熱装置に関し、さらに詳しくは、太陽熱を効率的に集熱するための集熱板の構成技術に関するものである。
従来から太陽熱を利用した太陽熱集熱方法が多数提案されている。例えば、家屋の屋根に備えた集熱装置に水道水を循環させて、集熱装置により加熱された水を風呂水として利用する家庭用の集熱装置が一般的に知られている。しかし、日本のように、日照時間が比較的短い国では、集熱装置を備えても、夏季の日中を除いて水の温度が高温まで加熱されることは少ない。そのひとつの要因として、既存の集熱装置の熱変換効率があまり高くないといった点が挙げられる。
従来技術として特許文献1には、熱交換モジュールに金属繊維群層を備え、熱交換面積を増やして熱変換効率を高める集熱装置について開示されている。しかし、媒体(液体)を金属繊維群層に通過させて熱交換を行なうため、媒体中に金属繊維が剥がれ落ちて、媒体を流す管体を詰まらせる虞があった。
また、特許文献2には、金属ウール材を太陽熱により加熱して、その金属ウール材中を空気を流して加熱する技術について開示されている。しかし、冬季には暖房効果はあるが、夏季には温度が上昇し過ぎて使用できないといった問題がある。
また、特許文献3には、湾曲した集熱用金属板を平織りにしてパネル化した集熱パネルについて開示されている。しかし、集熱用金属板を平織りする手間がかかり、大量生産に向かないといった問題がある。
特開平10−111026号公報 特許第2762212号 特許第3544529号
従来の集熱装置では、太陽光を効率よく集光することができず、その結果、熱変換効率を上げることができなかった。また、太陽光から発生される熱を吸収するために、表面を黒色にして少しでも熱の反射を抑えるようにしたが、それにも限界があって、効率よく蓄熱することができなかった。
また、特許文献1に開示されている従来技術は、剥がれ落ちる金属繊維を除去するフィルタが必要となり、フィルタの目詰まりといった課題を抱えている。
また、特許文献2に開示されている従来技術は、一年を通して季節が寒い国ではそれなりに暖房効果を発揮するが、四季がある日本では、冬季以外には使用できないため、家屋に恒久的に備えることは困難である。
また、特許文献2に開示されている従来技術は、集熱用金属板を平織りする手間がかかり、大量生産に向かないため、集熱用金属板の価格が高くなるといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、太陽光の集熱効率を高め、且つ管体との接触面積を大きくして熱変換効率を高くした集熱装置を提供することを目的とする。
また、他の目的は、集熱体を線状の金属、又は/及び、カーボンにより織り物状の構造を備え、大量生産を可能にして価格を安くすることである。
本発明はかかる課題を解決するために、請求項1は、太陽光を集光する集光手段と、該集光手段により集光された光に含まれる熱を集熱する集熱手段と、該記集熱手段により集熱した熱により加熱される媒体を内部に有した媒体管と、前記集光手段、前記集熱手段、及び前記媒体管を一体化する筐体と、を備え、前記集熱手段は、金属、又は/及び、カーボンを素材とした織物状の構造を備え、前記媒体管を挟み込んだ構成を有していることを特徴とする。
本発明の最も大きな特徴は、集熱手段を金属、又は/及び、カーボンを素材として織物状に構成し、その織物状にした集熱手段により媒体管を挟み込んで加熱する。また、集熱手段に太陽光を効率よく集光するために、集光手段を備える。これにより、太陽光の集熱効率を高め、且つ管体との接触面積を大きくして熱変換効率を高くすることができる。
請求項2は、前記集熱手段は、金属、又は/及び、カーボンから成る縦糸及び横糸を用いて構成された、中心に凹部を有する四角錘形状の蜂の巣織りから成るユニットを複数連設した構成を備えていることを特徴とする。
金属線またはカーボン線に蓄熱した熱は、各線の間に形成された空気層を暖める。また、本発明では、線の織り方を中心に凹部を有する四角錘形状の蜂の巣織りとし、その形を一つの単位として複数連設して集熱手段を構成する。これにより、媒体管と集熱手段との間に空気層が多数形成され、この空気層が暖められて、更に蓄熱効果を高めることができる。
請求項3は、前記集光手段は、リニアフレネルレンズにより構成され、該リニアフレネルレンズの溝が互いに直交するように複数配置したことを特徴とする。
リニアフレネルレンズはシリンドリカルレンズを平板状にしたものと考えることができる。シリンドリカルレンズは、円柱を軸方向に2つに割った形状をしており、曲率を有する面は光を曲げるが、軸方向は曲率を有しないため、光は曲がらない性質を備えている。従って、リニアフレネルレンズに入射した太陽光は、集光して且つ軸方向に線状に広がる光となる。本発明では、このような性質を有するリニアフレネルレンズの溝(軸方向)が互いに直交するように配置する。これにより、集熱手段に当たる光を偏らずに集光することができる。
請求項4は、請求項1乃至3の何れか一項に記載の集熱装置と、該集熱装置により加熱された媒体圧力により回転するタービンと、該タービンの回転力を用いて回転子を回転して発電する発電機と、前記タービンを回転した後の媒体を回収して前記集熱装置に戻す回収機構と、を備えたことを特徴とする。
媒体として水を使用した場合、集熱装置により加熱された水は高温となって圧力が高まる。その加熱された蒸気をタービンに噴射することでタービンが回転する。タービンの軸は発電機に接続されており、発電機の回転子を回転して発電する。タービンを回転した後の媒体はまだ高温、高圧であるので、一旦圧力を落として集熱装置に戻す。これにより、簡単な構成で且つ、外部からの燃料供給の必要なく発電することができる。
請求項5は、請求項1乃至3の何れか一項に記載の集熱装置と、該集熱装置により加熱された媒体を圧縮する圧縮装置と、該圧縮装置により圧縮された媒体から発生する熱を熱交換により水を加熱する蓄熱タンクと、を備えたことを特徴とする。
加熱された媒体を更に圧縮すると、媒体は更に高温となる。この高温な媒体を介して水を熱交換して加熱して蓄熱タンクに溜めておく。蓄熱タンク内の水は常に加熱されているため、湯として供給することができる。これにより、昼間に蓄熱した湯を蓄熱タンクに貯留して利用することができる。
請求項6は、前記集熱装置により加熱された媒体を停止させる止水弁と、前記集熱装置により加熱された媒体を圧縮する圧縮装置と、該圧縮装置により圧縮された媒体から発生する熱を熱交換により水を加熱するか、又は/及び、熱交換器により室内機から送られる排熱を冷却する暖房・冷房用蓄熱タンクと、を備え、前記暖房・冷房用蓄熱タンクを冷房用として使用するときは、前記止水弁を停止状態とすることを特徴とする。
本発明ではタンクを2つ備え、その間を繋ぐ媒体管に止水弁を設け、冬季の暖房及び給湯には止水弁を開放して2つのタンクを暖房・給湯用として使用する。また、夏季には、一方のタンクはそのまま給湯用に使用し、止水弁を閉止して他方のタンクは、室内機の排熱をタンク内の水で冷却して冷房用として使用する。これにより、冬季と夏季に暖房・給湯と冷房にそれぞれ使い分けることができる。
本発明によれば、集熱手段を金属線、又は/及び、カーボン線を使用して織物状に構成し、その織物状にした集熱手段により媒体管を挟み込んで加熱し、集熱手段に太陽光を効率よく集光するために、集光手段を備えるので、太陽光の集熱効率を高め、且つ管体との接触面積を大きくして熱変換効率を高くすることができる。
また、線の織り方を中心に凹部を有する四角錘形状の蜂の巣織りとし、その形を一つの単位として複数配置して集熱手段を構成するので、媒体管と集熱手段との間に空気槽が多数形成され、この空気槽が暖められて、更に蓄熱効果を高めることができる。
また、リニアフレネルレンズに入射した太陽光は、集光して且つ軸方向に線状に広がる光となる。このような性質を有するリニアフレネルレンズの溝(軸方向)が互いに直交するように配置するので、媒体管に当たる光を偏らずに配分することができる。
また、集熱装置により加熱された蒸気をタービンに噴射することでタービンを回転させて発電するので、簡単な構成で且つ、外部からの燃料供給の必要なく発電することができる。
また、加熱された媒体を更に圧縮して高温の媒体とし、この媒体を介して水を熱交換して加熱して蓄熱タンクに溜めておくので、昼間に蓄熱した湯を蓄熱タンクに貯留して利用することができる。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図1(A―a)は本発明に係る集熱装置を構成するリニアフレネルレンズ(以下、単にレンズと呼ぶ)と集熱板の位置関係を模式化して表した図であり、図1(A―b)は太陽光がレンズにより集熱板に集光している様子を示す図である。本発明の集熱装置の基本構成は、太陽光Rを集光するレンズ(集光手段)2と、レンズ2により集光された太陽光に含まれる熱を集熱する集熱板(集熱手段)1であり、集熱板1が加熱することにより後述する媒体管内の媒体を加熱する構成である。従って、図1(A―a)のように、集熱板1とレンズ2は対向して配置され、その間隔は、図1(A―b)に示すように、太陽光Rがレンズ2により集光されて集熱板1に焦点を結ぶように配置される。また、レンズ2は、図1(A―a)のようにレンズ2aと2bの溝2cが互いに直交するように配置される。これにより、レンズ2aによる焦点Qは、集熱板1に対して横方向に太陽光Rが当たるようになり、レンズ2bによる焦点Qは、集熱板1に対して縦方向に太陽光Rが当たるようになる。
リニアフレネルレンズはシリンドリカルレンズを平板状にしたものと考えることができる。シリンドリカルレンズは、円柱を軸方向に2つに割った形状をしており、曲率を有する面は光を曲げるが、軸方向は曲率を有しないため、光は曲がらない性質を備えている。従って、レンズ2に入射した太陽光Rは、集光して且つ軸方向に線状に広がる光となる。本実施形態では、このような性質を有するレンズ2a、2bの溝(軸方向)2cが互いに直交するように配置する。これにより、集熱板1に当たる光を偏らずに集光することができる。
図1(B―a)は本発明に係る集熱装置を構成するフレネルレンズと集熱板の位置関係を模式化して表した図であり、図1(B―b)は光がフレネルレンズにより集熱板に集光している様子を示す図である。図1(A)ではレンズとしてリニアフレネルレンズを使用したが、これに限らず、図1(B)のようにフレネルレンズ3を使用しても構わない。
図2は集熱板の具体的な構成を示す図である。集熱板1は、金属線、又は/及び、カーボン線を縦糸及び横糸として、中心に凹部を有する四角錘形状の蜂の巣織りを複数配置するように構成した。即ち、図2のA−A断面は蜂の巣織りの凹部Pの断面を示しており、B−B断面は蜂の巣織りの最も高い位置の断面を示している。この断面から1つの蜂の巣織り(以下、蜂の巣部と呼ぶ)は4隅が高く中心に凹部Pを有する四角錘(ピラミッド形)を下から見たような形状である(詳細は図3)。同様にD−D断面は蜂の巣織りの凹部Pの断面を示しており、C−C断面は蜂の巣織りの最も高い位置の断面を示している。そして、蜂の巣部を複数繋ぎ合わせて1つの集熱板を構成し、線材を織り機にセットして大量に生産することができる。
即ち、金属線またはカーボン線に蓄熱した熱は、各線の間に形成された空気層を暖める。また、本発明では、線の織り方を中心に凹部を有する四角錘形状の蜂の巣織りとし、その形を一つの単位として複数配置して集熱板1を構成する。これにより、媒体管と集熱板1との間に空気層が多数形成され、この空気層が暖められて、更に蓄熱効果を高めることができる。
図3は図2で説明した集熱板の蜂の巣部の拡大図である。図3(a)は正面図、図3(b)は斜視図である。図3では縦糸5と横糸4が区別できるようにするために、縦糸5を黒、横糸4を白として表す。図3(a)より、蜂の巣織りは、縦糸と横糸を織った形が蜂の巣の形のようになることからこの呼び名がある。蜂の巣織りの特徴は、図3(b)のように縦糸5と横糸4で囲まれた中心Pが凹部となり、図3(c)の模式図に示すように断面から見ると逆ピラミッド型をしている。
図4は本発明の集熱装置の1つの光軸に時間と共に変化する太陽光の様子を示す図である。図では8時から16時までの太陽光の動きと集熱板1に太陽光が移動する様子を示している。例えば、8時の太陽光はレンズ2の右側から入射してレンズ2により集熱板1のaに集光する。また、16時の太陽光はレンズ2の左側から入射してレンズ2により集熱板1のbに集光する。その結果、8時から16時の間に太陽光は集熱板1のa〜bの範囲に集光する。レンズ2には全ての面からこのような光が集熱板1に集光するため、全体として常に集熱板1の全面に太陽光が集光していることになる。その結果、断熱材7により覆われたケース6の内部は、集熱板1の輻射熱により高い温度に維持されることになる。
図5は太陽光がレンズへ入射する角度と集熱板に集光する位置との関係を示す図である。図5(a)は入射角が集熱板1と直交する場合であり、集熱板1の略中点aに集光する。図5(b)は入射角が集熱板1と30°の角度をなす場合であり、集熱板1の中点より下のbに集光する。図5(c)は入射角が集熱板1と60°の角度をなす場合であり、集熱板1の中点より更に下のcに集光する。このように、レンズ2は太陽光の移動に追従して集光点を集熱板1全体に移動させることがわかる。即ち、1日の太陽の動きに対して集熱装置を移動させることなく、太陽光を効率よく集光することができる。
図6は集熱装置を傾斜させたときの季節ごとの集光点の移動を表す図である。図6(A)は冬至南中時の太陽高度の場合を表し、図6(A−a)は集熱装置を30°傾斜させた場合(屋根面等)であり、低い角度から入射する太陽光に対して、レンズ2の集光により充分集熱板1に太陽光が効率よく集光していることがわかる。また、図6(A−b)は集熱装置を垂直壁面に固定させた場合であり、この場合も低い角度から入射する太陽光をレンズ2により効率よく集光しているのがわかる。また、図6(B)は夏至南中時の太陽高度の場合を表し、図6(B−a)は集熱装置を30°傾斜させた場合(屋根面等)であり、高い角度から入射する太陽光に対して、レンズ2の集光により充分集熱板1に太陽光が効率よく集光していることがわかる。また、図6(B−b)は集熱装置を垂直壁面に固定させた場合であり、この場合も高い角度から入射する太陽光をレンズ2により効率よく集光しているのがわかる。このように本発明の集熱装置は、家屋の屋根ばかりでなく壁面に設置しても、1年を通じて太陽光を効率よく集光することができる。
図7は本発明の集熱装置により輻射熱が発生する様子を説明する図である。図7(a)では、9時の太陽方位から15時の太陽方位に変化した場合を図示している。各時間帯の太陽光は前述したとおりレンズ2により集光されて集熱板1に集熱し、集熱板1を加熱する。集熱板1は図2、図3で説明したように、金属線、又は/及び、カーボン線を織り込んだものであるので、表面に細かい凹凸がある。それにより、集光した光は表面で乱反射することにより、光(熱)がレンズ2と集熱板1の間を何回も往復して集熱板1の表面を均一に加熱することになる。その結果、集熱板1はレンズ2により集光した光を効率よく熱に変換することができ、輻射熱14を集熱板1の裏面から放射することができる。
図7(b)は集熱板の輻射熱を媒体管に伝導させる様子を説明する図である。集熱板1の裏面からは、輻射熱14が発生する。本発明では、この輻射熱を媒体管15を介して内部の媒体(一般的には水)を加熱する。従って、媒体管15は熱伝導率が良い銅、アルミ等が適している。また、集熱板1と媒体管15の接触面積が大きいほど熱の伝導率は良くなる。そのため本発明では、媒体管15を集熱板1で挟むように構成する(詳細は後述する)。
図8本発明の集熱装置を構成する集熱板と媒体管の位置関係を表す図である。図2、図3で集熱板1は蜂の巣織りにより凹部Pが形成され、その結果、空気層が多くなり保温の効果が高いことを説明した。またレンズ2の焦点は、ほぼ集熱板1の最も高い位置Qにあるため、点Qの温度が最も高くなる。そして、凹部Pの温度は焦点が少しずれるため温度は低くなるが、その分、光を照射する面積が増加する。本発明では、媒体管15を蜂の巣織りで形成した集熱板1と、平織りで形成した集熱板1aで挟み込むように構成する。これにより、媒体管15aは集熱板1に密着するが、媒体管15b、15cは集熱板1とは密着しないが、点Qの温度が最も高くなり空気層により加熱されるため、大きな温度差は生じない。尚、レンズ2、集熱板1、及び媒体管15を一体として構成する筐体を備えていることは言うまでもない。そして、筐体の内部は外気温と遮断するために、断熱材により構成されている。
図9は本発明の太陽熱発電装置の概略構成を示す模式図である。この太陽熱発電装置50は、図1〜図8で説明した集熱装置30と、集熱装置30により加熱された媒体圧力により回転するタービン32と、タービン32の回転力を用いて回転子を回転して発電する発電機33と、発電機33により発電された電力を所定の電圧に揃えるパワーコンディショナ34と、タービン32を回転した後の媒体を回収するために圧力を低下させる膨張タンク35と、逆止弁36と、を備えて構成される。
即ち、媒体として水を使用した場合、集熱装置30により加熱された水は高温となって圧力が高まる。その加熱された蒸気をタービン32に噴射することでタービン32が回転する。タービン32の軸は発電機33に接続されており、発電機33の回転子を回転して発電する。タービン32を回転した後の媒体はまだ高温、高圧であるので、一旦圧力を落として集熱装置30に戻す。これにより、簡単な構成で且つ、外部からの燃料供給の必要なく発電することができる。
図10は本発明の太陽熱給湯装置の概略構成を示す模式図である。この太陽熱給湯装置51は、図1〜図8で説明した集熱装置30と、集熱装置30により加熱された媒体を圧縮する圧縮装置38と、圧縮装置38により圧縮された媒体から発生する熱を熱交換して水を加熱する蓄熱タンク39と、蓄熱タンク39に蓄えられた媒体の圧力を減ずる減圧弁40と、減圧された媒体を膨張する膨張タンク41と、逆止弁37、42と、を備えて構成される。
即ち、加熱された媒体を更に圧縮すると、媒体は更に高温となる。この高温な媒体を介して水を熱交換して加熱して蓄熱タンク39に溜めておく。蓄熱タンク39内の水は常に加熱されているため、湯として供給することができる。これにより、昼間に蓄熱した湯を蓄熱タンク39に貯留して利用することができる。
図11は本発明の太陽熱給湯冷暖房装置の概略構成を示す模式図である。この太陽熱給湯装置52は、図1〜図8で説明した集熱装置30と、集熱装置30により加熱された媒体を圧縮する圧縮装置38、45と、圧縮装置38、45により圧縮された媒体から発生する熱を熱交換して水を加熱する蓄熱タンク39と、蓄熱タンク39に蓄えられた媒体の圧力を減ずる減圧弁40と、減圧された媒体を膨張する膨張タンク41と、逆止弁37、42、44と、夏季に媒体管31からの熱湯を停止する止水弁43と、暖房、冷房用蓄熱タンク46と、冷房機との熱交換を行なう熱交換器47と、を備えて構成される。
次に本発明の太陽熱給湯冷暖房装置の動作について説明する。給湯・暖房では、止水弁43を開放して媒体は圧縮装置38と45の両方を通り、夫々蓄熱タンク39と46に送られ、各蓄熱タンク内の水を加熱する。次に冷房時には、止水弁43を閉止して、蓄熱タンク39は冬場と同じ作用になり、蓄熱タンク46は室内機から送られる排熱を蓄熱タンク46内の熱交換器47で熱交換し、蓄熱タンク46内の水により冷却される。それにより、タンク内の水は加熱され、バイパス間48により蓄熱タンク39に送られて更に加熱されて給湯に使われる。
(A―a)は本発明に係る集熱装置を構成するリニアフレネルレンズと集熱板の位置関係を模式化して表した図、(A―b)は太陽光がレンズにより集熱板に集光している様子を示す図、(B―a)は本発明に係る集熱装置を構成するフレネルレンズと集熱板の位置関係を模式化して表した図、(B―b)は太陽光がレンズにより集熱板に集光している様子を示す図である。 集熱板の具体的な構成を示す図である。 図2で説明した集熱板の蜂の巣部の拡大図であり、(a)は正面図、(b)は斜視図、(c)は模式図である。 本発明の集熱装置の1つの光軸に時間と共に変化する太陽光の様子を示す図である。 (a)乃至(c)は、太陽光がレンズへ入射する角度と集熱板に集光する位置との関係を示す図である。 (A―a)乃至(B―b)は、集熱装置を傾斜させたときの季節ごとの集光点の移動を表す図である。 (a)は9時の太陽方位から15時の太陽方位に変化した場合を示す図、(b)は集熱板の輻射熱を媒体管に伝導させる様子を説明する図である。 本発明の集熱装置を構成する集熱板と媒体管の位置関係を表す図である。 本発明の太陽熱発電装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の太陽熱給湯装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の太陽熱給湯冷暖房装置の概略構成を示す模式図である。
符号の説明
1 集熱板、2 リニアフレネルレンズ、3 フレネルレンズ、4 横糸、5 縦糸、6 ケース、7 断熱材、8 焦点面、9〜12 太陽光、13 集熱板表面乱反射、14 輻射熱、15 媒体管、30 集熱装置、31 媒体管、32 発電機、34 パワーコンディショナ、35 膨張タンク、36 逆止弁、37、42、44 逆止弁、38 圧縮装置、39 蓄熱タンク、40 減圧弁、41 膨張タンク、43 止水弁、45 圧縮装置、46 蓄熱タンク、47 熱交換器、48 バイパス管、50 太陽熱発電装置、51 太陽熱給湯装置、52 太陽熱給湯冷暖房装置

Claims (6)

  1. 太陽光を集光する集光手段と、該集光手段により集光された光に含まれる熱を集熱する集熱手段と、該記集熱手段により集熱した熱により加熱される媒体を内部に有した媒体管と、前記集光手段、前記集熱手段、及び前記媒体管を一体化する筐体と、を備え、
    前記集熱手段は、金属、又は/及び、カーボンを素材とした織物状の構造を備え、前記媒体管を挟み込んだ構成を有していることを特徴とする集熱装置。
  2. 前記集熱手段は、金属、又は/及び、カーボンから成る縦糸及び横糸を用いて構成された、中心に凹部を有する四角錘形状の蜂の巣織りから成るユニットを複数連設した構成を備えていることを特徴とする請求項1に記載の集熱装置。
  3. 前記集光手段は、リニアフレネルレンズにより構成され、該リニアフレネルレンズの溝が互いに直交するように複数配置したことを特徴とする請求項1に記載の集熱装置。
  4. 請求項1乃至3の何れか一項に記載の集熱装置と、該集熱装置により加熱された媒体圧力により回転するタービンと、該タービンの回転力を用いて回転子を回転して発電する発電機と、前記タービンを回転した後の媒体を回収して前記集熱装置に戻す回収機構と、を備えたことを特徴とする太陽熱発電装置。
  5. 請求項1乃至3の何れか一項に記載の集熱装置と、該集熱装置により加熱された媒体を圧縮する圧縮装置と、該圧縮装置により圧縮された媒体から発生する熱を熱交換により水を加熱する蓄熱タンクと、を備えたことを特徴とする太陽熱給湯装置。
  6. 前記集熱装置により加熱された媒体を停止させる止水弁と、前記集熱装置により加熱された媒体を圧縮する圧縮装置と、該圧縮装置により圧縮された媒体から発生する熱を熱交換により水を加熱するか、又は/及び、熱交換器により室内機から送られる排熱を冷却する暖房・冷房用蓄熱タンクと、を備え、
    前記暖房・冷房用蓄熱タンクを冷房用として使用するときは、前記止水弁を停止状態とすることを特徴とする太陽熱給湯冷暖房装置。
JP2008298109A 2008-11-21 2008-11-21 集熱装置、太陽熱発電装置、太陽熱給湯装置、及び太陽熱給湯冷暖房装置 Expired - Fee Related JP5276416B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008298109A JP5276416B2 (ja) 2008-11-21 2008-11-21 集熱装置、太陽熱発電装置、太陽熱給湯装置、及び太陽熱給湯冷暖房装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008298109A JP5276416B2 (ja) 2008-11-21 2008-11-21 集熱装置、太陽熱発電装置、太陽熱給湯装置、及び太陽熱給湯冷暖房装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010121908A true JP2010121908A (ja) 2010-06-03
JP5276416B2 JP5276416B2 (ja) 2013-08-28

Family

ID=42323396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008298109A Expired - Fee Related JP5276416B2 (ja) 2008-11-21 2008-11-21 集熱装置、太陽熱発電装置、太陽熱給湯装置、及び太陽熱給湯冷暖房装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5276416B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101032022B1 (ko) * 2010-11-12 2011-05-02 김동호 태양열 집열장치 및 그 제조방법
WO2014013782A1 (ja) * 2012-07-17 2014-01-23 Moriya Shigeto 太陽熱発電装置
CN109974312A (zh) * 2019-05-09 2019-07-05 湖南科技大学 一种内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57120902A (en) * 1981-01-20 1982-07-28 Masao Horiguchi Solar light condensing member
JPS58107477U (ja) * 1982-01-11 1983-07-21 松下精工株式会社 太陽熱集熱用熱交換器
JPS63187057A (ja) * 1987-01-29 1988-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集熱装置
JPS63233275A (ja) * 1987-03-04 1988-09-28 松下電器産業株式会社 ヒ−トポンプを用いた集熱装置
JP2002526741A (ja) * 1998-10-05 2002-08-20 パワーパルス・ホールディング・アクチェンゲゼルシャフト 光透過面を有する光要素
JP2004263944A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Hiroshi Yamaguchi ソーラシステム
JP2005155960A (ja) * 2003-11-21 2005-06-16 Kyushu Electric Power Co Inc 蓄熱装置及び蓄熱槽に使用されるシート状伝熱促進材

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57120902A (en) * 1981-01-20 1982-07-28 Masao Horiguchi Solar light condensing member
JPS58107477U (ja) * 1982-01-11 1983-07-21 松下精工株式会社 太陽熱集熱用熱交換器
JPS63187057A (ja) * 1987-01-29 1988-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集熱装置
JPS63233275A (ja) * 1987-03-04 1988-09-28 松下電器産業株式会社 ヒ−トポンプを用いた集熱装置
JP2002526741A (ja) * 1998-10-05 2002-08-20 パワーパルス・ホールディング・アクチェンゲゼルシャフト 光透過面を有する光要素
JP2004263944A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Hiroshi Yamaguchi ソーラシステム
JP2005155960A (ja) * 2003-11-21 2005-06-16 Kyushu Electric Power Co Inc 蓄熱装置及び蓄熱槽に使用されるシート状伝熱促進材

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101032022B1 (ko) * 2010-11-12 2011-05-02 김동호 태양열 집열장치 및 그 제조방법
WO2014013782A1 (ja) * 2012-07-17 2014-01-23 Moriya Shigeto 太陽熱発電装置
CN103748779A (zh) * 2012-07-17 2014-04-23 守谷成人 太阳热能发电装置
CN109974312A (zh) * 2019-05-09 2019-07-05 湖南科技大学 一种内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器
CN109974312B (zh) * 2019-05-09 2023-10-24 湖南科技大学 一种内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器

Also Published As

Publication number Publication date
JP5276416B2 (ja) 2013-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208380764U (zh) 一种基于槽式定日镜的改良的布雷顿光热发电系统
Hussain et al. Advances in solar thermal harvesting technology based on surface solar absorption collectors: A review
Tian et al. A review of solar collectors and thermal energy storage in solar thermal applications
US8613278B2 (en) Solar thermal receiver for medium- and high-temperature applications
KR101172578B1 (ko) 집광형 태양열 집열장치
CN106014891B (zh) 一种槽式太阳能联合循环发电系统
KR101121824B1 (ko) 태양열을 이용한 공조시스템
CN210154106U (zh) 一种基于双冷凝器的热管光伏光热系统
CN101109578A (zh) 集热器及使用该集热器的太阳能利用装置
KR100968751B1 (ko) 태양열병합 발전설비 및 이를 이용한 냉난방설비
WO2011112624A2 (en) Solar powered compressor/pump combination
CN107084102A (zh) 一种以二氧化碳为储热及做功工质的槽式太阳能光热发电系统
CN103199743A (zh) 一种可控双状态反光聚光太阳能集热发电装置
JP5276416B2 (ja) 集熱装置、太陽熱発電装置、太陽熱給湯装置、及び太陽熱給湯冷暖房装置
CN107587984B (zh) 一种基于可再生能源的冷热电联供系统
WO2014013782A1 (ja) 太陽熱発電装置
WO2019030560A2 (en) SOLAR ENERGY GENERATION SYSTEM
JP2003227315A (ja) ソーラーオーガニックランキンサイクル(orc)システム
CN104912756B (zh) 太阳能综合利用系统
KR101779936B1 (ko) 배기가스를 이용하는 열 교환 장치
KR20190115896A (ko) 열매체 순환회로를 가진 집광형 태양열 발전 축열 시스템
JP2003227661A (ja) 光ファイバーソーラーコレクタ
CN210087561U (zh) 基于太阳能的微小型冷热电联供系统
CN208108516U (zh) 太阳能集热散热装置和发电系统
KR20140000792A (ko) 증발코일이 내장된 태양집열판을 이용한 온수난방시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130122

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130430

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130517

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5276416

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees