JP2012127574A - 太陽熱利用システムおよび太陽熱利用システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】集熱した太陽熱を効率よく利用することができる太陽熱利用システムおよび太陽熱利用システムの制御方法を提供する。
【解決手段】集熱した太陽熱を利用する太陽熱利用システムＳにおいて、太陽熱を集熱して第１熱媒体を加熱する太陽熱集熱器１と、前記加熱された第１熱媒体を貯留する貯留容器２と、を備え、前記貯留容器２の内部空間には、潜熱蓄熱剤が封入された潜熱蓄熱剤容器８が配置される。
【選択図】図１
【解決手段】集熱した太陽熱を利用する太陽熱利用システムＳにおいて、太陽熱を集熱して第１熱媒体を加熱する太陽熱集熱器１と、前記加熱された第１熱媒体を貯留する貯留容器２と、を備え、前記貯留容器２の内部空間には、潜熱蓄熱剤が封入された潜熱蓄熱剤容器８が配置される。
【選択図】図１
Description
本発明は、太陽熱を集熱して利用する太陽熱利用システムおよび太陽熱利用システムの制御方法に関する。
化石燃料の枯渇や、温室効果ガスの排出による地球温暖化などの観点から、太陽光を有効利用したシステムが求められている。
太陽光を利用したシステムとして、光電効果により光エネルギを電気エネルギに変換する光電素子を用いた太陽光発電システムのほかに、太陽光を鏡によって集光し、この集光した太陽光を熱エネルギ（太陽熱）として熱媒体に集熱し、この集熱された熱媒体を熱源としてタービン発電等に用いる太陽熱利用システムが知られている。
太陽光を利用したシステムとして、光電効果により光エネルギを電気エネルギに変換する光電素子を用いた太陽光発電システムのほかに、太陽光を鏡によって集光し、この集光した太陽光を熱エネルギ（太陽熱）として熱媒体に集熱し、この集熱された熱媒体を熱源としてタービン発電等に用いる太陽熱利用システムが知られている。
太陽熱利用システムとしては、特許文献１には、太陽熱エネルギを集熱し、この集熱した太陽熱エネルギを熱媒体に与える太陽熱集熱装置（太陽熱集熱器）と、この太陽熱集熱装置での集熱により高温となった熱媒体と、給水タンクから移送される給水との熱交換を行う第１の熱交換器と、この第１の熱交換器での熱交換により高温となった給水と高温の作動媒体との熱交換を行い、当該作動媒体により給水を加熱してプロセス用の蒸気を発生させる第２の熱交換器とを備えた太陽熱利用蒸気発生システム（太陽熱利用システム）が開示されている。なお、発生したプロセス用の蒸気は、例えば蒸気タービンを駆動させて発電を行うために用いられる。
また、特許文献２には、太陽熱を吸収液の加熱、濃縮に直接利用することによって、バーナ等の再生器を加熱する熱源を必要とせずに運転することができるとともに、天候の状況等により変化する太陽熱による吸収液の加熱状況を検知し、自動的に補助再生器を作動させることにより安定した空調効果と、装置の小型化を図るため、希釈された吸収液を直接導入し加熱する太陽熱集熱管（太陽熱集熱器）、該太陽熱集熱管で加熱された吸収液をフラッシングさせることにより濃縮するフラッシング再生器を有する吸収式冷暖房装置が開示されている。なお、吸収式冷暖房装置の蒸発器で冷却された冷水は空気調和機に供給されている。
ところで、太陽熱集熱器で集熱した集熱量が負荷から要求される熱量（特許文献１においては蒸気タービンが要求する熱量、特許文献２においては空気調和機が要求する冷却負荷に対応した再生器の熱量）よりも多い場合、従来の太陽熱利用システムは、太陽熱集熱器で集熱した集熱量のうち余剰分（集熱量と負荷から要求される熱量との差分）を利用することができなかった。
そこで、本発明は、集熱した太陽熱を効率よく利用することができる太陽熱利用システムおよび太陽熱利用システムの制御方法を提供することを課題とする。
このような課題を解決するために、本発明は、集熱した太陽熱を利用する太陽熱利用システムにおいて、太陽熱を集熱して第１熱媒体を加熱する太陽熱集熱器と、前記加熱された第１熱媒体を貯留する貯留容器と、を備え、前記貯留容器の内部空間には、潜熱蓄熱剤が封入された潜熱蓄熱剤容器が配置されることを特徴とする。
また、本発明は、太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する太陽熱集熱器と、前記加熱された熱媒体を貯留する貯留容器と、を備え、前記貯留容器の内部空間には、潜熱蓄熱剤が封入された潜熱蓄熱剤容器が配置される太陽熱利用システムの制御方法であって、太陽熱が豊富なときに、前記貯留容器中の前記潜熱蓄熱剤を蓄熱させ、太陽熱が減少または途切れたときに、前記貯留容器中の前記潜熱蓄熱剤から放熱させ、前記潜熱蓄熱剤が配置された貯留容器を介して、前記熱媒体の蒸気を後段側の太陽熱利用装置へと供給することを特徴とする。
また、本発明は、太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する太陽熱集熱器と、前記加熱された熱媒体を蒸気と液体とに分離する気液分離器と、内部空間に潜熱蓄熱剤が封入された潜熱蓄熱剤容器が配置される蓄熱タンクと、前記気液分離器から、第１圧力の蒸気が供給される被供給装置に蒸気を流通する配管に設けられた第１圧力調整弁と、前記気液分離器から前記蓄熱タンクに蒸気を流通する配管に設けられた第２圧力調整弁と、前記蓄熱タンクから前記被供給装置に蒸気を流通する配管に設けられた第３圧力調整弁と、前記気液分離器の内圧を検出する第１圧力検出器と、前記蓄熱タンクの内圧を検出する第２圧力検出器と、前記被供給装置に供給される蒸気の圧力を検出する第３圧力検出器と、前記第１圧力検出器、前記第２圧力検出器および前記第３圧力検出器の検出結果に基づいて、前記第１圧力調整弁、前記第２圧力調整弁および前記第３圧力調整弁の開度を制御する制御装置と、を備える太陽熱利用システムの制御方法あって、前記制御装置は、前記第１圧力検出器の検出値が前記第１圧力よりも高い時、前記第３圧力検出器の検出値が前記第１圧力に近づくように前記第１圧力調整弁の開度を制御し、前記第１圧力検出器の検出値が前記第１圧力より高い所定の第２圧力よりも高い時、前記第３圧力検出器の検出値が前記第１圧力に近づくように前記第１圧力調整弁の開度を制御するとともに、前記第１圧力検出器の検出値が前記第２圧力に近づくように前記第２圧力調整弁の開度を制御し、前記第１圧力検出器の検出値が前記第１圧力よりも低く、かつ、前記第２圧力検出器の検出値が前記第１圧力よりも高い時、前記第３圧力検出器の検出値が前記第１圧力に近づくように前記第３圧力調整弁の開度を制御することを特徴とする。
本発明によれば、集熱した太陽熱を効率よく利用することができる太陽熱利用システムおよび太陽熱利用システムの制御方法を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
≪第１実施形態に係る太陽熱利用システム≫
図１は、第１実施形態に係る太陽熱利用システムＳの構成模式図である。
太陽熱利用システムＳは、太陽熱集熱器１、気液分離器２、ボイラ４、吸収式冷凍機３１，３２，３３、冷水槽５０、負荷７０、制御装置８０等を備えている。
なお、以下の説明において、太陽熱利用システムＳの前段とは吸収式冷凍機３１，３２，３３に蒸気（熱媒体蒸気）を供給する部分（即ち、図１に示す太陽熱集熱器１から往き配管５０１／戻り配管５０２まで）を示し、太陽熱利用システムＳの後段とは吸収式冷凍機３１，３２，３３から負荷７０までの部分を示すものとする。なお、制御装置８０は、太陽熱利用システムＳの全体（前段および後段）を制御するものである。
図１は、第１実施形態に係る太陽熱利用システムＳの構成模式図である。
太陽熱利用システムＳは、太陽熱集熱器１、気液分離器２、ボイラ４、吸収式冷凍機３１，３２，３３、冷水槽５０、負荷７０、制御装置８０等を備えている。
なお、以下の説明において、太陽熱利用システムＳの前段とは吸収式冷凍機３１，３２，３３に蒸気（熱媒体蒸気）を供給する部分（即ち、図１に示す太陽熱集熱器１から往き配管５０１／戻り配管５０２まで）を示し、太陽熱利用システムＳの後段とは吸収式冷凍機３１，３２，３３から負荷７０までの部分を示すものとする。なお、制御装置８０は、太陽熱利用システムＳの全体（前段および後段）を制御するものである。
＜太陽熱利用システム前段＞
第１実施形態に係る太陽熱利用システムＳの前段から説明する。
図１に示す太陽熱利用システムＳは、気液分離器２（太陽熱集熱器１）またはボイラ４から吸収式冷凍機３１，３２，３３に蒸気（熱媒体蒸気）を供給する。
第１実施形態に係る太陽熱利用システムＳの前段から説明する。
図１に示す太陽熱利用システムＳは、気液分離器２（太陽熱集熱器１）またはボイラ４から吸収式冷凍機３１，３２，３３に蒸気（熱媒体蒸気）を供給する。
（気液分離器からの蒸気供給）
まず、気液分離器２（太陽熱集熱器１）から吸収式冷凍機３１，３２，３３に蒸気（熱媒体蒸気）を供給する場合について説明する。この場合において、開閉弁２４１および圧力調整弁２４２は閉弁し、開閉弁２５１、保圧弁２５２および圧力調整弁２６０は開弁している。つまり、ボイラ４は停止状態（スタンバイ状態）にある。
まず、気液分離器２（太陽熱集熱器１）から吸収式冷凍機３１，３２，３３に蒸気（熱媒体蒸気）を供給する場合について説明する。この場合において、開閉弁２４１および圧力調整弁２４２は閉弁し、開閉弁２５１、保圧弁２５２および圧力調整弁２６０は開弁している。つまり、ボイラ４は停止状態（スタンバイ状態）にある。
太陽熱集熱器１は、太陽光を集光する反射パネル（図示せず）と、集光した太陽光により集熱する集熱管（図示せず）と、を備えている。また、反射パネルを太陽光の照射方向に向けて移動させる移動機構（図示せず）や、移動機構の制御装置（図示せず）を備えていてもよい。
ここで、図１に示すように、戻り配管５０２から供給される水（熱媒体）は、熱媒体ポンプ５により送液され、太陽熱集熱器１の入口側に供給される。なお、熱媒体ポンプ５は、インバータ１０５を介して、制御装置８０により、その回転速度（流量）が制御されている。
また、太陽熱集熱器１の入口側に接続される配管には、太陽熱集熱器１の入口側に供給される水（熱媒体）の流量を検出する流量センサ２２１と、太陽熱集熱器１の入口側に供給される水（熱媒体）の温度を検出する温度センサ２０２とが設けられている。温度センサ２０２および流量センサ２２１の検出信号は、制御装置８０に送信される。
また、太陽熱集熱器１の入口側に接続される配管には、太陽熱集熱器１の入口側に供給される水（熱媒体）の流量を検出する流量センサ２２１と、太陽熱集熱器１の入口側に供給される水（熱媒体）の温度を検出する温度センサ２０２とが設けられている。温度センサ２０２および流量センサ２２１の検出信号は、制御装置８０に送信される。
太陽熱集熱器１の入口側から供給された水（熱媒体）は、集熱管に流入する。ここで、太陽熱集熱器１の集熱管は、太陽熱集熱器１の反射パネルで集光された太陽光により集熱（加熱）されている。これにより、集熱された集熱管と集熱管内を流れる水（熱媒体）との間で熱交換されることにより、水（熱媒体）が加熱され一部が気化し、高温水（熱媒体）と蒸気（熱媒体蒸気）の気液混合流体となる。
太陽熱集熱器１で生成された気液混合流体は、太陽熱集熱器１の出口側から気液分離器２に流入する。なお、太陽熱集熱器１の出口側から気液分離器２に接続する配管には保圧弁２５２が設けられ、太陽熱集熱器１内（集熱管内）の圧力が所定値以下とならないように制御されている。
太陽熱集熱器１で生成された気液混合流体は、太陽熱集熱器１の出口側から気液分離器２に流入する。なお、太陽熱集熱器１の出口側から気液分離器２に接続する配管には保圧弁２５２が設けられ、太陽熱集熱器１内（集熱管内）の圧力が所定値以下とならないように制御されている。
気液分離器２は、太陽熱集熱器１から流入した気液混合流体を、気体成分（熱媒体蒸気）と液体成分（高温水）とに分離する。
分離された気体成分（熱媒体蒸気）は、往き配管５０１を介して、吸収式冷凍機３１，３２，３３（太陽熱利用システムＳの後段）に供給される。
分離された気体成分（熱媒体蒸気）は、往き配管５０１を介して、吸収式冷凍機３１，３２，３３（太陽熱利用システムＳの後段）に供給される。
往き配管５０１には、圧力調整弁２６０が設けられている。なお、圧力調整弁２６０は、制御装置８０により、その開度が制御可能に構成されている。
また、圧力調整弁２６０の下流側に、吸収式冷凍機３１，３２，３３（太陽熱利用システムＳの後段）に供給される熱媒体蒸気の温度を検出する温度センサ２０１と、吸収式冷凍機３１，３２，３３（太陽熱利用システムＳの後段）に供給される熱媒体蒸気の圧力を検出する圧力センサ２３３とが設けられている。温度センサ２０１および圧力センサ２３３の検出信号は、制御装置８０に送信される。
制御装置８０は、圧力センサ２３３の検出値に基づいて、気液分離器２から吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給する熱媒体蒸気の圧力が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ（ゲージ圧））となるように、圧力調整弁２６０の開度を制御する。
また、圧力調整弁２６０の下流側に、吸収式冷凍機３１，３２，３３（太陽熱利用システムＳの後段）に供給される熱媒体蒸気の温度を検出する温度センサ２０１と、吸収式冷凍機３１，３２，３３（太陽熱利用システムＳの後段）に供給される熱媒体蒸気の圧力を検出する圧力センサ２３３とが設けられている。温度センサ２０１および圧力センサ２３３の検出信号は、制御装置８０に送信される。
制御装置８０は、圧力センサ２３３の検出値に基づいて、気液分離器２から吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給する熱媒体蒸気の圧力が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ（ゲージ圧））となるように、圧力調整弁２６０の開度を制御する。
気液分離器２には、気液分離器２内の圧力を検出する圧力センサ２３１と、気液分離器２内の高温水（熱媒体）の液位（レベル）を検出する液位センサ２８１とが設けられている。圧力センサ２３１および液位センサ２８１の検出信号は、制御装置８０に送信される。
また、気液分離器２には、気液分離器２内の高温水（熱媒体）を太陽熱集熱器１の入口側に送液するポンプ３が設けられている。なお、ポンプ３は、インバータ１０３を介して、制御装置８０により、その回転速度（流量）が制御されている。
制御装置８０は、液位センサ２８１の検出値に基づいて、気液分離器２内の高温水（熱媒体）の液面が所定の液位となるように、ポンプ３の回転速度を制御する。
また、制御装置８０は、圧力センサ２３１の検出値を用いて気液分離器２の内圧を監視する。
また、気液分離器２には、気液分離器２内の高温水（熱媒体）を太陽熱集熱器１の入口側に送液するポンプ３が設けられている。なお、ポンプ３は、インバータ１０３を介して、制御装置８０により、その回転速度（流量）が制御されている。
制御装置８０は、液位センサ２８１の検出値に基づいて、気液分離器２内の高温水（熱媒体）の液面が所定の液位となるように、ポンプ３の回転速度を制御する。
また、制御装置８０は、圧力センサ２３１の検出値を用いて気液分離器２の内圧を監視する。
ここで、太陽熱集熱器１の出口側から気液混合流体が流入する配管の気液分離器２側の接続部は、気液分離器２内の液面より下側に設けられている。
このような構成により、太陽熱集熱器１から流入した熱媒体蒸気は、気液分離器２内の高温水（熱媒体）を加熱してから吸収式冷凍機３１，３２，３３に送られるようになっている。
このような構成により、太陽熱集熱器１から流入した熱媒体蒸気は、気液分離器２内の高温水（熱媒体）を加熱してから吸収式冷凍機３１，３２，３３に送られるようになっている。
また、気液分離器２の内部空間には、潜熱蓄熱剤が封入された潜熱蓄熱剤容器８が配置されている。ここで、気液分離器２内の液位は一定に保たれており、潜熱蓄熱剤容器８は、液没するように配置されている。なお、潜熱蓄熱剤が封入される潜熱蓄熱剤容器８には、袋も含まれるものとする。また、気液分離器２に隔壁で区切られた領域を設け、その領域に潜熱蓄熱剤を封入してもよい。
ここで、潜熱蓄熱剤容器８に封入される潜熱蓄熱剤は、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給される熱媒体蒸気の圧力、即ち、圧力調整弁２６０によって制御される圧力に基づいて決定される。
吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給される熱媒体蒸気の圧力が０．８ＭＰａＧの場合、０．８ＭＰａＧに対応する飽和温度は約１７５℃であり、潜熱蓄熱剤はこの飽和温度（約１７５℃）より高い融点を持つ物質が用いられる。潜熱蓄熱剤としては、例えば、ペンタエリスリトール（融点１８７℃）やズルシトール（融点１８７℃）を用いることができる。
吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給される熱媒体蒸気の圧力が０．８ＭＰａＧの場合、０．８ＭＰａＧに対応する飽和温度は約１７５℃であり、潜熱蓄熱剤はこの飽和温度（約１７５℃）より高い融点を持つ物質が用いられる。潜熱蓄熱剤としては、例えば、ペンタエリスリトール（融点１８７℃）やズルシトール（融点１８７℃）を用いることができる。
潜熱蓄熱剤容器８に封入される潜熱蓄熱剤の蓄熱および放熱について説明する。
太陽熱が豊富なとき、即ち、太陽熱集熱器１の集熱量が多くなると、太陽熱集熱器１から気液分離器２に流入する気液混合流体のうち、熱媒体蒸気の割合が大きくなる。しかし、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給される熱媒体蒸気の圧力は圧力調整弁２６０で制限（０．８ＭＰａＧ）されているため、気液分離器２内の圧力は上昇し、気液分離器２内の温度も上昇する。
気液分離器２内の温度（特に、気液分離器２内の高温水の温度）が潜熱蓄熱剤の融点より高くなると、潜熱蓄熱剤が融解する。このように、潜熱蓄熱剤が融解することにより、太陽熱集熱器１の集熱量の一部を潜熱として蓄熱することができる。これにより、気液分離器２の内圧の上昇（温度の上昇）が抑制される。
太陽熱が豊富なとき、即ち、太陽熱集熱器１の集熱量が多くなると、太陽熱集熱器１から気液分離器２に流入する気液混合流体のうち、熱媒体蒸気の割合が大きくなる。しかし、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給される熱媒体蒸気の圧力は圧力調整弁２６０で制限（０．８ＭＰａＧ）されているため、気液分離器２内の圧力は上昇し、気液分離器２内の温度も上昇する。
気液分離器２内の温度（特に、気液分離器２内の高温水の温度）が潜熱蓄熱剤の融点より高くなると、潜熱蓄熱剤が融解する。このように、潜熱蓄熱剤が融解することにより、太陽熱集熱器１の集熱量の一部を潜熱として蓄熱することができる。これにより、気液分離器２の内圧の上昇（温度の上昇）が抑制される。
その後、太陽熱が減少または途切れたとき、即ち、太陽熱集熱器１の集熱量が少なくなり、太陽熱集熱器１から気液分離器２に流入する熱媒体蒸気のみでは、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給される熱媒体蒸気の圧力を賄えない場合（例えば、曇りや日没の場合）について説明する。
このような場合、気液分離器２の内部の温度（圧力）は低下しはじめるが、温度の低下により、融解した潜熱蓄熱剤（蓄熱した潜熱蓄熱剤）が凝固しはじめる。このことにより、潜熱を解放し、蒸気を発生させることができる。
ここで、潜熱蓄熱剤の融点は、圧力調整弁２６０で制限する圧力（０．８ＭＰａＧ）に対応する飽和温度（約１７５℃）よりも高いため、気液分離器２内の熱媒体蒸気は、圧力調整弁２６０で制限する圧力よりも高くなる。即ち、気液分離器２から吸収式冷凍機３１，３２，３３に熱媒体蒸気供給することができる。
このような場合、気液分離器２の内部の温度（圧力）は低下しはじめるが、温度の低下により、融解した潜熱蓄熱剤（蓄熱した潜熱蓄熱剤）が凝固しはじめる。このことにより、潜熱を解放し、蒸気を発生させることができる。
ここで、潜熱蓄熱剤の融点は、圧力調整弁２６０で制限する圧力（０．８ＭＰａＧ）に対応する飽和温度（約１７５℃）よりも高いため、気液分離器２内の熱媒体蒸気は、圧力調整弁２６０で制限する圧力よりも高くなる。即ち、気液分離器２から吸収式冷凍機３１，３２，３３に熱媒体蒸気供給することができる。
（ボイラからの蒸気供給）
次に、ボイラ４から吸収式冷凍機３１，３２，３３に蒸気（熱媒体蒸気）を供給する場合について説明する。
ボイラ４は、化石燃料等を燃焼させることにより、蒸気を発生させる装置である。
圧力調整弁２６０の開度を全開としても圧力調整弁２６０の下流側が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）とならない場合、制御装置８０は、開閉弁２５１、保圧弁２５２および圧力調整弁２６０を閉弁し、開閉弁２４１および圧力調整弁２４２を開弁して、ボイラ４を起動して蒸気を発生させる。そして、制御装置８０は、圧力センサ２３３の検出値が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）となるように圧力調整弁２４２の開度を制御する。また、ボイラ４の出力（火力）を調整する。
次に、ボイラ４から吸収式冷凍機３１，３２，３３に蒸気（熱媒体蒸気）を供給する場合について説明する。
ボイラ４は、化石燃料等を燃焼させることにより、蒸気を発生させる装置である。
圧力調整弁２６０の開度を全開としても圧力調整弁２６０の下流側が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）とならない場合、制御装置８０は、開閉弁２５１、保圧弁２５２および圧力調整弁２６０を閉弁し、開閉弁２４１および圧力調整弁２４２を開弁して、ボイラ４を起動して蒸気を発生させる。そして、制御装置８０は、圧力センサ２３３の検出値が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）となるように圧力調整弁２４２の開度を制御する。また、ボイラ４の出力（火力）を調整する。
＜太陽熱利用システム後段＞
第１実施形態に係る太陽熱利用システムＳの後段について説明する。
冷却塔１０は、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給する冷却水を生成する装置であり、吸収式冷凍機３１，３２，３３で吸熱した冷却水の熱を大気中に排熱する排熱機構（図示せず）と、排熱を促進させるためのファン（図示せず）とを備えている。なお、冷却塔１０のファンは、インバータ１１０を介して、制御装置８０により、その回転速度が制御されている。
冷却塔１０で生成された冷却水は、冷却水ポンプ２１，２２，２３により吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給され、冷却塔１０と吸収式冷凍機３１，３２，３３との間で冷却水が循環するようになっている。なお、冷却水ポンプ２１，２２，２３は、インバータ１２１，１２２，１２３を介して、制御装置８０により、その回転速度が制御されている。
第１実施形態に係る太陽熱利用システムＳの後段について説明する。
冷却塔１０は、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給する冷却水を生成する装置であり、吸収式冷凍機３１，３２，３３で吸熱した冷却水の熱を大気中に排熱する排熱機構（図示せず）と、排熱を促進させるためのファン（図示せず）とを備えている。なお、冷却塔１０のファンは、インバータ１１０を介して、制御装置８０により、その回転速度が制御されている。
冷却塔１０で生成された冷却水は、冷却水ポンプ２１，２２，２３により吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給され、冷却塔１０と吸収式冷凍機３１，３２，３３との間で冷却水が循環するようになっている。なお、冷却水ポンプ２１，２２，２３は、インバータ１２１，１２２，１２３を介して、制御装置８０により、その回転速度が制御されている。
吸収式冷凍機３１，３２，３３は、気液分離器２（または、ボイラ４）から供給された蒸気（熱媒体蒸気）と、冷却塔１０から供給された冷却水とを用いて、冷水槽５０から供給される水（冷水）を冷却する装置であり、再生器（図示せず）と、凝縮器（図示せず）と、蒸発器（図示せず）と、吸収器（図示せず）とを備えている。
吸収式冷凍機３１，３２，３３は、二重効用吸収式冷凍機であり、往き配管５０１を介して気液分離器２（または、ボイラ４）から供給された高温（例えば、１７５℃）の蒸気（熱媒体蒸気）を用いて、再生器で吸収液（例えば、臭化リチウム水溶液）を加熱し（例えば、１５０℃で加熱）、更に、再生器に導入される前の吸収液を加熱（予熱）する（例えば、８０℃で加熱）。なお、吸収液を加熱することにより液化した熱媒体は、戻り配管５０２を介して、熱媒体ポンプ５で太陽熱集熱器１（または、ボイラ４）に供給される。
吸収式冷凍機３１，３２，３３の吸収液および冷媒の流れの概要について説明する。
再生器にて加熱された吸収液は、冷媒蒸気と濃縮された吸収液とに分離する。冷媒蒸気は再生器から凝縮器に導入され、濃縮された吸収液は再生器から吸収器に導入される。
凝縮器に導入された冷媒蒸気は、冷却塔１０から供給された冷却水で冷却され凝縮して水（冷媒）となり、水（冷媒）は蒸発器に導入される。
蒸発器の内部は、低圧（例えば、０．０１ＭＰａ（ａｂｓ））となっており、水は低温（例えば、約５℃）であっても蒸発する。蒸発器に導入された水（冷媒）は、後述する冷水槽５０から供給される水（冷水）から熱を奪い蒸発する。蒸発した冷媒は、吸収器にて、再生器から導入された濃縮された吸収液に吸収される。そして、吸収液は再生器に導入される。
再生器にて加熱された吸収液は、冷媒蒸気と濃縮された吸収液とに分離する。冷媒蒸気は再生器から凝縮器に導入され、濃縮された吸収液は再生器から吸収器に導入される。
凝縮器に導入された冷媒蒸気は、冷却塔１０から供給された冷却水で冷却され凝縮して水（冷媒）となり、水（冷媒）は蒸発器に導入される。
蒸発器の内部は、低圧（例えば、０．０１ＭＰａ（ａｂｓ））となっており、水は低温（例えば、約５℃）であっても蒸発する。蒸発器に導入された水（冷媒）は、後述する冷水槽５０から供給される水（冷水）から熱を奪い蒸発する。蒸発した冷媒は、吸収器にて、再生器から導入された濃縮された吸収液に吸収される。そして、吸収液は再生器に導入される。
冷水槽５０は、負荷７０に供給する冷水が蓄えられた水槽である。
冷水槽５０の水（冷水）は、冷水一次ポンプ４１，４２，４３により汲み上げられ、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給され、蒸発器で水（冷媒）が蒸発することによる蒸発熱により冷却され冷水となり、冷水槽５０に戻るようになっている。なお、冷水一次ポンプ４１，４２，４３は、インバータ１４１，１４２，１４３を介して、制御装置８０により、その回転速度が制御されている。
冷水槽５０の水（冷水）は、冷水一次ポンプ４１，４２，４３により汲み上げられ、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給され、蒸発器で水（冷媒）が蒸発することによる蒸発熱により冷却され冷水となり、冷水槽５０に戻るようになっている。なお、冷水一次ポンプ４１，４２，４３は、インバータ１４１，１４２，１４３を介して、制御装置８０により、その回転速度が制御されている。
また、冷水槽５０の水（冷水）は、冷水二次ポンプ６０により汲み上げられ、負荷７０に供給され、負荷７０で加熱されて（吸熱して）、冷水槽５０に戻るようになっている。なお、冷水二次ポンプ６０は、インバータ１６０を介して、制御装置８０により、その回転速度が制御されている。
また、冷水槽５０から負荷７０の入口側に接続される配管には、負荷７０に供給される水（冷水）の温度を検出する温度センサ２０３が設けられている。また、負荷７０の出口側から冷水槽５０に接続される配管には、負荷７０から排出された水（吸熱した冷水）の温度を検出する温度センサ２０４と、負荷７０に流入（流出）した冷水の流量を検出する流量センサ２２２とが設けられている。温度センサ２０３、温度センサ２０４および流量センサ２２２の検出信号は、制御装置８０に送信される。
また、冷水槽５０から負荷７０の入口側に接続される配管には、負荷７０に供給される水（冷水）の温度を検出する温度センサ２０３が設けられている。また、負荷７０の出口側から冷水槽５０に接続される配管には、負荷７０から排出された水（吸熱した冷水）の温度を検出する温度センサ２０４と、負荷７０に流入（流出）した冷水の流量を検出する流量センサ２２２とが設けられている。温度センサ２０３、温度センサ２０４および流量センサ２２２の検出信号は、制御装置８０に送信される。
なお、太陽熱利用システムＳは、外気の温度を検出する温度センサ２０５と、外気の湿度を検出する湿度センサ２１１とを備えている。温度センサ２０５および湿度センサ２１１の検出信号は、制御装置８０に送信される。
制御装置８０が実行する太陽熱利用システムＳの全体の制御について説明する。
制御装置８０は、温度センサ２０１の検出値、温度センサ２０２の検出値、流量センサ２２１の検出値および圧力センサ２３３の検出値に基づいて、太陽熱集熱器１の集熱量を算出する。
また、制御装置８０は、温度センサ２０３の検出値、温度センサ２０４の検出値および流量センサ２２２の検出値に基づいて、負荷７０の冷却負荷を算出する。
また、制御装置８０は、温度センサ２０５の検出値および湿度センサ２１１の検出値の検出値に基づいて、外気の湿球温度を算出する。
制御装置８０は、温度センサ２０１の検出値、温度センサ２０２の検出値、流量センサ２２１の検出値および圧力センサ２３３の検出値に基づいて、太陽熱集熱器１の集熱量を算出する。
また、制御装置８０は、温度センサ２０３の検出値、温度センサ２０４の検出値および流量センサ２２２の検出値に基づいて、負荷７０の冷却負荷を算出する。
また、制御装置８０は、温度センサ２０５の検出値および湿度センサ２１１の検出値の検出値に基づいて、外気の湿球温度を算出する。
制御装置８０は、算出した太陽熱集熱器１の集熱量、負荷７０の冷却負荷および外気の湿球温度を用いて、制御装置８０の記憶部（図示せず）に記憶された制御テーブル（図示せず）に従って、吸収式冷凍機３１，３２，３３の運転台数、冷却塔１０のファンの回転速度、冷却水ポンプ２１，２２，２３の回転速度、熱媒体ポンプ５の回転速度を求める。
そして、制御装置８０は、吸収式冷凍機３１，３２，３３の運転を制御し、インバータ１１０を介して冷却塔１０の回転速度を制御し、インバータ１２１，１２２，１２３を介して冷却水ポンプ２１，２２，２３の回転速度を制御し、インバータ１０５を介して熱媒体ポンプ５の回転速度を制御する。
そして、制御装置８０は、吸収式冷凍機３１，３２，３３の運転を制御し、インバータ１１０を介して冷却塔１０の回転速度を制御し、インバータ１２１，１２２，１２３を介して冷却水ポンプ２１，２２，２３の回転速度を制御し、インバータ１０５を介して熱媒体ポンプ５の回転速度を制御する。
制御装置８０は、温度センサ２０３の検出値と温度センサ２０４の検出値との差（温度差）が一定となるように、インバータ１６０を介して冷水二次ポンプ６０の回転速度を制御する。
そして、制御装置８０は、冷水一次ポンプ４１，４２，４３が吸収式冷凍機３１，３２，３３に送液する冷水の流量の合計と、冷水二次ポンプ６０が負荷７０に送液する冷水の流量（即ち、流量センサ２２２で検出される流量）とが、等しくなるように、インバータ１４１，１４２，１４３を介して冷水一次ポンプ４１，４２，４３の回転速度を制御する。
そして、制御装置８０は、冷水一次ポンプ４１，４２，４３が吸収式冷凍機３１，３２，３３に送液する冷水の流量の合計と、冷水二次ポンプ６０が負荷７０に送液する冷水の流量（即ち、流量センサ２２２で検出される流量）とが、等しくなるように、インバータ１４１，１４２，１４３を介して冷水一次ポンプ４１，４２，４３の回転速度を制御する。
以上説明したように、第１実施形態に係る太陽熱利用システムＳによれば、太陽熱集熱器１の集熱量が、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給する蒸気の熱量より多い場合、気液分離器２内に配置された潜熱蓄熱剤容器８内の潜熱蓄熱剤が固体から液体へと溶解し、潜熱として蓄熱することができる。
また、日没により太陽熱集熱器１の集熱量が低下した場合（集熱ができなくなった場合）であっても、潜熱蓄熱剤が液体から固体へと凝固し、潜熱により蒸気を発生させ、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給することができる。
これにより、太陽熱集熱器１で集熱した太陽熱を効率よく利用することができる太陽熱利用システムＳを提供することができる。
また、天候の一時的な変化により、太陽熱集熱器１の集熱量が低下した場合であっても、ボイラ４が短時間だけ動作することを防止でき、天候の一時的な変化に対してロバストな太陽熱利用システムＳを提供することができる。
また、日没により太陽熱集熱器１の集熱量が低下した場合（集熱ができなくなった場合）であっても、潜熱蓄熱剤が液体から固体へと凝固し、潜熱により蒸気を発生させ、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給することができる。
これにより、太陽熱集熱器１で集熱した太陽熱を効率よく利用することができる太陽熱利用システムＳを提供することができる。
また、天候の一時的な変化により、太陽熱集熱器１の集熱量が低下した場合であっても、ボイラ４が短時間だけ動作することを防止でき、天候の一時的な変化に対してロバストな太陽熱利用システムＳを提供することができる。
≪第２実施形態に係る太陽熱利用システム≫
次に、第２実施形態に係る太陽熱利用システムＳ’について図２を用いて説明する。
なお、第２実施形態に係る太陽熱利用システムＳ’の後段は、第１実施形態に係る太陽熱利用システムＳの後段（図１参照）と同様であり、図２では太陽熱利用システムＳ’の前段のみを図示し、太陽熱利用システムＳ’の後段については図示および説明を省略する。
次に、第２実施形態に係る太陽熱利用システムＳ’について図２を用いて説明する。
なお、第２実施形態に係る太陽熱利用システムＳ’の後段は、第１実施形態に係る太陽熱利用システムＳの後段（図１参照）と同様であり、図２では太陽熱利用システムＳ’の前段のみを図示し、太陽熱利用システムＳ’の後段については図示および説明を省略する。
第１実施形態に係る太陽熱利用システムＳ（図１参照）と、第２実施形態に係る太陽熱利用システムＳ’（図２参照）との差異点は、第２実施形態の気液分離器２’には潜熱蓄熱剤容器８が配置されておらず、潜熱蓄熱剤容器８が配置された蓄熱タンク６ａ，６ｂを備えている点で異なる。
＜気液分離器＞
気液分離器２’は、太陽熱集熱器１から流入した気液混合流体を、気体成分（熱媒体蒸気）と液体成分（高温水）とに分離する。なお、気液分離器２’は、第１実施形態の気液分離器２（図１参照）と異なり潜熱蓄熱剤容器８が配置されていない。このため、太陽熱集熱器１の出口側から気液混合流体が流入する配管の気液分離器２内の開放部（端部）は、気液分離器２内の液面より上側に設けられている。なお、太陽熱集熱器１と気液分離器２’とを接続する配管に保圧弁２５２（図１参照）を設けてもよい。
気液分離器２’は、太陽熱集熱器１から流入した気液混合流体を、気体成分（熱媒体蒸気）と液体成分（高温水）とに分離する。なお、気液分離器２’は、第１実施形態の気液分離器２（図１参照）と異なり潜熱蓄熱剤容器８が配置されていない。このため、太陽熱集熱器１の出口側から気液混合流体が流入する配管の気液分離器２内の開放部（端部）は、気液分離器２内の液面より上側に設けられている。なお、太陽熱集熱器１と気液分離器２’とを接続する配管に保圧弁２５２（図１参照）を設けてもよい。
気液分離器２’には、気液分離器２’内の高温水（熱媒体）の液位を検出する液位センサ２８１が設けられている。液位センサ２８１の検出信号は、制御装置８０に送信される。
また、気液分離器２’には、気液分離器２’内の高温水（熱媒体）を太陽熱集熱器１の入口側に送液するポンプ３が設けられている。なお、ポンプ３は、インバータ１０３を介して、制御装置８０により、その回転速度（流量）が制御されている。
制御装置８０は、液位センサ２８１の検出値に基づいて、気液分離器２’内の高温水（熱媒体）の液面が所定の液位となるように、ポンプ３の回転速度を制御する。
また、気液分離器２’には、気液分離器２’内の高温水（熱媒体）を太陽熱集熱器１の入口側に送液するポンプ３が設けられている。なお、ポンプ３は、インバータ１０３を介して、制御装置８０により、その回転速度（流量）が制御されている。
制御装置８０は、液位センサ２８１の検出値に基づいて、気液分離器２’内の高温水（熱媒体）の液面が所定の液位となるように、ポンプ３の回転速度を制御する。
また、気液分離器２’から供給される熱媒体蒸気の温度を検出する温度センサ２０６と、気液分離器２’内の圧力を検出する圧力センサ２３１とが設けられている。
制御装置８０は、温度センサ２０６の検出値、温度センサ２０２の検出値、流量センサ２２１の検出値および圧力センサ２３１の検出値に基づいて、太陽熱集熱器１の集熱量を算出する。
気液分離器２’で分離された気体成分（熱媒体蒸気）は、往き配管５０１、蓄熱タンク６ａおよび蓄熱タンク６ｂに供給されるようになっている。
制御装置８０は、温度センサ２０６の検出値、温度センサ２０２の検出値、流量センサ２２１の検出値および圧力センサ２３１の検出値に基づいて、太陽熱集熱器１の集熱量を算出する。
気液分離器２’で分離された気体成分（熱媒体蒸気）は、往き配管５０１、蓄熱タンク６ａおよび蓄熱タンク６ｂに供給されるようになっている。
気液分離器２’と往き配管５０１とを接続する管路には、圧力調整弁２６１が配置されている。なお、圧力調整弁２６１は、制御装置８０により、その開度が制御可能に構成されている。
気液分離器２’から往き配管５０１に熱媒体蒸気を供給する際（以下、「太陽熱運転」と称する）、制御装置８０は、圧力調整弁２６１を開弁し、圧力センサ２３３の検出値に基づいて、気液分離器２’から往き配管５０１に供給する熱媒体蒸気の圧力が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２６１の開度を制御する。
気液分離器２’から往き配管５０１に熱媒体蒸気を供給する際（以下、「太陽熱運転」と称する）、制御装置８０は、圧力調整弁２６１を開弁し、圧力センサ２３３の検出値に基づいて、気液分離器２’から往き配管５０１に供給する熱媒体蒸気の圧力が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２６１の開度を制御する。
＜蓄熱タンク＞
蓄熱タンク６ａ，６ｂの内部空間には、液体の熱媒体が貯留され、潜熱蓄熱剤が封入された潜熱蓄熱剤容器８が配置されている。ここで、蓄熱タンク６ａ，６ｂ内の液位は後述するように一定に保たれており、潜熱蓄熱剤容器８は、液没するように配置されている。
また、気液分離器２’から熱媒体蒸気が流入する配管の蓄熱タンク６ａ，６ｂ内の開放部（端部）は、気液分離器２内の液面より下側に設けられている。このような構成により、気液分離器２’から流入した熱媒体蒸気は、蓄熱タンク６ａ，６ｂ内の熱媒体を加熱する。
蓄熱タンク６ａ，６ｂの内部空間には、液体の熱媒体が貯留され、潜熱蓄熱剤が封入された潜熱蓄熱剤容器８が配置されている。ここで、蓄熱タンク６ａ，６ｂ内の液位は後述するように一定に保たれており、潜熱蓄熱剤容器８は、液没するように配置されている。
また、気液分離器２’から熱媒体蒸気が流入する配管の蓄熱タンク６ａ，６ｂ内の開放部（端部）は、気液分離器２内の液面より下側に設けられている。このような構成により、気液分離器２’から流入した熱媒体蒸気は、蓄熱タンク６ａ，６ｂ内の熱媒体を加熱する。
気液分離器２’と蓄熱タンク６ａとを接続する管路には圧力調整弁２６３ａが配置され、蓄熱タンク６ａと往き配管５０１とを接続する管路には圧力調整弁２６５ａが配置されている。なお、圧力調整弁２６３ａおよび圧力調整弁２６５ａは、制御装置８０により、その開度が制御可能に構成されている。
気液分離器２’から蓄熱タンク６ａに熱媒体蒸気を供給する際（以下、「６ａ蓄熱運転」と称する）、制御装置８０は、圧力調整弁２６３ａを開弁し、圧力センサ２３１の検出値に基づいて、気液分離器２’内の圧力が所定の圧力（例えば、１．５ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２６３ａの開度を制御する。
蓄熱タンク６ａから往き配管５０１に熱媒体蒸気を供給する際（以下、「６ａ放熱運転」と称する）、制御装置８０は、圧力調整弁２６５ａを開弁し、圧力センサ２３３の検出値に基づいて、蓄熱タンク６ａから往き配管５０１に供給する熱媒体蒸気の圧力が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２６５ａの開度を制御する。
気液分離器２’から蓄熱タンク６ａに熱媒体蒸気を供給する際（以下、「６ａ蓄熱運転」と称する）、制御装置８０は、圧力調整弁２６３ａを開弁し、圧力センサ２３１の検出値に基づいて、気液分離器２’内の圧力が所定の圧力（例えば、１．５ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２６３ａの開度を制御する。
蓄熱タンク６ａから往き配管５０１に熱媒体蒸気を供給する際（以下、「６ａ放熱運転」と称する）、制御装置８０は、圧力調整弁２６５ａを開弁し、圧力センサ２３３の検出値に基づいて、蓄熱タンク６ａから往き配管５０１に供給する熱媒体蒸気の圧力が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２６５ａの開度を制御する。
気液分離器２'と蓄熱タンク６ｂとを接続する管路には圧力調整弁２６３ｂが配置され、蓄熱タンク６ｂと往き配管５０１とを接続する管路には圧力調整弁２６５ｂが配置されている。なお、圧力調整弁２６３ｂおよび圧力調整弁２６５ｂは、制御装置８０により、その開度が制御可能に構成されている。
気液分離器２'から蓄熱タンク６ｂに熱媒体蒸気を供給する際（以下、「６ｂ蓄熱運転」と称する）、制御装置８０は、圧力調整弁２６３ｂを開弁し、圧力センサ２３１の検出値に基づいて、気液分離器２'内の圧力が所定の圧力（例えば、１．５ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２６３ｂの開度を制御する。
蓄熱タンク６ｂから往き配管５０１に熱媒体蒸気を供給する際（以下、「６ｂ放熱運転」と称する）、制御装置８０は、圧力調整弁２６５ｂを開弁し、圧力センサ２３３の検出値に基づいて、蓄熱タンク６ｂから往き配管５０１に供給する熱媒体蒸気の圧力が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２６５ｂの開度を制御する。
気液分離器２'から蓄熱タンク６ｂに熱媒体蒸気を供給する際（以下、「６ｂ蓄熱運転」と称する）、制御装置８０は、圧力調整弁２６３ｂを開弁し、圧力センサ２３１の検出値に基づいて、気液分離器２'内の圧力が所定の圧力（例えば、１．５ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２６３ｂの開度を制御する。
蓄熱タンク６ｂから往き配管５０１に熱媒体蒸気を供給する際（以下、「６ｂ放熱運転」と称する）、制御装置８０は、圧力調整弁２６５ｂを開弁し、圧力センサ２３３の検出値に基づいて、蓄熱タンク６ｂから往き配管５０１に供給する熱媒体蒸気の圧力が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２６５ｂの開度を制御する。
蓄熱タンク６ａには、蓄熱タンク６ａ内の圧力を検出する圧力センサ２３２ａと、蓄熱タンク６ａ内の熱媒体の液位を検出する液位センサ２８２ａとが設けられている。圧力センサ２３２ａおよび液位センサ２８２ａの検出信号は、制御装置８０に送信される。
また、蓄熱タンク６ａには、蓄熱タンク６ａ内の熱媒体を太陽熱集熱器１の入口側に送液するポンプ７ａと液位調整弁２７１ａとが設けられている。また、気液分離器２’の底面と蓄熱タンク６ａの底面とを接続する管路には、液位調整弁２７２ａが配置されている。
制御装置８０は、液位センサ２８２ａの検出値に基づいて、蓄熱タンク６ａ内の熱媒体の液面が所定の液位となるように制御する。具体的には、液位センサ２８２ａの検出値が所定値より高い場合、制御装置８０は、液位調整弁２７１ａを開弁し、インバータ１０７ａを介してポンプ７ａの回転速度（流量）を制御する。一方、液位センサ２８２ａの検出値が所定値より低い場合、制御装置８０は、液位調整弁２７２ａを開弁して気液分離器２’から高温水（熱媒体）を蓄熱タンク６ａ内に流入させる。
また、蓄熱タンク６ａには、蓄熱タンク６ａ内の熱媒体を太陽熱集熱器１の入口側に送液するポンプ７ａと液位調整弁２７１ａとが設けられている。また、気液分離器２’の底面と蓄熱タンク６ａの底面とを接続する管路には、液位調整弁２７２ａが配置されている。
制御装置８０は、液位センサ２８２ａの検出値に基づいて、蓄熱タンク６ａ内の熱媒体の液面が所定の液位となるように制御する。具体的には、液位センサ２８２ａの検出値が所定値より高い場合、制御装置８０は、液位調整弁２７１ａを開弁し、インバータ１０７ａを介してポンプ７ａの回転速度（流量）を制御する。一方、液位センサ２８２ａの検出値が所定値より低い場合、制御装置８０は、液位調整弁２７２ａを開弁して気液分離器２’から高温水（熱媒体）を蓄熱タンク６ａ内に流入させる。
蓄熱タンク６ｂには、蓄熱タンク６ｂ内の圧力を検出する圧力センサ２３２ｂと、蓄熱タンク６ｂ内の熱媒体の液位を検出する液位センサ２８２ｂとが設けられている。圧力センサ２３２ｂおよび液位センサ２８２ｂの検出信号は、制御装置８０に送信される。
また、蓄熱タンク６ｂには、蓄熱タンク６ｂ内の熱媒体を太陽熱集熱器１の入口側に送液するポンプ７ｂと液位調整弁２７１ｂとが設けられている。また、蓄熱タンク６ａの底面と蓄熱タンク６ｂの底面とを接続する管路には、液位調整弁２７２ｂが配置されている。
制御装置８０は、液位センサ２８２ｂの検出値に基づいて、蓄熱タンク６ｂ内の熱媒体の液面が所定の液位となるように制御する。具体的には、液位センサ２８２ｂの検出値が所定値より高い場合、制御装置８０は、液位調整弁２７１ｂを開弁し、インバータ１０７ｂを介してポンプ７ｂの回転速度（流量）を制御する。一方、液位センサ２８２ｂの検出値が所定値より低い場合、制御装置８０は、液位調整弁２７２ｂを開弁して蓄熱タンク６ａから高温水（熱媒体）を蓄熱タンク６ｂ内に流入させる。
また、蓄熱タンク６ｂには、蓄熱タンク６ｂ内の熱媒体を太陽熱集熱器１の入口側に送液するポンプ７ｂと液位調整弁２７１ｂとが設けられている。また、蓄熱タンク６ａの底面と蓄熱タンク６ｂの底面とを接続する管路には、液位調整弁２７２ｂが配置されている。
制御装置８０は、液位センサ２８２ｂの検出値に基づいて、蓄熱タンク６ｂ内の熱媒体の液面が所定の液位となるように制御する。具体的には、液位センサ２８２ｂの検出値が所定値より高い場合、制御装置８０は、液位調整弁２７１ｂを開弁し、インバータ１０７ｂを介してポンプ７ｂの回転速度（流量）を制御する。一方、液位センサ２８２ｂの検出値が所定値より低い場合、制御装置８０は、液位調整弁２７２ｂを開弁して蓄熱タンク６ａから高温水（熱媒体）を蓄熱タンク６ｂ内に流入させる。
＜ボイラ＞
太陽熱利用システムＳ’は、第一実施形態に係る太陽熱利用システムＳと同様にボイラ４を備えている。
ボイラ４から往き配管５０１に熱媒体蒸気を供給する際（以下、「ボイラ運転」と称する）制御装置８０は、開閉弁２４１，圧力調整弁２４２を開弁し、圧力センサ２３３の検出値に基づいて、ボイラ４から往き配管５０１に供給する熱媒体蒸気の圧力が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２４２の開度を制御する。また、ボイラ４の出力（火力）も調整する。
太陽熱利用システムＳ’は、第一実施形態に係る太陽熱利用システムＳと同様にボイラ４を備えている。
ボイラ４から往き配管５０１に熱媒体蒸気を供給する際（以下、「ボイラ運転」と称する）制御装置８０は、開閉弁２４１，圧力調整弁２４２を開弁し、圧力センサ２３３の検出値に基づいて、ボイラ４から往き配管５０１に供給する熱媒体蒸気の圧力が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａＧ）となるように、圧力調整弁２４２の開度を制御する。また、ボイラ４の出力（火力）も調整する。
＜各運転状況における制御＞
図３は、第２実施形態に係る太陽熱利用システムＳ’の各運転モードにおける判定圧力条件と各圧力調整弁の制御の関係を示した表である。
なお、以下の説明において、太陽熱利用システムＳ’の後段（図１に示す吸収式冷凍機３１，３２，３３等）に供給する熱媒体蒸気の圧力、即ち、往き配管５０１（図２参照）における熱媒体蒸気の圧力であり、圧力センサ２３３（図２参照）の検出値を０．８ＭＰａＧとして、説明する。また、潜熱蓄熱剤容器８に封入される潜熱蓄熱剤として、ズルシトール（融点１８７℃）を用いたものとして説明する。
図３は、第２実施形態に係る太陽熱利用システムＳ’の各運転モードにおける判定圧力条件と各圧力調整弁の制御の関係を示した表である。
なお、以下の説明において、太陽熱利用システムＳ’の後段（図１に示す吸収式冷凍機３１，３２，３３等）に供給する熱媒体蒸気の圧力、即ち、往き配管５０１（図２参照）における熱媒体蒸気の圧力であり、圧力センサ２３３（図２参照）の検出値を０．８ＭＰａＧとして、説明する。また、潜熱蓄熱剤容器８に封入される潜熱蓄熱剤として、ズルシトール（融点１８７℃）を用いたものとして説明する。
圧力センサ２３１の検出値が０．８ＭＰａＧ以上である場合、気液分離器２’から往き配管５０１に所定の圧力の熱媒体蒸気が供給可能である。
制御装置８０は、圧力センサ２３３の検出値が０．８ＭＰａＧになるように、圧力調整弁２６１の開度を制御する太陽熱運転（図３の第１例参照）を実行する。
制御装置８０は、圧力センサ２３３の検出値が０．８ＭＰａＧになるように、圧力調整弁２６１の開度を制御する太陽熱運転（図３の第１例参照）を実行する。
太陽熱集熱器１から供給される熱媒体蒸気の量が往き配管５０１に供給される熱媒体蒸気の量より多い場合、気液分離器２’内の圧力は上昇し、圧力センサ２３１の検出値が大きくなる。
圧力センサ２３１の検出値が１．５ＭＰａＧ以上である場合、制御装置８０は、太陽熱運転に加え蓄熱運転を実行する。なお、蓄熱運転は、蓄熱タンク６ａに蓄熱する６ａ蓄熱運転（図３の第２例参照）、蓄熱タンク６ｂに蓄熱する６ｂ蓄熱運転（図３の第３例参照）の順に優先して実行される。
圧力センサ２３１の検出値が１．５ＭＰａＧ以上である場合、制御装置８０は、太陽熱運転に加え蓄熱運転を実行する。なお、蓄熱運転は、蓄熱タンク６ａに蓄熱する６ａ蓄熱運転（図３の第２例参照）、蓄熱タンク６ｂに蓄熱する６ｂ蓄熱運転（図３の第３例参照）の順に優先して実行される。
圧力センサ２３１の検出値が１．５ＭＰａＧ以上であり、かつ、蓄熱タンク６ａの圧力センサ２３２ａの検出値が１．５ＭＰａＧ未満である場合、制御装置８０は、太陽熱運転に加え、圧力センサ２３１の検出値が１．５ＭＰａＧになるように、圧力調整弁２６３ａの開度を制御する６ａ蓄熱運転（図３の第２例参照）を実行する。
これにより、太陽熱集熱器１から供給される熱媒体蒸気の一部が蓄熱タンク６ａに供給され、蓄熱タンク６ａ内の熱媒体（液体）を加熱し、蓄熱タンク６ａ内の潜熱蓄熱剤が加熱され、固体から液体へと融解（液化）することにより、潜熱として蓄熱する。
これにより、太陽熱集熱器１から供給される熱媒体蒸気の一部が蓄熱タンク６ａに供給され、蓄熱タンク６ａ内の熱媒体（液体）を加熱し、蓄熱タンク６ａ内の潜熱蓄熱剤が加熱され、固体から液体へと融解（液化）することにより、潜熱として蓄熱する。
蓄熱タンク６ａ内の潜熱蓄熱剤が全て融解すると、蓄熱タンク６ａ内の圧力が再び上昇する。ここで、１．５ＭＰａＧに対する飽和温度は２０１℃であり、潜熱蓄熱剤の融点（１８７℃）よりも高い値である。
このため、制御装置８０は、蓄熱タンク６ａの圧力センサ２３２ａの検出値が、１．５ＭＰａＧ以上である場合、蓄熱タンク６ａの内部空間に配置された潜熱蓄熱剤が全て融解（液化）して、蓄熱タンク６ａが満蓄状態となったと判定することができる。
このため、制御装置８０は、蓄熱タンク６ａの圧力センサ２３２ａの検出値が、１．５ＭＰａＧ以上である場合、蓄熱タンク６ａの内部空間に配置された潜熱蓄熱剤が全て融解（液化）して、蓄熱タンク６ａが満蓄状態となったと判定することができる。
蓄熱タンク６ａが満蓄となると、次に蓄熱タンク６ｂに蓄熱する６ｂ蓄熱運転（図３の第３例参照）を実行する。
即ち、圧力センサ２３１の検出値が１．５ＭＰａＧ以上であり、蓄熱タンク６ａの圧力センサ２３２ａの検出値が１．５ＭＰａＧ以上であり（蓄熱タンク６ａが満蓄）、かつ、蓄熱タンク６ｂの圧力センサ２３２ｂの検出値が、１．５ＭＰａＧ未満である場合、制御装置８０は、太陽熱運転に加え、圧力センサ２３１の検出値が１．５ＭＰａＧになるように、圧力調整弁２６３ｂの開度を制御する６ｂ蓄熱運転を実行する。
即ち、圧力センサ２３１の検出値が１．５ＭＰａＧ以上であり、蓄熱タンク６ａの圧力センサ２３２ａの検出値が１．５ＭＰａＧ以上であり（蓄熱タンク６ａが満蓄）、かつ、蓄熱タンク６ｂの圧力センサ２３２ｂの検出値が、１．５ＭＰａＧ未満である場合、制御装置８０は、太陽熱運転に加え、圧力センサ２３１の検出値が１．５ＭＰａＧになるように、圧力調整弁２６３ｂの開度を制御する６ｂ蓄熱運転を実行する。
なお、蓄熱タンク６ｂも満蓄となった場合（即ち、圧力センサ２３１の検出値が１．５ＭＰａＧ以上であり、圧力センサ２３２ａの検出値が、１．５ＭＰａＧ以上であり、かつ、圧力センサ２３２ｂの検出値が、１．５ＭＰａＧ以上である場合）、図２に示す太陽熱利用システムＳ’はこれ以上蓄熱することができないため、耐圧保護の観点から、気液分離器２’の図示しない逃がし弁から熱媒体蒸気の一部を排出するようにしてもよい。
一方、太陽熱集熱器１から供給される熱媒体蒸気の量が往き配管５０１に供給される熱媒体蒸気の量より少ない場合、気液分離器２’内の圧力は下降し、圧力センサ２３１の検出値が小さくなる。
圧力センサ２３１の検出値が０．８ＭＰａＧ未満である場合、気液分離器２’から往き配管５０１に所定の圧力の熱媒体蒸気が供給することができない。
このため、蓄熱タンク６ａ，６ｂまたはボイラ４から往き配管５０１に所定の圧力の熱媒体蒸気を供給する。なお、放熱運転は、蓄熱運転において優先して蓄熱した順番とは逆に、蓄熱タンク６ｂ、蓄熱タンク６ａの順に優先して放熱する。
圧力センサ２３１の検出値が０．８ＭＰａＧ未満である場合、気液分離器２’から往き配管５０１に所定の圧力の熱媒体蒸気が供給することができない。
このため、蓄熱タンク６ａ，６ｂまたはボイラ４から往き配管５０１に所定の圧力の熱媒体蒸気を供給する。なお、放熱運転は、蓄熱運転において優先して蓄熱した順番とは逆に、蓄熱タンク６ｂ、蓄熱タンク６ａの順に優先して放熱する。
圧力センサ２３１の検出値が０．８ＭＰａＧ以下であり、かつ、蓄熱タンク６ｂの圧力センサ２３２ｂの検出値が、０．８ＭＰａＧ以上である場合、制御装置８０は、圧力センサ２３３の検出値が０．８ＭＰａＧになるように、圧力調整弁２６５ｂの開度を制御する６ｂ放熱運転（図３の第４例参照）を実行する。
ここで、０．８ＭＰａＧに対する飽和温度は１７５℃であり、潜熱蓄熱剤の融点（１８７℃）よりも低い。
このため、蓄熱タンク６ｂ内の潜熱蓄熱剤が液体から固体に凝固（固化）し、潜熱を開放している状態においては、蓄熱タンク６ｂ内は０．８ＭＰａＧより高い圧力に保たれている。このため、蓄熱タンク６ｂから往き配管５０１に所定の圧力の熱媒体蒸気が供給することができる。
ここで、０．８ＭＰａＧに対する飽和温度は１７５℃であり、潜熱蓄熱剤の融点（１８７℃）よりも低い。
このため、蓄熱タンク６ｂ内の潜熱蓄熱剤が液体から固体に凝固（固化）し、潜熱を開放している状態においては、蓄熱タンク６ｂ内は０．８ＭＰａＧより高い圧力に保たれている。このため、蓄熱タンク６ｂから往き配管５０１に所定の圧力の熱媒体蒸気が供給することができる。
そして、蓄熱タンク６ｂの圧力センサ２３２ｂの検出値が、０．８ＭＰａＧ未満であるか否かを判定することにより、蓄熱タンク６ｂの内部空間に配置された潜熱蓄熱剤が全て凝固（固化）して、蓄熱タンク６ｂから往き配管５０１に所定の圧力で熱媒体蒸気の圧力することができない状態となったか否かを判定することができる。
蓄熱タンク６ｂの放熱が終了すると（即ち、圧力センサ２３２ｂの検出値が、０．８ＭＰａＧ未満となると）、制御装置８０は、６ａ放熱運転（図３の第５例参照）を実行する。
即ち、圧力センサ２３１の検出値が０．８ＭＰａＧ未満であり、蓄熱タンク６ｂの圧力センサ２３２ｂの検出値が０．８ＭＰａＧ未満であり（蓄熱タンク６ｂが放熱終了）、かつ、蓄熱タンク６ａの圧力センサ２３２ａの検出値が、０．８ＭＰａＧ以上である場合、制御装置８０は、圧力センサ２３３の検出値が０．８ＭＰａＧになるように、圧力調整弁２６５ａの開度を制御する６ａ放熱運転を実行する。
即ち、圧力センサ２３１の検出値が０．８ＭＰａＧ未満であり、蓄熱タンク６ｂの圧力センサ２３２ｂの検出値が０．８ＭＰａＧ未満であり（蓄熱タンク６ｂが放熱終了）、かつ、蓄熱タンク６ａの圧力センサ２３２ａの検出値が、０．８ＭＰａＧ以上である場合、制御装置８０は、圧力センサ２３３の検出値が０．８ＭＰａＧになるように、圧力調整弁２６５ａの開度を制御する６ａ放熱運転を実行する。
蓄熱タンク６ａの放熱も終了すると（即ち、圧力センサ２３２ａの検出値が、０．８ＭＰａＧ未満となると）、制御装置８０は、ボイラ運転（図３の第６例参照）を実行する。
図４は、第２実施形態に係る太陽熱利用システムＳ’における１日の運転モードの変化と圧力との関係を示した図である。
日の出前は、前日に蓄熱した残分を用いて「６ａ放熱運転」を行い（図４では、時刻Ｔ0 まで）、放熱運転終了後は、「ボイラ運転」を行う（図４では、時刻Ｔ0 から時刻Ｔ1 ）。
日の出後、太陽熱集熱器１が集熱し、気液分離器２’に熱媒体蒸気が供給され、圧力センサ２３１の検出値が０．８ＭＰａＧ以上となると（図４では、時刻Ｔ1 ）、太陽熱運転を開始する。
日中、太陽熱集熱器１の集熱量が上昇し、気液分離器２’内の圧力（圧力センサ２３１の検出値）も上昇する（図４では、時刻Ｔ1 から時刻Ｔ2 ）。
日の出前は、前日に蓄熱した残分を用いて「６ａ放熱運転」を行い（図４では、時刻Ｔ0 まで）、放熱運転終了後は、「ボイラ運転」を行う（図４では、時刻Ｔ0 から時刻Ｔ1 ）。
日の出後、太陽熱集熱器１が集熱し、気液分離器２’に熱媒体蒸気が供給され、圧力センサ２３１の検出値が０．８ＭＰａＧ以上となると（図４では、時刻Ｔ1 ）、太陽熱運転を開始する。
日中、太陽熱集熱器１の集熱量が上昇し、気液分離器２’内の圧力（圧力センサ２３１の検出値）も上昇する（図４では、時刻Ｔ1 から時刻Ｔ2 ）。
圧力センサ２３１の検出値が１．５ＭＰａＧ以上となると（図４では、時刻Ｔ2 ）、「太陽熱運転」に加え「６ａ蓄熱運転」を開始する。蓄熱運転中は、気液分離器２’内の圧力（圧力センサ２３１の検出値）が一定となるように制御される。
また、蓄熱タンク６ａに熱媒体蒸気が供給され、潜熱蓄熱剤の融点と対応する圧力付近で、蓄熱タンク６ａ内の圧力（圧力センサ２３２ａの検出値）が略一定となる。この略一定となる時間帯において、蓄熱タンク６ａ内の潜熱蓄熱剤が融解し潜熱として蓄熱される。蓄熱タンク６ａ内の全ての潜熱蓄熱剤が融解すると、蓄熱タンク６ａ内の圧力（圧力センサ２３２ａの検出値）が再び上昇する。
また、蓄熱タンク６ａに熱媒体蒸気が供給され、潜熱蓄熱剤の融点と対応する圧力付近で、蓄熱タンク６ａ内の圧力（圧力センサ２３２ａの検出値）が略一定となる。この略一定となる時間帯において、蓄熱タンク６ａ内の潜熱蓄熱剤が融解し潜熱として蓄熱される。蓄熱タンク６ａ内の全ての潜熱蓄熱剤が融解すると、蓄熱タンク６ａ内の圧力（圧力センサ２３２ａの検出値）が再び上昇する。
圧力センサ２３２ａの検出値が１．５ＭＰａＧ以上となると（図４では、時刻Ｔ3 ）、「６ａ蓄熱運転」を終了し、「太陽熱運転」に加え「６ｂ蓄熱運転」を開始する。蓄熱タンク６ｂに熱媒体蒸気が供給され、潜熱蓄熱剤の融点と対応する圧力付近で、蓄熱タンク６ｂ内の圧力（圧力センサ２３２ｂの検出値）が略一定となる。この略一定となる時間帯において、蓄熱タンク６ｂ内の潜熱蓄熱剤が融解し潜熱として蓄熱される。
夕方となり、太陽熱集熱器１の集熱量が減少して、圧力センサ２３１の検出値が１．５ＭＰａＧ未満となると（図４では、時刻Ｔ4 ）、「６ｂ蓄熱運転」を終了し、「太陽熱運転」のみに切り替える。
更に太陽熱集熱器１の集熱量が減少して、圧力センサ２３１の検出値が０．８ＭＰａＧ未満となると（図４では、時刻Ｔ5 ）、「６ｂ放熱運転」を開始する。蓄熱タンク６ｂ内の圧力（圧力センサ２３２ｂの検出値）は、潜熱蓄熱剤の融点と対応する圧力付近で略一定となる。この略一定となる時間帯において、蓄熱タンク６ｂ内の潜熱蓄熱剤が凝固し潜熱を解放することにより熱媒体蒸気を発生させる。
なお、「放熱運転」となることにより、圧力調整弁２６１，２６３ａ，２６３ｂは閉弁されているため気液分離器２’内の蒸気は他に流れず、また、気液分離器２’は断熱されているために温度が略一定となるため、気液分離器２’内の圧力（圧力センサ２３１の検出値）も略一定となっている。
なお、「放熱運転」となることにより、圧力調整弁２６１，２６３ａ，２６３ｂは閉弁されているため気液分離器２’内の蒸気は他に流れず、また、気液分離器２’は断熱されているために温度が略一定となるため、気液分離器２’内の圧力（圧力センサ２３１の検出値）も略一定となっている。
圧力センサ２３２ｂの検出値が０．８ＭＰａＧ未満となると（図４では、時刻Ｔ6 ）、「６ｂ放熱運転」を終了し、「６ａ放熱運転」を開始する。蓄熱タンク６ａ内の圧力（圧力センサ２３２ａの検出値）は、まず潜熱蓄熱剤の融点と対応する圧力付近まで下降し、略一定となる。この略一定となる時間帯において、蓄熱タンク６ａ内の潜熱蓄熱剤が凝固し潜熱を解放することにより熱媒体蒸気を発生させる。
なお、「６ｂ放熱運転」となることにより、圧力調整弁２６３ｂ，２６５ｂは閉弁されているため蓄熱タンク６ｂ内の蒸気は他に流れず、また、蓄熱タンク６ｂは断熱されているために温度が略一定となるため、蓄熱タンク６ｂ内の圧力（圧力センサ２３２ｂの検出値）も略一定となっている。
なお、「６ｂ放熱運転」となることにより、圧力調整弁２６３ｂ，２６５ｂは閉弁されているため蓄熱タンク６ｂ内の蒸気は他に流れず、また、蓄熱タンク６ｂは断熱されているために温度が略一定となるため、蓄熱タンク６ｂ内の圧力（圧力センサ２３２ｂの検出値）も略一定となっている。
そして、圧力センサ２３２ａの検出値が０．８ＭＰａＧ未満となると（図４では、翌日の時刻Ｔ0 ）、「６ａ放熱運転」を終了し、「ボイラ運転」を開始する。
なお、「６ａ放熱運転」となることにより、圧力調整弁２６３ａ，２６５ａは閉弁されているため蓄熱タンク６ａ内の蒸気は他に流れず、また、蓄熱タンク６ａは断熱されているために温度が略一定となるため、蓄熱タンク６ａ内の圧力（圧力センサ２３２ａの検出値）も略一定となっている。
なお、「６ａ放熱運転」となることにより、圧力調整弁２６３ａ，２６５ａは閉弁されているため蓄熱タンク６ａ内の蒸気は他に流れず、また、蓄熱タンク６ａは断熱されているために温度が略一定となるため、蓄熱タンク６ａ内の圧力（圧力センサ２３２ａの検出値）も略一定となっている。
以上説明したように、第２実施形態に係る太陽熱利用システムＳ’によれば、太陽熱集熱器１の集熱量が、吸収式冷凍機３１，３２，３３（図１参照）に供給する蒸気の熱量より多い場合、蓄熱タンク６ａ，６ｂ内に配置された潜熱蓄熱剤容器８内の潜熱蓄熱剤が固体から液体へと溶解し、潜熱として蓄熱することができる。
また、太陽熱集熱器１の集熱量が低下した場合であっても、弁を切り換えることにより、蓄熱タンク６ａ，６ｂ内に配置された潜熱蓄熱剤が液体から固体へと凝固し、潜熱により蒸気を発生させ、吸収式冷凍機３１，３２，３３（図１参照）に供給することができる。
これにより、太陽熱集熱器１で集熱した太陽熱を効率よく利用することができる太陽熱利用システムＳ’を提供することができる。
また、天候の一時的な変化により、太陽熱集熱器１の集熱量が低下した場合であっても、ボイラ４が短時間だけ動作することを防止でき、天候の一時的な変化に対してロバストな太陽熱利用システムＳ’を提供することができる。
また、太陽熱集熱器１の集熱量が低下した場合であっても、弁を切り換えることにより、蓄熱タンク６ａ，６ｂ内に配置された潜熱蓄熱剤が液体から固体へと凝固し、潜熱により蒸気を発生させ、吸収式冷凍機３１，３２，３３（図１参照）に供給することができる。
これにより、太陽熱集熱器１で集熱した太陽熱を効率よく利用することができる太陽熱利用システムＳ’を提供することができる。
また、天候の一時的な変化により、太陽熱集熱器１の集熱量が低下した場合であっても、ボイラ４が短時間だけ動作することを防止でき、天候の一時的な変化に対してロバストな太陽熱利用システムＳ’を提供することができる。
また、複数の蓄熱タンク６ａ，６ｂ，・・・を備える構成とすることにより、太陽熱利用システムＳ’の蓄熱量を増やし、夜間時における熱媒体蒸気供給に用いることができる。
また、満蓄となった蓄熱タンク６ａ，６ｂ，・・・の個数を判定することにより、太陽熱利用システムＳ’に蓄熱されている蓄熱量を概算することができる。
また、満蓄となった蓄熱タンク６ａ，６ｂ，・・・の個数を判定することにより、太陽熱利用システムＳ’に蓄熱されている蓄熱量を概算することができる。
なお、本実施形態に係る太陽熱利用システムＳ（図１参照）および太陽熱利用システムＳ’（図２参照）は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
本実施形態において、吸収式冷凍機３１，３２，３３が二重効用吸収式冷凍機であり、吸収式冷凍機３１，３２，３３に往き配管５０１を介して供給される熱媒体蒸気は０．８ＭＰａＧ（飽和温度１７５℃）であるものとして説明したが、吸収式冷凍機３１，３２，３３が三重効用吸収式冷凍機であってもよい。
なお、吸収式冷凍機３１，３２，３３が三重効用吸収式冷凍機である場合、吸収式冷凍機３１，３２，３３に往き配管５０１を介して供給する熱媒体蒸気の圧力（飽和温度）に従って、潜熱蓄熱剤容器８内の潜熱蓄熱剤を変更する。
本実施形態において、吸収式冷凍機３１，３２，３３が二重効用吸収式冷凍機であり、吸収式冷凍機３１，３２，３３に往き配管５０１を介して供給される熱媒体蒸気は０．８ＭＰａＧ（飽和温度１７５℃）であるものとして説明したが、吸収式冷凍機３１，３２，３３が三重効用吸収式冷凍機であってもよい。
なお、吸収式冷凍機３１，３２，３３が三重効用吸収式冷凍機である場合、吸収式冷凍機３１，３２，３３に往き配管５０１を介して供給する熱媒体蒸気の圧力（飽和温度）に従って、潜熱蓄熱剤容器８内の潜熱蓄熱剤を変更する。
変更する潜熱蓄熱剤は、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給する熱媒体蒸気の圧力に対応する飽和温度より高い融点をもつ潜熱蓄熱剤とすることが望ましい。放熱運転時に潜熱蓄熱剤が凝固する際に潜熱を解放することにより熱媒体蒸気を発生させ、吸収式冷凍機３１，３２，３３に熱媒体蒸気を供給することができる。一方、蓄熱運転時において、潜熱蓄熱剤が融解する際の潜熱により蓄熱するため、変更する潜熱蓄熱剤の融点が高すぎると、潜熱による蓄熱ができない場合が生じるおそれがある。
そのため、例えば、吸収式冷凍機３１，３２，３３が三重効用吸収式冷凍機であり、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給する熱媒体蒸気の圧力が２．２ＭＰａＧ（飽和温度２２０℃）とした場合、潜熱蓄熱剤はイノシトール（融点２２７℃）を用いるのが好適である。
そのため、例えば、吸収式冷凍機３１，３２，３３が三重効用吸収式冷凍機であり、吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給する熱媒体蒸気の圧力が２．２ＭＰａＧ（飽和温度２２０℃）とした場合、潜熱蓄熱剤はイノシトール（融点２２７℃）を用いるのが好適である。
また、本実施形態に係る太陽熱利用システムＳ（Ｓ’）は、吸収式冷凍機３１，３２，３３と負荷７０との間に冷水槽５０を備える開放型の空調システムとして説明したが、冷水槽５０を備えない密閉型の空調システムであってもよい。
また、本実施形態に係る太陽熱利用システムＳ（Ｓ’）は、太陽熱集熱器１で集熱した太陽熱により熱媒体を加熱して生成した蒸気（熱媒体蒸気）を吸収式冷凍機３１，３２，３３に供給して冷水を生成し、その冷水を負荷７０に供給する冷却システムであるものとして説明した。
しかし、本実施形態に係る太陽熱利用システムＳ（Ｓ’）は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、太陽熱利用システムＳ（Ｓ’）は、往き配管５０１と戻り配管５０２とが接続される吸収式冷凍機３１，３２，３３から後段に代えて、蒸気タービン（図示せず）を備え、太陽熱により生成した蒸気により発電する発電システムとしてもよい。また、太陽熱利用システムＳ（Ｓ’）は、太陽熱により生成した蒸気を熱源として供給する熱源供給システムとしてもよい。
しかし、本実施形態に係る太陽熱利用システムＳ（Ｓ’）は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、太陽熱利用システムＳ（Ｓ’）は、往き配管５０１と戻り配管５０２とが接続される吸収式冷凍機３１，３２，３３から後段に代えて、蒸気タービン（図示せず）を備え、太陽熱により生成した蒸気により発電する発電システムとしてもよい。また、太陽熱利用システムＳ（Ｓ’）は、太陽熱により生成した蒸気を熱源として供給する熱源供給システムとしてもよい。
また、第２実施形態に係る太陽熱利用システムＳ’（図２参照）は、気液分離器２’内に潜熱蓄熱剤容器８が配置されないものとして説明したが、第１実施形態（図１参照）と同様に気液分離器２’内に潜熱蓄熱剤容器８が配置されていてもよい。
Ｓ，Ｓ’ 太陽熱利用システム
１ 太陽熱集熱器
２，２’ 気液分離器（貯留容器）
３ ポンプ（液面調整機構）
４ ボイラ
６ａ，６ｂ 蓄熱タンク（貯留容器）
７ａ，７ｂ ポンプ（液面調整機構）
８ 潜熱蓄熱剤容器
１０ 冷却塔
２１，２２，２３ 冷却水ポンプ
３１，３２，３３ 吸収式冷凍機（被供給装置、太陽熱利用装置）
４１，４２，４３ 冷水一次ポンプ
５０ 冷水槽
６０ 冷水二次ポンプ
７０ 負荷
８０ 制御装置
１１０，１２１，１２２，１２３，１４１，１４２，１４３，１６０ インバータ
２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６ 温度センサ
２１１ 湿度センサ
２２１，２２２ 流量センサ
２３１ 圧力センサ（第１圧力検出器）
２３２ａ，２３２ｂ 圧力センサ（第２圧力検出器）
２３３ 圧力センサ（第３圧力検出器）
２４１，２５１ 開閉弁
２５２ 保圧弁
２４２ 圧力調整弁
２６０ 圧力調整弁
２６１ 圧力調整弁（第１圧力調整弁）
２６３ａ，２６３ｂ 圧力調整弁（第２圧力調整弁）
２６５ａ，２６５ｂ 圧力調整弁（第３圧力調整弁）
２７１ａ，２７１ｂ，２７２ａ，２７２ｂ 液位調整弁（液面調整機構）
２８１，２８２ａ，２８２ｂ 液位センサ（液面調整機構）
５０１ 往き配管
５０２ 戻り配管
１ 太陽熱集熱器
２，２’ 気液分離器（貯留容器）
３ ポンプ（液面調整機構）
４ ボイラ
６ａ，６ｂ 蓄熱タンク（貯留容器）
７ａ，７ｂ ポンプ（液面調整機構）
８ 潜熱蓄熱剤容器
１０ 冷却塔
２１，２２，２３ 冷却水ポンプ
３１，３２，３３ 吸収式冷凍機（被供給装置、太陽熱利用装置）
４１，４２，４３ 冷水一次ポンプ
５０ 冷水槽
６０ 冷水二次ポンプ
７０ 負荷
８０ 制御装置
１１０，１２１，１２２，１２３，１４１，１４２，１４３，１６０ インバータ
２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６ 温度センサ
２１１ 湿度センサ
２２１，２２２ 流量センサ
２３１ 圧力センサ（第１圧力検出器）
２３２ａ，２３２ｂ 圧力センサ（第２圧力検出器）
２３３ 圧力センサ（第３圧力検出器）
２４１，２５１ 開閉弁
２５２ 保圧弁
２４２ 圧力調整弁
２６０ 圧力調整弁
２６１ 圧力調整弁（第１圧力調整弁）
２６３ａ，２６３ｂ 圧力調整弁（第２圧力調整弁）
２６５ａ，２６５ｂ 圧力調整弁（第３圧力調整弁）
２７１ａ，２７１ｂ，２７２ａ，２７２ｂ 液位調整弁（液面調整機構）
２８１，２８２ａ，２８２ｂ 液位センサ（液面調整機構）
５０１ 往き配管
５０２ 戻り配管
Claims (13)
- 集熱した太陽熱を利用する太陽熱利用システムにおいて、
太陽熱を集熱して第１熱媒体を加熱する太陽熱集熱器と、
前記加熱された第１熱媒体を貯留する貯留容器と、を備え、
前記貯留容器の内部空間には、
潜熱蓄熱剤が封入された潜熱蓄熱剤容器が配置される
ことを特徴とする太陽熱利用システム。 - 前記貯留容器は、
該貯留容器の内部空間に貯留される前記第１熱媒体の液体の液面高さを調整する液面調整機構を備え、
前記貯留容器の内部空間に配置される前記潜熱蓄熱剤容器は、
貯留される液体の液面高さより低い位置に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽熱利用システム。 - 前記貯留容器は、
前記太陽熱集熱器からの前記第１熱媒体を蒸気と液体とに分離する気液分離器である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽熱利用システム。 - 前記貯留容器は、
前記太陽熱集熱器からの前記第１熱媒体を蒸気と液体とに分離する気液分離器の下流側に設置される蓄熱タンクである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽熱利用システム。 - 前記太陽熱集熱器から前記気液分離器の内部空間に向けて延出して、前記第１熱媒体が流通する配管の前記気液分離器の内部空間側出口は、
貯留される液体の液面高さより低い位置に配置される
ことを特徴とする請求項３に記載の太陽熱利用システム。 - 前記気液分離器から前記蓄熱タンクの内部空間に向けて延出して、前記第１熱媒体の蒸気が流通する配管の前記蓄熱タンクの内部空間側出口は、
貯留される液体の液面高さより低い位置に配置される
ことを特徴とする請求項４に記載の太陽熱利用システム。 - 前記蓄熱タンクが複数ある
ことを特徴とする請求項４または請求項６のいずれか一項に記載の太陽熱利用システム。 - 前記潜熱蓄熱剤は、ペンタエリスリトールである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の太陽熱利用システム。 - 前記潜熱蓄熱剤は、ズルシトールである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の太陽熱利用システム。 - さらに吸収式冷凍機を備え、
前記第１熱媒体の蒸気で前記吸収式冷凍機を動作させ、第２熱媒体を冷却する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の太陽熱利用システム。 - 太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する太陽熱集熱器と、
前記加熱された熱媒体を貯留する貯留容器と、を備え、
前記貯留容器の内部空間には、潜熱蓄熱剤が封入された潜熱蓄熱剤容器が配置される太陽熱利用システムの制御方法であって、
太陽熱が豊富なときに、前記貯留容器中の前記潜熱蓄熱剤を蓄熱させ、
太陽熱が減少または途切れたときに、前記貯留容器中の前記潜熱蓄熱剤から放熱させ、
前記潜熱蓄熱剤が配置された貯留容器を介して、前記熱媒体の蒸気を後段側の太陽熱利用装置へと供給する
ことを特徴とする太陽熱利用システムの制御方法。 - 太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する太陽熱集熱器と、
前記加熱された熱媒体を蒸気と液体とに分離する気液分離器と、
内部空間に潜熱蓄熱剤が封入された潜熱蓄熱剤容器が配置される蓄熱タンクと、
前記気液分離器から、第１圧力の蒸気が供給される被供給装置に蒸気を流通する配管に設けられた第１圧力調整弁と、
前記気液分離器から前記蓄熱タンクに蒸気を流通する配管に設けられた第２圧力調整弁と、
前記蓄熱タンクから前記被供給装置に蒸気を流通する配管に設けられた第３圧力調整弁と、
前記気液分離器の内圧を検出する第１圧力検出器と、
前記蓄熱タンクの内圧を検出する第２圧力検出器と、
前記被供給装置に供給される蒸気の圧力を検出する第３圧力検出器と、
前記第１圧力検出器、前記第２圧力検出器および前記第３圧力検出器の検出結果に基づいて、前記第１圧力調整弁、前記第２圧力調整弁および前記第３圧力調整弁の開度を制御する制御装置と、
を備える太陽熱利用システムの制御方法あって、
前記制御装置は、
前記第１圧力検出器の検出値が前記第１圧力よりも高い時、前記第３圧力検出器の検出値が前記第１圧力に近づくように前記第１圧力調整弁の開度を制御し、
前記第１圧力検出器の検出値が前記第１圧力より高い所定の第２圧力よりも高い時、前記第３圧力検出器の検出値が前記第１圧力に近づくように前記第１圧力調整弁の開度を制御するとともに、前記第１圧力検出器の検出値が前記第２圧力に近づくように前記第２圧力調整弁の開度を制御し、
前記第１圧力検出器の検出値が前記第１圧力よりも低く、かつ、前記第２圧力検出器の検出値が前記第１圧力よりも高い時、前記第３圧力検出器の検出値が前記第１圧力に近づくように前記第３圧力調整弁の開度を制御する
ことを特徴とする太陽熱利用システムの制御方法。 - 前記潜熱蓄熱剤容器に封入された前記潜熱蓄熱剤の融点は、
前記第１圧力に対応する飽和温度より高く、
前記第２圧力に対応する飽和温度より低い
ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽熱利用システムの制御方法。
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