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

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 Download PDF

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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

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。

特開昭63−183346号公報 特開2001−82823号公報

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。

第1実施形態に係る太陽熱利用システムの構成模式図である。 第2実施形態に係る太陽熱利用システムの前段部分の構成模式図である。 第2実施形態に係る太陽熱利用システムの各運転モードにおける判定圧力条件と圧力調整弁の制御の関係を示した表である。 第2実施形態に係る太陽熱利用システムにおける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。

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。

<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。

(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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

(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。

<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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

≪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。

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’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’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。

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。

<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。

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'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。

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。

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。

<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。

<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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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 )。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

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。

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

Claims (13)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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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