JP2015036598A - 太陽熱集熱システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1ポンプが熱媒体を昇圧し、集熱器がその昇圧された熱媒体をトラフ型の反射鏡によって集熱された太陽熱で加熱する。第1減圧弁が、その加熱された熱媒体を減圧し、第2ポンプが、その減圧された熱媒体を昇圧させて加熱器に流入させる。第2減圧弁は、その昇圧された熱媒体と被加熱流体との熱交換が加熱器で行なわれる事により冷却された熱媒体を減圧する。減圧された熱媒体は第1ポンプに流入し循環する。回転台は、第1ポンプ、集熱器、および、第1減圧弁が据え付けられている。反射鏡は、太陽の高度に対して追従するように回転駆動する。回転台は、反射鏡が太陽の方角に追従するように、回転駆動する。熱媒体が流れる熱媒体配管において、回転台に搭載された熱媒体配管と、回転台に搭載されない他の熱媒体配管との取り合い位置は、回転台の回転軸付近にある。
【選択図】図1
Description
[A]太陽熱集熱システムの全体構成
図1は、第1実施形態に係る太陽熱集熱システムを模式的に示す図である。
太陽熱集熱システムにおいては、第1ポンプP1によって昇圧された熱媒体MP1(第1高圧熱媒体)が、集熱器1に流入し、集熱器1において集熱された太陽熱によって加熱される。集熱器1で加熱された熱媒体M1は、第1減圧弁V1に流入し、第1減圧弁V1において大気圧に近づくように減圧される。
[C−1]集熱器1
太陽熱集熱システムにおいて、集熱器1は、図1に示すように、反射鏡11と集熱管12とを備えている。
太陽熱集熱システムにおいて、回転台10は、例えば、大地において回転するように設置されている。回転台10は、例えば、半円状の板状体であって、上面には、集熱器1、第1ポンプP1、および、第1減圧弁V1が設置されている。
太陽熱集熱システムにおいて、熱媒体MP1,M1,MV1,MP2,M2,MV2が流れる熱媒体配管のうち、回転台10に搭載された熱媒体配管と、回転台10に搭載されない他の熱媒体配管との両者は、互いの取り合い位置X1,X2が、回転台10の回転軸AXの付近にある。「取り合い位置X1,X2」とは、内部流体に関して上流側の配管と下流側の配管とが、溶接やねじ込みによってつながれたときの「つなぎ目の位置」をいう。
以上のように、本実施形態では、第1ポンプP1、集熱器1、および、第1減圧弁V1が回転台10に据え付けられている。ここでは、集熱器1は、反射鏡11が太陽の高度に対して追尾するように回転駆動する。そして、回転台10は、反射鏡11が太陽の方角に追従するように回転駆動する。本実施形態では、回転台10に集熱器1の全体が設置されているので、集熱器1を構成する反射鏡11と集熱管12との両者が、太陽の方角に追従して移動する。このため、回転台10が回転したときであっても、集熱管12に接続される熱媒体配管が大きく変形することを防止することができる。
本実施形態では、上記のように、2つの取り合い位置X1,X2が、回転台10の回転軸AXを挟んで並んでいるが、これに限らない。例えば、2つの取り合い位置X1,X2のうち、一方の取り合い位置を回転台10の回転軸AX上に設け、他方の取り合い位置をその一方の取り合い位置に隣接するように設けてもよい。
[A]構成等
図2は、第2実施形態に係る太陽熱集熱システムにおいて、熱媒体が流れる熱媒体配管の一部を示す図である。
以上のように、本実施形態においては、取り合い位置X1,X2よりも加熱器2に近い側に位置する熱媒体配管は、大気圧に近い圧力に減圧された熱媒体MV1b,MV2a(第1低圧熱媒体,第2低圧熱媒体)が流れるので他よりも肉厚を薄くすることができると共に、位置の拘束がない屈曲部C1,C2を複数備えた配管T2を含む。
本実施形態では、上記のように、位置の拘束がない屈曲部C1,C2が、2つである場合について説明したが、これに限らない。位置の拘束がない屈曲部が3つ以上であってもよい。
[A]構成等
図3は、第3実施形態に係る太陽熱集熱システムにおいて、熱媒体が流れる熱媒体配管の一部を示す図である。
以上のように、本実施形態においては、取り合い位置X1,X2よりも加熱器2に近い側に位置する熱媒体配管は、蛇腹管T3を含む。
本実施形態では、上記のように、蛇腹管T3を用いる場合について説明したが、これに限らない。蛇腹管T3以外に、フレキシブルな管(可撓性があり柔軟に曲がる管)を用いてもよい。例えば、樹脂や金属繊維の織物を用いて形成されたフレキシブルな管などを利用してもよい。
[A]太陽熱集熱システムの全体構成
図4は、第4実施形態に係る太陽熱集熱システムを模式的に示す図である。
本実施形態では、熱媒体MP1,M1,MV1,MP2,M2,MV2、および、被加熱流体F1,F2が、第1実施形態の場合と同様に、各部を流れる。
[C−1]集熱器1
太陽熱集熱システムにおいて、集熱器1は、第1実施形態と同様に、反射鏡11と、集熱管12とを備えている。
太陽熱集熱システムにおいて、傾斜台10bは、例えば、大地において、傾斜するように設置されている。傾斜台10bは、例えば、矩形形状の板状体であって、上面には、集熱器1、第1ポンプP1、および、第1減圧弁V1が設置されている。
太陽熱集熱システムにおいて、熱媒体MP1,M1,MV1,MP2,M2,MV2が流れる熱媒体配管のうち、傾斜台10bに搭載された熱媒体配管と、傾斜台10bに搭載されない他の熱媒体配管との両者は、互いの取り合い位置X1,X2が、傾斜台10bの回転軸AXbの付近にある。ここでは、取り合い位置X1,X2は、傾斜台10bにおいて回転軸AXに垂直であって熱媒体配管等が設置された面(側面)上の領域のうち、回転軸AXの側に位置する領域に設けられている。
以上のように、本実施形態では、第1ポンプP1、集熱器1、および、第1減圧弁V1が傾斜台10bに据え付けられている。ここでは、集熱器1は、反射鏡11が太陽の方角に対して追尾するように回転駆動する。そして、傾斜台10bは、反射鏡11が太陽の高度に追従するように回転駆動して傾斜する。本実施形態では、傾斜台10bに集熱器1の全体が設置されているので、集熱器1を構成する反射鏡11と集熱管12との両者が、太陽の高度に追従して移動する。このため、傾斜台10bが傾斜したときであっても、集熱管12に接続される熱媒体配管が大きく変形することを防止することができる。
本実施形態では、上記のように、2つの取り合い位置X1,X2が、回転軸AXbの近傍において、傾斜台10bの側面上に並んでいるが、これに限らない。例えば、2つの取り合い位置X1,X2が傾斜台10bの回転軸AXbを挟んで隣接していてもよい。また、例えば、2つの取り合い位置X1,X2のうち、一方の取り合い位置を傾斜台10bの回転軸AXb上に設け、他方の取り合い位置をその一方の取り合い位置に隣接するように設けてもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
Claims (6)
- 熱媒体を昇圧する第1ポンプと、
前記第1ポンプによって昇圧された熱媒体を、トラフ型の反射鏡によって集熱された太陽熱で加熱する集熱器と、
前記集熱器において加熱された熱媒体を、大気圧に近い圧力になるように減圧する第1減圧弁と、
前記第1減圧弁によって減圧された熱媒体を昇圧させて加熱器に流入させる第2ポンプと、
前記加熱器において被加熱流体と前記第2ポンプで昇圧された熱媒体との熱交換が行なわれる事により冷却された熱媒体を、大気圧に近い圧力になるように減圧し、当該減圧された熱媒体が前記第1ポンプに流入するように配置された第2減圧弁と、
前記第1ポンプ、前記集熱器、および、前記第1減圧弁が据え付けられた回転台と
を備え、
前記集熱器において、前記反射鏡は、太陽の高度に対して追従するように回転駆動し、
前記回転台は、前記反射鏡が太陽の方角に追従するように、回転駆動し、
前記熱媒体が流れる熱媒体配管において、前記回転台に搭載された熱媒体配管と、前記回転台に搭載されない他の熱媒体配管との取り合い位置は、前記回転台の回転軸付近にあることを特徴とする、
太陽熱集熱システム。 - 熱媒体を昇圧する第1ポンプと、
前記第1ポンプによって昇圧された熱媒体を、トラフ型の反射鏡によって集熱された太陽熱で加熱する集熱器と、
前記集熱器において加熱された熱媒体を、大気圧に近い圧力になるように減圧する第1減圧弁と、
前記第1減圧弁によって減圧された熱媒体を昇圧させて加熱器に流入させる第2ポンプと、
前記加熱器において被加熱流体と前記第2ポンプで昇圧された熱媒体との熱交換が行なわれる事により冷却された熱媒体を、大気圧に近い圧力になるように減圧し、当該減圧された熱媒体が前記第1ポンプに流入するように配置された第2減圧弁と、
前記第1ポンプ、前記集熱器、および、前記第1減圧弁が据え付けられた傾斜台と
を備え、
前記集熱器において、前記反射鏡は、太陽の方角に追従するように回転駆動し、
前記傾斜台は、前記反射鏡が太陽の高度に追従するように、回転駆動して傾斜し、
前記熱媒体が流れる熱媒体配管において、前記傾斜台に搭載された熱媒体配管と、前記傾斜台に搭載されない熱媒体配管との取り合い位置が、前記傾斜台の回転軸付近にあることを特徴とする、
太陽熱集熱システム。 - 前記熱媒体が流れる熱媒体配管のうち、前記取り合い位置よりも前記加熱器に近い熱媒体配管は、前記回転台または前記傾斜台の回転軸付近において、前記熱媒体の流れ方向が垂直になるように配置された配管を含むことを特徴とする、
請求項1または2に記載の太陽熱集熱システム。 - 前記熱媒体が流れる熱媒体配管のうち、前記取り合い位置よりも前記加熱器に近い熱媒体配管は、位置の拘束がない屈曲部を2箇所以上備える配管を含むことを特徴とする、
請求項1または2に記載の太陽熱集熱システム。 - 前記熱媒体が流れる熱媒体配管のうち、前記取り合い位置よりも前記加熱器に近い熱媒体配管は、蛇腹管を含むことを特徴とする、
請求項1または2に記載の太陽熱集熱システム。 - 前記熱媒体が流れる熱媒体配管のうち、前記取り合い位置よりも前記加熱器に近い熱媒体配管は、フレキシブルな配管を含むことを特徴とする、
請求項1または2に記載の太陽熱集熱システム。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017207012A1 (ar) * | 2016-05-29 | 2017-12-07 | عبد الرحمن أحمد عبد الواحد السيد، | آلية هيدروليكية أتوماتيكية لتتبع الأشعة الشمسية تعمل بطاقة الرياح وبدون أجهزة كهربائية |
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2013
- 2013-08-13 JP JP2013168055A patent/JP6096621B2/ja active Active
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